(57)【要約】【課題】通気性および保液性に優れた蓄電デバイス用セパレータを提供する。【解決手段】熱可塑性樹脂からなる第１成分と、第１成分の紡糸後の融点よりも高い紡糸後の融点を有する熱可塑性樹脂からなる第２成分とを含む複合繊維であって、複合繊維の長さ方向に垂直な面で切断した横断面の断面形状において、３個以上１６個以下の凸部を有する異形断面複合繊維を含む繊維ウェブ（例えば、湿式抄紙ウェブ）に熱風を吹き付ける方法で熱処理する方法で熱処理して、複合繊維の第１成分によって構成繊維間の少なくとも一部が熱接着されている不織布を得、この不織布を蓄電デバイス用セパレータとして使用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂からなる第１成分と、第１成分の紡糸後の融点よりも高い紡糸後の融点を有する熱可塑性樹脂からなる第２成分とを含む複合繊維を含み、前記複合繊維の第１成分によって構成繊維間の少なくとも一部が熱接着されている不織布からなる蓄電デバイス用セパレータであり、
前記複合繊維の少なくとも一部は、複合繊維の長さ方向に垂直な面で切断した横断面の断面形状（以下、単に断面形状とも称す）において、３個以上１６個以下の凸部を有する異形断面複合繊維であり、
前記構成繊維間の少なくとも一部の熱接着が、前記異形断面複合繊維を含む繊維ウェブに熱風を吹き付けることによりなされている、
蓄電デバイス用セパレータ。
【請求項２】
前記異形断面複合繊維が、第１成分と第２成分とからなり、異形断面複合繊維の横断面において、第１成分が繊維表面の全部を占める鞘部を構成しており、第２成分が芯部を構成している、芯鞘型複合繊維である、請求項１に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
【請求項３】
前記異形断面複合繊維の断面形状において、第１成分の輪郭と第２成分の輪郭とが略相似形である、請求項１または２に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
【請求項４】
前記異形断面複合繊維が、異形断面複合繊維の断面形状において、異形断面繊維の凸部先端と繊維の中心を結ぶ直線と、隣り合う凹部の底部同士を結ぶ線分との交点を求め、前記交点から凸部先端までの長さをＬ３としたとき、Ｌ３／Ｌ１が０．２５以上である、請求項１〜３のいずれかに記載の蓄電デバイス用セパレータ。
【請求項５】
前記異形断面複合繊維が、その断面形状において、異形断面繊維の凸部先端から繊維の中心に直線を引いたとき、繊維中心から凸部先端までの長さをＬ１とし、第２成分の凸部先端から繊維の中心に直線を引いたときの、繊維中心から第２成分の凸部先端までの長さをＬ２としたとき、Ｌ２／Ｌ１が０．２５以上である、請求項１〜４のいずれかに記載の蓄電デバイス用セパレータ。
【請求項６】
前記異形断面複合繊維の第１成分と第２成分の体積の比率（第１成分／第２成分）が、６７／３３〜４３／５７である、請求項１〜５のいずれかに記載の蓄電デバイス用セパレータ。
【請求項７】
前記異形断面複合繊維の単繊維強度が２．５cN/dtex以上であり、かつ前記蓄電デバイス用セパレータの下記の方法により測定した突き刺し強力が１２Ｎ以上である、請求項１〜６のいずれかに記載の蓄電デバイス用セパレータ。
（突き刺し強力）
縦３０mm、横１００mmの大きさに裁断した試料を準備し、試料をカトーテック（株）製「ＫＥＳ−Ｇ５  ハンディー圧縮試験機」の円筒状貫通孔（直径１１mm）を有する支持体の上に置き、さらに試料の上に縦４６mm、横８６mm、厚さ７mmのアルミ板の中央部に直径１１mmの孔を有する押さえ板を、当該孔が支持体の円筒状貫通孔と一致するように載置した後、高さ１８．７mm、底面直径２．２mm、先端部形状が直径１mmの球形である円錐形状の針を、２mm／秒の速度で押さえ板の中央に垂直に突き刺したときの荷重と、前記円錐形状の針によって試料が押され、変形した長さを測定し、測定した荷重のうち、前記針が試料を貫通する直前の、荷重が最大となっている値をその試料の突き刺し強力とする。
【請求項８】
フラジール型試験機を用い、ＪＩＳ−Ｌ−１０９６に準じて測定される通気度が６．８cc/cm2・sec以上であり、
下記測定方法で求められる保液率が３３０％以上である、請求項１〜７のいずれかに記載の蓄電デバイス用セパレータ。
（保液率）
蓄電デバイス用セパレータからホームベース形状の五角形（長辺１５cm、長辺から延びる横の２辺１２cm、尖る２辺８cm）に切断して試験片とする。この試験片の水分平衡状態の重量（Ｗ）を１mgまで測定する。次に比重１．３０の水酸化カリウム水溶液（以下ＫＯＨ溶液とも称す）中に試験片を浸漬し、ＫＯＨ溶液を１時間吸収させたのち液中から引き上げて、長さが１５cmの辺を上にして吊し、１０分間放置した後、試験片の重量（Ｗ１)を測定し、下記式（Ａ）から保液率を算出する。
保液率（％）＝１００×（Ｗ１−Ｗ）/Ｗ  （式Ａ）
【請求項９】
前記異形断面複合繊維を５〜９５質量％含み、繊度が０．５dtex以下である極細繊維を５〜５０質量％含む、請求項１〜８のいずれかに記載の蓄電デバイス用セパレータ。
【請求項１０】
前記極細繊維は、少なくとも２種類の熱可塑性樹脂からなる分割型複合繊維を分割して得られる極細繊維である、請求項９に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
【請求項１１】
熱可塑性樹脂からなる第１成分と、第１成分の紡糸後の融点よりも高い紡糸後の融点を有する熱可塑性樹脂からなる第２成分とを含む複合繊維であって、複合繊維の長さ方向に垂直な面で切断した横断面の断面形状において、３個以上１６個以下の凸部を有する異形断面複合繊維を含むスラリーを湿式抄紙して繊維ウェブを得ること、
前記繊維ウェブに対し、前記異形断面複合繊維に含まれる第１成分の紡糸後の融点をＴｍ（℃）としたときＴｍ℃以上Ｔｍ＋３０℃以下であって、前記異形断面複合繊維に含まれる第２成分の紡糸後の融点未満の温度の熱風を吹き付けて、少なくとも前記異形断面複合繊維に含まれる第１成分によって繊維ウェブを構成する繊維同士を熱接着させた熱接着不織布を得ること、
前記熱接着不織布の厚さを、熱カレンダー加工によって調整すること
を含み、
前記熱接着不織布の前記熱カレンダー加工前の厚さをＴ１、前記熱カレンダー加工後の厚さをＴ２としたとき、Ｔ１に対するＴ２の比（Ｔ２／Ｔ１）が０．５８以下になるように厚さを調整する、
蓄電デバイス用セパレータの製造方法。
【請求項１２】
請求項１〜１０のいずれかに記載の蓄電デバイス用セパレータ、または請求項１１に記載の方法で得られた蓄電デバイス用セパレータを組み込んだ電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はニッケル−水素電池やニッケル−カドミウム電池に代表されるアルカリ二次電池、リチウムイオン二次電池、鉛蓄電池、あるいは電気二重層キャパシタ、コンデンサーなどの電気化学素子などの蓄電デバイスに用いられるセパレータおよびその製造方法、並びにこれを用いた電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、蓄電デバイス用セパレータ（以下、単に「セパレータ」と呼ぶことがある）の突き刺し強力、または引張強力を高めることによって、耐ショート性の向上を図ることが試みられてきた。あるいは、セパレータを構成する繊維として、表面積が大きい、あるいは毛細管現象を発生させやすい繊維を使用することによって、通気度や保液率の向上を図ることが試みられてきた。具体的には、それらの目的を達成する手段として、セパレータを、繊維断面が円形以外のいわゆる異形断面である繊維を使用する技術が多数提案されている。
【０００３】
例えば、特開２００１−２０７３６２号公報及び特開２００２−１１０１２８号公報では、突き刺し強力や引張強力、吸液性を高めるために特定の条件を満たす異形断面繊維を使用したセパレータが提案されている。また、特開平０５−１０９３９７号公報では電解液との親和性を高めるためにエチレン−ビニルアルコール共重合体である第１成分と、他のポリオレフィン系重合体である第２成分とからなり、第１、第２両成分のうち少なくとも１成分が２個以上に分割配置された断面形状を有し、各構成単位は互いに異なる成分の構成単位と隣接し、且つ全ての各構成単位がその一部を繊維表面に露出して成る複合繊維を使用したアルカリ電池用セパレータが提案されている。また特開平０５−３０７９４７号公報では保液性を高めるために、特定のユニットを含むエチレン系ランダム共重合体樹脂である第１成分と、特定のポリオレフィン系樹脂である第２成分とからなり、第１、第２成分のうち少なくとも１成分が２個以上に分割配置された断面形状を有し、各構成単位は互いに異なる成分の構成単位と隣接し、且つ各構成単位がその一部を繊維表面に露出してなる複合繊維を含むアルカリ電池用不織布セパレータが提案されている。この特開平０５−３０７９４７号公報の図１には、繊維断面を４葉断面（以下、十字断面とも称す）とし、凸部（以下、枝部、葉部とも称す）先端にカルボキシル基が導入されたエチレン系ランダム共重合体樹脂を使用した複合繊維が示されている。また、特開２００７−１４１６７２号公報では、保液性を高めるために毛細管現象を発生させる繊維、一例として繊維横断面が略渦巻き状の繊維を使用したセパレータが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２０７３６２号公報
【特許文献２】特開２００２−１１０１２８号公報
【特許文献３】特開平０５−１０９３９７号公報
【特許文献４】特開平０５−３０７９４７号公報
【特許文献５】特開２００７−１４１６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記セパレータには、以下のような問題がある。例えば、特開２００１−２０７３６２号公報や特開２００２−１１０１２８号公報で提案されている異形断面の繊維は単一繊維である。そのため、この繊維を熱接着性繊維として使用する場合に得られるセパレータは十分な強度を示すことができない。
【０００６】
また特開平０５−３０７９４７号公報で提案されているセパレータにおいて、同公報の図１に示される繊維断面の複合繊維を使用すると、セパレータの製造段階で、第１成分（先端部分）が分離し、第２成分が単一繊維となりやすい。第２成分からなる単一繊維は構成繊維間の熱接着にはほとんど寄与しない繊維であり、これらの熱接着に寄与しない繊維を含むことでセパレータの突き刺し強力や引張強力が低下することがある。また特開平０５−１０９３９７号公報で提案されているセパレータは、複合繊維表面を構成するエチレン−ビニルアルコールによって保液性の改良されたセパレータに関するものであり、使用する繊維の断面構造の特徴と、セパレータの機械的物性の向上に関する検討は十分にされていない。さらに、これらの公報に示される繊維断面の複合繊維は、第１成分、第２成分ともに露出させることにより、繊維製造時の繊維間融着を防止しようとするものであり、各成分が分離しなかったとしても、十分な熱接着性を示さない。
【０００７】
また特開２００７−１４１６７２号公報においては、使用する繊維の断面構造の特徴と、セパレータの機械的物性の向上に関する検討は十分にされていない。加えてこの文献で提案されている略渦巻き状の繊維はその繊維径が大きくなりやすい。そのため、セパレータの保液性は向上するものの、地合が悪くなったり機械的物性（突き刺し強力や引張強力）が低下したりすることがある。
【０００８】
以上のように、特定の材料を用いた、繊維断面が円形でない異形断面の繊維や、２つの成分を特定の条件を満たすように配置した複合繊維を使用したセパレータがこれまでに種々提案されている。しかし、セパレータの機械的物性、通気性および保液性等をさらに向上させることは常に求められている。
【０００９】
本発明は、前記従来の問題を解決するため、特定の断面形状を有する複合繊維を使用して、通気性および保液性において優れ、好ましくは機械的物性において優れているセパレータおよびその製造方法、ならびにこれを用いた電池に関するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者等は前記課題を克服するため、各種セパレータに使用する不織布において、セパレータとして使用する際に求められる特徴、セパレータの特性について鋭意検討を重ねた。その結果、繊維断面の形状が特定の形状を有する複合繊維を使用し、さらに繊維同士の一体化を繊維ウェブに熱風を吹き付ける方法で行うことにより、セパレータは通気性および保液性に優れ、好ましくは突き刺し強力や引張強力といった機械的特性において優れていることを見出した。
【００１１】
本発明は、熱可塑性樹脂からなる第１成分と、第１成分の紡糸後の融点よりも高い紡糸後の融点を有する熱可塑性樹脂からなる第２成分とを含む複合繊維を含み、前記複合繊維の第１成分によって構成繊維間の少なくとも一部が熱接着されている不織布からなる蓄電デバイス用セパレータであり、
前記複合繊維の少なくとも一部は、複合繊維の長さ方向に垂直な面で切断した横断面の断面形状（以下、単に断面形状とも称す）において、３個以上１６個以下の凸部を有する異形断面複合繊維であり、
前記構成繊維間の少なくとも一部の熱接着が、前記異形断面複合繊維を含む繊維ウェブに熱風を吹き付けることによりなされている、
蓄電デバイス用セパレータを提供する。
【００１２】
また、本発明は、前記セパレータを組み込むことを特徴とする電池を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のセパレータは、繊維の横断面が３個以上１６個以下の凸部を有する異形断面複合繊維の第１成分によって、構成繊維間の少なくとも一部が、繊維ウェブに熱風を吹き付けることにより熱接着されている不織布からなることを特徴とする。この特徴によって、不織布は、構成繊維間に微細な空隙が形成され、この空隙が不織布の厚さ方向および表面方向で互いに連絡している構造を有する。そのような不織布は、セパレータの通気性および保液性を向上させる。また、このような異形断面複合繊維を用いることによって、繊維同士の接着面積が広くなり、繊維ウェブに対してほとんど圧力が加わらない熱風吹き付け加工によって繊維間を熱接着させても、繊維同士が十分に接合される。加えて、不織布の製造工程において、異形断面複合繊維を含む２以上の繊維が束状に熱接着されてなる繊維束が不織布中に形成されやすくなる。これらの結果、不織布の機械的特性、特に突き刺し強度が向上しやすくなり、耐ショート性が高いセパレータを得ることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のセパレータに用いられる、異形断面複合繊維の一例の断面図である。
【図２】本発明のセパレータに用いられる、異形断面複合繊維の一例の断面図である。
【図３】本発明のセパレータに用いられる、異形断面複合繊維の一例の断面図である。
【図４】本発明のセパレータに用いられる、異形断面複合繊維の一例の断面図である。
【図５】本発明のセパレータに用いることができる、各種分割型複合繊維の模式的断面図である。
【図６】（ａ）は本発明のセパレータに用いられる、異形断面複合繊維のＬ１、Ｌ2、Ｌ3、Ｌ4の求め方を説明する模式図であり、（ｂ）は凸部を有する複合繊維の中心の求め方を説明する模式図である。
【図７】本発明のセパレータの断面図から、横断面が、変形して一方向に圧縮した形状になっている複合繊維の長辺、短辺、及びアスペクト比の求め方を説明する図である。
【図８】本発明のセパレータの一例の断面を示す電子顕微鏡写真である。
【図９】本発明のセパレータの一例の断面を示す電子顕微鏡写真である。
【図１０】比較例のセパレータの一例の断面を示す電子顕微鏡写真である。
【図１１】圧縮試験によって圧縮エネルギーの求め方を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明のセパレータは、熱可塑性樹脂からなる第１成分と、第１成分の紡糸後の融点よりも高い紡糸後の融点を有する熱可塑性樹脂からなる第２成分とを含む複合繊維を含み、前記複合繊維の第１成分によって構成繊維間の少なくとも一部が熱接着されている不織布からなるセパレータであり、
前記複合繊維の少なくとも一部は、複合繊維の長さ方向に垂直な面で切断した横断面の断面形状（以下、単に断面形状とも称す）において、３個以上１６個以下の凸部を有する異形断面複合繊維であり、
前記構成繊維間の少なくとも一部の熱接着が、前記異形断面複合繊維を含む繊維ウェブに熱風を吹き付けることによりなされている、セパレータである。このセパレータは、熱可塑性樹脂からなる第１成分と、第１成分の紡糸後の融点よりも高い紡糸後の融点を有する熱可塑性樹脂からなる第２成分とを含む複合繊維であって、断面形状が３個以上１６個以下の凸部を有する異形断面形状である異形断面複合繊維を、所定の方法で熱接着させることにより得られる。そこでまず、本発明の不織布を作製するために用いる異形断面複合繊維について説明する。
【００１６】
［異形断面複合繊維］
異形断面複合繊維は、その全体の断面形状が異形であり、３個以上１６個以下の凸部を有する。したがって、全体の断面形状が円形であるものは、ここでいう異形断面複合繊維ではない。凸部は、繊維の横断面において、繊維の中心から突出している部分を指す。凸部が３個以上存在することにより、断面形状の輪郭は全体として、凹凸の繰り返しを有するものとなる。凸部の数が３個未満であると、繊維間に微細な空隙が形成されにくく、通気性および保液性を十分に向上させられないことがある。また、凸部の数が１６個を超える断面形状の複合繊維を得ることは難しい。また、凸部の数が多すぎると、全体の断面形状が円形である複合繊維と近くなり、通気度および保液性を十分に向上させられないことがある。凸部の数は好ましくは３個以上８個以下であり、より好ましくは３個以上６個以下であり、最も好ましくは３個または４個である。
【００１７】
凸部を３以上有することにより、凸部と凸部との間には通常凹部が存在し、この凹部は溝のように、繊維表面において、繊維の長さ方向に沿って延びる。但し、この凹部は不織布において、即ち、繊維同士を熱接着させた後には明確に判別しにくいこともある。凹部が判別しにくくなっているのは、後述するように、異形断面複合繊維が変形する、または溶融した第１成分が凹部を埋めるためである。そのような凹部は異形断面複合繊維全体にわたって延びる必要はなく、少なくとも一部にあればよい。即ち、異形断面複合繊維は、一部において異形でなくてもよく、円形となっていてもよい。
【００１８】
異形断面複合繊維は、その横断面において、第１成分が第２成分の外側に位置し、かつ、繊維の外側の輪郭で形成される、繊維の外形形状（いわゆる断面形状）が有する凸部の数と、第２成分の断面形状が有する凸部の数が同一であることが好ましい。この場合、繊維の断面形状において、凸部の内部には第２成分が存在し、かつ、その第２成分は凸部を形成していることがさらにより好ましい。繊維の断面形状における凸部は、後述する図１および図２においては、第１成分の輪郭によって規定され、または図３においては、第１成分の外側の輪郭と第２成分の輪郭の一部で表される。凸部の内部に第２成分が存在するとは、凸部の根元（隣り合う凹部の底部同士を結ぶ線分）が第２成分を横切る状態を指す。このように、繊維全体の断面形状が凸部を有し、かつ当該凸部の内部に第２成分の凸部が存在している形状を、本明細書においては、「第１成分の輪郭が第２成分の輪郭と略相似形になっている」と表現する。断面形状において、第１成分の輪郭が第２成分の輪郭と略相似形になっており、かつ第１成分が第２成分の全体を被覆していると、第１成分が鞘成分となり、第２成分が芯成分となった、異形断面の芯鞘型複合繊維となる。このような異形断面複合繊維は、熱接着処理後も繊維全体として異形断面を維持するので、繊維間空隙が不織布において保持されやすくなり、好ましい。
【００１９】
異形断面複合繊維の断面形状の例を図１〜図４に示す。これらの図はいずれも第１成分１と第２成分２とからなる複合繊維１００の横断面を示している。図１は、凸部を４つ有する４葉形の断面形状を有する。図２の複合繊維１００は、第１成分１が第２成分２の全体を被覆するいわゆる芯鞘型複合繊維である。また、図１の複合繊維１００は、第２成分の断面形状が有する凸部の数と、異形断面複合繊維そのものの断面形状が有する凸部の数が同じであり、異形断面複合繊維の凸部部分には第２成分の凸部が存在するから、第１成分の輪郭が第２成分の輪郭と略相似形となっている。図２は、凸部を８つ有する８葉形の断面形状を有する。図２の複合繊維１００は、第１成分１が第２成分２の全体を被覆するいわゆる芯鞘型複合繊維である。また、図２の複合繊維１００においても、図１の複合繊維１００と同様、第１成分の輪郭が第２成分の輪郭と略相似形となっている。図３は、凸部を４つ有する４葉形の断面形状を有する。図３の複合繊維１００は、第１成分１が第２成分２の凸部の先端にのみ位置するものである。図３の複合繊維１００は、異形断面複合繊維そのものの断面形状における凸部に第２成分の凸部が存在しているため、第１成分の輪郭が第２成分の輪郭と略相似形になった異形断面複合繊維である。しかし、図３の複合繊維１００においては、第２成分が第１成分に覆われていないため、図３の複合繊維１００は芯鞘型の複合繊維ではない。図４の複合繊維１００は、凸部を４つ有する４葉形の断面形状（十字断面）を有する。図４の複合繊維１００は、第２成分２の断面が略円形であり、第２成分２の外周を覆う第１成分１が４つの凸部を構成しているものである。図４に示す異形断面複合繊維は、第２成分の外周を第１成分が覆っているため、芯鞘型の異形断面複合繊維である。しかし、図４の複合繊維においては、第２成分には凸部がなく、繊維断面における凸部の中に第２成分の断面形状における凸部が存在しないため、第１成分の輪郭が第２成分の輪郭と略相似形にはなっていない。
【００２０】
図示した断面形状は例示であり、異形断面複合繊維の断面形状は他の形状であってよい。例えば、図４に示す複合繊維の変形例において、凸部は６つ又は８つ形成されていてもよく、凸部の数が３つであってもよい。あるいは、図示した複合繊維において、第３成分がさらに含まれていてよい。その場合、円形の繊維断面を有する第３成分が、第２成分の中心部に配置されていてよく、あるいは第２成分の輪郭と略相似形である輪郭を有する第３成分が第２成分の内部に配置されていてよい。
【００２１】
あるいは、異形断面複合繊維は、その断面形状が全体として、３個以上１６個以下の凸部を有する限りにおいて、第２成分が２個以上に分割した形態、または分割可能な形態で存在してよい。例えば、図１に示す異形断面複合繊維において、第１成分が繊維断面の輪郭を規定する途切れのない膜を形成し、その膜で囲まれた空間に第２成分が配置されている場合には、第２成分の凸部（葉部）の一部が分離した形態で、存在していてよい。その場合、第２成分の分離した凸部と他の第２成分との間に空隙が形成されることとなる。
【００２２】
異形断面複合繊維が、図示したように、第１成分と第２成分とからなる場合、その横方向の断面において、凸部先端から繊維の中心に直線を引いたとき、繊維中心から凸部先端までの長さをＬ１とし、第２成分の凸部先端から繊維の中心に直線を引いたときの、繊維中心から第２成分の凸部先端までの長さをＬ２としたとき、Ｌ２／Ｌ１は０．２５以上であることが好ましい。Ｌ１は、凸部の見かけの長さに相当し、Ｌ２は、第２成分（高融点成分）の凸部の長さに相当する。Ｌ２／Ｌ１が大きいほど、第２成分の突出長さが大きくなる。突出長さが大きくなることで、第２成分を構成する熱可塑性樹脂の大部分が凸部を形成するようになり、異形断面複合繊維の第２成分のみの断面形状が丸ではなく、縦長な凸部が組み合わさった、表面積のより大きい形状になる。この第２成分の断面形状は、セパレータの製造中に加わる力（例えば、繊維ウェブ形成時、および厚さ調整加工の際に加わる力）や製造工程における加熱（例えば熱風吹き付け加工機で繊維間を熱接着させる工程）によって崩れ、変形する。しかし、１つの凸部に含まれる、第２成分の形状（例えば、楕円形の形状）は、第２成分が融解するか、あるいは第２成分に非常に高い圧力が加わらない限り失われない。Ｌ２／Ｌ１の値が大きいと、各凸部に含まれる第２成分の断面形状が、より縦長に近い楕円となるため表面積が大きくなり、これが凸部の数だけ組み合わさった第２成分全体の表面積も、より大きくなる。したがって、そのような繊維を用いると、表面積が大きいことに起因して構成繊維間の熱接着が進みやすい。その結果、熱接着後の不織布、即ち、セパレータの機械的特性がより向上する。Ｌ２／Ｌ１は０．５以上であることがより好ましく、０．７５以上であることが特に好ましく、０．８以上であることが最も好ましい。Ｌ２／Ｌ１の上限は特に限定されないが、溶融紡糸時の生産性、繊維断面形状の明瞭性、また異形断面複合繊維の熱接着性を考慮すると０．９８以下が好ましく、０．９５以下がより好ましく、０．９２以下が特に好ましい。
【００２３】
異形断面複合繊維の横方向の断面において、異形断面複合繊維の凸部先端と繊維の中心を結ぶ直線と、隣り合う凹部の底部同士を結ぶ線分との交点を求め、前記交点から凸部先端までの長さをＬ３としたとき、Ｌ３／Ｌ１は０．２５以上であることが好ましい。Ｌ３は、異形断面複合繊維の凸部の真の長さに相当する。Ｌ３／Ｌ１が大きいほど、異形断面複合繊維の表面積が広くなるため、より広い面積で他の繊維と熱接着できるようになる。したがって、Ｌ３／Ｌ１が大きいほど、熱接着後の不織布、即ち、セパレータの機械的特性がより向上しうる。また、Ｌ３／Ｌ１が大きいほど、セパレータの製造中に加わる力により複合繊維がゆがむ、あるいは変形しやすくなる。また、Ｌ３／Ｌ１が大きいほど、凸部の実質的な長さが長くなり、繊維同士の熱接着に寄与する面積が増えるが、同時に繊維同士の熱接着に使用されない部分も増えるため、セパレータの表面積が多くなる。加えて、異形断面繊維の側周面に形成される凹部が深くなるため、熱処理を行ったあとも凹部が残り易く、微細な空隙が形成されやすくなる。Ｌ３／Ｌ１は０．４以上であることがより好ましく、０．４５以上であることが特に好ましく、０．５以上であると最も好ましい。Ｌ３／Ｌ１の上限は特に限定されないが、溶融紡糸時の生産性、繊維断面形状の明瞭性を考慮すると０．９５以下が好ましく、０．９以下がより好ましく、０．８以下が特に好ましく、０．７５以下が最も好ましい。
【００２４】
異形断面複合繊維を構成する第２成分の横方向の断面において、第２成分が形成する凸部は、その幅方向（突出している方向と直交する方向）の寸法が一定でなく、第２成分が形成する凸部の先端から根元までの間に、第２成分の幅方向の寸法が最大となるような形状を有していることが好ましい。即ち、第２成分が形成する凸部はその先端と根元の両端で幅方向の寸法が小さくなるような形状（例えば、つぼみのような形状、マッシュルームのような形状）を有することが好ましい。第２成分が形成する凸部がそのような形状を有していると、凸部先端に近づくにつれて凸部の幅が細くなる形状のものよりも、不織布となった後も繊維の断面形状がより明瞭なものに維持されやすく、また、繊維がゆがみ、変形した状態で熱加工に付されても、隣り合う凸部同士がそれぞれの幅が最大になる部分同士で熱接着する。そのため、熱加工後も、凸部と凸部との間の凹部が消滅しにくくなり、熱加工後もセパレータの保液性、通気性が保たれやすくなると考えられる。第２成分の断面形状がそのような形状となっている凸部を有する異形断面複合繊維の横方向の断面において、第２成分が形成している凸部の幅が最大になる部分から、異形断面複合繊維の中心部までの距離をＬ４としたとき、Ｌ４／Ｌ１は好ましくは０．２以上であり、より好ましくは０．２５以上であり、特に好ましくは０．３以上であり、最も好ましくは０．４以上である。Ｌ４／Ｌ１の上限は特に限定されないが、溶融紡糸時の生産性、繊維断面形状の明瞭性、及び、得られる熱接着不織布（特にセパレータ用の、繊維間が熱接着した湿式不織布）の保液性、通気性を考慮すると０．８以下が好ましく、０．７以下がより好ましく、０．６以下が特に好ましく、０．５５以下が最も好ましい。
【００２５】
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３およびＬ４の求め方を説明する模式図を図６（ａ）に示し、繊維の中心の求め方を説明する模式図を図６（ｂ）に示す。異形断面複合繊維の横断面において、図６（ａ）に示すように、繊維の凸部の寸法および形状が略同じであり、かつ断面形状が上下左右において対称である場合に、それぞれの凸部において、凸部の根元を結ぶ線分の中点と、凸部の先端とを結ぶ直線を引くと、当該直線は一点で交わるので、その交点を繊維の中心とする。それ以外の場合には、図６（ｂ）に示すように、それぞれの凸部において、凸部の根元を結ぶ線分の中点と、凸部の先端とを結ぶ直線を引いたときに、当該直線によって形成される三角形のうち、最も面積の大きい三角形に内接する円の中心を、繊維の中心Ｃとする。なお、後述する、実施例１〜３に用いた異形断面複合繊維は、図６（ａ）に近い形状を示している。
【００２６】
異形断面複合繊維は、図１〜図４に示すように、低融点の熱可塑性樹脂からなる第１成分と、高融点の熱可塑性樹脂からなる第２成分とから構成してよく、２つの成分で構成することが溶融紡糸の点からも好ましい。そこで、以下の説明においては、第１成分と第２成分とからなる異形断面複合繊維を主に説明する。但し、本発明のセパレータを構成する異形断面複合繊維は２成分から成るものに限定されず、３以上の成分で構成されてよい。異形断面複合繊維が３以上の成分からなる場合、以下の説明において、第１成分とあるのは、最も融点の低い熱可塑性樹脂からなる成分であって、熱処理により溶融または軟化して、熱接着成分として繊維同士を接合する成分を指し、第２成分とあるのは、熱接着成分以外の成分をまとめて指すものとする。これは、異形断面複合繊維以外の複合繊維（例えば、後述する断面形状が円形の熱接着性複合繊維）についてもあてはまる。
【００２７】
異形断面複合繊維の機械的特性は熱処理に付された後も繊維形状を維持する第２成分に依存する。また、第１成分は異形断面複合繊維が熱処理に付されると、溶融または軟化して、構成繊維間を熱接着させる。第１成分の熱接着により、構成繊維間の空隙が部分的に埋められてセパレータはより緻密なものになるため、第１成分は繊維間の熱接着に起因する機械的特性の向上に寄与している。したがって、異形断面複合繊維において、第２成分と第１成分の容積比（複合比もしくは図１、図２および図４に示すような芯鞘型複合繊維の場合には芯鞘比とも称す）は特に限定されないものの、異形断面複合繊維そのものの機械的特性と、前記第１成分による構成繊維間の熱接着力が最も高められるように、選択することが好ましい。したがって、異形断面複合繊維の複合比（第２成分／第１成分）は、容積比で８０/２０〜２０/８０であることが好ましい。複合比が８０/２０〜２０/８０であることによって、異形断面複合繊維の機械的特性に起因するセパレータの機械的強度と、構成繊維間の熱接着に起因するセパレータの機械的特性が両立され、突き刺し強力や引張強力の高いセパレータが得られる。
【００２８】
複合比が２０／８０よりも小さくて、第１成分が多いと、構成繊維間が強く熱接着されるものの、第２成分の占める割合が少なくなりすぎることによって、異形断面複合繊維そのものの単繊維強度が低下する。また、第１成分が多いと、セパレータの空隙率が低下しすぎることに起因して保液性および通気度が低下するという不都合が生じることがあり、その結果、セパレータを電池に組み込んだときの電池特性が低下することがある。一方、複合比が８０／２０よりも大きくて、第２成分が多くなりすぎると、異形断面複合繊維そのものの機械的特性は高くなるものの、セパレータの構成繊維間が充分に熱接着されなくなる。そのため、繊維間が十分に熱接着されないことに起因して機械的特性が低下する、ならびに構成繊維間が充分に緻密にならないことに起因して空隙率が大きくなるという不都合が生じることがある。そのような不都合もまた、セパレータを電池に組み込んだときの電池特性を低下させることがある。異形断面複合繊維の複合比（第２成分/第１成分）は、容積比で７５/２５〜３０/７０であることがより好ましく、７０/３０〜４０/６０が特に好ましく、６７/３３〜４３/５７が最も好ましい。
【００２９】
特に、異形断面複合繊維の容積比（第２成分／第１成分）を６７/３３〜４３/５７とすると、高い通気度と保液率を有し、かつ機械的特性の高いセパレータを得ることができる。本発明のセパレータは、異形断面複合繊維を含む繊維ウェブに熱風を吹き付けることにより繊維同士が熱接着されている。この方法で熱加工を行う場合、繊維に圧力がほとんど加わらないために、溶融または軟化した第１成分が広がりにくくなる。そのことは、後述するとおり、繊維ウェブに形成された細かな繊維間空隙を維持するという点では有利であるものの、第１成分による熱接着の度合いが小さくなり、セパレータの機械的特性を低下させることがある。そこで、異形断面複合繊維の第１成分の割合を高くして、第１成分が広がらなくても、繊維同士が十分に熱接着されることを確保することが好ましい。
【００３０】
前記異形断面複合繊維は、熱可塑性樹脂からなる第１成分と、第１成分の紡糸後の融点よりも高い紡糸後の融点を有する熱可塑性樹脂からなる第２成分とを含む。第１成分は、低融点成分ということもでき、熱接着成分として機能する。第２成分は、高融点成分ともいうことができ、熱接着処理後の不織布において繊維形態を保持して、不織布の機械的特性を確保する。第２成分の紡糸後の融点は、第１成分の紡糸後の融点よりも１０℃以上高いことが好ましく、２０℃以上高いことが好ましく、２５℃以上高いことがより好ましい。第１成分および第２成分の融点は、ＤＳＣにより得た融解熱量曲線から求めることができる。融解熱量曲線においては、二以上のピークが出現することがある。その場合には、最大のピークを示す温度を、融解ピーク温度、即ち融点とする。一般に、紡糸前の熱可塑性樹脂の融点の関係は、紡糸後の熱可塑性樹脂の融点の関係とほぼ同じである。即ち、第２成分の紡糸前の融点が、第１成分のそれよりも高い場合に、一般には、第２成分の紡糸後の融点は、第１成分のそれよりも高い。したがって、第１成分および第２成分を構成する熱可塑性樹脂は、紡糸前の融点を考慮して選択すればよい。
【００３１】
前記異形断面複合繊維に使用する熱可塑性樹脂は、前記の通り、第２成分の紡糸後の融点が第１成分の紡糸後の融点よりも高いものである限りにおいて特に限定されず、公知の熱可塑性樹脂を使用できる。熱可塑性樹脂は、例えば、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、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネートなどのポリエステル系樹脂；低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレンなど、通常のチーグラ・ナッタ触媒やメタロセン触媒を使用して重合される各種ポリエチレン系樹脂、通常のチーグラ・ナッタ触媒やメタロセン触媒を使用して重合されるアイソタクチック、アタクチック、シンジオタクチックなどの各種ポリプロピレン系樹脂、各種ポリメチルペンテン系樹脂、各種ポリブテン-１系樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂、エチレン−プロピレン共重合樹脂などの各種ポリオレフィン系樹脂；ナイロン６，ナイロン６６，ナイロン１１、ナイロン１２などのポリアミド系樹脂；ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリスチレン、環状ポリオレフィンなどのエンジニアリング・プラスチックである。異形断面複合繊維は、これらの樹脂から選択される１または２以上の樹脂を含む第１成分と、これらの樹脂から選択される１または２以上の樹脂を含む第２成分とを含み、さらに第３以上の成分を含んでよい。
【００３２】
セパレータを、水酸化カリウム水溶液のような強アルカリ性の電解液を含浸させて電池に組み込む場合、異形断面複合繊維の第１成分および第２成分はそれぞれ、耐アルカリ性の高いポリオレフィン系樹脂から選択した樹脂で構成されることが好ましい。ポリオレフィン系樹脂として、各種α−オレフィンの単独重合体や共重合体、三元共重合体（ターポリマーとも称す）を挙げることができる。具体的なポリオレフィン系樹脂の例として、ポリ（４−メチルペンテン−１）、および４−メチルペンテン−１と他のオレフィンとの共重合体等のポリメチルペンテン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂（チーグラ・ナッタ触媒で重合したポリプロピレン、およびメタロセン触媒で重合したポリプロピレンを含む）、ポリエチレン系樹脂（高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）を含み、チーグラ・ナッタ触媒で重合したポリエチレンのほか、メタロセン触媒で重合したポリエチレンも含む）、ポリブテン−１、エチレン−プロピレン共重合樹脂、エチレン−プロピレン−ブテン共重合樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂が挙げられる。
【００３３】
前述のとおり、第１成分および第２成分はともに、ポリオレフィン系樹脂（前記したもののほか、公知となっているポリオレフィン系樹脂を含む）を使用して構成することが好ましい。異形断面複合繊維の生産性や単繊維強度といった機械的特性を考慮すると、前記異形断面複合繊維を構成するポリオレフィン系樹脂の組み合わせとしては、第２成分/第１成分が、ポリプロピレン系樹脂/ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂/エチレン−プロピレン共重合樹脂、ポリプロピレン系樹脂/エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂、ポリメチルペンテン系樹脂/ポリエチレン系樹脂、ポリメチルペンテン系樹脂/ポリプロピレン系樹脂、ポリメチルペンテン系樹脂/エチレン−プロピレン共重合樹脂、ポリメチルペンテン系樹脂/エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂、エチレン−プロピレン共重合樹脂/ポリエチレン系樹脂、エチレン−プロピレン共重合樹脂/エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂、で表されるポリオレフィン系樹脂である組み合わせが好ましく、ポリプロピレン系樹脂/ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂/エチレン−プロピレン共重合樹脂、ポリメチルペンテン系樹脂/ポリエチレン系樹脂、ポリメチルペンテン系樹脂/ポリプロピレン系樹脂の組み合わせが特に好ましく、ポリプロピレン系樹脂/ポリエチレン系樹脂が最も好ましい。
【００３４】
ポリメチルペンテン系樹脂が、共重合体または混合物の場合、樹脂成分中に４−メチルペンテン−１を８５モル％以上含んでいるものをポリメチルペンテン系樹脂と称す。エチレン−プロピレン共重合樹脂が混合物の場合、樹脂成分中にエチレンとプロピレンをあわせて５０モル％以上、好ましくは８５モル％以上含んでいるものをエチレン−プロピレン共重合樹脂と称す。ポリプロピレン系樹脂が、共重合体および混合物の場合には、樹脂成分中にプロピレンを８５モル％以上含んでいるものをポリプロピレン系樹脂と称す。ポリエチレン系樹脂が、共重合体および混合物の場合、樹脂成分中にエチレンを８５モル％以上含んでいるものをポリエチレン系樹脂と称す。エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂としては、エチレンとビニルアルコールとからなる共重合体、もしくはエチレンとビニルアルコールとからなる共重合体と他の熱可塑性樹脂との混合物などが挙げられる。混合物の場合、樹脂成分中にエチレンとビニルアルコールをあわせて５０モル％以上、好ましくは８５モル％以上含んでいるものをエチレン−ビニルアルコール共重合樹脂と称す。
【００３５】
前記異形断面複合繊維の単繊維強度は特に限定されない。単繊維強度は２．５cN/dtex以上であることが好ましい。単繊維強度が２．５cN/dtex以上であると、突き刺し強力や引張強力のより高いセパレータが得られるためである。前記異形断面複合繊維の単繊維強度はより好ましくは３．５cN/dtex以上７cN/dtex以下であり、特に好ましくは４．５cN/dtex以上６．５cN/dtex以下であり、最も好ましくは４．８cN/dtex以上６．２cN/dtex以下である。なお、単繊維強度とはＪＩＳ Ｌ １０１５に準じ、引張試験機を用い、試料のつかみ間隔を２０mmとして引張試験を行い、破断したときに測定される荷重値を、測定した繊維の繊度で除することにより求められる、１デシテックスあたりの強度である。
【００３６】
前記異形断面複合繊維の繊度は特に限定されないが、繊度が０．０５dtex以上４．４dtex以下であることが好ましい。異形断面複合繊維の繊度が前記範囲を満たすことで、地合いが均一なセパレータが得られるためである。異形断面複合繊維の繊度は０．０８dtex以上２．２dtex以下であることがより好ましく、０．１dtex以上１．２dtex以下であることが特に好ましく、０．２dtex以上１．０dtex以下であることが最も好ましい。熱接着性複合繊維の繊度は、一般に、極細繊維の繊度より大きくなるように選択される。
【００３７】
前記異形断面複合繊維の繊維長は特に限定されない。湿式抄紙法を用いて不織布を製造する場合は繊維長が０．５mm以上２５mm以下であることが好ましい。繊維長が０．５mm以上であると、繊維の脱落が発生することがなく、また、得られるセパレータの表面の毛羽立ちが抑えられる。繊維長が２５mm以下であると、湿式抄紙法によって不織布を製造する際、スラリー中における繊維の分散性が低下することがなく、均一な不織布が得られやすい。異形断面複合繊維の繊維長は１mm以上２０mm以下であることがより好ましく、３mm以上１０mm以下であることが特に好ましく、３mm以上６mm以下であることが最も好ましい。
【００３８】
前記異形断面複合繊維は、以下の方法で製造することができる。まず複数成分の異なる熱可塑性樹脂、好ましくは２成分のポリオレフィン系樹脂を用意し、公知の溶融紡糸機で、異形断面を与える所定の複合ノズルを用いて溶融紡糸する。このとき異形断面複合繊維の繊維断面形状を考慮し、それぞれの樹脂の溶融粘度を、押出機のせん断力や紡糸温度などを調整することによって調整することが好ましい。溶融させた熱可塑性樹脂から紡糸フィラメント（未延伸糸）を得る。紡糸フィラメントの繊度は２dtex以上１０dtex以下が好ましい。
【００３９】
次いで、紡糸フィラメントは、必要に応じて延伸される。紡糸フィラメントは、延伸温度８０℃以上１６０℃以下、延伸倍率１．５倍以上８倍以下の条件で延伸される。延伸方法は特に限定されない。高温の熱水などの高温の液体で加熱しながら延伸を行う湿式延伸、高温の気体中又は高温の金属ロールなどで加熱しながら延伸を行う乾式延伸、１００℃以上の水蒸気を常圧にて若しくは加圧状態にして繊維を加熱しながら延伸を行う水蒸気延伸などの公知の延伸処理を行うことができる。延伸処理は１段階で実施してよい。あるいは、延伸処理は公知の延伸方法による延伸処理を複数回に分けて行う、いわゆる多段延伸処理であってよい。得られた延伸フィラメントには、必要に応じて繊維処理剤が付与され、必要があれば捲縮付与処理が施される。その後、所定の繊維長に切断して異形断面複合繊維として用いられる。
【００４０】
以上において、本発明のセパレータの原料繊維となる異形断面複合繊維を説明した。本発明のセパレータは、この異形断面複合繊維のみで構成してよく、あるいはこの異形断面複合繊維と他の繊維とを混合して構成されてよい。以下に、本発明のセパレータを構成しうる他の繊維について説明する。
【００４１】
［極細繊維］
本発明のセパレータには、他の繊維として、好ましくは繊度が０．５dtex以下の極細繊維が含まれる。本発明のセパレータが、前記異形断面複合繊維の他に前記極細繊維を含むことでより微細な繊維間空隙を形成することができる。その結果、得られるセパレータは、緻密で地合の良好なものとなり、電池に組み込んだときの耐ショート性（特にセパレータの緻密性に起因する耐ショート性）を向上させることができる。また、繊維の比表面積が増加するので、スルホン化処理やフッ素ガス処理あるいはコロナ放電処理などの親水化処理において、比較的弱い条件で処理しても十分な親水性を得ることができ、電池のサイクル寿命を向上させ、内圧、内部抵抗の上昇を抑制することができるほか、親水化処理による不織布の強力劣化を抑制することができる。前記極細繊維の繊度は０．００５dtex以上０．４dtex以下であることが好ましく、０．０１dtex以上０．３dtex以下であることがより好ましく、０．０５dtex以上０．１５dtex以下であることが特に好ましい。
【００４２】
前記極細繊維の繊維長は特に限定されない。湿式抄紙法を用いて不織布を製造する場合は繊維長が０．５mm以上２５mm以下であることが好ましい。繊維長を０．５mm以上とすると、繊維の脱落が発生することがなく、また、得られるセパレータ表面において、毛羽立ちが抑制される。繊維長が２５mm以下であると、湿式抄紙法によって不織布を製造する際、スラリー中における繊維の分散性が低下することがなく、均一な不織布が得られやすい。本発明のセパレータに使用する極細繊維の繊維長は１mm以上２０mm以下であることがより好ましく、３mm以上１０mm以下であることが特に好ましく、３mm以上６mm以下であることが最も好ましい。
【００４３】
前記極細繊維は前記繊度の範囲を満たせば、その製造方法は限定されない。極細繊維はいわゆる海島構造の断面を有する複合繊維から海成分を溶脱して得られる極細繊維であってよい。あるいは、極細繊維は、メルトブローン法、或いはエレクトロスピニング法で比較的長い繊維長の極細繊維を製造した後、適度な繊維長、例えば前記の繊維長となるように切断、選別したものであってよい。しかし、比較的容易に製造できる点や所望の性質を有する極細繊維が製造されやすい点から、前記極細繊維は、２種類の樹脂成分からなる分割型複合繊維を分割して得られる極細繊維であることが好ましい。分割型複合繊維の分割前の繊度は、分割処理によって発生する極細繊維が前記繊度の範囲を満たせば特に限定されないが、好ましくは０．１dtex以上４dtex以下であり、より好ましくは０．５dtex以上３．３dtex以下であり、０．８dtex以上２．２dtex以下が特に好ましい。
【００４４】
前記分割型複合繊維は分割処理によって異なる樹脂成分で構成される極細繊維を複数発生させるものであれば特に限定されず、２成分の分割型複合繊維であってもよく、３成分以上の樹脂成分に分割可能な分割型複合繊維であってもよい。分割型複合繊維の生産性、分割性を考慮すると、異なる２種類の樹脂成分からなる分割型複合繊維が好ましい。極細繊維に使用する樹脂成分としては、熱可塑性樹脂であれば特に限定することなく使用できる。熱可塑性樹脂は、例えば、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、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネートなどのポリエステル系樹脂；低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレンなど、通常のチーグラ・ナッタ触媒やメタロセン触媒を使用して重合される各種ポリエチレン系樹脂、通常のチーグラ・ナッタ触媒やメタロセン触媒を使用して重合されるアイソタクチック、アタクチック、シンジオタクチックなどの各種ポリプロピレン系樹脂、各種ポリメチルペンテン系樹脂、各種ポリブテン-１系樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂、エチレン−プロピレン共重合樹脂などの各種ポリオレフィン系樹脂；ナイロン６，ナイロン６６，ナイロン１１、ナイロン１２などのポリアミド系樹脂；ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリスチレン、環状ポリオレフィンなどのエンジニアリング・プラスチックである。
【００４５】
セパレータを、水酸化カリウム水溶液のような強アルカリ性の電解液を含浸させて電池に組み込む場合、極細繊維は、耐アルカリ性の高いポリオレフィン系樹脂で構成されることが好ましい。
【００４６】
前記分割型複合繊維の断面形状は限定されず、分割処理によって２種類以上の極細繊維を発生しうる公知の分割型複合繊維の断面形状であれば、いずれの断面形状であってもよい。断面形状は、例えば、図５（ａ）に示す中空部分６を有し、成分ＡおよびＢが交互に配置されたオレンジ状断面（以下、単に中空オレンジ状断面とも称す）１０や、図５（ｂ）に示す中空部分がなく、成分ＡおよびＢが交互に配置された、いわゆる中実のオレンジ状断面（以下、単に中実オレンジ状断面とも称す）、特開２０００−３２８３４８号公報、及び特開２００２−８８５８０号公報で開示されているＣ型のオレンジ状断面（以下、単にＣ型オレンジ状断面とも称す）２０であってよい。あるいは、断面形状は、図５（ｃ）に示すように、成分Ａおよび成分Ｂが交互に配置された中空部分６を有するオレンジ状断面において、一成分Ｂが芯成分２２と鞘成分２４とからなる芯鞘型複合繊維になっている中空複合分割型（以下、単に中空複合分割型オレンジ状断面とも称す）３０や、図５（ｄ）に示す、成分ＡおよびＢが交互に配置された中空部分を有しないオレンジ状断面において、一成分Ｂが芯成分３２と鞘成分３４とからなる中実複合分割型のオレンジ状断面（以下、単に中実複合分割型オレンジ状断面とも称す）、また多層バイメタル状の断面形状であってよい。分割型複合繊維の生産性、分割性を考慮すると、中空オレンジ状断面、中実オレンジ状断面、Ｃ型オレンジ状断面、中空複合分割型オレンジ状断面、中実複合分割型オレンジ状断面が好ましく、中空オレンジ状断面、Ｃ型オレンジ状断面、中空複合分割型オレンジ状断面がより好ましい。分割数は特に限定されず、４〜３２が好ましく、４〜２４が好ましく、８〜１６が特に好ましい。
【００４７】
前記分割型複合繊維は前記の通り、複数成分の異なるポリオレフィン系樹脂で構成されると、得られるセパレータが電解質やアルカリに対して耐性の高いものとなるため好ましい。分割型複合繊維に用いることができるポリオレフィン系樹脂の具体的な例は、先に異形断面複合繊維に関連して説明したとおりであるから、ここではその説明を省略する。
【００４８】
前述のとおり、分割型複合繊維を構成する各成分はいずれも、ポリオレフィン系樹脂（前記したもののほか、公知のポリオレフィンから系樹脂を含む）からなることが好ましい。分割型複合繊維の生産性や分割性を考慮すると、前記分割型複合繊維が２つの樹脂成分の組み合わせからなる場合において、ポリオレフィン系樹脂の好ましい組み合わせは、例えば、ポリプロピレン系樹脂/ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂/ポリメチルペンテン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂/エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂、ポリプロピレン系樹脂/エチレン−プロピレン共重合樹脂、ポリメチルペンテン系樹脂/ポリエチレン系樹脂、ポリメチルペンテン系樹脂/エチレン−プロピレン共重合樹脂、ポリメチルペンテン系樹脂/エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂、エチレン−プロピレン共重合樹脂/ポリエチレン系樹脂、エチレン−プロピレン共重合樹脂/エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂である。より好ましい組み合わせは、ポリプロピレン系樹脂/ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂/ポリメチルペンテン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂/エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂である。
【００４９】
本発明のセパレータに使用する分割型複合繊維は、特に好ましくは、少なくとも１つの樹脂成分が実質的にエチレン−ビニルアルコール共重合樹脂（上記エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂を含む混合物を含む）からなるものである。エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂は、エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂以外の熱可塑性樹脂（ポリオレフィン系樹脂を含む）に対する相溶性が低い。そのため、分割型複合繊維を構成する１つの樹脂成分がエチレン−ビニルアルコール共重合樹脂から実質的になると、当該樹脂成分と他の樹脂成分との相溶化がほとんど発生しないため、分割しやすい。具体的には、一成分がエチレン−ビニルアルコール共重合樹脂から実質的になる分割型複合繊維を用いて、湿式抄紙法により熱接着不織布を製造する場合には、抄紙の際に行う離解処理時に受ける衝撃によって、極細繊維を容易に発生させることができるので好ましく用いられる。したがって、分割型複合繊維は、分割性および耐アルカリ性の点から、少なくとも一つの樹脂成分が実質的にエチレン−ビニルアルコール共重合樹脂からなり、少なくとも一つの樹脂成分が実質的にポリプロピレン系樹脂からなる分割型複合繊維であることが最も好ましい。
【００５０】
前記の各種熱可塑性樹脂、好ましくは前記の各種ポリオレフィン系樹脂から異なる熱可塑性樹脂を２種類組み合わせて本発明のセパレータに使用する分割型複合繊維とすることができる。その断面形状は前記の通り、特に限定されていないが、中空、中実、Ｃ型のオレンジ状断面の分割型複合繊維とする場合、異なる熱可塑性樹脂からなる樹脂成分の容積比は３０：７０〜７０：３０であることが好ましい。樹脂成分の容積比が３０：７０〜７０：３０になることで、分割型複合繊維を溶融紡糸する際、繊維断面形状がいびつな形状になったり断面形状が崩れたりすることなく溶融紡糸が行える。また、この範囲の容積比を用いると、分割後に一方の樹脂成分からなる極細繊維の繊度が極端に大きくなることもない。前記樹脂成分の容積比は４０：６０〜６０：４０であることが好ましく、５０：５０、すなわち樹脂成分が同容積であることが最も好ましい。
【００５１】
前述のとおり、前記分割型複合繊維の繊維断面は、繊維長さ方向に連続する空洞部分を有さない、いわゆる中実断面であってもよく、あるいは連続する空洞部分を有する中空断面やＣ字断面であってもよい。紡糸性や分割型複合繊維の分割性等を考慮すると、本発明のセパレータに使用する分割型複合繊維は、繊維断面において、繊維長さ方向に連続する空洞部分を有する中空断面の繊維であることが好ましい。前記中空部分は空洞になっていれば中心（同心）に位置しなくても偏心していてもよい。分割型複合繊維の生産性から考慮すると、中空部分は同心に位置することが好ましい。また、中空部分の形状も円形、楕円形、異形のいずれであってもよい。また中空部分の中空率は、繊維断面積の５％以上４０％以下の範囲であることが好ましい。中空率のより好ましい範囲は、８％以上３０％以下であり、特に好ましくは１０％以上２５％以下である。中空率が５％未満であると、各構成成分を中空部分に露出させることが困難となる。中空部分が４０％を超えるように設けることは、生産性の点から困難となる傾向にある。
【００５２】
前記分割型複合繊維は、以下の方法で製造することができる。まず複数成分の異なる熱可塑性樹脂、好ましくは２成分のポリオレフィン系樹脂を用意し、公知の溶融紡糸機で、所望の分割型複合ノズル（例えば中空分割型複合ノズル）を用いて溶融紡糸する。このとき分割型複合繊維の断面構造、分割後の極細繊維の繊維断面形状、及び分割性を考慮し、それぞれの樹脂の溶融粘度を押出機のせん断力や紡糸温度などを調整することによって調整する。それにより、繊維断面において１方の成分が他成分を巻き込んだりしないようにセクションを調整することが好ましい。溶融させた熱可塑性樹脂から紡糸フィラメント（未延伸糸）を得る。紡糸フィラメントの繊度は２dtex以上１２dtex以下が好ましい。
【００５３】
次いで、紡糸フィラメントは、必要に応じて延伸される。紡糸フィラメントは、熱媒中にて８０℃以上１６０℃以下、延伸倍率１．５倍以上８倍以下の条件で延伸される。延伸方法は特に限定されない。高温の熱水などの高温の液体で加熱しながら延伸を行う湿式延伸、高温の気体中又は高温の金属ロールなどで加熱しながら延伸を行う乾式延伸、１００℃以上の水蒸気を常圧若しくは加圧状態にして繊維を加熱しながら延伸を行う水蒸気延伸などの公知の延伸処理を、１段階で実施してよい。あるいは、公知の延伸方法による延伸処理を複数回に分けて行う、いわゆる多段延伸処理を実施してよい。得られた延伸フィラメントは、必要に応じて繊維処理剤が付与され、必要があれば捲縮付与処理が施され、所定の繊維長に切断される。
【００５４】
前記分割型複合繊維から極細繊維を形成することは、後述するように、繊維ウェブ及び不織布製造の過程において、繊維に外部から力を加えて、分割型複合繊維を分割することにより行う。繊維の分割は、例えば、高圧水流を噴射する、またはニードルパンチをすることにより実施することができる。あるいは、繊維の分割は、湿式抄紙法により不織布を製造する場合には、抄紙の際に行う離解処理時に受ける衝撃を利用して実施することができる。分割型複合繊維から極細繊維を形成する場合、セパレータには、未分割の分割型複合繊維、即ち、一部または全部が分割していない分割型複合繊維が含まれていてよい。そのような一部または全部が分割していない分割型複合繊維の含有量は、所望のセパレータが得られる限りにおいて、特に制限されない。
【００５５】
本発明のセパレータは、前記において説明した異形断面複合繊維のみ、またはこれと極細繊維（極細繊維が分割型複合繊維から形成される場合には、極細繊維と未分割の分割型複合繊維）のみから形成されてよく、あるいはこれらの繊維に加えて、さらに他の繊維を含んでよい。以下に、この「さらに他の繊維」について説明する。
【００５６】
［混合繊維］
本発明のセパレータは、本発明の効果が失われない範囲内において、前記異形断面複合繊維及び前記極細繊維（極細繊維が分割型複合繊維から形成される場合には、極細繊維と未分割の分割型複合繊維）以外のさらに他の繊維（以下、この繊維を便宜的に混合繊維とも称す）を含んでいてもよい。前記混合繊維はその種類が特に限定されず、針葉樹や広葉樹から生産される各種木材パルプを始め、ラミー、リネン、ケナフ、アバカ、ヘネケン、ジュート、ヘンプ、ヤシ、パーム、コウゾ、ミツマタ、バガス等の天然繊維や、ビスコースレーヨン、テンセル（登録商標）、リヨセル（登録商標）、キュプラなどの半合成繊維（再生繊維ともいう）であってもよい。混合繊維は、合成樹脂からなる繊維であることが好ましい。
【００５７】
混合繊維に使用できる合成樹脂からなる繊維としては、例えば、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、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネートなどの公知のポリエステルからなる単一繊維、公知のポリエチレン系樹脂からなる単一繊維、公知のポリプロピレン系樹脂からなる単一繊維、若しくはこれらのポリオレフィンのモノマー同士の共重合樹脂、又はこれらのポリオレフィンを重合する際にメタロセン触媒を使用したポリオレフィンなど公知のポリオレフィン系樹脂からなる単一繊維、ナイロン６、ナイロン６６，ナイロン１１、ナイロン１２などの公知のポリアミドからなる単一繊維、アクリルニトリルからなる（ポリ）アクリルの単一繊維、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリスチレン、環状ポリオレフィンなどのエンジニアリング・プラスチックの単一繊維、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、エンジニアリング・プラスチックの単一繊維、または異なる種類の樹脂同士、もしくは同一の種類の異なるポリマー成分からなる樹脂（例えばポリエチレンテレフタレートとポリトリメチレンテレフタレート）同士を複合した複合繊維が挙げられる。
【００５８】
前記混合繊維が合成樹脂からなる複合繊維である場合、その複合状態は特に限定されない。例えば、複合繊維は、芯鞘型複合繊維、偏心芯鞘型複合繊維、並列型複合繊維、柑橘類の房状の樹脂成分が交互に配置されている分割型複合繊維や海島型複合繊維であってもよい。本発明のセパレータにはアルカリ性電解液に対する耐久性が求められることがあるので、前記混合繊維としてはポリオレフィン系樹脂からなる単一繊維や、ポリオレフィン系樹脂からなる複合繊維が好ましい。
【００５９】
混合繊維は、より好ましくはポリオレフィン系樹脂からなる単一繊維（特に、単繊維強度が４．０cN/dtex以上のポリオレフィン系高強度単一繊維）、ポリオレフィン系樹脂からなり、単繊維強度が４．０cN/dtex以上の高強度複合繊維（例えば繊維断面が円形の高強度複合繊維）、または低熱収縮性の熱接着性複合繊維である。
【００６０】
前記混合繊維は、特に好ましくは、繊維断面が異形断面でなく、実質的に円形であって、熱可塑性樹脂からなる成分Ｘと、成分Ｘの紡糸後の融点よりも高い紡糸後の融点を有する熱可塑性樹脂からなる成分Ｙとを含み、成分Ｘが繊維表面の少なくとも一部を占める複合繊維である。この複合繊維の成分Ｘは、好ましくは、異形断面複合繊維の第１成分と同じである成分である、あるいは第１成分が溶融または軟化する温度にて、溶融または軟化する成分である。即ち、この複合繊維は、異形断面複合繊維とともに、熱接着性複合繊維として機能するものであることが好ましい。したがって、そのような円形断面の複合繊維は、特に好ましくは成分Ｘが、異形断面複合繊維の第１成分と同じであり、さらに好ましくは成分Ｘおよび成分Ｙがともに、異形断面複合繊維の第１成分および第２成分と同じである熱接着性複合繊維である。成分ＸおよびＹの組み合わせの例は、先に異形断面複合繊維について説明したとおりである。
【００６１】
成分Ｘおよび成分Ｙを含み、繊維断面が異形断面でなく、実質的に円形の熱接着性複合繊維は熱処理工程、具体的には繊維ウェブに対する熱風吹き付け加工時や、所望の厚さにセパレータを調整する厚さ調整加工において、異形断面複合繊維よりもつぶれにくい、換言するならば変形しにくい繊維である。変形しにくい熱接着性複合繊維の成分Ｙ（高融点成分）は、セパレータにおいて支柱のように働き、高すぎる温度（前記第１成分や成分Ｘが各種ポリエチレンの場合１４５℃以上）で熱処理をしても、繊維ウェブに形成された空隙がつぶれないように支える。その結果、大きすぎる繊維束の形成が防止され、あるいは微細な空隙が埋まりセパレータの構造が密になりすぎるのが防止される。成分Ｘおよび成分Ｙを含む熱接着性複合繊維の複合形態は、繊維の長さ方向に垂直な面で切断した横断面において、成分Ｘが繊維表面の少なくとも一部、好ましくは２０％以上を占める限りにおいて、特に限定されない。例えば、熱接着性複合繊維は、成分ＸおよびＹがそれぞれ鞘成分および芯成分となり、かつそれらが同心円状に配置された芯鞘型複合繊維であってよい。あるいは、成分Ｘおよび成分Ｙを含む熱接着性複合繊維は、成分Ｙである芯成分の中心が繊維の中心からずれるように配置された偏心芯鞘型複合繊維であってよい。あるいは、成分Ｘおよび成分Ｙを含む熱接着性複合繊維は、繊維全体の断面形状が円形である芯鞘型複合繊維であって、芯成分の断面形状が円形でない異形断面を有するものであってよい。
【００６２】
あるいは、成分ＸおよびＹを含む熱接着性複合繊維は、成分Ｘおよび成分Ｙを貼り合わせた並列型複合繊維（サイドバイサイド型複合繊維とも称す）であってよく、または成分ＸおよびＹを重ね合わせた多層バイメタル型複合繊維であってよい。成分Ｘおよび成分Ｙを含む熱接着性複合繊維は、好ましくは２．５cN/dtex以上の単繊維強度を有し、より好ましくは４．０cN/dtex以上の単繊維強度を有する。単繊維強度が２．５cN/dtex以上である熱接着性複合繊維は、セパレータの機械的特性をより高くする。
【００６３】
前記混合繊維は、その断面形状、素材（例えば、合成樹脂の種類、数）、あるいは複数の樹脂成分からなる複合繊維である場合は、合成樹脂の組み合わせや構成樹脂の複合形態が特に限定されないことは前記の通りである。また、混合繊維の繊度、繊維長、断面形状、および混合繊維が複合繊維である場合の複合比も、特に限定されるものではない。しかし、前記混合繊維が、異形断面複合繊維の好ましい繊度の範囲や好ましい繊維長の範囲と大きく異なると、湿式抄紙法によって湿式繊維ウェブおよび湿式不織布を生産する際に生産性が低下することがあるだけでなく、本発明の効果が損なわれることがある。そのため、前記混合繊維の繊度も０．１dtex以上５．６dtex以下であることが好ましく、０．２dtex以上３．３dtex以下であることがより好ましい。また、湿式抄紙法により不織布を作製する場合、前記混合繊維の繊維長は、０．５mm以上２５mm以下であることが好ましく、１mm以上２０mm以下であることがより好ましく、３mm以上１０mm以下であることが特に好ましく、３mm以上６mm以下であることが最も好ましい。
【００６４】
本発明のセパレータは、前記異形断面複合繊維のみから構成してよく、または前記異形断面複合繊維と、他の繊維（例えば、前記極細繊維および／または前記混合繊維、特に成分Ｘおよび成分Ｙを含む熱接着性複合繊維）とから構成してよい。以下に、本発明のセパレータについて説明する。
【００６５】
［セパレータ］
本発明のセパレータは、異形断面複合繊維を含み、異形断面複合繊維の第１成分によって繊維同士が熱接着されている。異形断面複合繊維は、前述のとおり、３個以上１６個以下の凸部を有しているために、不織布の製造中および不織布を製造した後で実施する厚さ調整工程において受ける力によって、繊維それ自体（特に熱接着処理後に残る第２成分）が変形し、元の第２成分の形状を失いやすい。また、繊維それ自体が異形であること、繊維それ自体が変形すること、および後述するように、得られた繊維ウェブに対して圧力が加わりにくい条件下で繊維同士を熱接着させることに起因して、広い面積で繊維同士が熱接着されると同時に繊維間を熱風が通過するため、セパレータにおいて、複数本の繊維が束状に熱接着されて、比較的小さな繊維束を形成しやすい。
【００６６】
繊維の変形は１本の異形断面複合繊維において生じ、あるいは異形断面複合繊維を含む２以上の繊維が束状に熱接着された繊維束において生じる。繊維束は、異形断面複合繊維のみからなってよく、または異形複合繊維と、他の繊維（例えば、極細繊維、極細繊維を発生し得る繊維（例えば分割型複合繊維）および混合繊維から選択される１または複数の繊維）とが、異形断面複合繊維の第１成分によって熱接着されてなるものであってよい。繊維の断面形状が変形しているとき、その変形の度合いは、異形断面複合繊維のみからなる繊維束において大きくなる傾向にある。変形し、大抵の場合、繊維の横断面が、原料の段階で観察される横断面が変形して一方向に圧縮した様な断面形状となっている。通常、湿式抄紙法により抄紙ウェブを作製し、シリンダードライヤーで熱処理すると、構成する繊維及び繊維束は、その長さ方向が、セパレータの主表面に平行に、且つ扁平化されて存在する。しかしながら、本発明の異形断面複合繊維を用いると、抄紙ウェブを熱風を吹き付けることにより、その横断面が変形して一方向に圧縮した断面形状を有する繊維または繊維束は、その長さ方向が、セパレータの主表面と平行となるように配置されて、セパレータ中に存在しつつ、ある程度繊維間の空隙を維持しながらセパレータ内に配置される。換言すれば、そのような繊維または繊維束は、セパレータ内部に、大きな繊維束を形成してセパレータ内部を過剰に緻密化することなく、独立した繊維及び比較的小さな繊維束を形成して配置される。それにより、セパレータの通気度や保液率を阻害することなく、セパレータの厚さ方向に突き抜けようとする異物に対して、広い面積を有する部分がこれを阻止するので、セパレータの突き刺し強力が向上する。そのような配置は、湿式抄紙法によりセパレータを製造することにより、より達成されやすい。
【００６７】
異形断面複合繊維それ自体、および異形断面複合繊維を含む繊維束の横断面が変形する理由として、不織布の製造段階および厚さ調整工程において、
・異形断面複合繊維の凸部が変形する、
・凸部の根元部分にひび割れが生じて繊維全体が変形する、
・第２成分においてのみ、凸部の根元部分にひび割れが生じる、および／または一部の凸部が分割することにより、第２成分が変形し、それに第１成分が追随して変形する、
・凸部の一部が完全に分離して再配置される
こと等が考えられる。これらの現象は、繊維全体の断面が円でなく、第１および第２成分が全体として異形繊維断面を構成していることにより生じやすくなると考えられる。
【００６８】
セパレータにおいてはまた、セパレータを厚さ方向に垂直に切断して得られる切断面を観察したときに、異形断面複合繊維の一部において、凸部が完全に分離して断面積の小さな樹脂成分（この樹脂成分は、断面積の小さい繊維になっていると推測されるが、切断面においては面積の小さい断面像として観察される）として存在することがある。そのような繊維は、凸部が第１成分と第２成分を有している場合には、極細複合繊維のごとく機能して、セパレータの機械的特性、特に引張強力や突き刺し強力を向上させると考えられる。
【００６９】
セパレータにおいては、前述のように異形断面複合繊維が変形または分離することがあるために、不織布を構成する前の異形断面複合繊維に存在している凹部が認められにくくなることがある。
【００７０】
異形断面複合繊維が製造工程で加えられる熱および／または圧力の影響で変形し、繊維の元の形状が崩れて、その大半が、原料の段階で観察される横断面が変形し、一方向に圧縮した断面形状の繊維となっている場合等において、本発明のセパレータの構成は次の通りである。すなわち、本発明のセパレータは、熱可塑性樹脂からなる第１成分と、第１成分の紡糸後の融点よりも高い紡糸後の融点を有する熱可塑性樹脂からなる第２成分とを含む複合繊維を含み、前記複合繊維の第１成分によって構成繊維間の少なくとも一部が熱接着されている不織布からなるセパレータであり、前記複合繊維の少なくとも一部は、横断面が変形し、一方向に圧縮した断面形状の複合繊維であり、ならびに／あるいは前記複合繊維の少なくとも一部は、前記横断面が変形し、一方向に圧縮した断面形状になっている複合繊維を複数含む繊維束を形成し、前記の繊維束の大きさが、比較的小さい繊維束となっているセパレータである。
【００７１】
このセパレータにおいて、前記複合繊維の少なくとも一部は、その横断面が、原料の段階で観察できる形状が崩れ、一方向に圧縮した断面形状（以降、単に一方向に圧縮した断面形状と称す）を有することを特徴とする。これは、例えば、複合繊維の断面形状が丸断面ではなく、異形断面、具体的には、凸部を３個以上１６個以下、好ましくは凸部を３個以上８個以下、より好ましくは３個以上６個以下、特に好ましくは３個または４個の凸部を有する、いわゆる多葉断面形状であることに起因する。断面形状が多葉断面形状である複合繊維を含む抄紙後の湿式不織布に対し、カレンダーロールを用いた厚さ調整加工を施す際に、多葉断面を形成する凸部が左右どちらかに折れ曲がるようになり、複合繊維の元の形状が失われ、複合繊維全体としては、一方向に圧縮した断面形状になる。複合繊維の断面形状が崩れ、一方向に圧縮した断面形状になるときには、折れ曲がった凸部が分離し、これが極細繊維状の繊維を構成することもある。
【００７２】
前記の一方向に圧縮した断面形状を有する複合繊維の一部は、単独で存在することもあるし、変形した複合繊維同士が熱接着して繊維束を形成することもある。本発明で使用している複合繊維は異形断面形状の複合繊維であり、繊維表面に低融点の第１成分からなる層が存在することから繊維同士で熱接着しやすい。そのため、繊維束が形成されることが多い。しかし、本発明のセパレータにおいて、繊維ウェブに対して熱風吹き付け加工機を用いて繊維同士を熱接着させるため、シリンダーロールを用いて乾燥させる方法と比べて形成される繊維束の大きさが小さくなり、比較的小さい繊維束が多く形成される傾向があるだけでなく、繊維束を形成しない、他の繊維から独立した異形断面形状の複合繊維もセパレータ中に存在しやすい傾向にある。
【００７３】
前記の一方向に圧縮した断面形状を有する複合繊維であって、単独で存在している複合繊維、または一方向に圧縮した断面形状を有する複合繊維を２本以上含み、熱接着している繊維束を、走査型電子顕微鏡などを用いて観察すると、一方向に圧縮した断面形状を有する複合繊維および繊維束を観察できる。
【００７４】
前記一方向に圧縮した断面形状を有する複合繊維は、その断面におけるアスペクト比が１．３以上６．０以下であることが好ましい。ここで、複合繊維の断面におけるアスペクト比とは、複合繊維の断面における長辺と短辺の比（長辺／短辺）である。複合繊維の断面における長辺とは、複合繊維の断面において、複合繊維断面の外周上における異なる２点間を結ぶ線分の中で、最も長さが長い線分のことを指す。そして、本発明でいう、複合繊維の断面における短辺とは複合繊維の断面において、複合繊維断面の外周上における異なる２点間を結ぶ線分であって、前記長辺に垂直に交わる線分の中で最も長いものを指す。前記の一方向に圧縮した断面形状を有する複合繊維において、断面形状のアスペクト比が１．３未満であると、通常の丸断面繊維と変わらないものとなり、突き刺し強力が低下するおそれがある。アスペクト比が６．０よりも大きいと、複合繊維の断面形状がアスペクト比の大きすぎる断面形状となることによって構成繊維間が狭くなり、通気度が低下するおそれがある。また、そのように大きいアスペクト比を与える異形断面複合繊維を紡糸・延伸することが難しくなる。一方向に圧縮した断面形状を有する複合繊維の横断面で測定されるアスペクト比は１．３５以上５．０以下であることが好ましく、１．４以上４．０以下であることがより好ましく、１．４５以上３．５以下であることがさらにより好ましく、１．５以上３．２以下であることが特に好ましい。
【００７５】
前記の一方向に圧縮した断面形状を有する複合繊維は、前記アスペクト比を満たしつつ、５μｍ以上３０μｍ以下の長辺、および１．５μｍ以上１８μｍ以下の短辺を有することが好ましい。長辺が５μｍ未満であったり、短辺が１．５μｍ未満であったりすると、前記アスペクト比が満たされにくくなり、セパレータの突き刺し強力が低下するおそれがある。また、そのように短い長辺および／または短辺となる、一方向に圧縮した断面形状を有する複合繊維を与える異形断面複合繊維を紡糸および／または延伸することが困難になることがある。長辺が３０μｍよりも大きくなったり、短辺が１８μｍよりも大きくなったりすると、やはり前記アスペクト比を満たしにくくなる。また、繊維の長辺及び／または短辺が大きくなると、第２成分の断面積が大きくなりすぎて通気度などが低下するおそれがある。複合繊維の断面形状においては、長辺が８μｍ以上２８μｍ以下、短辺が２μｍ以上１６μｍ以下であるとより好ましく、長辺が８μｍ以上２４μｍ以下、短辺が３μｍ以上１４μｍ以下であると特に好ましく、長辺が１０μｍ以上２０μｍ以下、短辺が４μｍ以上１２μｍ以下であると最も好ましい。
【００７６】
前記に示した、断面形状のパラメータ（断面の長辺、短辺、およびアスペクト比）を満たす、一方向に圧縮した断面形状を有する複合繊維は、第１成分が第２成分の周囲を被覆した芯鞘型複合繊維であって、その断面形状（第１成分の輪郭）が３個以上１６個以下、好ましくは３個以上８個以下、より好ましくは３個以上６個以下、特に好ましくは３個または４個の凸部を有する多葉断面形状である異形断面を有し、第２成分の断面形状も異形断面複合繊維そのものの輪郭（即ち、第１成分の輪郭）と略相似形である複合繊維から容易に得られる。そのような異形断面複合繊維は外力を受けて、変形および／または分離して、容易に変形する。
【００７７】
なお、一方向に圧縮した断面形状を有する複合繊維の長辺、短辺、及びアスペクト比の測定は、セパレータの切断面を、走査型電子顕微鏡などを用いて観察し、観察される繊維および繊維束（繊維束は図７において記号２ｂで示される）の中から、その横断面が他の繊維から実質的に独立して（本発明において、他の繊維から実質的に独立しているとは、横断面において、他の繊維と熱接着していない部分が２５％以上となっている状態を指す）、明確な輪郭を規定している複合繊維を抽出して行う。長辺、短辺、及びアスペクト比の測定の対象となる、一方向に圧縮した断面形状を有する複合繊維は、図７において記号２ａで示す複合繊維である。抽出した複合繊維の断面形状における輪郭から長辺、短辺を測定し、アスペクト比を求める。測定は、一方向に圧縮した断面形状を有する複合繊維を、異なる１０点以上の点数で計測し、その平均値を一方向に圧縮した断面形状を有する複合繊維の長辺、短辺、アスペクト比とする。なお、複合繊維を２種類以上使用しており、複合繊維の種類によって変形の程度に差がある場合、より大きく変形している種類の複合繊維（即ち、より大きく変形し、アスペクト比が大きくなるように変形している複合繊維）について、長辺、短辺を測定し、そのアスペクト比を、そのセパレータに含まれる、一方向に圧縮した断面形状を有する複合繊維の長辺、短辺、アスペクト比とする。
【００７８】
前記構成のセパレータは、前記変形した複合繊維および／又は、変形した複合繊維を含む繊維束の少なくとも一部が、その繊維表面及び／または繊維束表面の少なくとも一部に、繊維の長さ方向に沿って延びる凹部を有していることが好ましい。セパレータの製造時には前記のように圧力を加える工程があり、異形断面複合繊維が変形することで凹部も変形し、凹部が消滅しやすくなる。しかし、通常、凹部が完全に消失することはなく、熱処理した後の不織布においても、その少なくとも一部は残っていることが多い。即ち、変形した複合繊維の繊維表面および／または、変形した複合繊維を含む繊維束の表面には、異形断面複合繊維の凹部に起因する、長さ方向に沿って延びる凹部が存在する。そのような凹部は、セパレータを構成する繊維表面に多数の微細な空隙を形成する。そのような微細な空隙は、電解液を保持するため、セパレータの保液率を高くし、内部抵抗の値を低くすると考えられる。
【００７９】
セパレータは、前述のとおり、繊度が０．５dtex以下の極細繊維を含むことが好ましい。セパレータが、前記の一方向に圧縮した断面形状を有する複合繊維および／又は、一方向に圧縮した断面形状を有する複合繊維を含む繊維束を含む場合においても、これらの繊維の他に、極細繊維を含むことが好ましい。前記極細繊維を含むことでより微細な繊維間空隙を形成することができる。その結果、得られるセパレータは、緻密で地合の良好なものとなり、電池に組み込んだときの耐ショート性（特にセパレータの緻密性に起因する耐ショート性）を向上させることができる。また、セパレータの比表面積が増加するので、スルホン化処理やフッ素ガス処理あるいはコロナ放電処理などの親水化処理において、比較的弱い条件で処理しても十分な親水性を得ることができ、電池のサイクル寿命を向上させ、内圧、内部抵抗の上昇を抑制することができるほか、親水化処理による不織布の強力劣化を抑制することができる。前記極細繊維の繊度が０．５dtexよりも大きくなると、複合繊維の繊維径に対して極細繊維の繊維径が十分に小さいものではないため、前記効果、例えば緻密性の向上が得られにくくなることがある。
【００８０】
本発明のセパレータにおける前記異形断面複合繊維の含有量は、５質量％以上であることが好ましい。具体的には、本発明のセパレータは、異形断面複合繊維のみで構成されてよい、すなわち、異形断面複合繊維の含有量は１００質量％であってよい。あるいは、他の繊維を混合する場合は、異形断面複合繊維の含有量は５質量％以上９５質量％以下であると好ましい。前記異形断面複合繊維の含有量が５質量％未満であると、セパレータの構成繊維間が充分に熱接着されず、それにより充分な突き刺し強力や引張強力を得られないことがあるだけでなく、構成繊維間の空隙が多く残り、セパレータの性能が低下することがある。他の繊維、具体的には前記極細繊維を含有する場合は、異形断面複合繊維の含有量が９５質量％を超えると、極細繊維と混綿しても極細繊維を混綿した効果が得られにくく、地合が均一で、緻密なセパレータを得られなくなることがある。本発明のセパレータにおいて、前記異形断面複合繊維の含有量は２０質量％以上９０質量％以下であることがより好ましく、３０質量％以上８０質量％以下であることが特に好ましく、４０質量％以上７５質量％以下であることが最も好ましい。
【００８１】
本発明のセパレータにおける前記極細繊維（極細繊維が分割型複合繊維から形成される場合には、極細繊維と未分割の分割型複合繊維）の含有量は、５質量％以上５０質量％以下であることが好ましい。極細繊維の含有量が５質量％以上であると、セパレータにおいて、繊維間空隙により形成される不織布の平均孔径が小さく不織布の緻密性が維持されるので、セパレータの耐ショート性が低下することもない。極細繊維の含有量が５０質量％以下であると、極細繊維同士および極細繊維と他の繊維とが絡みついたファイバーボール現象を引き起こすことがないので、地合いが均一な不織布が得られる。また、異形断面複合繊維と併用することによるセパレータの耐突き刺し性と緻密性を両立することができる。また、セパレータには、２種以上の極細繊維を発生しうる繊維から発生した極細繊維が含まれてよい。本発明のセパレータ内部において、前記極細繊維の含有量は１０質量％以上４０質量％以下であることがより好ましく、１５質量％以上３５質量％以下であることが特に好ましく、２２質量％以上３２質量％以下が最も好ましい。
【００８２】
前記混合繊維は、セパレータ中に９０質量％未満の割合で含まれていてもよい。すなわち前記異形断面複合繊維と前記極細繊維を合わせたものがセパレータ中に１０質量％以上含まれていることが好ましい。極細繊維と異形断面複合繊維を合わせた含有量が１０質量％未満となると、セパレータの機械的特性が低下したり、通気度、保液性が低下したりして、電池特性が低下することがある。本発明のセパレータには、前記異形断面複合繊維と前記極細繊維が合わせて２０質量％以上含まれていることがより好ましく、３０質量％以上含まれていることがさらに好ましく、前記極細繊維および／または極細繊維を発生し得る繊維（例えば、未分割の分割型複合繊維）、ならびに前記異形断面複合繊維が５０質量％以上含まれていることが最も好ましい。
【００８３】
前記混合繊維が成分Ｘおよび成分Ｙを含む熱接着性複合繊維である場合、この熱接着性複合繊維はセパレータに３質量％以上５０質量％以下の割合で含まれてよく、好ましくは５質量％以上３５質量％以下の割合で含まれる。この熱接着性複合繊維が５質量％以上含まれると、熱処理工程（熱風吹き付け加工機）において部分的に高温にさらされても高融点の成分Ｙが、その形状をある程度維持して支柱として働くので、繊維間の空隙がつぶれにくくなるためである。この熱接着性複合繊維の割合が５０質量％を超えると、異形断面複合繊維、および含まれる場合には極細繊維による効果が得られなくなる。具体的には、セパレータは、異形断面複合繊維を２０質量％以上９０質量％以下、極細繊維を５質量％以上４０質量％以下、成分Ｘおよび成分Ｙを含む熱接着性複合繊維を５質量％以上４０質量％以下の割合で含むことが好ましい。前記混合繊維が成分Ｘおよび成分Ｙを含む熱接着性複合繊維である場合、前記異形断面複合繊維と熱接着性複合繊維は合わせて、セパレータ中に６０質量％以上９５質量％以下の割合で含まれていることが好ましい。異形断面複合繊維と熱接着性複合繊維を合わせた含有量が４０質量％未満となると、構成繊維間の熱接着が十分に行われないため、セパレータの機械的特性が低下することがある。本発明のセパレータには、前記異形断面複合繊維と前記熱接着複合繊維が合わせて６５質量％以上９０質量％以下含まれることがより好ましく、６８質量％以上８５質量％以下の割合で含まれることが特に好ましい。
【００８４】
次に、本発明のセパレータの製造方法を、それを構成する不織布の製造方法に従って説明する。本発明のセパレータの製造に際しては、まず、異形断面複合繊維、必要があれば繊度が０．５dtex以下の極細繊維および／または前記極細繊維を発生しうる繊維（海島型複合繊維や分割型複合繊維が含まれ、以下、単に極細繊維発生繊維とも称す）、さらに必要であれば前記混合繊維を用意する。用意した繊維した繊維を均一に混合して繊維ウェブを作製する。繊維ウェブは、公知の方法で作製することができ、繊維ウェブの作製方法として、例えば、カード法、エアレイド法、湿式抄紙法、スパンボンド法、メルトブローン法などが挙げられる。湿式抄紙法は、均一な繊維ウェブが得られる点で好ましい。
【００８５】
続いて、前記繊維ウェブを、前記異形断面複合繊維に含まれる第１成分の熱可塑性樹脂の紡糸後の融点をＴｍ（℃）としたときＴｍ℃以上、Ｔｍ＋３０℃以下の温度であって、前記熱接着性複合繊維に含まれる第２成分の紡糸後の融点未満の温度で熱処理することによって、第１成分の少なくとも一部によって、構成する繊維同士を熱接着させる。これにより、繊維が一体化された不織布が得られる。前記繊維ウェブや熱処理を行った後の不織布には、必要に応じて、繊維交絡処理を施してよく、また、極細繊維発生繊維からの極細繊維の発生が少なければ、繊維ウェブや湿式不織布に対し、分割処理（例えば高圧水流による分割処理）を行ってもよい。
【００８６】
本発明のセパレータは、前述のとおり、緻密性や均一性の点から湿式抄紙法により繊維ウェブを作製する不織布（以下、「湿式不織布」という）であることが好ましい。湿式不織布は、以下の方法で製造することができる。まず、前記異形断面複合繊維、必要があれば繊度が０．５dtex以下の極細繊維及び／または前記極細繊維発生繊維を混合し、さらに必要であれば前記混合繊維を混合し、これらの繊維が０．００５質量％〜０．６質量％の濃度になるよう水に均一に分散した水分散スラリーを調整する。このとき離解機を用いて極細繊維発生繊維の少なくとも一部を分割させて、極細繊維を発生させることができる。前記離解機としては、パルパー、チェスト、リファイナー等が挙げられる。なかでも、パルパーは、その撹拌時間、回転数を制御することによって前記極細繊維発生繊維からの極細繊維の発生を調整することができるため、好ましい。
【００８７】
湿式抄紙段階で極細繊維が発生している割合（前記極細繊維発生繊維が分割型複合繊維であれば、分割型複合繊維の分割率）は、５０％以上であることが好ましい。極細繊維が発生している割合が５０％未満であると、得られる湿式不織布全体の緻密性が損なわれることがあるだけでなく、後述する親水化処理において均一な処理が困難となることがある。極細繊維が発生している割合の上限は特に限定されず、１００％であってもよい。しかし、水分散スラリーに占める極細繊維の割合が大きい場合、具体的には、得られるセパレータに占める極細繊維の割合が３５％以上となる場合、極細繊維が発生している割合が湿式抄紙段階にて９８％を超えると、ファイバーボールが発生しやすくなり、均一な湿式不織布が得られないことがある。
【００８８】
次に、前記水分散スラリーを湿式抄紙して繊維ウェブを得る。この湿式抄紙法としては、従来公知の方法、例えば短網方式、円網方式、長網方式、又は長網・円網コンビネーション方式、短網・円網コンビネーション方式といった公知の抄紙方法を２以上組み合わせた湿式抄紙方式が挙げられ、これらのいずれか１つの方式により繊維ウェブを形成できる。
【００８９】
次に、上述した各湿式抄紙法で得られた繊維ウェブには、熱処理が施されて、繊維ウェブの構成繊維間が熱接着される。このとき、少なくとも前記異形断面複合繊維に含まれる樹脂（具体的には第１成分）の一部によって構成する繊維同士が熱接着されて、熱接着不織布を与える。熱処理の条件は、繊維ウェブの目付、繊維ウェブの厚さ、及び湿式不織布に含まれる繊維を構成する樹脂の種類等に応じて適宜選択される。熱処理に用いる熱処理機としては、熱風吹き付け加工機（エアスルー加工機）を用いる。
【００９０】
前記熱風吹き付け加工機（エアスルー加工機）は、抄紙直後の水を含む湿式抄紙ウェブ（湿紙）をネットコンベア上に載置し、湿式抄紙ウェブの上面から熱風を吹きつけて乾燥・熱処理を行う。この熱加工機は、シリンダーロールを用いる熱加工機とは異なり、熱源（または熱源で加熱された部材）が直接繊維と接することなく、また、湿式抄紙ウェブに対し、ほとんど圧力を加えることなく、乾燥・熱処理を行う。よって、熱風吹き付け加工機で熱処理して得られる湿式不織布には繊維間空隙が多く残る。具体的には、熱風吹き付け加工機による熱処理の間、溶融或いは軟化し、変形しやすくなった、前記熱接着複合繊維の第１成分には実質的に圧力が加わらない（熱風の圧力および繊維ウェブが吸引されることによる僅かな圧力が加わる）ので、溶融した第１成分が広がりにくく、繊維間の細かな空隙、特にセパレータに含まれる極細繊維によって形成された微細な繊維間空隙が、保持されやすい。
【００９１】
より具体的には、熱処理の間、溶融した成分が広がって、または広がった第１成分同士が接合して、多数本の繊維からなる大きな繊維束を形成する事象が生じにくい。即ち、熱風吹き付け加工機を用いて熱処理された繊維は、熱処理後も個々の繊維としてその輪郭をある程度保ったまま、あるいは比較的少ない数の繊維からなる繊維束が、隣接する繊維または繊維束と一部において接着しているので、繊維間の空隙が、繊維ウェブにおけるそれと同様の形状を保ったまま（即ち、比較的細かい寸法で）維持されやすい。しかもその空隙は縦および横方向において互いに連なっている。よって、熱風吹き付け加工によれば、保液性や通気度が優れた不織布が得られる。熱風吹き付け加工機（エアスルー加工機）は、繊維ウェブに対し所望の温度に調整した熱風を吹き付ける加工機であれば特に制限なく使用することができる。例えば、繊維ウェブに対して熱風を吹き付け、それを吸引させる、熱風循環コンベアーオープン方式および熱風循環ロータリードラム方式等の熱風貫通方式の加工機を用いることが好ましい。
【００９２】
また、前記分割型複合繊維の少なくとも１つの樹脂成分が実質的にエチレン−ビニルアルコール共重合樹脂からなる場合、湿式抄紙ウェブが水分を含んだ状態で熱処理を行うと、エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂がゲル化し、エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂である極細繊維が軟化し、変形しやすくなる。この状態で圧力を加えると実質的にエチレン−ビニルアルコール共重合樹脂からなる極細繊維が変形し、前記熱接着複合繊維の第１成分と同様に広がり、極細繊維によって湿式抄紙ウェブ内に形成された微細な空洞が消滅しやすくなる。しかし、水分を含む湿式抄紙ウェブに対し、熱風吹き付け加工機（エアスルー加工機）を用いて乾燥・熱処理を行うと、ウェブに圧力がほとんど加わらないため、実質的にエチレン−ビニルアルコール共重合樹脂である極細繊維の変形が発生しにくく、極細繊維によって形成される微細な空隙が維持されやすい。そのため、前記分割型複合繊維において少なくとも１つの樹脂成分がエチレン−ビニルアルコール共重合樹脂からなる場合にも、熱風吹き付け加工機を用いた熱処理が好ましく実施される。
【００９３】
さらに、熱風吹き付け加工機により熱処理した不織布においては、溶融した成分の広がりが抑えられることに起因して、不織布の厚さ方向の柔軟性を高めることができる。換言すれば、熱風吹き付け加工機によれば、後述するように、厚さ方向で不織布を圧縮する力が加わったときに、つぶれやすい不織布を得ることができる。
【００９４】
これらの理由により、本発明のセパレータは、熱風吹き付け加工機を用いて乾燥・熱処理する方法で製造される。即ち、本発明のセパレータは、繊維ウェブに熱風を吹き付ける方法によって、第１成分で繊維同士を熱接着させた、いわゆるエアスルー不織布である。
【００９５】
熱風吹き付け加工機を用いて熱処理を行う際、熱処理の温度は熱処理に要する時間、湿式抄紙ウェブの目付、使用する熱風吹き付け加工機の風量、吸引力、および所望する熱接着不織布の機械的強度に応じて決定される。具体的には、湿式抄紙ウェブに含まれる熱接着性複合繊維を構成する第１成分の熱可塑性樹脂の紡糸後の融点をＴｍ（℃）としたとき、Ｔｍ℃以上、Ｔｍ＋３０℃以下の温度であって、前記熱接着性複合繊維に含まれる第２成分の紡糸後の融点未満の温度で熱処理を行うことが好ましい。また、極細繊維が溶融しない温度で熱処理することがより好ましい。この温度範囲で熱処理を行うと、得られる熱接着不織布が十分な機械的強度を有し、かつ不織布内部に適度な繊維間空隙を有するためである。熱処理温度がＴｍ℃未満であると繊維同士の熱接着が十分に行われないため、得られる熱接着不織布の機械的強度が不十分となることがある。熱処理温度がＴｍ＋３０℃を超えると、前記第１成分が溶融、流動して繊維間の空隙を閉塞するため、得られる熱接着不織布が緻密すぎるものとなり、セパレータの通気度が低下することがある。熱風吹き付け加工機を用いて熱処理を行う際、熱処理の温度はＴｍ＋３℃以上、Ｔｍ＋２５℃以下の温度で熱処理を行うことがより好ましく、Ｔｍ＋５℃以上、Ｔｍ＋２０℃以下の温度で熱処理を行うことが特に好ましい。
【００９６】
熱処理の温度は、前記異形断面複合繊維に含まれる第１成分の紡糸後の融点をＴｍ（℃）としたときＴｍ℃以上Ｔｍ＋３０℃以下であることが好ましい。例えば前記異形断面複合繊維の第１成分がポリエチレン系樹脂であれば熱処理の温度は好ましくは１３０℃以上１６０℃以下、より好ましくは１３０℃以上１５０℃以下である。また、前記異形断面複合繊維の第１成分がエチレン−ビニルアルコール共重合樹脂であれば、熱処理の温度は好ましくは１６０℃以上１９０℃以下、より好ましくは１６０℃以上１８０℃以下である。また、前記異形断面複合繊維の第１成分がポリプロピレン系樹脂であれば熱処理の温度は好ましくは１５０℃以上１８０℃以下、より好ましくは１５０℃以上１７０℃以下である。また、前記異形断面複合繊維の第１成分がエチレン−プロピレン共重合樹脂であれば熱処理の温度は好ましくは１３０℃以上１６０℃以下、より好ましくは１３０℃以上１５０℃以下である。
【００９７】
前記熱処理されて得られる不織布、即ち、熱接着不織布は、少なくとも前記異形断面複合繊維に含まれる低融点の樹脂成分によって構成繊維間の少なくとも一部が熱接着していれば、目付、厚さ、平均孔径、引張強力などは特に限定されない。しかし、熱接着不織布の目付は、１０g/m２以上１００g/m２以下の範囲内にあることが好ましい。より好ましい目付は、２０g/m２以上９０g/m２以下の範囲であり、特に好ましくは２５g/m２以上８０g/m２以下の範囲であり、最も好ましくは３０g/m２以上８０g/m２以下の範囲である。熱接着不織布の目付が１０g/m２未満であると、不織布に粗密が生じて、セパレータとして使用したときに短絡が生じることがある。熱接着不織布の目付が１００g/m２を越えると、セパレータの厚さも大きくなり、その分、電池内の正極および負極の量が少なくなることがある。
【００９８】
前記熱接着不織布の厚さは、１５０μｍ以上４５０μｍ以下の範囲内にあることが好ましい。より好ましくは、２００μｍ以上４００μｍ以下の範囲内にあり、特に好ましくは２３０μｍ以上３５０μｍ以下の範囲内にある。熱接着不織布の厚さが１５０μｍ未満であると、地合いムラが生じることがあり、あるいはセパレータの突き刺し強力が低下することがある。熱接着不織布の厚さが４５０μｍより大きくなると、セパレータ厚さが大きくなるので電池内の正極および負極の量が少なくなる。
【００９９】
また、前記熱接着不織布の比容積は、３．５cm３/g以上、６．５cm３/g以下の範囲内にあることが好ましい。熱接着不織布の比容積が３．５cm３/g未満であると、熱接着不織布が緻密になりすぎるため、得られるセパレータも緻密なものになる。その結果、セパレータの電解液保持性が低下し、電池の内部抵抗が上昇することがあるほか、セパレータの柔軟性が失われ、セパレータとしての工程性が低下することがある。一方、熱接着不織布の比容積が６．０cm３/gを超えると、セパレータの嵩が大きくなりすぎ、セパレータの孔径を小さくすることが困難となる。その結果、微粉末短絡が発生しやすくなる傾向にある。熱接着不織布の比容積は、より好ましくは４．０cm３/g以上、６．０cm３/g以下であり、特に好ましくは４．５cm３/g以上５．８cm３/g以下であり、最も好ましくは４．７cm３/g以上５．５cm３/g以下である。
【０１００】
次に、得られた熱接着不織布に対して、必要に応じて親水化処理を施すことができる。本発明のセパレータに含まれる異形断面複合繊維や、極細繊維または極細繊維発生繊維がポリオレフィン系樹脂からなる場合、エチレン−ビニルアルコール系樹脂以外のポリオレフィン系樹脂は一般的に疎水性が強く、セパレータに求められる親水性を示さないことが多い。そのため、ポリオレフィン系樹脂からなる繊維を含む熱接着不織布を親水化処理することが好ましい。親水化処理は、セパレータの製造において常套的に用いられている任意の方法を用いて実施してよい。親水化処理は、具体的には、フッ素雰囲気に晒す処理（以下、単にフッ素処理という）、ビニルモノマーのグラフト重合処理、スルホン化処理、オゾンガス処理、コロナ放電処理やプラズマ放電処理といった、各種放電処理、界面活性剤処理または親水性樹脂付与処理である。親水化処理は、繰り返し実施してよい。あるいは、２以上の親水化処理を組み合わせてよい。
【０１０１】
なお、親水化処理は、上述したいかなる方法で実施してよく、また、二種以上の方法を組み合わせてもよい。また、親水化処理は、後述する厚さ調整工程の前に行ってもよく、厚さ調整工程の後に行ってもよい。厚さ調整工程後に親水化処理を実施すると、熱接着不織布内部に付着させる成分や、熱接着不織布表面の炭素原子と反応させる成分（例えばフッ素ガスや亜硫酸ガス、発煙硫酸、硫黄酸化物ガスなど）が浸透しにくくなることがあるので、親水化処理は厚さ調整工程の前に実施することが好ましい。
【０１０２】
本発明のセパレータの製造方法においては、得られた前記熱接着不織布に対して熱カレンダーロールを用いて、少なくとも１回の厚さ調整工程を実施して、セパレータに適する厚さに調整する。厚さ調整工程においては、４０℃より高く、熱接着不織布の構成繊維を形成する樹脂のうち、融点が最も低い樹脂が溶融する温度より１０℃以上低い温度の１対のプレス機（熱カレンダーロール）を用いることが好ましい。また、厚さ調整工程においては、前記不織布を厚さが５０μｍ以上３００μｍ以下となるようにプレスすることが好ましい。かかる処理を施すことにより、熱接着不織布を所望の厚さに調整できるとともに、熱接着不織布中に極細繊維が充分に発生していない場合に、極細繊維発生繊維からの極細繊維の発生を促進して、セパレータ中の極細繊維の割合をさらに高めることができる。１対のプレス機としては、ロール型、平板型プレス機などが挙げられるが、生産性を考慮すると平ロール型のカレンダー加工機を用いることが好ましい。
【０１０３】
より好ましい加工温度の下限は、４５℃より高い温度である。より好ましい加工温度の上限は、不織布を構成する繊維を形成する樹脂のうち、融点が最も低い樹脂が溶融する温度より３０℃以上低い温度である。さらにより好ましい加工温度の下限は、５０℃より高い温度である。さらにより好ましい加工温度の上限は、不織布を構成する繊維を形成する樹脂のうち、融点が最も低い樹脂が溶融する温度より４０℃以上低い温度である。加工温度が低すぎると、不織布の幅方向で厚さ斑が生じたり、加工後に不織布の厚さが復元する（厚さ回復)現象を引き起こしたりすることがある。加工温度が前記好ましい上限（熱接着不織布の構成繊維を形成する樹脂のうち、融点が最も低い樹脂が溶融する温度より１０℃低い温度）を超えると、不織布表面の繊維間空隙が閉塞され、電解液及びガス通過性を低下させることがある。また、加工温度が前記好ましい上限より高いと、親水化処理を行った後に厚さ調整工程を実施する場合において、厚さ調整工程の温度により、親水化処理で付与された親水基が劣化して、熱接着不織布の親水性が減衰することがある。
【０１０４】
前記厚さ調整工程において、プレス処理における線圧は、１５０N/cm以上１５００N/cm以下であることが好ましい。より好ましい線圧の下限は、２００N/cmである。さらに好ましい線圧の下限は、３００N/cmである。より好ましい線圧の上限は、１０００N/cmである。さらに好ましい線圧の上限は、８００N/cmである。線圧が１５０N/cm未満であると、厚さ調整工程が不安定になることがあり、線圧が１５００N/cmを超えると、不織布表面がフィルム化し易い傾向となり、ガス及び電解液通過性に支障をきたすことがある。
【０１０５】
前記厚さ調整工程は少なくとも１回実施すればよく、複数回実施してもよい。いずれの場合にも、厚さ調整工程は、厚さ調整工程を行う前の熱接着不織布の厚さをＴ１、厚さ調整工程を行った後の熱接着不織布の厚さをＴ２としたとき、厚さ調整工程前後の厚さ比（Ｔ２／Ｔ１）が０．５８以下となるように実施することが好ましい。厚さ調整工程の前後で嵩を大きく減少させることで、得られる不織布が厚さ方向において柔軟となりやすい。Ｔ２／Ｔ１を０．５８以下とするためには、厚さ調整工程前の熱接着不織布が比較的嵩高であることが好ましい。このような嵩高な熱接着不織布に対して厚さ調整工程を行うことにより、セパレータに適した厚さを有しつつ、内部に空隙が残存しながら、厚さ方向において必要以上に繊維同士が接着されずに自由度を保持したセパレータを得ることができる。
【０１０６】
Ｔ２／Ｔ１が０．５８を超えていると、厚さ調整工程前の熱接着不織布が、既に緻密で内部に空隙の少ないものであるため、厚さ調整工程によって、さらに内部の空隙が少なくなると考えられる。その結果、得られるセパレータの通気性および保液性が低下し、また、セパレータの剛性が高くなって、厚さ方向につぶれにくいものとなることがある。
【０１０７】
Ｔ２／Ｔ１は、厚さ調整工程を１回行う場合は厚さ調整工程の前後の厚さから求めることができる。厚さ調整工程を複数回行う場合は、１回目の厚さ調整工程を行う前の厚さをＴ１とし、最後の厚さ調整工程後の厚さをＴ２とする。なお、厚さ調整工程前の厚さは、厚さが大きく変動していなければ、厚さ調整工程を行う直前の厚さでなくてもよく、厚さ調整工程前の厚さとして、湿式抄紙後の熱処理が終了した後の熱接着不織布の厚さを厚さ調整工程前の厚さ（Ｔ１）としてよい。また、Ｔ２は、厚さ調整工程後の厚さが大きく変動していなければ、厚さ調整工程直後の厚さでなくてよく、セパレータの厚さを厚さ調整工程後の厚さ（Ｔ２）としてもよい。より好ましいＴ２／Ｔ１は０．５５以下であり、さらにより好ましくは０．５２以下である。Ｔ２／Ｔ１の下限は特に限定されないが、Ｔ２／Ｔ１が０．３未満であると厚さ調整工程で過度に圧縮されるため、熱接着不織布が緻密になりすぎる、あるいはフィルム状になるおそれがあり好ましくない。より好ましいＴ２／Ｔ１の下限は０．４以上であり、さらにより好ましくは０．４５以上である。
【０１０８】
本発明のセパレータは、下記の物性値を満たすことが好ましい。下記の物性値がそれぞれの範囲を満たすセパレータは緻密性および地合の均一性に優れる。また、下記の物性値がそれぞれの範囲を満たすセパレータは、突き刺し強力が高く、適度に変形する。よって、下記の物性値がそれぞれの範囲を満たすセパレータは、各種アルカリ二次電池のセパレータとして使用したときに、異物と接触して圧力を受けても、異物を貫通させにくく、高い耐ショート性能を示す。
【０１０９】
本発明のセパレータの突き刺し強力は１２Ｎ以上であると好ましい。セパレータの突き刺し強力は金属バリ等の混入した金属異物や、二次電池を繰り返し使用した際に発生するデンドライトに起因する短絡防止性（耐ショート性）の程度を表す代用特性である。この値が大きいほど金属異物やデンドライトに起因する短絡が発生しにくいことを示す。セパレータの突き刺し強力が１２Ｎ未満であるとセパレータとして使用した際、金属異物やデンドライトに起因する短絡が発生しやすくなることがある。本発明のセパレータのより好ましい突き刺し強力の下限は１４Ｎ以上であり、特に好ましい下限は１５Ｎ以上である。突き刺し強力の上限は特に限定されないが、セパレータの生産性、取り扱い性を考慮すると３０N以下であることが好ましく、２７Ｎ以下であることがより好ましく、２５Ｎ以下であることが特に好ましい。
【０１１０】
前記突き刺し強力は、下記の方法で測定された値を指す。まず、突き刺し強力を測定するセパレータ、あるいは熱接着不織布について、縦３０mm、幅１００mmの大きさに裁断したもの試料として用意する。この試料を、ハンディー圧縮試験機（カトーテック（株）製  ＫＥＳ−Ｇ５）の円筒状貫通孔（直径１１mm）を有する支持体の上に置き、更にその上に縦４６mm、横８６mm、厚さ７mmのアルミ板の中央部に直径１１mmの孔を有する押さえ板を、当該孔が支持体の円筒状貫通孔と一致するように載置する。次いで、高さ１８．７mm、底面直径２．２mm、先端部形状が直径１mmの球形である円錐形状の針を、２mm/秒の速度で押さえ板の中央に垂直に突き刺した時の荷重と、前記円錐状の針によって試料が押され、変形した長さを測定し、測定した荷重のうち、前記円錐状の針が試料を貫通する直前の、荷重が最大となっている値をその試料の突き刺し強力（N）とする。突き刺し強力は、１枚のセパレータ、もしくは熱接着不織布から４枚試料を採取し、それぞれの試料について異なる１５箇所で測定し、計６０箇所で測定した値の平均値をその試料における突き刺し強力とする。
【０１１１】
本発明のセパレータの厚さは５０μｍ以上３００μｍ以下であると好ましい。セパレータの厚さが５０μｍ未満であると、セパレータの孔径、特に最大孔径が大きくなる傾向にあり、微粉末短絡防止性及びデンドライト短絡防止性が低下することがある。一方、セパレータの厚さが３００μｍを超えると、電解液通過性が悪くなり、電池の内部抵抗が上昇することがある。また、厚さの大きいセパレータの使用は電池容積当たりの電極板数を減少させるため、電池性能も劣る傾向にある。本発明のセパレータにおける厚さは、より好ましくは７０μｍ以上２５０μｍ以下であり、特に好ましくは１００μｍ以上２００μｍ以下であり、最も好ましくは１１０μｍ以上１７０μｍ以下である。
【０１１２】
本発明のセパレータの目付は、１０g/ｍ２以上１００g/ｍ２以下の範囲内にあることが好ましい。セパレータの目付が前記範囲を外れると、本発明のセパレータの厚さや孔径が所定の範囲を満たさなくなることがある。本発明のセパレータの目付は、より好ましくは２０g/ｍ２以上９０g/ｍ２以下であり、特に好ましくは２５g/ｍ２以上８０g/ｍ２以下であり、最も好ましくは３０g/ｍ２以上８０g/ｍ２以下である。
【０１１３】
本発明のセパレータの比容積は１．５cm３/g以上３．５cm３/gの範囲内にあると好ましい。セパレータの比容積が１．５cm３/g未満であると、セパレータが緻密になりすぎて電解液の保持性（保液率）が低下し、その結果電池の内部抵抗が上昇することがある。一方、セパレータの比容積が３．５cm３/gを超えると、セパレータの嵩が大きくなりすぎ、セパレータの孔径を小さくすることが困難となり、その結果、微粉末短絡が発生しやすくなる傾向にある。本発明のセパレータの比容積は、２．０cm３/g以上３．０cm３/g以下であることがより好ましく、２．２cm３/g以上２．７cm３/g以下であることが特に好ましく、２．４cm３/g以上２．６５cm３/g以下であることが最も好ましい。
【０１１４】
本発明のセパレータは、少なくとも１方向（例えばＭＤ方向（機械方向、縦方向とも称す）、ＣＤ方向（幅方向、横方向とも称す））において、７０N/５cm以上の引張強力を有することが好ましい。少なくとも１方向の引張強力は、１００N/５cm以上であってもよく、１３０N/５cm以上であってもよい。引張強力の上限は特に限定されず、例えば、引張強力は３５０N/５cm以下であってよい。セパレータの少なくとも１方向の引張強力が７０N/５cm未満であると、他の機械的特性である突き刺し強力も低下する場合がある。また、セパレータの少なくとも１方向の引張強力が７０N/５cm未満であると、セパレータの生産時や電池の製造時にセパレータの取り扱い性、生産性が低下する場合がある。
【０１１５】
本発明のセパレータは、フラジール型試験機を用い、ＪＩＳ−Ｌ−１０９６に準じて測定される通気度が６．８cc/cm2・sec以上であり、かつ下記の方法で測定される水酸化カリウム水溶液の保液率（以下、単に保液率とも称す）が３３０％以上であることが好ましい。
（保液率測定方法）
蓄電デバイス用セパレータからホームベース形状の五角形（長辺１５cm、長辺から延びる横の２辺１２cm、尖る２辺８cm）に切断して試験片とする。この試験片の水分平衡状態の重量（Ｗ）を１mgまで測定する。次に比重１．３０の水酸化カリウム水溶液（以下ＫＯＨ溶液とも称す）中に試験片を浸漬し、ＫＯＨ溶液を１時間吸収させたのち液中から引き上げて、長さが１５cmの辺を上にして吊し、１０分間放置した後、試験片の重量（Ｗ１)を測定し、下記式（Ａ）から保液率を算出する。
保液率（％）＝１００×（Ｗ１−Ｗ）/Ｗ  （式Ａ）
【０１１６】
通気度の高いセパレータは、電極間でイオンを良好に移動させるため、電池の内部抵抗を低減させる。また、セパレータの保液率がより高いほど、セパレータの水酸化カリウムへの親和性がより高くなる。よって、保液率の高いセパレータを各種二次電池に使用した際、セパレータが電解液を放出しにくくなり、充放電を繰り返してもセパレータの液枯れが発生しにくくなり、電池の寿命が向上する。通気度は、７．０cc/cm2・sec以上であることがより好ましく、７．５cc/cm2・sec以上であることが特に好ましい。保液率は３５０％以上であることがより好ましく、３７０％以上であることが特に好ましい。本発明のセパレータは、異形断面複合繊維を含む繊維ウェブに対して、熱風吹き付け加工機により熱接着処理を実施して製造することにより、細かな繊維間空隙を有する構成を有するから、高い通気度と高い保液率を示す。
【０１１７】
本発明のセパレータが、例えば電池用セパレータである場合、セパレータは、正極材と負極材との間に挟み込まれた状態で巻回されて、電池筐体内部に装填されるので、厚さ方向においてある程度柔軟であることが好ましい。厚さ方向において柔軟であり、正極材と負極材との間で厚さが減少すると、筐体内への充填が容易となることがある。また、二次電池用のセパレータにおいては充電時に電極が膨張する。電極が膨張したときに、セパレータが厚さ方向において圧縮されない（即ち、その嵩が減少しない）ものであると、セパレータが破損することがある。電極の膨張は電池内部の圧力を高くし、それにより、例えば電池筐体が変形することがある。セパレータが電極の膨張とともに圧縮すると、内部圧力の増加がそれだけ抑制されて、電池の長寿命化に寄与する。
【０１１８】
厚さ方向におけるセパレータの柔軟性（つぶれやすさ）を表す指標は、具体的には、下記に説明する所定の方法で実施される圧縮試験法により求められる圧縮エネルギー（ＷＣ）である。この圧縮エネルギーが大きいほど、セパレータは厚さ方向において圧縮する力が加わったときに、よりつぶれやすい。このつぶれやすさは、電池の使用中維持されることが好ましい。即ち、例えば二次電池において、充放電が繰り返され、セパレータが繰り返し圧縮されたときでも、セパレータはなお圧縮により、つぶれやすい性質を有することが好ましい。よって、本発明のセパレータの圧縮エネルギー（ＷＣ）は、圧縮試験を繰り返した後の値で示される。
【０１１９】
圧縮エネルギー（ＷＣ）は、カトーテック（株）製「ＫＥＳ−Ｇ５  ハンディー圧縮試験機」を用いて、以下の測定方法で求められる。圧縮子は先端部の圧縮面積が０．２cm２の円柱状圧縮子を用い、圧縮速度を０．００３cm/秒、最大荷重を３０５５８gf/cm２(３．０MPa)、初期厚み測定時の荷重を０．５gf/cm２の条件で測定する。測定に用いる試料は、セパレータを、縦１００mm、幅１００mmの大きさに裁断して用意する。この試料を前記試験機の支持体の上に置き、試料の上に縦４６mm、横８６mm、厚み７mmのアルミニウム製の板であって、中央部に直径１１mmの孔を有する押さえ板を載置して試料を固定する。
【０１２０】
次いで、圧縮子として高さ１８．７mm、底面直径２．２mm、先端部の形状が、加圧面積０．２cm２となる円柱状の圧縮子を用いて圧縮試験を行う。このとき、圧縮試験機の測定条件はＳＥＮＳ：１０、圧縮速度：０．００３cm/秒、最大荷重３０５５８gf/cm２(３．０MPa)、初期厚み（Ｔ０）測定時の荷重（Ｐ０）：０．５gf/cm２の条件で圧縮し、設定した最大荷重まで圧縮して、前記最大荷重時の厚み（Ｔｍａｘ）を測定した後、圧縮行程と同じ割合で、単位時間あたりの変位が一定、すなわち変位が０．００３cm/秒となるように荷重を減少させて、圧縮時（行き）と圧縮解放時（戻り）の変位と荷重の測定を行う。そして、縦軸を荷重、横軸を変位（厚み）とするグラフに、圧縮時（行き）変位−荷重曲線および圧縮解放時（戻り）変位−荷重曲線を引き、初期厚み時荷重点を点Ａ、最大荷重点を点Ｂ、点Ａから縦軸に向かって引く垂線と点Ｂから横軸に向かって引く垂線とが交わる点を点Ｃ（最大荷重時の変位点）として、圧縮時（行き）の変位−荷重曲線と、圧縮解放時（戻り）の変位−荷重曲線との間の面積ａと、圧縮解放時（戻り）の変位−荷重曲線と、辺ＢＣ、辺ＣＡで囲まれる面積ｂとから下記式（１）により圧縮エネルギー（ＷＣ）を算出する。図１１に、繰り返し圧縮試験のチャートの一例を示す。
［式］
圧縮エネルギー（ＷＣ）（gf・cm/cm2）＝ａ＋ｂ  （式１）
【０１２１】
本発明のセパレータは、セパレータを繰り返し使用した際のセパレータの圧縮特性を示すため、所定回数以上繰り返し圧縮試験を実施した後に求める圧縮エネルギー（ＷＣ）が９８gf・cm/cm2以上、より好ましくは１００gf・cm/cm2以上、特に好ましくは１２０gf・cm/cm2以上である圧縮特性を有することが好ましい。具体的には、前記手順で行う圧縮試験を１００回繰り返して行い、５０回を超える回数（即ち、５１回目以降の圧縮試験）の圧縮を行った後の任意の５回の値を平均した値で表してよい（６０回目、７０回目、８０回目、９０回目、１００回目の測定結果を平均し、その値を試料の値とすることが好ましい）。本発明のセパレータは、５０回を超える圧縮試験の後で測定される圧縮エネルギー（ＷＣ）がいずれも、上記範囲を満たすことがより好ましい。
【０１２２】
本発明のセパレータは、最大荷重が３０５５８gf/cm２(３．０MPa)である圧縮試験で求められるＷＣが上記範囲であることに加えて、最大荷重が８９００ｇf/cm２(８７２．８kPa)である圧縮試験（最大荷重以外は上記条件と同じ）を繰り返し１００回行い、５０回を超える回数の圧縮を行った後の任意の５回の値を平均した圧縮エネルギーの値が、２５gf・cm/cm2以上である圧縮特性を有することが好ましい。最大荷重を８９００ｇf/cm２にして行う圧縮試験は、より小さい圧力を加えて圧縮試験を行ったときの圧縮特性を評価するために行われる。そのような圧縮試験を繰り返して測定される圧縮エネルギー（ＷＣ）もまた、セパレータが圧縮されたときの厚さの減少のしやすさを示す。最大荷重が８９００ｇf/cm２であるときのＷＣが２４gf・cm/cm2以上であることによる利点は、最大荷重が３０５５８ｇf/cm２であるときのＷＣが所定範囲にあることの利点と同じである。
【０１２３】
圧縮特性はまた、上記圧縮試験において求められる圧縮時（行き）の変位−荷重曲線と、圧縮解放時（戻り）の変位−荷重曲線との間の面積ａと、圧縮解放時（戻り）の変位−荷重曲線と、辺ＢＣ、辺ＣＡで囲まれる面積ｂとから、下記式（２）によって算出される圧縮レジリエンス（ＲＣ）によっても表される。
［式］
圧縮レジリエンス（ＲＣ）（％）＝１００×｛ｂ／（ａ＋ｂ）｝  （式２）
【０１２４】
圧縮レジリエンス（ＲＣ）は、圧縮した後、徐々に荷重を取り除いた際の厚さ方向における回復性を示す。圧縮レジリエンス（ＲＣ）の最大値は１００％であり、圧縮レジリエンス（ＲＣ）の値が最大値に近いほど、その物質が圧縮されても回復性が高く、元の嵩に戻りやすいといえる。本発明のセパレータは、厚さ方向においてつぶれやすい性質を有するため、上記最大荷重が３０５５８gf/cm２（３．０ＭPa）である圧縮試験、および上記最大荷重が８９００ｇf/cm２(８７２．８kPa)である圧縮試験を所定回数繰り返し実施した後の圧縮レジリエンス（ＲＣ）はいずれも８０％以上とはならない。所定回数の意味は、圧縮エネルギー（ＷＣ）の測定方法に関して説明したとおりである。しかし、本発明のセパレータにおいて、６０％以上の圧縮レジリエンス（ＲＣ）を得ることは可能である。
【０１２５】
セパレータの圧縮レジリエンスがより高いほど、セパレータは、例えば二次電池において、充電時に電極の膨張により強く圧縮されても、放電時に電極が収縮して圧縮から解放されると、圧縮前の嵩により近い嵩まで回復する。したがって、繰り返しの圧縮試験後も高い圧縮レジリエンス（ＲＣ）を示すセパレータを用いると、充放電を繰り返して、セパレータが繰り返し圧縮されても、放電時において電極とセパレータの間に隙間が生じにくくなる。その結果、充放電の繰り返しに起因する電池の内部抵抗の上昇が抑えられる。圧縮エネルギー（ＷＣ）が上記所定範囲を満たし、かつ圧縮レジリエンスが６０％以上のセパレータは、二次電池において、充放電に起因する電極の体積の変化に追随して、内部圧力の上昇を抑制し、また、内部抵抗の上昇を抑制する。本発明のセパレータの圧縮レジリエンスは、最大荷重が３０５５８gf/cm２（３．０ＭPa）であるときには、６０％以上８０％以下であることがより好ましく、最大荷重が８９００ｇf/cm２(８７２．８kPa)であるときには、６５％以上８０％以下であることがより好ましい。
【０１２６】
［蓄電デバイス］
本発明のセパレータは他の部品とともに、蓄電デバイスを構成する。蓄電デバイスは、例えば、アルカリ二次電池、鉛蓄電池、リチウムイオン二次電池、あるいは電気二重層キャパシタ、コンデンサーなどの電気化学素子である。本発明のセパレータが組み込まれた蓄電デバイスは、特にニッケル−カドミウム電池、ニッケル−亜鉛電池、ニッケル−水素電池等のアルカリ二次電池として提供されることが好ましい。これらの二次電池においては、本発明のセパレータの高い通気性および保液性が電池性能に良好な影響を与えるからである。
【実施例】
【０１２７】
以下、実施例及び比較例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。なお、用いる繊維の各種物性、得られた熱接着不織布やセパレータの各種物性は以下の方法により測定した。
【０１２８】
［単繊維繊度］
ＪＩＳ Ｌ １０１３に準じて測定した。
【０１２９】
［単繊維強度・単繊維伸度］
ＪＩＳ Ｌ １０１５に準じ、引張試験機を用いて、試料のつかみ間隔を２０mmとし、繊維が切断したときの荷重値を単繊維強度とし、切断したときの伸びを単繊維伸度とした。
【０１３０】
［厚さ］
熱接着不織布及びセパレータの厚さを、マイクロメータ（（株）ミツトヨ 製 マイクロメータ ＭＤＣ−２５ＭＪ）を用い、ＪＩＳ Ｂ ７５０２に準じ、３枚の試料のそれぞれ異なる１０箇所で、荷重が１７５kPaになるようにして厚さを測定し、計３０箇所の平均値を求め、試料の厚さとした。
【０１３１】
［引張試験］
ＪＩＳ Ｌ １０９６  ６．１２．１  Ａ法（ストリップ法）に準じ、定速緊張形引張試験機を用いて、試料片の幅５cm、つかみ間隔１０cm、引張速度３０±２cm/分の条件で引張試験に付し、切断時の荷重を測定し、引張強力とし、切断時の伸びを伸度（％/５cm）とした。
【０１３２】
［通気度］
フラジール型試験機を用いて、ＪＩＳ Ｌ １０９６に準じて測定した。
【０１３３】
［突き刺し強力］
先に説明した方法に従って測定した。
【０１３４】
［保液率］
先に説明した方法に従って測定した。
【０１３５】
［吸液高さ］
測定するセパレータから、幅×長さが２５×２５０mmの試験片を、その長さ方向がセパレータの縦（ＭＤ）方向と一致するように３枚採取し、水分平衡状態にした。次に、試験片を２０℃に保った比重１．３０のＫＯＨ溶液を入れた水槽上の一定の高さに支えた水平棒にピンでとめた。試験片の下端を一線に揃えて水平棒を下ろし、試験片の下端が５mmだけ液に浸かるように垂直に立て、毛細管現象によりＫＯＨ溶液が上昇した高さを３０分後に測定し、３枚の試験片についての平均値を算出した。
【０１３６】
［圧縮エネルギー（ＷＣ）、圧縮レジリエンス（ＲＣ）］
先に説明した方法に従って、圧縮試験を繰り返し、６０回目、７０回目、８０回目、９０回目、１００回目の圧縮試験においてＷＣ、ＲＣを求め、さらにそれらの平均値を求めた。
【０１３７】
［繊維ウェブの構成繊維］
実施例、及び比較例のセパレータを製造するのに際し、下記に示す繊維を用いた。
［分割型複合繊維］
分割型複合繊維１：一方の樹脂成分がエチレン−ビニルアルコール共重合樹脂（融点  １７０℃）からなり、もう一方の樹脂成分がポリプロピレン（融点  １６０℃）からなる断面形状が図２（ａ）に示す中空１６分割型複合繊維。
溶融紡糸の際の複合比：５０/５０（容積比）
溶融紡糸の際の中空率：１２％
延伸処理：乾式延伸。延伸倍率３．５倍。
繊度：１．１dtex、繊維長：３mm。
【０１３８】
［異形断面複合繊維］
異形断面複合繊維１：第２成分がポリプロピレン（融点  １６０℃）、第１成分が高密度ポリエチレン（融点  １３０℃）からなり、第２成分と第１成分が、図６（ａ）に示す断面形状になるように配置された４葉断面の芯鞘型複合繊維。
溶融紡糸の際の複合比：５０/５０（第２/第１）
延伸処理：表面温度が１１０℃の金属熱ロールを用いた乾式延伸。延伸倍率３．４倍。
繊度：０．８dtex、繊維長：５mm、単繊維強度：４．６５cN/dtex、伸度：６２．６％。
Ｌ１：８．２６μｍ、Ｌ２：７．２４μｍ、Ｌ３：５．５７μｍ、Ｌ４：４．２３μｍ、Ｌ２／Ｌ１：０．８８、Ｌ３／Ｌ１：０．６８、Ｌ４／Ｌ１：０．５１。
【０１３９】
異形断面複合繊維２：第２成分がポリプロピレン（融点  １６０℃）、第１成分が高密度ポリエチレン（融点  １３０℃）からなり、第２成分と第１成分が、図６（ａ）に示す断面形状になるように配置された４葉断面の芯鞘型複合繊維。
溶融紡糸の際の複合比：７０/３０（第２/第１）
延伸処理：表面温度が１１０℃の金属熱ロールを用いた乾式延伸。延伸倍率３．４倍。
繊度：０．８dtex、繊維長：５mm、単繊維強度：５．２７cN/dtex、伸度：４６．６％。
Ｌ１：７．８９μｍ、Ｌ２：７．３２μｍ、Ｌ３：５．２５μｍ、Ｌ４：４．２１μｍ、Ｌ２／Ｌ１：０．９３、Ｌ３／Ｌ１：０．６２、Ｌ４／Ｌ１：０．５９。
【０１４０】
［熱接着性複合繊維］
熱接着性複合繊維１：芯成分（成分Ｙ）がポリプロピレン（融点  １６０℃）、鞘成分（成分Ｘ）が高密度ポリエチレン（融点  １３０℃）からなる、同心円状の丸断面の芯鞘型複合繊維。
溶融紡糸の際の複合比：７０/３０（芯/鞘）
延伸処理：表面温度が１１０℃の金属熱ロールを用いた乾式延伸。延伸倍率３．４倍。
繊度：０．８dtex、繊維長：５mm、単繊維強度：５．３１cN/dtex、伸度：４７．７％。
【０１４１】
［実施例１〜３］
極細繊維を発生しうる分割型複合繊維、異形断面複合繊維、および熱接着性複合繊維（丸断面）を、表１に示す混合率になるように繊維を計量した。次に、繊維濃度が０．５質量％となるように水分散スラリーを調製した。スラリーの調製に際しては、パルパーによる撹拌を行い、前記分割型複合繊維を各樹脂成分に分割させて極細繊維を発生させると同時に各構成繊維を均一に分散させた。得られたスラリーを大型の湿式抄紙機を用いて湿式抄紙し、目付が約６０g／ｍ２の繊維ウェブを作製した。
【０１４２】
繊維ウェブを、熱風吹き付け加工機の搬送用支持体に置き、支持体の下方から吸引して繊維ウェブを支持体に密着させた状態で搬送しながら、１４０℃の温度の熱風を吹き付ける方法で、加熱処理に付した。加熱処理により、繊維ウェブを乾燥させると同時に、異形断面複合繊維の第１成分、および熱接着性複合繊維が含まれる場合にはその成分Ｘ（いずれもポリエチレン）によって繊維同士を接着させて、熱接着不織布を得た。
【０１４３】
得られた熱接着不織布にフッ素処理を施して、親水性を付与した。具体的には、窒素ガスで希釈した、フッ素ガスと、酸素ガスと、二酸化硫黄ガスとを混合したガスに熱接着不織布を約２００分間さらして、フッ素処理を実施した。
【０１４４】
次に、厚さ調整工程を実施し、熱接着不織布の厚さを約１５０μｍに調整した。厚さ調整工程は、温度６０℃、線圧約５００N/cmの条件で熱ロールを用いて、加工速度１５m/分にて実施した。
【０１４５】
前記厚さ調整工程後の熱接着不織布に、親水性を更に高めるためのコロナ放電処理を施し、セパレータを得た。コロナ放電処理は熱接着不織布の両面に対し、それぞれ４回ずつ、放電量１．０ｋＷ・分/ｍ２で実施した（総放電量８ｋＷ・分/ｍ２）。
【０１４６】
［比較例１］
湿式抄紙した繊維ウェブの熱処理を、繊維ウェブを搬送用支持体で搬送し、１３５℃に加熱したシリンダードライヤー（ヤンキードライヤー）を用いる方法で実施したことを除いては、実施例１〜３で採用した手順と同じ手順で熱接着不織布を得た。熱処理時間は３５秒間であった。さらに、実施例１〜３で採用した手順と同じ手順で、熱接着不織布を、フッ素処理、厚さ調整工程、およびコロナ放電処理に付した。
【０１４７】
［比較例２］
異形断面複合繊維を用いず、熱接着性複合繊維１と分割型複合繊維のみを使用したことを除いては、実施例１〜３で採用した手順と同じ手順で熱接着不織布を得た。さらに、実施例１〜３で採用した手順と同じ手順で、熱接着不織布を、フッ素処理、厚さ調整工程、およびコロナ放電処理に付した。
【０１４８】
実施例１〜３、比較例１〜２で得た、コロナ放電処理後の熱接着不織布のセパレータへの適応性を評価するため、目付、厚さ、突き刺し強力、引張強力等の各項目を測定した。各項目を測定した結果を表１に示す。表１において、原紙物性とは、厚さ加工を実施する前の熱接着不織布の物性を示す。さらに、実施例１および比較例１で得たセパレータの圧縮特性を表２に示す。実施例１、２および比較例１で得たセパレータの断面の電子顕微鏡写真（倍率  ３００倍）を図８、図９および図１０に示す。
【０１４９】
【表１】
2014075240.tif 000003
【０１５０】
【表２】
2014075240.tif 000004
【０１５１】
実施例１〜３で得たセパレータはいずれも、比較例１および２と比較して、通気度および保液率が高かった。これは、実施例１〜３において、熱風吹き付け加工機を用いた熱処理を実施したことによると考えられる。具体的には、熱風吹き付け加工機によれば、繊維ウェブに圧力を殆ど加えることなく（繊維ウェブに加わる圧力は吹き付けられる熱風の圧力と、搬送支持体の下方からの吸引に起因して加わる圧力のみ）熱接着処理が実施されることによると考えられる。繊維ウェブが加圧されない状態で熱処理を行うと、溶融した第１成分が広がらず、繊維同士の各接合点が小さく、繊維間の空隙が過度に塞がれることがない。それによりセパレータの通気度および保液率が高くなっていると考えられる。さらに、極細繊維を含む繊維同士が多くの交差箇所を形成し、各交差箇所は第１成分によってしっかりと固定されているために、実施例１のセパレータはＷＣが大きく柔軟でありながらも、比較的高いＲＣを示していると考えられる。
【０１５２】
一方、シリンダードライヤーを用いて熱処理を実施した比較例１は、通気度および保液率が低かった。これは、シリンダードライヤーによる乾燥においては、繊維ウェブを加熱ロールに圧着させるため、熱処理中に繊維ウェブに圧力が加えられ、溶融した第１成分が広がり、繊維及び繊維束はより扁平化されて、細かな繊維間空隙を塞いだこと、また、水分を含む状態で加熱、加圧されたため、エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂からなる極細繊維がゲル化して変形することで繊維間空隙を塞いだり、繊維束を形成したりしたことによると考えられる。
【０１５３】
比較例２のセパレータは、熱風吹き付け加工機により熱接着処理したものであるにもかかわらず、通気度および保液率は実施例１〜３のそれよりも低かった。このことは、異形断面複合繊維の使用が、熱風吹き付け加工による熱接着処理による効果をより高くしていて、セパレータにおいて細かな繊維間空隙が保持されることに寄与していることを示す。
【０１５４】
実施例３のセパレータは、高い通気度および保液率を示すものの、その突き刺し強度が実施例１および２と比較して小さかった。これは、実施例３で使用した異形断面複合繊維の第１成分（鞘成分）の割合が、実施例１で使用したそれよりも低いためであると考えられる。異形断面複合繊維の鞘成分の割合が少ないことは、熱接着に寄与する樹脂の割合が少ないことを意味する。即ち、実施例３においては、熱接着成分の絶対量が少ないために、不織布全体において接着点の強度が低くなり、突き刺し強度が低下したものと考えられる。
【０１５５】
実施例１〜３および比較例１および２のセパレータの圧縮特性を比較すると、実施例１〜３のＷＣは比較例１および２のＷＣよりも高く、厚さ方向において高い柔軟性を示した。一方、実施例１〜３のＲＣは比較例１および２のＲＣと同程度であるか、あるいはそれより高かった。即ち、実施例１〜３のセパレータは厚さ方向においてつぶれやすいにもかかわらず、比較的高い回復性を示した。これは、熱風吹き付け加工機は、吹き付けられた熱風が繊維ウェブ中を通過しながら前記第１成分を加熱・溶融させて、繊維ウェブの表面付近だけでなく、繊維ウェブの中心付近の第１成分も十分に加熱されたことによると考えられる。即ち、熱風吹き付け加工によれば、繊維ウェブの表面付近・中心部分共に熱接着性複合繊維の第１成分による熱接着が均等に行われる。その結果、繊維ウェブの中心部分の繊維同士もしっかりと固定されるようになり、実施例のセパレータはＷＣが大きく柔軟でありながらも、比較的高いＲＣを示していると考えられる。
【０１５６】
実施例１および２の断面写真（図８および９）では、異形断面複合繊維の元の形状に起因する、凸部と凸部の間に形成された凹部が確認されにくくなっている。これは実施例１、２で使用している異形断面複合繊維が、第１成分と第２成分の容積比が５０／５０で形成された複合繊維であり、熱風吹き付け加工機で繊維同士を熱接着させた際、異形断面複合繊維を構成する第１成分が溶融して流れ、凹部を埋めるようになったためと考えられる。しかし、熱風吹き付け加工機が熱風を貫通させて繊維ウェブを乾燥・熱処理すること、また熱処理の際に機械的な加圧が行われないことによって、これらの実施例においては、細かな繊維間空隙が均一に形成され、かつ各空隙は表面と平行な方向および厚さ方向において互いに連絡していることが観察される。また、形成される繊維束の大きさも比較例１の繊維束と比較して小さいことから、熱処理の間、繊維束の形成が進行しにくいことが観察される。繊維束の大きさが大きくなりにくいと、セパレータを構成する極細繊維が繊維束に取り込まれないため、極細繊維の多くが独立した極細繊維として存在している様子が確認できる。これらの構造上の特徴は、他の繊維から実質的に独立している繊維の数によっても示され、実施例１および２においてはそのような繊維の数が、比較例１のそれと比較して明らかに多い。これらの構造上の特徴から実施例１、２のセパレータはセパレータ内部に細かな空隙を多く有し、それらがセパレータの厚さ方向につながっていることから通気度が高くなる。また、セパレータ内部に細かな空隙が多く存在するため、毛細管現象によるセパレータの吸水性および保液性が高くなっていると考えられる。
【０１５７】
一方、比較例１の断面写真（図１０）においては、異形断面複合繊維の元の形状に起因する、凸部と凸部の間に形成された凹部が確認できる。これはシリンダーロールを用いて繊維同士を熱接着させた際、異形断面複合繊維の第１成分が溶融して流れるものの、第１成分と第２成分の容積比が（第２成分／第１成分）で７／３であるため、凹部を埋めるのに十分な第１成分が存在しなかったためと推測される。しかし、比較例１のセパレータにおいては、複数本の繊維が大きな一本の繊維束を形成して、表面と平行な方向に大きく変形し、扁平化された繊維束を形成していることが観察される。繊維束の大きさを比較すると、実施例１、２のセパレータで形成された繊維束よりも比較例１のセパレータで形成されたもののほうが大きいことも観察される。形成される繊維束が大きいと、極細繊維の多くが繊維束に取り込まれ一体化してしまうため、独立した極細繊維が実施例１、２よりも少なくなる。そのことは、図１０においても観察される。そして、扁平化された繊維束が層を形成し、繊維間空隙はその繊維束の間に形成されていてセパレータ表面と平行な方向に延びており、厚さ方向において他の空隙と連絡していないことが観察される。これらの構造上の特徴から、比較例１は、実施例１〜３と比較して、通気度および保液率がいずれも低いと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【０１５８】
本発明のセパレータは、アルカリ二次電池、鉛蓄電池、リチウムイオン二次電池、あるいは電気二重層キャパシタ、コンデンサーなどの電気化学素子に用いられるセパレータとして好適であり、特にニッケル−カドミウム電池、ニッケル−亜鉛電池、ニッケル−水素電池等のアルカリ二次電池用途に好適である。
【符号の説明】
【０１５９】
１  第１成分
２  第２成分
１００  異形断面複合繊維
２ａ  横断面が変形し、一方向に圧縮した様な断面形状を有する複合繊維
２ｂ  セパレータ内部に形成された繊維束
Ａ  成分Ａ
Ｂ  成分Ｂ
６  中空部分
１０  中空分割型複合繊維
２０  中実分割型複合繊維
２２  芯成分
２４  鞘成分
３０  中空複合分割型複合繊維
３２  芯成分
３４  鞘成分
４０  中実複合分割型複合繊維
【図１】
2014075240.tif 000005
【図２】
2014075240.tif 000006
【図３】
2014075240.tif 000007
【図４】
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【図５】
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【図６】
2014075240.tif 000010
【図１１】
2014075240.tif 000011
【図７】
2014075240.tif 000012
【図８】
2014075240.tif 000013
【図９】
2014075240.tif 000014
【図１０】
2014075240.tif 000015