(57)【要約】【課題】金属酸化物のデンドライト等による内部短絡を防止することのできる遮蔽性と放電性能の向上が図れる保液性を同時に充足するアルカリ電池用セパレータ及び該セパレータを用いたアルカリ電池を提供することを目的とする。【解決手段】  耐アルカリ性セルロース繊維と、耐アルカリ性合成繊維と、バインダ成分とからなる多層構造を有する湿式不織布であって、前記湿式不織布の遮蔽性を示す指標として平均孔径１０μｍ以下、かつ、保液率４００％以上のアルカリ電池用セパレータ及び該セパレータを用いたアルカリ電池を提供する。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルカリ電池の正極と負極の間に介在させ、両極の活物質を隔離するために使用されるセパレータにおいて、
α−セルロース含有率が８５％以上の溶剤紡糸セルロース繊維を５重量％以上含有することを特徴とするアルカリ電池用セパレータ。
【請求項２】
アルカリ電池の正極と負極の間に介在させ、両極の活物質を隔離するために使用されるセパレータにおいて、
α−セルロース含有率が９０％以上の溶剤紡糸セルロース繊維を５重量％以上含有することを特徴とするアルカリ電池用セパレータ。
【請求項３】
前記アルカリ電池用セパレータの厚さが５０〜１２０μｍであって、さらに前記セパレータの平均孔径が１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２いずれかに記載のアルカリ電池用セパレータ。
【請求項４】
前記アルカリ電池用セパレータに、さらにコットンリンターパルプ、溶解パルプ、マーセル化パルプ又は再生セルロース繊維から選択される少なくとも一種以上のセルロース繊維を含有していることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載のアルカリ電池用セパレータ。
【請求項５】
前記アルカリ電池用セパレータに、さらに耐アルカリ性合成繊維を含有することを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載のアルカリ電池用セパレータ。
【請求項６】
前記アルカリ電池用セパレータに、さらに水中溶解温度が６０〜９０℃の易溶解性ポリビニルアルコール成分を５〜２０重量％含有していることを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載のアルカリ電池用セパレータ。
【請求項７】
請求項１乃至６いずれかに記載のアルカリ電池用セパレータを用いたことを特徴とするアルカリ電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアルカリマンガン電池、酸化銀電池、水銀電池、空気亜鉛電池等の各種アルカリ電池に使用されるアルカリ電池用セパレータ及び該セパレータを使用したアルカリ電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からアルカリ電池における正極活物質と負極活物質とを隔離するためのセパレータに要求されている特性として、正極活物質と負極活物質の接触による内部短絡や導電性の金属酸化物等（デンドライト）による内部短絡を防止し、水酸化カリウム等の電解液や二酸化マンガン、オキシ水酸化ニッケル、酸化銀等の正極活物質に対して収縮及び変質を起こさない耐久性を有するとともに、起電反応を生ずるために十分な量の電解液を長期間保持してイオン伝導を妨げないことが挙げられる。
【０００３】
従来、このような特性を備えたアルカリ電池用セパレータとしては、ビニロン繊維等の耐アルカリ性合成繊維に、耐アルカリ性に優れたセルロースパルプや再生セルロース繊維を配合し、さらに６０℃〜９０℃で水に溶解する易溶解性ポリビニルアルコール繊維をバインダ成分として添加した、耐アルカリ性合成繊維とセルロース繊維とを混抄した不織布が使用されている。
【０００４】
これは、耐アルカリ性合成繊維のみではセパレータの電解液保持性が劣るためであり、親液性に優れたセルロース繊維を配合することにより、セパレータの電解液保液量を増やし、アルカリ電池の放電特性を高めることを目的としたものである。また耐アルカリ性合成繊維とセルロース繊維との配合とすることで、電解液中でのセルロース繊維の収縮が軽減され、寸法変化の小さいセパレータを得ることができる。
【０００５】
セパレータの製造にあたって、フィブリル化が可能なセルロース繊維は、必要に応じて叩解処理を施して、繊維をフィブリル化して使用されている。フィブリル化したセルロース繊維の配合によってセパレータに緻密性を付与して、デンドライトによる内部短絡の発生を防止できる。
【０００６】
再生セルロース繊維の中で、ポリノジック繊維、キュプラ繊維、溶剤紡糸セルロース繊維は叩解処理によって直径１μｍ以下の非常に細いフィブリルに分割することが可能である。特に溶剤紡糸セルロース繊維は高い結晶化度を有し、その繊維の内部構造は、セルロースの結晶部分と非結晶部分とからなっており、結晶部分は非結晶部分を介して互いに接着して繊維を構成している。この繊維に叩解作用を加えると非結晶部分が破壊され、結晶部分が繊維から剥離し直径１μｍ以下のフィブリルを発生させる。このフィブリル化物により構成されたセパレータは緻密な構造となる。
【０００７】
また、このフィブリルは結晶化度が高いセルロースであるため剛性も高く、抄造工程におけるプレスによってもフィブリル自体が偏平に潰れることが少なく円形に近い断面形状を維持するため、密度が高くなりにくい。したがって、当該フィブリル化物を含有するセパレータは、緻密な紙質となりながらも、イオン流路の冗長が少なくイオン透過性の優れたものとなる。
【０００８】
このためフィブリル化が可能なセルロース繊維を必要に応じて叩解処理を施して、ビニロン繊維等の耐アルカリ性合成繊維とバインダ成分である易溶解性ポリビニルアルコール繊維を配合して抄紙され、アルカリ電池用セパレータとして広く使用されてきた。
このようなセパレータに使用されている溶剤紡糸セルロース繊維としては、現在リヨセル（登録商標）又はテンセル（登録商標）という再生セルロース繊維が知られ、マーセル化パルプと同様に叩解処理して配合することで両極活物質の遮蔽特性に優れたセパレータを得る事ができる。
【０００９】
従来のアルカリ電池用セパレータにおいて、耐アルカリ性合成繊維とセルロース繊維とを混抄して成るセパレータは、電解液や両極活物質に対する耐久性と電解液の保持性はあるが、セパレータ材料の孔径が大きい場合は、両極活物質の接触による内部短絡を防止する面で遮蔽性が不十分であるという課題があった。これに対処するため、セパレータを製造するに際し耐アルカリ性セルロース繊維やリヨセル繊維を叩解処理して配合したり、繊度の低い合成繊維を配合したりする手段がとられていた。
【００１０】
例えば、特許文献１では叩解処理したリヨセル繊維を９５％配合したセパレータを提供しており、特許文献２では叩解したリヨセル繊維を９０％配合したセパレータを提供しているが、前記したように、叩解処理したリヨセル繊維を６０％以上配合すると、アルカリ電解液中で溶解するリヨセル繊維やリヨセル繊維のフィブリル化物の量が多くなりすぎ、セパレータの遮蔽性低下や、寸法収縮により内部短絡の危険性が高くなる等、実用的な性能を有するアルカリ電池用セパレータを提供できなかった。
【００１１】
また、特許文献３ではビニロン繊維と叩解処理したリヨセル繊維と叩解処理したマーセル化パルプとを、各々の比率が３０％〜６０％：５％〜２０％：３５％〜５０％の割合で配合したセパレータが提供されており、特許文献４では粗層と密層の少なくとも２層で構成された積層構造のセパレータで、粗層と密層とを合わせて、ビニロン繊維を３２．５％〜３７．５％、リヨセル繊維を６％〜３２．５％、マーセル化パルプを１５％〜５０％の割合で配合したセパレータが提供されている。
【００１２】
ビニロン繊維に加え、マーセル化パルプを配合することで、セパレータを構成するリヨセル繊維の溶解による両極活物質の隔離性能の悪化や、セパレータの寸法収縮による内部短絡の発生を抑えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平０６−１６３０２４号公報
【特許文献２】特開平６−２３１７４６号公報
【特許文献３】特開２００６−２３６８０８号公報
【特許文献４】国際公開ＷＯ第２０１２／０３６０２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、アルカリ電池用セパレータに使用されてきたリヨセル繊維は、α−セルロース含有率が８０％以下であり、α−セルロース含有率が９７％以上の耐アルカリセルロース繊維であるマーセル化パルプや溶解パルプ等と比べるとα−セルロース含有率が低く、リヨセル繊維およびリヨセル繊維のフィブリル化物がアルカリ電解液中に溶解してしまい、セパレータとしての遮蔽性が低下する問題があった。また、リヨセル繊維はアルカリ電解液中での寸法収縮が大きく、リヨセル繊維を６０％以上配合したセパレータでは溶解するリヨセル繊維やリヨセル繊維のフィブリル化物の量が多くなりすぎ、正極活物質と負極活物質の隔離性能が悪化して内部短絡が発生する問題があった。
【００１５】
これを解決するため、アルカリ電解液中でのセパレータの溶解や寸法収縮を抑えるために、耐アルカリ性合成繊維であるポリビニルアルコール繊維を多く配合することで対応してきた。しかし、耐アルカリ性合成繊維を多くすると、遮蔽性を担保するセルロース繊維の割合が低くなり、セパレータの遮蔽性が低下する問題があった。
【００１６】
また、マーセル化パルプを配合すると、マーセル化パルプ中に残留しているヘミセルロースがアルカリ電解液中に徐々に溶出し、溶出したヘミセルロースがアルカリ電池の負極活物質である亜鉛合金粉末の腐食を引き起こし、水素ガス発生量の増加と電池の保存後の特性を悪化させる問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は上述した課題を解決することを目的としてなされたもので、係る目的を達成し、係る課題を解決する一手段として、例えば、以下の構成を備える。
即ち、アルカリ電池の正極活物質と負極活物質の間に介在させ、両極活物質を隔離するために使用するアルカリ電池用セパレータにおいて、α−セルロース含有率が８５％以上の溶剤紡糸セルロース繊維を５重量％以上含有するセパレータ、より好ましくはα−セルロース含有率が９０％以上の溶剤紡糸セルロース繊維を５重量％以上含有するセパレータであることを特徴とする。
【００１８】
そして例えば、前記溶剤紡糸セルロース繊維とともに、耐アルカリ性合成繊維を含有することを特徴とする。
又例えば、前記耐アルカリ性合成繊維として、水中溶解温度６０℃〜９０℃の易溶解性ポリビニルアルコール成分を５重量％〜２０重量％含有していることを特徴とする。
【００１９】
又例えば、前記溶剤紡糸セルロース繊維とともに、コットンリンターパルプ、溶解パルプ、マーセル化パルプ又は再生セルロース繊維から選択される少なくとも一種以上のセルロース繊維を含有していることを特徴とする。
そして例えば、前記溶剤紡糸セルロース繊維とともに、コットンリンターパルプ、溶解パルプ、マーセル化パルプ又は再生セルロース繊維から選択される少なくとも一種以上のセルロース繊維を含有し、さらに耐アルカリ性合成繊維を含有していることを特徴とする。
【００２０】
又例えば、前記セパレータの厚さが５０μｍ〜１２０μｍで、セパレータの平均孔径が１０μｍ以下であることを特徴とする。
又は、上記したいずれかのアルカリ電池用セパレータを使用したことを特徴とするアルカリ電池とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、アルカリ電解液中でのセパレータを構成する繊維の溶解が少なく、寸法収縮の小さい電池用セパレータを提供することができる。また、当該溶剤紡糸セルロース繊維のフィブリル化物も上記と同様の効果が得られる。
【００２２】
また他の本発明のセパレータによれば、アルカリ電解液中での溶解と寸法収縮が抑えられるため、セパレータの遮蔽性が維持され、デンドライトによる内部短絡が発生せず、セパレータの形態が維持され負極活物質と正極活物質の接触による内部短絡のないアルカリ電池を提供することができる。
【００２３】
また、本発明の溶剤紡糸セルロース繊維は、アルカリ電解液での溶解成分が少ないため、セパレータの水素ガス発生量が少なくなり、電池内部の内圧上昇を抑制することが可能となる。即ち漏液のないアルカリ電池を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る一発明の実施の形態例を詳細に説明する。
本実施の形態例では、アルカリ電池用セパレータの原料として従来から使用されているリヨセル繊維のα−セルロース含有率は８０％以下であり、従来アルカリ電池用セパレータに使用されているマーセル化パルプ等のパルプと比べるとα−セルロース含有率は少ない。このため、リヨセル繊維のみを使用したセパレータは、アルカリ電解液中では繊維が溶解しやすく、電池に組む込んだ後の長期間の保存で、セパレータの形態が保持できず、遮蔽性が低下するため、内部短絡を引き起こしてしまう。
【００２５】
それに比べ、本の実施の形態例で使用されているα−セルロース含有率が８５％以上の溶剤紡糸セルロース繊維は、アルカリ電解液中での溶解が少なく、セパレータとしたときの寸法収縮が小さいため、遮蔽性が維持でき、アルカリ電池の内部短絡を防止できる。
【００２６】
リヨセル繊維は、いわゆるアミンオキサイドまたはリヨセルプロセスによって得られるセルロース繊維である。このプロセスでは、セルロースは誘導体を形成することなく、第３級アミンオキサイド水溶液に直接溶解する。このセルロース溶液を紡糸ノズルから紡出成形し、エアギャップを介して沈殿槽中で沈殿させることにより、成形体が得られる。その後、さらに処理工程を経た後、洗浄し、必要に応じて乾燥する。リヨセル繊維の製造方法は、例えば、ＵＳ−Ａ４，２４６，２２１に記述されている。
【００２７】
これらの繊維は、溶剤紡糸セルロース繊維と呼ばれ、リヨセルはＢＩＳＦＡ（国際化繊協会：Ｔｈｅ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｂｕｒｅａｕ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｍａｎ−ｍａｄｅ  Ｆｉｂｅｒｓ）によって割り当てられた総称である。
【００２８】
通常リヨセル繊維を製造する際のセルロース原料にはα−セルロース含有率が８５％程度のユーカリパルプが使用されているが、本願発明者等はセルロース原料の５０％以上に、α−セルロース含有率が９０％以上であるパルプを使用し、α−セルロース含有率が８５％以上の溶剤紡糸セルロース繊維を製造した。
【００２９】
本実施の形態例に係るセパレータ構成としては、α−セルロース含有率が８５％以上の溶剤紡糸セルロース繊維を５重量％以上含有、またはα−セルロース含有率が９０％以上の溶剤紡糸セルロース繊維を５重量％以上含有することで、アルカリ電解液中での溶剤紡糸セルロース繊維の溶解とセパレータの寸法収縮を抑えることができ、セパレータの遮蔽性を担保できる。
尚、溶剤紡糸セルロース繊維が５重量％以下ではセパレータに十分な遮蔽性を担保できず、デンドライトの発生による内部短絡を防止することができないことも見いだした。
【００３０】
また、必要に応じて溶剤紡糸セルロース繊維とともに、湿潤紙力増強剤としてポリアミンエピクロロヒドリン樹脂を添加することも可能である。これにより、アルカリ電解液中でのセパレータに湿潤強度を担保することができ、アルカリ電池の製造工程において、負極活物質を充填する時のセパレータの破れや、電池輸送時の振動に耐えるために十分な強度を得ることができる。
【００３１】
また、溶剤紡糸セルロース繊維とともに、耐アルカリ性合成繊維を含有することで、アルカリ電解液中でセパレータの寸法収縮を抑制することも可能である。
また、水中溶解温度６０℃〜９０℃の易溶解性ポリビニルアルコール繊維を５重量％〜２０重量％配合し、溶解した易溶解性ポリビニルアルコール繊維がセルロース繊維及び耐アルカリ性合成繊維を結着することで、アルカリ電解液中でのセパレータの寸法収縮が抑制でき、さらに湿潤強度を担保することができる。
【００３２】
易溶解性ポリビニルアルコール繊維の配合率が５重量％以下ではセパレータの機械強度の向上に寄与しないため、配合するメリットがあまりない。また２０重量％以上配合すると、溶解した易溶解性ポリビニルアルコール繊維が繊維間でフィルム化してイオン透過性を阻害し、電池の放電容量が低下する。
【００３３】
また、アルカリ電池用セパレータとして特に単３（ＬＲ６またはＡＡ）、単４（ＬＲ０３またはＡＡＡ）電池ではセパレータをより薄くすることで、電池用の極材を多く配合して電池性能の向上を図ってきた。そのため単３、単４電池のセパレータの厚さは５０μｍ〜１２０μｍで、かつポアサイズの平均孔径を１０μｍ以下であることが望ましい。厚さが５０μｍ未満では、電極間距離が短くなるため、内部短絡の危険性が高くなる。
【００３４】
更に、アルカリ電解液を保持する絶対量が少なくなるため、放電容量が低下する可能性がある。厚さが１２０μｍ以上では電極間距離が長くなるため、電池内部のイオン抵抗が高くなる。更に電池内部におけるセパレータが占める割合が大きくなり、正極活物質と負極活物質が減少するため、放電容量が低下する。
【００３５】
また、セパレータの平均孔径が１０μｍより大きいと、デンドライトの成長に対して十分な遮蔽性が得られず、間欠放電に耐え得る程度の十分な遮蔽性能が得られないため、セパレータの平均孔径は１０μｍ以下であることが好ましい。
【００３６】
一方、単１（ＬＲ２０またはＤ）、単２（ＬＲ１４またはＣ）電池では、セパレータに要求される性能は単３、単４電池と異なり、保液性が重要視される。このため、厚さ２００μｍ以上の厚いセパレータが使用されている。またセパレータが厚いためデンドライトが発生しても、デンドライトが正極に届く前に電池の寿命が来てしまい、ポアサイズが１０μｍより大きくても問題はない。
【００３７】
また、前記溶剤紡糸セルロース繊維とともに含有するセルロース繊維としては、マーセル化パルプ、コットンリンターパルプ、溶解パルプ、再生セルロース繊維から選択できる。また、必要に応じてこれらセルロース繊維を叩解処理しても良い。
【００３８】
なお、セパレータの遮蔽性と電解液の保持性を高いレベルで満足するためには、セパレータ中でのセルロース含有率は１００％であることが好ましい。
本発明における溶剤紡糸セルロース繊維に、他のセルロースパルプを配合する場合には、電池に組み込んだ際の水素ガス発生量低減や寸法安定性の観点から、ヘミセルロース含有率の少ない溶解パルプを用いることが更に好ましい。
【００３９】
以下の説明において、ヘミセルロースとは、木材パルプ及び非木材パルプに含まれているセルロース以外の多糖類の総称である。ヘミセルロースはセルロースに比べ低分子量で、非晶質の多糖類である。代表的なヘミセルロースとしては、例えば、キシラン、アラビノキシラン、マンナン、グルコマンナン、グルコノキシラン等の多糖類が知られている。
【００４０】
また、耐アルカリ性合成繊維としては、アルカリ系電解液中での寸法安定性に優れるアセタール化ポリビニルアルコール繊維（以下、「ビニロン繊維」という）、未アセタール化ポリビニルアルコール繊維（以下、「ＰＶＡ繊維」という）、ポリアミド繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン/ポリエチレン複合繊維、ポリプロピレン／変性ポリプロピレン複合繊維、ポリアミド／変性ポリアミド複合繊維、ポリプロピレン合成パルプ、ポリエチレン合成パルプを使用することができる。
【００４１】
次に本実施の形態例のアルカリ電池用セパレータの製造方法について説明する。本実施の形態例のセパレータの製造は、前述したリヨセル繊維を水に分散させ、ビーターあるいはリファイナ等の製紙用叩解機で所定のＣＳＦ値まで叩解処理して原料とするか、叩解処理した溶剤紡糸セルロース繊維に、前述した他のセルロース繊維の１種あるいは２種以上を混合し、さらにアルカリ系電解液中での寸法安定性に優れる耐アルカリ性合成繊維の１種あるいは２種以上を混合したものに、易溶解性ポリビニルアルコールを混合したものを抄紙用原料とする。
【００４２】
これらの原料を用いて円網抄紙機や傾斜短網抄紙機、あるいは長網抄紙機で抄紙し、必要に応じて積層一体化してセパレータを得る。尚、リヨセル繊維と併せて使用する他のセルロース繊維も、必要に応じて叩解することが可能である。
【００４３】
ここにある傾斜短網抄紙機および長網抄紙機を使用した抄紙方法は、網の上に送り込む際の水量を増減させることで繊維の配向を自在にコントロールすることができ、抄紙機でいう流れ方向と幅方向のセパレータの曲げやすさ等、電池製造時におけるセパレータの加工性向上に適した抄紙方法である。
【００４４】
以下に本実施の形態例の溶剤紡糸セルロース繊維について、従来から使用されているリヨセル繊維と比較して説明する。表１に本発明に係る一実施例および比較例に使用する溶剤紡糸セルロース繊維とリヨセル繊維に関してα-セルロース含有率、耐アルカリ分解率、耐アルカリ面積収縮率、水素ガス発生量の測定結果を示す。
【００４５】
【表１】
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【００４６】
（１）α−セルロース含有率
ＴＡＰＰＩ標準法Ｔ２０３に規定の「パルプ中のα，βとγ−セルロース」の測定方法によって、α−セルロースの含有率（％）を測定した。
（２）ヘミセルロース含有率
ＴＡＰＰＩ標準法Ｔ２４９ｈｍ−８５の「有機溶剤抽出済木材および木材パルプのガス−液クロマトグラフィーによる炭水化物組成の分析」の測定方法に基づいて、ヘミセルロース含有率を測定した。
【００４７】
（３）耐アルカリ分解率
絶乾重量で５ｇのリヨセル繊維を用意し、４０％ＫＯＨ水溶液に８時間浸漬後、流水で十分に４０％ＫＯＨを洗浄後、乾燥させ、浸漬前と浸漬後の重量を測定し、式１により耐アルカリ分解率（％）を算出した。
分解率（％）＝（Ｗ２−Ｗ１）／Ｗ１×１００・・・式１
Ｗ１＝浸漬前の質量
Ｗ２＝浸漬後の質量
【００４８】
（４）耐アルカリ面積収縮率
リヨセル繊維９０％、易溶解性ビニロンバインダー繊維１０％の配合で手すきシートを作成し、寸法１００ｍｍ×１００ｍｍにシートを切り出し、７０℃の４０％ＫＯＨに浸漬し、８時間放置する。８時間後にシートを取り出し、濡れた状態で面積を測定し、式２により面積収縮率（％）を計算した。
面積収縮率（％）＝（Ａ１−Ａ２）/Ａ１×１００・・・式２
Ａ１＝浸漬前の面積
Ａ２＝浸漬後の面積
【００４９】
（５）水素ガス発生量
市販されているアルカリマンガン電池負極用の亜鉛合金粉末にリヨセル繊維及びＫＯＨ電解液（酸化亜鉛を溶解）を加え、７０℃で１０日間放置して発生する水素ガス発生量（亜鉛１ｇに対する発生した水素ガスの容積（μｌ））を測定した。なお、測定にあたり、亜鉛合金粉末：リヨセル繊維：ＫＯＨ電解液は質量比で１：０．０５：1の一定量を取り、特開２００８−１７１７６７号公報で開示された図２に類似した装置を使用して水素ガス発生量を測定した。
【００５０】
表１において、溶剤紡糸セルロース繊維Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは上記製造方法で製造したものである。リヨセル繊維のα−セルロース含有率７７．０％と比較し、溶剤紡糸セルロース繊維Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのα−セルロース含有率はそれぞれ８５．３％、９１．１％、９４．６％、８３．９％と高く、耐アルカリ分解率と耐アルカリ面積収縮率は本発明の溶剤紡糸セルロース繊維の方が減少している。
しかしながら、溶剤紡糸セルロース繊維Ａ、Ｂ、Ｃと比較し、溶剤紡糸セルロース繊維Ｄはα−セルロース含有率が８３．９％と低いため、アルカリ電解液中での分解率と面積収縮率が高くなっている。このため、正極活物質と負極活物質の隔離性能が不十分であると考えられる。
【００５１】
即ち、α−セルロース含有率の増加に伴い、アルカリ電解液中でのセパレータの劣化を抑制できる。また、溶剤紡糸セルロース繊維Ａ、Ｂ、Ｃはヘミセルロース含有率が低く、電池内部での水素ガス発生量を抑制することができ、保存時の漏液を防止する効果が得られる。
【実施例】
【００５２】
以下に本発明に係る一実施例のアルカリ電池用セパレータ及び該セパレータを使用したアルカリ電池を具体的に説明する。なお、本願発明はこれら実施例の記載内容に限定されるものではない。
（試験方法）
実施例、比較例および従来例にかかるセパレータの各測定値は次の方法で測定した。
【００５３】
（１）ＣＳＦ（カナダ標準形濾水度，Ｃａｎａｄｉａｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｆｒｅｅｎｅｓｓ）ＪＩＳ  Ｐ  ８１２１に規定のカナダ標準形の方法で測定した。
（２）厚さ
セパレータを２枚重ねにしてダイアルシックネスゲージを用いて均等な間隔で厚さを測定し、その１／２を１枚当たりの厚さとして求め、さらに測定個所の平均値をセパレータの厚さ（μｍ）とした。
【００５４】
（３）坪量
セパレータの面積と重量を測定し、セパレータ面積（ｍ2）当たりの重量（ｇ）を求めた。
（４）湿潤強度
セパレータから幅１５ｍｍの試験片を縦方向に取って、試験片を４０％ＫＯＨ水溶液に浸漬した後、試験片に付着した過剰の４０％ＫＯＨ水溶液をろ紙で吸い取った。この４０％ＫＯＨ水溶液で濡れた試験片の引張り強度をＪＩＳ  Ｐ  ８１１３に規定の方法に準じて測定して、セパレータの湿潤強度（Ｎ／１５ｍｍ）とした。
【００５５】
（５）保液率
セパレータを５０ｍｍ×５０ｍｍの正方形に切り取り、乾燥後の質量を測定した後、４０％ＫＯＨ水溶液に１０分間浸漬した。この試験片を４５度の角度に傾斜させたガラス板にそのまま貼り付けて３分間固定し、過剰の４０％ＫＯＨ水溶液を流下させて取り除き、そのまま保液した試験片の質量を測定し、式３により保液率（％）を算出した。
保液率（％）＝（Ｗ２−Ｗ１）／Ｗ１×１００・・・式３
Ｗ１＝浸漬前の質量
Ｗ２＝浸漬後の質量
【００５６】
（６）イオン抵抗
４０％ＫＯＨ水溶液に浸漬された、約２ｍｍの間隔で平行する白金電極（白金黒付けした直径２０ｍｍの円板形状の電極）の間にセパレータを挿入し、この挿入に伴う電極間の電気抵抗の増加をセパレータの電気抵抗とした。なお、電極間の電気抵抗は１０００Ｈｚの周波数でＬＣＲメータを用いてイオン抵抗（ｍΩ）を測定した。
（７）平均孔径
ＰＭＩ社製Ｐａｒｍ−Ｐｏｒｏｍｅｔｅｒを用いて、バブルポイント法（ＡＳＴＭＦ３１６−８６，ＪＩＳ Ｋ３８３２）により測定されるセパレータの孔径分布から、その平均孔径（μｍ）を求めた。
【００５７】
（８）水素ガス発生量
市販されているアルカリマンガン電池負極用の亜鉛合金粉末にセパレータ及びＫＯＨ電解液（酸化亜鉛を溶解）を加え、７０℃で１０日間放置して発生する水素ガス発生量（亜鉛１ｇに対する発生した水素ガスの容積（μｌ））を測定した。
なお、各パルプの測定にあたり、亜鉛合金粉末：セパレータ：ＫＯＨ電解液は質量比で１：０．０５：１の一定量を取り、特開２００８−１７１７６７号公報で開示された図２に類似した装置を使用して水素ガス発生量を測定した。
【００５８】
（９）耐アルカリ分解率
絶乾重量で５ｇのセパレータを計量し、４０％ＫＯＨ水溶液に８時間浸漬後、流水で十分に４０％ＫＯＨを洗浄後、乾燥させ、浸漬前と浸漬後の重量を測定し、式４により耐アルカリ分解率（％）を算出した。
耐アルカリ分解率（％）＝（Ｗ２−Ｗ１）／Ｗ１×１００・・・式４
Ｗ１＝浸漬前の質量
Ｗ２＝浸漬後の質量
（１０）耐アルカリ面積収縮率
寸法１００ｍｍ×１００ｍｍのセパレータを切り出し、７０℃の４０％ＫＯＨに浸漬し、８時間放置する。８時間後にセパレータを取り出し、濡れた状態で面積を測定し、式５により耐アルカリ面積収縮率（％）を算出した。
耐アルカリ面積収縮率（％）＝（Ａ１−Ａ２）/Ａ１×１００・・・式５
Ａ１＝浸漬前の面積
Ａ２＝浸漬後の面積
【００５９】
（１１）放電試験
ａ．電池作製
本発明のセパレータを用いて、外装材、正極缶、正極合剤、セパレータ、ゲル状負極、負極集電子、絶縁性ガスケット、リング状ワッシャー、負極封口板で構成されるインサイドアウト構造のアルカリマンガン電池（ＬＲ６）を各１０個製作した。
【００６０】
まず、正極端子を兼ねる有底筒状の正極缶内に、二酸化マンガンと黒鉛からなる中空円筒状に加圧成形した正極合剤を圧入し、セパレータを重なり回数が平均で３回となるように円筒状に巻き取ったものを有底円筒状に底部を熱加工して正極合剤の中空部に挿入した。
【００６１】
次に、水銀無添加の亜鉛合金粉末をゲル状電解液に分散、混合したゲル状負極をセパレータ内部に充填し、正極缶の開口部を閉塞する絶縁性ガスケットとリング状ワッシャーと共に、負極集電子と負極端子を兼ねる負極封口板を溶接して配置した。
【００６２】
更に、正極缶の開口部を内側にかしめして負極封口板を固定し、外装材を装着することでアルカリマンガン電池を製作した。
なお、電池の製作時には亜鉛酸化物デンドライトの成長を抑制するインヒビターは添加していない。
【００６３】
ｂ．放電試験方法
高率放電試験は２Ωの負荷で０．９Ｖの終止電圧までの時間（分）を測定する負荷放電試験と、１００Ωの負荷で０．９Ｖの終止電圧までの時間（時間）を測定する軽負荷放電試験を行い平均値（ｎ＝１０）を算出した。
間欠放電試験は３．９Ωの負荷で５分間／日放電し、５０日以内に０．９Ｖ以下に落ちた電池を不良個数としてカウントした。
【００６４】
〔実施例１〕
ＣＳＦ値で７６０ｍｌまで叩解処理した溶剤紡糸セルロース繊維Ｃ（α−セルロース含有率：９４．６％、繊度３．３ｄｔｅｘ．繊維長６ｍｍ）５０重量％と、セルロース繊維として未叩解の溶解パルプ（α−セルロース含有率：９８．０％）２０重量％、耐アルカリ性合成繊維としてビニロン繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）１０重量％、ＰＶＡ繊維（１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）１０重量％、易溶解性ポリビニルアルコール繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）１０重量％を混合した。この混合原料を傾斜短網抄紙機で抄紙して、厚さ１１９．４μｍ、坪量３４．４ｇ／ｍ2のセパレータを得た。
【００６５】
〔実施例２〕
ＣＳＦ値で７６０ｍｌまで叩解処理した溶剤紡糸セルロース繊維Ｂ（α−セルロース含有率：９１．１％、繊度１．７ｄｔｅｘ．繊維長４ｍｍ）３０重量％と、セルロース繊維として未叩解のコットンリンターパルプ（α−セルロース含有率：９９．６％）２５重量％、耐アルカリ性合成繊維としてビニロン繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）２５重量％、易溶解性ポリビニルアルコール繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）２０重量％を混合した。この混合原料を傾斜短網抄紙機で抄紙して、厚さ１０５．８μｍ、坪量３０．１ｇ／ｍ2のセパレータを得た。
【００６６】
〔実施例３〕
ＣＳＦ値で５００ｍｌまで叩解処理した溶剤紡糸セルロース繊維Ｂ（α−セルロース含有率：９１．１％、繊度１．７ｄｔｅｘ．繊維長４ｍｍ）３０重量％と、セルロース繊維として未叩解のマーセル化パルプ（α−セルロース含有率：９７．１％）２５重量％、耐アルカリ性合成繊維としてビニロン繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）２５重量％、ポリプロピレン／ポリエチレン芯鞘型複合繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ．繊維長：５ｍｍ）１０％、易溶解性ポリビニルアルコール繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）１０重量％を混合した。この混合原料を傾斜短網抄紙機で抄紙して、厚さ９９．７μｍ、坪量３１．３ｇ／ｍ2のセパレータを得た。
【００６７】
〔実施例４〕
ＣＳＦ値で３００ｍｌまで叩解処理した溶剤紡糸セルロース繊維Ｃ（α−セルロース含有率：９４．６％、繊度１．７ｄｔｅｘ．繊維長４ｍｍ）４０重量％と、セルロース繊維としてＣＳＦ値で３００ｍｌまで叩解処理した溶解パルプ（α−セルロース含有率：９８．０％）３０重量％、耐アルカリ性合成繊維としてビニロン繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）１０重量％、半芳香族ポリアミド繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ．繊維長：５ｍｍ）１０％、易溶解性ポリビニルアルコール繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）１０重量％を混合した。この混合原料を傾斜短網抄紙機で抄紙して、厚さ８７．９μｍ、坪量３０．５ｇ／ｍ2のセパレータを得た。
【００６８】
〔実施例５〕
ＣＳＦ値で１５０ｍｌまで叩解処理した溶剤紡糸セルロース繊維Ａ（α−セルロース含有率：８５．３％、繊度１．７ｄｔｅｘ．繊維長４ｍｍ）２０重量％と、セルロース繊維としてＣＳＦ値で１５０ｍｌまで叩解処理したコットンリンターパルプ（α−セルロース含有率：９９．６％）１５重量％、耐アルカリ性合成繊維としてビニロン繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）５０重量％、ポリエチレン繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ．繊維長：５ｍｍ）１０％、易溶解性ポリビニルアルコール繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）５重量％を混合した。この混合原料を傾斜短網抄紙機で抄紙して、厚さ８５．１μｍ、坪量２８．４ｇ／ｍ2のセパレータを得た。
【００６９】
〔実施例６〕
ＣＳＦ値で１５０ｍｌまで叩解処理した溶剤紡糸セルロース繊維Ａ（α−セルロース含有率：８５．３％、繊度１．７ｄｔｅｘ．繊維長４ｍｍ）２０重量％と、セルロース繊維としてＣＳＦ値で１５０ｍｌまで叩解処理した溶解パルプ（α−セルロース含有率：９８．０％）１５重量％、ＣＳＦ値で１５０ｍｌまで叩解処理したマーセル化パルプ（α−セルロース含有率：９７．１％）１５重量％、耐アルカリ性合成繊維としてビニロン繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）２０重量％、ＰＶＡ繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）を２０重量％、易溶解性ポリビニルアルコール繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）１０重量％を混合した。この混合原料を傾斜短網抄紙機で抄紙して、厚さ８６．３μｍ、坪量２８．１ｇ／ｍ2のセパレータを得た。
【００７０】
〔実施例７〕
ＣＳＦ値で０ｍｌまで叩解処理した溶剤紡糸セルロース繊維Ａ（α−セルロース含有率：８５．３％、繊度３．３ｄｔｅｘ．繊維長６ｍｍ）１５重量％と、セルロース繊維として未叩解の溶解パルプ（α−セルロース含有率：９８．０％）３５重量％、耐アルカリ性合成繊維としてビニロン繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）２０重量％、ポリプロピレン繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ．繊維長５ｍｍ）１０重量％、易溶解性ポリビニルアルコール繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）１０重量％を混合した。この混合原料を傾斜短網／円網コンビネーション抄紙機で積層抄紙して、厚さ８６．４μｍ、坪量２４．６ｇ／ｍ2のセパレータを得た。
【００７１】
〔実施例８〕
ＣＳＦ値で０ｍｌまで叩解処理した溶剤紡糸セルロース繊維Ｃ（α−セルロース含有率：９４．６％、繊度１．７ｄｔｅｘ．繊維長４ｍｍ）１０重量％と、耐アルカリ性合成繊維としてビニロン繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）６５重量％、ポリプロピレン／変性ポリプロピレン芯鞘型複合繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ．繊維長：５ｍｍ）１０％、易溶解性ポリビニルアルコール繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）１５重量％を混合した。この混合原料を長網抄紙機で抄紙して、厚さ７１．１μｍ、坪量２４．３ｇ／ｍ2のセパレータを得た。
【００７２】
〔実施例９〕
ＣＳＦ値で１５０ｍｌまで叩解処理した溶剤紡糸セルロース繊維Ｂ（α−セルロース含有率：９１．１％、繊度１．７ｄｔｅｘ．繊維長４ｍｍ）１５重量％と、ＣＳＦ値で１５０ｍｌまで叩解処理したリヨセル繊維（α−セルロース含有率：７７％繊度、１．７ｄｔｅｘ．繊維長４ｍｍ：レンチング社製）１５重量％に、セルロース繊維として未叩解の溶解パルプ（α−セルロース含有率：９８．０％）３０重量％、耐アルカリ性合成繊維としてビニロン繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）３０重量％、易溶解性ポリビニルアルコール繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）１０重量％を混合した。この混合原料を円網多層抄紙機で３層に積層抄紙して、厚さ９２．４μｍ、坪量２７．４ｇ／ｍ2のセパレータを得た。
【００７３】
〔実施例１０〕
ＣＳＦ値で１５ｍｌまで叩解処理した溶剤紡糸セルロース繊維Ｃ（α−セルロース含有率：９４．６％、繊度１．７ｄｔｅｘ．繊維長４ｍｍ）２５重量％と、ＣＳＦ値で１５ｍｌまで叩解処理したリヨセル繊維（α−セルロース含有率：７７％繊度、１．７ｄｔｅｘ．繊維長４ｍｍ：レンチング社製）２５重量％に、ビスコースレーヨン（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）１０重量％、耐アルカリ性合成繊維としてビニロン繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）３０重量％、易溶解性ポリビニルアルコール繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）１０重量％を混合した。この混合原料を円網抄紙機で抄紙して、厚さ７５．０μｍ、坪量２４．０ｇ／ｍ2のセパレータを得た。
【００７４】
〔実施例１１〕
ＣＳＦ値で１５ｍｌまで叩解処理した溶剤紡糸セルロース繊維Ｃ（α−セルロース含有率：９４．６％、繊度１．７ｄｔｅｘ．繊維長４ｍｍ）９０重量％に、易溶解性ポリビニルアルコール繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）１０重量％を混合した。この混合原料を長網抄紙機で抄紙して、厚さ５５．２μｍ、坪量２６．６ｇ／ｍ2のセパレータを得た。
【００７５】
〔実施例１２〕
ＣＳＦ値で５０ｍｌまで叩解処理した溶剤紡糸セルロース繊維Ｃ（α−セルロース含有率：９４．６％、繊度１．７ｄｔｅｘ．繊維長４ｍｍ）６５重量％に、ポリプロピレン／変性ポリプロピレン芯鞘型複合繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ．繊維長：５ｍｍ）３５重量％を混合した。この混合原料を円抄紙機で抄紙して、厚さ７４．４μｍ、坪量３０．１ｇ／ｍ2のセパレータを得た。
【００７６】
〔実施例１３〕
ＣＳＦ値で１５０ｍｌまで叩解処理した溶剤紡糸セルロース繊維Ｃ（α−セルロース含有率：９４．６％、繊度１．７ｄｔｅｘ．繊維長４ｍｍ）５５重量％に、セルロース繊維としてＣＳＦ値で１５０ｍｌまで叩解処理した溶解パルプ（α−セルロース含有率：９８．０％）４５重量％、を混合した。この混合原料を短網抄紙機で抄紙して、厚さ６９．４μｍ、坪量３１．６ｇ／ｍ2のセパレータを得た。
【００７７】
〔実施例１４〕
ＣＳＦ値で０ｍｌまで叩解処理した溶剤紡糸セルロース繊維Ｃ（α−セルロース含有率：９４．６％、繊度１．７ｄｔｅｘ．繊維長４ｍｍ）１００重量％に、ポリアミドエピクロロヒドリン樹脂（星光ＰＭＣ株式会社製の湿潤紙力増強剤ＷＳ４０１０）を樹脂固形分として０．２５％添加して原料調整を行った。この混合原料を長網抄紙機で抄紙して、厚さ５０．５μｍ、坪量２２．４ｇ／ｍ2のセパレータを得た。
【００７８】
〔実施例１５〕
ＣＳＦ値で０ｍｌまで叩解処理した溶剤紡糸セルロース繊維Ｃ（α−セルロース含有率：９４．６％、繊度１．７ｄｔｅｘ．繊維長４ｍｍ）１００重量％の原料を長網抄紙機で抄紙して、厚さ９９．８μｍ、坪量４０．０ｇ／ｍ2のセパレータを得た。
【００７９】
〔比較例１〕
ＣＳＦ値で３００ｍｌまで叩解した溶剤紡糸セルロース繊維Ｄ（α−セルロース含有率：８３．９％、繊度１．７ｄｔｅｘ．繊維長４ｍｍ）５０重量％と、セルロース繊維としてＣＳＦ値で１５０ｍｌまで叩解処理した溶解パルプ（α−セルロース含有率：９８．０％）２０重量％、耐アルカリ性合成繊維としてビニロン繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）２０重量％、易溶解性ポリビニルアルコール繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）１０重量％を混合した。この混合原料を円網抄紙機で抄紙して、厚さ９８．７μｍ、坪量３３．９ｇ／ｍ2のセパレータを得た。
【００８０】
〔比較例２〕
ＣＳＦ値で０ｍｌまで叩解処理した溶剤紡糸セルロース繊維Ｃ（α−セルロース含有率：９４．６％、繊度１．７ｄｔｅｘ．繊維長４ｍｍ）１００重量％に、ポリアミドエピクロロヒドリン樹脂（星光ＰＭＣ株式会社製の湿潤紙力増強剤ＷＳ４０１０）を樹脂固形分として０．２５％添加して原料調整を行った。この混合原料を長網抄紙機で抄紙して、厚さ４６．９μｍ、坪量２０．４ｇ／ｍ2のセパレータを得た。
【００８１】
〔比較例３〕
ＣＳＦ値で７６０ｍｌまで叩解処理した溶剤紡糸セルロース繊維Ｃ（α−セルロース含有率：９４．６％、繊度３．３ｄｔｅｘ．繊維長６ｍｍ）５０重量％と、セルロース繊維として未叩解の溶解パルプ（α−セルロース含有率：９８．０％）２０重量％、耐アルカリ性合成繊維としてビニロン繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）１０重量％、ＰＶＡ繊維（１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）１０重量％、易溶解性ポリビニルアルコール繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）１０重量％を混合した。この混合原料を傾斜短網抄紙機で抄紙して、厚さ１２４．７μｍ、坪量３７．３ｇ／ｍ2のセパレータを得た。
【００８２】
〔比較例４〕
ＣＳＦ値で１５０ｍｌまで叩解処理した溶剤紡糸セルロース繊維Ｃ（α−セルロース含有率：９４．６％、繊度１．７ｄｔｅｘ．繊維長４ｍｍ）３重量％と、ＣＳＦ値で１５０ｍｌまで叩解処理したリヨセル繊維（α−セルロース含有率：７７．０％、繊度１．７ｄｔｅｘ．繊維長４ｍｍ：レンチング社製）５０重量％に、耐アルカリ性合成繊維としてビニロン繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）３７重量％、易溶解性ポリビニルアルコール繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）１０重量％を混合した。この混合原料を短網抄紙機で抄紙して、厚さ７７．０μｍ、坪量２５．１ｇ／ｍ2のセパレータを得た。
【００８３】
〔比較例５〕
ＣＳＦ値で０ｍｌまで叩解処理した溶剤紡糸セルロース繊維Ｃ（α−セルロース含有率：９４．６％、繊度１．７ｄｔｅｘ．繊維長４ｍｍ）１０重量％と、セルロース繊維として未叩解の溶解パルプ（α−セルロース含有率：９８．０％）３０重量％、耐アルカリ性合成繊維としてビニロン繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）３０重量％、易溶解性ポリビニルアルコール繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）３０重量％を混合した。この混合原料を短網抄紙機で抄紙して、厚さ８０．２μｍ、坪量２７．８ｇ／ｍ2のセパレータを得た。
【００８４】
〔比較例６〕
ＣＳＦ値で０ｍｌまで叩解処理した溶剤紡糸セルロース繊維Ｃ（α−セルロース含有率：９４．６％、繊度１．７ｄｔｅｘ．繊維長４ｍｍ）４重量％と、耐アルカリ性合成繊維としてビニロン繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）８６重量％、易溶解性ポリビニルアルコール繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）１０重量％を混合した。この混合原料を短網抄紙機で抄紙して、厚さ８９．６μｍ、坪量２５．７ｇ／ｍ2のセパレータを得た。
【００８５】
〔従来例１〕
ＣＳＦ値で５００ｍｌまで叩解処理したリヨセル繊維（α−セルロース含有率：７７．０％、繊度１．７ｄｔｅｘ．繊維長４ｍｍ：レンチング社製）６５重量％と、耐アルカリ性合成繊維としてＰＶＡ繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）２０重量％、易溶解性ポリビニルアルコール繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）１５重量％を混合した。この混合原料を短網抄紙機で抄紙して、厚さ９１．５μｍ、坪量２５．８ｇ／ｍ2のセパレータを得た。
【００８６】
〔従来例２〕
ＣＳＦ値で５５０ｍｌまで叩解処理したリヨセル繊維（α−セルロース含有率：７７．０％、繊度１．７ｄｔｅｘ．繊維長４ｍｍ：レンチング社製）８０重量％と、耐アルカリ性合成繊維としてビニロン繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）１０重量％、易溶解性ポリビニルアルコール繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）１０重量％を混合した。この混合原料を短網抄紙機で抄紙して、厚さ１２１．７μｍ、坪量３８．６ｇ／ｍ2、のセパレータを得た。
【００８７】
〔従来例３〕
ＣＳＦ値で４５０ｍｌまで叩解処理したリヨセル繊維（α−セルロース含有率：７７．０％、繊度１．７ｄｔｅｘ．繊維長４ｍｍ：レンチング社製）１５重量％と、セルロース繊維として未叩解のマーセル化パルプ（α−セルロース含有率：９７．１％）３５重量％、耐アルカリ性合成繊維としてビニロン繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）３５重量％、易溶解性ポリビニルアルコール繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）１５重量％を混合した。この混合原料を短網抄紙機で抄紙して、厚さ８７．４μｍ、坪量２５．３ｇ／ｍ2のセパレータを得た。
【００８８】
〔従来例４〕
特許文献３の実施例１０に従い、溶剤紡糸セルロース繊維（α−セルロース含有率：７７．０％、繊度１．７ｄｔｅｘ．繊維長２ｍｍ：レンチング社製）１５重量％をＣＳＦ値で１５０ｍｌまで叩解処理した。これにセルロース繊維としてＣＳＦ値で７０５ｍｌまで叩解処理したマーセル化パルプ（α‐セルロース含有率は９７．３％）３０重量％と耐アルカリ性合成繊維としてビニロン繊維（繊度０．３ｄｔｅｘ．繊維長２ｍｍ）４０重量％、バインダ成分としてＰ易溶解性ポリビニルアルコール繊維（繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）１５重量％を混合し粗層とした。
【００８９】
一方で、溶剤紡糸セルロース繊維（繊度１．７ｄｔｅｘ．繊維長２ｍｍ：レンチング社のリヨセル繊維）５０重量％をＣＳＦ値で１２５ｍｌまで叩解処理した。これに耐アルカリ性合成繊維としてビニロン繊維（繊度０．３ｄｔｅｘ．繊維長２ｍｍ）３５重量％、バインダ成分として易溶解性ポリビニルアルコール繊維繊度１．１ｄｔｅｘ．繊維長３ｍｍ）１５重量％を混合し密層とした。この２種類の原料を円網多層抄紙機で積層抄紙して、厚さ８６．０μｍ、坪量２７．２ｇ／ｍ2のセパレータを得た。
実施例１〜１５、比較例１〜６、従来例１〜４にかかるセパレータの各種測定データを表２に示す。
【００９０】
【表２】
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【００９１】
上記実施例１〜１５で得られたセパレータは、高率放電特性である２Ω放電と放電容量の指標となる１００Ωの軽負荷放電に優れている。さらに間欠放電試験での不良個数が０個であり、これまで相反するとされてきた亜鉛酸化物のデンドライトを遮蔽する能力も兼ね備えたセパレータであることがわかる。
【００９２】
実施例１〜１５で得られたセパレータの中で、実施例１４、１５のセパレータは耐アルカリ性溶剤紡糸セルロース繊維１００％で構成されたセパレータである。これらのセパレータは電解液の保液率が高く、各放電試験においてよい結果が得られた。また、実施例１４のセパレータは、厚さが５０．５μｍと薄いが保液率も高いため、電極活物質を多く充填することが可能であり、放電容量が高く大容量化が期待できる。また、セパレータ密度が高いにもかかわらず、抵抗が低いことから、電池の大電流化も期待できる。
【００９３】
実施例１５で得られたセパレータは溶剤紡糸セルロース繊維のみを使用したセパレータであるため湿紙強度がなく、輸送時の振動によりセパレータが破断して内部短絡が発生した。しかし、ボタン型電池の場合は、円形に打ち抜いたセパレータを極材の上に積層して使用するため、実用上問題なく使用できる。
【００９４】
比較例１で得られたセパレータは、間欠放電試験での不良個数が多い。これは原料として用いた溶剤紡糸セルロース繊維Ｄのα−セルロース含有率が８３．９％と低いため、アルカリ電解液中で溶剤紡糸セルロース繊維が溶解し、またセパレータの寸法収縮が増大したため、セパレータの遮蔽性が損なわれ内部短絡が発生したものと考えられる。
【００９５】
比較例２で得られたセパレータは、間欠放電試験での不良個数が多い。これはセパレータの厚さが４６．９μｍと薄く、デンドライトの成長に対する遮蔽性能が不足したため、内部短絡が発生したと考えられる。
【００９６】
比較例３で得られたセパレータは、間欠放電試験での不良は無いが、放電容量の指標となる１００Ωの軽負荷放電特性が悪化した。これはセパレータの厚さが１２４．７μｍと厚く、イオンの透過が阻害されると共に電池内部におけるセパレータの占める割合が増大したため、正極活物質と負極活物質の充填量が減少し、起電反応が損なわれたと考えられる。
【００９７】
比較例４で得られたセパレータは、間欠放電試験での不良個数が多い。これはα−セルロース含有率が７７．０％のリヨセル繊維の配合率が高く、アルカリ電解液中でのリヨセル繊維の溶解とセパレータの寸法収縮が増大したため、セパレータの遮蔽性が損なわれ、内部短絡が発生したと考えられる。
【００９８】
比較例５で得られたセパレータは、間欠放電試験の不良は無いが、放電容量の指標となる１００Ωの軽負荷放電特性が悪化した。これは、易溶解性ポリビニルアルコール繊維の配合率が高いため、溶融したポリビニルアルコールが繊維間でフィルム化し、イオン透過が著しく阻害されたためと考えられる。また、溶融したポリビニルアルコールがセルロース繊維の表面を被覆して電解液の保持性を阻害したため、アルカリ電解液の保液率が低下し、高率放電特性である２Ω放電特性が悪化したと考えられる。
【００９９】
比較例６で得られたセパレータは、間欠放電試験の不良が多く、高率放電特性である２Ω放電時間と放電容量の指標となる１００Ωの軽負荷放電時間が短い。これは、耐アルカリ性合成繊維であるビニロン繊維の配合率が高いため、アルカリ電解液の保持量が減少し、起電反応が著しく損なわれたと考えられる。また、セパレータの平均孔径が１１．５μｍと大きいため、間欠放電で不良が発生した。
【０１００】
従来例１〜２で得られたセパレータは、間欠放電試験での不良個数が多い。これはセパレータの平均孔径が１０μｍ以上と大きいため、間欠放電で不良が発生した。また、α−セルロース含有率が７７．０％のリヨセル繊維を使用したため、アルカリ電解液中でのリヨセル繊維の溶解によると考えられるセパレータの寸法収縮が大きくなり、セパレータの遮蔽性が損なわれ内部短絡が発生したものと考えられる。
【０１０１】
従来例３〜４で得られたセパレータは、水素ガス発生量が多く耐アルカリ面積収縮率が高く、高率放電特性である２Ω放電と放電容量の指標となる１００Ωの軽負荷放電性能と間欠放電試験の結果が悪い。これは、アルカリ電解液中で繊維の溶解量が大きいため、アルカリ電解液中でセパレータの寸法収縮が起こり、正極活物質と負極活物質とが接触し内部短絡が発生したと考えられる。また、セパレータの平均孔径が１０μｍ以上と大きいため、間欠放電で不良が発生した。さらに、従来例３〜４のセパレータはリヨセル繊維の溶解成分から発生する水素ガスが原因となり、電池の漏液に繋がる危険性がある。
【０１０２】
以上説明したように本発明に係る実施の形態例及び実施例によれば、α−セルロース含有率が８５％以上の溶剤紡糸セルロース繊維、さらに好ましくはα-セルロース含有率９０％以上の溶剤紡糸セルロース繊維を使用することで、アルカリ電解液中での溶解と寸法収縮を抑制したセパレータを提供できる。
【０１０３】
さらに、前記溶剤紡糸セルロース繊維に加え耐アルカリ性合成繊維、または易溶解性のポリビニルアルコール繊維、またはセルロース繊維のどれか一種あるいは数種類を組み合わせて使用することで、寸法安定性に優れたセパレータを提供でき、アルカリマンガン電池， ニッケル亜鉛電池， 酸化銀電池、空気亜鉛電池等の亜鉛を負極活物質とするアルカリ電池に広く利用することができる。