(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊度が０．３〜５．５ｄｔｅｘの熱接着性繊維を含むカードウェブからなる水流交絡不織布を複数枚、熱圧着により積層一体化してなり且つ表面部分を構成する上記熱接着性繊維が押し潰されて変形していることを特徴とする電池用セパレータ。
【請求項２】
熱接着性繊維が芯鞘型複合繊維であることを特徴とする請求項１に記載の電池用セパレータ。
【請求項３】
熱接着性繊維が、鞘成分が高密度ポリエチレンで且つ芯成分がポリプロピレンである芯鞘型複合繊維、及び、鞘成分がエチレン−プロピレン共重合体で且つ芯成分がポリプロピレンである芯鞘型複合繊維からなる群から選ばれた少なくとも一種の芯鞘型複合繊維であることを特徴とする請求項１に記載の電池用セパレータ。
【請求項４】
カードウェブは、繊度が０．３〜５．５ｄｔｅｘの熱接着性繊維、及び、該熱接着性繊維の熱接着成分の融点よりも５℃以上高い融点を有するポリオレフィン系繊維を含むことを特徴とする請求項１に記載の電池用セパレータ。
【請求項５】
ポリオレフィン系繊維が、ポリプロピレン繊維であることを特徴とする請求項４に記載の電池用セパレータ。
【請求項６】
カードウェブは、繊度が０．３〜５．５ｄｔｅｘの熱接着性繊維及びポリオレフィン系分割型複合繊維を含むことを特徴とする請求項１に記載の電池用セパレータ。
【請求項７】
ポリオレフィン系分割型複合繊維が、ポリプロピレンとエチレン−ビニルアルコール共重合体との組合せからなる分割型複合繊維、及び、ポリプロピレンとポリメチルペンテンとの組合せからなる分割型複合繊維からなる群から選ばれた少なくとも一種の分割型複合繊維であることを特徴とする請求項６に記載の電池用セパレータ。
【請求項８】
ポリオレフィン系分割型複合繊維の分割後における繊度が、熱接着性繊維の繊度及びポリオレフィン系繊維の繊度よりも小さいことを特徴とする請求項６に記載の電池用セパレータ。
【請求項９】
カードウェブは、繊度が０．３〜５．５ｄｔｅｘの熱接着性繊維、この熱接着性繊維の熱接着成分の融点よりも５℃以上高い融点を有するポリオレフィン系繊維及びポリオレフィン系分割型複合繊維を含むことを特徴とする請求項１に記載の電池用セパレータ。
【請求項１０】
熱接着性繊維が１５〜８０質量％、ポリオレフィン系繊維が１０〜７５質量％及びポリオレフィン系分割型複合繊維が１０〜７５質量％を含有することを特徴とする請求項９に記載の電池用セパレータ。
【請求項１１】
親水化処理が施されていることを特徴とする請求項１に記載の電池用セパレータ。
【請求項１２】
ＡＳＴＭ  Ｆ  ３１６  ８６  に準拠したバブルポイント法によって測定される最大孔径（ＢＵＢＢＬＥ  ＰＯＩＮＴ  ＰＯＲＥ  ＤＩＡＭＥＴＥＲ）と最小孔径（ＳＭＡＬＬＥＳＴ  ＤＥＴＥＣＴＥＤ  ＰＯＲＥ  ＤＩＡＭＥＴＥＲ）との差が４５μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の電池用セパレータ。
【請求項１３】
表面部分及び内部を構成する熱接着性繊維が共に押し潰されて変形させられており、表面部分を構成する熱接着性繊維が内部を構成する熱接着性繊維よりも押し潰れている度合いが大きいことを特徴とする請求項１に記載の電池用セパレータ。
【請求項１４】
繊度が０．３〜５．５ｄｔｅｘの熱接着性繊維を含むカードウェブを複数枚、積層し積層ウェブを得る工程、この積層ウェブに水流交絡処理を施して水流交絡不織布を得る工程と、この水流交絡不織布を複数枚、積層して積層不織布を製造する工程と、この積層不織布を下記式を満たす温度Ｔ（℃）にて１５〜１００００Ｎ／ｃｍの圧力で厚み方向に圧縮することによって水流交絡不織布同士を一体化させる工程とを含むことを特徴とする電池用セパレータの製造方法。
熱接着性繊維の熱接着成分の融点Ｔｍ−２５℃≦Ｔ
＜熱接着性繊維の熱接着成分の融点Ｔｍ
【請求項１５】
積層不織布を厚み方向に圧縮する圧力が１５〜７００Ｎ／ｃｍであることを特徴とする請求項１４に記載の電池用セパレータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル−亜鉛電池、ニッケル−水素電池などのアルカリ蓄電池などに好適に用いることができる電池用セパレータ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から電池用セパレータとしては、ナイロンやポリプロピレン繊維からなる乾式法で製造された不織布（以下、「乾式不織布」という）、湿式抄紙法で製造された不織布（以下、「湿式不織布」という）、合成樹脂製多孔質フィルムなどが用いられている。
【０００３】
一般に、湿式不織布は、緻密で優れた均一性を有することから、湿式不織布を用いると耐ショート性に優れた電池用セパレータを得ることができる一方、生産性が悪く、また構成繊維の繊維長が短いことから、引張強力の点で乾式不織布に劣り、円筒型アルカリ蓄電池のように電極とセパレータとを強固に巻回する時に破れ易いといった問題点があり、結果として耐ショート性が低下していた。
【０００４】
又、乾式不織布は、引張強力が同程度の目付の湿式不織布に比して大きく、この乾式不織布を電池用セパレータとした場合、巻回性に優れているものの、不織布の地合に劣り、繊維密度の疎密が大きいと共に突き刺し強力が弱く、耐ショート性に劣るといった問題点があった。
【０００５】
そこで、引張強力と耐ショート性を兼ね備えた電池用セパレータとして、特許文献１には、目付１０ｇ／ｍ2 以上のメルトブローン不織布と、短繊維ウェブからなる水流絡合不織布とを熱圧着により積層一体化してなる電池用セパレータが提案されている。
【０００６】
しかしながら、上記電池用セパレータを構成しているメルトブローン不織布を構成する繊維は、溶融紡糸した繊維を熱風で吹き飛ばしてコンベアに直接、集積するので延伸処理がなく延伸度が低く、非結晶部分を多く有している。従って、電池用セパレータの突き刺し強力が充分ではなく、満足できる耐ショート性を有するものではなかった。更に、上述のように、メルトブローン不織布を構成する繊維は非結晶部分を多く有していることから、メルトブローン不織布と水流絡合不織布とを熱圧着により積層一体化する時の加工温度範囲が狭くなる。その結果、メルトブローン不織布と水流絡合不織布との間の層間剥離が生じ易くなったり、或いは、メルトブローン不織布が過度に溶融してフィルム化する虞れがあり、電池用セパレータの生産性に劣っていた。
【０００７】
更に、特許文献２には、平均繊維長が２０〜６０ｍｍであるポリオレフィン系分割型複合繊維と、平均繊維長が３０〜６０ｍｍであって、繊維強度が５ｇ／デニール以上である高強度繊維と、平均繊維長が３０〜６０ｍｍのポリオレフィン系熱接着繊維とを熱融着処理及び水流絡合処理して得られる不織布を親水化処理して得られる電池用セパレータが提案されている。
【０００８】
しかしながら、繊維長の比較的長い繊維からなるカードウェブ、特に、一方向性カードウェブ（パラレルカードウェブ）は、地合に劣り、繊維密度の疎密が大きくなる傾向にあるため、単に高強度繊維を含有させただけでは、電池用セパレータの耐ショート性を改善することが困難であった。
【０００９】
【特許文献１】特開平５−１８２６５４号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特開平１０−１５４５０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、生産性に優れ、引張強力及び耐ショート性に優れており安定した電池特性を発揮することができる電池用セパレータ及びその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の電池用セパレータは、繊度が０．３〜５．５ｄｔｅｘの熱接着性繊維を含むカードウェブからなる水流交絡不織布を複数枚、熱圧着により積層一体化してなり且つ表面部分を構成する上記熱接着性繊維が押し潰されて変形している。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電池用セパレータは、繊度が０．３〜５．５ｄｔｅｘの熱接着性繊維を含むカードウェブからなる水流交絡不織布を複数枚、熱圧着により積層一体化してなることを特徴とし、熱接着性繊維が押し潰されて変形させられた状態で繊維同士が接着されており、適度な大きさの空隙を有すると共に適度な大きさで且つ略均一な径を有する孔が形成されており、優れた電解液保持性及び耐ショート性を備えている。
【００１３】
しかも、上記電池用セパレータは、カードウェブからなる複数枚の水流交絡不織布を熱圧着により積層一体化してなるので、生産性に優れると共に、全体的に略均一な繊維密度を有しており、引張強力や突き刺し強力に優れており、電池内への組み込み時や電池内での使用中に破損或いはショートして電池性能を損なう虞れが殆どない。
【００１４】
又、上記電池用セパレータにおいて、熱接着性繊維が芯鞘型複合繊維である場合には、芯成分が繊維形状を維持することができるので、得られる電池用セパレータの引張強力及び突き刺し強力を更に向上させることができると共に、繊維間の空隙を確保し易く、電解液保持性に優れている。
【００１５】
更に、上記電池用セパレータにおいて、カードウェブは、繊度が０．３〜５．５ｄｔｅｘの熱接着性繊維、及び該熱接着性繊維の熱接着成分の融点よりも５℃以上高い融点を有するポリオレフィン系繊維を含む場合には、ポリオレフィン系繊維が骨格となして熱接着性繊維により一体化されるので、電池用セパレータ内により適切な大きさの空隙が形成されており電解液保持性に特に優れている。
【００１６】
又、上記電池用セパレータにおいて、カードウェブは、繊度が０．３〜５．５ｄｔｅｘの熱接着性繊維及びポリオレフィン系分割型複合繊維を含む場合には、ポリオレフィン系分割型複合繊維が分割して形成される極細繊維によって電池用セパレータ内に適切な大きさの空隙が形成されており電解液保持性に優れている。
【００１７】
更に、上記電池用セパレータにおいて、ポリオレフィン系分割型複合繊維の分割後における繊度が、熱接着性繊維の繊度及びポリオレフィン系繊維の繊度よりも小さい場合には、電池用セパレータ内に微細な空隙を形成して電解液保持性を向上させることができる。
【００１８】
そして、上記電池用セパレータにおいて、カードウェブは、繊度が０．３〜５．５ｄｔｅｘの熱接着性繊維、この熱接着性繊維の熱接着成分の融点よりも５℃以上高い融点を有するポリオレフィン系繊維及びポリオレフィン系分割型複合繊維を含む場合には、電池用セパレータ内により適切な大きさの空隙が形成されており電解液保持性に特に優れている。
【００１９】
又、電池用セパレータの製造方法は、繊度が０．３〜５．５ｄｔｅｘの熱接着性繊維を含むカードウェブを複数枚、積層し、カードウェブに水流交絡処理を施して水流交絡不織布を得る工程と、この水流交絡不織布を複数枚、積層して積層不織布を製造する工程と、この積層不織布を、上記熱接着性繊維の熱接着成分の融点より２５℃低い温度以上で且つ熱接着成分の融点未満の温度範囲にて１５〜１００００Ｎ／ｃｍの圧力で厚み方向に圧縮することによって水流交絡不織布同士を一体化させる工程とを含むので、引張強力、電解液保持性及び耐ショート性に優れた電池用セパレータを簡単に製造することができる。
【００２０】
又、上記電池用セパレータの製造方法は、所定の繊維構成よりなるカードウェブからなる水流交絡不織布を複数枚、熱圧着により積層一体化させており、製造効率に優れ低コストで上述の如き優れた引張強力、電解液保持性及び耐ショート性を有する電池用セパレータを簡単に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
上記カードウェブを構成する熱接着性繊維とは、電池用セパレータを構成する繊維同士を接着させる作用を有する繊維をいう。このような熱接着性繊維としては、繊度が０．３〜５．５ｄｔｅｘであれば、特に限定されない。熱接着性繊維としては、従来から電池用セパレータの構成繊維として用いられている、溶融紡糸されて延伸処理が施されたステープル繊維を使用することが好ましい。熱接着性繊維としては、例えば、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン−１−プロピレン共重合体、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸メチル共重合体などのポリオレフィン系繊維のような単一繊維；芯鞘型、偏心芯鞘型、並列型、海島型などの複合繊維が挙げられる。熱接着性繊維は分割しないことが好ましい。
【００２２】
熱接着性繊維として芯鞘型複合繊維を用いることが好ましい。これは、芯成分が繊維形態を維持することができるため、熱接着したときセパレータの引張強力及び突き刺し強力を高く維持することができると共に繊維間空隙を確保し易いからである。なお、熱接着性繊維の断面形状としては、例えば、円形状、異形状、中空状などの何れであってもよい。
【００２３】
そして、上記芯鞘型複合繊維としては、例えば、鞘成分がエチレン−プロピレン共重合体で且つ芯成分がポリプロピレンである芯鞘型複合繊維、鞘成分が高密度ポリエチレンで且つ芯成分がポリプロピレンである芯鞘型複合繊維、鞘成分が低密度ポリエチレンで且つ芯成分がポリプロピレンである芯鞘型複合繊維が挙げられる。上記芯鞘型複合繊維としては、鞘成分が高密度ポリエチレンで且つ芯成分がポリプロピレンである芯鞘型複合繊維、及び、鞘成分がエチレン−プロピレン共重合体で且つ芯成分がポリプロピレンである芯鞘型複合繊維からなる群から選ばれた少なくとも一種の芯鞘型複合繊維が好ましい。これは、電池用セパレータの引張強力及び突き刺し強力を向上させることができるからである。
【００２４】
更に、上記熱接着性繊維の繊度は、小さいと、カード通過性が低下してしまう一方、大きいと、水流交絡不織布の地合に斑が生じるので、０．３〜５．５ｄｔｅｘに限定される。熱接着性繊維の好ましい繊度は０．５ｄｔｅｘ以上である。熱接着性繊維の好ましい繊度は３．３ｄｔｅｘ以下である。熱接着性繊維のより好ましい繊度は２．２ｄｔｅｘ以下である。又、上記熱接着性繊維の繊維長は、短くても長くても、カード通過性が低下してしまうので、３０〜７０ｍｍが好ましい。熱接着性繊維のより好ましい繊維長は３５ｍｍ以上である。熱接着性繊維のより好ましい繊維長は、６５ｍｍ以下である。
【００２５】
そして、熱接着性繊維として、長さが３０〜７０ｍｍのステープル繊維を用いた場合、ステープル繊維は、メルトブローン不織布を構成する繊維のような未延伸繊維に比較して高強力であるので、得られる電池用セパレータの突き刺し強力を優れたものとすることができる。
【００２６】
更に、熱接着性繊維としてステープル繊維を用いた場合、得られる電池用セパレータは、連続繊維から構成されるスパンボンド不織布と比較して、緻密で且つ均一であるので、突き刺し強力に優れている。
【００２７】
又、カードウェブ中における熱接着性繊維の含有量は、少ないと、水流交絡不織布間に層間剥離を生じたり或いは電池用セパレータの孔径の調整が困難となり、電池用セパレータの引張強力及び突き刺し強力が低下する虞れがあるので、１５質量％以上が好ましい。熱接着性繊維の含有量の上限は、１００質量％であってもよい。多過ぎると、セパレータの繊維間空隙の確保が困難となる場合もあるので、より好ましい熱接着性繊維の含有量は、８０質量％以下である。特に好ましい熱接着性繊維の含有量は６０質量％以下である。又、より好ましい熱接着性繊維の含有量は２０質量％以上である。
【００２８】
そして、カードウェブには、ポリオレフィン系繊維を混合することが可能である。カードウェブを構成するポリオレフィン系繊維としては、特に限定されず、例えば、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン−１−プロピレン共重合体、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸メチル共重合体などからなる繊維が挙げられ、ポリプロピレン繊維、鞘成分がエチレン−ビニルアルコール共重合体で且つ芯成分がポリオレフィンである芯鞘型複合繊維が好ましい。例えば、電池用セパレータの親水性を高める場合には、鞘成分がエチレン−ビニルアルコール共重合体で且つ芯成分がポリオレフィンである芯鞘型複合繊維が好ましい。なお、芯成分のポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどが挙げられる。
【００２９】
そして、ポリオレフィン系繊維の融点は、低いと、電池用セパレータの製造過程において溶融或いは軟化してしまい、得られる電池用セパレータの突き刺し強力が低下して耐ショート性が低下することがあるので、上記熱接着性繊維の熱接着成分の融点よりも５℃以上高いことが好ましい。より好ましいポリオレフィン系繊維の融点の下限は、（熱接着性繊維の熱接着成分の融点＋１０℃）である。好ましいポリオレフィン系繊維の融点の上限は、２５０℃である。なお、ポリオレフィン系繊維及び熱接着性繊維の熱接着成分の融点とは、ＪＩＳ  Ｋ７１２１に準拠してＤＳＣ法に準拠して測定されたものをいう。
【００３０】
更に、ポリオレフィン系繊維の繊度は、小さいと、電池用セパレータの突き刺し強力が低下して耐ショート性が低下することがある一方、大きいと、電池用セパレータの電解液保持性が低下することがあるので、０．３〜５．５ｄｔｅｘが好ましい。より好ましいポリオレフィン系繊維の繊度は、０．５ｄｔｅｘ以上である。より好ましいポリオレフィン系繊維の繊度は３．３ｄｔｅｘ以下である。
【００３１】
又、ポリオレフィン系繊維の繊維長は、短いと、電池用セパレータの突き刺し強力が低下して耐ショート性が低下することがある一方、長いと、電池用セパレータの地合いの均一性が低下する場合があるので、３０〜７０ｍｍが好ましい。より好ましいポリオレフィン系繊維の繊維長は、３５ｍｍ以上である。より好ましいポリオレフィン系繊維の繊維長は、６５ｍｍ以下である。
【００３２】
そして、カードウェブ中におけるポリオレフィン系繊維の含有量は、多いと、水流交絡不織布間に層間剥離を生じたり或いは電池用セパレータの孔径の調整が困難となる虞れがあるので、８５質量％以下が好ましく、少な過ぎると、電池用セパレータの繊維間空隙を確保が困難となることがあるので、ポリオレフィン系繊維の含有量は、２０質量％以上がより好ましい。ポリオレフィン系繊維の含有量は、８０質量％以下がより好ましい。
【００３３】
又、上記カードウェブには、ポリオレフィン系分割型複合繊維が含有されていてもよく、このようにポリオレフィン系分割型複合繊維を含有させることによって、電池用セパレータの電解液保持性を向上させることができ、電池に組み込み長期にわたり充放電を繰り返しても電池特性が低下しないため、電池の寿命を向上させることができ好ましい。
【００３４】
このようなポリオレフィン系分割型複合繊維は、電池用セパレータの製造工程中に溶融しないものであればよい。即ち、ポリオレフィン系分割型複合繊維を構成する各樹脂成分の融点は、低いと、電池用セパレータの製造過程において溶融或いは軟化してしまい、得られる電池用セパレータの突き刺し強力が低下して耐ショート性が低下することがあるので、上記熱接着性繊維の熱接着成分の融点よりも５℃以上高いことが好ましい。ポリオレフィン系分割型複合繊維を構成する各樹脂成分のより好ましい融点の下限は、（熱接着性繊維の熱接着成分の融点＋１０℃）である。ポリオレフィン系分割型複合繊維を構成する各樹脂成分のより好ましい融点の上限は、２５０℃である。なお、ポリオレフィン系分割型複合繊維を構成する各樹脂成分の融点とは、ＪＩＳ  Ｋ７１２１に準拠してＤＳＣ法に準拠して測定されたものをいう。このようなポリオレフィン系分割型複合繊維としては、例えば、ポリプロピレンとエチレン−ビニルアルコール共重合体との組み合わせ、ポリプロピレンとポリメチルペンテンとの組み合わせ、ポリプロピレンとポリエチレンとの組み合わせからなるものが挙げられる。
【００３５】
ポリオレフィン系分割型複合繊維としては、ポリプロピレンとエチレン−ビニルアルコール共重合体との組合せからなるポリオレフィン系分割型複合繊維、及び、ポリプロピレンとポリメチルペンテンとの組み合わせからなるポリオレフィン系分割型複合繊維からなる群から選ばれた少なくとも一種の分割型複合繊維が好ましい。なお、ポリオレフィン系分割型複合繊維の組み合わせは、電池用セパレータの要求性能や、電池用セパレータの親水化処理方法に応じて適宜選択される。
【００３６】
上記ポリオレフィン系分割型複合繊維の繊度は、小さいと、カード通過性が悪くなり、生産性が低下する一方、大きいと、所望の分割後の繊度を得るのに分割数を多くする必要があり繊維の生産性が低下するだけでなく、分割型複合繊維を不織布にしたときに未分割の繊維として残存すると十分な電解液保持性が得られなくなることがあるので、０．３〜５．５ｄｔｅｘが好ましい。ポリオレフィン系分割型複合繊維の繊度は、１ｄｔｅｘ以上がより好ましい。ポリオレフィン系分割型複合繊維の繊度は、４ｄｔｅｘ以下がより好ましい。
【００３７】
そして、上記ポリオレフィン系分割型複合繊維の分割後における繊度は、大きいと、電解液保持性を向上させるという効果が得られないことがあるので、０．３ｄｔｅｘ以下が好ましく、熱接着性繊維及びポリオレフィン系繊維よりも小さいことがより好ましい。ポリオレフィン系分割型複合繊維の分割後における繊度は、０．０１ｄｔｅｘ以上が好ましい。なお、上記ポリオレフィン系分割型複合繊維の分割数は、分割後における繊度が上記範囲を満たすものであれば特に限定されるものではないが、繊維の生産上、例えば４〜２４であることが好ましい。
【００３８】
又、上記ポリオレフィン系分割型複合繊維の繊維長は、短いと、分割性は向上するが、水流交絡不織布の生産性が低下することがあり、また水流交絡不織布としたときの不織布強力が低下することがある一方、長いと、セパレータの地合の均一性が低下することがあるので、３０〜７０ｍｍが好ましい。ポリオレフィン系分割型複合繊維の繊維長は、３５ｍｍ以上がより好ましい。ポリオレフィン系分割型複合繊維の繊維長は、６５ｍｍ以下がより好ましい。
【００３９】
そして、カードウェブ中におけるポリオレフィン系分割型複合繊維の含有量は、少ないと、電池用セパレータの電解液保持性が低下することがある一方、多いと、セパレータが緻密になり過ぎて繊維間空隙の確保が困難となることがあるので、８５質量％以下が好ましい。ポリオレフィン系分割型複合繊維の含有量は５質量％以上がより好ましい。ポリオレフィン系分割型複合繊維の含有量は１０質量％以上が特に好ましい。ポリオレフィン系分割型複合繊維の含有量は８０質量％以下がより好ましい。
【００４０】
又、カードウェブを構成する繊維として、熱接着性繊維、ポリオレフィン系繊維及びポリオレフィン系分割型複合繊維を併用する場合には、熱接着性繊維１５〜８０質量％、ポリオレフィン系繊維１０〜７５質量％及びポリオレフィン系分割型複合繊維１０〜７５質量％が好ましく、熱接着性繊維２０〜６０質量％、ポリオレフィン系繊維２０〜６０質量％及びポリオレフィン系分割型複合繊維２０〜６０質量％がより好ましい。
【００４１】
そして、本発明の電池用セパレータは、上記熱接着性繊維、必要に応じて、ポリオレフィン系繊維やポリオレフィン系分割型複合繊維を含むカードウェブからなる水流交絡不織布を複数枚、熱圧着により積層一体化してなる。このように、水流交絡不織布を複数枚、積層して熱圧着一体化することによって、各水流交絡不織布の繊維密度のムラを補正し、得られる電池用セパレータの繊維密度を略均一なものとして、優れた引張強さ及び耐ショート性を付与して良好な電池特性を発揮させることができる。
【００４２】
又、本発明の電池セパレータは、複数枚の水流交絡不織布を積層一体化してなるので、各水流交絡不織布を比較的低い目付とすることができる。従って、水流交絡処理においてエネルギー消費を低くすることができると共に、水流交絡不織布の地合も向上させることができる。
【００４３】
加えて、ポリオレフィン系分割型複合繊維を含むカードウェブとした場合、各水流交絡不織布を比較的低い目付で作製することができるので、ポリオレフィン系分割型複合繊維をウェブの厚み方向に均一に分割させて、極細繊維を水流交絡不織布内に均一に分散させることができる。そして、このような水流交絡不織布を積層一体化させて得られる電池用セパレータは、極細繊維が均一に分散した状態を維持し、良好な電池特性を発揮する。
【００４４】
次に、上記電池用セパレータの製造方法について説明する。先ず、熱接着性繊維に、必要に応じて、ポリオレフィン系繊維及び／又はポリオレフィン系分割型複合繊維を加えて混合し、複数台のカード機に供給してカーディングし、各カード機から所望目付のカードウェブを連続的に排出する。この長尺状の複数枚のカードウェブを互いに重ね合わせて積層した状態として積層ウェブを製造する。このように複数枚のカードウェブを積層させることによって、各カードウェブの有する繊維密度の疎密を補正することができる。又、複数枚のカードウェブを積層させて積層ウェブとすることによって、混合した各繊維を積層ウェブの厚み方向に略均一に分散させることができる。
【００４５】
カードウェブの積層枚数は、３枚であることが好ましい。これは、３枚のカードウェブを積層すると、上述の効果を効果的に奏しつつ、電池用セパレータの目付を所望値に調整し易いからである。
【００４６】
各積層ウェブの目付は、１０〜４５ｇ／ｍ2 が好ましい。各積層ウェブの目付は、１５ｇ／ｍ2 以上がより好ましい。各積層ウェブの目付は、４０ｇ／ｍ2 以下がより好ましい。これは、各積層ウェブの目付を上記範囲とすることによって、積層ウェブの地合が安定するからである。又、積層ウェブにポリオレフィン系分割型複合繊維が含有されている場合、ポリオレフィン系分割型複合繊維が後述する水流交絡処理によってウェブの厚み方向に均一に分割するからである。各カードウェブの目付は、５〜２５ｇ／ｍ2 が好ましい。３枚のカードウェブを積層して積層ウェブを製造する場合には、各カードウェブの目付は、上述と同様の理由で、５〜１５ｇ／ｍ2 が好ましい。
【００４７】
しかる後、複数枚のカードウェブが積層されてなる積層ウェブを連続的に支持部材上に送り込んで、一列又は複数列に配設された複数個のオリフィスヘッドから高圧の水流を噴射させる。この水流の形態としては、例えば、柱状、スプレー状が挙げられる。水流を上記積層ウェブに衝突させて積層ウェブを全面的に略均一に交絡させて水流交絡不織布を得る（水流交絡処理）。なお、オリフィスヘッドからの水流は、積層ウェブの片面だけに衝突させてもよいが、積層ウェブの一面に水流を衝突させた後に積層ウェブの他面にも水流を衝突させるのが好ましい。
【００４８】
上記水流交絡処理条件としては、特に限定されないが、通常の不織布製造時における水流交絡処理条件よりも緩やかな条件で行なわれる。これは、カードウェブに形成された空隙を保持しながらカードウェブ同士を交絡一体化させ、電池用セパレータの電解液の保持性を維持するためである。
【００４９】
水流交絡処理の具体的条件として、互いに隣接するオリフィスヘッドの間隔は０．３ｍｍ以上が好ましく、０．５ｍｍ以上がより好ましい一方、広いと、水流による交絡が不十分となることがあるので、１．５ｍｍ以下が好ましく、１．３ｍｍ以下がより好ましい。
【００５０】
又、水流交絡処理時における水圧は、低いと、繊維の交絡が不充分となることがあるので、１ＭＰａ以上が好ましく、２ＭＰａ以上がより好ましい一方、高いと、水流交絡不織布の嵩高さが低下して電解液の保持性が低下することがあるので、１０ＭＰａ以下が好ましく、６ＭＰａ以下がより好ましい。
【００５１】
なお、カードウェブにポリオレフィン系分割型複合繊維を含有させている場合には、ポリオレフィン系分割型複合繊維が分割するように、水流交絡処理条件を調整する必要がある。
【００５２】
複数枚のカードウェブを水流交絡させて積層一体化させることによって得られた水流交絡不織布は、水分を含むため熱風乾燥機などで乾燥される。この乾燥温度は、水流交絡不織布を構成する繊維の融点のうち、最も低い融点Ｔ0 未満の温度、即ち、不織布を構成する繊維の全てが溶融しない温度が好ましい。より好ましい乾燥温度は、最も低い融点Ｔ0 よりも５℃低い温度以下であり、特に好ましい乾燥温度は、最も低い融点Ｔ0 よりも８℃低い温度以下である。一方、乾燥温度は、水流交絡不織布を完全に乾燥させることができれば、特に限定はされないが、生産性を考慮すると、６０℃以上が好ましい。
【００５３】
上述の乾燥温度条件で水流交絡不織布を乾燥させるのが好ましい理由は下記の通りである。第一に、水流交絡不織布同士を積層一体化させる際の熱接着状態の調整を容易に行なうことができ、水流交絡不織布間の層間剥離強力を高くすることができるからである。第二に、ポリオレフィン系分割型複合繊維を含む場合、ポリオレフィン系分割型複合繊維を不測に溶融させることがなく、電池用セパレータの孔径を調整しやすいからである。
【００５４】
このようにして製造された水流交絡不織布を複数枚、重ね合わせて積層不織布を形成する。この積層不織布を、下記式１を満たす温度Ｔ（℃）にて１５〜１００００Ｎ／ｃｍの圧力で両面から厚み方向に圧縮することによって、水流交絡不織布同士を一体化させて電池用セパレータを製造することができる。
熱接着性繊維の熱接着成分の融点Ｔｍ−２５℃≦Ｔ
＜熱接着性繊維の熱接着成分の融点Ｔｍ・・・式１
【００５５】
上記積層不織布をその両面から厚み方向に圧縮して水流交絡不織布同士を一体化させる方法としては、特に限定されず、例えば、所定間隔を存して対峙させた一対の熱ロールの対向面間に供給し、この一対の熱ロールによって積層不織布をその両面から挟み、熱接着性繊維によって水流交絡不織布同士を互いに一体化させる方法が挙げられる。
【００５６】
そして、上記積層不織布をその両面から圧縮する際の温度としては、式１を満たす温度Ｔ（℃）に限定され、式２を満たす温度Ｔ（℃）が好ましく、式３を満たす温度Ｔ（℃）がより好ましい。これは、圧縮温度が低いと、水流交絡不織布同士の一体化が不充分となり、水流交絡不織布同士が層間剥離する虞れがある一方、圧縮温度が高いと、熱接着性繊維の溶融が進行し過ぎてフィルム化してしまったり或いは電池用セパレータの孔径が小さくなって、電池に組み込んで使用した時のガス透過性が低下し、電池の内圧が上昇する傾向があるからである。なお、熱接着性繊維の熱接着成分が複数個ある場合、熱接着性繊維の熱接着成分の融点Ｔｍとは最も低い温度をいう。
熱接着性繊維の熱接着成分の融点Ｔｍ−２５℃≦Ｔ
＜熱接着性繊維の熱接着成分の融点Ｔｍ・・・式１
熱接着性繊維の熱接着成分の融点Ｔｍ−２０℃≦Ｔ
＜熱接着性繊維の熱接着成分の融点Ｔｍ・・・式２
熱接着性繊維の熱接着成分の融点Ｔｍ−２０℃≦Ｔ
＜熱接着性繊維の熱接着成分の融点Ｔｍ−５℃
・・・式３
【００５７】
更に、上記積層不織布をその両面から厚み方向に圧縮する際の圧力としては、１５〜１００００Ｎ／ｃｍに限定される。積層不織布を圧縮する圧力としては、１００Ｎ／ｃｍ以上が好ましく、２００Ｎ／ｃｍ以上がより好ましい。一方、積層不織布を圧縮する圧力としては、７００Ｎ／ｃｍ以下が好ましく、６００Ｎ／ｃｍ以下がより好ましい。
【００５８】
これは、積層不織布を圧縮する圧力が低いと、水流交絡不織布同士の一体化が不充分となり、水流交絡不織布同士が層間剥離したり或いは電池用セパレータの孔径の調整が困難となる虞れがあるからである一方、積層不織布を圧縮する圧力が高いと、電池用セパレータの孔径が小さくなって、電池に組み込んで使用した時のガス透過性が低下し、電池の内圧が上昇することがあるからである。
【００５９】
このように、積層不織布をその両面から所定温度及び所定圧力範囲内において厚み方向に圧縮して、水流交絡不織布同士を一体化していることから、得られる電池用セパレータの表面部分を構成している熱接着性繊維が押し潰されて変形している。更に、電池用セパレータの表面部分を構成している熱接着性繊維は押し潰されて変形させられながら繊維同士を熱接着している。なお、電池用セパレータを構成している繊維中に、ポリオレフィン系繊維としてポリプロピレン繊維が含有されている場合には、ポリプロピレン繊維も押し潰されて変形している。従って、得られる電池用セパレータは、その内部に多数の空隙が形成されており、電解液を充分に保持することができる。断面円形状の熱接着性繊維をその径方向に押し潰して断面が楕円形状或いは楕円形状に近い状態に変形して熱接着性繊維同士を接着させることが好ましい。
【００６０】
特に、電池用セパレータが、熱接着性繊維、この熱接着性繊維の熱接着成分の融点よりも５℃以上高い融点を有するポリオレフィン系繊維及びポリオレフィン系分割型複合繊維を含む場合、熱接着性繊維の繊維形態を保持しながら、熱接着性繊維を押し潰した状態にして熱接着性繊維によって接着させることにより、電池用セパレータの空隙を適度な大きさに調整することができると共に、水流交絡不織布同士を不織布間に適度な空隙が形成された状態に強固に一体化させることができ、電解液をより充分に保持することができる。
【００６１】
このようにして得られる電池用セパレータは、その表面部分を構成する熱接着性繊維の方が内部にある熱接着性繊維よりも押し潰されている度合いが大きい。従って、電池用セパレータを集電体間に挟んで巻回する際に集電体の端部に生じたバリが電池用セパレータを貫通したり、或いは、電池の充放電過程において生じるデンドライドなどの異物により電池用セパレータが破損することによって、ショート（短絡）が発生するのを効果的に防止することができる。なお、電池用セパレータの表面部分とは、電池用セパレータの表面と、電池用セパレータの表面から厚み方向に２５μｍだけ内側に入った部分との間にある部分をいう。又、電池用セパレータの内部とは、電池用セパレータの表面部分を除いた残余部分をいう。更に、電池用セパレータを構成する熱接着性繊維の押し潰され度合いは、電子顕微鏡（ＳＥＭ）などを用いて電池用セパレータの断面を拡大し観察することによって確認することができる。
【００６２】
以上のように、積層不織布をその両面から所定温度及び所定圧力範囲内にて厚み方向に圧縮して、水流交絡不織布同士を一体化していることから、得られる電池用セパレータに形成される空隙を適度な大きさに調整することができると共に、孔径を略均一なものとすることができ、その結果、電池用セパレータの電解液保持性及びガス透過性を良好なものとすることができる。また、積層不織布を所定温度及び所定圧力範囲内にて厚み方向に圧縮する際に、同時に電池用セパレータを所望の厚みに調整することが可能であり、生産性を向上させることができる。
【００６３】
しかも、複数枚のカードウェブを重ね合わせて水流交絡不織布を作製し、この水流交絡不織布を複数枚、積層一体化させていることから、得られる電池用セパレータは、全面的に略均一にして充分な繊維密度を有しており繊維密度の疎な部分が殆どなく優れた引張強力を有している。従って、電池用セパレータを電池内に巻回状態にして組み込む際にあっても電池用セパレータが破れる虞れがない。
【００６４】
そして、複数枚のカードウェブを重ね合わせて得られる水流交絡不織布を複数枚、積層一体化させていることから、各水流交絡不織布を構成している繊維が電池用セパレータの厚み方向に略均一に分散しており、得られる電池用セパレータは、機械的強度に優れていると共に電池性能の安定性が高い。
【００６５】
特に、上記電池用セパレータは、上述のように優れた引張強力を有することから、一対の電極間に電池用セパレータを介在させた状態とし、この電池用セパレータを強固に巻回させて用いられる円筒型アルカリ蓄電池に好適に用いることができる。
【００６６】
更に、上述のように、電池用セパレータには繊維密度の疎な部分が殆どないことから優れた機械的強度を有している。従って、電池用セパレータを集電体間に挟んで巻回する際に集電体の端部に生じたバリが電池用セパレータを貫通したり、或いは、電池の充放電過程において生じるデンドライドなどの異物により電池用セパレータが破損することによって、ショート（短絡）が発生するのを効果的に防止する（耐ショート性）ことができる。
【００６７】
又、上記のようにして製造された電池用セパレータに親水化処理を施してもよい。このような親水化処理としては、親水性界面活性剤処理、ビニルモノマーのグラフト共重合処理、フッ素ガス処理、スルホン化処理、コロナ放電処理、プラズマ放電処理などが挙げられ、スルホン化処理、コロナ放電処理、フッ素ガス処理が好ましい。なお、スルホン化処理としては、具体的には、ＳＯ3 ガス処理、濃硫酸処理、発煙硫酸処理、クロロスルホン酸処理などが挙げられる。コロナ放電処理としては、例えば、電池用セパレータの片面または両面に総放電量が０．０５〜５kW・分／ｍ2 となるように１〜２０回処理するとよい。フッ素ガス処理としては、例えば、フッ素ガスと、亜硫酸ガス及び／又は酸素ガスとの混合ガス中で電池用セパレータを処理する方法が挙げられる。
【００６８】
そして、電池用セパレータの目付は、小さいと、電池用セパレータの引張強力、耐ショート性及び電解液保持性が低下することがある一方、大きいと、電池用セパレータを用いた電池の小型化を図ることができないことがあるので、３０〜９０ｇ／ｍ2 が好ましく、３０〜７０ｇ／ｍ2 がより好ましい。
【００６９】
更に、電池用セパレータの厚みは、薄いと、電池用セパレータの引張強力、耐ショート性及び電解液保持性が低下することがある一方、厚いと、電池用セパレータを用いた電池の小型化を図ることができないことがあるので、５０〜２５０μｍが好ましく、８０〜２００μｍがより好ましい。
【００７０】
又、本発明の電池用セパレータにおけるＡＳＴＭ  Ｆ  ３１６  ８６に準拠してバブルポイント法によって測定される最大孔径（ＢＵＢＢＬＥ  ＰＯＩＮＴ  ＰＯＲＥ  ＤＩＡＭＥＴＥＲ）と最小孔径（ＳＭＡＬＬＥＳＴ  ＤＥＴＥＣＴＥＤ  ＰＯＲＥ  ＤＩＡＭＥＴＥＲ）との差が、４５μｍ以下であることが好ましい。例えば、ＡＡタイプ、ＡＡＡタイプに代表される小型電池に電池用セパレータが用いられる場合には、最大孔径（ＢＵＢＢＬＥ  ＰＯＩＮＴ  ＰＯＲＥ  ＤＩＡＭＥＴＥＲ）と最小孔径（ＳＭＡＬＬＥＳＴ  ＤＥＴＥＣＴＥＤ  ＰＯＲＥ  ＤＩＡＭＥＴＥＲ）との差が２０〜４０μｍであることが好ましい。サブＣタイプ、Ｄタイプに代表される大型電池に電池用セパレータが用いられる場合には、最大孔径（ＢＵＢＢＬＥ  ＰＯＩＮＴ  ＰＯＲＥ  ＤＩＡＭＥＴＥＲ）と最小孔径（ＳＭＡＬＬＥＳＴ  ＤＥＴＥＣＴＥＤ  ＰＯＲＥ  ＤＩＡＭＥＴＥＲ）との差が３０〜４５μｍであることが好ましい。又、角形電池に電池用セパレータが用いられる場合には、最大孔径（ＢＵＢＢＬＥ  ＰＯＩＮＴ  ＰＯＲＥ  ＤＩＡＭＥＴＥＲ）と最小孔径（ＳＭＡＬＬＥＳＴ  ＤＥＴＥＣＴＥＤ  ＰＯＲＥ  ＤＩＡＭＥＴＥＲ）との差が２０〜４５μｍであることが好ましく、２０〜４０μｍがより好ましい。
【００７１】
上述の最大孔径（ＢＵＢＢＬＥ  ＰＯＩＮＴ  ＰＯＲＥ  ＤＩＡＭＥＴＥＲ）と最小孔径（ＳＭＡＬＬＥＳＴ  ＤＥＴＥＣＴＥＤ  ＰＯＲＥ  ＤＩＡＭＥＴＥＲ）との差は、電池用セパレータの孔径の均一性を示す指標であり、その差が小さいほど、孔径の均一なセパレータといえる。カードウェブを積層一体化してなる水流交絡不織布を単層で用いた、従来の電池用セパレータでは、カードウェブ自体の斑が水流交絡処理されることで、斑がより顕著に目立つようになり、最大孔径と最小孔径との差が大きくなる傾向があった。本発明によれば、カードウェブからなる水流交絡不織布を複数枚、熱圧着により積層一体化しており、カードウェブの斑が補正されるので、カードウェブからなる不織布であっても、孔径が均一なセパレータが得られる。
【実施例】
【００７２】
（実施例１）
鞘成分が高密度ポリエチレンで且つ芯成分がポリプロピレンである芯鞘型複合熱接着性繊維（高密度ポリエチレンの融点：１３５℃、繊度：１ｄｔｅｘ、繊維長：３８ｍｍ）５０質量％及びポリプロピレン繊維（融点：１６５℃、繊度：１．７ｄｔｅｘ、繊維長：４５ｍｍ）５０質量％の割合で混合し、三台のセミランダムカード機に供給してカーディングし、各カード機から目付８ｇ／ｍ2 のカードウェブを連続的に排出した。これらの長尺状の３枚のカードウェブを互いに重ね合わせて積層し、目付が２４ｇ／ｍ2 の積層ウェブを連続的に製造した。
【００７３】
しかる後、上記積層ウェブを連続的に多孔性支持部材上に連続的に送り込んで、ノズル径が０．０８ｍｍの複数個のオリフィスヘッドから３Ｍｐａの圧力で水流を柱状に噴射させた。この水流を上記積層ウェブの一面に衝突させ、重ね合わせたカードウェブの繊維同士を交絡させてカードウェブ同士を積層一体化させた。
【００７４】
次に、積層ウェブの他面にも同様の要領で複数個のオリフィスヘッドから噴射させた水流を衝突させ、重ね合わせたカードウェブの繊維同士を交絡一体化させて水流交絡不織布を作製した。しかる後、水流交絡不織布を１２５℃に加熱して乾燥させた。なお、積層ウェブの両面に水流を噴射させたオリフィスヘッドは共に、積層ウェブの送り込み方向に直交する方向に０．６ｍｍ間隔毎に配設され且つ積層ウェブの送り込み方向に三列に配列されていた。
【００７５】
続いて、上記の如くして得られた水流交絡不織布を２枚、連続的に順次、重ね合わせて積層して積層不織布を作製した。そして、この積層不織布を、所定間隔を存して対峙させた一対の熱ロールの対向面間に連続的に供給し、この一対の熱ロールによって積層不織布をその両面から１２０℃で４４０Ｎ／ｃｍの圧力でもって厚み方向に圧縮し、水流交絡不織布同士を熱圧着により積層一体化させて電池用セパレータを得た。なお、電池用セパレータは、その目付が５１．７ｇ／ｍ2 、厚みが１２８μｍであった。又、熱ロールの外周面は平滑面に形成されていた。
【００７６】
（実施例２）
カードウェブの目付が１０ｇ／ｍ2 となるように調整したこと以外は実施例１と同様の要領で電池用セパレータを作製した。そして、この電池用セパレータをＳＯ3 ガス処理機内に供給し、濃度が８体積％であるＳＯ3 ガス雰囲気下に６０℃で６０秒間に亘って放置して、電池用セパレータのスルホン化処理を行なった。次に、スルホン化処理を施された電池用セパレータを５質量％の水酸化ナトリウム水溶液で中和した後、６０℃の温水で洗浄した上で７０℃のドラム式乾燥機で乾燥して、スルホン化処理された電池用セパレータを得た。なお、電池用セパレータは、その目付が６１．７ｇ／ｍ2 、厚みが１５５μｍであった。
【００７７】
そして、得られた電池用セパレータの表面を電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて倍率２００倍にて撮影し、得られた拡大写真を図１に示した。更に、得られた電池用セパレータを任意の箇所にて厚み方向に切断し、この切断面を電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて倍率２５０倍にて撮影し、得られた拡大写真を図２に示した。
【００７８】
図１及び図２から分かるように、電池用セパレータの表面部分を構成する熱接着性繊維及びポリプロピレン繊維がその径方向に押し潰されて断面が楕円形状或いは楕円形状に近い状態に変形していることが分かる。そして、電池用セパレータの表面部を構成する熱接着性繊維及びポリプロピレン繊維が、電池用セパレータの内部の熱接着性繊維及びポリプロピレン繊維よりも径方向への押し潰され度合いが大きい。
【００７９】
又、電池用セパレータの表面部を構成する熱接着性繊維は、繊維形態を保持しており、しかも、押し潰されて断面が楕円形状或いは楕円形状に近い状態に変形された状態で繊維同士を熱接着していることが分かる。更に、電池用セパレータを構成する各繊維は、電池用セパレータの厚み方向に略均一に分散しており、電池用セパレータが略均一な品質を有している。
【００８０】
（実施例３）
カードウェブの目付が１２ｇ／ｍ2 となるように調整したこと以外は実施例２と同様にして、スルホン化処理された電池用セパレータを得た。なお、電池用セパレータは、その目付が７２．８ｇ／ｍ2 、厚みが１５４μｍであった。
【００８１】
（実施例４）
鞘成分が高密度ポリエチレンで且つ芯成分がポリプロピレンである芯鞘型複合熱接着性繊維（高密度ポリエチレンの融点：１３５℃、繊度：１ｄｔｅｘ、繊維長：３８ｍｍ）２５質量％、ポリプロピレン繊維（融点：１６５℃、繊度：１．７ｄｔｅｘ、繊維長：４５ｍｍ）２５質量％、及び、ポリプロピレンとエチレン−ビニルアルコール共重合体との組合せからなり且つ中心から放射状に１６分割するポリオレフィン系分割型複合繊維（繊度：３．３ｄｔｅｘ、分割後の繊度：約０．２ｄｔｅｘ、繊維長：４５ｍｍ）５０重量％の割合で混合し、三台のセミランダムカード機に供給してカーディングし、各カード機から目付８ｇ／ｍ2 のカードウェブを連続的に排出したこと、積層不織布をその厚み方向に圧縮する際の温度を１２５℃としたこと以外は実施例１と同様にして電池用セパレータを得た。なお、電池用セパレータは、その目付が５１．０ｇ／ｍ2 、厚みが１２３μｍであった。そして、上記電池用セパレータの両面の夫々に４回づつ総放電量が０．２４ｋｗ・分／ｍ2 となるようにコロナ放電処理を施した。
【００８２】
そして、得られた電池用セパレータの表面を電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて倍率２５０倍にて撮影し、得られた拡大写真を図３に示した。更に、得られた電池用セパレータを任意の箇所にて厚み方向に切断し、この切断面を電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて倍率５００倍にて撮影し、得られた拡大写真を図４に示した。
【００８３】
図３及び図４から分かるように、電池用セパレータの表面部分を構成する熱接着性繊維及びポリプロピレン繊維がその径方向に押し潰されて断面が楕円形状或いは楕円形状に近い状態に変形していることが分かる。そして、電池用セパレータの表面部を構成する熱接着性繊維及びポリプロピレン繊維が、電池用セパレータの内部の熱接着性繊維及びポリプロピレン繊維よりも径方向への押し潰され度合いが大きい。
【００８４】
又、電池用セパレータの表面部を構成する熱接着性繊維は、繊維形態を保持しており、しかも、押し潰されて断面が楕円形状或いは楕円形状に近い状態に変形された状態で繊維同士を熱接着していることが分かる。更に、電池用セパレータを構成する各繊維は、電池用セパレータの厚み方向に略均一に分散しており、電池用セパレータが略均一な品質を有している。又、ポリオレフィン系分割型複合繊維は分割されて、断面が楔状の極細繊維が形成されていた。更に、電池用セパレータの表面部を構成する上記極細繊維もその長さ方向に直交する方向に押し潰されていた。
【００８５】
（実施例５）
鞘成分が高密度ポリエチレンで且つ芯成分がポリプロピレンである芯鞘型複合熱接着性繊維（高密度ポリエチレンの融点：１３５℃、繊度：１ｄｔｅｘ、繊維長：３８ｍｍ）４０質量％、ポリプロピレン繊維（融点：１６５℃、繊度：１．７ｄｔｅｘ、繊維長：４５ｍｍ）４０質量％、及び、ポリプロピレンとエチレン−ビニルアルコール共重合体との組合せからなり且つ中心から放射状に１６分割するポリオレフィン系分割型複合繊維（繊度：３．３ｄｔｅｘ、分割後の繊度：約０．２ｄｔｅｘ、繊維長：４５ｍｍ、ポリプロピレンの融点：１６５℃、エチレン−ビニルアルコール共重合体の融点：１７５℃）２０重量％の割合で混合し、三台のセミランダムカード機に供給してカーディングし、各カード機から目付８ｇ／ｍ2 のカードウェブを連続的に排出したこと、積層不織布をその厚み方向に圧縮する際の温度を１２５℃としたこと以外は実施例１と同様にして、電池用セパレータを得た。なお、電池用セパレータは、その目付が５２．８ｇ／ｍ2 、厚みが１１９μｍであった。そして、上記電池用セパレータの両面の夫々に４回づつ総放電量が０．２４ｋｗ・分／ｍ2 となるようにコロナ放電処理を施した。
【００８６】
（実施例６）
実施例５と同様の要領で電池用セパレータを作製した。そして、この電池用セパレータをフッ素ガス処理機内に供給し、フッ素ガス１体積％、亜硫酸ガス３体積％及び窒素ガス９６体積％からなる混合ガス雰囲気下に３０分間に亘って放置して、電池用セパレータに混合ガスを反応させた。次に、フッ素ガス処理機内の混合ガスの５０体積％を酸素ガスと入れ換えた。そして、電池用セパレータをフッ素ガス処理機内に３０分間に亘って放置して、電池用セパレータに混合ガスを反応させて、電池用セパレータにフッ素ガス処理を施した。次に、フッ素ガス処理が施された電池用セパレータを５質量％の水酸化ナトリウム水溶液で中和した後、６０℃の温水で洗浄した上で７０℃の温風乾燥機で乾燥して、フッ素ガス処理された電池用セパレータを得た。なお、電池用セパレータは、その目付が５３．５ｇ／ｍ2 、厚みが１２２μｍであった。
【００８７】
（実施例７）
鞘成分がエチレン−プロピレン共重合体で且つ芯成分がポリプロピレンである芯鞘型複合熱接着性繊維（エチレン−プロピレン共重合体：１４５℃、繊度：１．８ｄｔｅｘ、繊維長：５１ｍｍ）４０質量％、及び、ポリプロピレンとポリメチルペンテンとの組合せからなり且つ中心から放射状に８分割するポリオレフィン系分割型複合繊維（繊度：２．２ｄｔｅｘ、分割後の繊度：０．２５ｄｔｅｘ、繊維長：４５ｍｍ）６０重量％の割合で混合し、三台のセミランダムカード機に供給してカーディングし、カードウェブの目付が１２ｇ／ｍ2 となるように調整したこと以外は実施例１と同様の要領で電池用セパレータを作製した。
【００８８】
そして、この電池用セパレータをＳＯ3 ガス処理機内に供給し、濃度が８体積％であるＳＯ3 ガス雰囲気下に６０℃で６０秒間に亘って処理機内で反応させてスルホン化処理を行なった。次に、スルホン化処理が施された電池用セパレータを５質量％の水酸化ナトリウム水溶液で中和した後、６０℃の温水で洗浄した上で７０℃のドラム式乾燥機で乾燥して、スルホン化処理された電池用セパレータを得た。なお、電池用セパレータは、その目付が７４．３ｇ／ｍ2 、厚みが１９１μｍであった。
【００８９】
（比較例１）
カードウェブの目付を１３ｇ／ｍ2 に調整したこと以外は実施例１と同様の要領で水流交絡不織布を製造した。この水流交絡不織布を一枚だけ、所定間隔を存して対峙させた一対の熱ロールの対向面間に供給し、この一対の熱ロールによって水流交絡不織布をその両面から１２０℃で４４０Ｎ／ｃｍの圧力でもって挟み、目付が３９．３ｇ／ｍ2 で且つ厚みが１２０μｍの電池用セパレータを得た。なお、熱ロールの外周面は平滑面に形成されていた。
【００９０】
（比較例２）
カードウェブの目付を２１ｇ／ｍ2 となるように調整したこと、カードウェブの繊維同士を交絡させてカードウェブ同士を一体化させた後の乾燥温度を１３５℃とし、乾燥と同時に熱接着性繊維を熱接着させたこと、水流交絡不織布を一対の熱ロール間に供給しなかったこと、線圧９．８Ｎ／ｃｍのカレンダーロールで厚み調整したこと以外は、比較例１と同様にして、電池用セパレータを得た。なお、電池用セパレータは、その目付が６４．２ｇ／ｍ2 、厚みが１５２μｍであった。この得られた電池用セパレータを実施例２と同様の要領でスルホン化処理した。
【００９１】
得られた電池用セパレータの厚み、通気度、引張強力、突き刺し強力及び孔径を下記に示した要領で測定し、その結果を表１に示した。
【００９２】
（厚み）
１７５kPa 荷重（ＪＩＳ−Ｂ−７５０２に準じたマイクロメーターによる測定）により、３枚の試料のそれぞれ異なる１０箇所で厚みを測定し、計３０箇所の平均値を電池用セパレータの厚みとした。
【００９３】
（通気度）
電池用セパレータの通気度を、フラジール型試験機を用いてＪＩＳ  Ｌ１０９６に準拠して測定した。
【００９４】
（引張強力）
電池用セパレータから縦５ｃｍ×横１５ｃｍの平面長方形状の試験片を切り出した。この試験片をそのＭＤ方向につかみ間隔１０ｃｍで把持し、定速伸長型引張試験機を用いてＪＩＳ  Ｌ１０９６に準拠して引張速度３０ｃｍ／分で伸長し、試験片が切断した時の荷重値を引張強力とした。
【００９５】
（突き刺し強力）
電池用セパレータから縦３０ｍｍ×横１００の平面長方形状の試験片を切り出した。圧縮試験機（カトーテック社製  商品名「ＫＥＳ−Ｇ５  ハンディー圧縮試験機」）を用いて、試験片上に、中央部に直径１１ｍｍの円形状の貫通孔が貫設された縦４６ｍｍ×横８６ｍｍ×厚み７ｍｍの平面長方形状のアルミニウム製の押え板を載置した。
【００９６】
しかる後、先端部分が直径１ｍｍの球状に形成され且つ軸部分が円錐状（底面：直径２．２ｍｍの円形、高さが１８．７ｍｍ）に形成された針の先端部分を押え板の貫通孔の中央部を通じて２ｍｍ／秒の速度で試験片にその表面に対して垂直に突き刺し、この突き刺した時の最大荷重を突き刺し強力とした。
【００９７】
（孔径）
電池用セパレータの最小孔径（ＳＭＡＬＬＥＳＴ  ＤＥＴＥＣＴＥＤ  ＰＯＲＥ  ＤＩＡＭＥＴＥＲ）、最大孔径（ＢＵＢＢＬＥ  ＰＯＩＮＴ  ＰＯＲＥ  ＤＩＡＭＥＴＥＲ）及び平均孔径（ＭＥＡＮ  ＦＬＯＷ  ＰＯＲＥ  ＤＩＡＭＥＴＥＲ）をパームポロメータ（Ｐｏｒｏｕｓ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｉｎｃ．製）を使用し、ＡＳＴＭ  Ｆ  ３１６  ８６  に準拠してバブルポイント法によって測定した。
【００９８】
【表１】
0004759239.tif 000002
【００９９】
実施例１〜７の電池用セパレータは、２枚の水流交絡不織布を熱圧着により積層一体化してなるので、引張強力及び突き刺し強力に優れていた。また、実施例１〜７の電池用セパレータは、１枚の水流交絡不織布から構成される比較例１及び２に比べて、平均孔径が総じて小さく、均一性の指標となる最大孔径と最小孔径との差も小さいことから、均一性に優れたものであった。
【０１００】
そして、実施例１〜３の電池用セパレータは、平均孔径及び最大孔径と最小孔径との差が比較的大きく、電動工具などの高出力型の二次電池に好適に用いられる。又、実施例４〜７の電池用セパレータは、分割型複合繊維が分割されて得られる極細繊維を含むことから、平均孔径及び最大孔径と最小孔径との差が実施例１〜３の電池用セパレータよりも小さく、小型二次電池や、ハイブリッド車（ＨＥＶ）や電気自動車（ＰＥＶ）などの車両用二次電池に好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
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【図１】実施例２の電池用セパレータの表面を示した拡大写真である。
【図２】実施例２の電池用セパレータの断面を示した拡大写真である。
【図３】実施例４の電池用セパレータの表面を示した拡大写真である。
【図４】実施例４の電池用セパレータの断面を示した拡大写真である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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