JP2001210298A - Alkaline battery separator and method of manufacturing the same - Google Patents
Alkaline battery separator and method of manufacturing the sameInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 自己放電抑制作用及び濡れ性に優れ、しか
も、容量維持率のばらつきの少ないアルカリ電池用セパ
レータ、及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 前記アルカリ電池用セパレータは、平均
アンモニア捕捉量が0.4mmol/g以上である繊維
シートを含む。前記製造方法では、グラフト重合可能な
モノマー、オリゴマー、及び/又はポリマーと0.01
mass%以上の界面活性剤とを含有するグラフト重合
用液を付着させた繊維シートを、酸素存在下でグラフト
重合処理した後、繊維シートの上面及び下面の全領域を
非通気性フィルムで覆った状態で、更にグラフト重合処
理を行なって、アルカリ電池用セパレータ用のグラフト
重合化繊維シートを調製する。PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a separator for an alkaline battery which is excellent in a self-discharge suppressing action and a wettability and has a small variation in a capacity retention ratio, and a method for producing the same. SOLUTION: The alkaline battery separator includes a fiber sheet having an average ammonia trapping amount of 0.4 mmol / g or more. In the production method, the graft polymerizable monomer, oligomer, and / or polymer may be used in an amount of 0.01
After performing a graft polymerization treatment in the presence of oxygen on a fiber sheet to which a graft polymerization solution containing a mass% or more of a surfactant was attached, the entire area of the upper surface and the lower surface of the fiber sheet was covered with an air-impermeable film. In this state, a graft polymerization treatment is further performed to prepare a graft-polymerized fiber sheet for an alkaline battery separator.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、アルカリ電池用セ
パレータ(以下、単に「セパレータ」と称することがあ
る)及びその製造方法に関する。本発明のアルカリ電池
用セパレータは、例えば、アルカリ一次電池(例えば、
アルカリマンガン電池、水銀電池、酸化銀電池、又は空
気電池)又はアルカリ二次電池(例えば、ニッケル−カ
ドミウム電池、銀−亜鉛電池、銀−カドミウム電池、ニ
ッケル−亜鉛電池、ニッケル−水素電池、又は充電式ア
ルカリマンガン電池)に使用することができ、特にニッ
ケル−カドミウム電池やニッケル−水素電池などに好適
に使用することができる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a separator for an alkaline battery (hereinafter sometimes simply referred to as "separator") and a method for producing the same. The alkaline battery separator of the present invention is, for example, an alkaline primary battery (for example,
Alkaline manganese battery, mercury battery, silver oxide battery, or air battery) or alkaline secondary battery (e.g., nickel-cadmium battery, silver-zinc battery, silver-cadmium battery, nickel-zinc battery, nickel-hydrogen battery, or charging) Type alkaline manganese battery), and particularly suitable for a nickel-cadmium battery or a nickel-hydrogen battery.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、アルカリ電池の正極と負極と
を分離して短絡を防止すると共に、電解液を保持して起
電反応を円滑に行なうことができるように、セパレータ
が使用されている。このセパレータは水酸化カリウムな
どからなる電解液を保持する必要があるため、耐アルカ
リ性に優れるポリオレフィン系繊維から構成される繊維
シートが好ましい。しかしながら、ポリオレフィン系繊
維は電解液との親和性が低く、電解液の保持性が非常に
悪いため、ポリオレフィン系繊維から構成される繊維シ
ートを様々な方法で親水化処理して、電解液の保持能を
付与していた。2. Description of the Related Art Conventionally, a separator has been used so that a positive electrode and a negative electrode of an alkaline battery can be separated to prevent a short circuit, and at the same time, an electrolysis reaction can be carried out smoothly by holding an electrolytic solution. . Since this separator needs to hold an electrolytic solution composed of potassium hydroxide or the like, a fiber sheet composed of polyolefin fibers having excellent alkali resistance is preferable. However, polyolefin-based fibers have low affinity for the electrolyte and have very poor retention of the electrolyte. Therefore, the fiber sheet made of the polyolefin-based fibers is hydrophilized by various methods to retain the electrolyte. Noh was given.
【0003】この親水化処理方法の1つとして、ビニル
モノマーをグラフト重合させる方法がある。例えば、特
表平6−509208号公報には、ポリオレフィン系繊
維からなる布帛にビニルモノマーをグラフト重合させた
セパレータが開示されており、更に、前記公報には、ポ
リオレフィン系繊維からなる布帛にビニルモノマーの溶
液を含浸する工程と、酸素にさらさない条件下で布帛に
紫外線を照射する工程とからなるセパレータの製造方法
が開示されている。しかしながら、このセパレータをニ
ッケル−カドミウム電池やニッケル−水素電池などに使
用すると、過充電時に発生する酸素によって、セパレー
タが劣化して短絡が発生したり、酸素による劣化物が極
板に影響を及ぼし、電池の寿命を短くするおそれがあ
り、しかも、自己放電抑制作用も低いものであった。[0003] As one of the hydrophilic treatment methods, there is a method of graft-polymerizing a vinyl monomer. For example, Japanese Patent Publication No. Hei 6-509208 discloses a separator in which a vinyl monomer is graft-polymerized on a cloth made of polyolefin fibers, and the above publication further discloses a vinyl monomer added to a cloth made of polyolefin fibers. A method for producing a separator, comprising a step of impregnating the solution with a solution of the above and a step of irradiating the cloth with ultraviolet rays under conditions not exposing to oxygen, are disclosed. However, when this separator is used in a nickel-cadmium battery, a nickel-hydrogen battery, or the like, oxygen generated at the time of overcharge deteriorates the separator to cause a short circuit, or a deteriorated product due to oxygen affects the electrode plate, The life of the battery may be shortened, and the self-discharge suppressing action is also low.
【0004】本発明者は、これらの欠点を解消したアル
カリ電池用セパレータ及びその製造方法を既に見出して
いる(特願平10−217116号及び特願平11−2
47808号)。すなわち、グラフト重合可能なモノマ
ー及び/又はポリマーを付着させた繊維シートを、酸素
存在下で第1のグラフト重合処理を行なった後、繊維シ
ートの周囲を非通気性フィルムで囲繞した状態で更に第
2のグラフト重合処理を行なうことにより、耐酸化性及
び自己放電抑制作用に優れたアルカリ電池用セパレータ
を得ることができることを見出している。The present inventor has already found a separator for an alkaline battery and a method for producing the same which have solved the above disadvantages (Japanese Patent Application Nos. 10-217116 and 11-2).
No. 47808). That is, the fiber sheet to which the graft-polymerizable monomer and / or polymer is adhered is subjected to the first graft polymerization treatment in the presence of oxygen, and then the fiber sheet is further surrounded by a non-breathable film. It has been found that by performing the graft polymerization treatment of No. 2, an alkaline battery separator having excellent oxidation resistance and self-discharge suppressing action can be obtained.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、更に自己
放電抑制作用に優れたアルカリ電池用セパレータを得る
ことを目的として鋭意探求したところ、高いアンモニア
捕捉量を有する繊維シートを用いると、自己放電抑制作
用が極めて優れたアルカリ用電池セパレータが得られる
ことを見出した。高いアンモニア捕捉量を有する繊維シ
ートは、例えば、界面活性剤を含有するグラフト重合用
液を用いて前記第1及び第2のグラフト重合処理を行な
うことにより得ることができることも見出した。こうし
て得られた繊維シートをアルカリ電池用セパレータとし
て用いると、自己放電抑制作用に優れているだけでな
く、濡れ性及び容量維持率のばらつきにおいて優れた特
性を有することも新たに見出した。本発明は、このよう
な知見に基づくものである。従って、本発明の課題は、
自己放電抑制作用に優れたアルカリ電池用セパレータを
提供することにあり、更には、自己放電抑制作用に加え
て、濡れ性にも優れ、しかも、容量維持率のばらつきの
少ないアルカリ電池用セパレータ、及びその製造方法を
提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The inventors of the present invention have conducted intensive studies with the aim of obtaining a separator for an alkaline battery having an excellent self-discharge suppressing action. It has been found that a battery separator for alkali having extremely excellent discharge suppressing action can be obtained. It has also been found that a fiber sheet having a high ammonia trapping amount can be obtained, for example, by performing the first and second graft polymerization treatments using a graft polymerization solution containing a surfactant. When the fiber sheet thus obtained is used as a separator for an alkaline battery, it has been newly found that not only the self-discharge suppressing action is excellent, but also the wettability and the capacity retention ratio have excellent characteristics. The present invention is based on such findings. Therefore, the object of the present invention is to
In order to provide an alkaline battery separator having excellent self-discharge suppressing action, furthermore, in addition to the self-discharging suppressing action, also has excellent wettability, and further has a small capacity retention rate variation, and, It is to provide a manufacturing method thereof.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】前記課題は、本発明によ
る、平均アンモニア捕捉量が0.4mmol/g以上で
ある繊維シート(以下、アンモニア高捕捉性繊維シート
と称する)を含むことを特徴とする、アルカリ電池用セ
パレータにより解決することができる。また、本発明
は、グラフト重合可能なモノマー、オリゴマー、及び/
又はポリマーと0.01〜3mass%の界面活性剤と
を含有するグラフト重合用液を付着させた繊維シート
を、酸素存在下でグラフト重合処理した後、繊維シート
の上面及び下面の全領域を非通気性フィルムで覆った状
態で、更にグラフト重合処理を行なって、アルカリ電池
用セパレータ用のグラフト重合化繊維シートを調製する
ことを特徴とする、アルカリ電池用セパレータの製造方
法に関する。The object of the present invention is to include a fiber sheet according to the present invention having an average ammonia trapping amount of 0.4 mmol / g or more (hereinafter referred to as a high ammonia-trapping fiber sheet). The problem can be solved by a separator for an alkaline battery. In addition, the present invention provides a monomer, oligomer, and / or
Alternatively, after performing a graft polymerization treatment in the presence of oxygen on a fiber sheet to which a graft polymerization solution containing a polymer and 0.01 to 3% by mass of a surfactant is adhered, the entire area of the upper surface and the lower surface of the fiber sheet is not covered. The present invention relates to a method for producing a separator for an alkaline battery, comprising preparing a graft-polymerized fiber sheet for an alkaline battery separator by further performing a graft polymerization treatment in a state of being covered with a breathable film.
【0007】本明細書において「平均アンモニア捕捉
量」とは、アンモニア捕捉量測定箇所10箇所以上の平
均値であり、対象となる繊維シートの任意の測定箇所1
0箇所以上について後述する方法でアンモニア捕捉量を
測定し、それらの平均値を計算することによって得るこ
とができる。[0007] In this specification, the "average ammonia trapping amount" is an average value of 10 or more measuring points of the ammonia trapping amount, and is an arbitrary value of any one measuring point 1 of the target fiber sheet.
It can be obtained by measuring the amount of trapped ammonia in a method described later for zero or more locations and calculating the average value thereof.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】本発明のアルカリ電池用セパレー
タにおけるアンモニア高捕捉性繊維シートは、例えば、
平均アンモニア捕捉量が0.4mmol/g以上である
不織布、織物、若しくは編物、又はこれらの複合体など
であることができ、それぞれグラフト重合された不織
布、織物、若しくは編物、又はこれらの複合体などであ
ることが好ましい。これらの中でも、繊維が三次元的に
配置することができ、電解液の保持性に優れている点
で、グラフト重合化不織布を含んでいることがより好ま
しく、グラフト重合化不織布からなることが更に好まし
い。また、このアンモニア高捕捉性繊維シートは、短絡
を防止するための適度な緻密性、あるいは、発生したガ
スなどの通気性に優れるように、繊度0.01〜4dt
ex(デシテックス)の繊維からなるのが好ましい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The high ammonia-capturing fiber sheet in the alkaline battery separator of the present invention is, for example,
The non-woven fabric, woven fabric, or knitted fabric having an average ammonia trapping amount of 0.4 mmol / g or more, or a composite thereof may be used. It is preferred that Among these, the fibers can be arranged three-dimensionally, and in terms of excellent retention of the electrolytic solution, it is more preferable that the fibers include a graft-polymerized nonwoven fabric, and that the nonwoven fabric further comprises a graft-polymerized nonwoven fabric. preferable. In addition, the ammonia high-capturing fiber sheet has a fineness of 0.01 to 4 dt so as to have appropriate denseness for preventing a short circuit or excellent permeability for generated gas and the like.
ex (decitex) fibers.
【0009】以下、アンモニア高捕捉性繊維シートがグ
ラフト重合化繊維シートである態様に沿って本発明を説
明する。Hereinafter, the present invention will be described in accordance with an embodiment in which the high ammonia-capturing fiber sheet is a graft-polymerized fiber sheet.
【0010】前記アンモニア高捕捉性繊維シートを構成
する繊維としては、例えば、ポリオレフィン系繊維(例
えば、ポリプロピレン繊維又はポリエチレン繊維)、ポ
リアミド繊維、ビニロン繊維、ビニリデン繊維、ポリ塩
化ビニル繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、又は
ポリウレタン繊維などを挙げることができる。これらの
中でも、耐アルカリ性に優れている点で、ポリオレフィ
ン系繊維を用いることが好ましい。The fibers constituting the high ammonia-capturing fiber sheet include, for example, polyolefin fibers (for example, polypropylene fibers or polyethylene fibers), polyamide fibers, vinylon fibers, vinylidene fibers, polyvinyl chloride fibers, polyester fibers, and acrylic fibers. Fiber or polyurethane fiber. Among these, it is preferable to use a polyolefin-based fiber because of its excellent alkali resistance.
【0011】前記ポリオレフィン系繊維は、例えば、プ
ロピレン、エチレン、ブテン、又はメチルペンテンなど
のモノマーの重合体、これらモノマー2種類以上の共重
合体、あるいは、これらモノマーとビニルアルコール、
アクリル酸、又はメタクリル酸との共重合体(例えば、
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、又はエチレン−メタクリル酸共重合体
など)などの樹脂成分を含んでいることができる。な
お、ポリオレフィン系繊維は、前記樹脂成分1種類のみ
から構成された単一繊維であることもできるし、あるい
は、前記樹脂成分2種類以上から構成された複合繊維で
あることもできる。後者の複合繊維としては、繊維断面
形状が、例えば、芯鞘型、サイドバイサイド型、偏芯
型、海島型、オレンジ型、又は多重バイメタル型である
複合繊維を挙げることができる。[0011] The polyolefin-based fiber may be, for example, a polymer of a monomer such as propylene, ethylene, butene, or methylpentene, a copolymer of two or more of these monomers, or a copolymer of these monomers with vinyl alcohol;
A copolymer with acrylic acid or methacrylic acid (for example,
A resin component such as an ethylene-vinyl alcohol copolymer, an ethylene-acrylic acid copolymer, or an ethylene-methacrylic acid copolymer. In addition, the polyolefin-based fiber may be a single fiber composed of only one type of the resin component, or may be a composite fiber composed of two or more types of the resin component. Examples of the latter composite fiber include a composite fiber having a fiber cross-sectional shape of, for example, a core-sheath type, a side-by-side type, an eccentric type, a sea-island type, an orange type, or a multi-bimetal type.
【0012】また、ポリエチレン系樹脂はグラフト重合
されやすいため、グラフト重合させる前の繊維シートを
構成する繊維の総表面の60%を越える量が、ポリエチ
レン系樹脂からなるのが好ましい。また、繊維表面を構
成する樹脂成分がエチレン−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、又はエチレン−メ
タクリル酸共重合体などからなると、グラフト反応速度
が速くなると共に、繊維自体も親水性であるため好適で
ある。Since the polyethylene resin is easily graft-polymerized, it is preferable that the polyethylene resin accounts for more than 60% of the total surface of the fibers constituting the fiber sheet before the graft polymerization. Further, when the resin component constituting the fiber surface is made of an ethylene-vinyl alcohol copolymer, an ethylene-acrylic acid copolymer, an ethylene-methacrylic acid copolymer, or the like, the graft reaction speed is increased, and the fibers themselves are hydrophilic. It is suitable because of its nature.
【0013】また、本発明のアルカリ電池用セパレータ
における前記アンモニア高捕捉性繊維シートは、例え
ば、極細繊維、高強度繊維、又は融着繊維の少なくとも
1種類以上の繊維を含むことができる。In addition, the high ammonia-capturing fiber sheet in the alkaline battery separator of the present invention can contain, for example, at least one kind of fibers of ultrafine fibers, high-strength fibers, or fusion fibers.
【0014】前記極細繊維としては、繊度が0.55d
tex以下(好ましくは、7.8×10-7dtex〜
0.33dtex)の繊維を挙げることができる。この
ような極細繊維を含んでいることによって、電解液の保
持性を向上させることができ、優れたデンドライド防止
性を得ることができ、高容量化が可能となり、更には電
池寿命を長くすることができる。The fine fibers have a fineness of 0.55 d.
tex or less (preferably 7.8 × 10 −7 dtex or less)
0.33 dtex). By containing such ultrafine fibers, the retention of the electrolyte can be improved, excellent dendritic prevention can be obtained, high capacity can be achieved, and the battery life can be prolonged. Can be.
【0015】前記極細繊維は、耐アルカリ性に優れるよ
うに、ポリオレフィン系のポリマー[例えば、ポリエチ
レン(例えば、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリ
エチレン、高密度ポリエチレン、又は超高分子量ポリエ
チレンなど)、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、
エチレン−プロピレンコポリマー、又はエチレン−ブテ
ン−プロピレンコポリマーなど]からなることが好まし
い。より具体的には、ポリエチレン(低密度ポリエチレ
ン、直鎖状低密度ポリエチレン、又は高密度ポリエチレ
ン)、ポリプロピレン、又はポリメチルペンテンなどか
らなることがより好ましい。The ultrafine fibers are preferably made of a polyolefin-based polymer [eg, polyethylene (eg, low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, high-density polyethylene, or ultra-high-molecular-weight polyethylene), polypropylene, etc. , Polymethylpentene,
Ethylene-propylene copolymer or ethylene-butene-propylene copolymer]. More specifically, it is more preferably made of polyethylene (low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, or high-density polyethylene), polypropylene, polymethylpentene, or the like.
【0016】このような極細繊維は、例えば、機械的処
理(例えば、水流などの流体による処理、又はカレンダ
ー処理)又は化学的処理(例えば、ポリマーの除去処
理、又は少なくとも1つのポリマーを膨潤させる処理)
により、分割可能な分割性繊維を分割したり、あるい
は、メルトブロー法により形成することができる。前記
方法の中でも、繊維強度の優れる極細繊維を得ることの
できる分割性繊維を分割して形成することが好ましい。
この好適である分割性繊維の断面形状としては、例え
ば、海島形状、オレンジ形状、又は多重バイメタル形状
などを挙げることができる。このような分割性繊維は、
常法の複合紡糸法により紡糸することができる。Such an ultrafine fiber may be subjected to, for example, a mechanical treatment (for example, a treatment with a fluid such as a water stream, or a calender treatment) or a chemical treatment (for example, a treatment for removing a polymer, or a treatment for swelling at least one polymer). )
Thus, the dividable splittable fiber can be split or formed by a melt blow method. Among the above-mentioned methods, it is preferable to divide and form a splittable fiber capable of obtaining an ultrafine fiber having excellent fiber strength.
Examples of the cross-sectional shape of the preferable splittable fiber include a sea-island shape, an orange shape, and a multi-bimetal shape. Such splittable fibers are
Spinning can be performed by a conventional composite spinning method.
【0017】本発明のアルカリ電池用セパレータを構成
する前記アンモニア高捕捉性繊維シートは、引張強さが
4.5cN/dtex以上の高強度繊維を含むことがで
きる。前記高強度繊維は、引張り強さが6.2cN/d
tex以上であることが好ましく、8cN/dtex以
上であることがより好ましく、10.7cN/dtex
以上であることが最も好ましい。なお、本明細書におけ
る「引張り強さ」は、JIS L 1015(化学繊維
ステープル試験法)に規定された方法により測定した値
を意味する。前記アンモニア高捕捉性繊維シートがこの
ような高強度繊維を含んでいると、電池を製造する際
に、極板のバリがセパレータを突き抜けたり、極板のエ
ッジにより切断されてショートするのを防止することが
できる。[0017] The ammonia-capturing fiber sheet constituting the alkaline battery separator of the present invention may contain high-strength fibers having a tensile strength of 4.5 cN / dtex or more. The high-strength fiber has a tensile strength of 6.2 cN / d.
tex or more, more preferably 8 cN / dtex or more, and 10.7 cN / dtex.
It is most preferred that this is the case. In addition, "tensile strength" in this specification means the value measured by the method prescribed | regulated to JISL1015 (chemical fiber staple test method). When the ammonia high-capturing fiber sheet contains such high-strength fibers, it prevents the burrs of the electrode plate from penetrating through the separator or being cut by the edge of the electrode plate to cause a short circuit when manufacturing a battery. can do.
【0018】前記高強度繊維も、耐アルカリ性に優れる
ように、ポリオレフィン系ポリマー、例えば、ポリエチ
レン(例えば、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリ
エチレン、高密度ポリエチレン、又は超高分子量ポリエ
チレンなど)、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、
エチレン−プロピレンコポリマー、又はエチレン−ブテ
ン−プロピレンコポリマーなどであることが好ましい。
これらの中でも、ポリプロピレン又は超高分子量ポリエ
チレン(平均分子量が100万〜500万程度)からな
ることが好ましい。The high-strength fiber is also made of a polyolefin-based polymer, for example, polyethylene (for example, low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, high-density polyethylene, or ultra-high-molecular-weight polyethylene) or polypropylene so as to have excellent alkali resistance. , Polymethylpentene,
It is preferably an ethylene-propylene copolymer or an ethylene-butene-propylene copolymer.
Among them, it is preferable to be made of polypropylene or ultrahigh molecular weight polyethylene (average molecular weight is about 1,000,000 to 5,000,000).
【0019】本発明のアルカリ電池用セパレータを構成
する前記アンモニア高捕捉性繊維シートは、融着繊維を
含むことができる。前記融着繊維としては、公知の不織
布に用いられている融着繊維を挙げることができる。ア
ンモニア高捕捉性繊維シートが融着繊維を含んでいる
と、セパレータの引張り強さや剛軟度を向上させること
ができるため、歩留り良く電池を製造することができ
る。The high ammonia-capturing fiber sheet constituting the separator for an alkaline battery of the present invention may contain fused fibers. Examples of the fused fibers include fused fibers used in known nonwoven fabrics. When the high ammonia-capturing fiber sheet contains the fused fibers, the tensile strength and the softness of the separator can be improved, so that a battery can be manufactured with a high yield.
【0020】前記融着繊維としては、アンモニア高捕捉
性繊維シートを構成する融着繊維以外の全ての構成繊維
の繊維強度を低下させないように、融着繊維以外の全て
の構成繊維の融点よりも低い融点を有する樹脂成分(低
融点成分ということがある)を、少なくとも繊維表面に
有することが好ましい。この低融点成分は、前記アンモ
ニア高捕捉性繊維シート中の融着繊維以外の繊維のいず
れの構成樹脂の融点よりも10℃以上低いことが好まし
く、15℃以上低いことがより好ましい。In order to prevent the fiber strength of all the constituent fibers other than the fused fibers constituting the high ammonia-capturing fiber sheet from decreasing, the fusion fibers have a melting point lower than the melting point of all the constituent fibers other than the fused fibers. It is preferable to have a resin component having a low melting point (sometimes referred to as a low melting point component) on at least the fiber surface. This low melting point component is preferably at least 10 ° C. lower than the melting point of any constituent resin of the fibers other than the fused fibers in the high ammonia trapping fiber sheet, and more preferably at least 15 ° C. lower.
【0021】前記融着繊維も、耐アルカリ性に優れるよ
うに、例えば、ポリオレフィン系ポリマー、例えば、ポ
リエチレン(例えば、低密度ポリエチレン、直鎖状低密
度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、又は超高分子量
ポリエチレンなど)、ポリプロピレン、ポリメチルペン
テン、エチレン−プロピレンコポリマー、又はエチレン
−ブテン−プロピレンコポリマーなど、1種類以上から
構成することができる。なお、前記アンモニア高捕捉性
繊維シートが超高分子量ポリエチレン繊維を高強度繊維
として含んでいる場合には、超高分子量ポリエチレン繊
維の強度を低下させないように、超高分子量ポリエチレ
ン繊維の軟化温度(例えば、125℃)未満の温度で、
融着繊維を融着することが好ましい。従って、この場合
の融着繊維は、低融点成分として低密度ポリエチレンを
含むことが好ましい。The fused fibers are also made of a polyolefin-based polymer such as polyethylene (for example, low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, high-density polyethylene, or ultra-high-molecular-weight polyethylene) so as to have excellent alkali resistance. , Polypropylene, polymethylpentene, ethylene-propylene copolymer, or ethylene-butene-propylene copolymer. If the ammonia high-capturing fiber sheet contains ultrahigh molecular weight polyethylene fibers as high strength fibers, the softening temperature of the ultrahigh molecular weight polyethylene fibers (for example, , 125 ° C.)
Preferably, the fused fibers are fused. Therefore, the fused fiber in this case preferably contains low-density polyethylene as a low-melting point component.
【0022】前記融着繊維は、単一樹脂成分から構成さ
れていることもできるし、あるいは、2種類以上の樹脂
成分から構成されていることもできる。後者の融着繊維
は、セパレータの引張強さをより向上させることができ
る点で好ましい。2種類以上の樹脂成分からなる場合に
は、繊維断面形状は、例えば、芯鞘型、サイドバイサイ
ド型、偏芯型、海島型、多重バイメタル型、又はオレン
ジ型であることができる。The fused fiber may be composed of a single resin component, or may be composed of two or more resin components. The latter fused fiber is preferable in that the tensile strength of the separator can be further improved. When composed of two or more types of resin components, the fiber cross-sectional shape can be, for example, a core-sheath type, side-by-side type, eccentric type, sea-island type, multiple bimetal type, or orange type.
【0023】本発明のアルカリ電池用セパレータを構成
するアンモニア高捕捉性繊維シートに含まれる極細繊
維、高強度繊維、及び/又は融着繊維の比率は、特に限
定されるものではない。通常、アンモニア高捕捉性繊維
シートは、極細繊維0〜70mass%(好ましくは1
0〜70mass%)と、高強度繊維0〜70mass
%(好ましくは5〜40mass%)と、融着繊維0〜
95mass%(好ましくは10〜85mass%)と
を含むことができる。前記アンモニア高捕捉性繊維シー
トは、高強度繊維と融着繊維との組み合わせ、あるい
は、高強度繊維と融着繊維と極細繊維との組み合わせか
らなることが好ましい。The ratio of the ultrafine fibers, the high-strength fibers, and / or the fused fibers contained in the high ammonia-capturing fiber sheet constituting the separator for an alkaline battery of the present invention is not particularly limited. Usually, the ammonia high-capturing fiber sheet is made of 0 to 70 mass% of ultrafine fibers (preferably 1
0-70 mass%) and high-strength fiber 0-70 mass
% (Preferably 5 to 40% by mass) and 0 to 0
95 mass% (preferably 10 to 85 mass%). The ammonia high-capturing fiber sheet is preferably made of a combination of a high-strength fiber and a fusion fiber, or a combination of a high-strength fiber, a fusion fiber and a microfiber.
【0024】また、本発明のアルカリ電池用セパレータ
を構成するアンモニア高捕捉性繊維シートは、極細繊
維、高強度繊維、及び/又は融着繊維以外にも、繊度が
0.55dtexを越えるポリオレフィン系繊維を、極
細繊維、高強度繊維、又は融着繊維としてではなく、含
むことができる。このようなポリオレフィン系繊維を使
用すると、適度な空隙を形成してガス透過性(例えば、
酸素透過性)に優れるセパレータとすることができる。Further, the ammonia high-capturing fiber sheet constituting the separator for an alkaline battery of the present invention is a polyolefin-based fiber having a fineness exceeding 0.55 dtex, in addition to ultrafine fibers, high-strength fibers and / or fused fibers. , But not as microfibers, high-strength fibers, or fused fibers. When such a polyolefin-based fiber is used, an appropriate void is formed and gas permeability (for example,
A separator excellent in oxygen permeability).
【0025】本発明のアルカリ電池用セパレータを構成
するアンモニア高捕捉性繊維シートは、単位質量当たり
の平均アンモニア捕捉量が、0.4mmol/g以上で
あり、好ましくは0.45mmol/g以上であり、よ
り好ましくは0.5mmol/g以上である。平均アン
モニア捕捉量が0.4mmol/g未満であると、自己
放電抑制作用が低くなることがある。The high ammonia-capturing fiber sheet constituting the alkaline battery separator of the present invention has an average ammonia trapping amount per unit mass of 0.4 mmol / g or more, preferably 0.45 mmol / g or more. , More preferably 0.5 mmol / g or more. If the average ammonia trapping amount is less than 0.4 mmol / g, the self-discharge suppressing effect may be low.
【0026】本明細書における「平均アンモニア捕捉
量」とは、前記のとおり、アンモニア捕捉量測定箇所1
0箇所以上の平均値であり、対象となる繊維シートの任
意の測定箇所10箇所以上について、以下の工程(A)
〜(D)からなる測定方法によりアンモニア捕捉量を測
定し、それらの平均値を計算することによって得ること
ができる。The “average ammonia trapping amount” in the present specification refers to the ammonia trapping amount measurement point 1 as described above.
It is an average value of 0 or more, and the following step (A) is performed for 10 or more arbitrary measurement points of the target fiber sheet.
To (D), the amount of trapped ammonia can be measured, and the average value thereof can be calculated.
【0027】(A)試験片の前処理 (1)試料より試験片約2gを採取し、採取した試験片
の質量(W;単位=g)を測定する(0.001gまで
の精度で測定)。 (2)8mol/l−KOH水溶液120mlをメスシ
リンダーで量り、250ml三角フラスコ(ガラス栓付
き)に注ぎ入れる。 (3)試験片を純水で充分に湿らせた後、充分に絞り、
約1cm2の小片に切断し、前記(2)の三角フラスコ
に入れる。 (4)更に、前記三角フラスコ中に、0.3mol/l
−NH3含有8mol/l−KOH水溶液(8mol/
l−KOH水溶液に、NH3濃度が0.3mol/lと
なるように塩化アンモニウムを添加して調製したもの)
5mlをピペットで正確に添加した後、素早くガラス栓
で密封し、試験片が充分に浸漬するように振り混ぜる。 (5)試験片を入れた三角フラスコを、40℃の恒温槽
中に3日間静置する。 (6)ブランクとして、前記(2)とは別の三角フラス
コ2個を用意し、試験片を三角フラスコに入れないこと
以外は、前記(2)〜(5)の操作を繰り返す。(A) Pretreatment of test piece (1) About 2 g of a test piece is collected from a sample, and the mass (W; unit = g) of the collected test piece is measured (measured with an accuracy up to 0.001 g). . (2) Measure 120 ml of 8 mol / l-KOH aqueous solution with a measuring cylinder and pour into a 250 ml Erlenmeyer flask (with a glass stopper). (3) After the test piece is sufficiently moistened with pure water, it is sufficiently squeezed,
It is cut into small pieces of about 1 cm 2 and placed in the Erlenmeyer flask (2). (4) Further, in the Erlenmeyer flask, 0.3 mol / l
-NH 3 containing 8 mol / l-KOH aqueous solution (8 mol /
the l-KOH aqueous solution, NH 3 which concentration was prepared by adding ammonium chloride to a 0.3 mol / l)
After accurately adding 5 ml with a pipette, quickly seal with a glass stopper and shake to mix the test piece sufficiently. (5) The Erlenmeyer flask containing the test piece is allowed to stand in a constant temperature bath at 40 ° C. for 3 days. (6) As a blank, two Erlenmeyer flasks different from the above (2) are prepared, and the above operations (2) to (5) are repeated except that the test piece is not put in the Erlenmeyer flask.
【0028】(B)残留アンモニアの蒸留[パルナス・
ワグナー蒸留装置(図1参照)を用いるミクロケルダー
ル法による蒸留] (1)恒温槽から三角フラスコを取り出し、水道水につ
けて冷却しておく。 (2)一方、図1に示すパルナス・ワグナー蒸留装置1
の注液管21から、水蒸気発生用の丸底フラスコ11内
に純水を入れ、沸騰させる。なお、管21を使用せず
に、例えば、丸底フラスコ11に純水を入れてから蒸留
装置にセットすることもできる。 (3)アンモニア捕捉用フラスコとして、前記(1)の
三角フラスコとは別の新しい500ml三角フラスコ
に、純水200mlを入れ、続いて、ビュレットを用い
て0.1mol/l塩酸2.5mlを注入し、更に10
滴程度のメチルレッドをいれた後、この500ml三角
フラスコを、アンモニア捕捉用フラスコ16として、パ
ルナス・ワグナー蒸留装置1にセットする。この際、蒸
留装置の冷却器15から伸びる誘導管26の下端が、前
記500ml三角フラスコ16の液中に位置するように
セットする。 (4)前記(1)の三角フラスコの中から、アンモニア
含有溶液25mlをピペットで取り出し、パルナス・ワ
グナー蒸留装置1の液注入口13から注入する。注入さ
れたアンモニア含有溶液は、誘導管24を通って、真空
ビン14中に誘導される。前記液注入口13を純水で洗
い流した後、液注入口13をクリップ17で止める。(B) Distillation of residual ammonia [Parnas.
Distillation by Micro-Kjeldahl Method Using Wagner Distillation Apparatus (See FIG. 1)] (1) Take out an Erlenmeyer flask from a thermostat, cool in tap water. (2) On the other hand, the Parnas-Wagner distillation apparatus 1 shown in FIG.
, Pure water is poured into the round bottom flask 11 for steam generation from the liquid injection tube 21 and boiled. Instead of using the tube 21, for example, pure water can be put into the round bottom flask 11 and then set in the distillation apparatus. (3) As a flask for capturing ammonia, 200 ml of pure water is put into a new 500 ml Erlenmeyer flask different from the Erlenmeyer flask of the above (1), and subsequently, 2.5 ml of 0.1 mol / l hydrochloric acid is injected using a burette. And then 10
After adding about drops of methyl red, this 500 ml Erlenmeyer flask is set in the Parnas-Wagner distillation apparatus 1 as the ammonia capturing flask 16. At this time, it is set so that the lower end of the guide tube 26 extending from the cooler 15 of the distillation apparatus is located in the liquid in the 500 ml Erlenmeyer flask 16. (4) 25 ml of the ammonia-containing solution is taken out of the Erlenmeyer flask of (1) with a pipette, and injected through the liquid inlet 13 of the Parnas-Wagner distillation apparatus 1. The injected ammonia-containing solution is guided into the vacuum bottle 14 through the guide tube 24. After flushing the liquid inlet 13 with pure water, the liquid inlet 13 is stopped with a clip 17.
【0029】(5)前記(2)の丸底フラスコ11内の
純水を沸騰させて水蒸気を発生させる。発生した水蒸気
は、誘導管22、排水器12、誘導管23、及び誘導管
24をこの順に通過し、前記真空ビン14に導びかれ
る。この水蒸気により、真空ビン中のアンモニア含有溶
液に含まれるアンモニアが蒸発し、蒸発したアンモニア
蒸気は、真空ビン14の上部に取り付けられている誘導
管25を通って、冷却器15に送られ、凝縮される。凝
縮されたアンモニアは、冷却器15から伸びる誘導管2
6を通り、アンモニア捕捉用の500ml三角フラスコ
16に回収される。このアンモニア蒸留を10分間行な
う。 (6)前記アンモニア蒸留終了後、パルナス・ワグナー
蒸留装置1から、アンモニア捕捉用の500ml三角フ
ラスコ16を取り外す。冷却器15から伸びる誘導管2
6の外部を蒸留水で洗浄し、この洗浄液も前記500m
l三角フラスコに入れる。(5) The pure water in the round bottom flask 11 of (2) is boiled to generate steam. The generated steam passes through the guide tube 22, the drainage device 12, the guide tube 23, and the guide tube 24 in this order, and is led to the vacuum bottle 14. This water vapor evaporates the ammonia contained in the ammonia-containing solution in the vacuum bottle, and the evaporated ammonia vapor is sent to the cooler 15 through the guide tube 25 attached to the upper part of the vacuum bottle 14 and condensed. Is done. The condensed ammonia is supplied to the induction pipe 2 extending from the cooler 15.
6 and collected in a 500 ml Erlenmeyer flask 16 for capturing ammonia. This ammonia distillation is performed for 10 minutes. (6) After completion of the ammonia distillation, the 500 ml Erlenmeyer flask 16 for capturing ammonia is removed from the Parnas-Wagner distillation apparatus 1. Guide tube 2 extending from cooler 15
6 was washed with distilled water.
1 Put in an Erlenmeyer flask.
【0030】(C)滴定 (1)前記(B)(6)の500ml三角フラスコ内の
溶液の色がピンク色である場合(すなわち、塩酸が残留
している場合)には、このフラスコ内に、0.1mol
/l水酸化カリウム水溶液を、黄変するまで、ビュレッ
トから滴下することにより滴定する(滴下した0.1m
ol/l水酸化カリウム水溶液量をV1とする)。前記
(B)(6)の500ml三角フラスコ内の溶液の色が
黄色である場合(すなわち、塩酸が残留してしない場
合)には、このフラスコ内に、0.1mol/l塩酸
を、赤変するまで、ビュレットから滴下することにより
滴定する(滴下した0.1mol/l塩酸量をV2とす
る)。 (2)ブランクとして用意した500ml三角フラスコ
では、この三角フラスコ内の酸が全部消費され、黄変し
ているので、0.1mol/l塩酸を、赤変するまで、
ビュレットから滴下することにより滴定する(滴下した
0.1mol/l塩酸量をV0とする)。(C) Titration (1) When the color of the solution in the 500 ml Erlenmeyer flask of the above (B) and (6) is pink (that is, when hydrochloric acid remains), the content of the flask is , 0.1 mol
/ L Potassium hydroxide aqueous solution is titrated by dropping from a burette until it turns yellow (0.1 m
It is referred to as V 1 ol / l potassium hydroxide solution amount). When the color of the solution in the 500 ml Erlenmeyer flask (B) and (6) is yellow (that is, when hydrochloric acid does not remain), 0.1 mol / l hydrochloric acid is added to the flask in a reddish color. The titration is carried out by dropping from a burette until completion (the amount of dropped 0.1 mol / l hydrochloric acid is V 2 ). (2) In the 500 ml Erlenmeyer flask prepared as a blank, all the acid in this Erlenmeyer flask is consumed and yellowed, so 0.1 mol / l hydrochloric acid is changed until reddish.
The titration is carried out by dropping from a burette (the dropped 0.1 mol / l hydrochloric acid amount is V 0 ).
【0031】(D)アンモニア捕捉量の決定 (1)アンモニア捕捉量(Cp:単位=mmolNH3/
g)は、以下の計算式(1): Cp=(n0−np)/W (1) [式中、n0は、下記式(1a)で算出される、ブラン
ク試験で残存したアンモニア量(mmolNH3)であ
り、npは、下記式(1b)で算出される、試験片で捕
捉されなかったアンモニア量n1(mmolNH3)であ
るか、あるいは、下記式(1c)で算出される、試験片
で捕捉されなかったアンモニア量n2(mmolNH3)
である]から算出する。なお、n0は、2つのブランク
の平均値である。(D) Determination of Ammonia Capture Amount (1) Ammonia Capture Amount (C p : Unit = mmol NH 3 /
g) is calculated by the following formula (1): C p = (n 0 −n p ) / W (1) [where n 0 is calculated by the following formula (1a) and remained in a blank test. The amount of ammonia (mmolNH 3 ), and n p is the amount of ammonia n 1 (mmolNH 3 ) not captured by the test piece, calculated by the following formula (1b), or by the following formula (1c). Calculated ammonia amount n 2 (mmolNH 3 ) not captured by the test piece
). Here, n 0 is an average value of two blanks.
【0032】 計算式(1a): n0=(125/25)×(2.5+V0)×0.1 (1a) 計算式(1b): n1=(125/25)×(2.5−V1)×0.1 (1b) 計算式(1c): n2=(125/25)×(2.5+V2)×0.1 (1c)Formula (1a): n 0 = (125/25) × (2.5 + V 0 ) × 0.1 (1a) Formula (1b): n 1 = (125/25) × (2.5 −V 1 ) × 0.1 (1b) Formula (1c): n 2 = (125/25) × (2.5 + V 2 ) × 0.1 (1c)
【0033】本発明のアルカリ電池用セパレータを構成
するアンモニア高捕捉性繊維シートは、単位質量当たり
のカリウムイオン交換容量が、好ましくは0.3〜2m
eq/gであり、より好ましくは0.4〜1.7meq
/gであり、最も好ましくは0.5〜1.5meq/g
である。カリウムイオン交換容量が0.3meq/g未
満であると、濡れ性が悪くなる傾向があり、カリウムイ
オン交換容量が2meq/gを越えると、電解液中のカ
リウムイオンを捕捉し、カリウムイオン濃度が低下し、
電池寿命が短くなる傾向がある。The ammonia-capturing fiber sheet constituting the alkaline battery separator of the present invention has a potassium ion exchange capacity per unit mass of preferably 0.3 to 2 m.
eq / g, and more preferably 0.4 to 1.7 meq.
/ G, most preferably 0.5 to 1.5 meq / g.
It is. If the potassium ion exchange capacity is less than 0.3 meq / g, the wettability tends to be poor. If the potassium ion exchange capacity exceeds 2 meq / g, potassium ions in the electrolyte are trapped, and the potassium ion concentration is reduced. Drop,
Battery life tends to be shorter.
【0034】本明細書における「カリウムイオン交換容
量」とは、以下の工程(A)〜(E)からなる測定方法
により算出した値を意味する。 (A)試験片の調製 (1)試験片として、試料の幅方向より、50mm×2
00mmの試験片を3枚採取する。 (2)採取した各試験片の質量(W;単位=g)を測定
する(0.001gまでの精度で測定)。The term “potassium ion exchange capacity” as used herein means a value calculated by a measuring method comprising the following steps (A) to (E). (A) Preparation of test piece (1) As a test piece, 50 mm × 2 from the width direction of the sample
Three test pieces of 00 mm are collected. (2) Measure the mass (W; unit = g) of each of the collected test pieces (measured with an accuracy up to 0.001 g).
【0035】(B)試験片の前処理 (1)フタ付きプラスチック容器に1mol/l塩酸水
溶液を入れる。なお、塩酸水溶液の量は、次の工程
(2)において、フタ付きポリ容器に入れた試験片が充
分に沈む量とする。 (2)試験片を純水で充分に湿らせた後、試験片をフタ
付きプラスチック容器の中に入れ、密閉する。 (3)60℃の恒温槽中に、前記フタ付きラスチック容
器を1時間入れる。 (4)1時間後、フタ付きプラスチック容器から試験片
を取り出し、純水で充分すすぐ。(B) Pretreatment of test piece (1) A 1 mol / l hydrochloric acid aqueous solution is put into a plastic container with a lid. Note that the amount of the aqueous hydrochloric acid solution is set to an amount that the test piece placed in the plastic container with a lid sufficiently sinks in the next step (2). (2) After the test piece is sufficiently moistened with pure water, the test piece is placed in a plastic container with a lid and sealed. (3) The plastic container with the lid is placed in a thermostat at 60 ° C. for 1 hour. (4) After one hour, remove the test piece from the plastic container with the lid, and rinse thoroughly with pure water.
【0036】(C)アルカリ添加 (1)新しいフタ付きプラスチック容器(100ml)
に、前項(B)の前処理を実施した試験片を1枚ずつ丸
めて入れ、純水90mlを加える。その中に0.1mo
l/l水酸化カリウム標準液10mlを正確にピペット
で入れ、フタをして軽くふる。 (2)ブランクとして、前記(1)とは別のフタ付きプ
ラスチック容器(100ml)2個に、それぞれ、純水
を90ml注ぎ、その中に0.1mol/l水酸化カリ
ウム標準液10mlを正確にピペットで入れ、フタをし
て軽くふる。 (3)前記(1)及び(2)の全てのフタ付きプラスチ
ック容器を60℃の恒温槽の中に2時間入れる。 (4)2時間後、プラスチック容器を取り出し、水につ
け常温に戻す(20分間位)。(C) Addition of alkali (1) New plastic container with lid (100 ml)
Then, the test pieces subjected to the pretreatment of the above (B) are rolled and placed one by one, and 90 ml of pure water is added. 0.1mo in it
Pipet exactly 10 ml of 1 / l potassium hydroxide standard solution, cover and gently shake. (2) As blanks, each 90 ml of pure water is poured into two plastic containers (100 ml) each having a lid different from the above (1), and 10 ml of a 0.1 mol / l potassium hydroxide standard solution is accurately poured therein. Pipette, cover, and shake lightly. (3) All the plastic containers with lids of (1) and (2) are placed in a thermostat at 60 ° C. for 2 hours. (4) After 2 hours, take out the plastic container, put it in water and return it to normal temperature (about 20 minutes).
【0037】(D)滴定 (1)試験片を含むフタ付きプラスチック容器から、中
の液のみをビーカーに移す(試験片は、含浸状態のまま
で容器中に残す)。 (2)フタ付きプラスチック容器内及び試験片を純水で
充分に洗浄し、洗浄液も前記(1)のビーカーに加え
る。 (3)ビーカー中の液を撹拌しながら、滴定指示薬フェ
ノールフタレン液を数滴(約2滴)加える(液は赤色に
なる)。 (4)0.1mol/l塩酸標準液をビュレットから滴
下し、滴定を行う。 (5)液の色が赤色から透明になったときの数値[試験
片の塩酸滴定量:b(ml)]を読む。 (6)ブランクとして用意したフタ付きプラスチック容
器2個についても、前記(1)〜(5)の操作を繰り返
し、滴定する[ブランクの塩酸滴定量:c(ml)]。(D) Titration (1) From a plastic container with a lid containing a test piece, only the liquid inside is transferred to a beaker (the test piece is left in the container while being impregnated). (2) The inside of the plastic container with the lid and the test piece are sufficiently washed with pure water, and the washing liquid is also added to the beaker of (1). (3) While stirring the solution in the beaker, add a few drops (about 2 drops) of a titration indicator phenolphthalene solution (the solution turns red). (4) A 0.1 mol / l hydrochloric acid standard solution is dropped from the burette, and titration is performed. (5) Read the value when the color of the solution changes from red to transparent [the titration of hydrochloric acid in the test piece: b (ml)]. (6) Repeat the above-mentioned operations (1) to (5) for two plastic containers with lids prepared as blanks, and titrate [blanche hydrochloric acid titration: c (ml)].
【0038】(E)カリウムイオン交換容量の決定 (1)カリウムイオン交換容量(X:単位=meq/
g)は、以下の計算式(2): [X(meq/g)]={(c−b)×0.1}/W (2) [式中、Xは「単位重量あたりのイオン交換量」であ
り、bは「試験片の塩酸滴定量」であり、cは「ブラン
クの塩酸滴定量」であり、Wは「試験片重量W(g)」
である]から算出し、3枚の試験片の測定計算値の平均
(小数点以下1ケタまで)で表す。(E) Determination of potassium ion exchange capacity (1) Potassium ion exchange capacity (X: unit = meq /
g) is calculated by the following formula (2): [X (meq / g)] = {(c−b) × 0.1} / W (2) [where X is “ion exchange per unit weight” A), b is the “hydrochloric acid titer of the test piece”, c is the “blank hydrochloric acid titer”, and W is the “test piece weight W (g)”.
And the average (up to one decimal place) of the measured and calculated values of the three test pieces.
【0039】本発明のアルカリ電池用セパレータを構成
するアンモニア高捕捉性繊維シートは、グラフト率が好
ましくは5〜20%であり、より好ましくは6〜16%
であり、最も好ましくは7〜15%である。グラフト率
が5%未満であると、濡れ性が悪くなる傾向があり、グ
ラフト率が20%を越えると、内圧が高くなったり、電
極が液枯れ(ドライアウト)したり、あるいは、カリウ
ムイオン濃度が低下する傾向がある。本明細書における
「グラフト率」とは、式(3): [グラフト率(%)]={A/(A+B)}×100 (3) (式中、Aは、グラフト重合処理により導入されたポリ
マー質量であり、Bは、グラフト重合処理を実施する前
の繊維シートの乾燥質量である)で定義される値であ
る。The graft ratio of the highly ammonia-trapping fiber sheet constituting the separator for an alkaline battery of the present invention is preferably 5 to 20%, more preferably 6 to 16%.
And most preferably 7 to 15%. When the graft ratio is less than 5%, the wettability tends to deteriorate. When the graft ratio exceeds 20%, the internal pressure increases, the electrode dies (drys out), or the potassium ion concentration increases. Tends to decrease. The term “graft ratio” in the present specification refers to a formula (3): [graft ratio (%)] = {A / (A + B)} × 100 (3) (where A is introduced by a graft polymerization treatment) B is the dry weight of the fiber sheet before the graft polymerization treatment is performed).
【0040】本発明のアルカリ電池用セパレータを構成
するアンモニア高捕捉性繊維シートは、これに限定され
るものではないが、例えば、(1)グラフト重合可能な
モノマー、オリゴマー、及び/又はポリマーと0.01
〜3mass%の界面活性剤とを含有するグラフト重合
用液を付着させた繊維シートを、酸素存在下で、第1の
グラフト重合処理を行なう工程(以下、第1のグラフト
重合処理工程と称する)、並びに(2)第1のグラフト
重合処理工程を実施した繊維シート(以下、第1グラフ
ト重合処理化繊維シートと称する)の上面及び下面の全
領域を非通気性フィルムで覆った状態で、更に、第2の
グラフト重合処理を行なう工程(以下、第2のグラフト
重合処理工程と称する)を含む、本発明の製造方法によ
って調製することができる。The high ammonia-capturing fiber sheet constituting the separator for an alkaline battery of the present invention is not limited to this. For example, (1) a graft-polymerizable monomer, oligomer, and / or polymer and .01
A step of performing a first graft polymerization treatment on a fiber sheet to which a graft polymerization solution containing 3 mass% of a surfactant is attached in the presence of oxygen (hereinafter, referred to as a first graft polymerization treatment step) And (2) a state in which the entire area of the upper surface and the lower surface of the fiber sheet that has been subjected to the first graft polymerization treatment step (hereinafter, referred to as a first graft polymerization treated fiber sheet) is covered with a non-breathable film, and And a step of performing a second graft polymerization treatment (hereinafter, referred to as a second graft polymerization treatment step).
【0041】本発明の製造方法において出発材料として
用いることのできる繊維シート(すなわち、グラフト重
合用液を付着させる前の繊維シート;以下、「処理前繊
維シート」と称する)としては、例えば、不織布、織
物、若しくは編物、又はこれらの複合体などを挙げるこ
とができる。繊維が三次元的に配置することができ、電
解液の保持性に優れている点で、不織布を含むことが好
ましく、不織布からなることが更に好ましい。前記処理
前繊維シートを構成する繊維としては、例えば、ポリオ
レフィン系繊維(例えば、ポリプロピレン繊維又はポリ
エチレン繊維)、ポリアミド繊維、ビニロン繊維、ビニ
リデン繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリエステル繊維、
アクリル繊維、又はポリウレタン繊維などを挙げること
ができる。これらの中でも、耐アルカリ性に優れている
点で、ポリオレフィン系繊維を用いることが好ましい。The fiber sheet (that is, the fiber sheet before the graft polymerization solution is applied; hereinafter, referred to as “fiber sheet before treatment”) that can be used as a starting material in the production method of the present invention is, for example, a nonwoven fabric. , Woven or knitted fabric, or a composite thereof. A nonwoven fabric is preferable, and a nonwoven fabric is more preferable, since the fibers can be arranged three-dimensionally and are excellent in holding the electrolytic solution. Examples of the fibers constituting the unprocessed fiber sheet include polyolefin fibers (for example, polypropylene fibers or polyethylene fibers), polyamide fibers, vinylon fibers, vinylidene fibers, polyvinyl chloride fibers, polyester fibers,
An acrylic fiber or a polyurethane fiber can be used. Among these, it is preferable to use a polyolefin-based fiber because of its excellent alkali resistance.
【0042】前記処理前繊維シートは、常法により容易
に製造することができる。例えば、好適である不織布
は、以下のようにして製造することができる。すなわ
ち、前記繊維(好ましくはポリオレフィン系繊維)を使
用して、湿式法や乾式法(例えば、カード法、エアレイ
法、メルトブロー法、又はスパンボンド法など)などに
よって、繊維ウエブを形成する。なお、繊維長は、一般
に、繊維ウエブの形成方法によって異なり、例えば、湿
式法により繊維ウエブを形成する場合には、繊維長が1
〜25mm程度の短繊維を使用し、乾式法(例えば、カ
ード法やエアレイ法など)により繊維ウエブを形成する
場合には、繊維長が25〜110mm程度の長繊維を使
用することが一般的である。この繊維ウエブは一層から
なることもできるし、あるいは、湿式法による繊維ウエ
ブと乾式法による繊維ウエブを積層したり、繊維配合の
異なる繊維ウエブを積層するなど、異種の繊維ウエブを
積層することもできる。特に、湿式法による繊維ウエブ
と乾式法による繊維ウエブを積層したものは、湿式法に
よる繊維ウエブの均一性と、乾式法による繊維ウエブの
強度とを兼ね備えている。The untreated fiber sheet can be easily produced by a conventional method. For example, a suitable nonwoven fabric can be manufactured as follows. That is, a fiber web is formed using the fibers (preferably polyolefin fibers) by a wet method or a dry method (for example, a card method, an air lay method, a melt blow method, a spun bond method, or the like). The fiber length generally varies depending on the method of forming the fiber web. For example, when the fiber web is formed by a wet method, the fiber length is 1.
When using a short fiber of about 25 mm to form a fiber web by a dry method (for example, a card method or an air lay method), it is common to use a long fiber having a fiber length of about 25 to 110 mm. is there. The fiber web can be composed of a single layer, or can be formed by laminating different types of fiber webs, such as laminating a fiber web by a wet method and a fiber web by a dry method, or laminating fiber webs having different fiber compositions. it can. In particular, a laminate of the fiber web formed by the wet method and the fiber web formed by the dry method has both the uniformity of the fiber web formed by the wet method and the strength of the fiber web formed by the dry method.
【0043】次いで、この繊維ウエブを結合して不織布
を製造することができる。この結合方法としては、例え
ば、(1)流体流(例えば、水流)によって絡合させる
方法、(2)繊維ウエブを構成する繊維として融着繊維
を混合しておき、この融着繊維の一部又は全部を融着さ
せる方法、(3)バインダーによって部分的又は全面的
に接着させる方法、そして、(4)これらを併用する方
法などを挙げることができる。なお、先に述べたよう
に、湿式法による繊維ウエブと乾式法による繊維ウエブ
とを積層した場合には、湿式法による繊維ウエブと乾式
法による繊維ウエブとの区別のない、実質的に一層の不
織布とすることができるように、流体流(例えば、水
流)によって絡合させるのが好ましい。また、物理的作
用により極細繊維に分割可能な分割性繊維を含んでいる
場合には、流体流によって分割性繊維の分割も同時にで
きるという効果を奏する。更に、融着繊維を融着させる
と、セパレータの引張強さや剛軟度も向上させることが
できるため、好適である。Next, the nonwoven fabric can be manufactured by bonding the fiber webs. Examples of the bonding method include (1) a method of entanglement by a fluid flow (for example, a water flow), and (2) a fusion fiber mixed as a fiber constituting a fiber web, and a part of the fusion fiber. Or a method of fusing them all, (3) a method of bonding partially or entirely with a binder, and (4) a method of using these together. As described above, when the fiber web by the wet method and the fiber web by the dry method are laminated, there is substantially no distinction between the fiber web by the wet method and the fiber web by the dry method. Preferably, they are entangled by a fluid stream (e.g., a water stream) so as to form a nonwoven fabric. In addition, in the case where the splitting fiber which can be split into the ultrafine fibers by the physical action is included, there is an effect that the splitting of the splittable fiber can be simultaneously performed by the fluid flow. Further, it is preferable to fuse the fused fibers because the tensile strength and the softness of the separator can be improved.
【0044】本発明の製造方法において用いるグラフト
重合用液は、少なくとも、グラフト重合可能なモノマ
ー、オリゴマー、及び/又はポリマーと、0.01〜3
mass%の界面活性剤とを含有する。グラフト重合可
能な前記モノマーとしては、例えば、ビニルモノマー
(すなわち、炭素−炭素二重結合を有するモノマー)を
挙げることができ、前記ビニルモノマーの具体的な化合
物としては、例えば、不飽和モノカルボン酸(例えば、
アクリル酸、α−エチルアクリル酸、クロトン酸、イソ
クロトン酸、ビニル酢酸、メタクリル酸、アンゲリカ
酸、チグリン酸、アリル酢酸、α−エチルクロトン酸、
ケイ皮酸、10−ウンデセン酸、オレイン酸、エライジ
ン酸、エルカ酸、ブラシジン酸、ルメクエン酸、ソルビ
ン酸、リノール酸、エレオステアリン酸、リノレン酸、
アラキドン酸、アセチレンカルボン酸、テトロル酸、ス
テアロル酸、ベヘノル酸、又はキシメニン酸)若しくは
前記不飽和モノカルボン酸の誘導体(例えば、エステル
化物)、不飽和ジカルボン酸(例えば、マレイン酸、フ
マル酸、メチルマレイン酸、メチルフマル酸、グルタコ
ン酸、イタコン酸、アリルマロン酸、テラコン酸、ムコ
ン酸、又はブチン二酸)若しくは前記不飽和ジカルボン
酸の誘導体(例えば、エステル化物)、不飽和トリカル
ボン酸(例えば、アコニット酸)若しくは前記不飽和ト
リカルボン酸の誘導体(例えば、エステル化物)、複素
環式ビニルモノマー(例えば、ビニルピリジン又はビニ
ルピロリドン)、又は芳香族ビニルモノマー(例えば、
スチレン)を挙げることができる。なお、グラフト重合
可能なモノマーとしてスチレンを用いる場合には、第2
のグラフト重合処理工程を実施した後に、更にスルホン
化するのが好ましい。The graft polymerization solution used in the production method of the present invention comprises at least a graft-polymerizable monomer, oligomer and / or polymer and 0.01 to 3
mass% of a surfactant. Examples of the graft-polymerizable monomer include a vinyl monomer (that is, a monomer having a carbon-carbon double bond), and specific compounds of the vinyl monomer include, for example, unsaturated monocarboxylic acid. (For example,
Acrylic acid, α-ethylacrylic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, vinyl acetic acid, methacrylic acid, angelic acid, tiglic acid, allylic acetic acid, α-ethyl crotonic acid,
Cinnamic acid, 10-undecenoic acid, oleic acid, elaidic acid, erucic acid, brassic acid, lume citric acid, sorbic acid, linoleic acid, eleostearic acid, linolenic acid,
Arachidonic acid, acetylene carboxylic acid, tetrolic acid, stearolic acid, behenolic acid, or xymenic acid) or a derivative (eg, esterified product) of the unsaturated monocarboxylic acid, unsaturated dicarboxylic acid (eg, maleic acid, fumaric acid, methyl Maleic acid, methyl fumaric acid, glutaconic acid, itaconic acid, allylmalonic acid, terraconic acid, muconic acid, or butynedioic acid) or a derivative (eg, esterified product) of the unsaturated dicarboxylic acid, unsaturated tricarboxylic acid (eg, aconitic acid) Or a derivative of the unsaturated tricarboxylic acid (eg, an esterified product), a heterocyclic vinyl monomer (eg, vinylpyridine or vinylpyrrolidone), or an aromatic vinyl monomer (eg,
Styrene). When styrene is used as the graft-polymerizable monomer, the second
It is preferable to further sulfonate after performing the graft polymerization treatment step.
【0045】これらのグラフト重合可能なモノマーの中
でも、グラフト重合しやすい点で、二重結合を有する炭
素にカルボキシル基が直接結合した不飽和モノカルボン
酸又は不飽和ジカルボン酸が好ましい。更には、重合を
制御しやすく、また、グラフト重合により良好な親水性
を生じる点で、アクリル酸又はメタクリル酸がより好ま
しい。Among these graft-polymerizable monomers, an unsaturated monocarboxylic acid or unsaturated dicarboxylic acid in which a carboxyl group is directly bonded to carbon having a double bond is preferable from the viewpoint of easy graft polymerization. Further, acrylic acid or methacrylic acid is more preferable in that the polymerization is easily controlled and good hydrophilicity is produced by graft polymerization.
【0046】また、グラフト重合可能なオリゴマー又は
ポリマーとしては、例えば、先に例示したグラフト重合
可能なモノマーの重合体であって、処理前繊維シート及
び第1グラフト重合処理化繊維シートに対してグラフト
重合可能な重合体を使用することができ、反応性の点か
ら、ポリアクリル酸、アクリル酸のオリゴマー、ポリメ
タクリル酸、又はメタクリル酸のオリゴマーを使用する
のが好ましい。The graft-polymerizable oligomer or polymer is, for example, a polymer of the above-described graft-polymerizable monomer, which is grafted to the pre-treatment fiber sheet and the first graft-polymerized fiber sheet. A polymerizable polymer can be used, and it is preferable to use polyacrylic acid, an oligomer of acrylic acid, polymethacrylic acid, or an oligomer of methacrylic acid from the viewpoint of reactivity.
【0047】本発明の製造方法において、このような重
合可能なモノマー、オリゴマー、及び/又はポリマーを
処理前繊維シートに付着させる際には、例えば、(1)
モノマー、オリゴマー、及び/又はポリマーを含む溶液
を、処理前繊維シートに塗布又は散布する方法、あるい
は、(2)モノマー、オリゴマー、及び/又はポリマー
を含む溶液中に処理前繊維シートを浸漬する方法などを
挙げることができる。In the production method of the present invention, when such a polymerizable monomer, oligomer, and / or polymer is attached to the fiber sheet before treatment, for example, (1)
A method of applying or spraying a solution containing a monomer, an oligomer, and / or a polymer on a fiber sheet before treatment, or (2) a method of immersing the fiber sheet before treatment in a solution containing a monomer, oligomer, and / or polymer And the like.
【0048】本発明の製造方法において用いるグラフト
重合用液は、グラフト重合可能なモノマー、オリゴマ
ー、又はポリマーを単独で含有することもできるし、あ
るいは、グラフト重合可能なモノマー、オリゴマー、及
び/又はポリマーを2種類以上組み合わせて含有するこ
ともできる。前記グラフト重合用液に含有されるグラフ
ト重合可能なモノマー、オリゴマー、及び/又はポリマ
ーの濃度は、特に限定されるものではないが、10〜4
0mass%であることが好ましく、15〜35mas
s%であることがより好ましく、20〜35mass%
であることが更に好ましい。グラフト重合可能なモノマ
ー、オリゴマー、及び/又はポリマーの濃度が10ma
ss%未満であると、グラフト率が5%以上のセパレー
タを製造することが困難になる傾向があり、グラフト重
合可能なモノマー、オリゴマー、及び/又はポリマーの
濃度が40mass%を越えると、グラフト率が20%
以下のセパレータを製造することが困難になる傾向があ
る。The graft polymerization liquid used in the production method of the present invention may contain a graft-polymerizable monomer, oligomer or polymer alone, or may contain a graft-polymerizable monomer, oligomer and / or polymer. May be contained in combination of two or more. The concentration of the graft-polymerizable monomer, oligomer, and / or polymer contained in the graft polymerization solution is not particularly limited, but may be 10 to 4%.
0 mass%, preferably 15 to 35mass
s%, more preferably 20 to 35 mass%.
Is more preferable. The concentration of the graft-polymerizable monomer, oligomer, and / or polymer is 10 ma
If it is less than ss%, it tends to be difficult to produce a separator having a graft ratio of 5% or more, and if the concentration of the graft-polymerizable monomer, oligomer, and / or polymer exceeds 40 mass%, the graft ratio is increased. Is 20%
It tends to be difficult to produce the following separators.
【0049】本発明の製造方法において用いるグラフト
重合用液に含有することのできる界面活性剤としては、
例えば、ノニオン系界面活性剤(例えば、ポリオキシエ
チレンアルキルエーテル又はポリオキシエチレンアルキ
ルフェノールエーテル、高級アルコール、又はアルキル
エトキシレート)、又はアニオン系界面活性剤(例え
ば、高級脂肪酸のアルカリ金属塩、アルキルスルホン酸
塩、又はスルホコハク酸エステル塩)を挙げることがで
きる。濡れ性の付与又は電池性能の点で、ノニオン系界
面活性剤を用いることが好ましく、高級アルコール又は
アルキルエトキシレートを用いることがより好ましい。Surfactants which can be contained in the graft polymerization solution used in the production method of the present invention include:
For example, a nonionic surfactant (for example, polyoxyethylene alkyl ether or polyoxyethylene alkylphenol ether, higher alcohol or alkyl ethoxylate), or an anionic surfactant (for example, alkali metal salt of higher fatty acid, alkylsulfonic acid) Salt or sulfosuccinate salt). From the viewpoint of imparting wettability or battery performance, it is preferable to use a nonionic surfactant, and it is more preferable to use a higher alcohol or an alkyl ethoxylate.
【0050】本発明の製造方法において用いるグラフト
重合用液に含有される界面活性剤の濃度は、0.01〜
3mass%である限り、特に限定されるものではない
が、好ましくは0.03〜3mass%であり、より好
ましくは0.05〜1mass%である。界面活性剤濃
度が0.01mass%未満であると、得られるグラフ
ト重合化繊維シートのアルカリ溶液への濡れ性が悪くな
る傾向がある。界面活性剤濃度が3mass%を越える
と、平均アンモニア捕捉量が0.4mmol/g以上で
あるセパレータを製造することが困難になる傾向があ
り、また、粘着性が生じやすいため、製造上、不都合が
生じることがある。The concentration of the surfactant contained in the graft polymerization solution used in the production method of the present invention is 0.01 to 0.01.
Although it is not particularly limited as long as it is 3 mass%, it is preferably 0.03 to 3 mass%, more preferably 0.05 to 1 mass%. If the surfactant concentration is less than 0.01 mass%, the obtained graft-polymerized fiber sheet tends to have poor wettability to an alkaline solution. If the surfactant concentration exceeds 3 mass%, it tends to be difficult to produce a separator having an average ammonia trapping amount of 0.4 mmol / g or more, and stickiness tends to occur, which is inconvenient in production. May occur.
【0051】本発明の製造方法において用いるグラフト
重合用液は、グラフト重合可能なモノマー、オリゴマ
ー、及び/又はポリマー並びに界面活性剤に加え、更
に、必要に応じて、例えば、連鎖移動剤及び/又は反応
開始剤を含有することができる。例えば、グラフト重合
用液に連鎖移動剤を添加すると、グラフト鎖を短くする
ことができると考えられ、未反応のホモポリマーなどの
洗浄除去性に優れているため、製造上、好ましい。ま
た、連鎖移動剤を含有するグラフト重合用液を用いて、
第1のグラフト重合処理工程(すなわち、酸素存在下に
おけるグラフト重合処理)を実施すると、自己放電抑制
作用に優れる傾向があるため、好ましい。このように自
己放電抑制作用に優れていると、グラフト率を低くする
ことができ、その結果、耐酸化性が向上するという二次
的な効果も奏する。The graft polymerization solution used in the production method of the present invention may contain, in addition to a graft-polymerizable monomer, oligomer and / or polymer and a surfactant, if necessary, for example, a chain transfer agent and / or An initiator may be included. For example, if a chain transfer agent is added to the graft polymerization solution, it is considered that the length of the graft chain can be shortened, and the unreacted homopolymer or the like is excellent in washing and removing properties, which is preferable in production. Further, using a graft polymerization solution containing a chain transfer agent,
It is preferable to perform the first graft polymerization treatment step (that is, the graft polymerization treatment in the presence of oxygen) since the self-discharge suppression effect tends to be excellent. When the self-discharge suppressing action is excellent, the graft ratio can be reduced, and as a result, the secondary effect of improving the oxidation resistance is also exerted.
【0052】前記連鎖移動剤としては、例えば、低級ア
ルコール(例えば、イソプロピルアルコール)、多官能
アルコール類(例えば、ポリエチレングリコール)、又
はジカルボン酸類(例えば、マレイン酸)を使用するこ
とができ、電池性能への影響の点で、ポリエチレングリ
コールを用いることが好ましい。特には、ポリエチレン
グリコール(重合度=2000以下)を用いるのが好ま
しい。使用するポリエチレングリコールの重合度が20
00を越えると、固体となり、均一に分散させることが
困難になる。均一に分散させることができないと、グラ
フト重合が均一に行なわれず、例えば、アンモニア捕捉
性が不均一になる。前記のポリエチレングリコールの重
合度の下限は100程度であり、ポリエチレングリコー
ルの重合度は200〜1000であることがより好まし
い。As the chain transfer agent, for example, lower alcohols (eg, isopropyl alcohol), polyfunctional alcohols (eg, polyethylene glycol), or dicarboxylic acids (eg, maleic acid) can be used. It is preferable to use polyethylene glycol from the viewpoint of the influence on polyethylene glycol. In particular, it is preferable to use polyethylene glycol (degree of polymerization = 2000 or less). The degree of polymerization of the polyethylene glycol used is 20
If it exceeds 00, it becomes solid and it is difficult to disperse it uniformly. If it cannot be dispersed uniformly, the graft polymerization will not be performed uniformly, for example, the ammonia trapping property will be non-uniform. The lower limit of the degree of polymerization of the polyethylene glycol is about 100, and the degree of polymerization of the polyethylene glycol is more preferably 200 to 1,000.
【0053】本発明の製造方法において用いるグラフト
重合用液に含有することのできる連鎖移動剤(特にはポ
リエチレングリコール)の濃度は、これに限定されるも
のではないが、3〜50mass%であることが好まし
く、5〜30mass%であることがより好ましく、5
〜25mass%であることが更に好ましい。連鎖移動
剤濃度が3mass%未満であると、平均アンモニア捕
捉量が0.4mmol/g以上であるセパレータを製造
することが困難になる傾向があり、また、粘着性が生じ
やすいため、製造上、不都合が生じることがある。連鎖
移動剤濃度が50mass%を越えると、グラフト率が
低下し、しかも、平均アンモニア捕捉量が低下する傾向
がある。The concentration of the chain transfer agent (particularly, polyethylene glycol) that can be contained in the graft polymerization solution used in the production method of the present invention is not limited to this, but should be 3 to 50 mass%. Is preferable, and more preferably 5 to 30 mass%.
More preferably, it is あ る 25 mass%. When the concentration of the chain transfer agent is less than 3 mass%, it tends to be difficult to produce a separator having an average ammonia trapping amount of 0.4 mmol / g or more. Inconvenience may occur. If the concentration of the chain transfer agent exceeds 50 mass%, the graft ratio tends to decrease, and the average amount of trapped ammonia tends to decrease.
【0054】本発明の製造方法において用いるグラフト
重合用液に含有することのできる反応開始剤としては、
例えば、ベンゾフェノン、過酸化物(例えば、過酸化ベ
ンゾイル)、又はアゾ化合物を使用することができ、電
池性能への影響の点で、ベンゾフェノンを用いることが
好ましい。本発明の製造方法において用いるグラフト重
合用液に含有することのできる反応開始剤(特にはベン
ゾフェノン)の濃度は、これに限定されるものではない
が、0.05〜1mass%であることが好ましく、
0.05〜0.5mass%であることがより好まし
く、0.05〜0.3mass%であることが更に好ま
しい。反応開始剤濃度が0.05mass%未満である
と、グラフト重合が充分に進行しない傾向があり、反応
開始剤濃度が1mass%を越えると、平均アンモニア
捕捉量が0.4mmol/g以上であるセパレータを製
造することが困難になる傾向がある。The reaction initiator which can be contained in the graft polymerization solution used in the production method of the present invention includes:
For example, benzophenone, a peroxide (eg, benzoyl peroxide), or an azo compound can be used, and it is preferable to use benzophenone from the viewpoint of affecting battery performance. The concentration of the reaction initiator (particularly, benzophenone) that can be contained in the graft polymerization solution used in the production method of the present invention is not limited to this, but is preferably 0.05 to 1 mass%. ,
It is more preferably from 0.05 to 0.5 mass%, and still more preferably from 0.05 to 0.3 mass%. If the concentration of the initiator is less than 0.05 mass%, the graft polymerization tends not to proceed sufficiently. If the concentration of the initiator exceeds 1 mass%, the separator having an average ammonia trapping amount of 0.4 mmol / g or more is used. Tends to be difficult to manufacture.
【0055】本発明の製造方法において用いるグラフト
重合用液の溶媒(分散媒)としては、特に限定されるも
のではないが、例えば、水、アルコール、又はアセトン
を用いることができる。前記のグラフト重合用液は、必
要により、更にホモポリマー生成抑制剤(例えば、硫酸
鉄)を含むことができる。The solvent (dispersion medium) of the graft polymerization solution used in the production method of the present invention is not particularly limited, and for example, water, alcohol, or acetone can be used. The above-mentioned liquid for graft polymerization can further contain a homopolymer formation inhibitor (for example, iron sulfate), if necessary.
【0056】なお、処理前繊維シートにグラフト重合用
液を付着させる際に余分なグラフト重合用液が含まれて
いると、重力によってグラフト重合用液が偏在し、結果
として偏在した状態でグラフト重合することになるた
め、余分なグラフト重合用液を除去するのが好ましい。
すなわち、処理前繊維シートにグラフト重合用液を付着
させる際には、グラフト重合用液は、処理前繊維シート
の面密度100g/m2に対して、40〜250g/m2
であることが好ましく、50〜200g/m2であるこ
とがより好ましい。この余分なグラフト重合用液を除去
する手段としては、例えば、一対のロール間を通す方
法、あるいは、平板プレス間を通す方法などを挙げるこ
とができる。If an extra graft polymerization solution is contained when the graft polymerization solution is adhered to the fiber sheet before treatment, the graft polymerization solution is unevenly distributed due to gravity, and as a result, the graft polymerization is unevenly distributed. Therefore, it is preferable to remove an excessive graft polymerization solution.
That is, when depositing the pretreatment fiber sheet in the graft polymerization solution, the graft polymerization solution, to the surface density 100 g / m 2 of pretreatment fiber sheet, 40~250g / m 2
And more preferably 50 to 200 g / m 2 . As a means for removing the excess graft polymerization solution, for example, a method of passing between a pair of rolls or a method of passing between flat plate presses can be used.
【0057】また、グラフト重合用液を処理前繊維シー
トに付着させる前に、グラフト重合用液と処理前繊維シ
ートとの馴染みを良くするために、例えば、紫外線照
射、コロナ放電、及び/又はプラズマ放電などにより処
理前繊維シートの表面処理を実施することが好ましい。Before adhering the graft polymerization solution to the untreated fiber sheet, for example, ultraviolet irradiation, corona discharge, and / or plasma irradiation may be used to improve the compatibility between the graft polymerization solution and the untreated fiber sheet. It is preferable to perform the surface treatment of the untreated fiber sheet by discharging or the like.
【0058】本発明の製造方法における第1のグラフト
重合処理工程では、グラフト重合用液の付着した繊維シ
ートを酸素存在下で、第1のグラフト重合を行なう。こ
の酸素存在下での第1のグラフト重合の際には、酸素が
存在していれば構わないので、例えば、空気中で実施す
ることもできるし、あるいは、酸素を供給しながら実施
することもできるが、製造工程の簡便(酸素濃度を一定
にしやすい)上、空気中で実施することが好ましい。In the first graft polymerization treatment step in the production method of the present invention, the first graft polymerization is carried out on the fiber sheet to which the liquid for graft polymerization has adhered in the presence of oxygen. In the case of the first graft polymerization in the presence of oxygen, it is sufficient that oxygen is present. For example, the first graft polymerization may be carried out in air, or may be carried out while supplying oxygen. Although it is possible, it is preferable to carry out in air in view of simplification of the production process (oxygen concentration is easily made constant).
【0059】第1のグラフト重合処理工程におけるグラ
フト重合方法としては、例えば、紫外線照射、遠赤外線
照射、放射線照射(X線、α線、β線、又はγ線)、又
は熱重合などを挙げることができる。これらの方法の中
でも、繊維表面のみでグラフト重合させることができ、
しかも、反応開始剤のラジカル発生時間が短く、短時間
でグラフト重合可能である点で、紫外線照射が好まし
い。Examples of the graft polymerization method in the first graft polymerization treatment step include irradiation with ultraviolet rays, irradiation with far infrared rays, irradiation with radiation (X-ray, α-ray, β-ray, or γ-ray), or thermal polymerization. Can be. Among these methods, graft polymerization can be performed only on the fiber surface,
In addition, ultraviolet irradiation is preferable because the radical generation time of the reaction initiator is short and the graft polymerization can be performed in a short time.
【0060】第1のグラフト重合処理工程では、第1の
グラフト重合処理を、グラフト重合用液が完全に蒸散し
ない程度まで実施することができる。第1のグラフト重
合処理工程におけるグラフト重合処理時間は、例えば、
用いるグラフト重合方法の種類、グラフト重合の実施条
件(例えば、照射強度)、グラフト率、又はアンモニア
捕捉率に応じて適宜決定することができる。In the first graft polymerization treatment step, the first graft polymerization treatment can be carried out to such an extent that the liquid for graft polymerization does not completely evaporate. The graft polymerization treatment time in the first graft polymerization treatment step is, for example,
It can be appropriately determined according to the type of the graft polymerization method to be used, the conditions for performing the graft polymerization (for example, irradiation intensity), the graft ratio, or the ammonia capture ratio.
【0061】本発明の製造方法における第2のグラフト
重合処理工程では、第1のグラフト重合処理工程を実施
して得られた第1グラフト重合処理化繊維シートの上面
及び下面の全領域を非通気性フィルムで覆った状態で、
更に第2のグラフト重合処理を行なって親水性を付与す
る。第1グラフト重合処理化繊維シートの上面及び下面
の全領域を非通気性フィルムで覆うことにより、第1グ
ラフト重合処理化繊維シートから蒸発したモノマー、オ
リゴマー、及び/又はポリマーが拡散しない状態で第2
のグラフト重合処理を実施することができる。In the second graft polymerization treatment step in the production method of the present invention, the entire area of the upper surface and the lower surface of the first graft polymerization treated fiber sheet obtained by performing the first graft polymerization treatment step is not ventilated. In a state covered with a conductive film,
Further, a second graft polymerization treatment is performed to impart hydrophilicity. By covering the entire area of the upper surface and the lower surface of the first graft-polymerized fiber sheet with the air-impermeable film, the monomer, oligomer, and / or polymer evaporated from the first graft-polymerized fiber sheet are not diffused. 2
Can be carried out.
【0062】前記非通気性フィルムは、気体(特には、
グラフト重合用液の蒸気)を通さないフィルムである限
り、特に限定されるものではないが、反応開始剤の吸収
波長における光透過度が高い(例えば、80%以上)で
ある点で、例えば、ポリオレフィン系フィルム(例え
ば、ポリエチレンフィルム又はポリプロピレンフィル
ム)を用いることが好ましい。反応開始剤の吸収波長に
おける光透過度が低いと、重合反応の進行を妨げるから
である。The non-breathable film is formed of a gas (in particular,
The film is not particularly limited as long as it is a film that does not allow passage of the vapor for the graft polymerization liquid), but the light transmittance at the absorption wavelength of the reaction initiator is high (for example, 80% or more). It is preferable to use a polyolefin-based film (for example, a polyethylene film or a polypropylene film). This is because if the light transmittance at the absorption wavelength of the reaction initiator is low, the progress of the polymerization reaction is hindered.
【0063】非通気性フィルムで第1グラフト重合処理
化繊維シートの上面及び下面の全領域を覆う場合には、
第1グラフト重合処理化繊維シートの内部空間と、第1
グラフト重合処理化繊維シートの外側表面近傍の空間と
に、空気の存在を許すように、両側から第1グラフト重
合処理化繊維シートに圧力を加えないようにして非通気
性フィルムで挟む。すなわち、第2のグラフト重合処理
工程は、酸素の存在下で実施する。また、第1グラフト
重合処理化繊維シートの端部及びその周辺については、
非通気性フィルムで覆う(例えば、第1グラフト重合処
理化繊維シートの上面を覆う非通気性フィルムと、第1
グラフト重合処理化繊維シートの下面を覆う非通気性フ
ィルムとが、連続している)こともできるし、あるい
は、非通気性フィルムで覆わないでおく(例えば、第1
グラフト重合処理化繊維シートの上面を覆う非通気性フ
ィルムと、第1グラフト重合処理化繊維シートの下面を
覆う非通気性フィルムとが、分離している)こともでき
る。When the entire surface of the upper surface and the lower surface of the first graft-polymerized fiber sheet is covered with the air-impermeable film,
An inner space of the first graft-polymerized fiber sheet;
The first graft-polymerized fiber sheet is sandwiched between the air-impermeable films without applying pressure to the first graft-polymerized fiber sheet from both sides so as to allow the presence of air in the space near the outer surface of the graft-polymerized fiber sheet. That is, the second graft polymerization step is performed in the presence of oxygen. In addition, for the end portion of the first graft polymerization-treated fiber sheet and its periphery,
Cover with a non-breathable film (for example, a non-breathable film covering the upper surface of the first graft-polymerized fiber sheet;
The air-impermeable film covering the lower surface of the graft-polymerized fiber sheet may be continuous, or may not be covered with the air-impermeable film (for example, the first air-impermeable film).
The air-impermeable film covering the upper surface of the graft-polymerized fiber sheet and the air-impermeable film covering the lower surface of the first graft-polymerized fiber sheet may be separated.
【0064】第2のグラフト重合処理工程は、温度が好
ましくは100℃以上となる条件下(より好ましくは1
10℃以上となる条件下)で実施する。このように高温
とすることによって、耐酸化性に優れると共に、平均ア
ンモニア捕捉量が0.4mmol/g以上のアンモニア
高捕捉性繊維シート(セパレータ)を容易に製造するこ
とができる。In the second graft polymerization treatment step, the temperature is preferably 100 ° C. or more (more preferably, 1 ° C.).
Under a condition of 10 ° C. or higher). By setting the temperature at such a high temperature, it is possible to easily produce a high ammonia-trapping fiber sheet (separator) having excellent oxidation resistance and an average ammonia trapping amount of 0.4 mmol / g or more.
【0065】第2のグラフト重合処理工程におけるグラ
フト重合方法としては、例えば、紫外線照射、遠赤外線
照射、放射線照射(X線、α線、β線、又はγ線)、又
は熱重合などを挙げることができ、第1のグラフト重合
処理工程におけるグラフト重合方法に関して先に例示し
た方法を用いることができる。なお、第1のグラフト重
合処理工程における第1のグラフト重合(すなわち、酸
素存在下におけるグラフト重合)と、第2のグラフト重
合処理工程における第2のグラフト重合(すなわち、非
通気性フィルムで覆われた状態でのグラフト重合)と
は、第1グラフト重合処理化繊維シートを覆う非通気性
フィルムの有無以外の重合条件が、同じであっても異な
っていても構わない。Examples of the graft polymerization method in the second graft polymerization treatment step include irradiation with ultraviolet rays, irradiation with far infrared rays, irradiation with radiation (X-ray, α-ray, β-ray, or γ-ray), or thermal polymerization. The method exemplified above for the graft polymerization method in the first graft polymerization treatment step can be used. The first graft polymerization in the first graft polymerization step (that is, the graft polymerization in the presence of oxygen) and the second graft polymerization in the second graft polymerization step (that is, the first graft polymerization step) (Graft polymerization in a state where the fiber sheet is in a closed state) may be the same or different in polymerization conditions other than the presence or absence of an air-impermeable film covering the first graft-polymerized fiber sheet.
【0066】第2のグラフト重合処理工程では、第2の
グラフト重合処理を、平均アンモニア捕捉量が0.4m
mol/g以上(好ましくは0.45mmol/g以
上、より好ましくは0.5mmol/g以上)となるま
で実施することができる。第2のグラフト重合処理工程
におけるグラフト重合処理時間は、例えば、用いるグラ
フト重合方法の種類、グラフト重合の実施条件(例え
ば、照射強度)、グラフト率、又はアンモニア捕捉率に
応じて適宜決定することができる。In the second graft polymerization treatment step, the second graft polymerization treatment is carried out so that the average ammonia trapping amount is 0.4 m
mol / g or more (preferably 0.45 mmol / g or more, more preferably 0.5 mmol / g or more). The graft polymerization treatment time in the second graft polymerization treatment step can be appropriately determined according to, for example, the type of the graft polymerization method to be used, the conditions for performing the graft polymerization (for example, irradiation intensity), the graft ratio, or the ammonia capture ratio. it can.
【0067】第1グラフト重合の処理時間(A)と、第
2グラフト重合の処理時間(B)との比(すなわち、
A:B)は、特に限定するものではないが、1:8〜
5:4であることが好ましく、2:7〜5:4であるこ
とがより好ましい。第1グラフト重合の処理時間と第2
グラフト重合の処理時間との比が1:8よりも短くなる
と、平均アンモニア捕捉量が低くなる場合がある。第1
グラフト重合の処理時間と第2グラフト重合の処理時間
との比が5:4よりも長くなると、グラフト重合が進行
しにくく、電解液の保持性が低下したり、自己放電を抑
制することが困難となり、結果として容量維持率が低下
する傾向がある。The ratio of the treatment time (A) for the first graft polymerization to the treatment time (B) for the second graft polymerization (ie,
A: B) is not particularly limited, but is 1: 8 to
The ratio is preferably 5: 4, more preferably 2: 7 to 5: 4. Treatment time of first graft polymerization and second
If the ratio to the treatment time of the graft polymerization is shorter than 1: 8, the average amount of trapped ammonia may decrease. First
When the ratio of the treatment time of the graft polymerization to the treatment time of the second graft polymerization is longer than 5: 4, the graft polymerization hardly proceeds, the retention of the electrolyte decreases, and it is difficult to suppress self-discharge. As a result, the capacity retention ratio tends to decrease.
【0068】第1及び第2のグラフト重合処理工程を実
施して得られた繊維シートは、例えば、水、温水、湯、
又はアルコールなどによって充分に洗浄することが好ま
しい。第1及び第2のグラフト重合処理工程を実施して
得られた繊維シートは、多少の未反応物(例えば、グラ
フトモノマー、オリゴマー、及び/又はポリマー)を含
んだ状態にあるからである。The fiber sheet obtained by performing the first and second graft polymerization treatment steps is, for example, water, hot water, hot water,
Alternatively, it is preferable to sufficiently wash with alcohol or the like. This is because the fiber sheet obtained by performing the first and second graft polymerization treatment steps contains some unreacted substances (for example, graft monomers, oligomers, and / or polymers).
【0069】また、第1及び第2のグラフト重合処理工
程を実施して得られた繊維シートは、公知の親水化方
法、例えば、界面活性剤処理、窒素ガスなどの不活性ガ
スで希釈したフッ素ガスと、酸素ガス、二酸化炭素ガ
ス、又は二酸化イオウガスなどの中から選んだ少なくと
も1種類のガスとの混合ガスによる処理、又は放電処理
などの方法により更に親水化して、電解液の注液速度を
速くし、電池の生産性を向上させることができる。界面
活性剤処理工程では、セパレータの質量に対して界面活
性剤を0.1〜3mass%の量で付着させることが好
ましく、0.2〜1.5mass%の量で付着させるこ
とがより好ましく、0.3〜1.2mass%の量で付
着させることが更に好ましい。The fiber sheet obtained by performing the first and second graft polymerization treatment steps may be subjected to a known hydrophilization method, for example, surfactant treatment, fluorine diluted with an inert gas such as nitrogen gas. Gas, oxygen gas, carbon dioxide gas, or a treatment with a mixed gas of at least one gas selected from a gas such as sulfur dioxide gas, or further hydrophilizing by a method such as a discharge treatment, the injection rate of the electrolytic solution. Speed up and improve battery productivity. In the surfactant treatment step, the surfactant is preferably attached in an amount of 0.1 to 3 mass%, more preferably 0.2 to 1.5 mass%, based on the mass of the separator. More preferably, it is deposited in an amount of 0.3 to 1.2 mass%.
【0070】本発明のアルカリ電池用セパレータは、自
己放電抑制作用に優れているだけでなく、濡れ性及び容
量維持率のばらつきにおいて優れた特性を有する。従っ
て、本発明のアルカリ電池用セパレータは、ニッケル−
カドミウム電池やニッケル−水素電池などの電池に好適
に使用することができる。もちろん、その他のアルカリ
電池、例えば、アルカリ一次電池(例えば、アルカリマ
ンガン電池、水銀電池、酸化銀電池、又は空気電池)又
はアルカリ二次電池(例えば、銀−亜鉛電池、銀−カド
ミウム電池、ニッケル−亜鉛電池、又は充電式アルカリ
マンガン電池)のセパレータとしても好適に使用するこ
とができる。The separator for an alkaline battery of the present invention is excellent not only in the self-discharge suppressing action but also in the wettability and the capacity retention ratio. Therefore, the separator for an alkaline battery of the present invention has a nickel-
It can be suitably used for batteries such as cadmium batteries and nickel-hydrogen batteries. Of course, other alkaline batteries, for example, alkaline primary batteries (for example, alkaline manganese batteries, mercury batteries, silver oxide batteries, or air batteries) or alkaline secondary batteries (for example, silver-zinc batteries, silver-cadmium batteries, nickel- It can also be suitably used as a separator for a zinc battery or a rechargeable alkaline manganese battery).
【0071】[0071]
【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
するが、これらは本発明の範囲を限定するものではな
い。EXAMPLES The present invention will be described below in more detail with reference to examples, but these examples do not limit the scope of the present invention.
【実施例1】芯成分がポリプロピレンからなり、鞘成分
が高密度ポリエチレン(融点:132℃)からなる芯鞘
型融着繊維(繊度=0.8dtex,繊維長=5mm)
80mass%と、高強度ポリプロピレン繊維(繊度=
2.2dtex,繊維長=10mm,引張り強さ=8c
N/dtex)20mass%とを分散させたスラリー
から、湿式抄造法より繊維ウエブを形成した。次いで、
この繊維ウエブを136℃で熱処理した後、線圧力10
N/cmの(常温の)ロール間を通して、芯鞘型融着繊
維の鞘成分である高密度ポリエチレンを融着させて処理
前不織布を形成した。Example 1 A core-sheath type fused fiber (fineness = 0.8 dtex, fiber length = 5 mm) whose core component is made of polypropylene and whose sheath component is made of high-density polyethylene (melting point: 132 ° C.)
80 mass% and high strength polypropylene fiber (fineness =
2.2dtex, fiber length = 10mm, tensile strength = 8c
(N / dtex) of 20 mass% was dispersed to form a fiber web by a wet papermaking method. Then
After heat treating this fiber web at 136 ° C., a linear pressure of 10
High-density polyethylene, which is a sheath component of the core-sheath type fused fiber, was fused between N / cm (normal temperature) rolls to form a non-processed nonwoven fabric.
【0072】他方、次の配合成分(1)〜(6)から、
グラフト重合用液を調製した。なお、硫酸鉄は、ホモポ
リマー生成抑制剤として添加した。 (1)アクリル酸モノマー 30 mass% (2)ベンゾフェノン 0.1mass% (3)硫酸鉄 0.4mass% (4)ノニオン系界面活性剤 0.5mass% (5)ポリエチレングリコール(重合度:400) 10 mass% (6)水 59 mass%On the other hand, from the following components (1) to (6),
A liquid for graft polymerization was prepared. In addition, iron sulfate was added as a homopolymer formation inhibitor. (1) Acrylic acid monomer 30 mass% (2) Benzophenone 0.1 mass% (3) Iron sulfate 0.4 mass% (4) Nonionic surfactant 0.5 mass% (5) Polyethylene glycol (degree of polymerization: 400) 10 mass% (6) Water 59 mass%
【0073】次いで、前記処理前不織布に前記グラフト
重合用液を含浸した後(不織布の面密度100g/m2
に対して、80g/m2の割合でグラフト重合用液を含
有)、不織布の両側に1個ずつ配置したメタルハライド
水銀灯から180mW/cm2の照度で、365nm中
心の紫外線を空気中で15秒間照射して、アクリル酸を
グラフト重合させた。次いで、この第1グラフト重合処
理化不織布を、第1グラフト重合処理化不織布の内部空
間及び外側表面近傍の空間から空気を排除しないよう
に、2枚の非通気性フィルムでサンドイッチ状に挟み、
この第1グラフト重合処理化不織布の両側に1個ずつ配
置したメタルハライド水銀灯から180mW/cm2の
照度で、365nm中心の紫外線を15秒間照射して、
前記工程で結合したグラフト重合体に更にアクリル酸を
重合させた。このとき、第1グラフト重合処理化不織布
の温度は110℃であり、前記グラフト重合用液が2枚
の非通気性フィルムの四方から蒸発する状態にあった。
次いで、グラフト重合した不織布を充分に水洗いし、乾
燥した後、線圧10N/cmでカレンダー処理して、本
発明のセパレータ(面密度=60.8g/m2,厚さ=
0.15mm,グラフト率=9.8%)を製造した。Then, after impregnating the non-woven fabric before treatment with the graft polymerization solution (the surface density of the non-woven fabric is 100 g / m 2).
Respect, containing the graft polymerization solution at a rate of 80 g / m 2), at an intensity of 180 mW / cm 2 from a metal halide mercury lamps which are arranged one on each side of the nonwoven fabric for 15 seconds with ultraviolet rays of 365nm centered in air irradiation Then, acrylic acid was graft-polymerized. Next, the first graft-polymerized non-woven fabric is sandwiched between two non-breathable films so as not to exclude air from the internal space and the space near the outer surface of the first graft-polymerized non-woven fabric,
Irradiation of ultraviolet rays with a center of 365 nm was performed for 15 seconds at an illuminance of 180 mW / cm 2 from a metal halide mercury lamp arranged one on each side of the first graft polymerization-treated nonwoven fabric,
Acrylic acid was further polymerized on the graft polymer bonded in the above step. At this time, the temperature of the first graft-polymerized nonwoven fabric was 110 ° C., and the graft-polymerization liquid was in a state of evaporating from all sides of the two impermeable films.
Next, the graft-polymerized nonwoven fabric is sufficiently washed with water, dried, and calendered at a linear pressure of 10 N / cm to obtain the separator of the present invention (area density = 60.8 g / m 2 , thickness =
0.15 mm, graft ratio = 9.8%).
【0074】[0074]
【実施例2】以下の配合成分から調製したグラフト重合
用液を用いたこと以外は、前記実施例1の手順を繰り返
すことにより、本発明のセパレータ(面密度=60.8
g/m2,厚さ=0.15mm,グラフト率=9.8
%)を製造した。 (1)アクリル酸モノマー 30 mass% (2)ベンゾフェノン 0.1mass% (3)硫酸鉄 0.4mass% (4)ノニオン系界面活性剤 0.1mass% (5)ポリエチレングリコール(重合度:400) 10 mass% (6)水 59.4mass%Example 2 The separator of the present invention (area density = 60.8) was obtained by repeating the procedure of Example 1 except that a graft polymerization solution prepared from the following components was used.
g / m 2 , thickness = 0.15 mm, graft ratio = 9.8
%). (1) Acrylic acid monomer 30 mass% (2) Benzophenone 0.1 mass% (3) Iron sulfate 0.4 mass% (4) Nonionic surfactant 0.1 mass% (5) Polyethylene glycol (degree of polymerization: 400) 10 mass% (6) Water 59.4 mass%
【0075】[0075]
【実施例3】以下の配合成分から調製したグラフト重合
用液を用いたこと以外は、前記実施例1の手順を繰り返
すことにより、本発明のセパレータ(面密度=60.8
g/m2,厚さ=0.15mm,グラフト率=9.8
%)を製造した。 (1)アクリル酸モノマー 30 mass% (2)ベンゾフェノン 0.1 mass% (3)硫酸鉄 0.4 mass% (4)ノニオン系界面活性剤 0.05mass% (5)ポリエチレングリコール(重合度:400) 10 mass% (6)水 59.45mass%Example 3 The procedure of Example 1 was repeated to obtain a separator of the present invention (area density = 60.8), except that a graft polymerization solution prepared from the following components was used.
g / m 2 , thickness = 0.15 mm, graft ratio = 9.8
%). (1) Acrylic acid monomer 30 mass% (2) Benzophenone 0.1 mass% (3) Iron sulfate 0.4 mass% (4) Nonionic surfactant 0.05 mass% (5) Polyethylene glycol (degree of polymerization: 400) ) 10 mass% (6) Water 59.45 mass%
【0076】[0076]
【実施例4】以下の配合成分から調製したグラフト重合
用液を用いたこと以外は、前記実施例1の手順を繰り返
すことにより、本発明のセパレータ(面密度=60.8
g/m2,厚さ=0.15mm,グラフト率=9.8
%)を製造した。 (1)アクリル酸モノマー 30 mass% (2)ベンゾフェノン 0.1mass% (3)硫酸鉄 0.4mass% (4)ノニオン系界面活性剤 1 mass% (5)ポリエチレングリコール(重合度:400) 10 mass% (6)水 58.5mass%EXAMPLE 4 The procedure of Example 1 was repeated to obtain a separator of the present invention (area density = 60.8), except that a graft polymerization solution prepared from the following components was used.
g / m 2 , thickness = 0.15 mm, graft ratio = 9.8
%). (1) Acrylic acid monomer 30 mass% (2) Benzophenone 0.1 mass% (3) Iron sulfate 0.4 mass% (4) Nonionic surfactant 1 mass% (5) Polyethylene glycol (degree of polymerization: 400) 10 mass % (6) Water 58.5 mass%
【0077】[0077]
【実施例5】以下の配合成分から調製したグラフト重合
用液を用いたこと以外は、前記実施例1の手順を繰り返
すことにより、本発明のセパレータ(面密度=60.8
g/m2,厚さ=0.15mm,グラフト率=9.8
%)を製造した。 (1)アクリル酸モノマー 25 mass% (2)ベンゾフェノン 0.3mass% (3)硫酸鉄 0.4mass% (4)ノニオン系界面活性剤 3 mass% (5)ポリエチレングリコール(重合度:400) 10 mass% (6)水 61.3mass%Example 5 The procedure of Example 1 was repeated to obtain a separator of the present invention (area density = 60.8), except that a graft polymerization solution prepared from the following components was used.
g / m 2 , thickness = 0.15 mm, graft ratio = 9.8
%). (1) Acrylic acid monomer 25 mass% (2) Benzophenone 0.3 mass% (3) Iron sulfate 0.4 mass% (4) Nonionic surfactant 3 mass% (5) Polyethylene glycol (degree of polymerization: 400) 10 mass % (6) Water 61.3 mass%
【0078】[0078]
【比較例1】芯成分がポリプロピレンからなり、鞘成分
が高密度ポリエチレン(融点:132℃)からなる芯鞘
型融着繊維(繊度=1.2dtex,繊維長=10m
m;繊維表面を高密度ポリエチレンが100%占める)
100mass%を分散させたスラリーから、湿式抄造
法より繊維ウエブを形成した。次いで、この繊維ウエブ
を136℃で熱処理した後、線圧力10N/cmの(常
温の)ロール間を通して、芯鞘型融着繊維の鞘成分であ
る高密度ポリエチレンを融着させて処理前不織布を形成
した。[Comparative Example 1] A core-sheath type fusion-bonded fiber (fineness = 1.2 dtex, fiber length = 10 m) in which the core component is made of polypropylene and the sheath component is made of high-density polyethylene (melting point: 132 ° C.)
m; high-density polyethylene occupies 100% of the fiber surface)
From the slurry in which 100 mass% was dispersed, a fiber web was formed by a wet papermaking method. Next, after the fiber web is heat-treated at 136 ° C., high-density polyethylene, which is a sheath component of the core-sheath type fused fiber, is fused between rolls (at room temperature) at a linear pressure of 10 N / cm to form a non-woven fabric before treatment. Formed.
【0079】他方、次の配合成分(1)〜(5)から、
グラフト重合用液を調製した。 (1)アクリル酸モノマー 25 mass% (2)ベンゾフェノン 0.3mass% (3)硫酸鉄 0.4mass% (4)ノニオン系界面活性剤 3 mass% (5)水 71.3mass%On the other hand, from the following components (1) to (5),
A liquid for graft polymerization was prepared. (1) Acrylic acid monomer 25 mass% (2) Benzophenone 0.3 mass% (3) Iron sulfate 0.4 mass% (4) Nonionic surfactant 3 mass% (5) Water 71.3 mass%
【0080】次いで、前記処理前不織布に前記グラフト
重合用液を含浸した後(不織布の面密度100g/m2
に対して、80g/m2の割合でグラフト重合用液を含
有)、この不織布を、不織布の内部空間及び外側表面近
傍の空間から空気を排除するように、非通気性フィルム
で挟み、この不織布の両側に1個ずつ配置したメタルハ
ライド水銀灯から180mW/cm2の照度で、365
nm中心の紫外線を30秒間照射して、アクリル酸をグ
ラフト重合させた。次いで、グラフト重合した不織布を
充分に水洗いし、乾燥した後、線圧10N/cmでカレ
ンダー処理して、比較用セパレータ(面密度=59.8
g/m2,厚さ=0.15mm,グラフト率=10.5
%)を製造した。Next, after impregnating the non-woven fabric before treatment with the graft polymerization solution (area density of the non-woven fabric is 100 g / m 2).
Respect, containing the graft polymerization solution at a rate of 80 g / m 2), the non-woven fabric, so as to exclude air from the space of the inner space and outer surface vicinity of the nonwoven fabric was sandwiched between a non-breathable film, the nonwoven fabric At an illuminance of 180 mW / cm 2 from a metal halide mercury lamp arranged one on each side of
Acrylic acid was graft-polymerized by irradiating an ultraviolet ray having a nm center for 30 seconds. Next, the graft-polymerized nonwoven fabric is sufficiently washed with water, dried, and calendered at a linear pressure of 10 N / cm to obtain a separator for comparison (area density = 59.8).
g / m 2 , thickness = 0.15 mm, graft ratio = 10.5
%).
【0081】[0081]
【物性評価】(1)アンモニア捕捉量の測定 前記実施例1〜5で製造した本発明のセパレータ及び前
記比較例1で製造した比較用セパレータのアンモニア捕
捉量を測定した。なお、測定は、各セパレータにつき、
10個のサンプルを用いて行なった。結果を表1に示
す。表1において、括弧内の数値は、10個のデータの
最小値及び最大値を示し、その上の数値は、10個のデ
ータの平均値を示す。単位は「mmol/g」である。[Evaluation of Physical Properties] (1) Measurement of Ammonia Capture Amount The ammonia capture amount of the separator of the present invention manufactured in Examples 1 to 5 and the comparative separator manufactured in Comparative Example 1 were measured. The measurement was performed for each separator.
This was performed using 10 samples. Table 1 shows the results. In Table 1, the values in parentheses indicate the minimum and maximum values of 10 data, and the values above them indicate the average value of 10 data. The unit is “mmol / g”.
【0082】(2)容量維持率の測定 電極の集電体として、発泡ニッケル基材を用いたペース
ト式ニッケル正極(33mm幅,182mm長)と、ペ
ースト式水素吸蔵合金負極(メッシュメタル系合金,3
3mm幅,247mm長)とを作成した。次いで、前記
実施例1〜5及び前記比較例1で調製した各セパレータ
を、35mm幅及び410mm長に裁断した後、それぞ
れ正極と負極との間に挟み、渦巻き状に巻回して、SC
型対応の電極群を作成した。この電極群を外装缶に収納
した後、電解液として5mol/l水酸化カリウム及び
1mol/l水酸化リチウムを外装缶に注液し、封缶し
て円筒型ニッケル−水素電池を作成した。(2) Measurement of capacity retention ratio As a current collector of an electrode, a paste-type nickel positive electrode (33 mm width, 182 mm length) using a foamed nickel base material and a paste-type hydrogen storage alloy negative electrode (mesh metal alloy, 3
3 mm width, 247 mm length). Next, after each separator prepared in Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 was cut into a width of 35 mm and a length of 410 mm, each separator was sandwiched between a positive electrode and a negative electrode, and spirally wound to form an SC.
An electrode group corresponding to the type was created. After this electrode group was housed in an outer can, 5 mol / l potassium hydroxide and 1 mol / l lithium hydroxide were injected into the outer can as an electrolytic solution and sealed to form a cylindrical nickel-hydrogen battery.
【0083】次いで、それぞれの円筒型ニッケル−水素
電池を、0.1Cで容量に対して150%充電した後、
0.1Cで放電し、終止電圧が1.0Vでの初期容量
(A)を測定した。次いで、0.1Cで容量に対して1
50%充電した後、温度65℃の恒温室内に5日間放置
した。その後、再度、0.1Cで放電し、終止電圧が
1.0Vでの容量(B)を測定した。これらの結果か
ら、次式(4)により容量維持率(C)を算出した: C(%)=(B/A)×100 (4) なお、測定は、各セパレータにつき、10個のサンプル
を用いて行なった。Next, each cylindrical nickel-metal hydride battery was charged at 0.1 C to 150% of its capacity,
The battery was discharged at 0.1 C, and the initial capacity (A) at a final voltage of 1.0 V was measured. Then, at 0.1 C, 1
After being charged 50%, the battery was left in a constant temperature room at a temperature of 65 ° C. for 5 days. Thereafter, the battery was discharged again at 0.1 C, and the capacity (B) at a final voltage of 1.0 V was measured. From these results, the capacity retention ratio (C) was calculated by the following equation (4): C (%) = (B / A) × 100 (4) The measurement was performed on 10 samples for each separator. Was performed using
【0084】結果を表1に示す。表1において、括弧内
の数値は、10個のデータの最小値及び最大値を示し、
その上の数値は、10個のデータの平均値を示す。単位
は「%」である。表1に示すように、本発明のセパレー
タは、容量維持率が高く、しかも、容量維持率のばらつ
きが小さいため、品質の安定したセパレータである。Table 1 shows the results. In Table 1, the numerical values in parentheses indicate the minimum and maximum values of the ten data,
The numerical value above it indicates the average value of 10 data. The unit is “%”. As shown in Table 1, the separator of the present invention has a high capacity retention rate and a small variation in the capacity retention rate, so that the separator is stable in quality.
【0085】 《表1》 平均アンモニア捕捉量 容量維持率 実施例1 0.55 61 (0.53〜0.58) (58〜62) 実施例2 0.58 62 (0.56〜0.60) (60〜63) 実施例3 0.63 63 (0.62〜0.64) (62〜64) 実施例4 0.48 60 (0.40〜0.52) (50〜62) 実施例5 0.43 58 (0.38〜0.48) (48〜61) 比較例1 0.35 45 (0.32〜0.38) (42〜48) << Table 1 >> Average Ammonia Capture Amount Capacity Retention Rate Example 1 0.55 61 (0.53 to 0.58) (58 to 62) Example 2 0.58 62 (0.56 to 0.60) (60-63) Example 3 0.63 63 (0.62-0.64) (62-64) Example 4 0.486 (0.40-0.52) (50-62) Example 5 0.435 58 (0.38 to 0.48) (48 to 61) Comparative Example 1 0.35 45 (0.32 to 0.38) (42 to 48)
【0086】[0086]
【発明の効果】本発明のアルカリ電池用セパレータは、
自己放電抑制作用に優れているだけでなく、濡れ性及び
容量維持率のばらつきにおいて優れた特性を有する。本
発明の製造方法によれば、このような優れた特性を有す
る本発明のアルカリ電池用セパレータを製造することが
できる。As described above, the separator for an alkaline battery of the present invention comprises:
In addition to being excellent in self-discharge suppressing action, it has excellent properties in variations in wettability and capacity retention. According to the production method of the present invention, the alkaline battery separator of the present invention having such excellent characteristics can be produced.
【図1】アンモニア捕捉量の測定に用いる装置を模式的
に示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory view schematically showing an apparatus used for measuring an amount of captured ammonia.
1・・・パルナス・ワグナー蒸留装置;11・・・丸底
フラスコ;12・・・排水器;13・・・液注入口;1
4・・・真空ビン;15・・・冷却器;16・・・アン
モニア捕捉用フラスコ;17・・・クリップ;21・・
・注液管;22,23,24,25,26・・・誘導
管。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Parnas-Wagner distillation apparatus; 11 ... round bottom flask; 12 ... drainer; 13 ... liquid inlet;
4 ... vacuum bottle; 15 ... cooler; 16 ... ammonia capture flask; 17 ... clip;
-Injection pipe; 22, 23, 24, 25, 26 ... guide pipe.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 宏一 茨城県猿島郡総和町大字北利根7番地 日 本バイリーン株式会社内 (72)発明者 伊藤 康博 茨城県猿島郡総和町大字北利根7番地 日 本バイリーン株式会社内 (72)発明者 山崎 洋昭 茨城県猿島郡総和町大字北利根7番地 日 本バイリーン株式会社内 Fターム(参考) 5H021 BB01 BB02 BB05 BB08 BB12 BB13 BB15 BB19 CC02 EE04 EE16 EE34 HH00 HH01 HH06 HH07 HH10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Koichi Kato 7-city Kitatone, Sowa-cho, Sarushima-gun, Ibaraki Prefecture Within Japan Vilene Co., Ltd. (72) Yasuhiro Ito 7-city Kitatone, Sowa-cho, Sarushima-gun, Ibaraki Inside the Vilene Co., Ltd. (72) Inventor Hiroaki Yamazaki 7th, Kitatone, Sowa-cho, Sarushima-gun, Ibaraki Japan F-term in the Vileen Co., Ltd. 5H021 BB01 BB02 BB05 BB08 BB12 BB13 BB15 BB19 CC02 EE04 EE16 EE34 HH00 HH01 HH06 HH07 HH10
Claims (10)
/g以上である繊維シートを含むことを特徴とする、ア
ルカリ電池用セパレータ。An average amount of captured ammonia is 0.4 mmol.
/ G or more, wherein the separator for an alkaline battery comprises a fiber sheet.
eq/gである繊維シートを含む、請求項1に記載のア
ルカリ電池用セパレータ。2. A potassium ion exchange capacity of 0.3 to 2 m.
The separator for an alkaline battery according to claim 1, comprising a fiber sheet of eq / g.
ートである、請求項1又は2に記載のアルカリ電池用セ
パレータ。3. The alkaline battery separator according to claim 1, wherein the fiber sheet is a graft-polymerized fiber sheet.
3に記載のアルカリ電池用セパレータ。4. The alkaline battery separator according to claim 3, wherein the graft ratio is 5 to 20%.
ー、及び/又はポリマーと0.01〜3mass%の界
面活性剤とを含有するグラフト重合用液を付着させた繊
維シートを、酸素存在下でグラフト重合処理した後、繊
維シートの上面及び下面の全領域を非通気性フィルムで
覆った状態で、更にグラフト重合処理を行なって、アル
カリ電池用セパレータ用のグラフト重合化繊維シートを
調製することを特徴とする、アルカリ電池用セパレータ
の製造方法。5. A fiber sheet to which a graft polymerization solution containing a graft-polymerizable monomer, oligomer, and / or polymer and 0.01 to 3% by mass of a surfactant is adhered is graft-polymerized in the presence of oxygen. After the treatment, in a state where the entire area of the upper surface and the lower surface of the fiber sheet is covered with the air-impermeable film, further graft polymerization is performed to prepare a graft-polymerized fiber sheet for an alkaline battery separator. To manufacture a separator for an alkaline battery.
フト重合可能なモノマー、オリゴマー、及び/又はポリ
マー濃度が、10〜40mass%である、請求項5に
記載の製造方法。6. The method according to claim 5, wherein the concentration of the graft-polymerizable monomer, oligomer, and / or polymer contained in the graft polymerization solution is 10 to 40 mass%.
ss%の連鎖移動剤を更に含有する、請求項5又は6に
記載の製造方法。7. The method according to claim 7, wherein the graft polymerization liquid is 3 to 50 ma.
The production method according to claim 5, further comprising ss% of a chain transfer agent.
ルである、請求項7に記載の製造方法。8. The method according to claim 7, wherein the chain transfer agent is polyethylene glycol.
mass%の反応開始剤を更に含有する、請求項5〜8
のいずれか一項に記載の製造方法。9. The method according to claim 9, wherein the graft polymerization liquid is 0.05 to 1%.
9. The composition according to claim 5, further comprising a mass% of a reaction initiator.
The production method according to any one of the above.
非通気性フィルムで覆った状態で行なうグラフト重合処
理を、温度が100℃以上の条件下で実施する、請求項
5〜9のいずれか一項に記載の製造方法。10. The graft polymerization treatment performed in a state in which the entire area of the upper surface and the lower surface of the fiber sheet is covered with an air-impermeable film is performed at a temperature of 100 ° C. or higher. The production method according to claim 1.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001256948A (en) * | 2000-03-14 | 2001-09-21 | Toshiba Battery Co Ltd | Nickel-hydrogen secondary battery |
| US7407728B2 (en) | 2001-09-07 | 2008-08-05 | Carl Freudenberg Kg | Alkaline cell or battery |
| JP2013114751A (en) * | 2011-11-24 | 2013-06-10 | Toyota Motor Corp | Separator for nonaqueous secondary battery |
-
2000
- 2000-01-27 JP JP2000018945A patent/JP2001210298A/en active Pending
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| JP2001256948A (en) * | 2000-03-14 | 2001-09-21 | Toshiba Battery Co Ltd | Nickel-hydrogen secondary battery |
| US7407728B2 (en) | 2001-09-07 | 2008-08-05 | Carl Freudenberg Kg | Alkaline cell or battery |
| JP2013114751A (en) * | 2011-11-24 | 2013-06-10 | Toyota Motor Corp | Separator for nonaqueous secondary battery |
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