JP7370510B2 - Separator for electric double layer capacitor and its manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、電気二重層キャパシタ用セパレータ(以下、「セパレータ」ということがある。)およびその製造方法に関するものであり、さらに詳しくは、耐熱性樹脂を原料としてメルトブロー法により製造された不織布(以下、「メルトブロー不織布」ということがある。)複数枚を貼り合わせて薄膜化してなるメルトブロー不織布薄膜積層体から構成される電気二重層キャパシタ用セパレータおよびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a separator for electric double layer capacitors (hereinafter sometimes referred to as "separator") and a method for manufacturing the same, and more specifically relates to a nonwoven fabric (hereinafter referred to as "separator") manufactured by a melt blow method using a heat-resistant resin as a raw material. The present invention relates to a separator for an electric double layer capacitor composed of a thin film laminate of a melt-blown non-woven fabric formed by bonding a plurality of sheets together to form a thin film (also referred to as "melt-blown non-woven fabric"), and a method for manufacturing the separator.
近年、電子機器の小型化、多様化に伴ない、薄型および高性能な蓄電デバイスが求められている。特に、電気自動車等への用途の拡大により電気二重層キャパシタの大容量化、長寿命化が求められ、さらに改善された急速充放電可能な電気二重層キャパシタの開発が切望されている。
かかる電気二重層キャパシタは、正極および負極からなる電極対と、その両極間に配置されたセパレータと、セパレータを含浸する電解液を含む基本構造を有しており、かかるセパレータの性能が電気二重層キャパシタの性能に大きく作用することから、セパレータについて、従来から多数の提案がなされている。例えば、特許文献1には、繊維径が4μm以下の極細繊維と、繊維径が7μm以上の太繊維とを含む繊維層を備えてなる電気二重層キャパシタ用セパレータが開示されている。そして、かかるセパレータによれば、高い圧力が加えられたとしても太繊維の存在により、セパレータの破断を防止することができ、ある程度の空隙を確保することができると共に、極細繊維を含んでいることによって、イオン性溶液の保持性を確保できる旨の記載がある。
また、特許文献2には、ガラス繊維含有層とセルロース繊維層の2層構造の不織布からなる電気二重層キャパシタ用セパレータが開示されている。
In recent years, with the miniaturization and diversification of electronic devices, there has been a demand for thin and high-performance power storage devices. In particular, with the expansion of applications in electric vehicles and the like, electric double layer capacitors are required to have a larger capacity and a longer life, and there is a strong desire for the development of further improved electric double layer capacitors that can be rapidly charged and discharged.
Such an electric double layer capacitor has a basic structure including an electrode pair consisting of a positive electrode and a negative electrode, a separator placed between the two electrodes, and an electrolyte that impregnates the separator, and the performance of the separator is Since separators have a large effect on the performance of capacitors, many proposals have been made regarding separators. For example, Patent Document 1 discloses a separator for an electric double layer capacitor that includes a fiber layer containing ultrafine fibers with a fiber diameter of 4 μm or less and thick fibers with a fiber diameter of 7 μm or more. According to such a separator, even if high pressure is applied, the separator can be prevented from breaking due to the presence of thick fibers, and a certain amount of voids can be secured, and it also contains ultra-fine fibers. There is a description that the retention of ionic solutions can be ensured by this method.
Further, Patent Document 2 discloses a separator for an electric double layer capacitor made of a nonwoven fabric having a two-layer structure of a glass fiber-containing layer and a cellulose fiber layer.
しかしながら、前記の通りの先行技術によれば、セパレータの厚み方向の3次元空間における繊維と細孔の分散状態の制御については、未だ十分な開示はなく、また、従来の電気二重層キャパシタ用セパレータとして、セルロース系繊維およびガラス繊維が使用されているが、かかる繊維の極細繊維を用いただけでは、3次元空間の細孔分布を有効に制御することができず、その結果、電解液保液性が低く、内部抵抗も高くなるという問題が指摘されてきた。また、これらの材質は、機械的強度が弱いという難点もあった。 However, according to the prior art as described above, there is still no sufficient disclosure regarding the control of the dispersion state of fibers and pores in the three-dimensional space in the thickness direction of the separator. Cellulose fibers and glass fibers have been used as such, but the use of ultrafine fibers alone cannot effectively control the pore distribution in three-dimensional space, resulting in poor electrolyte retention. It has been pointed out that the problem is that the resistance is low and the internal resistance is also high. Furthermore, these materials also have the disadvantage of low mechanical strength.
また、SMS(スパンボンド/メルトブロー/スパンボンド)のように製造方法の異なる不織布を積層したセパレータも提案されているが、嵩高い不織布を薄膜化および層間密着性の向上のために高温によるカレンダ加工を行うと、表面の細孔分布はある程度制御できても、過度に押しつぶされた部分が生じ、セパレータとして有効な3次元構造を実現することができない。よって、透気性が低く、内部抵抗の高いセパレータが形成されるという問題があった。また、かかる不織布積層体は、製造方法の異なる不織布を同時に圧着処理しているため高温下においては収縮率が大きいという難点もあった。さらに、不織布の性質上、構成繊維の配置構造に濃淡が生じ、基材物性が不均一となることから、前記濃淡を軽減することが求められてきた。 In addition, separators made by laminating nonwoven fabrics manufactured using different manufacturing methods, such as SMS (spunbond/melt blow/spunbond), have been proposed, but bulky nonwoven fabrics are calendered at high temperatures in order to reduce the thickness and improve interlayer adhesion. If this is done, even if the pore distribution on the surface can be controlled to some extent, excessively crushed portions will occur, making it impossible to realize a three-dimensional structure that is effective as a separator. Therefore, there was a problem in that a separator with low air permeability and high internal resistance was formed. In addition, such a nonwoven fabric laminate has the disadvantage that the shrinkage rate is large at high temperatures because nonwoven fabrics manufactured by different manufacturing methods are simultaneously pressure-bonded. Furthermore, due to the nature of nonwoven fabrics, shading occurs in the arrangement structure of the constituent fibers and the physical properties of the base material become non-uniform, so it has been desired to reduce the shading.
従って、本発明の課題は、電気絶縁性を有し、正極および負極間の短絡を防止することができると共に、同時に、電解液による濡れ性、電解液の保液性に優れるという相反する特性を両立させることが可能であり、構成繊維の配置構造上において生ずる濃淡が軽減され、特性が均一化されたメルトブロー不織布積層体から構成される電気二重層キャパシタ用セパレータおよびその製造方法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to overcome the contradictory characteristics of having electrical insulation properties and preventing short circuits between the positive and negative electrodes, and at the same time having excellent wettability with electrolyte and excellent electrolyte retention. To provide a separator for an electric double layer capacitor made of a melt-blown nonwoven fabric laminate that can achieve both of these properties, reduce shading that occurs in the arrangement structure of constituent fibers, and have uniform characteristics, and a method for producing the separator. be.
そこで、本発明者は、前記の発明の課題を解決するために、鋭意検討を重ねた結果、メルトブロー不織布積層体から構成されるセパレータの表面および厚み方向の3次元空間における繊維と空孔の分散状態、つまり、適切なサイズの繊維および空孔をバランスよく配置させることができれば、本発明の前記課題を解決できることに着目し、かかる知見に基づいて本発明の完成に想到するに至った。
すなわち、課題の解決に鑑み、前記の通り、適切なサイズの繊維と空孔とのバランスの良い配置を実現するため耐熱性樹脂を原料樹脂として採用して製造したメルトブロー不織布薄膜の少なくとも二層からなる積層体であって、目付が50g/m2以下に調整され、厚みが50μm以下であり、平均繊維径が0.5~15μmに制御されると共に細孔径分布が下記の通りの特定範囲に設定されることにより、前記の相反する特性を両立させることができる。そして、かかる特性を両立することができるメルトブロー不織布薄膜積層体は、金属ロールによる高温条件下の第一カレンダ加工処理と弾性ロールを備えた第二カレンダ加工処理の二段階のカレンダ加工処理により得ることができることを見出した。特に、メルトブロー法により製造される不織布のみの不織布薄膜積層体を用いることにより、安定した細孔径分布を維持することができ、前記特性の安定化を図ることができることから、生産工程においても歩留まりも良く、低コスト生産の実施が可能となり産業上の利用価値も極めて大きいものがある。
Therefore, in order to solve the problems of the above-mentioned invention, the present inventors have made extensive studies and found that the dispersion of fibers and pores in a three-dimensional space in the surface and thickness direction of a separator made of a melt-blown nonwoven fabric laminate. We focused on the fact that the above-mentioned problems of the present invention can be solved if fibers and pores of appropriate size can be arranged in a well-balanced manner, and based on this knowledge, we have come up with the idea of completing the present invention.
In other words, in view of solving the problem, as mentioned above, in order to achieve a well-balanced arrangement of fibers of appropriate size and pores, we created at least two layers of melt-blown nonwoven fabric thin films manufactured using heat-resistant resin as the raw material resin. A laminate with a basis weight adjusted to 50 g/m2 or less, a thickness of 50 μm or less, an average fiber diameter controlled to 0.5 to 15 μm, and a pore size distribution set to a specific range as shown below. By doing so, the above-mentioned contradictory characteristics can be made compatible. A melt-blown nonwoven thin film laminate that can have both of these properties can be obtained by a two-step calendering process: a first calendering process under high-temperature conditions using metal rolls and a second calendering process using elastic rolls. I discovered that it can be done. In particular, by using a nonwoven fabric thin film laminate made only of nonwoven fabrics produced by the melt blowing method, it is possible to maintain a stable pore size distribution and to stabilize the above-mentioned properties, resulting in lower yields in the production process. In some cases, it is possible to carry out low-cost production, and the value of industrial use is extremely large.
かくして、本発明の要旨は、次の(1)~(14)に示す通りのものである。
尚、本明細書において、(1)~(6)に係る発明を第1の発明、(7)~(13)に係る発明を第2の発明、(14)に係る発明を第3の発明ということがある。
(1)少なくとも二層のメルトブロー不織布薄膜が積層されてなるメルトブロー不織布薄膜積層体から構成される電気二重層キャパシタ用セパレータであって、
前記メルトブロー不織布薄膜積層体を構成する繊維の平均繊維径が0.5~15μmであり、ガーレー透気度が1~40s/φ10/300ccであり、熱収縮率が、150℃で1時間の加熱条件下における熱処理後において、MD方向およびCD方向のいずれかの形状の収縮変化を、それぞれ寸法変化率で表わして、1.2%以下であり、電解液保液率が260%以上である
ことを特徴とする電気二重層キャパシタ用セパレータ。
(2)前記メルトブロー不織布薄膜積層体を構成する少なくとも二層のメルトブロー不織布薄膜の各層の構成繊維の平均繊維径が互いに実質的に同一または異なるものである前記(1)に記載の電気二重層キャパシタ用セパレータ。
(3)前記メルトブロー不織布薄膜積層体が、これを構成する少なくとも二層のメルトブロー不織布薄膜の各層間の界面に存在する繊維の部分的な熱融着により形成された層間密着加工体である前記(1)に記載の電気二重層キャパシタ用セパレータ。
(4)前記メルトブロー不織布薄膜積層体が有する全細孔のうち、細孔径3~7μmの範囲を占める細孔の割合が50%以上である前記(1)に記載の電気二重層キャパシタ用セパレータ。
(5)前記メルトブロー不織布薄膜積層体が、次の1~5を充足する細孔径分布を有する前記(1)に記載の電気二重層キャパシタ用セパレータ。
1.最大細孔径: 15μm以下
2.最小細孔径: 3μm以下
3.平均細孔径: 8μm以下
4.最大細孔径/平均細孔径: 2.00未満
5.最大細孔径/最小細孔径: 5.00以上
(6)前記メルトブロー不織布薄膜積層体の構成材質が、耐熱性樹脂である前記(1)に記載の電気二重層キャパシタ用セパレータ。
Thus, the gist of the present invention is as shown in the following (1) to (14).
In this specification, the inventions according to (1) to (6) are referred to as the first invention, the inventions according to (7) to (13) are referred to as the second invention, and the invention according to (14) is referred to as the third invention. There is a thing.
(1) A separator for an electric double layer capacitor composed of a melt-blown non-woven fabric thin film laminate formed by laminating at least two layers of melt-blown non-woven fabric thin films, the separator comprising:
The average fiber diameter of the fibers constituting the melt-blown nonwoven thin film laminate is 0.5 to 15 μm, the Gurley air permeability is 1 to 40 s/φ10/300 cc, and the heat shrinkage rate is 1 hour at 150° C. After heat treatment under these conditions, the shrinkage change in shape in either the MD direction or the CD direction, expressed as a dimensional change rate, is 1.2% or less, and the electrolyte retention rate is 260% or more. A separator for electric double layer capacitors featuring:
(2) The electric double layer capacitor according to (1) above, wherein the average fiber diameters of the constituent fibers of each layer of the at least two melt-blown non-woven fabric thin films constituting the melt-blown non-woven fabric thin film laminate are substantially the same or different from each other. separator.
(3) The melt-blown nonwoven fabric thin film laminate is an interlayer adhesion processed body formed by partial thermal fusion of fibers present at the interface between each layer of at least two layers of melt-blown nonwoven fabric thin films constituting this ( 1) The separator for electric double layer capacitors according to item 1).
(4) The separator for an electric double layer capacitor according to (1) above, wherein the ratio of pores having a pore diameter in the range of 3 to 7 μm out of all the pores in the melt-blown nonwoven thin film laminate is 50% or more.
(5) The separator for an electric double layer capacitor according to (1) above, wherein the melt-blown nonwoven fabric thin film laminate has a pore size distribution that satisfies the following 1 to 5.
1. Maximum pore diameter: 15 μm or less2. Minimum pore diameter: 3μm or less3. Average pore diameter: 8 μm or less4. Maximum pore diameter/average pore diameter: less than 2.005. Maximum pore diameter/minimum pore diameter: 5.00 or more
(6) The separator for an electric double layer capacitor according to (1) above, wherein the constituent material of the melt-blown nonwoven fabric thin film laminate is a heat-resistant resin.
(7)少なくとも二層のメルトブロー不織布薄膜が積層されてなるメルトブロー不織布薄膜積層体から構成される電気二重層キャパシタ用セパレータの製造方法であって、
(a)少なくとも二枚のメルトブロー不織布原反が重ね合わせられて、金属ロールを有するカレンダ機構により、原料樹脂のガラス転移点以上の加工温度条件および前記メルトブロー不織布原反の構成繊維の潰れが抑制され、かつ薄膜化が可能な条件に調整された加圧条件下において、カレンダ加工に供される第一カレンダ加工処理工程と、
(b)前記第一カレンダ加工処理工程により得られたカレンダ加工処理中間体が、少なくとも一個の弾性ロールを有するカレンダ機構により、有効な加工温度条件および前記不織布原反の構成繊維の潰れが抑制され、かつ、薄膜化が可能な条件に調整された加圧条件下において、カレンダ加工に供される第二カレンダ加工処理工程と
を少なくとも含有してなるカレンダ加工処理工程を有することを特徴とするメルトブロー不織布薄膜積層体から構成される電気二重層キャパシタ用セパレータの製造方法。
(8)前記第一カレンダ加工処理工程において、前記ガラス転移点以上の加工温度条件が130℃以上の温度である前記(7)に記載の電気二重層キャパシタ用セパレータの製造方法。
(9)前記第一カレンダ加工処理工程において、前記メルトブロー不織布原反の構成繊維の潰れが抑制されるように調整された加圧条件のうち、金属ロールの線圧が200N/mm以下である前記(7)に記載の電気二重層キャパシタ用セパレータの製造方法。
(10)前記第二カレンダ加工処理工程において、前記カレンダ機構が、少なくとも一対の加工ロールの組み合せを含み、前記一対の加工ロールの組み合せが、弾性ロールと金属ロールとの組み合せを備えてなる前記(7)に記載の電気二重層キャパシタ用セパレータの製造方法。
(11)前記第二カレンダ加工処理工程において、前記カレンダ機構が、少なくとも一対の加工ロールの組み合せを含み、前記一対の加工ロールの組み合せが、弾性ロールと弾性ロールとの組み合せを備えてなる前記(7)に記載の電気二重層キャパシタ用セパレータの製造方法。
(12)前記第二カレンダ加工処理工程において、有効な加工温度条件が130℃以下の温度である前記(7)に記載の電気二重層キャパシタ用セパレータの製造方法。
(13)前記第二カレンダ加工処理工程において、前記弾性ロールの弾性材料が合成樹脂である前記(7)または(12)に記載の電気二重層キャパシタ用セパレータの製造方法。
(14)次の工程:
(a)少なくとも二枚のメルトブロー不織布原反が重ね合わせられて、金属ロールにより、原料樹脂のガラス転移点以上の加工温度条件および前記メルトブロー不織布原反の構成繊維の潰れが抑制され、かつ薄膜化が可能な条件に調整された加圧条件下においてカレンダ加工に供される第一カレンダ加工処理工程と、
(b)前記第一カレンダ加工処理工程により得られたカレンダ加工処理中間体が、少なくとも一個の弾性ロールを有するカレンダ機構により、有効な加工温度条件および前記不織布原反の構成繊維の潰れが抑制され、かつ、薄膜化が可能な条件に調整された加圧条件下においてカレンダ加工に供される第二カレンダ加工処理工程とを含んでなる方法により製造される電気二重層キャパシタ用セパレータ。
(7) A method for producing a separator for an electric double layer capacitor comprising a melt-blown non-woven fabric thin film laminate formed by laminating at least two layers of melt-blown non-woven fabric thin films, the method comprising:
(a) At least two raw melt-blown nonwoven fabrics are stacked one on top of the other, and a calender mechanism having metal rolls suppresses processing temperature conditions higher than the glass transition point of the raw material resin and crushing of the constituent fibers of the raw melt-blown nonwoven fabric. , and a first calendering process in which calendering is performed under pressurized conditions that are adjusted to conditions that allow thinning.
(b) The calendering intermediate obtained in the first calendering step is subjected to effective processing temperature conditions and the crushing of the constituent fibers of the nonwoven fabric is suppressed by a calender mechanism having at least one elastic roll. , and a second calendering step in which calendering is performed under pressurized conditions adjusted to conditions that allow thinning. A method for producing a separator for an electric double layer capacitor composed of a nonwoven thin film laminate.
(8) The method for producing a separator for an electric double layer capacitor according to ( 7 ) above, wherein in the first calender processing step, the processing temperature condition above the glass transition point is a temperature of 130° C. or above.
(9) In the first calendering process, the linear pressure of the metal roll is 200 N/mm or less among the pressurizing conditions adjusted so as to suppress the collapse of the constituent fibers of the melt-blown nonwoven fabric material. The method for producing a separator for an electric double layer capacitor according to (7).
(10) In the second calender processing step, the calender mechanism includes a combination of at least one pair of processing rolls, and the combination of the pair of processing rolls includes a combination of an elastic roll and a metal roll. 7) The method for manufacturing a separator for an electric double layer capacitor according to item 7).
(11) In the second calender processing step, the calender mechanism includes a combination of at least one pair of processing rolls, and the combination of the pair of processing rolls includes a combination of an elastic roll and an elastic roll. 7) The method for manufacturing a separator for an electric double layer capacitor according to item 7).
(12) The method for producing a separator for an electric double layer capacitor according to (7) above, wherein in the second calendar processing step, an effective processing temperature condition is a temperature of 130° C. or lower.
(13) The method for producing a separator for an electric double layer capacitor according to (7) or (12), wherein in the second calendering step, the elastic material of the elastic roll is a synthetic resin.
(14) Next step:
(a) At least two raw melt-blown nonwoven fabrics are superimposed, and a metal roll suppresses processing temperature conditions higher than the glass transition point of the raw material resin and crushing of the constituent fibers of the raw melt-blown nonwoven fabric, and forms a thin film. a first calendering process in which calendering is performed under pressurized conditions adjusted to allow for
(b) The calendering intermediate obtained in the first calendering step is subjected to effective processing temperature conditions and the crushing of the constituent fibers of the nonwoven fabric is suppressed by a calender mechanism having at least one elastic roll. A separator for an electric double layer capacitor manufactured by a method comprising: and a second calender processing step in which the separator is subjected to calender processing under pressurized conditions adjusted to conditions that allow thinning.
本発明は、前記の通りの構成からなるものであり、第一の発明によれば、メルトブロー不織布薄膜積層体から構成される電気二重層キャパシタ用セパレータは、特定の細孔径分布を有することから、厚みが小さいにも拘らず、不織布の構成繊維に著しい変形が生ずることが抑制され、また交絡部分のフィルム化による透明班の形成もなく、ガーレー透気度が良好な範囲にあり、高温における熱収縮率も小さいという効果を奏する。
また、同一または異なる平均繊維径の繊維を有する不織布層の積層組み合わせにより、特定の細孔径分布を有するものとなり、特に、電解液の吸液性および保液性を改善することができる。かかる特性を有するメルトブロー不織布薄膜積層体をセパレータとして用いることにより電気二重層キャパシタ(EDLC)への適用に成功したものであり、これにより、電気二重層キャパシタの安定した性能を実現し、安全性を確保することができ、その生産性向上を図ることができる。
第二の発明によれば、第一カレンダ加工処理と第二カレンダ加工処理工程との二工程の組合せによるカレンダ加工処理工程が提供され、特に、メルトブロー不織布原反を少なくとも二枚重ね合わせて、かかる二工程のカレンダ加工処理工程に供することにより、後述の実施例、比較例において示すように、はじめて、第一の発明および第二の発明により得られる前記の通りの性能を有するメルトブロー不織布薄膜積層体から構成される電気二重層キャパシタ用セパレータを提供することができるなど、著しく顕著な効果を奏することができる。
さらに第三の発明によれば、第一の発明および第二の発明の効果と同等の効果を奏することができる。
The present invention has the above-mentioned configuration, and according to the first invention, a separator for an electric double layer capacitor composed of a melt-blown nonwoven fabric thin film laminate has a specific pore size distribution. Despite its small thickness, significant deformation of the constituent fibers of the nonwoven fabric is suppressed, there is no formation of transparent spots due to the formation of a film at intertwined parts, and the Gurley air permeability is within a good range, making it resistant to heat at high temperatures. It also has the effect of having a low shrinkage rate.
In addition, by laminating and combining nonwoven fabric layers having fibers with the same or different average fiber diameters, a specific pore size distribution can be obtained, and in particular, the liquid absorption and liquid retention properties of the electrolyte can be improved. By using a melt-blown nonwoven fabric thin film laminate having such characteristics as a separator, we have successfully applied it to electric double layer capacitors (EDLC), thereby realizing stable performance and improving safety of electric double layer capacitors. Therefore, it is possible to improve productivity.
According to the second invention, there is provided a calendering process that is a combination of two steps, a first calendering process and a second calendering process. As shown in the Examples and Comparative Examples described later, by subjecting it to the calendering process, a melt-blown nonwoven thin film laminate having the above-mentioned performance obtained by the first invention and the second invention can be obtained for the first time. It is possible to achieve remarkable effects such as being able to provide a separator for an electric double layer capacitor that is suitable for use in electric double layer capacitors.
Furthermore, according to the third invention, effects equivalent to those of the first invention and the second invention can be achieved.
以下、本発明について、詳細に説明する。
A.第1の発明
1.メルトブロー不織布薄膜積層体から構成される電気二重層キャパシタ用セパレータ:
第1の発明によれば、耐熱性樹脂を構成材料とするメルトブロー不織布薄膜積層体から構成される電気二重層キャパシタ用セパレータが提供される。かかるメルトブロー不織布薄膜積層体は、少なくとも次の物性値を有するものである。
すなわち、
・厚みが50μm以下であり、
・目付が5~100g/m2であり、
・平均繊維径が0.5~15μmであり、
・ガーレー透気度が1~40s/φ10/300ccであり、
・熱収縮率が、150℃で1時間の加熱条件下における熱処理後においても、MD方向およびCD方向のいずれかの形状の収縮変化を、それぞれ寸法変化率で表して1.2%以下である。
さらに、前記の通り、厚みが50μm以下に薄膜化されたにも拘らず、電解液吸液性能および電解液保液性能に優れたものであり、具体的には後述の実施例および表1で示す通り、電解液吸液速度15秒以下、電解液保液率280%以上に達するものも実現可能である。
また、本発明に係る電気二重層キャパシタを構成するメルトブロー不織布薄膜の開孔度は、SEMで観察されたメルトブロー不織布薄膜積層体を構成する繊維の隙間に存在する細孔の存在により十分維持されたものである。
The present invention will be explained in detail below.
A. First invention
1. Electric double layer capacitor separator composed of melt-blown nonwoven thin film laminate:
According to a first aspect of the invention, there is provided a separator for an electric double layer capacitor that is composed of a melt-blown nonwoven fabric thin film laminate whose constituent material is a heat-resistant resin. Such a melt-blown nonwoven thin film laminate has at least the following physical properties.
That is,
・The thickness is 50 μm or less,
・The basis weight is 5 to 100 g/m2,
・The average fiber diameter is 0.5 to 15 μm,
・Gurley air permeability is 1 to 40s/φ10/300cc,
・Even after heat treatment under heating conditions of 150°C for 1 hour, the heat shrinkage rate is 1.2% or less, expressed as a dimensional change rate in either the MD direction or the CD direction. .
Furthermore, as mentioned above, even though the film thickness was reduced to 50 μm or less, it had excellent electrolyte absorption performance and electrolyte retention performance. As shown, it is possible to achieve an electrolyte absorption rate of 15 seconds or less and an electrolyte retention rate of 280% or more.
Furthermore, the degree of porosity of the melt-blown nonwoven fabric thin film constituting the electric double layer capacitor according to the present invention was sufficiently maintained due to the presence of pores existing in the gaps between the fibers constituting the melt-blown nonwoven fabric thin film laminate observed by SEM. It is something.
2.メルトブロー不織布薄膜積層体の構造:
(1)特性
本発明に係るメルトブロー不織布薄膜積層体は、少なくとも二層の不織布層が積層され貼り合せられてなる不織布積層加工体である。特に、少なくとも二層以上の不織布層が積層され貼り合せられてなる不織布積層加工体が、単層に比較して下記の如く特色を有する効果を奏する点から用途に応じて採用することが好ましい。かかるメルトブロー不織布薄膜積層体としては、(A)同一物性の不織布層が貼り合せられてなるものと、(B)物性のうち、少なくとも平均繊維径の異なる繊維を有する不織布層が貼り合せられてなるものを挙げることができる。
2. Structure of melt-blown nonwoven thin film laminate:
(1) Characteristics The melt-blown nonwoven thin film laminate according to the present invention is a nonwoven fabric laminate formed by laminating and bonding at least two nonwoven fabric layers. In particular, it is preferable to employ a laminated nonwoven fabric formed by laminating and bonding at least two or more nonwoven fabric layers, depending on the application, since it has the following distinctive effects compared to a single layer. Such melt-blown nonwoven fabric thin film laminates include (A) one in which nonwoven fabric layers having the same physical properties are bonded together, and (B) a nonwoven fabric layer in which physical properties include fibers having at least different average fiber diameters bonded together. I can list things.
前記の「貼り合せられてなる不織布積層加工体」は、後述の通り、例えば、高温条件下の第一カレンダ加工処理及び特殊条件下の第二カレンダ加工処理により不織布層が互いに圧着形成されることにより得られた加工品を包含するものである。圧着形成により、不織布層を構成する繊維の一部が互いに熱融着により結合された層間密着加工体が形成される。熱融着部分は、不織布層の各界面に存在する繊維の50%以下を占めるものでもよく、不織布薄膜積層体の形成維持の観点から適宜選択することができる。
(A)同一物性の不織布層が貼り合せられてなる不織布積層加工体は、少なくとも二層の各層の不織布層の構成繊維の平均繊維径の値が実質的に同一の場合であり、その他の物性値、例えば、目付、引張強度、引張伸度等の少なくとも二種以上の物性値が実質的に同一のものでもよい。かかる構成によれば、例えば、平均繊維径が同一の場合、特に細繊維同士の積層体の貼り合せにより、単層と比較して物性値のバラツキが均一化され、電気二重層キャパシタ用セパレータに使用した場合、短絡を防止することができると共に、引張強度の向上および電解液保液性の改善を図ることができる。
As described later, the above-mentioned "nonwoven fabric laminated body" is formed by bonding the nonwoven fabric layers to each other by, for example, a first calendering treatment under high temperature conditions and a second calendering treatment under special conditions. This includes processed products obtained by. By pressure bonding, an interlayer adhesion processed body is formed in which some of the fibers constituting the nonwoven fabric layer are bonded to each other by heat fusion. The heat-fused portion may account for 50% or less of the fibers present at each interface of the nonwoven fabric layer, and can be appropriately selected from the viewpoint of maintaining the formation of the nonwoven fabric thin film laminate.
(A) A nonwoven fabric laminate formed by laminating nonwoven fabric layers with the same physical properties is one in which the average fiber diameter of the constituent fibers of each nonwoven fabric layer of at least two layers is substantially the same, and other physical properties are Values, for example, at least two or more physical property values such as basis weight, tensile strength, and tensile elongation may be substantially the same. According to such a configuration, for example, when the average fiber diameter is the same, by bonding a laminate of fine fibers together, variations in physical property values are made more uniform compared to a single layer, and the separator for electric double layer capacitors can be used. When used, short circuits can be prevented, and tensile strength and electrolyte retention properties can be improved.
一方、(B)異なる平均繊維径の繊維を有する少なくとも二層からなる不織布層の貼り合わせによれば、得られたメルトブロー不織布薄膜積層体は、実施例にも示すように引張強度およびガーレー透気度が改善され、また、電解液の吸液性能および保液性能も良好とすることができる。特に、細繊維と太繊維をそれぞれ有する不織布層の組み合せにより得られる貼り合せによる不織布積層加工体は、引張強度、ガーレー透気度、電解液吸液性能および保液性能を改善することができる。 On the other hand, according to (B) lamination of at least two nonwoven fabric layers having fibers with different average fiber diameters, the resulting melt-blown nonwoven fabric thin film laminate has excellent tensile strength and Gurley air permeability as shown in Examples. In addition, the liquid absorption performance and liquid retention performance of the electrolytic solution can be improved. In particular, a bonded nonwoven fabric laminate obtained by combining nonwoven fabric layers each having fine fibers and thick fibers can improve tensile strength, Gurley air permeability, electrolyte absorption performance, and liquid retention performance.
前記細繊維としては、具体的には、平均繊維径0.5~10μm、好ましくは1~5μm、さらに好ましくは、1.5~4μmのものであり、一方、前記太繊維としては具体的には、平均繊維径1~15μm、好ましくは、1.5~10μm、さらに好ましくは、2~5μmであり、これらの平均繊維径が互いに重複することがない細繊維と太繊維を有する不織布層の組合せが好ましい。 Specifically, the fine fibers have an average fiber diameter of 0.5 to 10 μm, preferably 1 to 5 μm, and more preferably 1.5 to 4 μm, while the thick fibers include is a nonwoven fabric layer having an average fiber diameter of 1 to 15 μm, preferably 1.5 to 10 μm, more preferably 2 to 5 μm, and having fine fibers and thick fibers whose average fiber diameters do not overlap with each other. A combination is preferred.
(2)メルトブロー不織布薄膜積層体の細孔構造
本発明に係る電気二重層キャパシタ用セパレータを構成するメルトブロー不織布薄膜積層体は、その表面と厚み方向の三次元空間内に配置された繊維群と、前記繊維群の配置により、その間隙部に形成された細孔とから形成されたものである。かかるメルトブロー不織布薄膜積層体は、材質が合成樹脂であることから、電気絶縁性を有すると共に、その細孔構造から、電解液保液性のほか、相反する特性を両立させたものであり、基材物性を均一化させたものであって、下記の通り、少なくとも次の2点の制御された細孔径分布を有するものである。
(2) Pore structure of melt-blown non-woven fabric thin film laminate The melt-blown non-woven fabric thin-film laminate constituting the electric double layer capacitor separator according to the present invention has a group of fibers arranged in a three-dimensional space in the surface and thickness direction; The pores are formed in the gaps due to the arrangement of the fiber groups. Since the melt-blown nonwoven thin film laminate is made of synthetic resin, it has electrical insulation properties, and its pore structure allows it to retain contradictory properties, such as electrolyte retention. The material has uniform physical properties, and has a pore size distribution controlled in at least the following two points, as described below.
ア.第一点は、本発明に係る電気二重層キャパシタ用セパレータを構成するメルトブロー不織布薄膜積層体は、その全細孔のうち、細孔径3~7μmの範囲の細孔が50%以上を占める点である。
前記細孔径3~7μmの範囲の細孔の割合は、好ましくは60%以上であり、さらに好ましくは70%以上であり、細孔径の均一性が極めて高いものである。
後掲の図1および図2には、それぞれ実施例1および実施例2に係るPBTメルトブロー不織布薄膜積層体二層品および三層品の細孔径分布が示されているが、かかる細孔径分布によれば、細孔径の大きさが極めて制御された点にあり、その結果、外観ムラの形成が制御され、透気性が維持されると共に、電解液保液性に優れたものである。
一方、前記細孔径3~7μmの範囲以下においては、特性のバラツキは軽減されるが、透気性が低下するのに対し、前記細孔径3~7μmの範囲以上においては、透気性は改良されるが、特性のバラツキは大きくなり、外観、その他の物性が不安定となる問題が生ずる。
また、図3、図4および図5には、比較例1、比較例4および比較例5により、それぞれ製造された不織布単層体の細孔径分布を示したが、図3で示すように、比較例1に係るPBTメルトブロー不織布単層体の細孔径は広範にバラツキを示し、実施例1および2のメルトブロー不織布積層体と対比して細孔径の均一性が著しく低いことが示された。
また、図4により、比較例4に係るメルトブロー不織布単層体の細孔径分布も、図1および図2で示すように、本発明に係るメルトブロー不織布薄膜積層体が有する3~7μmのピーク範囲を逸脱するものである。
a. The first point is that in the melt-blown nonwoven fabric thin film laminate constituting the electric double layer capacitor separator according to the present invention, pores with a pore diameter in the range of 3 to 7 μm account for 50% or more of the total pores. be.
The proportion of pores having a pore diameter in the range of 3 to 7 μm is preferably 60% or more, more preferably 70% or more, and the uniformity of the pore diameter is extremely high.
Figures 1 and 2 below show the pore size distributions of two-layer and three-layer PBT melt-blown nonwoven thin film laminates according to Example 1 and Example 2, respectively. According to the invention, the size of the pores is extremely controlled, and as a result, the formation of uneven appearance is controlled, air permeability is maintained, and the electrolyte retaining property is excellent.
On the other hand, when the pore size is below the range of 3 to 7 μm, the variation in properties is reduced but the air permeability decreases, whereas when the pore size is above the range of 3 to 7 μm, the air permeability is improved. However, variations in properties become large, causing problems such as instability in appearance and other physical properties.
In addition, FIGS. 3, 4, and 5 show the pore size distributions of the nonwoven fabric monolayers produced in Comparative Example 1, Comparative Example 4, and Comparative Example 5, respectively. As shown in FIG. The pore diameter of the PBT melt-blown nonwoven fabric monolayer according to Comparative Example 1 showed wide variation, indicating that the uniformity of the pore diameter was significantly lower than that of the melt-blown nonwoven fabric laminate of Examples 1 and 2.
Further, as shown in FIG. 4, the pore size distribution of the melt-blown nonwoven fabric monolayer according to Comparative Example 4 also has a peak range of 3 to 7 μm that the melt-blown nonwoven fabric thin film laminate according to the present invention has, as shown in FIGS. 1 and 2. It is a deviation.
イ.第二点は、本発明に係る電気二重層キャパシタ用セパレータを構成するメルトブロー不織布薄膜積層体は、下記の細孔径分布の(1)~(5):
(1)最大細孔径: 15μm以下
(2)最小細孔径: 3μm以下
(3)平均細孔径: 8μm以下
(4)最大細孔径/平均細孔径: 2.00未満
(5)最大細孔径/最小細孔径: 5.00以上
を充足したものである点にあり、特に、(4)の「最大細孔径/平均細孔径」が2.00未満である点、および(5)の「最大細孔径/最小細孔径」が5.00以上である点に特異性がある。
stomach. The second point is that the melt-blown nonwoven fabric thin film laminate constituting the electric double layer capacitor separator according to the present invention has the following pore size distribution (1) to (5):
(1) Maximum pore diameter: 15 μm or less (2) Minimum pore diameter: 3 μm or less (3) Average pore diameter: 8 μm or less (4) Maximum pore diameter/average pore diameter: Less than 2.00 (5) Maximum pore diameter/minimum Pore diameter: 5.00 or more is satisfied, especially (4) "maximum pore diameter/average pore diameter" is less than 2.00, and (5) "maximum pore diameter" /minimum pore diameter" is 5.00 or more.
本発明に係る電気二重層キャパシタ用セパレータを構成するメルトブロー不織布薄膜積層体の最大細孔径は、15μm以下であることが好ましい。最大細孔径が15μm以下であると、細孔径の均一性が優れたものとなり、電気絶縁性を確保し、短絡の可能性を制御することができる。また、電解液保液性を改良することができ、その観点から、さらに好ましくは13μm以下であり、特に好ましくは11μm以下である。 The maximum pore diameter of the melt-blown nonwoven fabric thin film laminate constituting the electric double layer capacitor separator according to the present invention is preferably 15 μm or less. When the maximum pore diameter is 15 μm or less, the pore diameter has excellent uniformity, ensuring electrical insulation and controlling the possibility of short circuits. In addition, the electrolytic solution retention property can be improved, and from that point of view, the thickness is more preferably 13 μm or less, and particularly preferably 11 μm or less.
本発明に係る電気二重層キャパシタ用セパレータを構成するメルトブロー不織布薄膜積層体の最小細孔径は、3μm以下であることが好ましい。最小細孔径が3μm以下であると、電解液保液性を維持することができると共に、短絡の可能性の低減を図ることができる。最小細孔径の下限値は特に限定されないが、電解液保液性の観点からは、1μm以上、好ましくは1.5μm以上である。 The minimum pore diameter of the melt-blown nonwoven fabric thin film laminate constituting the electric double layer capacitor separator according to the present invention is preferably 3 μm or less. When the minimum pore diameter is 3 μm or less, the electrolyte retention property can be maintained and the possibility of short circuit can be reduced. The lower limit of the minimum pore diameter is not particularly limited, but from the viewpoint of electrolyte retention, it is 1 μm or more, preferably 1.5 μm or more.
本発明に係る電気二重層キャパシタ用セパレータを構成するメルトブロー不織布薄膜積層体の平均細孔径は、8μm以下であることが好ましい。平均細孔径が8μm以下であると短絡の可能性が低減される。また8μm以下であると電解液保液性にも優れる。 The average pore diameter of the melt-blown nonwoven fabric thin film laminate constituting the electric double layer capacitor separator according to the present invention is preferably 8 μm or less. When the average pore diameter is 8 μm or less, the possibility of short circuiting is reduced. Further, when the thickness is 8 μm or less, the electrolyte retention property is also excellent.
本発明に係る電気二重層キャパシタ用セパレータを構成するメルトブロー不織布薄膜積層体の平均細孔径に対する最大細孔径の比(最大細孔径/平均細孔径)は、2.00未満であり、好ましくは、1.50以上である。最大細孔径/平均細孔径が2.00未満であり、1.50以上であると、細孔径分布が特定細孔径範囲において均一となり、電解液保液性が予期に反して著しく改善されることが多数の実験の結果から見い出された。電解液保液性の観点から、好ましくは、1.90以下、さらに好ましくは1.85以下、特に好ましくは1.75以下であり、1.50以上の範囲である。
本発明に係る電気二重層キャパシタ用セパレータを構成するメルトブロー不織布薄膜積層体の最小細孔径に対する最大細孔径の比(最大細孔径/最小細孔径)は、5.00以上である。最大細孔径/最小細孔径が5.00以上であると、細孔径分布が、特定の細孔径の範囲内において均一となり、電解液保液性が予期に反して著しく改善される。電解液保液性の観点からは、好ましくは、5.30以上、さらに好ましくは5.50以上、特に好ましくは5.70以上である。一方、上限値は7.00であり、好ましくは、6.00以下である。
The ratio of the maximum pore diameter to the average pore diameter (maximum pore diameter/average pore diameter) of the melt-blown nonwoven fabric thin film laminate constituting the separator for an electric double layer capacitor according to the present invention is less than 2.00, preferably 1 .50 or more. When the maximum pore size/average pore size is less than 2.00 and 1.50 or more, the pore size distribution becomes uniform within a specific pore size range, and the electrolyte retention property is unexpectedly improved significantly. was found from the results of numerous experiments. From the viewpoint of electrolyte retention, it is preferably 1.90 or less, more preferably 1.85 or less, particularly preferably 1.75 or less, and in the range of 1.50 or more.
The ratio of the maximum pore diameter to the minimum pore diameter (maximum pore diameter/minimum pore diameter) of the melt-blown nonwoven fabric thin film laminate constituting the electric double layer capacitor separator according to the present invention is 5.00 or more. When the maximum pore size/minimum pore size is 5.00 or more, the pore size distribution becomes uniform within a specific pore size range, and the electrolyte retention property is unexpectedly improved significantly. From the viewpoint of electrolyte retention, it is preferably 5.30 or more, more preferably 5.50 or more, particularly preferably 5.70 or more. On the other hand, the upper limit is 7.00, preferably 6.00 or less.
3.メルトブロー不織布薄膜積層体の構成材質
本発明に係るメルトブロー不織布薄膜積層体の構成材質は、耐熱性樹脂を含有する成分であり、2種以上の耐熱性樹脂の混合体のものでもよく、メルトブロー不織布原反の成分に由来する。具体例としては、次の通りである。
3. Constituent material of melt-blown nonwoven fabric thin film laminate The constituent material of the melt-blown nonwoven fabric thin film laminate according to the present invention is a component containing a heat-resistant resin, and may be a mixture of two or more heat-resistant resins. Derived from the opposite component. A specific example is as follows.
本発明に係るメルトブロー不織布原反の原料樹脂としては、高温安定性を維持する観点から耐熱性樹脂が選択される。
耐熱性樹脂としては、融点200℃以上の熱可塑性合成樹脂が好適であり、具体的には、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリアクリロニトリル、ポリアリーレンスルフィド、ポリカーボネート、ポリフタルアミド、ポリオレフィン等を挙げることができる。
As the raw material resin for the melt-blown nonwoven fabric according to the present invention, a heat-resistant resin is selected from the viewpoint of maintaining high temperature stability.
As the heat-resistant resin, thermoplastic synthetic resins with a melting point of 200°C or higher are suitable, and specific examples include polyester, polyamide, polyimide, polyacrylonitrile, polyarylene sulfide, polycarbonate, polyphthalamide, polyolefin, etc. can.
前記ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート(以下、PBTと略すことがある。)、ポリブチレンイソフタレート、ポリブチレンアジペート、ポリ(1,6-ヘキサメチレンテレフタレート、ポリ(エチレン-2,6-ナフタレート)、ポリ(1,4-シクロヘキシレンメチレンテレフタレート)等が挙げられる。これらは単独重合体でもよく、または、共重合体、またはこれらの混合物でもよい。これらのポリエステルの中では、特にポリブチレンテレフタレート,ポリブチレンテレフタレートとポリブチレンイソフタレートとの混合物等が本発明に関するメルトブロー不織布薄膜積層体の原料樹脂として好ましく、これらを用いることにより、メルトブロー紡糸性を向上し、メルトブロー不織布薄膜積層体の引張強度を増大させることができる。また、ポリブチレンテレフタレートの数平均分子量は、5,000~20,000のものが好ましく用いられる。さらに、IV値0.6~0.9のものが好適である。 Examples of the polyester include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate (hereinafter sometimes abbreviated as PBT), polybutylene isophthalate, polybutylene adipate, poly(1,6-hexamethylene terephthalate, poly(ethylene-2,6- naphthalate), poly(1,4-cyclohexylene methylene terephthalate), etc.These may be homopolymers, copolymers, or mixtures thereof.Among these polyesters, polybutylene Terephthalate, a mixture of polybutylene terephthalate and polybutylene isophthalate, etc. are preferable as raw material resins for the melt-blown nonwoven fabric thin film laminate related to the present invention. By using these, melt-blown spinnability is improved and the tensile strength of the melt-blown nonwoven fabric thin film laminate is improved. In addition, polybutylene terephthalate preferably has a number average molecular weight of 5,000 to 20,000.Furthermore, one having an IV value of 0.6 to 0.9 is preferable.
前記ポリアミド(以下、PAと略すことがある。)としては、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン6-66共重合体、ナイロン12、ナイロン6-12共重合体、ナイロン46等が挙げられる。メルトブロー不織布では、なるべく低い分子量のものが紡糸性がよく、細い繊維が得られるので好ましく、例えば、10,000~25,000の数平均分子量のPAが好ましい。 Examples of the polyamide (hereinafter sometimes abbreviated as PA) include nylon 6, nylon 66, nylon 6-66 copolymer, nylon 12, nylon 6-12 copolymer, nylon 46, and the like. For melt-blown nonwoven fabrics, those with as low a molecular weight as possible are preferable because they have good spinnability and thin fibers can be obtained. For example, PA with a number average molecular weight of 10,000 to 25,000 is preferable.
前記ポリアリーレンスルフィドとしては、耐熱性、耐薬品性に優れた樹脂で、構成単位の90モル%以上が[C6H4S]で構成される重合体が挙げられ、特に、溶融粘度(V6)が200~500ポイズのポリフェニレンスルフィド(以下、PPSと略すことがある。)が好ましい。 The polyarylene sulfide is a resin with excellent heat resistance and chemical resistance, and includes a polymer in which 90 mol% or more of the structural units are [C6H4S], and in particular, a polymer with a melt viscosity (V6) of 200 to 200. 500 poise polyphenylene sulfide (hereinafter sometimes abbreviated as PPS) is preferred.
ポリフタルアミドとしては、特に限定されるものではないが、テレフタルアミド単位およびイソフタルアミド単位等を含有するものであり、例えば、ヘキサメチレンテレフタルアミド―イソフタルアミド―アジポアミドターポリマー(モル比65:25:10)等を例示することができる。メルトブロー不織布薄膜積層体の原料樹脂として溶融粘度が、100~1000Pasであるものを挙げることができる。
また、前記ポリオレフィンとしては、ポリメチルペンテン,環状オレフィンポリマー等が挙げられる。
Polyphthalamides are not particularly limited, but include those containing terephthalamide units and isophthalamide units, such as hexamethylene terephthalamide-isophthalamide-adipamide terpolymer (mole ratio 65: 25:10), etc. Examples of the raw material resin for the melt-blown nonwoven thin film laminate include those having a melt viscosity of 100 to 1000 Pas.
Further, examples of the polyolefin include polymethylpentene, cyclic olefin polymer, and the like.
4.メルトブロー不織布薄膜積層体の物性
次に、本発明に係る電気二重層キャパシタ用セパレータを構成するメルトブロー不織布薄膜積層体が具備すべき物性値について、説明する。
尚、かかる物性値は、メルトブロー不織布薄膜積層体が、二層以上の物性値の異なる不織布層薄膜から構成されるものである場合は、かかる不織布薄膜層全部の平均値である。
4. Physical Properties of Meltblown Nonwoven Fabric Thin Film Laminate Next, physical property values that the meltblown nonwoven fabric thin film laminate constituting the separator for an electric double layer capacitor according to the present invention should have will be explained.
In addition, when the melt-blown nonwoven fabric thin film laminate is composed of two or more nonwoven fabric thin film layers having different physical property values, these physical property values are the average values of all such nonwoven fabric thin film layers.
(1)平均繊維径
本発明に係る電気二重層キャパシタ用セパレータを構成するメルトブロー不織布薄膜積層体の各不織布層の繊維の平均繊維径は、0.5~15μm、好ましくは1.0~10μm、さらに好ましくは1.5~8μmである。平均繊維径が0.5μm未満では、引張強度が弱くなるばかりではなく、セパレータとしては、電気二重層キャパシタの内部抵抗が大きくなりすぎるという難点が生ずる。一方、平均繊維径が15μmを超えると、セパレータとしては、内部短絡の危険性が高まるおそれが生ずる。
(1) Average fiber diameter The average fiber diameter of the fibers in each nonwoven fabric layer of the melt-blown nonwoven fabric thin film laminate constituting the electric double layer capacitor separator according to the present invention is 0.5 to 15 μm, preferably 1.0 to 10 μm, More preferably, it is 1.5 to 8 μm. If the average fiber diameter is less than 0.5 μm, not only the tensile strength becomes weak, but also the internal resistance of the electric double layer capacitor becomes too large to be used as a separator. On the other hand, if the average fiber diameter exceeds 15 μm, there is a risk that the separator may have an increased risk of internal short circuit.
(2)目付
本発明に係る電気二重層キャパシタ用セパレータを構成するメルトブロー不織布薄膜積層体の目付は、5~100g/m2、好ましくは7~50g/m2、さらに好ましくは10~40g/m2である。目付が5g/m2未満では、引張強度が不足することから、電池のアセンブリでの信頼性が低下し、セパレータとしては、ショ-トが起こりやすいため好ましくない。一方、目付が100g/m2を超えると、セパレータとしては、内部抵抗が上昇するおそれがある。
(2) Fabric weight The melt-blown nonwoven fabric thin film laminate constituting the electric double layer capacitor separator according to the present invention has a fabric weight of 5 to 100 g/m2, preferably 7 to 50 g/m2, and more preferably 10 to 40 g/m2. . If the basis weight is less than 5 g/m2, the tensile strength will be insufficient, resulting in lower reliability in battery assembly, and this is not preferred as a separator because short circuits are likely to occur. On the other hand, if the basis weight exceeds 100 g/m2, the internal resistance of the separator may increase.
(3)厚み
本発明に係る電気二重層キャパシタ用セパレータを構成するメルトブロー不織布薄膜積層体の厚みは、電気二重層キャパシタ用セパレータおよびリチウム二次電池用セパレータとして50μm以下であり、好ましくは1~45μm、特に好ましくは、5~40μm、さらに好ましくは10~35μmである。厚みが1μmを超えると、セパレータとして、内部短絡の危険性が抑制され、一方、50μmを超えると、電池容量が低下するおそれがある。
(3) Thickness The thickness of the melt-blown nonwoven fabric thin film laminate constituting the electric double layer capacitor separator according to the present invention is 50 μm or less, preferably 1 to 45 μm as the electric double layer capacitor separator and lithium secondary battery separator. , particularly preferably from 5 to 40 μm, more preferably from 10 to 35 μm. When the thickness exceeds 1 μm, the risk of internal short circuit is suppressed as a separator, while when it exceeds 50 μm, there is a risk that the battery capacity will decrease.
(4)ガーレー透気度
本発明に係る電気二重層キャパシタ用セパレータを構成するメルトブロー不織布薄膜積層体のガーレー透気度は、1~40s/φ10/300cc、好ましくは5~30s/φ10/300ccである。ガーレー透気度が1s/φ10/300cc未満であると、セパレータとして内部短絡の危険性が高まり、一方40s/φ10/300ccを超えるとセパレータとして内部抵抗が大きくなるという問題が生ずる。
尚、「ガーレー透気度」は、後述のように、JIS P8117(2009)「紙及び
板紙-透気度及び透気抵抗度試験方法」(中間領域)-ガーレー法」に準じた測定方法により得られる結果を意味するものである。
(4) Gurley air permeability The Gurley air permeability of the melt-blown nonwoven fabric thin film laminate constituting the electric double layer capacitor separator according to the present invention is 1 to 40 s/φ10/300 cc, preferably 5 to 30 s/φ10/300 cc. be. If the Gurley air permeability is less than 1 s/φ10/300 cc, the risk of internal short circuit as a separator increases, while if it exceeds 40 s/φ10/300 cc, a problem arises in that the internal resistance increases as a separator.
In addition, "Gurley air permeability" is determined by a measurement method according to JIS P8117 (2009) "Paper and paperboard - Air permeability and air resistance test method" (intermediate area) - Gurley method, as described below. It means the result obtained.
(5)引張強度
本発明に係る電気二重層キャパシタ用セパレータを構成するメルトブロー不織布薄膜積層体の引張強度は、2~50N/25mm幅であり、好ましくは5~40N/25mm幅である。引張強度が2N/25mm幅未満であれば、電池のアセンブリ時に切れが生じ易くなる。一方、引張強度が50N/25mm幅を超えると、極端に伸度が低下し、アセンブリの際に自由度の低下から不具合が生じやすくなるおそれがある。
(5) Tensile strength The tensile strength of the melt-blown nonwoven fabric thin film laminate constituting the electric double layer capacitor separator according to the present invention is 2 to 50 N/25 mm width, preferably 5 to 40 N/25 mm width. If the tensile strength is less than 2N/25mm width, breakage is likely to occur during battery assembly. On the other hand, when the tensile strength exceeds 50 N/25 mm width, the elongation is extremely reduced, and there is a possibility that problems may easily occur due to the reduced degree of freedom during assembly.
(6)引張伸度
本発明に係る電気二重層キャパシタ用セパレータを構成するメルトブロー不織布薄膜積層体の引張伸度は、1~100%であり、好ましくは5~80%である。引張伸度が1%未満であれば、アセンブリ時に切れが生じ易くなる。一方、引張伸度が100%以上であると、ネッキングが起こりやすく、安定してアセンブリすることができにくくなるおそれが生ずる。
(6) Tensile elongation The tensile elongation of the melt-blown nonwoven fabric thin film laminate constituting the electric double layer capacitor separator according to the present invention is 1 to 100%, preferably 5 to 80%. If the tensile elongation is less than 1%, breakage is likely to occur during assembly. On the other hand, if the tensile elongation is 100% or more, necking is likely to occur and there is a possibility that stable assembly may be difficult.
(7)熱収縮率
本発明に係る電気二重層キャパシタ用セパレータを構成するメルトブロー不織布薄膜積層体の高温下での熱収縮率は、120℃で1時間の加熱環境下で1.0%以下、好ましくは0.5%以下であり、150℃で1時間加熱環境下では1.2%以下、好ましくは1.0%以下である。この値は少なくともMD方向またはCD方向の片方、より好ましくは両方を満たすことが望ましい。熱収縮率が高いと高温環境下での電気二重層キャパシタの異常発生時による内部の昇温により端部のセパレータが収縮し、正極、負極の接触により、内部短絡などの問題が生じることがある。
(7) Heat shrinkage rate The heat shrinkage rate at high temperatures of the melt-blown nonwoven fabric thin film laminate constituting the electric double layer capacitor separator according to the present invention is 1.0% or less in a heating environment at 120°C for 1 hour; Preferably it is 0.5% or less, and in a heating environment at 150° C. for 1 hour, it is 1.2% or less, preferably 1.0% or less. It is desirable that this value satisfy at least one of the MD direction or the CD direction, and more preferably both. If the thermal shrinkage rate is high, the separator at the end will shrink due to the internal temperature rising when an abnormality occurs in the electric double layer capacitor in a high-temperature environment, and problems such as internal short circuits may occur due to contact between the positive and negative electrodes. .
(8)電解液吸液率
本発明に係る電気二重層キャパシタ用セパレータを構成するメルトブロー不織布薄膜積層体の電解液吸液性は、細孔構造から前記セパレータとして電解液、例えば、プロピレンカーボネートを円滑に含浸可能な性能を有するものであり、本発明によれば、後述の測定方法により求められるように電解液吸液速度が20秒以下、さらには10秒以下を示すものを提供することができる。
(9)電解液保液率
本発明に係る電気二重層キャパシタ用セパレータを構成するメルトブロー不織布薄膜積層体は、その構成繊維の分散状態および細孔構造の特異性からセパレータとして電解液の吸液後の保液性に優れており、後述の測定方法により260%以上を示し、360%以上、さらには380%程度のもを提供することができる。
(10)静電気
本発明に係る電気二重層キャパシタを構成するメルトブロー不織布薄膜積層体の静電気量は、表1に示すように小さく、製造ラインの貼り付き等が軽減され、電池生産性向上に寄与することができる。
以上説明したように第1の発明に係る電気二重層キャパシタ用セパレータを構成するメルトブロー不織布積層体は、耐熱樹脂からなる少なくとも2層以上のメルトブロー不織布が積層されてなる積層体であって、
全細孔のうち、孔径3~7μmの範囲を占める細孔の割合が50%以上、好ましくは、60%以上であり、
かつ、下記の(1)~(5):
(1)最大細孔径: 15μm以下
(2)最小細孔径: 3μm以下
(3)平均細孔径: 8μm以下
(4)最大細孔径/平均細孔径: 2.00未満
(5)最大細孔径/最小細孔径: 5.00以上
を充足する細孔径分布を有するものであり、
少なくとも次の物性;
・厚みが50μm以下、
・目付が5~100g/m2、
・平均繊維径が0.5~15μm、
・ガーレー透気度が1~40s/φ10/300cc、
・熱収縮率が、150℃で1時間の加熱条件下における熱処理後においても、MD方向およびCD方向のいずれかの形状の収縮変化をそれぞれ寸法変化率で表わして、1.2%以下である。
かかるメルトブロー不織布薄膜積層体は、一つの方法として、次のカレンダ加工処理工程を経て製造することができる。
すなわち、(a)メルトブロー不織布原反を積層して得られる積層体を、金属ロールにより前記耐熱性樹脂のガラス転移点以上の加工温度条件および前記メルトブロー不織布原反の構成繊維の潰れが抑制されるように調整された加圧条件下においてカレンダ加工に供する第一カレンダ加工処理工程と、
(b)前記第一カレンダ加工処理工程により得られたカレンダ加工処理中間体を、弾性ロールにより、有効な加工温度条件および前記不織布の構成繊維の潰れが抑制されるように調整された加圧条件下においてカレンダ加工に供する第二カレンダ加工処理工程とからなるカレンダ加工により、少なくとも前記物性を有するメルトブロー不織布積層体を得ることができる。
(8) Electrolyte absorption rate The electrolyte absorption property of the melt-blown nonwoven fabric thin film laminate constituting the separator for an electric double layer capacitor according to the present invention is determined by the pore structure of the electrolyte liquid absorption rate, which allows the separator to smoothly absorb the electrolyte solution, for example, propylene carbonate. According to the present invention, it is possible to provide an electrolyte absorbing rate of 20 seconds or less, further 10 seconds or less, as determined by the measurement method described below. .
(9) Electrolyte retention rate The melt-blown nonwoven thin film laminate constituting the separator for electric double layer capacitors according to the present invention can be used as a separator after absorbing electrolyte due to the dispersion state of its constituent fibers and the specificity of its pore structure. It has excellent liquid retention properties, and it shows 260% or more by the measurement method described below, and can provide 360% or more, and even about 380%.
(10) Static electricity The amount of static electricity of the melt-blown nonwoven fabric thin film laminate that constitutes the electric double layer capacitor according to the present invention is small as shown in Table 1, which reduces sticking on the production line and contributes to improving battery productivity. be able to.
As explained above, the melt-blown nonwoven fabric laminate constituting the electric double layer capacitor separator according to the first invention is a laminate formed by laminating at least two or more layers of melt-blown nonwoven fabric made of heat-resistant resin, and comprising:
The proportion of pores with a pore diameter in the range of 3 to 7 μm among all pores is 50% or more, preferably 60% or more,
And the following (1) to (5):
(1) Maximum pore diameter: 15 μm or less (2) Minimum pore diameter: 3 μm or less (3) Average pore diameter: 8 μm or less (4) Maximum pore diameter/average pore diameter: Less than 2.00 (5) Maximum pore diameter/minimum Pore size: It has a pore size distribution satisfying 5.00 or more,
At least the following physical properties;
・Thickness is 50μm or less,
・Weight is 5-100g/m2,
・Average fiber diameter is 0.5 to 15 μm,
・Gurley air permeability is 1~40s/φ10/300cc,
・The heat shrinkage rate is 1.2% or less, expressed as a dimensional change rate in either the MD direction or the CD direction, even after heat treatment under heating conditions of 150°C for 1 hour. .
As one method, such a melt-blown nonwoven thin film laminate can be manufactured through the following calendering process.
That is, (a) a laminate obtained by laminating melt-blown nonwoven fabrics is processed using a metal roll at a temperature higher than the glass transition point of the heat-resistant resin, and crushing of the constituent fibers of the melt-blown nonwoven fabrics is suppressed. A first calender processing step in which calender processing is performed under pressurized conditions adjusted as follows;
(b) The calendering intermediate obtained in the first calendering step is processed using an elastic roll under effective processing temperature conditions and under pressure conditions adjusted to suppress collapse of the constituent fibers of the nonwoven fabric. A melt-blown nonwoven fabric laminate having at least the above-mentioned physical properties can be obtained by calendering, which includes a second calendering treatment step below.
B.第2の発明
第2の発明によれば、メルトブロー不織布薄膜積層体から構成される電気二重層キャパシタ用セパレータの製造方法が提供される。
すなわち、耐熱性樹脂を原料樹脂として製造されるメルトブロー不織布原反が積層され、薄膜化されてなるメルトブロー不織布薄膜積層体から構成される電気二重層キャパシタ用セパレータの製造方法であって、
前記メルトブロー不織布が積層され、少なくとも
(a)第一カレンダ加工処理工程
および
(b)第二カレンダ加工処理工程
に供することを特徴とするメルトブロー不織布積層体の製造方法が提供される。
尚、ここで、「メルトブロー不織布原反」とは、メルトブロー法により製造された不織布であって、不織布薄膜積層体に薄膜化される対象の不織布を意味する。
B. Second invention According to the second invention, there is provided a method for manufacturing a separator for an electric double layer capacitor comprised of a melt-blown nonwoven fabric thin film laminate.
That is, a method for producing a separator for an electric double layer capacitor comprising a melt-blown non-woven fabric thin film laminate in which raw melt-blown non-woven fabrics produced using a heat-resistant resin as a raw material resin are laminated and thinned.
There is provided a method for producing a melt-blown nonwoven fabric laminate, characterized in that the melt-blown nonwoven fabrics are laminated and subjected to at least (a) a first calendering process and (b) a second calendering process.
Here, the term "melt-blown nonwoven fabric" refers to a nonwoven fabric manufactured by a melt-blowing method, which is to be thinned into a nonwoven fabric thin film laminate.
1.メルトブロー不織布原反
本発明に係る電気二重層キャパシタ用セパレータを構成するメルトブロー不織布積層体の製造基材として使用されるメルトブロー不織布の物性値および、かかる物性値を有するメルトブロー不織布原反の製造方法について以下に説明する。
本発明に係る電気二重層キャパシタ用セパレータを構成するメルトブロー不織布原反は、耐熱性樹脂を原料樹脂としてメルトブロー法により製造される。
耐熱性樹脂としては、前記の通りであり、かかる耐熱性樹脂から適宜選択して使用することができるが、本発明の目的には前記の通りポリブチレンテレフタレートが好適であり、以下に説明するメルトブロー不織布原反の製造条件については、耐熱性樹脂としてポリブチレンテレフタレートを使用する場合をベースとしたものである。
1. Melt-blown non-woven fabric The following describes the physical properties of the melt-blown non-woven fabric used as a base material for the production of the melt-blown non-woven fabric laminate constituting the electric double layer capacitor separator according to the present invention, and the method for producing the melt-blown non-woven fabric having such physical properties. Explain.
The melt-blown nonwoven fabric material constituting the electric double layer capacitor separator according to the present invention is produced by a melt-blowing method using a heat-resistant resin as a raw material resin.
The heat-resistant resin is as described above, and can be appropriately selected and used from such heat-resistant resins. However, for the purpose of the present invention, polybutylene terephthalate is suitable as described above, and the melt-blown resin described below is suitable. The manufacturing conditions for the raw nonwoven fabric are based on the case where polybutylene terephthalate is used as the heat-resistant resin.
メルトブロー不織布原反は、本発明に係るメルトブロー不織布薄膜積層体の製造にとって重要な要素であり、少なくとも次の物性を有していることが好ましい。
(1)目付
本発明に係るメルトブロー不織布原反の目付は、4~80g/m2であり、好ましくは、5~50g/m2であり、さらに好ましくは6~40g/m2である。目付が4g/m2に達しないとカレンダ加工処理後に得られるメルトブロー不織布薄膜積層体の引張強度が不足し、一方、目付が80g/m2を超えると、ケバ立ちが多くなり、安定的に不織布薄膜積層体を製造することが困難となるなどの問題が生ずるおそれがある。
(2)厚み
本発明に係るメルトブロー不織布原反の厚みは、原料樹脂の種類、製造条件等により変動するが、50~800μm、好ましくは60~400μm、さらに好ましくは、70~300μmであり、特に本発明に係る電気二重層キャパシタ用セパレータとしては、300μm以下、特に好ましくは、250μm以下の厚みに調整されたメルトブロー不織布原反が好ましい。
(3)通気度
本発明に係るメルトブロー不織布原反の通気度は、10~400cc/cm2/sであり、好ましくは、20~300cc/cm2/sである。通気度が10cc/cm2/s未満の場合は、第一カレンダ加工処理後に得られるメルトブロー不織布薄膜積層体のガーレー透気度が高くなり、40s/φ10/300ccを超え、一方、通気度が400cc/cm2/sを超えると、メルトブロー不織布薄膜積層体のガーレー透気度が低下し、1s/φ10/300cc未満となるなど、前記の如く、特定範囲のガーレー透気度を有するメルトブロー不織布薄膜積層体を製造することができないおそれが大きくなるという問題が生ずる。
(4)引張強度
本発明に係るメルトブロー不織布原反の引張強度は、2~50N/25mm幅の引張強度を有するメルトブロー不織布薄膜積層体が提供されるように、少なくとも1N/25mm幅以上であり、好ましくは、3N/25mm幅以上である。メルトブロー不織布原反の引張強度が1N/25mm幅に達しないと、十分な引張強度を有するメルトブロー不織布薄膜積層体を得ることができないという問題が生ずる。
(5)引張伸度
本発明に係るメルトブロー不織布原反の引張伸度は、1~150%、好ましくは、10~100%である。
(6)平均繊維径
本発明に係るメルトブロー不織布原反を構成する繊維の平均繊維径は、0.5~15μmであり、好ましくは、1~10μmであり、さらに好ましくは1.3~5μmである。
The melt-blown nonwoven fabric material is an important element for producing the melt-blown nonwoven fabric thin film laminate according to the present invention, and preferably has at least the following physical properties.
(1) Fabric weight The fabric weight of the melt-blown nonwoven fabric according to the present invention is 4 to 80 g/m2, preferably 5 to 50 g/m2, and more preferably 6 to 40 g/m2. If the basis weight does not reach 4 g/m2, the tensile strength of the melt-blown nonwoven thin film laminate obtained after calendering treatment will be insufficient. On the other hand, if the basis weight exceeds 80 g/m2, fluff will increase and the nonwoven thin film laminate will not be stable. Problems such as difficulty in manufacturing the body may arise.
(2) Thickness The thickness of the melt-blown nonwoven fabric according to the present invention varies depending on the type of raw material resin, manufacturing conditions, etc., but is 50 to 800 μm, preferably 60 to 400 μm, more preferably 70 to 300 μm, and especially As the separator for an electric double layer capacitor according to the present invention, a melt-blown nonwoven fabric original fabric adjusted to a thickness of 300 μm or less, particularly preferably 250 μm or less is preferable.
(3) Air permeability The permeability of the raw melt-blown nonwoven fabric according to the present invention is 10 to 400 cc/cm2/s, preferably 20 to 300 cc/cm2/s. When the air permeability is less than 10 cc/cm2/s, the Gurley air permeability of the melt-blown nonwoven thin film laminate obtained after the first calendering treatment becomes high and exceeds 40 s/φ10/300 cc; If it exceeds cm2/s, the Gurley air permeability of the melt-blown non-woven thin film laminate decreases to less than 1 s/φ10/300 cc. A problem arises in that there is a greater possibility that the product cannot be manufactured.
(4) Tensile strength The tensile strength of the melt-blown nonwoven fabric according to the present invention is at least 1N/25mm width or more so that a meltblown nonwoven fabric thin film laminate having a tensile strength of 2 to 50N/25mm width is provided, Preferably, the width is 3N/25mm or more. If the tensile strength of the original melt-blown nonwoven fabric does not reach 1 N/25 mm width, a problem arises in that it is not possible to obtain a melt-blown nonwoven fabric thin film laminate having sufficient tensile strength.
(5) Tensile elongation The tensile elongation of the melt-blown nonwoven fabric according to the present invention is 1 to 150%, preferably 10 to 100%.
(6) Average fiber diameter The average fiber diameter of the fibers constituting the melt-blown nonwoven fabric according to the present invention is 0.5 to 15 μm, preferably 1 to 10 μm, and more preferably 1.3 to 5 μm. be.
2.メルトブロー方法
本発明に係るメルトブロー不織布原反を製造するためのメルトブロー方法については、特に限定されるものではなく、例えば、米国特許第3650866号,米国特許第3978185号(エクソンモービル社)に記載の方法を用いることが好ましく、これらに準じた方法として以下に記載のメルトブロー方法を採用することができる。
メルトブロー方法として、溶融した原料樹脂を、一列に配列した複数のノズル孔から溶融ポリマーとして吐出させ、オリフィスダイに隣接して設置された噴射ガス口から高温高速の空気を噴射させて吐出された溶融ポリマーを細繊維化し、繊維流を捕集する方法が採用される。具体的には、次の方法が採用される。
2. Melt blowing method The melt blowing method for producing the melt blown nonwoven fabric material according to the present invention is not particularly limited, and for example, the method described in U.S. Pat. No. 3,650,866 and U.S. Pat. No. 3,978,185 (ExxonMobil). It is preferable to use these, and the melt blowing method described below can be adopted as a method similar to these.
In the melt blowing method, molten raw material resin is discharged as a molten polymer from multiple nozzle holes arranged in a row, and high-temperature, high-velocity air is injected from an injection gas port installed adjacent to an orifice die to blow the molten polymer. A method is adopted in which the polymer is made into fine fibers and the fiber flow is collected. Specifically, the following method is adopted.
原料樹脂を210~380℃の押出機温度で溶融した後、250~380℃に設定したダイに送り込み、ダイノズルから吐出させると同時に、260~380℃の高温エアブローガスにより、延伸して微細繊維化し、ノズルから離れた位置に設置したコレクタに補集する。 After the raw resin is melted at an extruder temperature of 210 to 380°C, it is fed into a die set at 250 to 380°C and discharged from the die nozzle, and simultaneously stretched and made into fine fibers by high-temperature air blow gas of 260 to 380°C. , collected in a collector located away from the nozzle.
メルトブロー装置ダイにおいて、ノズル孔径は、0.1~1mmφが好ましく、0.2~0.8mmφがさらに好ましい。ノズル個数は、5~20個/cmであるのが好ましく、10~15個/cmがさらに好ましい。ノズル孔径が0.1mmφ未満では、吐出樹脂圧力が高くなり、一方、ノズル孔径が1mmφを超えると、繊維を細くすることが出来ない。また、ノズル個数が5個/cm未満では、原料樹脂の吐出圧力が高くなり、一方、ノズル個数が20個/cmを超えると、繊維同士が融着しすぎて、不織布の均一性を失うこととなる。 In the melt blowing device die, the nozzle hole diameter is preferably 0.1 to 1 mmφ, more preferably 0.2 to 0.8 mmφ. The number of nozzles is preferably 5 to 20/cm, more preferably 10 to 15/cm. If the nozzle hole diameter is less than 0.1 mmφ, the discharge resin pressure will be high, while if the nozzle hole diameter exceeds 1 mmφ, the fibers cannot be made thin. Also, if the number of nozzles is less than 5/cm, the discharge pressure of the raw resin will be high, while if the number of nozzles exceeds 20/cm, the fibers will be too fused together and the nonwoven fabric will lose its uniformity. becomes.
また、メルトブロー法の製造条件としては、耐熱性樹脂、例えば、ポリブチレンテレフタレート樹脂を原料とするメルトブロー不織布の製造において、押出温度は、210~350℃、好ましくは230~330℃、また、ダイの温度は、250~350℃、好ましくは280~330℃、さらに、高速空気温度は、260℃~380℃、好ましくは300~350℃である。押出機・ダイおよびエア温度が前記範囲を下回ると、吐出樹脂圧力が高くなり、また、細い繊維が得られない。一方、前記範囲を超えると、樹脂のゲル化が促進され、劣化する。また、コンベアネットを傷つけるばかりでなく、できた不織布のコンベアネットからの剥離性が悪く、安定的に生産することが困難である。樹脂吐出量は、0.05~3g/min/hole、好ましくは0.1~1g/min/holeである。樹脂吐出量が少ないと、吐出樹脂圧力が前記範囲を下回るとともに、均一な不織布が得られず、一方、樹脂吐出量が前記範囲を超えると、吐出樹脂圧力が高くなるとともに、細い繊維が得られない。 In addition, as for the production conditions of the melt blow method, in the production of melt blown nonwoven fabric using a heat resistant resin, for example, polybutylene terephthalate resin as a raw material, the extrusion temperature is 210 to 350 °C, preferably 230 to 330 °C, and the die The temperature is 250-350°C, preferably 280-330°C, and the high velocity air temperature is 260-380°C, preferably 300-350°C. If the extruder/die and air temperatures are below the above range, the discharge resin pressure will be high and fine fibers will not be obtained. On the other hand, if it exceeds the above range, gelation of the resin will be promoted and it will deteriorate. In addition, it not only damages the conveyor net, but also has poor peelability of the resulting nonwoven fabric from the conveyor net, making it difficult to produce stably. The resin discharge rate is 0.05 to 3 g/min/hole, preferably 0.1 to 1 g/min/hole. If the resin discharge amount is small, the discharge resin pressure will be lower than the above range and a uniform nonwoven fabric will not be obtained.On the other hand, if the resin discharge amount exceeds the above range, the discharge resin pressure will be high and thin fibers will not be obtained. do not have.
3.カレンダ加工処理
本発明に係るメルトブロー不織布薄膜積層体は、次に示す二段階からなるカレンダ加工処理工程により製造される。かかるメルトブロー不織布薄膜の物性値は、下記の通り各加工処理工程の加工温度条件、加工圧力条件(ロール線圧・ロール間クリアランスを含む。)および加工速度条件を選択することにより調整することができる。
3. Calendar Processing The melt-blown nonwoven fabric thin film laminate according to the present invention is manufactured by the following two-step calender processing process. The physical properties of such a melt-blown nonwoven fabric thin film can be adjusted by selecting the processing temperature conditions, processing pressure conditions (including roll linear pressure and clearance between rolls), and processing speed conditions for each processing step as described below. .
(a)第一カレンダ加工処理工程
第一カレンダ加工処理工程においては、少なくとも二個の金属ロールの組み合わせからなるカレンダ機構を利用するものであり、具体的には耐熱性樹脂を原料としてメルトブロー方法で製造されたメルトブロー不織布原反が積層されて、金属ロールにより前記耐熱性樹脂のガラス転移点以上の温度条件および前記不織布原反積層体の構成繊維の潰れが抑制されるように調整された加圧条件下においてカレンダ加工処理される。前記金属カレンダロールとしては、通常使用されるものを採用することができるが、特に鋼および鋼と同等の合金材料のものが好ましい。カレンダの形式とロールの配列として、逆L形、Z形、直立2本形等(実用プラスチック用語辞典第151頁((株)プラスチックス・エージ発行))を採用することもできる。
(a) First calender processing step The first calender processing step utilizes a calender mechanism consisting of a combination of at least two metal rolls, and specifically uses a melt blow method using heat-resistant resin as a raw material. The manufactured melt-blown nonwoven fabrics are laminated, and a pressure is adjusted using a metal roll to suppress the temperature condition above the glass transition point of the heat-resistant resin and the crushing of the constituent fibers of the nonwoven fabric laminate. Calendered under certain conditions. As the metal calender roll, commonly used ones can be employed, but those made of steel and alloy materials equivalent to steel are particularly preferred. As the calendar format and roll arrangement, an inverted L shape, Z shape, two upright shapes, etc. (Practical Plastic Terminology Dictionary, page 151 (Published by Plastics Age Co., Ltd.)) may also be adopted.
耐熱性樹脂のガラス転移点以上の温度としては、耐熱性樹脂の種類にもよるが、ポリエステル系樹脂については130℃以上、好ましくは140℃以上の温度が採用される。温度条件は、組み合わせる二個の金属ロールの両者の加熱温度をそれぞれ設定することにより調整される。
第一カレンダ加工処理における加工温度の上限は、当該耐熱性樹脂の融点以下の温度であり、具体的には融点から30~100℃低い温度を採用することが好ましい。第一カレンダ加工処理により、不織布原反製造時の残留歪が緩和されると共に、原料樹脂の結晶化が促進されるものと推定される。その結果、高温安定性が改善され、高温収縮性の改善を図ることができる。結晶化の定量的な測定は困難であり、測定することは、非実際的でもある。また、加圧条件としては、ロール線圧の他、ロール間に設けられるクリアランスも薄膜化に影響を与える要素として包含される。クリアランスの大きさは第一カレンダ加工処理後のカレンダ加工処理中間体の厚みが所定のレベルになるように、設定されると共に、メルトブロー不織布原反中の繊維の潰れまたは変形が抑制可能なように調整されたものである。ロールの線圧としては、200N/mm以下、好ましくは30~170N/mm、さらに好ましくは50~150N/mmの加工圧力が採用されることが好ましい。
かかるカレンダ加工条件により、メルトブロー不織布薄膜積層体の高温条件下での収縮率が小さく、ガーレー透気度も小さく、内部抵抗の小さいメルトブロー不織布薄膜積層体を得ることができる。ロール間のクリアランスとしては、少なくとも二層のメルトブロー不織布原反層の密着と結晶化促進可能な温度の伝達に必要な範囲で選択することができる。
The temperature above the glass transition point of the heat-resistant resin depends on the type of the heat-resistant resin, but for polyester resins, a temperature of 130°C or above, preferably 140°C or above is adopted. The temperature conditions are adjusted by setting the respective heating temperatures of the two metal rolls to be combined.
The upper limit of the processing temperature in the first calender processing is a temperature below the melting point of the heat-resistant resin, and specifically, it is preferable to adopt a temperature 30 to 100° C. lower than the melting point. It is presumed that the first calender treatment alleviates residual strain during the production of the nonwoven fabric material and promotes crystallization of the raw material resin. As a result, high temperature stability is improved and high temperature shrinkability can be improved. Quantitative measurements of crystallization are difficult and even impractical to measure. In addition to the linear pressure of the rolls, the pressure conditions also include the clearance provided between the rolls as factors that affect thinning. The size of the clearance is set so that the thickness of the calendered intermediate after the first calendering process is at a predetermined level, and also so that crushing or deformation of the fibers in the melt-blown nonwoven fabric can be suppressed. It has been adjusted. The linear pressure of the roll is preferably 200 N/mm or less, preferably 30 to 170 N/mm, and more preferably 50 to 150 N/mm.
Under these calendering conditions, it is possible to obtain a melt-blown nonwoven thin film laminate that has a low shrinkage rate under high-temperature conditions, a low Gurley air permeability, and a low internal resistance. The clearance between the rolls can be selected within the range necessary to ensure close contact between at least two melt-blown nonwoven fabric layers and to transmit a temperature capable of promoting crystallization.
また、加工速度条件としては1~50m/minであり、好ましくは、2~30m/min、さらに好ましくは、3~20m/minである。1m/min未満では生産性が低く、一方、50m/minを超えると歪の緩和・結晶化促進のための熱が十分に伝わらないという問題が生ずる。 Further, the processing speed condition is 1 to 50 m/min, preferably 2 to 30 m/min, and more preferably 3 to 20 m/min. If the speed is less than 1 m/min, productivity will be low, while if it exceeds 50 m/min, there will be a problem that heat for relaxing strain and promoting crystallization will not be sufficiently transmitted.
(b)第二カレンダ加工処理工程
本発明に係るメルトブロー不織布薄膜積層体の製造工程の一つの要素である第二カレンダ加工処理工程においては、カレンダ機構として、弾性ロールを使用するものであり、1対の加工ロールの組合せが弾性ロールと弾性ロールとの2個の弾性ロールの組合せ、または、弾性ロールと金属ロールとの組合せを選択することができる。これらの加工ロールの組合せのなかで、特に、金属ロールと弾性ロールとの組合せを利用するものが好ましい。加工ロールと加工ロールとの組合せについては2個のロールからなる一対の組合せのほか4個~6個の複数の組合せも利用することができる。カレンダの形式およびロールの配置については、前記第一カレンダ加工処理工程にて使用可能な形式と同一の形式を採用することができ、金属ロールの配置については金属ロールと弾性ロールを適宜組み合わせればよい。金属ロールとしては、前記の第一カレンダ加工処理工程で使用されるものと同一のものを使用することができ、鋼および鋼と同等の合金材料のものが好ましい。金属ロールと組合せる弾性ロールの材質としては、摩擦係数の高い材質であり、硬質の合成樹脂を材料とするものが好ましく、例えば、合成ゴム等を使用することができる。かかるロールの硬度としては、本発明のメルトブロー不織布薄膜積層体の厚み調整と平滑性の目的からショアD硬度60以上であり、70~90のものが好ましい。
(b) Second calender processing step In the second calender processing step, which is one element of the manufacturing process of the melt-blown nonwoven fabric thin film laminate according to the present invention, an elastic roll is used as the calender mechanism, and 1 The combination of the pair of processing rolls can be selected from a combination of two elastic rolls, an elastic roll and an elastic roll, or a combination of an elastic roll and a metal roll. Among these combinations of processing rolls, those using a combination of metal rolls and elastic rolls are particularly preferred. As for the combination of processing rolls and processing rolls, in addition to a pair of two rolls, multiple combinations of four to six rolls can also be used. Regarding the format of the calender and the arrangement of the rolls, the same format as that usable in the first calender processing process can be adopted, and the arrangement of the metal rolls can be made by appropriately combining metal rolls and elastic rolls. good. The metal roll can be the same as that used in the first calendering step, and is preferably made of steel or an alloy material equivalent to steel. The material of the elastic roll to be combined with the metal roll is preferably a material with a high coefficient of friction and made of hard synthetic resin. For example, synthetic rubber can be used. The hardness of such a roll is 60 or more Shore D hardness, preferably 70 to 90, for the purpose of adjusting the thickness and smoothness of the melt-blown nonwoven fabric thin film laminate of the present invention.
第二カレンダ加工処理工程においては、第一カレンダ加工処理工程にて得られたカレンダ加工処理中間体を前記金属ロールと弾性ロールとの間に挟持し、130℃以下、好ましくは120℃以下、さらに好ましくは110℃以下の加工温度条件および前記中間体中の繊維の潰れの制御可能な加圧条件において加工処理する。第二カレンダ加工処理工程において、加工温度の下限値としては、ガラス転移点以上であって、原料樹脂の種類にもよるが、例えば、60℃以上の温度が好ましく、さらに好ましくは80℃以上の温度である。 In the second calendering process, the calendering intermediate obtained in the first calendering process is held between the metal roll and the elastic roll, and the temperature is 130°C or lower, preferably 120°C or lower, and Preferably, the processing is carried out under processing temperature conditions of 110° C. or less and pressurization conditions that allow control of collapse of the fibers in the intermediate. In the second calender processing step, the lower limit of the processing temperature is at least the glass transition point, and although it depends on the type of raw material resin, it is preferably 60°C or higher, more preferably 80°C or higher. It's temperature.
加圧条件としては、加工ロールの線圧のほか、加工ロール間のクリアランスも包含されるが、第二カレンダ加工処理工程においては、形成されるメルトブロー不織布薄膜積層体の厚みが調整されるように加工ロール同士がピンチされた状態とすることが好ましい。加工ロールの線圧としては、15~130N/mmであり、好ましくは20~100N/mm、さらに好ましくは30~70N/mmの加工圧力が採用される。 The pressurizing conditions include the linear pressure of the processing rolls as well as the clearance between the processing rolls, but in the second calendering process, the thickness of the melt-blown nonwoven fabric thin film laminate to be formed is adjusted. It is preferable that the processing rolls are pinched together. The linear pressure of the processing roll is 15 to 130 N/mm, preferably 20 to 100 N/mm, and more preferably 30 to 70 N/mm.
また、加工速度条件は、第一加工処理工程における加工速度条件と同一条件を採用することができる。具体的には、1~50m/minであり、好ましくは2~30m/min、さらに好ましくは3~20m/minである。 Furthermore, the machining speed conditions may be the same as the machining speed conditions in the first processing step. Specifically, the speed is 1 to 50 m/min, preferably 2 to 30 m/min, and more preferably 3 to 20 m/min.
本発明に係る第二カレンダ加工処理工程において、1対の加工ロールを組合せる各加工ロールに対し、通常、それぞれ加熱されるが、金属ロールと弾性ロールの組合せに対しては、加熱は金属ロールに対して供され、常温の弾性ロールと加熱された金属ロールとの組合せ加工処理が提供される。また、金属ロールの加熱と共に、弾性ロールの加熱も必要に応じて行うことができる。金属ロールおよび弾性ロール共に加熱する場合は、金属ロールについては、40~130℃、好ましくは60~120℃、さらに好ましくは80~110℃、弾性ロールについては、40~200℃、好ましくは50~150℃、さらに好ましくは、80~120℃の温度条件を適宜採用することができる。
かかる弾性ロールを用いた特殊カレンダ加工処理によりメルトブロー不織布薄膜積層体の厚み調整のほか厚みの均一性および表面平滑性の効果を奏することができる。
前記の第一カレンダ加工処理工程および第二カレンダ加工処理工程を経て得られたメルトブロー不織布薄膜積層体は高い開孔度を維持して超薄型であることが可能であり、高温条件下での熱収縮も改善できると共にガーレー透気度も低抵抗度となり、引張強度においても優れた効果を奏する。
In the second calender processing process according to the present invention, each processing roll in a pair of processing rolls is usually heated, but in the case of a combination of a metal roll and an elastic roll, heating is performed on the metal roll. A combination processing of a cold elastic roll and a heated metal roll is provided. In addition to heating the metal roll, the elastic roll can also be heated if necessary. When heating both the metal roll and the elastic roll, the temperature is 40 to 130°C for the metal roll, preferably 60 to 120°C, more preferably 80 to 110°C, and 40 to 200°C for the elastic roll, preferably 50 to 120°C. A temperature condition of 150°C, more preferably 80 to 120°C can be appropriately employed.
Special calender processing using such an elastic roll can not only adjust the thickness of the melt-blown nonwoven thin film laminate, but also improve thickness uniformity and surface smoothness.
The melt-blown nonwoven fabric thin film laminate obtained through the first calendering process and the second calendering process can maintain a high degree of porosity and be ultra-thin, and can withstand high temperature conditions. Heat shrinkage can also be improved, Gurley air permeability is low, and tensile strength is also improved.
本発明に係るメルトブロー不織布薄膜積層体の製造方法としてのカレンダ加工処理は、前記の通り第一カレンダ加工処理工程を前段とし、第二カレンダ加工処理工程を後段に設定することにより、前記の通りの効果を奏するものであり、第二カレンダ加工処理工程を前段とし、第一カレンダ加工処理工程を後段としたのでは、最初の加工段階で、不織布薄膜積層体の厚みが設定されてしまい、後段の金属ロール間に隙間のある加工処理においては加工処理対象物が薄すぎて加工ロールへの接触がゆるやかになり、高温の熱による結晶化を十分に促進させることができず、また、残留歪の緩和も後段にて行われることから、加工製品たる不織布薄膜積層体が幅方向において緩和して縮むという難点が生じ、形状の問題から製品として使用することができないという問題があり、本発明が求める品質のメルトブロー不織布薄膜積層体を得ることができない。 The calendering process as a method for manufacturing the melt-blown nonwoven fabric thin film laminate according to the present invention is performed by setting the first calendering process as the first stage and the second calendering process as the second stage, as described above. If the second calendering process is the first stage and the first calendaring process is the second stage, the thickness of the nonwoven thin film laminate will be set at the first processing stage, and the thickness of the nonwoven fabric thin film laminate will be set at the first stage. In processing where there is a gap between metal rolls, the object to be processed is too thin and comes into loose contact with the processing rolls, making it impossible to sufficiently promote crystallization due to high-temperature heat, and causing residual strain. Since relaxation is also performed at a later stage, there is a problem that the nonwoven fabric thin film laminate, which is a processed product, relaxes and shrinks in the width direction, making it impossible to use it as a product due to shape problems. It is not possible to obtain quality melt-blown nonwoven thin film laminates.
C.第3の発明
第3の発明によれば、前記第2の発明に係る第一加工処理工程と、第二加工処理工程とを少なくとも含んでなる方法により製造された電気二重層キャパシタ用セパレータが提供される。
かかるプロダクトバイプロセス発明については、第一加工処理工程により、メルトブロー不織布原反の製造時に発生した残留歪が緩和され、同時に原料樹脂成分の結晶化が進行したメルトブロー不織布薄膜積層体が形成されるが、かかる残留歪の緩和および結晶化の測定および定量化は、技術的には完全には不可能であり、また、仮に可能であったとしても、それらを実施することは、労力、時間の観点から非実際的であることから、プロダクトバイプロセス発明として保護されるべきものである。
本発明に係る電気二重層キャパシタ用セパレータを構成するメルトブロー不織布薄膜積層体は、前記の如き特性を有するが、残留歪の緩和および結晶化との具体的な関連については、立証データは得られていないという事情がある。
かかる観点から、第3の発明であるプロダクトバイプロセスによる発明は認められるべきものと指摘されている。
C. Third invention According to the third invention, there is provided a separator for an electric double layer capacitor manufactured by a method comprising at least the first processing step and the second processing step according to the second invention. be done.
In this product-by-process invention, the first processing step relieves the residual strain generated during the production of the original melt-blown nonwoven fabric, and at the same time forms a melt-blown nonwoven fabric thin film laminate in which the raw resin component has progressed to crystallization. However, it is technically impossible to measure and quantify such residual strain relaxation and crystallization, and even if it were possible, implementing them would be difficult in terms of labor and time. Therefore, it should be protected as a product-by-process invention.
Although the melt-blown nonwoven fabric thin film laminate constituting the electric double layer capacitor separator according to the present invention has the above-mentioned characteristics, no data has been obtained to prove the specific relationship between the relaxation of residual strain and crystallization. There is a reason that there is no such thing.
From this perspective, it has been pointed out that the third invention, a product-by-process invention, should be recognized.
以下、本発明について実施例および比較例によりさらに具体的に説明する。もっとも、本発明は、これらの実施例等により限定されるものではない。
なお、実施例および比較例中に記載のメルトブロー不織布原反およびメルトブロー不織布薄膜積層体の各物性値は、それぞれ下記の方法により測定して求めたものである。
1.各種物性値測定方法
Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited to these Examples.
The physical property values of the melt-blown nonwoven fabric and the melt-blown nonwoven fabric thin film laminate described in the Examples and Comparative Examples were determined by measurement using the methods described below.
1.Methods for measuring various physical properties
(1)目付:試料の長さ方向から、100mm×100mmの試験片を採取し、水分平衡状態の重さを測定し、1m2当たりの目付重量に換算して求めた。 (1) Fabric weight: A 100 mm x 100 mm test piece was taken from the longitudinal direction of the sample, and its weight in a moisture equilibrium state was measured, and the weight was calculated by converting it to the weight per square meter.
(2)厚み:試料の長さ方向より、100mm×100mmの試験片を採取し、ダイヤルシックネスゲージで測定した。 (2) Thickness: A 100 mm x 100 mm test piece was taken from the length direction of the sample and measured using a dial thickness gauge.
(3)通気度:試料長さ方向から、100mm×100mmの試験片を採取し、JIS L1096「一般織物試験方法」の「通気性A法(フラジール形法)」に準拠し、フラジール型試験機を用いて測定した。 (3) Air permeability: Take a 100 mm x 100 mm test piece from the length direction of the sample, and use a Frazier type tester in accordance with the "Air permeability method A (Fragile type method)" of JIS L1096 "General textile testing methods". Measured using
(4)ガーレー透気度:JIS P8117(2009)+に準拠し、測定した。測定装置としてガーレーデンソーメータ(東洋精機社製)を使用し、試料片を直径10mm、面積78.5mm2の円孔に締め付ける。内筒質量567gにより、筒内の空気を試験円筒部から筒外へ通過させる。空気300ccが通過する時間を測定しガーレー値とした。 (4) Gurley air permeability: Measured in accordance with JIS P8117 (2009)+. A Gurley densometer (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) is used as a measuring device, and a sample piece is tightened into a circular hole with a diameter of 10 mm and an area of 78.5 mm2. The inner cylinder mass of 567 g allows the air inside the cylinder to pass from the test cylindrical part to the outside of the cylinder. The time taken for 300 cc of air to pass was measured and defined as the Gurley value.
(5)引張強度、引張伸度:JIS L1085「不織布しん地試験方法」の「引張強さ及び伸び率」に準拠し、サンプル幅25mm、つかみ間隔100mm、引張速度300mm/分にて測定した。 (5) Tensile strength and tensile elongation: Measured in accordance with JIS L1085 "Tensile strength and elongation rate" of "Nonwoven fabric test method" at a sample width of 25 mm, grip interval of 100 mm, and tensile speed of 300 mm/min.
(6)平均繊維径:試験片の任意な5箇所について電子顕微鏡で5枚の写真撮影を行い、1枚の写真につき20本の繊維の直径を測定し、これら5枚の写真について行い、合計100本の繊維径を平均して求めた。 (6) Average fiber diameter: Take 5 photographs of 5 arbitrary locations on the test piece using an electron microscope, measure the diameter of 20 fibers for each photograph, measure the diameter of these 5 photographs, and calculate the total The average diameter of 100 fibers was determined.
(7)熱収縮率;200mm角の試料の中心および端部にMD方向(長さ方向)、CD方向(幅方向)に100mmの線を引き、120℃および150℃にそれぞれ設定したオーブンで1時間加熱後、線長を測定し、その寸法変化率を求めた。 (7) Heat shrinkage rate: Draw a 100 mm line in the MD direction (length direction) and CD direction (width direction) at the center and edge of a 200 mm square sample, and place it in an oven set at 120 °C and 150 °C, respectively. After heating for a period of time, the wire length was measured and the dimensional change rate was determined.
(8)電解液吸液性:JIS L1907「繊維製品の吸水性試験方法」に準拠し、試験片上に10mmの高さからPC(プロピレンカーボネート)を1滴摘下し、液滴が試験片に到達してから液滴の鏡面反射が完全になくなるまでの時間をストップウォッチで測定し、その測定値を電解液の吸液速度とした。 (8) Electrolyte absorption property: In accordance with JIS L1907 "Water absorption test method for textile products", one drop of PC (propylene carbonate) was picked from a height of 10 mm onto the test piece, and the droplet was placed on the test piece. The time from when the specular reflection of the droplet was completely eliminated was measured with a stopwatch, and the measured value was taken as the liquid absorption rate of the electrolyte.
(9)電解液保液性:100mm×100mmの試験片を採取し、60分間PC(プロピレンカーボネート)中に浸漬させた後、試験片を取り出し、10分間吊るし放置する。その保液した試験片を天秤にて重量測定し、下記計算式にて保液率を計算した。
保液率計算式:(B)-(A)/(A)×100=保液率(%)
(ただし、式中、(A):試料重量 (B):浸漬後の試料重量)
(9) Electrolyte retention property: A test piece of 100 mm x 100 mm is taken and immersed in PC (propylene carbonate) for 60 minutes, then taken out and left hanging for 10 minutes. The weight of the liquid-retained test piece was measured using a balance, and the liquid retention rate was calculated using the following formula.
Liquid retention rate calculation formula: (B) - (A) / (A) x 100 = liquid retention rate (%)
(However, in the formula, (A): sample weight (B): sample weight after immersion)
(10)外観:
試料片100cm2中に直径0.5mm以上の透明班の形成の有無によりフィルム化の有無を判定した。
(11)最大細孔径、最小細孔径、平均細孔径の測定方法
平均細孔径及び最大細孔径は、以下に示すバブルポイント法(ASTM F316-86、JIS K3832)により測定した。まず自動細孔径分布測定器(型式「CFP-1200AX」、ポーラス・マテリアルズ社製)に、乾燥した直径25mmのメルトブロー不織布試験片をセットし、一方の面にかける空気圧を徐々に増大させて、空気が乾燥試験片を透過し始めたときの圧力P1を求めるとともに、図3に示すドライ流量曲線を作成し、それから透過流量を1/2としたハーフドライ流量曲線を作成した。同様に、表面張力16dyne/cmの溶媒(商品名「POREWICK」、ポーラス・マテリアルズ社製)で細孔を満たした直径25mmのメルトブロー不織布試験片の一方の面にかける空気圧を徐々に増大させて、空気が湿潤試験片を透過し始めたときの圧力P2を求めるとともに、図6に示すウェット流量曲線を作成した。
平均細孔径Davは、ハーフドライ流量曲線とウェット流量曲線との交点における圧力Pcrossから、下記式により求めた。
Dav = 4γcosα / (Pcross-P1 )
[ ただし、γ は溶媒の表面張力であり、α はポリブチレンテレフタレートに対する溶媒の接触角である。]
最大細孔径Dmaxは、下記式により求めた。
Dmax = 4γcosα / (P2 -P1)
最小細孔径Dminは、ウェット流量曲線とドライ流量曲線が一致した時の圧力値を上記Dmaxを表した式であるP2に代入することによって求めた。
(12)細孔径分布グラフの作成方法
細孔径の分布を調べるため、細孔径の測定によって得られたデータを0.5μm単位の区間で区切り、各区間の度数を集計して、ヒストグラムを作成した。
(13)静電気
試験片に対し、シシド静電気社製のスタチロンDZ4を直角30mmの距離で当てて赤色LEDの焦点を合わせて焦点が合った際の極性値を確認することにより測定する。
(10) Appearance:
The presence or absence of film formation was determined by the presence or absence of transparent spots with a diameter of 0.5 mm or more in a 100 cm 2 sample piece.
(11) Method for measuring maximum pore diameter, minimum pore diameter, and average pore diameter The average pore diameter and maximum pore diameter were measured by the bubble point method (ASTM F316-86, JIS K3832) shown below. First, a dried melt-blown nonwoven fabric test piece with a diameter of 25 mm was set in an automatic pore size distribution measuring device (model "CFP-1200AX", manufactured by Porous Materials), and the air pressure applied to one side was gradually increased. The pressure P1 at which air began to permeate through the dry test piece was determined, a dry flow rate curve shown in FIG. 3 was created, and a half dry flow rate curve was created by setting the permeation flow rate to 1/2. Similarly, the air pressure applied to one side of a 25 mm diameter melt-blown nonwoven fabric specimen whose pores were filled with a solvent with a surface tension of 16 dyne/cm (trade name "POREWICK", manufactured by Porous Materials) was gradually increased. The pressure P2 at which air began to pass through the wet test piece was determined, and the wet flow rate curve shown in FIG. 6 was created.
The average pore diameter Dav was determined from the pressure Pcross at the intersection of the half-dry flow rate curve and the wet flow rate curve using the following formula.
Dav = 4γcosα / (Pcross-P1)
[However, γ is the surface tension of the solvent, and α is the contact angle of the solvent with respect to polybutylene terephthalate. ]
The maximum pore diameter Dmax was determined by the following formula.
Dmax = 4γcosα / (P2 - P1)
The minimum pore diameter Dmin was determined by substituting the pressure value when the wet flow rate curve and the dry flow rate curve matched into the formula P2 expressing the above Dmax.
(12) Method for creating a pore size distribution graph In order to investigate the pore size distribution, the data obtained by measuring the pore size was divided into sections of 0.5 μm, the frequencies of each section were totaled, and a histogram was created. .
(13) Static electricity is measured by applying Statylon DZ4 manufactured by Shishido Static Electric Co., Ltd. at a distance of 30 mm at a right angle to the electrostatic test piece, focusing the red LED, and checking the polarity value when focused.
2.メルトブロー不織布原反の製造用原料樹脂
メルトブロー不織布原反の製造用原料樹脂等は、下記のものを使用した。
・ポリブチレンテレフタレート(PBT);融点225℃(ポリプラスチックス社製)
・ポリプロピレン(PP);融点165℃(日本ポリプロ社製)
・ポリメチルペンテン(PMP);融点232℃(三井化学社製)
2. Raw material resin for manufacturing raw melt-blown nonwoven fabric The following resins were used as raw material resins for manufacturing raw melt-blown nonwoven fabric.
・Polybutylene terephthalate (PBT); melting point 225°C (manufactured by Polyplastics)
・Polypropylene (PP); melting point 165°C (manufactured by Nippon Polypro Co., Ltd.)
・Polymethylpentene (PMP); melting point 232°C (manufactured by Mitsui Chemicals)
実施例1
本明細書段落[0042]に記載のメルトブロー法により、原料樹脂として前記ポリブチレンテレフタレート(以下、「PBT」ということがある。)を使用し、PBTメルトブロー不織布原反(A)および(B)をそれぞれ製造した。具体的には、原料樹脂を290℃の押出機温度で溶融し、300℃に設定したダイに送り込み、ダイノズルから吐出させると同時に、310℃の高温エアブローガスにより延伸して微細繊維化し、ノズルから離れた位置に設置したコレクタに捕集した。ノズル口径、吐出量等は、溶融温度、ダイ温度と共に所望の不織布原反が得られるように適宜選択した。
前記製造方法により製造された下記の平均繊維径1.8μmの繊維を有するPBTメルトブロー不織布原反(A)と、平均繊維径1.8μmの繊維を有するPBTメルトブロー不織布原反(B)の二種類のメルトブロー不織布原反を用意した。
PBTメルトブロー不織布原反(A)
目付(g/m2): 8
厚み(μm): 86
通気度(cc/cm2/s): 113.4
引張強度(N/25mm幅): 4.7
引張伸度(%): 32.8
平均繊維径(μm): 1.8
PBTメルトブロー不織布原反(B)
目付(g/m2): 12
厚み(μm): 103
通気度(cc/cm2/s): 70.6
引張強度(N/25mm幅): 5.5
引張伸度(%): 37.3
平均繊維径(μm): 1.8
前記のメルトブロー不織布原反(A)とメルトブロー不織布原反(B)とを重ね合わせて、150℃にそれぞれ加熱された二個の金属ロール/金属ロールの間に挟持し、加圧条件のうち、ロール圧をロールの線圧として130N/mmの圧力条件下で第一カレンダ加工処理に供した。金属ロール間には、第一カレンダ加工処理後のカレンダ加工処理中間体の厚みが約50~70μmのレベルとなるように調整されたクリアランスを設けた。金属ロールの材質としてはスチールを用いた。
Example 1
By the melt-blowing method described in paragraph [0042] of the present specification, using the polybutylene terephthalate (hereinafter sometimes referred to as "PBT") as a raw material resin, PBT melt-blown nonwoven fabrics (A) and (B) are produced. manufactured respectively. Specifically, the raw resin is melted at an extruder temperature of 290°C, fed into a die set at 300°C, and discharged from the die nozzle. At the same time, it is stretched with high-temperature air blow gas at 310°C to form fine fibers, and then released from the nozzle. It was collected by a collector installed at a remote location. The nozzle diameter, discharge amount, etc., as well as the melting temperature and die temperature, were appropriately selected so that the desired nonwoven fabric material could be obtained.
Two types of raw PBT melt-blown nonwoven fabric (A) having fibers with an average fiber diameter of 1.8 μm and PBT melt-blown nonwoven fabric raw fabric (B) having fibers with an average fiber diameter of 1.8 μm manufactured by the above manufacturing method are as follows. A raw melt-blown nonwoven fabric was prepared.
PBT melt-blown nonwoven fabric (A)
Weight (g/m2): 8
Thickness (μm): 86
Air permeability (cc/cm2/s): 113.4
Tensile strength (N/25mm width): 4.7
Tensile elongation (%): 32.8
Average fiber diameter (μm): 1.8
PBT melt-blown nonwoven fabric (B)
Weight (g/m2): 12
Thickness (μm): 103
Air permeability (cc/cm2/s): 70.6
Tensile strength (N/25mm width): 5.5
Tensile elongation (%): 37.3
Average fiber diameter (μm): 1.8
The melt-blown nonwoven fabric (A) and the melt-blown nonwoven fabric (B) were stacked and sandwiched between two metal rolls heated to 150°C, respectively, and under pressure conditions. The first calender processing was performed under a pressure condition of 130 N/mm with the roll pressure as the linear pressure of the roll. A clearance was provided between the metal rolls, which was adjusted so that the thickness of the calendered intermediate after the first calendering treatment was at a level of about 50 to 70 μm. Steel was used as the material for the metal roll.
前記の第一カレンダ加工処理により不織布原反(A)と不織布原反(B)の各層の界面に存在する繊維の一部が熱融着することにより得られた二層の密着層を有するカレンダ加工処理中間体を、弾性ロールと、100℃に加熱された金属ロールとの間に挟持し、ロール圧をロールの線圧として30N/mmの圧力条件下でさらに第二カレンダ加工処理に供し、二種の不織布原反(A)と不織布原反(B)の各薄膜からなる積層体のメルトブロー不織布薄膜積層体を得た。
弾性ロールとしては、ショアD硬度;80を有するポリアミド系合成樹脂製のものを用いた。得られたPBTメルトブロー不織布薄膜積層体(二層品(1))の物性は、次の通りである。
PBT/PBTメルトブロー不織布薄膜二層積層体(二層品1)
目付(g/m2): 20
厚み(μm): 33
ガーレー透気度(s/φ10/300cc): 13.6
通気度T(cc/cm2/s): 5.10
引張強度(N/25mm幅): 13.8
引張伸度(%): 22.5
平均繊維径(μm): 2.6
外観(透明斑の形成によるフィルム化): なし
電解液吸液速度(秒): 9.72
電解液保液率(%): 365
熱収縮率(%):
(120℃のオーブンにて
1時間加熱後の寸法変化率) MD:0.5
CD:0.5
(150℃のオーブンにて
1時間加熱後の寸法変化率) MD:1.2
CD:0.5
細孔径分布
(1)最大細孔径(μm) 12.27
(2)最小細孔径(μm) 2.285
(3)平均細孔径(μm) 6.673
(4)最大細孔径/平均細孔径 1.84
(5)最大細孔径/最小細孔径 5.37
(6)細孔径3~7μmの範囲を
占める細孔の割合(%): 70
前記の結果に示す通り、構成繊維の平均繊維径が同一の二層の不織布を積層し貼り合せることにより、厚み33μmの薄膜でありながら、ガーレー透気度が13.6s/φ10/300ccであり、高い開孔度を維持し、繊維の潰れを抑制し、フィルムの透明班の形成も抑制することができた。また、高温条件下における熱収縮率についても120℃に設定したオーブンで1時間加熱後、MD、CD方向共にそれぞれ寸法変化率0.5%であり、150℃に設定したオーブンで1時間加熱後も寸法変化率は、MD方向1.2%、CD方向0.5%であり、良好な結果が得られた。また、電解液吸液速度については、9秒72であり、電解液保液率についても365%という顕著な効果を奏し、電気二重層キャパシタ用セパレータとして極めて高い優位性が示された。
かかる特性を実現させた不織布積層体の孔径分布は、図1のグラフで示すように、著しく制御されていることが示された。
A calendar having two adhesion layers obtained by thermally fusing some of the fibers present at the interface of each layer of the raw nonwoven fabric (A) and the raw nonwoven fabric (B) by the first calendering treatment. The processing intermediate is sandwiched between an elastic roll and a metal roll heated to 100 ° C., and further subjected to a second calender processing under a pressure condition of 30 N/mm with the roll pressure as the linear pressure of the roll, A melt-blown nonwoven fabric thin film laminate was obtained, which was a laminate consisting of two types of thin films of a nonwoven fabric (A) and a nonwoven fabric (B).
As the elastic roll, one made of polyamide synthetic resin having a Shore D hardness of 80 was used. The physical properties of the obtained PBT melt-blown nonwoven fabric thin film laminate (two-layer product (1)) are as follows.
PBT/PBT melt-blown nonwoven thin film two-layer laminate (two-layer product 1)
Weight (g/m2): 20
Thickness (μm): 33
Gurley air permeability (s/φ10/300cc): 13.6
Air permeability T (cc/cm2/s): 5.10
Tensile strength (N/25mm width): 13.8
Tensile elongation (%): 22.5
Average fiber diameter (μm): 2.6
Appearance (film formation due to formation of transparent spots): None Electrolyte absorption rate (seconds): 9.72
Electrolyte retention rate (%): 365
Heat shrinkage rate (%):
(In oven at 120℃
Dimensional change rate after heating for 1 hour) MD: 0.5
CD: 0.5
(In oven at 150℃
Dimensional change rate after heating for 1 hour) MD: 1.2
CD: 0.5
Pore size distribution
(1) Maximum pore diameter (μm) 12.27
(2) Minimum pore diameter (μm) 2.285
(3) Average pore diameter (μm) 6.673
(4) Maximum pore diameter/average pore diameter 1.84
(5) Maximum pore diameter/minimum pore diameter 5.37
(6) Percentage of pores with a pore diameter range of 3 to 7 μm (%): 70
As shown in the above results, by laminating and bonding two layers of nonwoven fabric with the same average fiber diameter of the constituent fibers, the Gurley air permeability was 13.6 s/φ10/300 cc even though it was a thin film with a thickness of 33 μm. It was possible to maintain a high degree of porosity, suppress the collapse of the fibers, and suppress the formation of transparent spots on the film. In addition, regarding the thermal shrinkage rate under high temperature conditions, after heating in an oven set at 120°C for 1 hour, the dimensional change rate was 0.5% in both MD and CD directions, and after heating in an oven set at 150°C for 1 hour. The dimensional change rate was 1.2% in the MD direction and 0.5% in the CD direction, and good results were obtained. Furthermore, the electrolyte absorption rate was 9 seconds and 72 seconds, and the electrolyte retention rate was also 365%, which was a remarkable effect, demonstrating extremely high superiority as a separator for electric double layer capacitors.
As shown in the graph of FIG. 1, the pore size distribution of the nonwoven fabric laminate that achieved such characteristics was shown to be significantly controlled.
実施例2
前記PBTを原料樹脂としてメルトブロー法で製造された下記の平均繊維径1.8μmの繊維を有するメルトブロー不織布原反(C):
PBTメルトブロー不織布原反(C)
目付(g/m2): 7
厚み(μm): 84
通気度(cc/cm2/s): 121.5
引張強度(N/25mm幅): 4.3
引張伸度(%): 41.8
平均繊維径(μm): 1.8
を三枚重ね合わせて、それぞれ150℃に加熱された二個の金属ロール/金属ロールの間に挟持し、加圧条件のうち、ロール圧を加工ロールの線圧として130N/mmの圧力条件下で第一カレンダ加工処理に供した。前記2個の金属ロール間には、カレンダ加工処理中間体の厚みが約50~70μmのレベルとなるように調整されたクリアランスを設けた。金属ロールの材質としてはスチールを用いた。
Example 2
Melt-blown nonwoven fabric (C) having the following fibers with an average fiber diameter of 1.8 μm manufactured by the melt-blowing method using the PBT as a raw material resin:
PBT melt-blown nonwoven fabric (C)
Weight (g/m2): 7
Thickness (μm): 84
Air permeability (cc/cm2/s): 121.5
Tensile strength (N/25mm width): 4.3
Tensile elongation (%): 41.8
Average fiber diameter (μm): 1.8
Three sheets were piled up and sandwiched between two metal rolls/metal rolls heated to 150°C, and under pressure conditions of 130 N/mm with the roll pressure as the linear pressure of the processing roll. The sample was subjected to the first calendering process. A clearance was provided between the two metal rolls, which was adjusted so that the thickness of the calendered intermediate was approximately 50 to 70 μm. Steel was used as the material for the metal roll.
前記の第一カレンダ加工処理により、得られた三層の密着層からなるカレンダ加工処理中間体を、弾性ロールと、100℃に加熱された金属ロールとの間に挟持し、ロール圧を加工ロールの線圧として30N/mmの圧力条件下でさらに第二カレンダ加工処理に供し、三層の不織布からなる積層品のメルトブロー不織布薄膜積層体を得た。弾性ロールとしては、前記の硬度(ショアD硬度80)を有するポリアミド系合成樹脂製のものを用いた。得られたPBTメルトブロー不織布薄膜三層積層体(三層品(1))の物性は、次の通りである。
PBT/PBT/PBTメルトブロー不織布薄膜三層積層体(三層品1)
目付(g/m2): 21
厚み(μm): 31
ガーレー透気度(s/φ10/300cc): 26.1
通気度T(cc/cm2/s): 2.78
引張強度(N/25mm幅): 11.1
引張伸度(%): 42.5
平均繊維径(μm): 2.9
外観(透明斑の形成によるフィルム化): なし
電解液吸液速度(秒): 9.97
電解液保液率(%): 380
熱収縮率(%):
(120℃のオーブンにて
1時間加熱後の寸法変化率) MD:0.5
CD:0.5
(150℃のオーブンにて
1時間加熱後の寸法変化率) MD:1.2
CD:0.5
細孔径分布
(1)最大細孔径(μm) 10.75
(2)最小細孔径(μm) 1.865
(3)平均細孔径(μm) 6.145
(4)最大細孔径/平均細孔径 1.75
(5)最大細孔径/最小細孔径 5.76
(6)細孔径3~7μmの範囲を
占める細孔の割合(%): 85
前記の結果に示す通り、構成繊維の平均繊維径が同一の三層からなる不織布薄膜積層体は、厚み31μmでありながら、ガーレー透気度が26.1s/φ10/300ccであり、高い開孔度を維持し、繊維の潰れを抑制し、フィルムの透明班の形成も抑制することができた。また、高温条件下における熱収縮率についても120℃に設定したオーブンで1時間加熱後、MD、CD共にそれぞれ寸法変化率0.5%であり、150℃に設定したオーブンで1時間加熱後も寸法変化率は、MD方向1.2%、CD方向0.5%であり、良好な結果が得られた。また、電解液吸液速度については、9秒97であり、電解液保液率についても380%という顕著な効果を奏し、電気二重層キャパシタ用セパレータとして極めて高い優位性が示された。
かかる特性を実現させた不織布薄膜積層体は、細孔径分布(1)~(6)を有するものであり、図2のグラフで示すように細孔径分布は、前記の通り著しく制御されていることが示された。
The calendering intermediate body consisting of three adhesive layers obtained by the first calendering treatment is sandwiched between an elastic roll and a metal roll heated to 100°C, and the roll pressure is applied to the processing roll. This was further subjected to a second calender treatment under a linear pressure of 30 N/mm to obtain a melt-blown nonwoven thin film laminate consisting of three layers of nonwoven fabric. As the elastic roll, one made of polyamide synthetic resin having the hardness described above (Shore D hardness 80) was used. The physical properties of the obtained PBT melt-blown nonwoven thin film three-layer laminate (three-layer product (1)) are as follows.
PBT/PBT/PBT melt-blown nonwoven thin film three-layer laminate (three-layer product 1)
Weight (g/m2): 21
Thickness (μm): 31
Gurley air permeability (s/φ10/300cc): 26.1
Air permeability T (cc/cm2/s): 2.78
Tensile strength (N/25mm width): 11.1
Tensile elongation (%): 42.5
Average fiber diameter (μm): 2.9
Appearance (film formation due to formation of transparent spots): None Electrolyte absorption rate (seconds): 9.97
Electrolyte retention rate (%): 380
Heat shrinkage rate (%):
(In the oven at 120℃
Dimensional change rate after heating for 1 hour) MD: 0.5
CD: 0.5
(In oven at 150℃
Dimensional change rate after heating for 1 hour) MD: 1.2
CD: 0.5
Pore size distribution
(1) Maximum pore diameter (μm) 10.75
(2) Minimum pore diameter (μm) 1.865
(3) Average pore diameter (μm) 6.145
(4) Maximum pore diameter/average pore diameter 1.75
(5) Maximum pore diameter/minimum pore diameter 5.76
(6) Percentage of pores occupying the pore diameter range of 3 to 7 μm (%): 85
As shown in the above results, the nonwoven thin film laminate consisting of three layers with the same average fiber diameter of the constituent fibers has a Gurley air permeability of 26.1 s/φ10/300 cc and a high pore size even though the thickness is 31 μm. It was possible to maintain the strength of the film, suppress the collapse of the fibers, and suppress the formation of transparent spots on the film. In addition, regarding the thermal shrinkage rate under high temperature conditions, after heating in an oven set at 120°C for 1 hour, the dimensional change rate was 0.5% for both MD and CD, and even after heating in an oven set at 150°C for 1 hour. The dimensional change rate was 1.2% in the MD direction and 0.5% in the CD direction, and good results were obtained. Furthermore, the electrolyte absorption rate was 9 seconds and 97 seconds, and the electrolyte retention rate was also 380%, which was a remarkable effect, demonstrating extremely high superiority as a separator for electric double layer capacitors.
The nonwoven fabric thin film laminate that achieves these characteristics has pore size distributions (1) to (6), and as shown in the graph of FIG. 2, the pore size distribution is significantly controlled as described above. It has been shown.
実施例3
実施例2において用いた平均繊維径が1.8μmの繊維を有するPBTメルトブロー不織布原反(C)と、次に示す平均繊維径2.9μmの繊維を有するPMPメルトブロー不織布原反(D):
PMPメルトブロー不織布原反(D):
目付(g/m2): 8
厚み(μm): 208
通気度(cc/cm2/s): 273
引張強度(N/25mm幅): 2.7
引張伸度(%): 29.8
平均繊維径(μm): 2.9
を用いて、PBTメルトブロー不織布原反(C)/PMPメルトブロー不織布原反(D)/PBTメルトブロー不織布原反(C)の三層になるように重ね合わせて実施例2と同一の条件および操作により、第一カレンダ加工処理および第二カレンダ加工処理に供し、下記に示すPBTメルトブロー不織布薄膜/PMPメルトブロー不織布薄膜/PBTメルトブロー不織布薄膜三層積層体(三層品2)を得た。
PBTメルトブロー不織布薄膜/PMPメルトブロー不織布薄膜/PBTメルトブロー不織布薄膜三層積層体(三層品2)
目付(g): 22
厚み(μm): 40
ガーレー透気度(s/φ10/300cc): 22.1
通気度T(cc/cm2/s): 3.17
引張強度(N/25mm幅): 12.7
引張伸度(%): 27.6
平均繊維径: 2.4
外観(透明斑の形成によるフィルム化): なし
電解液吸液速度(秒): 18.72
電解液保液率(%): 280
熱収縮率(%):
(120℃のオーブンにて
1時間加熱後の寸法変化率) MD:0
CD:0
(150℃のオーブンにて
1時間加熱後の寸法変化率) MD:0.5
CD:0.5
細孔径分布
(1)最大細孔径: 14.58
(2)最小細孔径: 2.885
(3)平均細孔径: 7.964
(4)最大細孔径/平均細孔径: 1.83
(5)最大細孔径/最小細孔径: 5.05
前記の通り、PBT/PMP/PBTの三層構造とすることにより、実施例1のPBT/PBTの二層構造体、実施例2のPBT/PBT/PBTの三層構造体と同様に、最大細孔径/平均細孔径が2.00未満、最大細孔径/最小細孔径が5.00以上の特異な細孔径分布を示し、また、特性についてもガーレー透気度が高く、特に、熱収縮率が小さく、優れた高温安定性が得られた。
Example 3
PBT melt-blown nonwoven fabric (C) having fibers with an average fiber diameter of 1.8 μm used in Example 2, and PMP melt-blown nonwoven fabric fabric (D) having fibers with an average fiber diameter of 2.9 μm shown below:
PMP melt-blown nonwoven fabric (D):
Weight (g/m2): 8
Thickness (μm): 208
Air permeability (cc/cm2/s): 273
Tensile strength (N/25mm width): 2.7
Tensile elongation (%): 29.8
Average fiber diameter (μm): 2.9
Using the same conditions and operations as in Example 2, the PBT melt-blown non-woven fabric (C) / PMP melt-blown non-woven fabric (D) / PBT melt-blown non-woven fabric (C) were stacked to form three layers. , a first calender treatment and a second calender treatment to obtain a three-layer laminate (three-layer product 2) of PBT melt-blown nonwoven fabric thin film/PMP melt-blown nonwoven fabric thin film/PBT melt-blown nonwoven fabric thin film shown below.
PBT melt-blown non-woven fabric thin film/PMP melt-blown non-woven fabric thin film/PBT melt-blown non-woven fabric thin film three-layer laminate (three-layer product 2)
Weight (g): 22
Thickness (μm): 40
Gurley air permeability (s/φ10/300cc): 22.1
Air permeability T (cc/cm2/s): 3.17
Tensile strength (N/25mm width): 12.7
Tensile elongation (%): 27.6
Average fiber diameter: 2.4
Appearance (film formation due to formation of transparent spots): None Electrolyte absorption rate (seconds): 18.72
Electrolyte retention rate (%): 280
Heat shrinkage rate (%):
(In oven at 120℃
Dimensional change rate after heating for 1 hour) MD: 0
CD: 0
(In oven at 150℃
Dimensional change rate after heating for 1 hour) MD: 0.5
CD: 0.5
Pore size distribution
(1) Maximum pore diameter: 14.58
(2) Minimum pore diameter: 2.885
(3) Average pore diameter: 7.964
(4) Maximum pore diameter/average pore diameter: 1.83
(5) Maximum pore diameter/minimum pore diameter: 5.05
As mentioned above, by forming the three-layer structure of PBT/PMP/PBT, the maximum It shows a unique pore size distribution with a pore size/average pore size of less than 2.00 and a maximum pore size/minimum pore size of 5.00 or more, and also has high Gurley air permeability, especially heat shrinkage. was small, and excellent high-temperature stability was obtained.
比較例1
次に示す平均繊維径1.8μmの繊維を有するPBTメルトブロー不織布原反(E):
PBTメルトブロー不織布原反(E):
目付(g/m2): 15
厚み(μm): 154
通気度(cc/cm2/s): 29.6
引張強度(N/25mm幅): 8.1
引張伸度(%): 14.7
平均繊維径(μm): 1.8
を用い、実施例1と同一の条件および操作により、第一カレンダ加工処理および第二カレンダ加工処理に供し、PBTメルトブロー不織布薄膜単層体(単層比較品(a))を得た。得られたPBTメルトブロー不織布薄膜単層体(単層比較品(a))の物性は次の通りであり、電解液保液率および熱収縮率が本発明の範囲を逸脱したものとなった。
PBTメルトブロー不織布薄膜単層体a(単層比較品(a))
目付(g/m2): 15
厚み(μm): 28
ガーレー透気度(s/φ10/300cc): 8.7
通気度T(cc/cm2/s): 5.24
引張強度(N/25mm幅): 10.2
引張伸度(%): 22.6
平均繊維径(μm): 2.3
外観(透明斑の形成によるフィルム化): なし
電解液吸液速度(秒): 8.95
電解液保液率(%): 250
熱収縮率(%):
(120℃のオーブンにて
1時間加熱後の寸法変化率) MD:1.0
CD:0.5
(150℃のオーブンにて
1時間加熱後の寸法変化率) MD:1.5
CD:1.0
また、メルトブロー不織布薄膜単層体a(単層比較品(a))の細孔径分布は、次の(1)~(6)で示す通りである。
細孔径分布
(1)最大細孔径(μm) 18.14
(2)最小細孔径(μm) 4.552
(3)平均細孔径(μm) 8.766
(4)最大細孔径/平均細孔径 2.07
(5)最大細孔径/最小細孔径 3.99
(6)細孔径3~7μmの範囲を
占める細孔の割合(%): 33
前記細孔径分布において示すように、(1)最大細孔径、(2)最小細孔径、(3)平均細孔径、(4)最大細孔径/平均細孔径および(5)最大細孔径/最小細孔径のすべてが、本発明の範囲を逸脱したものであり、また、高温安定性、電解液保液性についても十分な効果は得られなかった。
比較例2
実施例1において用いたメルトブロー不織布原反(A)と(B)とを第一カレンダ加工処理に供することなく、第二カレンダ加工処理のみに供した。第二カレンダ加工処理の条件および操作は、実施例1の第二カレンダ加工処理の条件および操作と同一とした。
前記カレンダ加工処理により、下記の物性を有するPBTメルトブロー不織布薄膜二層積層体b(二層比較品(b))を得た。
PBTメルトブロー不織布薄膜二層積層体b(二層比較品(b))
目付(g/m2): 20
厚み(μm): 45
ガーレー透気度(cc/cm2/s): 3.5
通気度(cc/cm2/s): 13.47
引張強度(N/25mm幅): 9.3
引張伸度(%): 38.8
平均繊維径(μm): 3.0
外観(透明斑の形成によるフィルム化): なし
電解液吸液速度(秒): 9.39
電解液保液率(%): 390
熱収縮率(%):
(120℃のオーブンにて
1時間加熱後の寸法変化率) MD:2.0
CD:1.5
(150℃のオーブンにて
1時間加熱後の寸法変化率) MD:4.5
CD:3.0
細孔径分布
(1)最大細孔径(μm) 19.35
(2)最小細孔径(μm) 5.217
(3)平均細孔径(μm) 13.38
(4)最大細孔径/平均細孔径 1.45
(5)最大細孔径/最小細孔径 3.71
前記の通り、比較例2により得られるPBTメルトブロー不織布二層積層体b(二層比較品(b))は、実施例1のPBTメルトブロー不織布薄膜二層積層体でありながら、第一カレンダ加工処理を省いた結果、細孔径分布(1)~(3)、(5)は、本発明の範囲を逸脱し、熱収縮率が高く、高温安定性を欠如するものとなった。
比較例3
下記の物性を有するPBTメルトブロー不織布原反(F):
PBTメルトブロー不織布原反(F)
目付(g/m2): 20
厚み(μm): 175
通気度(cc/cm2/s): 38.7
引張強度(N/25mm幅): 9.6
引張伸度(%): 15.8
平均繊維径(μm): 1.8
を第二加工処理の温度180℃に設定したこと以外すべて比較例2の条件および操作と同一の条件および操作にて、第一カレンダ加工処理に供することなく、第二カレンダ加工処理のみに供した。
得られたPBTメルトブロー不織布薄膜単層体c(単層比較品(c))は次の物性を有する。
PBTメルトブロー不織布薄膜単層体c(単層比較品(c))
目付(g/m2): 20
厚み(μm): 30
ガーレー透気度(cc/φ10/300cc): 210
通気度T(cc/cm2/s): 1.17
引張強度(N/25mm幅): 14.8
引張伸度(%): 19.4
平均繊維径(μm): 3.0
外観(透明斑の形成によるフィルム化): あり
電解液吸液速度(秒): 11.2
電解液保液率(%): 245
熱収縮率(%):
(120℃のオーブンにて
1時間加熱後の寸法変化率) MD:0
CD:0
(150℃のオーブンにて
1時間加熱後の寸法変化率) MD:1.0
CD:0.5
細孔径分布
(1)最大細孔径(μm) 12.13
(2)最小細孔径(μm) 2.84
(3)平均細孔径(μm) 6.007
(4)最大細孔径/平均細孔径 2.02
(5)最大細孔径/最小細孔径 4.27
前記の通り、第一カレンダ加工処理を省略し、第二カレンダ加工処理のみであり、しかも高温加工処理では、透明斑によるフィルム化が発生し、透気度が低下するなど、セパレータとして使用できる十分な特性を有する不織布薄膜は得られなかった。
比較例4
比較例3において用いたPBTメルトブロー不織布原反(F)と同一のPBTメルトブロー不織布原反を第二カレンダ加工処理に供することなく、第一カレンダ加工処理のみに供したこと以外、比較例1と同一の条件および操作によりカレンダ加工処理に供したところ、次の物性を有するPBTメルトブロー不織布薄膜単層体d(単層比較品(d))を得た。
PBTメルトブロー不織布薄膜単層体d(単層比較品(d))
目付(g/m2): 20
厚み(μm): 42
ガーレー透気度(s/φ10/300cc): 87
通気度(cc/cm2/s): 4.42
引張強度(N/25mm幅): 20.5
引張伸度(%): 12.9
平均繊維径(μm): 3.6
外観(透明斑の形成によるフィルム化): あり
電解液吸液速度(秒): 14.18
電解液保液率(%): 155
熱収縮率(%):
(120℃のオーブンにて
1時間加熱後の寸法変化率) MD:1.5
CD:1.0
(150℃のオーブンにて
1時間加熱後の寸法変化率) MD:2.5
CD:1.5
細孔径分布
(1)最大細孔径(μm): 14.65
(2)最小細孔径(μm): 5.355
(3)平均細孔径(μm): 9.982
(4)最大細孔径/平均細孔径: 1.47
(5)最大細孔径/最小細孔径: 2.74
(6)細孔径3~7μmの範囲を
占める細孔の割合(%): 1
前記の通り、第一カレンダ加工処理のみでは、透明斑の形成によるフィルム化が発生し、透気度の低下、熱収縮率の増加など、セパレータとしての必要な特性は得られなかった。
比較例5
前記ポリプロピレンを原料樹脂としてメルトブロー法により製造された下記のPPメルトブロー不織布原反(G):
PPメルトブロー不織布原反(G)
目付(g/m2): 7
厚み(μm): 111
通気度(cc/cm2/s): 103
引張強度(N/25mm幅): 2.7
引張伸度(%): 42.7
平均繊維径(μm): 3.2
を加工温度65℃の第二カレンダ加工処理のみに供したこと以外、すべて比較例2のカレンダ加工条件および操作と同一のカレンダ加工条件および操作を採用して下記の物性を有するPPメルトブロー不織布薄膜単層体e(単層比較品(e))を得た。
PPメルトブロー不織布薄膜単層体e(単層比較品(e))
目付(g/m2): 7
厚み(μm): 20
ガーレー透気度(s/φ10/300cc): 8.8
通気度(cc/cm2/s): 6.7
引張強度(N/25mm幅): 3.8
引張伸度(%): 23.5
平均繊維径(μm): 3.6
外観(透明斑の形成によるフィルム化): なし
電解液吸液速度(秒): 30以上
電解液保液率(%): 65
熱収縮率(%):
(120℃のオーブンにて
1時間加熱後の寸法変化率) MD:5.5
CD:5.0
(150℃のオーブンにて
1時間加熱後の寸法変化率) MD:12.5
CD:10.0
細孔分布
(1)最大細孔径(μm): 13.33
(2)最小細孔径(μm): 1.566
(3)平均細孔径(μm): 4.568
(4)最大細孔径/平均細孔径: 2.92
(5)最大細孔径/最小細孔径: 8.51
(6)細孔径3~7μmの範囲を占める細孔の割合(%): 70
前記の通り、第二カレンダ加工処理のみにより得られるポリプロピレンを原料とするメルトブロー不織布薄膜単層体は、細孔分布において(1)~(6)のすべての要件を満たすものではなく、熱収縮率が著しく高く、電解液保液性も低く、セパレータとして要求される特性を欠くものであった。
以上の実施例および比較例の内容については、表1にまとめた。
実施例、比較例の結果から、耐熱性樹脂を原料樹脂として製造されたメルトブロー不織布薄膜の2層以上のメルトブロー不織布薄膜積層体は、前記の通り、特異な細孔径分布を有し、電解液保液性、高温安定性に優れるものであり、第一カレンダ加工処理および第二カレンダ加工処理によって実現され、電気二重層キャパシタ用セパレータとして極めて高性能を有することが判明した。
PBT melt-blown nonwoven fabric ( E ) having fibers with an average fiber diameter of 1.8 μm shown below:
PBT melt-blown nonwoven fabric (E):
Weight (g/m2): 15
Thickness (μm): 154
Air permeability (cc/cm2/s): 29.6
Tensile strength (N/25mm width): 8.1
Tensile elongation (%): 14.7
Average fiber diameter (μm): 1.8
was subjected to the first calendering treatment and the second calendering treatment under the same conditions and operations as in Example 1 to obtain a PBT melt-blown nonwoven fabric thin film monolayer (single-layer comparative product (a)). The physical properties of the obtained PBT melt-blown nonwoven thin film single layer body (single layer comparative product (a)) were as follows, and the electrolyte retention rate and thermal shrinkage rate were outside the scope of the present invention.
PBT melt-blown nonwoven fabric thin film single layer a (single layer comparison product (a))
Weight (g/m2): 15
Thickness (μm): 28
Gurley air permeability (s/φ10/300cc): 8.7
Air permeability T (cc/cm2/s): 5.24
Tensile strength (N/25mm width): 10.2
Tensile elongation (%): 22.6
Average fiber diameter (μm): 2.3
Appearance (filming due to formation of transparent spots): None Electrolyte absorption rate (seconds): 8.95
Electrolyte retention rate (%): 250
Heat shrinkage rate (%):
(In oven at 120℃
Dimensional change rate after heating for 1 hour) MD: 1.0
CD: 0.5
(In oven at 150℃
Dimensional change rate after heating for 1 hour) MD: 1.5
CD: 1.0
Further, the pore size distribution of the melt-blown nonwoven thin film monolayer a (single-layer comparative product (a)) is as shown in the following (1) to (6).
Pore size distribution
(1) Maximum pore diameter (μm) 18.14
(2) Minimum pore diameter (μm) 4.552
(3) Average pore diameter (μm) 8.766
(4) Maximum pore diameter/average pore diameter 2.07
(5) Maximum pore diameter/minimum pore diameter 3.99
(6) Percentage of pores occupying the pore diameter range of 3 to 7 μm (%): 33
As shown in the pore size distribution, (1) maximum pore size, (2) minimum pore size, (3) average pore size, (4) maximum pore size/average pore size, and (5) maximum pore size/minimum pore size. All of the pore sizes were outside the scope of the present invention, and sufficient effects were not obtained in terms of high temperature stability and electrolyte retention.
Comparative example 2
The melt-blown nonwoven fabrics (A) and (B) used in Example 1 were not subjected to the first calendering treatment, but were subjected only to the second calendering treatment. The conditions and operations of the second calender processing were the same as those of the second calender processing of Example 1.
By the above calender treatment, a PBT melt-blown nonwoven thin film two-layer laminate b (two-layer comparative product (b)) having the following physical properties was obtained.
PBT melt-blown nonwoven thin film two-layer laminate b (two-layer comparison product (b))
Weight (g/m2): 20
Thickness (μm): 45
Gurley air permeability (cc/cm2/s): 3.5
Air permeability (cc/cm2/s): 13.47
Tensile strength (N/25mm width): 9.3
Tensile elongation (%): 38.8
Average fiber diameter (μm): 3.0
Appearance (filming due to formation of transparent spots): None Electrolyte absorption rate (seconds): 9.39
Electrolyte retention rate (%): 390
Heat shrinkage rate (%):
(In oven at 120℃
Dimensional change rate after heating for 1 hour) MD: 2.0
CD: 1.5
(In oven at 150℃
Dimensional change rate after heating for 1 hour) MD: 4.5
CD: 3.0
Pore size distribution
(1) Maximum pore diameter (μm) 19.35
(2) Minimum pore diameter (μm) 5.217
(3) Average pore diameter (μm) 13.38
(4) Maximum pore diameter/average pore diameter 1.45
(5) Maximum pore diameter/minimum pore diameter 3.71
As described above, the PBT melt-blown nonwoven fabric two-layer laminate b (two-layer comparative product (b)) obtained in Comparative Example 2 is the PBT melt-blown nonwoven fabric thin film two-layer laminate of Example 1, but is not subjected to the first calendering treatment. As a result of omitting pore size distributions (1) to (3) and (5), the pore size distributions (1) to (3) and (5) deviated from the scope of the present invention, had a high thermal shrinkage rate, and lacked high temperature stability.
Comparative example 3
PBT melt-blown nonwoven fabric (F) having the following physical properties:
PBT melt-blown nonwoven fabric (F)
Weight (g/m2): 20
Thickness (μm): 175
Air permeability (cc/cm2/s): 38.7
Tensile strength (N/25mm width): 9.6
Tensile elongation (%): 15.8
Average fiber diameter (μm): 1.8
was subjected to only the second calendering treatment without being subjected to the first calendering treatment under the same conditions and operations as those of Comparative Example 2 except that the temperature of the second treatment was set at 180 ° C. .
The obtained PBT melt-blown nonwoven fabric thin film monolayer c (monolayer comparative product (c)) has the following physical properties.
PBT melt-blown nonwoven thin film single layer c (single layer comparison product (c))
Weight (g/m2): 20
Thickness (μm): 30
Gurley air permeability (cc/φ10/300cc): 210
Air permeability T (cc/cm2/s): 1.17
Tensile strength (N/25mm width): 14.8
Tensile elongation (%): 19.4
Average fiber diameter (μm): 3.0
Appearance (film formation due to formation of transparent spots): Yes Electrolyte absorption rate (seconds): 11.2
Electrolyte retention rate (%): 245
Heat shrinkage rate (%):
(In oven at 120℃
Dimensional change rate after heating for 1 hour) MD: 0
CD: 0
(In oven at 150℃
Dimensional change rate after heating for 1 hour) MD: 1.0
CD: 0.5
Pore size distribution
(1) Maximum pore diameter (μm) 12.13
(2) Minimum pore diameter (μm) 2.84
(3) Average pore diameter (μm) 6.007
(4) Maximum pore diameter/average pore diameter 2.02
(5) Maximum pore diameter/minimum pore diameter 4.27
As mentioned above, the first calendering treatment is omitted and only the second calendering treatment is performed.Moreover, the high temperature treatment causes film formation due to transparent spots and decreases air permeability, so it is not sufficient to be used as a separator. A nonwoven thin film with such characteristics could not be obtained.
Comparative example 4
Same as Comparative Example 1 except that the same PBT melt-blown nonwoven fabric (F) used in Comparative Example 3 was subjected to only the first calendering treatment without being subjected to the second calendering treatment. A PBT melt-blown nonwoven fabric thin film monolayer d (single-layer comparison product (d)) having the following physical properties was obtained by calendering under the following conditions and operations.
PBT melt-blown nonwoven thin film single layer d (single layer comparison product (d))
Weight (g/m2): 20
Thickness (μm): 42
Gurley air permeability (s/φ10/300cc): 87
Air permeability (cc/cm2/s): 4.42
Tensile strength (N/25mm width): 20.5
Tensile elongation (%): 12.9
Average fiber diameter (μm): 3.6
Appearance (filming due to formation of transparent spots): Yes Electrolyte absorption rate (seconds): 14.18
Electrolyte retention rate (%): 155
Heat shrinkage rate (%):
(In oven at 120℃
Dimensional change rate after heating for 1 hour) MD: 1.5
CD: 1.0
(In oven at 150℃
Dimensional change rate after heating for 1 hour) MD: 2.5
CD: 1.5
Pore size distribution
(1) Maximum pore diameter (μm): 14.65
(2) Minimum pore diameter (μm): 5.355
(3) Average pore diameter (μm): 9.982
(4) Maximum pore diameter/average pore diameter: 1.47
(5) Maximum pore diameter/minimum pore diameter: 2.74
(6) Percentage of pores occupying the range of pore diameters from 3 to 7 μm (%): 1
As mentioned above, when only the first calendering treatment was performed, film formation occurred due to the formation of transparent spots, and the necessary properties as a separator, such as a decrease in air permeability and an increase in heat shrinkage rate, could not be obtained.
Comparative example 5
The following PP melt-blown nonwoven fabric (G) manufactured by the melt-blowing method using the polypropylene as a raw material resin:
PP melt-blown nonwoven fabric (G)
Weight (g/m2): 7
Thickness (μm): 111
Air permeability (cc/cm2/s): 103
Tensile strength (N/25mm width): 2.7
Tensile elongation (%): 42.7
Average fiber diameter (μm): 3.2
A PP melt-blown nonwoven fabric thin film monolayer having the following physical properties was prepared using the same calendering conditions and operations as those of Comparative Example 2, except that it was subjected to only the second calendering treatment at a processing temperature of 65°C. A layered body e (single-layer comparative product (e)) was obtained.
PP melt-blown nonwoven thin film single layer e (single layer comparison product (e))
Weight (g/m2): 7
Thickness (μm): 20
Gurley air permeability (s/φ10/300cc): 8.8
Air permeability (cc/cm2/s): 6.7
Tensile strength (N/25mm width): 3.8
Tensile elongation (%): 23.5
Average fiber diameter (μm): 3.6
Appearance (film formation due to formation of transparent spots): None Electrolyte absorption rate (seconds): 30 or more Electrolyte retention rate (%): 65
Heat shrinkage rate (%):
(In oven at 120℃
Dimensional change rate after heating for 1 hour) MD: 5.5
CD: 5.0
(In oven at 150℃
Dimensional change rate after heating for 1 hour) MD: 12.5
CD: 10.0
Pore distribution
(1) Maximum pore diameter (μm): 13.33
(2) Minimum pore diameter (μm): 1.566
(3) Average pore diameter (μm): 4.568
(4) Maximum pore diameter/average pore diameter: 2.92
(5) Maximum pore diameter/minimum pore diameter: 8.51
(6) Percentage of pores with a pore diameter range of 3 to 7 μm (%): 70
As mentioned above, the melt-blown nonwoven thin film monolayer made from polypropylene obtained only by the second calender processing does not satisfy all of the requirements (1) to (6) in terms of pore distribution and has a low heat shrinkage rate. was extremely high, had low electrolyte retention, and lacked the properties required as a separator.
The contents of the above Examples and Comparative Examples are summarized in Table 1.
From the results of Examples and Comparative Examples, it has been found that a melt-blown non-woven fabric thin film laminate of two or more layers of melt-blown non-woven fabric thin films manufactured using heat-resistant resin as a raw material resin has a unique pore size distribution as described above, and is capable of retaining electrolyte. It was found that it has excellent liquid properties and high temperature stability, was realized by the first calendering treatment and the second calendering treatment, and has extremely high performance as a separator for electric double layer capacitors.
Claims (14)
前記メルトブロー不織布薄膜積層体を構成する繊維の平均繊維径が0.5~15μmであり、ガーレー透気度が1~40s/φ10/300ccであり、熱収縮率が、150℃で1時間の加熱条件下における熱処理後において、MD方向およびCD方向のいずれかの形状の収縮変化を、それぞれ寸法変化率で表わして、1.2%以下であり、電解液保液率が260%以上である
ことを特徴とする電気二重層キャパシタ用セパレータ。
A separator for an electric double layer capacitor composed of a melt-blown non-woven fabric thin film laminate formed by laminating at least two layers of melt-blown non-woven fabric thin films, the separator comprising:
The average fiber diameter of the fibers constituting the melt-blown nonwoven thin film laminate is 0.5 to 15 μm, the Gurley air permeability is 1 to 40 s/φ10/300 cc, and the heat shrinkage rate is 1 hour at 150° C. After heat treatment under these conditions, the shrinkage change in shape in either the MD direction or the CD direction, expressed as a dimensional change rate, is 1.2% or less, and the electrolyte retention rate is 260% or more. A separator for electric double layer capacitors featuring:
2. The separator for an electric double layer capacitor according to claim 1, wherein the average fiber diameters of the constituent fibers of each layer of the at least two melt-blown non-woven fabric thin films constituting the melt-blown non-woven fabric thin film laminate are substantially the same or different.
2. The melt-blown nonwoven fabric thin film laminate is an interlayer adhesion product formed by partial thermal fusion of fibers present at the interface between each layer of the at least two layers of melt-blown nonwoven fabric thin films constituting the melt-blown nonwoven fabric thin film laminate. separator for electric double layer capacitors.
The separator for an electric double layer capacitor according to claim 1, wherein the ratio of pores having a pore diameter in the range of 3 to 7 μm out of all the pores in the melt-blown nonwoven thin film laminate is 50% or more.
(1)最大細孔径: 15μm以下
(2)最小細孔径: 3μm以下
(3)平均細孔径: 8μm以下
(4)最大細孔径/平均細孔径: 2.00未満
(5)最大細孔径/最小細孔径: 5.00以上
The separator for an electric double layer capacitor according to claim 1, wherein the melt-blown nonwoven fabric thin film laminate has a pore size distribution that satisfies the following (1) to (5).
(1) Maximum pore diameter: 15 μm or less (2) Minimum pore diameter: 3 μm or less (3) Average pore diameter: 8 μm or less (4) Maximum pore diameter/average pore diameter: Less than 2.00 (5) Maximum pore diameter/minimum Pore diameter: 5.00 or more
The separator for an electric double layer capacitor according to claim 1, wherein the constituent material of the melt-blown nonwoven thin film laminate is a heat-resistant resin.
(a)少なくとも二枚のメルトブロー不織布原反が重ね合わせられて、金属ロールを有するカレンダ機構により、原料樹脂のガラス転移点以上の加工温度条件および前記メルトブロー不織布原反の構成繊維の潰れが抑制され、かつ薄膜化が可能な条件に調整された加圧条件下において、カレンダ加工に供される第一カレンダ加工処理工程と、
(b)前記第一カレンダ加工処理工程により得られたカレンダ加工処理中間体が、少なくとも一個の弾性ロールを有するカレンダ機構により、有効な加工温度条件および前記不織布原反の構成繊維の潰れが抑制され、かつ、薄膜化が可能な条件に調整された加圧条件下において、カレンダ加工に供される第二カレンダ加工処理工程とを
少なくとも含有してなるカレンダ加工処理工程を有することを特徴とするメルトブロー不織布薄膜積層体から構成される電気二重層キャパシタ用セパレータの製造方法。
A method for producing a separator for an electric double layer capacitor comprising at least two layers of a melt-blown nonwoven fabric thin film laminate, the method comprising:
(a) At least two raw melt-blown nonwoven fabrics are stacked one on top of the other, and a calender mechanism having metal rolls suppresses processing temperature conditions higher than the glass transition point of the raw material resin and crushing of the constituent fibers of the raw melt-blown nonwoven fabric. , and a first calendering process in which calendering is performed under pressurized conditions that are adjusted to conditions that allow thinning.
(b) The calendering intermediate obtained in the first calendering step is subjected to effective processing temperature conditions and the crushing of the constituent fibers of the nonwoven fabric is suppressed by a calender mechanism having at least one elastic roll. , and a second calendering step in which calendering is performed under pressurized conditions adjusted to conditions that allow thinning. A method for producing a separator for an electric double layer capacitor composed of a nonwoven thin film laminate.
8. The method of manufacturing a separator for an electric double layer capacitor according to claim 7 , wherein in the first calender processing step, the processing temperature condition equal to or higher than the glass transition point is a temperature of 130° C. or higher.
According to claim 7, in the first calender processing step, among the pressurizing conditions adjusted so that collapse of the constituent fibers of the melt-blown nonwoven fabric is suppressed, the linear pressure of the metal roll is 200 N/mm or less. A method of manufacturing the separator for an electric double layer capacitor as described above.
8. In the second calender processing step, the calender mechanism includes a combination of at least one pair of processing rolls, and the combination of the pair of processing rolls includes a combination of an elastic roll and a metal roll. A method for manufacturing a separator for an electric double layer capacitor.
8. In the second calender processing step, the calender mechanism includes a combination of at least one pair of processing rolls, and the combination of the pair of processing rolls includes a combination of an elastic roll and an elastic roll. A method for manufacturing a separator for an electric double layer capacitor.
8. The method of manufacturing a separator for an electric double layer capacitor according to claim 7, wherein in the second calender processing step, an effective processing temperature condition is a temperature of 130° C. or lower.
13. The method of manufacturing a separator for an electric double layer capacitor according to claim 7 or 12, wherein in the second calendering step, the elastic material of the elastic roll is a synthetic resin.
(a)少なくとも二枚のメルトブロー不織布原反が重ね合わせられて、金属ロールにより、原料樹脂のガラス転移点以上の加工温度条件および前記メルトブロー不織布原反の構成繊維の潰れが抑制され、かつ薄膜化が可能な条件に調整された加圧条件下においてカレンダ加工に供される第一カレンダ加工処理工程と、
(b)前記第一カレンダ加工処理工程により得られたカレンダ加工処理中間体が、弾性ロールを有するカレンダ機構により、有効な加工温度条件および前記不織布原反の構成繊維の潰れが抑制され、かつ、薄膜化が可能な条件に調整された加圧条件下においてカレンダ加工に供される第二カレンダ加工処理工程
とを含んでなる方法により製造される電気二重層キャパシタ用セパレータ。
Next step:
(a) At least two raw melt-blown nonwoven fabrics are superimposed, and a metal roll suppresses processing temperature conditions higher than the glass transition point of the raw material resin and crushing of the constituent fibers of the raw melt-blown nonwoven fabric, and forms a thin film. a first calendering process in which calendering is performed under pressurized conditions adjusted to allow for
(b) the calendering intermediate obtained in the first calendering step is subjected to effective processing temperature conditions and the collapse of the constituent fibers of the nonwoven fabric is suppressed by a calender mechanism having elastic rolls, and A separator for an electric double layer capacitor manufactured by a method comprising a second calendering treatment step in which the separator is subjected to calendering under pressurized conditions adjusted to allow thinning.
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