(57)【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セパレータ材料であり、
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、第１成分が繊維表面の全部を占める鞘部を構成し、第２成分が、異形の１もしくは複数個の芯部を構成している、芯鞘型複合繊維であり、
少なくとも一部の前記芯鞘型複合繊維において、前記第２成分が変形または分離して、その横断面が扁平化している、
セパレータ材料。
【請求項２】
前記芯鞘型複合繊維において、前記第２成分が構成する芯部が、その断面形状において、３個以上１６個以下の凸部を有する、請求項１に記載のセパレータ材料。
【請求項３】
前記芯鞘型複合繊維の断面形状において、前記第１成分の輪郭と前記第２成分の輪郭とが略相似形である、請求項２に記載のセパレータ材料。
【請求項４】
前記芯鞘型複合繊維の断面形状において、前記第２成分が異形の複数個の芯部を構成し、
各芯部が、滴状、花弁状、イチョウの葉状、もしくは柑橘類の房状の形状、扇形、四角形、菱形、または楕円形を有し、
各芯部の一端が繊維の中心に位置するように、芯部が配置されている、
請求項１に記載のセパレータ材料。
【請求項５】
前記異形の複数個の芯部が、１本の芯鞘型複合繊維の横断面において、２〜８個含まれている、請求項４に記載のセパレータ材料。
【請求項６】
前記セパレータ材料中に、前記芯鞘型複合繊維を含む少なくとも２本の繊維が束状に熱接着されてなる繊維束が存在し、少なくとも一部の前記芯鞘型複合繊維において、前記第２成分が変形または分離して、前記繊維束の横断面が扁平化している、請求項１〜５のいずれかに記載のセパレータ材料。
【請求項７】
前記芯鞘型複合繊維の単繊維強度が２．５cN/dtex以上であり、かつ前記セパレータ材料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セパレータ材料。
（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、厚み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】
前記芯鞘型複合繊維が、芯鞘型複合繊維の断面形状において、芯鞘型複合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、芯鞘型複合繊維の凸部先端と繊維の中心を結ぶ直線と、隣り合う凹部と凹部の接線との交点を求め、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０．４以上であることを特徴とする請求項３に記載のセパレータ材料。
【請求項９】
前記芯鞘型複合繊維が、その断面形状において、芯鞘型複合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３に記載のセパレータ材料。
【請求項１０】
前記セパレータ材料は、前記芯鞘型複合繊維を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１〜９のいずれかに記載のセパレータ材料。
【請求項１１】
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１０に記載のセパレータ材料。
【請求項１２】
前記不織布が、繊維長３mm以上１０mm以下の繊維からなる湿式抄紙不織布である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のセパレータ材料。
【請求項１３】
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、第１成分が繊維表面の全部を占める鞘部を構成し、第２成分が、異形の１もしくは複数個の芯部を構成している、芯鞘型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工程、
前記繊維ウェブに熱処理を施し、少なくとも前記芯鞘型複合繊維の前記第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て、熱接着不織布を得る工程、
熱カレンダーロールを用いて、前記熱接着不織布の厚みを調整する工程
を含み、
前記熱接着不織布を得る工程が、少なくとも一部の前記芯鞘型複合繊維において、前記第２成分を変形または分離させて、その横断面を扁平化させることを含む、
セパレータ材料の製造方法。
【請求項１４】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載のセパレータ材料、または請求項１３に記載の方法で得られたセパレータ材料を組み込んだ電池。
【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、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素子、あるいはイオン交換セパレータ（イオンキャッチャー）などに用いられるセパレータ材料及びそれを用いた電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、セパレータ材料として、突き刺し強力、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ったり、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ったりするために、セパレータ材料に使用する繊維の繊維断面を円形以外のいわゆる異形断面繊維とすることにより前記目的を達成しようとするセパレータ材料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材料が提案されている。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材料が提案されている。
【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
【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、前記セパレータ材料には、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セパレータ材料は、異形断面となっている繊維が単一繊維であるため、熱接着性繊維として使用する場合に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材料において、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、セパレータ材料の製造段階で、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材料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材料は、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材料に関するものであり、使用する繊維の断面構造の特徴と、セパレータ材料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熱接着性は十分とはいえない。
【０００７】
また特開２００７−１４１６７２号公報で提案されているセパレータ材料は毛細管現象を発生させる繊維を使用した、保液性の改良されたセパレータ材料に関するものであり、使用する繊維の断面構造の特徴と、セパレータ材料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では繊維径が大きくなりやすいため、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材料がこれまでに種々提案されているが、セパレータ材料の機械的物性の向上と、保液性、通気性の向上が両立しうる、セパレータ材料に最適な断面構造を有する繊維、およびそれを用いたセパレータ材料とそれを組み込んだ電池は得られていないのが現状である。
【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、不織布の緻密性および地合の均一性に優れるとともに、各種二次電池のセパレータとして使用した際、突き刺し強力が高く、耐ショート性能が高いセパレータ材料、及びそ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、セパレータ材料に使用する場合に求められる特徴について鋭意検討を重ねた。その結果、特定の形状を有する複合繊維を使用したセパレータ材料は突き刺し強力や引張強力といった機械的特性に優れることを見出した。
【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セパレータ材料であり、
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、第１成分が繊維表面の全部を占める鞘部を構成し、第２成分が、複数個の芯部、または異形の１もしくは複数個の芯部を構成している、芯鞘型複合繊維である、
セパレータ材料を提供する。
【００１２】
また、本発明は、前記セパレータ材料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材料は、繊維の横断面において第１成分が繊維表面の全部を構成しており、第２成分が複数個の芯部、または円形でない形状の芯部を構成している芯鞘型複合繊維の第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ことを特徴とする。このような特定の芯鞘型複合繊維を用いることによって、芯鞘型複合繊維それ自体および／または芯鞘型複合繊維を含む２以上の繊維が束状に熱接着されてなる繊維束が扁平化された状態で不織布中に存在する。その扁平化された繊維等は、異物が厚さ方向に突き抜けようとすることを防止する。また、繊維および／または繊維束の扁平化により、繊維同士の接着面積が広くなり、繊維同士がより強固に接合される。その結果、不織布の機械的特性、特に突き刺し強度が向上するので、耐ショート性が高いセパレータ材料を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のセパレータ材料に用いられる、芯鞘型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材料に用いられる、芯鞘型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材料に用いられる、芯鞘型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材料に用いられる、芯鞘型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材料に用いられる、芯鞘型複合繊維の一例の断面図である。
【図６】本発明のセパレータ材料の一例の断面を示す電子顕微鏡写真である。
【図７】本発明のセパレータ材料の一例の断面を示す電子顕微鏡写真である。
【図８】本発明のセパレータ材料の一例の断面を示す電子顕微鏡写真である。
【図９】比較例のセパレータ材料の一例の断面を示す電子顕微鏡写真である。
【図１０】本発明のセパレータ材料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１１】（ａ）は本発明のセパレータ材料に用いられる、芯鞘型複合繊維のＬ１、Ｌ2、Ｌ3、Ｌ4の求め方を説明する模式図であり、（ｂ）は芯鞘型複合繊維の中心の求め方を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明のセパレータ材料は、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材料であり、
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、第１成分が繊維表面の全部を占める鞘部を構成し、第２成分が、複数個の芯部、または異形の１もしくは複数個の芯部を構成している、芯鞘型複合繊維である、セパレータ材料である。
このセパレータ材料は、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成分とを含み、第１成分が鞘部を構成し、第２成分が複数個の芯部または異形の１または複数個の芯部を構成する芯鞘型複合繊維（以下、この芯鞘型複合繊維を芯鞘型複合繊維Ａと称することもある）を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芯鞘型複合繊維Ａについて説明する。
【００１６】
［芯鞘型複合繊維Ａ］
芯鞘型複合繊維Ａは、その横断面において、第１成分が繊維表面の全部を占める鞘部を構成し、第２成分が複数個の芯部、または異形の１もしくは複数個の芯部を構成している、芯鞘型複合繊維である。したがって、芯鞘型複合繊維Ａにおいては、通常の芯鞘型複合繊維と同様に、芯部である第２成分が繊維表面に露出しない。
【００１７】
第２成分が複数個の芯部を構成している場合、各芯部は、複合繊維の横断面において、円形であってよく、または円形でなくてもよく（即ち、異形であってよく）、あるいは、一部の芯部が円形であり、他の芯部が異形であってよい。第２成分が異形の芯部を構成している場合、芯部は横断面において１つだけ存在してよく、あるいは複数個存在してよい。
【００１８】
芯鞘型複合繊維Ａにおいて第２成分が複数個の芯部を構成している場合、芯鞘型複合繊維Ａは、第１成分が各芯部（第２成分）を囲んでおり、芯部が横断面においてほぼ均等に分散している、いわゆる海島型の芯鞘型複合繊維であってよい。芯鞘型複合繊維Ａが海島型である場合、第２成分からなる芯部（島）は、１つの繊維において、好ましくは２〜６４個存在し、より好ましくは２〜３２個存在し、特に好ましくは３〜８個存在する。この範囲内にある数の芯部が存在すると、熱処理の際に、芯鞘型複合繊維Ａが扁平化しやすくなる。海島型複合繊維の芯部の断面形状は円形であってよく、あるいは異形であってもよい。
【００１９】
芯鞘型複合繊維Ａにおいて、第２成分が異形の１つの芯部を構成している場合には、第２成分の断面形状は、３個以上１６個以下の凸部を有するものであることが好ましい。凸部は、繊維の横断面において、第２成分の中心（一般には、繊維の中心に一致する）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、第２成分の横断面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、熱処理によって繊維が扁平化しても繊維同士の接着面積が広くならず、セパレータ材料の機械的特性を十分に向上させることができないことがある。また、凸部の数が１６個を超える断面形状の第２成分を含む複合繊維を得ることは難しく、また、凸部の数が多すぎると、繊維が不織布において扁平化しにくく、突き刺し強度の大きいセパレータ材料を得ることが難しくなる。
【００２０】
芯鞘型複合繊維Ａにおいて、第１成分の輪郭と第２成分の輪郭が相似形である場合には、第２成分が異形であることによって、芯鞘型複合繊維Ａの断面形状全体が異形となる。よって、第２成分の断面形状が３個以上１６個以下の凸部を有し、かつ第１成分の外側輪郭と第２成分の外側輪郭が相似形である場合には、芯鞘型複合繊維Ａの断面形状もまた３個以上１６個以上の凸部を有することとなる。そのような芯鞘型複合繊維Ａは、繊維それ自体の表面積が大きいために、繊維同士の接着面積を増加させる。芯鞘型複合繊維Ａの横断面が凸部を３以上有することにより、凸部と凸部との間には凹部が存在し、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。そのような凹部は芯鞘型複合繊維Ａ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、そのような芯鞘型複合繊維Ａの繊維断面は、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。そのような芯鞘型複合繊維Ａは、熱接着成分である第１成分が広い面積にわたって、繊維同士を熱接着させるため、セパレータ材料の機械的特性をより向上させる。
【００２１】
あるいは、芯鞘型複合繊維Ａにおいて、第２成分が、１つまたは複数の異形の芯部を構成している場合に、第１成分の輪郭は円形であってよく、あるいは異形であってよい。即ち、芯鞘型複合繊維Ａの繊維断面は異形でなくてもよく、あるいは異形であってよい。第１成分の輪郭が円形である芯鞘型複合繊維Ａであっても、熱処理により芯鞘型複合繊維Ａが有する円形の輪郭を構成する第１成分が、軟化あるいは溶融して変形することでその輪郭形状が失われるため、残された第２成分を主とする繊維が扁平化する。第１成分の輪郭が特に円形である場合、第２成分は複数の異形の芯部を構成し、かつそれら芯部が繊維の中心付近に配置されていることが好ましい。より好ましくは、第２成分が構成する各芯部は、滴状、花弁状、イチョウの葉状、もしくは柑橘類の房状の形状、扇形、四角形、菱形、または楕円形を有し、各芯部の一端、好ましくは各芯部の細くなった先端部が繊維の中心に位置するように、配置されていることが好ましい。そのような芯部を含む芯鞘型複合繊維Ａは、熱接着処理により、より扁平化しやすく、また、場合により、一部の芯部が分割して鞘部とともに分離することにより、細繊度の複合繊維のような繊維を与えるため、セパレータ材料の機械的特性を良好に向上させる。
【００２２】
第２成分が複数の異形の芯部を構成している場合、第１成分の輪郭が円形であっても、異形であっても、芯部の数は２〜８個であることが好ましい。この範囲内にある数の芯部が存在すると、熱処理の際に、芯鞘型複合繊維Ａが扁平化しやすくなる。
【００２３】
芯鞘型複合繊維Ａの断面形状の例を図１〜図５に示す。これらの図はいずれも第１成分と第２成分とからなる複合繊維の横断面を示している。図１は、第２成分が凸部を４つ有する４葉形の断面形状を有する。図１の芯鞘型複合繊維Ａにおいて、第１成分の輪郭と第２成分の輪郭は略相似形となっている。図２は、第２成分が凸部を８つ有する８葉形の断面形状を有する。図２の芯鞘型複合繊維Ａにおいては、第１成分の輪郭と第２成分の輪郭は略相似形となっている。図３は、滴状の断面形状を有する４つの芯部（第２成分）が、その滴の細くなった先端部が繊維の中心に集まるように配置されていて、全体としては円形の断面形状を有する。図４の芯鞘型複合繊維Ａは、第２成分が凸部を４つ有する４葉形の断面形状（十字断面）を有し、全体としては円形の断面形状を有する。図５の芯鞘型複合繊維Ａは、第２成分が、略円形の複数の均等に分散した島部を構成し、全体として略円形の断面形状を有する。
【００２４】
図示した断面形状は例示であり、芯鞘型複合繊維Ａの断面形状は他の形状であってよい。例えば、図１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。あるいは、海島型複合繊維において、一部の芯部が第２成分で構成され、残りの芯部が第３成分で構成されていてよい。
あるいは、例えば、図１に示す芯鞘型複合繊維Ａは、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限りにおいて、凸部（葉部）の一部が分離した形態で、存在するような構成を有してよい。その場合、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。そのような空隙は、芯鞘型複合繊維Ａが熱処理されたときに、芯鞘型複合繊維Ａおよびこれを含む繊維束の扁平化を促進する。
【００２５】
芯鞘型複合繊維Ａが、図１および図２に示すように、第１成分と第２成分とからなり、第２成分が３以上１６個以下の凸部を有する異形の芯部を構成し、かつ第１成分と第２成分の外側輪郭が略相似形である芯鞘型複合繊維（以下、これを多葉芯鞘型複合繊維とも称す）である場合において、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、そのような繊維を用いると、熱接着後の不織布、即ち、セパレータ材料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、また芯鞘型複合繊維Ａの熱接着性を考慮すると０．９８以下が好ましく、０．９５以下がより好ましい。
【００２６】
多葉芯鞘型複合繊維の横方向の断面において、多葉芯鞘型複合繊維の凸部先端と繊維の中心を結ぶ直線と、隣り合う凹部と凹部の接線との交点を求め、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、多葉芯鞘型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、より広い面積で他の繊維と熱接着し、また、熱接着処理により複合繊維が扁平化しやすくなる。また、凸部が繊維ウェブ形成時、および熱処理時に加わるシェア（せん断力）および圧力等によって、変形（特に、不織布の面方向）するので、扁平化し易く、繊維同士の接着面積が大きくなる傾向にある。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以下がより好ましい。
【００２７】
多葉芯鞘型複合繊維の横方向の断面において、凸部は、その幅方向の寸法（突出している方向と直交する方向）が一定でなく、凸部の先端から根元までの間に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、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。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、熱加工によって繊維を扁平化させても、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ため凸部と凸部間の凹部が消滅しにくくなり、熱加工後も保液性、通気性が保たれやすくなると考えられる。また、そのような形状の凸部を有する異形断面複合繊維は、凸部の根元から変形されて、扁平化しやすい。そのような形状の凸部を有する多葉芯鞘型複合繊維の横方向の断面において、凸部の幅が最大になる最大となる部分から、多葉芯鞘型複合繊維の中心部までの距離をＬ４としたとき、好ましくはＬ４／Ｌ１が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以上である。
【００２８】
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３およびＬ４の求め方を説明する模式図を図１１（ａ）に示す。繊維の中心の求め方を説明する模式図を図１１（ｂ）に示す。図１１（ａ）は、図１に示す芯鞘型複合繊維Ａ（多葉芯鞘型複合繊維）である。芯鞘型複合繊維Ａ（多様芯鞘型複合繊維）の横断面において、図１１（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おいて、各凸部において、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１１（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。
【００２９】
芯鞘型複合繊維Ａは、図１〜図５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成分とからなる芯鞘型複合繊維Ａを主に説明する。但し、本発明のセパレータ材料を構成する芯鞘型複合繊維Ａ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。芯鞘型複合繊維が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。
【００３０】
芯鞘型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成分は芯鞘型複合繊維Ａ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材料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。従って、芯鞘型複合繊維Ａにおいて、第２成分と第１成分の容積比（複合比もしくは芯鞘比とも称す）は特に限定されないものの、芯鞘型複合繊維Ａ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。従って、芯鞘型複合繊維Ａの複合比（第２成分／第１成分）は、容積比で８０/２０〜３０/７０であることが好ましい。複合比が８０/２０〜３０/７０であることによって、芯鞘型複合繊維Ａの機械的特性に起因するセパレータ材料の機械的強度と、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材料が得られる。
【００３１】
複合比が３０／７０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、芯鞘型複合繊維Ａそのものの単繊維強度が低下する、ならびにセパレータ材料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、セパレータ材料を電池に組み込んだときの電池特性が低下するおそれがある。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、芯鞘型複合繊維Ａそのものの機械的特性は高くなるものの、セパレータ材料の構成繊維間が充分に熱接着されなくなる。そのため、繊維間の熱接着に起因する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り、その結果、セパレータ材料を電池に組み込んだときの電池特性が低下するおそれがある。芯鞘型複合繊維Ａの複合比（第２成分/第１成分）は、容積比で７５/２５〜４０/６０であることがより好ましく、７０/３０〜５０/５０が特に好ましく、６５/３５〜５５/４５が最も好ましい。
【００３２】
前記芯鞘型複合繊維Ａ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。
【００３３】
前記芯鞘型複合繊維Ａ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。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の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、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・プラスチックが使用できる。芯鞘型複合繊維Ａ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成分とからなる。
【００３４】
前記芯鞘型複合繊維Ａには、これらの樹脂が使用できるが、セパレータ材料を電池セパレータとして電池に組み込んで使用する際、水酸化カリウム水溶液といった強アルカリ性の水溶液を電解液としてセパレータ材料に含浸させるので、芯鞘型複合繊維Ａ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、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のほか、メタロセン触媒で重合したポリプロピレンも含む）、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。
【００３５】
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。芯鞘型複合繊維Ａ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、前記芯鞘型複合繊維Ａ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。
【００３６】
本発明において、ポリプロピレン系樹脂としては、プロピレンのホモポリマー、プロピレンと炭素数２〜２０のα−オレフィンの１種または２種との共重合体、及びプロピレンのホモポリマーと他の熱可塑性樹脂との混合物などが挙げられる。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。前記ポリプロピレン系樹脂の物性は特に限定されず、一般的に溶融紡糸で使用されるポリプロピレン系樹脂であれば、Ｑ値（重量平均分子量Ｍｗ／数平均分子量Ｍｎ）や融点、メルトフローレートに関係なく使用することができる。
【００３７】
本発明においてポリエチレン系樹脂としては、エチレンのホモポリマー、エチレンと炭素数２〜２０のα−オレフィンの１種または２種との共重合体、及びエチレンのホモポリマーと他の熱可塑性樹脂との混合物などが挙げられる。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。前記ポリエチレン系樹脂の物性は特に限定されず、一般的に溶融紡糸で使用されるポリプロピレン系樹脂であればＱ値（重量平均分子量Ｍｗ／数平均分子量Ｍｎ）や融点、メルトフローレートに関係なく使用することができる。
【００３８】
本発明においてエチレン−プロピレン共重合樹脂としては、エチレンとプロピレンとからなる共重合体、もしくはエチレンとプロピレン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。前記エチレン-プロピレン共重合樹脂の物性は特に限定されず市販のエチレン−プロピレン共重合樹脂であって、一般的に溶融紡糸で使用されるエチレン−プロピレン共重合樹脂であればそのエチレン含有量やＱ値、融点、メルトフローレートに関係なく芯鞘型複合繊維Ａに使用できる。
【００３９】
本発明においてポリメチルペンテン系樹脂としては、４−メチルペンテン−１のホモポリマー、４−メチルペンテン−１と炭素数２〜２０のα−オレフィン（例えばエチレン、プロピレン、ブテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１、デカン−１、テトラデカン−１、オクタデカン−１等）の１種または２種との共重合体、および４−メチルペンテン−１のホモポリマーまたは４−メチルペンテン−１と他のオレフィンとの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。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。前記ポリメチルペンテン系樹脂の物性は特に限定されず、一般的に溶融紡糸で使用されるポリメチルペンテン系樹脂であれば、その融点、メルトフローレート、引張弾性率などに関係なく芯鞘型複合繊維Ａに使用できる。前記芯鞘型複合繊維Ａに使用できるポリメチルペンテン系樹脂としては、例えば三井化学（株）製「ＴＰＸ」（登録商標）がある。
【００４０】
本発明においてエチレン−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。前記エチレン-ビニルアルコール共重合体においては、エチレン含有量が２０モル％以上７０モル％以下であることが好ましい。より好ましいエチレン含有量は２５モル％以上６０モル％以下であり、特に好ましいエチレン含有量は３５モル％以上５０モル％以下である。エチレン含有量が３０モル％未満であると、繊維製造時の延伸性に劣り、エチレン含有量が７０モル％を超えると、繊維自体の親水性に劣るからである。上記エチレン含有量を満たすエチレン−ビニルアルコール共重合体からなる、またはこれを含むエチレン−ビニルアルコール共重合樹脂であれば、その他は特に限定されず、前記芯鞘型複合繊維Ａに好ましく使用することができる。前記芯鞘型複合繊維Ａに使用できるエチレン−ビニルアルコール共重合樹脂としては日本合成化学工業（株）製「ソアノール」（登録商標）がある。
【００４１】
前記芯鞘型複合繊維Ａの単繊維強度は特に限定されないが、単繊維強度が２．５cN/dtex以上であることが好ましい。芯鞘型複合繊維Ａの単繊維強度が２．５cN/dtex未満であっても、横方向の繊維断面が円形である複合繊維と比較して高い突き刺し強力や引張強度が得られるが、単繊維強度が２．５cN/dtex以上であるほうが、突き刺し強力や引張強力のより高いセパレータ材料が得られるためである。前記芯鞘型複合繊維Ａの単繊維強度は３．５cN/dtex以上７cN/dtex以下であるとより好ましく、４．５cN/dtex以上６．５cN/dtex以下であると特に好ましく、４．８cN/dtex以上６．２cN/dtex以下であると最も好ましい。なお、本発明において、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。
【００４２】
前記芯鞘型複合繊維Ａの繊度は特に限定されないが、繊度が０．１dtex以上４．４dtex以下であることが好ましい。芯鞘型複合繊維Ａ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材料が得られるためである。芯鞘型複合繊維Ａの繊度は０．２dtex以上２．２dtex以下であることがより好ましく、０．４dtex以上１．２dtex以下が特に好ましく、０．５dtex以上０．９dtex以下が最も好ましい。
【００４３】
前記芯鞘型複合繊維Ａの繊維長は特に限定されないが、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、繊維の脱落が発生したり、得られるセパレータ材料の表面が毛羽だったりすることがない。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。芯鞘型複合繊維Ａの繊維長は１mm以上２０mm以下がより好ましく、３mm以上１０mm以下であることが特に好ましく、３mm以上６mm以下が最も好ましい。
【００４４】
前記芯鞘型複合繊維Ａ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、所定の形状および個数の芯部と、場合により繊維全体に異形断面とを与える所定の複合ノズルを用いて溶融紡糸する。このとき芯鞘型複合繊維Ａ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。
【００４５】
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ず、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もできる。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芯鞘型複合繊維Ａとして用いられる。
【００４６】
以上において、本発明のセパレータ材料の原料繊維となる芯鞘型複合繊維Ａを説明した。本発明のセパレータ材料は、芯鞘型複合繊維Ａのみで構成してよく、あるいは芯鞘型複合繊維Ａと他の繊維と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。
【００４７】
［極細繊維］
本発明のセパレータ材料には、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材料が、前記芯鞘型複合繊維Ａ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材料は、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（特にセパレータ材料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、セパレータ材料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。前記極細繊維は、繊度が０．００５dtex以上０．４dtex以下であることが好ましく、０．０１dtex以上０．３dtex以下であるとより好ましく、０．０５dtex以上０．１５dtex以下であると特に好ましい。
【００４８】
前記極細繊維の繊維長は特に限定されないものの、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、繊維の脱落が発生したり、得られるセパレータ材料表面が毛羽だったりすることがない。繊維長が２５mm以下とすると、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材料に使用する極細繊維の繊維長は１mm以上２０mm以下がより好ましく、３mm以上１０mm以下が特に好ましく、３mm以上６mm以下が最も好ましい。
【００４９】
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。極細繊維として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が使用できるほか、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、選別したものを使用してもよい。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しやすい点から、前記極細繊維としては、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を使用することが好ましい。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極細繊維の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。
【００５０】
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が、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、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の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、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・プラスチックが使用できる。
【００５１】
前記極細繊維には、これらの熱可塑性樹脂が使用できるが、セパレータ材料を電池に組み込んで使用する際、水酸化カリウム水溶液といった強アルカリ性の水溶液を電解液としてセパレータ材料に含浸させるので、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。
【００５２】
前記極細繊維として、分割型複合繊維を分割処理して得られる極細繊維を使用する場合、前記分割型複合繊維は、その断面形状が限定されず、図１０（ａ）に示す中空部分のあるオレンジ状断面（以下、単に中空オレンジ状断面とも称す）や、図１０（ｂ）に示す中空部分のない、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）のほか、オレンジ状断面において、図１０（ｃ）に示す一成分が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）や、図１０（ｄ）に示す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など、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。この中でも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。
【００５３】
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せると得られるセパレータ材料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、先に芯鞘型複合繊維Ａ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。
【００５４】
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組み合わせとしては、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、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、といった樹脂の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/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の組み合わせがより好ましい。
【００５５】
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材料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が容積比で３０：７０〜７０：３０である分割型複合繊維が好ましい。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だけでなく、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が好ましく、５０：５０すなわち樹脂成分が同容積になるように溶融紡糸を行うことが最も好ましい。
【００５６】
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、断面形状が中空複合分割型オレンジ状断面や中実複合分割型オレンジ状断面といった、複合分割型の複合繊維とする場合、分割後の芯鞘型複合繊維の芯成分、および分割処理後に極細単一繊維となる樹脂成分に、選択した２種類の異なる熱可塑性樹脂のうち融点がより高い熱可塑性樹脂が配されるように溶融紡糸を行うことが紡糸性、及び得られる複合分割型複合繊維の熱接着性の面から好ましい。この場合、融点が高い熱可塑性樹脂と、融点が低い熱可塑性樹脂を、高融点熱可塑性樹脂：低融点熱可塑性樹脂＝８０：２０〜４０：６０（容積比）となるように溶融紡糸をすることで、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だけでなく、分割処理によって得られる２種類の極細繊維のうち、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がないため好ましい。分割型複合繊維の断面形状が中空複合分割型オレンジ状断面や中実複合分割型オレンジ状断面といった複合分割型の場合、各熱可塑性樹脂成分の容積比は、高融点熱可塑性樹脂：低融点熱可塑性樹脂＝７５：２５〜４５：５５が好ましく、７０：３０〜５０：５０となるように溶融紡糸を行うことが特に好ましい。
【００５７】
前記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さない、いわゆる中実断面であってもよいだけでなく、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ことは前記の通りであるが、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材料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が、分割型複合繊維の生産性から考慮すると、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り、中空部分が４０％を超えると、生産性の点から困難となる傾向にあるからである。
【００５８】
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して、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。例えば、ポリプロピレン系樹脂を使用する場合、押出機での溶融温度を２３０℃以上３５０℃以下として溶融させることが好ましい。ポリエチレン系樹脂を使用する場合、押出機での溶融温度を２００℃以上３００℃以下として溶融させることが好ましい。ポリメチルペンテン系樹脂を使用する場合、押出機での溶融温度を２３０℃以上３３０℃以下として溶融させることが好ましい。エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂を使用する場合、押出機での溶融温度を１７０℃以上２５０℃以下として溶融させることが好ましい。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）を得るが、紡糸フィラメントの繊度は２dtex以上１２dtex以下が好ましい。
【００５９】
次いで、紡糸フィラメントは、必要に応じて延伸されるが、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ず、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段階で延伸処理を行うこともできるし、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行うこともできる。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て得られる。
【００６０】
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、あるいは、湿式抄紙法により不織布を製造する場合には、抄紙の際の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、セパレータ材料には、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。そのような分割型複合繊維は、所望のセパレータ材料が得られる限りにおいて、その含有量は特に制限されない。
【００６１】
本発明のセパレータ材料は、前記において説明した芯鞘型複合繊維Ａ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。
【００６２】
［混合繊維］
本発明のセパレータ材料は、本発明の効果が失われない範囲内において、前記芯鞘型複合繊維Ａ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、ラミー（苧麻）、リネン（亜麻）、ケナフ（洋麻）、アバカ（マニラ麻）、ヘネケン（サイザル麻）、ジュート（黄麻）、ヘンプ（大麻）、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）であってもよいが、合成樹脂からなる繊維が好ましい。
【００６３】
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、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の公知のポリエチレン系樹脂からなる単一繊維、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（カミンスキー触媒ともいう）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。
【００６４】
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ず、繊維断面において断面形状が芯鞘型複合繊維、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材料にはアルカリ性の水溶液に対する耐久性が求められるので、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く、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や、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が特に好ましい。
【００６５】
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、芯鞘型複合繊維Ａ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おそれがあるだけでなく、本発明の効果が損なわれるおそれがあることから、前記混合繊維の繊度も０．２dtex以上５．６dtex以下であることが好ましく、０．５dtex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。
【００６６】
本発明のセパレータ材料は、前記芯鞘型複合繊維Ａのみから構成してよく、または前記芯鞘型複合繊維Ａ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）とから構成してよい。以下に、本発明のセパレータ材料について説明する。
【００６７】
［セパレータ材料］
本発明のセパレータ材料は、芯鞘型複合繊維Ａを含み、芯鞘型複合繊維Ａの第１成分によって繊維同士が熱接着されている。芯鞘型複合繊維Ａは、前述のとおり、第２成分が複数個の芯部、または１または複数個の異形の芯部を構成しているために、熱接着処理、特に加圧を伴う熱接着処理（例えば、後述するシリンダードライヤー（ヤンキードライヤー）および熱ロール加工機を用いた熱接着処理）に付されると、繊維それ自体（特に熱接着処理後に残る第２成分）が扁平化されやすい。また、繊維それ自体が扁平化することに起因して、広い面積で繊維同士が熱接着されるため、セパレータ材料において、複数本の繊維が束状に熱接着されて、扁平化された繊維束を形成する。
【００６８】
扁平化は１本の芯鞘型複合繊維Ａにおいて生じ、あるいは芯鞘型複合繊維Ａ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、芯鞘型複合繊維Ａのみからなってよく、または芯鞘型繊維Ａ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、芯鞘型複合繊維Ａ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。扁平化の度合いは、芯鞘型複合繊維Ａのみからなる繊維束において大きくなる傾向にある。扁平化された繊維または繊維束は、好ましくはその長さ方向が、セパレータ材料の主表面と平行となるように配置されて、セパレータ材料中に存在する。そのように扁平化された繊維または繊維束が配置されると、セパレータ材料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、セパレータ材料の突き刺し強度が向上する。そのような配置は、湿式抄紙法によりセパレータ材料を製造することにより、より達成されやすい。
【００６９】
芯鞘型複合繊維Ａそれ自体、および芯鞘型複合繊維Ａを含む繊維束の横断面が扁平化される理由として、不織布の製造段階、特に熱接着処理において、
・複数の円形および／または異形の芯部を有する場合には、熱接着処理によりそれが再配置される（特に、好ましくは不織布の面方向に広がって再配置される）、
・１または複数の異形の芯部を有する場合には、芯部の一部にひび割れが生じる、および／または一部が分割することにより、第２成分が変形し（好ましくは不織布の面方向に広がるように変形し）、それに第１成分が追随して変形する、
・１つの繊維から、芯部および鞘部が完全に分離して再配置される（特に、好ましくは不織布の面方向に広がって再配列される）、
・芯鞘型複合繊維Ａが多葉芯鞘型複合繊維である場合には、繊維の凸部が変形する、
・芯鞘型複合繊維Ａが多葉芯鞘型複合繊維である場合には、繊維の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、
・芯鞘型複合繊維Ａが多葉芯鞘型複合繊維である場合には、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、
・芯鞘型複合繊維Ａが多葉芯鞘型複合繊維である場合には、繊維の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、第２成分が複数の芯部、または１もしくは複数の異形の芯部を構成していること、および場合により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。
【００７０】
セパレータ材料においてはまた、セパレータ材料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、芯鞘型複合繊維Ａの一部において、１もしくは複数の芯部または芯部の一部が第１成分を伴って（即ち、第２成分を被覆する第１成分をちぎるようにして）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、極細複合繊維のごとく機能して、セパレータ材料の機械特性、特に引張強度を向上させると考えられる。但し、不織布において、そのような繊維が多く存在すると、扁平化された繊維の数が少なくなり、セパレータ材料の突き刺し強度が低くなることがある。
【００７１】
セパレータ材料においては、前述のように芯鞘型複合繊維Ａが変形または分離することがあるために、芯鞘型複合繊維Ａが多葉芯鞘型複合繊維である場合において、不織布を構成する前の多葉芯鞘型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。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。
【００７２】
図６〜図８に、本発明のセパレータ材料の断面であって、芯鞘型複合繊維Ａおよびこれの繊維集合体の横断面を示す電子顕微鏡写真を示す。図６のセパレータ材料は、図１に示す４つの凸部を有する複合繊維からなり、他の繊維を含まないものであり、図７のセパレータ材料は、図２に示す８つの凸部を有する複合繊維からなり、他の繊維を含まないものであり、図８のセパレータ材料は、図３に示す滴形状の断面の芯部を有する複合繊維からなり、他の繊維を含まないものである。図６、７および８のセパレータ材料は、後述する実施例１、５および４にそれぞれ相当する。これらの写真においては、芯鞘複合繊維Ａおよびそれを含む繊維束の横断面が扁平化している状態、および多様芯鞘型複合繊維の凸部と凸部との間に形成された凹部が繊維の長さ方向に沿って延びていることが観察される。
【００７３】
図９は、一つの芯部と一つの鞘部を有し、かつ芯部および鞘部ともに円形である（即ち、同心円構造の）芯鞘型複合繊維を用いて作製したセパレータ材料の断面を示す顕微鏡写真である。この図は、図６〜８との比較のためのものである。図９のセパレータ材料は、同心円構造の芯鞘型複合繊維のみからなり、他の繊維を含まないものであり、後述する比較例１に相当する。
【００７４】
本発明のセパレータ材料の断面の特徴について、さらに説明する。図６〜図８に示すセパレータ材料では芯鞘型複合繊維Ａを使用している。芯鞘型複合繊維Ａは、第２成分が複数個の芯部を有する、または異形の１もしくは複数個の芯部で構成された芯鞘型複合繊維であるため、セパレータ材料の切断面において、第２成分の元の形状が残っているまたは第２成分の一部が分離することなく変形（例えば、扁平化）した繊維（断面写真では第２成分の本来の形状が維持された、またはこれが変形している切断面像として観察される）と、特に芯成分（第２成分）の断面形状が多葉形状、あるいは複数個の芯部が集合した形状であると、第２成分の一部（例えば、１つの凸部または１つの芯部）が分離した繊維（断面写真では第２成分本来の形状を残していない、さらに断面積の小さな切断面像として観察される）とが観察される。元の芯鞘型複合繊維Ａが４つの凸部を有する４葉形複合繊維である場合（図６）、セパレータ材料中には、第２成分が分離せずに、元の形状が残っている又は元の形状から変形（例えば扁平化）した繊維と、第２成分の一部（例えば、１つの凸部）が分離してなる繊維とが混在していると考えられ、分離していない第２成分が構成する繊維の断面画像として、断面積が小さな樹脂成分が４つ、根元で結合した断面像が観察され、第２成分の一部（例えば、１つの凸部）が分離した繊維の断面画像として、分離していない前記第２成分が構成する繊維の断面よりもさらに断面積の小さな断面像が観察される。元の芯鞘型複合繊維Ａが８葉形複合繊維である場合（図７）、セパレータ材料中には、分離していない第２成分が構成する繊維と、第２成分の一部（例えば、１つの凸部）が分離してなる繊維とが混在する可能性があると考えられ、分離していない第２成分が構成する繊維の断面画像として、断面積が小さな樹脂成分が８つ、根元で結合した断面像が観察され、第２成分の一部（例えば、１つの凸部）が分離した繊維の断面画像として、分離していない前記第２成分が構成する繊維の断面よりもさらに断面積の小さな断面像が観察される。また、滴状の断面形状を有する４つの芯部（第２成分）が、その滴の細くなった先端部が繊維の中心に集まるように配置されている芯鞘型複合繊維Ａである場合（図８）、セパレータ材料中には、第２成分が分離せずに、元の形状が残っている又は元の形状から変形（例えば扁平化）した繊維と、第２成分の一部（例えば、１つの滴）が分離してなる繊維とが混在していると考えられ、分離していない第２成分が構成する繊維の断面画像として、小さな樹脂成分が４つ集合し、先端部で結合した断面像が観察され、第２成分の一部（例えば、１つの滴）が分離した繊維の断面画像として、分離していない前記第２成分が構成する繊維の断面よりもさらに断面積の小さな断面像が観察される。即ち、芯鞘型複合繊維Ａを含む本発明のセパレータ材料においては、分離していない第２成分が構成する繊維、及び／または第２成分の一部（例えば、例えば、１つの凸部または１つの滴）が分離した繊維が存在すると考えられ、それはセパレータ材料断面の断面画像では、第２成分が本来の形状を維持している、またはこれが変形している切断面像、及び／または２成分本来の形状を残していない、さらに断面積の小さな切断面像が観察されることから確認できる。これに対し図９に示す同心円構造の芯鞘型複合繊維を使用したセパレータ材料の切断面においては、第２成分が分割されておらず、また、芯鞘型複合繊維が複数の芯部または異形の芯部を有していないため、本発明のセパレータ材料の断面で観察される第２成分本来の形状を残した切断面像や、第２成分の一部が分離した繊維が存在することで観察される、さらに断面積の小さな切断面像のいずれも観察されず、断面積の大きな、第２成分からなる樹脂成分の断面画像（これは通常、繊維として存在する）が観察されるのみである。
【００７５】
本発明のセパレータ材料における前記芯鞘型複合繊維Ａ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材料は、芯鞘型複合繊維Ａのみで構成されてよい、すなわち、芯鞘型複合繊維Ａ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、芯鞘型複合繊維Ａの含有量は５質量％以上９５質量％以下であると好ましい。前記芯鞘型複合繊維Ａの含有量が５質量％未満であると、セパレータ材料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おそれがあるだけでなく、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おそれがある。他の繊維、具体的には前記極細繊維を含有する場合は、芯鞘型複合繊維Ａ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、緻密なセパレータ材料を得られなくなるおそれがある。本発明のセパレータ材料において、前記芯鞘型複合繊維Ａ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７０質量％以下が最も好ましい。
【００７６】
本発明のセパレータ材料における前記極細繊維の含有量は、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％以上とすると、セパレータ材料内部において、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、セパレータ材料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％以下とすると、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、芯鞘型複合繊維Ａ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。本発明のセパレータ材料内部において、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。
【００７７】
前記混合繊維は、セパレータ材料中に９０質量％未満の割合で含まれていてもよい。すなわち前記芯鞘型複合繊維Ａと前記極細繊維を合わせたものがセパレータ材料中に１０質量％以上含まれていることが好ましい。極細繊維と芯鞘型複合繊維Ａを合わせた含有量が１０質量％未満となると、セパレータ材料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おそれがある。本発明のセパレータ材料には、前記芯鞘型複合繊維Ａ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）、ならびに前記芯鞘型複合繊維Ａが５０質量％以上含まれていることが最も好ましい。
【００７８】
次に、本発明のセパレータ材料の製造方法を、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材料の製造に際しては、まず、芯鞘型複合繊維Ａを含み、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し、これらの繊維が均一に混合した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。なかでも、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。
【００７９】
続いて、前記繊維ウェブを、前記芯鞘型複合繊維Ａ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−１０℃以上、Ｔｍ＋３０℃以下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。
【００８０】
本発明のセパレータ材料は、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、前記芯鞘型複合繊維Ａ、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０．００５〜０．６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、パルパーが撹拌時間、回転数で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状況を調整することができるため好ましい。
【００８１】
湿式抄紙段階における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、９５％以下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おそれがあるだけでなく、後述する親水化処理において均一な処理が困難となるおそれがある。極細繊維が発生している割合が湿式抄紙段階にて９５％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おそれがある。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。
【００８２】
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、少なくとも前記芯鞘型複合繊維Ａに含まれる樹脂の一部によって構成する繊維同士が熱接着されて、熱接着不織布を得る。熱処理の条件は、繊維ウェブの目付、繊維ウェブの厚み、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、公知の熱処理機を用いることができるが、前記繊維ウェブの構成繊維間を熱接着しながら乾燥させることができる熱処理機が好ましく、例えば、シリンダードライヤー（ヤンキードライヤー）、熱風吹き付け加工機、熱ロール加工機、または熱エンボス加工機等を用いることができる。特にシリンダードライヤー（ヤンキードライヤー）は、繊維ウェブを加熱ロールに接触させることにより熱接着処理を行うことができるため、不織布の厚みを所望の厚みに調整しながら同時に繊維同士を熱接着させることができるため好ましい。
【００８３】
熱処理の温度は、前記芯鞘型複合繊維Ａに含まれる第１成分の紡糸後の融点をＴｍ（℃）としたときＴｍ−１０℃以上Ｔｍ＋３０℃以下であることが好ましい。例えば前記芯鞘型複合繊維Ａ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１２０℃以上１６０℃以下、好ましくは１３０℃以上１５０℃以下である。また、前記芯鞘型複合繊維Ａ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１５０℃以上１９０℃以下、好ましくは１６０℃以上１８０℃以下である。また、前記芯鞘型複合繊維Ａ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１４０℃以上１８０℃以下、好ましくは１５０℃以上１７０℃以下である。
【００８４】
前記熱処理されて得られる不織布、即ち、熱接着不織布は、少なくとも前記芯鞘型複合繊維Ａ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、厚み、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、セパレータの厚みも大きくなり、その分、電池内の正極および負極の量が少なくなるおそれがある。
【００８５】
前記熱接着不織布の厚みは、１５０μｍ以上３５０μｍ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３００μｍ以下の範囲内にあり、特に好ましくは２３０μｍ以上２７０μｍ以下の範囲内にある。熱接着不織布の厚みが１５０μｍ未満であると、地合いムラが生じるおそれや、セパレータ材料の突き刺し強力が低下するおそれがある。熱接着不織布の厚みが３５０μｍより大きくなると、セパレータ厚み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。
【００８６】
また、前記熱接着不織布は、比容積が３．５cm３/g以上、６．０cm３/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材料も緻密なものになり、電解液の保持性が低下し、電池の内部抵抗が上昇することがあるほか、セパレータ材料の柔軟性が失われ、セパレータ材料としての工程性が低下するおそれがある。一方、セパレータ材料の比容積が６．０cm３/gを超えると、セパレータ材料の嵩が大きくなりすぎ、セパレータ材料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材料におけるより好ましい比容積は、３．７cm３/g以上、５．８cm３/g以下であり、４．０cm３/g以上５．５cm３/g以下であることが特に好ましく、４．２cm３/g以上５．２cm３/g以下であることが最も好ましい。
【００８７】
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材料に含まれる芯鞘型複合繊維Ａ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いため、セパレータ材料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、セパレータ材料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。親水化処理としては、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、或いはこれらの親水化処理を繰り返す処理や、組み合わせて行う親水化処理等が挙げられる。
【００８８】
例えばコロナ放電処理であれば、熱接着不織布の両面にそれぞれ１〜２０回処理するとよく、処理した総放電量が０．０５〜１０ｋＷ・分/ｍ２の範囲で処理するとよい。フッ素処理としては、熱接着不織布を窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスで希釈したフッ素ガスと、酸素ガスや亜硫酸ガス（二酸化硫黄ガスとも称す）、二酸化炭素ガス等との混合ガスにさらすことによって、熱接着不織布表面に親水基を導入する方法が挙げられる。なお、熱接着不織布表面に対して亜硫酸ガスを接触、反応させた後、フッ素ガスを接触、反応させると、より効率的に恒久的な親水性を付与することができる。フッ素処理を行った場合には、処理後の熱接着不織布を水酸化カリウム水溶液などのアルカリ溶液中で中和処理し、温水洗浄、乾燥させてもよい。
【００８９】
グラフト重合処理としては、ビニルモノマーと重合開始剤とを含む溶液中に熱接着不織布を浸漬して加熱する方法、熱接着不織布にビニルモノマーを塗布した後に放射線を照射する方法等を用いるとよい。さらに、ビニルモノマー溶液と熱接着不織布とを接触させる前に、紫外線照射、コロナ放電、プラズマ放電などにより、熱接着不織布表面を改質処理すれば、効率的にグラフト重合でき好ましい。
【００９０】
スルホン化処理としては、濃硫酸を用いた処理、発煙硫酸を用いた処理、クロロスルホン酸を用いた処理、無水硫酸を用いた処理などが挙げられ、濃硫酸、発煙硫酸、三酸化イオウ、クロロ硫酸、又は塩化スルフリルからなる溶液中に、熱接着不織布を浸漬して熱接着不織布表面にスルホン酸基を導入する方法や、一酸化硫黄ガス、二酸化硫黄ガス或いは三酸化硫黄ガスなど各種硫黄酸化物ガス含有雰囲気中で放電処理を熱接着不織布表面に作用させて、熱接着不織布表面にスルホン酸基を導入する方法などが挙げられる。スルホン化処理を行った場合には処理後の湿式不織布をアルカリ溶液中で中和処理し、温水洗浄、乾燥させてもよい。
【００９１】
界面活性剤処理としては、親水性能を有するアニオン系界面活性剤又はノニオン系界面活性剤の溶液中に熱接着不織布を浸漬し、あるいは塗布して付着させる方法等がある。なお、前記親水化処理方法は、上述したいかなる方法であっても、また、二種以上組み合わせても構わない。また後述する厚み調整工程の前に行ってもよく、厚み調整工程の後に行ってもよいが、厚み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おそれがあるので、厚み調整工程の前に実施することが好ましい。
【００９２】
本発明のセパレータ材料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回の厚み調整工程を実施してセパレータ材料に適する厚みに調整する。厚み調整工程を熱接着不織布に対して行う際は、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）を用いて、前記不織布を厚みが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みに調整するとともに、熱接着不織布中に極細繊維が充分に発生していない極細繊維発生繊維が存在する場合、極細繊維の発生する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。
【００９３】
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み斑が生じたり、加工後不織布の厚みが復元する（厚み回復)現象を引き起こしたりするおそれがある。加工温度が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おそれがあるだけでなく、前述したスルホン化処理などの親水化処理を行った後に厚み調整工程を実施する場合において、厚み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おそれがある。
【００９４】
前記厚み調整工程において、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、厚み調整工程が不安定になるおそれがあり、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おそれがある。
【００９５】
本発明のセパレータ材料は、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ことでセパレータ材料は緻密性および地合の均一性に優れるとともに、各種アルカリ二次電池のセパレータとして使用した際、異物と接触して圧力を受けても、突き刺し強力が高く、加えてセパレータが適度に変形することで異物が貫通しにくい、耐ショート性能が高いセパレータ材料となりやすい。
【００９６】
本発明のセパレータ材料の突き刺し強力は１２Ｎ以上であると好ましい。セパレータ材料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り、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。セパレータ材料の突き刺し強力が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おそれがある。本発明のセパレータ材料において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１５．５Ｎ以上である。突き刺し強力の上限は特に限定されないが、セパレータ材料の生産性、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。
【００９７】
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材料、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、厚み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。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度（N）とする。突き刺し強力は、１枚のセパレータ材料、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。
【００９８】
本発明のセパレータ材料は、厚みが５０μｍ以上３００μｍ以下であると好ましい。セパレータ材料の厚みが５０μｍ未満であると、セパレータ材料の孔径、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、セパレータ材料の厚みが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、電池容積当たりの電極板数が減少することになるため、電池性能も劣る傾向にある。本発明のセパレータ材料におけるより好ましい厚みは７０μｍ以上２００μｍ以下であり、１００μｍ以上１５０μｍ以下が特に好ましく、１０５μｍ以上１４０μｍ以下が最も好ましい。
【００９９】
本発明のセパレータ材料は、目付が１０g/ｍ２以上１００g/ｍ２以下の範囲内にあることが好ましい。セパレータ材料の目付が前記範囲を外れると、本発明のセパレータ材料の厚み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材料におけるより好ましい目付は、２０g/ｍ２以上９０g/ｍ２以下であり、２５g/ｍ２以上８０g/ｍ２以下であると特に好ましく、３０g/ｍ２以上８０g/ｍ２以下であると最も好ましい。
【０１００】
本発明のセパレータ材料は、比容積が１．５cm３/g以上３．５cm３/gの範囲内にあると好ましい。セパレータ材料の比容積が１．５cm３/g未満であると、セパレータ材料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、セパレータ材料の比容積が３．５cm３/gを超えると、セパレータ材料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材料における比容積は、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、２．３cm３/g以上２．５cm３/g以下であることが最も好ましい。
【０１０１】
本発明のセパレータ材料は、平均孔径が３μｍ以上１５μｍ以下の範囲内であることが好ましい。平均孔径が３μｍ以上１５μｍ以下の範囲内にあると、微粉末短絡防止性及びデンドライト短絡防止性に優れたセパレータ材料を得ることができる。平均孔径が３μｍ未満であると、電解液保持性が低下し、電池の内部抵抗が大きくなる傾向にある。一方、平均孔径が１５μｍを超えると、微粉末短絡、及びデンドライト短絡が発生する傾向にある。前記平均孔径は、３．５μｍ以上１２μｍ以下であることが好ましく、３．５μｍ以上１０μｍ以下であることが特に好ましい。
【０１０２】
本発明のセパレータ材料の引張強力は、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））の引張強力が７０N/５cm以上であればよく、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３５０N/５cm以下であればよい。セパレータ材料の引張強力が７０N/５cm未満であると、他の機械的特性である突き刺し強度も低下する場合がある。また、セパレータ材料の生産時や電池の製造時にセパレータ材料の取り扱い性、生産性が低下する場合がある。
【実施例】
【０１０３】
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材料の各種物性は以下の方法により測定した。
【０１０４】
［単繊維繊度］
ＪＩＳ Ｌ １０１３に準じて測定した。
【０１０５】
［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。
【０１０６】
［厚み］
熱接着不織布及びセパレータ材料の厚みを、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みを測定し、計３０箇所の平均値を求め、試料の厚みとした。
【０１０７】
［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。
【０１０８】
［孔径分布（最大孔径・最小孔径・平均孔径）］
パームポロメータ(Porous Materials INC.製)を使用し、ＡＳＴＭ Ｆ ３１６ ８６に準じ、バブルポイント法によって測定した。
【０１０９】
［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。
【０１１０】
［突き刺し強力］
先に説明した方法に従って測定した。
【０１１１】
［繊維ウェブの構成繊維］
実施例、及び比較例のセパレータ材料を製造するのに際し、下記に示す繊維を用いた。
【０１１２】
［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からなり、もう一方の樹脂成分がポリプロピレンからなり、エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂とポリプロピレンを複合比が５０/５０（体積比）、中空率が１２％となるよう溶融紡糸を行って未延伸繊維束（未延伸トウ）を得た後、延伸倍率が３．５倍となるように乾式延伸を行うことで得られた、断面形状が図１０（ａ）に示す中空１６分割型であり、繊度が１．１dtex、繊維長が３mmの中空分割型複合繊維。
【０１１３】
［芯鞘型複合繊維Ａ］
芯鞘型複合繊維Ａ１（４葉芯鞘）：第２成分がポリプロピレン、第１成分が高密度ポリエチレンからなり、第２成分と第１成分が、図１に示す断面形状になるように配置され、前記第２成分と第１成分の複合比が（第２/第１）＝６０/４０（体積比、以下同様）となり、第２成分が露出しないように溶融紡糸、及び表面温度が１１０℃の金属熱ロールを用い、延伸倍率が３．４倍になるように乾式延伸工程を行って得られた、各物性値が下記の値である繊度が０．８dtex、繊維長が５mmの４葉芯鞘型複合繊維。
・単繊維強度：５．６１cN/dtex
・伸度：４４．４％
【０１１４】
芯鞘型複合繊維Ａ２（多芯）：芯成分がポリプロピレン、鞘成分が高密度ポリエチレンからなり、芯成分と鞘成分が、図３に示す断面形状になるように配置され、前記芯成分と鞘成分の複合比が（芯/鞘）＝６０/４０となり、芯成分が露出しないように溶融紡糸、及び表面温度が１１０℃の金属熱ロールを用い、延伸倍率が３．４倍になるように乾式延伸工程を行って得られた、各物性値が下記の値である繊度が０．８dtex、繊維長が５mmの多芯芯鞘型複合繊維。
・単繊維強度：５．４０cN/dtex
・伸度：５６．５％
【０１１５】
芯鞘型複合繊維Ａ３（８葉芯鞘）：第２成分がポリプロピレン、第１成分が高密度ポリエチレンからなり、第２成分と第１成分が、図２に示す断面形状になるように配置され、前記芯成分と鞘成分の複合比が（第２/第１）＝６０/４０となり、第２成分が露出しないように溶融紡糸、及び表面温度が１１０℃の金属熱ロールを用い、延伸倍率が３．４倍になるように乾式延伸工程を行って得られた、各物性値が下記の値である繊度が１．７dtex、繊維長が５mmの８葉芯鞘型複合繊維。
・単繊維強度：５．６３cN/dtex
・伸度：３７．１％
【０１１６】
芯鞘型複合繊維Ａ４（４葉芯鞘）：第２成分がポリプロピレン、第１成分が高密度ポリエチレンからなり、第２成分と第１成分が、図１に示す断面形状になるように配置され、前記第２成分と第１成分の複合比が（第２/第１）＝６０/４０となり、芯成分が露出しないように溶融紡糸、及び表面温度が１１０℃の金属熱ロールを用い、延伸倍率が２．８倍になるように乾式延伸工程を行って得られた、各物性値が下記の値である繊度が１．７dtex、繊維長が５mmの４葉芯鞘型複合繊維。
・単繊維強度：３．５６cN/dtex
・伸度：１３７．２％
【０１１７】
芯鞘型複合繊維Ａ５（４葉芯鞘）：第２成分がポリプロピレン、第１成分が高密度ポリエチレンからなり、第２成分と第１成分が、図１に示す断面形状になるように配置され、前記第２成分と第１成分の複合比が（第２/第１）＝６０/４０となり、第２成分が露出しないように溶融紡糸、及び表面温度が１１０℃の金属熱ロールを用い、延伸倍率が１．５倍になるように乾式延伸工程を行って得られた、各物性値が下記の値である繊度が１．７dtex、繊維長が５mmの４葉芯鞘型複合繊維。
・単繊維強度：２．１２cN/dtex
・伸度：２７９．３％
【０１１８】
芯鞘型複合繊維Ａ６（８葉芯鞘）：第２成分がポリプロピレン、第１成分が高密度ポリエチレンからなり、第２成分と第１成分が、図２に示す断面形状になるように配置され、前記第２成分と第１成分の複合比が（第２/第１）＝６０/４０となり、第２成分が露出しないように溶融紡糸、及び表面温度が１１０℃の金属熱ロールを用い、延伸倍率が２倍になるように乾式延伸工程を行って得られた、各物性値が下記の値である繊度が１．７dtex、繊維長が５mmの８葉芯鞘型複合繊維。
・単繊維強度：２．６５cN/dtex
・伸度：２０５．０％
【０１１９】
［芯鞘型複合繊維］
芯鞘型複合繊維１：芯成分がポリプロピレン、鞘成分が高密度ポリエチレンからなり、前記芯成分と鞘成分の複合比が（芯/鞘）＝７０/３０となり、芯成分が露出しないよう、芯成分と鞘成分を同心円状になるように溶融紡糸、及び延伸工程を行って得られた、各物性値が下記の値である繊度が０．８dtex、繊維長が５mmの同心円状の芯鞘型複合繊維。
・単繊維強度：５．３１cN/dtex
・伸度：４７．７％
【０１２０】
芯鞘型複合繊維２：芯成分がポリプロピレン、鞘成分が高密度ポリエチレンからなり、前記芯成分と鞘成分の複合比が（芯/鞘）＝５０/５０となり、芯成分が露出しないよう、芯成分と鞘成分を同心円状になるように溶融紡糸、及び延伸工程を行って得られた、各物性値が下記の値である繊度が０．８dtex、繊維長が５mmの同心円状の芯鞘型複合繊維。
・単繊維強度：３．８５cN/dtex
・伸度：６５．６．％
【０１２１】
［実施例１〜８、比較例１〜７］
芯鞘型複合繊維Ａ、極細繊維を発生しうる分割型複合繊維、芯鞘型複合繊維の物性や混合率を変更した湿式不織布を実施例１〜８、比較例１〜７として作製した。表１、２に示す混合率になるように芯鞘型複合繊維Ａ、極細繊維を発生しうる分割型複合繊維、芯鞘型複合繊維を計量し、用いた原綿が０．０１質量％の濃度になるように水分散スラリーを調製した。調製したスラリーを、家庭用ミキサーを用いて毎分２０００回転で１分間攪拌し、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が均一に分散したスラリーとした。得られたスラリーを湿式抄紙し、目付が約５３g／ｍ２の繊維ウェブを作製した。繊維ウェブを、搬送用支持体で搬送し、１４０℃に加熱したシリンダードライヤー（ヤンキードライヤー）を用いて、４５秒間、ウェブに加熱処理を施して、繊維ウェブを乾燥させると同時に、含まれている芯鞘型複合繊維Ａおよび／または芯鞘型複合繊維の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。
【０１２２】
次に、前記熱接着不織布に、温度６０℃、線圧約３２０N/cmの条件で熱ロールを用いた厚み加工を行い、約１２０μｍに厚みを調整し、セパレータ材料を作製した。この実施例１〜８、比較例１〜７の熱接着不織布について、セパレータ材料への適応性を評価するため、目付、厚み、突き刺し強力、引張強力の各項目を測定した。各項目を測定した結果を表１、表２に示す。
【０１２３】
【表１】
0005752462.tif 000002
【０１２４】
【表２】
0005752462.tif 000003
【０１２５】
実施例１、２、４−６のセパレータ材料はいずれも、比較例１および２と比較して、高い突き刺し強力を示した。また、実施例３で用いた芯鞘型複合繊維Ａ３は、その単繊維強度が比較例で用いた芯鞘型複合繊維１および２のそれよりも相当に小さいにもかかわらず、実施例３のセパレータ材料は比較例２と同等の突き刺し強力を示した。これらのことは、熱接着性複合繊維の繊維断面形状がセパレータ材料の突き刺し強力に影響を与え、複数の芯または異形断面の芯を有する芯鞘型複合繊維が突き刺し強力の向上に寄与していることを示している。複数の芯または異形断面の芯を有する芯鞘型複合繊維を使用すると、熱接着面積が広くなるために、突き刺し強力が向上すると考えられる。
【０１２６】
実施例１と実施例５で使用した芯鞘型複合繊維Ａの単繊維強度はほぼ同じであったが、実施例１のセパレータ材料はより高い突き刺し強力を示した。これは、実施例１で使用した芯鞘型複合繊維Ａ（多葉芯鞘型複合繊維）は、Ｌ３／Ｌ１が大きい、即ち第２成分の凸部の実質的長さが大きいために、芯鞘型複合繊維Ａおよびそれを含む繊維束の扁平化の度合いが大きくなったことによると考えられる。
【０１２７】
分割型複合繊維と芯鞘型複合繊維Ａとからなる実施例７〜９のセパレータ材料は、比較例３〜５のセパレータ材料とそれぞれ比較して、より大きい突き刺し強力を示した。また、実施例７〜９の比較において、芯鞘型複合繊維Ａをより多く含むものが、より高い突き刺し強力を示す傾向にあった。これらのこともまた、芯鞘型複合繊維Ａが突き刺し強力の向上に寄与していることを示している
本発明の実施態様には以下にものが含まれる。
（態様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セパレータ材料であり、
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、第１成分が繊維表面の全部を占める鞘部を構成し、第２成分が、複数個の芯部、または異形の１もしくは複数個の芯部を構成している、芯鞘型複合繊維である、
セパレータ材料。
（態様２）
前記芯鞘型複合繊維において、前記第２成分が構成する芯部が、その断面形状において、３個以上１６個以下の凸部を有する、態様１のセパレータ材料。
（態様３）
前記芯鞘型複合繊維の断面形状において、前記第１成分の輪郭と前記第２成分の輪郭とが略相似形である、態様２のセパレータ材料。
（態様４）
前記芯鞘型複合繊維の断面形状において、前記第２成分が異形の複数個の芯部を構成し、
各芯部が、滴状、花弁状、イチョウの葉状、もしくは柑橘類の房状の形状、扇形、四角形、菱形、または楕円形を有し、
各芯部の一端が繊維の中心に位置するように、芯部が配置されている、
態様１のセパレータ材料。
（態様５）
前記異形の複数個の芯部が、１本の芯鞘型複合繊維の横断面において、２〜８個含まれている、態様４のセパレータ材料。
（態様６）
前記セパレータ材料中に、前記芯鞘型複合繊維を含む少なくとも２本の繊維が束状に熱接着されてなる繊維束が存在している、態様１〜５のいずれかのセパレータ材料。
（態様７）
前記芯鞘型複合繊維の単繊維強度が２．５cN/dtex以上であり、かつ前記セパレータ材料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、態様１〜６のいずれかのセパレータ材料。
（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、厚み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。
（態様８）
前記芯鞘型複合繊維が、芯鞘型複合繊維の断面形状において、芯鞘型複合繊維の凸部先端と繊維の中心を結ぶ直線と、隣り合う凹部と凹部の接線との交点を求め、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０．４以上であることを特徴とする態様３のセパレータ材料。
（態様９）
前記芯鞘型複合繊維が、その断面形状において、芯鞘型複合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、態様３のセパレータ材料。
（態様１０）
前記セパレータ材料は、前記芯鞘型複合繊維を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、態様１〜９のいずれかのセパレータ材料。
（態様１１）
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、態様１０のセパレータ材料。
（態様１２）
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材料であり、
前記複合繊維の少なくとも一部において、前記第２成分が変形または分離して、複合繊維およびそれを含む繊維束の横断面が扁平化している、
セパレータ材料。
（態様１３）
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、第１成分が繊維表面の全部を占める鞘部を構成し、第２成分が、複数個の芯部、または異形の１もしくは複数個の芯部を構成している、芯鞘型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工程、
前記繊維ウェブに熱処理を施し、少なくとも前記芯鞘型複合繊維の前記第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て、熱接着不織布を得る工程、
熱カレンダーロールを用いて、前記熱接着不織布の厚みを調整する工程
を含む、セパレータ材料の製造方法。
（態様１４）
態様１〜１２のいずれかのセパレータ材料、または態様１３の方法で得られたセパレータ材料を組み込んだ電池。
【産業上の利用可能性】
【０１２８】
本発明のセパレータ材料は、アルカリ二次電池、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素子、あるいはイオン交換セパレータ（イオンキャッチャー）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】
【０１２９】
１  第１成分
２  第２成分
１００  芯鞘型複合繊維Ａ
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】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図１０】
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【図１１】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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