【手続補正書】
【提出日】平成16年1月28日(2004.1.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
鉛酸電池のもう１つのタイプである液式電池（flooded cell）型蓄電池では、電解質のほんの一部しかセパレータに吸収されない。液式電池（flooded cell）型蓄電池のセパレータには、典型的にはセルロース、ポリ塩化ビニル、有機ゴム及びポリオレフィンの多孔性の誘導体が含まれる。より詳細には、微小孔性のポリエチレン・セパレータが超微細な孔径であるので一般に用いられており、該ポリエチレン・セパレータは、低い電気抵抗、優れた耐酸化性及び優れた柔軟性を示しながら、デンドライト成長を抑制する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
関連しているが、別個に関心が持たれていることには、酸化防止剤をセパレータに添加することがある。酸化防止剤をポリエチレン・セパレータに添加して、処理中及び使用中にポリエチレンが分解するのを防ぐことによって機械的な完全性（mechanical integrity）を保護する。このような酸化防止剤を、典型的には押出し前のセパレータ製剤に加えて、押出し工程中の酸化及び分子量の減少を少なくする。添加した酸化防止剤物質の多くは、溶媒抽出後にセパレータ・ウェブ内に存在しないことが、多くの場合で見出されている。実際に、酸化防止剤の初期濃度の約20％から約30％しか最終のセパレータに存在していない。この損失の多くは、セパレータ・ウェブからプロセスオイルを溶媒抽出している間に生じている。さらに、酸化防止剤のいくつかは、押出し工程及び抽出工程中に熱で分解される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明の目的は、電気抵抗、耐酸化性及び破壊耐性を同時に改善する材料組成物を有する微小孔性ポリエチレン・ウェブを提供することにある。本発明を、また微小孔性ポリエチレン・ウェブ全体に酸化防止剤を保持し、分布させるためにも実施することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
もう１つの好ましい実施態様において、ポリエチレン・ウェブは、セパレータ・ウェブに塗布する酸化防止剤の被覆を有する。前記酸化防止剤は、重合体マトリックスを構成するポリエチレン・フィブリルとウェブの周囲に「覆い」として分布する。酸化防止剤を含浸したウェブは、ポリエチレンの分解を抑制することによって、ポリエチレン・セパレータの機械的な完全性（mechanical integrity）を保護する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
本発明では、砕けやすく、分散性が高いシリカを、微小孔性ポリオレフィン・ウェブへ導入することが必要である。砕けやすいシリカの凝集体間の結合は弱いので、それらは押出し工程中に分解し、それによってシリカ凝集体がマトリックス全体に渡って十分均一に分散することができる。従って、先行技術のセパレータで使用されたものよりシリカが少なくても、同水準のセパレータの酸の湿潤性及び電気抵抗が達成される。したがって、マトリックス内のポリオレフィンの量を増加させることができ、その結果機械的な完全性（mechanical integrity）、破壊耐性及び耐酸化性が増加する。砕けやすく、分散性が高いシリカを使用することによって、使用者は、シリカとポリオレフィンの重量比を約1.8：1から2.7：1の間にすることができる。本明細書で用いられている「砕けやすい」という用語は、押出し機によって与えられるせん断力等のせん断力を受けて別々の凝集体へ容易に分解される沈降シリカのことを言う。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
セパレータ・ウェブからプロセスオイルを抽出する任意の溶媒を抽出工程で使用してもよい。前記溶媒は、溶媒をプロセスオイルから実際に分離することを実施できる沸点を有するのが好ましい。典型的な溶媒としては、トリクロロエチレン、ペルクロロエチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，１−トリクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、塩化メチレン、クロロホルム、１，１，２−トリクロロ−１，２，２−トリフルオロエタン、イソプロピルアルコール、ジエチルエーテル、アセトン、ヘキサン、ヘプタン及びトルエンが挙げられる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
比較するために、先行技術のセパレータを、沈降シリカを、シリカとポリエチレンの重量比が約2.9：1であるセパレータが得られる回転乾燥した沈降シリカ（Silica Battery Grade（SBG（登録商標））；PPG Industries Inc.）としたこと以外は上記の工程に従って作製した。前記先行技術の微小孔性ポリエチレン・セパレータと本発明の微小孔性ポリエチレン・セパレータには、同種のUHMWPE及び同一の微量成分が含まれている。セパレータは、両方ともバックウェブの厚さが0.15mmであり、全体の厚さ（バックウェブの厚さにリブの高さを加えたもの）が1.12mmであり、幅が162.5mmであった。最終的に、セパレータは、両方ともリブのデザインとリブの間隔が同一であった。以下の表１は、２つのセパレータより得られた結果の比較を示す。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
このような改善は、砕けやすい沈降シリカを使用したことに起因する。図２及び図３に示すように、先行技術のポリエチレン・セパレータ４０には、大きいサイズのシリカ粒子１０と、重合体ウェブ６０の全体に分散している凝集体２０のクラスターが含まれており、一方で本発明のセパレータ５０には、重合体ウェブ６０の全体に分散している別々のシリカ凝集体２０が多数含まれている。シリカ凝集体２０は、粒子１０及び凝集体２０のクラスターより小さいので、同じ酸の湿潤性及び電気抵抗を提供するのにセパレータ組成物で必要とされるシリカは少なくなる。従って、重合体ウェブ６０のポリエチレンの量を、破壊耐性を改善するために増加させることができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
耐酸化性試験を、酸化防止剤で被覆したセパレータについて下記の通りに行った。セパレータ材料を、25mm x 125mmのストリップになるように幅方向に切断し、ストリップをそれぞれイソプロピルアルコールに5秒以下浸漬し、次に蒸留水で洗浄した。次にストリップを取付具に載せ、1.28の比重を有する硫酸670ml、1.84の比重を有する硫酸80ml及び30重量パーセントの過酸化水素水溶液250mlを混合して作製した硫酸／過酸化水素混合物を入れたガラスビーカー内に入れた。10個のセパレータのストリップを、500mlの硫酸／過酸化水素水混合物で満たしたビーカー内に入れた。ビーカーを80℃の湯浴内に20時間置き、その後セパレータのストリップを取り出し、温水で完全に洗浄した。次に湿潤したストリップの伸張度を、Instron機器を用いて測定し、結果をコントロールの試料と比較した。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
【図１】図１は、一次粒子、凝集体及び大きい状態の粒子を示す沈降シリカの３層構造の概念図である。
【図２】図２は、分散していないシリカ粒子及び複数の相互に結合した凝集体を有するシリカのクラスターを含む先行技術のセパレータの概念図である。
【図３】図３は、ウェブ全体に十分均等に行きわたっている別々のシリカ凝集体を含む本発明のセパレータの概念図である。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
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