(57)【要約】【課題】耐熱性、耐薬品性に優れ、強力があり内部抵抗の小さいポリケトン紙および該ポリケトン紙からなる電池、コンデンサー用セパレーターを提供するものである。【解決手段】繰り返し単位の９５モル％以上が、下記式（１）で示されるポリケトン繊維の短繊維及び／又はフィブリル繊維からなり、目付１０〜７０ｇ／ｍ2 、引張強力１．０〜３．０ｋｇ／１０ｍｍであることを特徴とするポリケトン紙、及び抄紙を行い、加工線圧２５０〜１５００ＫＮ／ｃｍにてカレンダー加工することを特徴とするポリケトン紙の製造方法。【化１】2008144290.tif 000007【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
繰り返し単位の９５モル％以上が、下記式（１）で示されるポリケトンからなる短繊維及び／又はフィブリル繊維から構成されたポリケトン紙であって、目付１０〜７０ｇ／ｍ2 、引張強力１．０〜３．０ｋｇ／１０ｍｍであることを特徴とするポリケトン紙。
【化１】
2008144290.tif 000006
【請求項２】
ポリケトンの短繊維及び／又はフィブリル繊維の抄紙を行い、加工線圧２５０〜１５００ＫＮ／ｃｍにてカレンダー加工することを特徴とする請求項１に記載のポリケトン紙の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載のポリケトン紙よりなる電池、コンデンサー用のセパレーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリケトン紙及び該ポリケトン紙を用いた電池、コンデンサー用のセパレーターに関し、特に紙強度に優れた紙及びセパレーターに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、機能性紙として耐熱性、耐薬品性に優れたものが求められている。特にコンデンサーあるいは電池に使用されるセパレーターにおいては、耐熱性が高く、耐薬品性に優れ、紙強力が高く、かつ内部抵抗が低い紙セパレーターが求められている。これらの特性を出すために、構成されるパルプ素材のみならず、その複数素材の組み合わせ、紙の製造方法について、さまざまな改良が行われている。しかしながら、バインダー素材として、ポリオレフィン系素材を溶着素材として使用すると、耐熱性が得られない。これらを解決する方法として特許文献１では、ポリケトン繊維素材による繊維紙により、高強度、耐熱性、耐薬品性に優れたポリケトン繊維紙を提案している。紙を製造し、その強力を得るために融点温度−４０〜＋４０℃による高温で、かつ加工線圧は１〜２００ＫＮ／ｃｍの線圧にてプレス加工を行うことが開示されているが、機能性紙の分野、特にセパレーター分野のように目付が１０〜７０ｇ／ｍ2 と低目付が求められる分野においては、工程上必要な引張強力が得られない。
【０００３】
【特許文献１】国際公開２００６−０７７７８９号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、かかる要求に応えたポリケトン紙、および該ポリケトン紙からなる電池、コンデンサー用セパレーターを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明に到達したものである。
すなわち、本発明は下記の通りである。
本発明の第１は、繰り返し単位の９５モル％以上が、下記式（１）で示されるポリケトンからなる短繊維及び／又はフィブリル繊維から構成されたポリケトン紙であって、目付１０〜７０ｇ／ｍ2 、引張強力１．０〜３．０ｋｇ／１０ｍｍであることを特徴とするポリケトン紙、である。
【化１】
2008144290.tif 000002
本発明の第２は、ポリケトンの短繊維およびまたはフィブリル繊維の抄紙を行い、加工線圧２５０〜１５００ＫＮ／ｃｍにてカレンダー加工することを特徴とする第１に記載のポリケトン紙の製造方法、である。
本発明の第３は、第１に記載のポリケトン紙よりなる電池、コンデンサー用のセパレーター、である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明により、耐熱性、耐薬品性に優れ、紙強力に優れたポリケトン紙を提供し、さらには内部抵抗も低い電池、コンデンサー用セパレーターを提供するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明について以下に具体的に説明する。
本発明のポリケトン繊維を構成するポリケトンは、繰り返し単位の９５モル％以上好ましくは９８モル％以上特に９９．６モル％以上が、上記式（１）で示されるものであり、５モル％未満の範囲で、上記式（１）以外の繰り返し単位、例えば、下記式（２）に示すもの等を含有していても良い。
【化２】
2008144290.tif 000003
但し式中、Ｒは、エチレン以外の炭素数１〜３０の有機基であり、例えば、プロピレン、ブチレン、１−フェニルエチレン等であり、Ｒの水素原子の一部または全部が、ハロゲン基、エステル基、アミド基、水酸基、エーテル基で置換されていてもよい。もちろん、Ｒは二種以上であってもよく、例えば、プロピレンと１−フェニルエチレンが混在していてもよい。
【０００８】
ポリケトンの固有粘度［η］は、好ましくは１ｄｌ／ｇ以上、より好ましくは２ｄｌ／ｇ以上、特に好ましくは４ｄｌ／ｇ以上であり、２０ｄｌ／ｇ以下、１５ｄｌ／ｇ以下、１０ｄｌ／ｇ以下であることが好ましい。
尚、固有粘度［η］は次の定義式に基づいて求められる値である。
【数１】
2008144290.tif 000004
式中のｔ及びＴは、それぞれヘキサフルオロイソプロパノール（セントラル硝子（株）社製）及び該ヘキサフルオロイソプロパノールに溶解したポリケトンの希釈溶液の２５℃での粘度管の流過時間である。Ｃは、上記希釈溶液の濃度であり、ヘキサフルオロイソプロパノール１００ｍｌ中のポリケトンの質量（ｇ）である。
ポリケトンには必要に応じて、酸化防止剤、ラジカル抑制剤、他のポリマー、艶消し剤、紫外線吸収剤、難燃剤、金属石鹸等の添加剤を含んでいてもよい。
【０００９】
次に、ポリケトン繊維の好ましい特性としては、引張強度は５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、より好ましくは１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、特に好ましくは１５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、３０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であり、引張伸度は３％以上、より好ましくは３．５％以上、特に好ましくは４％以上であり、８％以下、より好ましくは７％以下、特に好ましくは６％以下であり、引張弾性率は１００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、より好ましくは２００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、特に好ましくは３００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、１０００ｃＮ／ｄｔｅｘ以下である。
【００１０】
ポリケトン短繊維は、長繊維をカットすることにより得られる。その形態は、長さ方向に均一なものや太細のあるものでもよく、繊維の断面形状は、丸型、三角、Ｌ型、Ｔ型、Ｙ型、Ｗ型、八葉型、扁平型（扁平度１．３〜４程度のもので、Ｗ型、Ｉ型、ブーメラン型、波型、串団子型、まゆ型、直方体型等が挙げられる。）、ドッグボーン型等の多角形型、多葉型、中空型や不定形なものでもよい。好ましい単糸繊度は、０．０１〜１０ｄｔｅｘ、より好ましくは０．１〜１０ｄｔｅｘ、特に好ましくは０．５〜５ｄｔｅｘの範囲であり、モノフィラメント糸の場合は、１０〜１０００００ｄｔｅｘの範囲である。
ポリケトン短繊維の繊維長は、０．３〜２０ｍｍが好ましく、より好ましくは１〜１０ｍｍ、特に好ましくは３〜７ｍｍの範囲である。
【００１１】
ポリケトンフィブリル繊維は、ビーター、リファイナー、高圧ホモジナイザーにおいて叩解したものより得られる。好ましくはリファイナー加工によるものであり、特に好ましくは、コニカル型リファイナーにて加工したフィブリル繊維が比表面積が大きく、かつ繊維長が大きいため好ましい。
フィブリル繊維の比表面積としては、１〜２０ｍ2 ／ｇが好ましく、より好ましくは３〜１５ｍ2 ／ｇの範囲である。フィブリル繊維の繊維長は、０．３〜５ｍｍが好ましく、より好ましくは０．５〜５ｍｍの範囲である。
目付は、１０〜７０ｇ／ｍ2 が必要であり、より好ましくは１０〜５０ｇ／ｍ2 の範囲である。目付が１０ｇ／ｍ2 より小さくては、均一で強力のある紙が得られず、また、７０ｇ／ｍ2 を超えるとセパレーター用途としては厚みが大きくなりコンパクトで高容量のコンデンサーが得られない。
引張強力は、１．０ｋｇ／１０ｍｍ以上が必要であり、上限は３ｋｇ／１０ｍｍであり、これを超えると製造困難となる。
【００１２】
カレンダー加工温度は、２００℃以下が好ましく、より好ましくは１８０℃以下、特に好ましくは１５０℃以下である。２００℃以上では、強度が低下するばかりでなく、フィルム化することにより、透気度が低下し、平滑で綺麗な紙が出来ずセパレーターとして使用できないものとなる。また下限は、特に限定されるものではないが、加工をするためには１００℃以上が好ましい。ロールへの加熱は、上下ロールとも行うことも可能であるが、紙のフィルム化を防ぎ、透気度を持たせるため、片面加熱が望ましい。
カレンダー加工における上下２本のロール材質の組み合わせは、金属／金属、金属／紙、金属／ゴムなどが挙げられ特に限定されるものではない。カレンダー加工時の線圧としては、２５０〜１５００ＫＮ／ｃｍが必要であり、より好ましくは３５０〜１０００ＫＮ／ｃｍの範囲である。２５０ＫＮ／ｃｍ未満では強力が得られず、１５００ＫＮ／ｃｍを超えると透気度が低下しセパレーターとしての内部抵抗が大きくなる。
ポリケトン短繊維とフィブリル繊維の組み合わせ比率については、特に限定されるものではなく、短繊維０〜１００％、フィブリル繊維１００〜０％でもよい。しかし、より強力の得られる組合せとしては、短繊維６０〜０％、フィブリル繊維１００〜４０％である。
紙力増強剤の添加については、好ましくは溶出イオンの点から添加しないもの良い。
【実施例】
【００１３】
本発明を実施例などを用いて更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例などにより何ら限定されるものではない。
本発明における測定方法及び評価方法は以下の通りである。
（１）目付
０．０５ｃｍ2 以上の、面積の紙を１０５℃で一定重量になるまで乾燥した後、２０℃、６５％ＲＨの恒温室に１６時間以上放置してその重量を測定し、１ｍ2 当たりの重量を求めた。
（２）引張強力
ＪＩＳ−Ｐ−８１１３に準じて測定する。
サンプル巾：１５ｍｍ、引張速度：２０ｍｍ／分で測定し、１０回測定した時の平均値を求める。
（３）透気度
ＪＩＳ−Ｐ−８１１７（ガーレー試験法）に準じて測定する。
５回測定した時の平均値を求める。
【００１４】
［実施例１］
１６７０ｄｔｅｘ／１２５０ｆのポリケトン繊維（旭化成せんい（株）社製；商標名サイバロン；引張強度１８ｃＮ／ｄｔｅｘ、引張伸度５％、引張弾性率３５０ｃＮ／ｄｔｅｘ）のトウをトウカッティングマシン（大阪利器工業社製  ＲＫＣカッター装置）にて、ポリケトン長繊維を３ｍｍの短繊維にカットした。その後、コニカル型リファイナーにより、叩解し、比表面積８ｍ2 ／ｇのフィブリル状となったポリケトンフィブリル繊維を得た。
得られたフィブリル繊維１００％にて湿式法にて抄紙し、目付５０ｇ／ｍ2 のポリケトン紙を得た。これをカレンダー加工により温度１５０℃、加工線圧４００ＫＮ／ｃｍによる熱プレス加工して、セパレーター用紙を得た。カレンダー加工時のロール材質は上：金属ロール／下：金属ロールとした。
これについて、引張強力、透気度を評価した結果を表１に示すが、該ポリケトン紙は強力があり、透気度が低いものであった。
【００１５】
［実施例２〜６］
実施例１と同様の方法で、表１に示すポリケトンフィブリル繊維からなるセパレーター用紙を得た。目付、カレンダー製造方法中の異なる条件については表１に記載した。
［実施例７〜９］
実施例１と同様の方法で、ポリケトンフィブリル繊維を得た。またポリケトン繊維をカットした短繊維３ｍｍとの混合による抄紙を行い、セパレーター用紙を得た。短繊維およびフィブリル繊維の混合比率、カレンダー製造方法については表１に記載した。
［比較例１、２］
実施例１と同様の製造方法にて得られたポリケトンフィブリル繊維をカレンダープレス加工の加工温度２６０℃、１５０℃、加工線圧２００ＫＮ／ｃｍによる熱プレス加工してセパレーター紙を得た。得られたセパレーター紙の引張強力、透気度を評価した結果を表１にに記載した。
【００１６】
【表１】
2008144290.tif 000005
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明は、耐熱性、耐薬品性に優れ、紙強力に優れたポリケトン紙およびその製造方法、更には該ポリケトン紙からなるセパレーター用紙を提供するものである。