特開 2017-143065 電池セパレータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-143065(P2017-143065A)

(43)【公開日】2017年8月17日

(54)【発明の名称】電池セパレータ

(51)【国際特許分類】

   H01M 2/16 20060101AFI20170721BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/16 N

【審査請求】有

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2017-35744(P2017-35744)

(22)【出願日】2017年2月28日

(62)【分割の表示】特願2015-507418(P2015-507418)の分割

【原出願日】2013年2月22日

(31)【優先権主張番号】12165714.2

(32)【優先日】2012年4月26日

(33)【優先権主張国】EP

(71)【出願人】

【識別番号】500077889

【氏名又は名称】レンツィング アクチェンゲゼルシャフト

(74)【代理人】

【識別番号】100117444

【弁理士】

【氏名又は名称】片山 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100149076

【弁理士】

【氏名又は名称】梅田 慎介

(72)【発明者】

【氏名】ギャロ，マルコ

(72)【発明者】

【氏名】スレーター，ピーター アンドリュー

(72)【発明者】

【氏名】ポッター，クリス

【テーマコード（参考）】

5H021

【Ｆターム（参考）】

5H021BB07

5H021BB20

5H021CC01

5H021CC02

5H021EE11

5H021EE23

5H021HH01

(57)【要約】      （修正有）

【課題】アルカリ溶液に対する耐性が高められたセルロース系繊維を有する電池セパレータの提供。
【解決手段】リヨセル類のセルロース系繊維を含み、リヨセル繊維のＲ１０値、Ｒ１８値およびヘミセルロース含有量がＲ１０＞８３％、好ましくは＞８４％、より好ましくは＞８９％、かつＲ１８＞９３％、好ましくは＞９４％、より好ましくは＞９７％、かつヘミセルロース含有量＜３％、より好ましくは＜２％である電池セパレータ。前記電池セパレータは好ましくはリヨセル繊維がマーセル化されており、好ましくは６％以下のＫＯＨ中重量減を示し、好ましくはフラジール通気量が５０ｃｍ³／ｃｍ²／秒より小さい。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

リヨセル類のセルロース系繊維を含む電池セパレータであって、前記リヨセル繊維のＲ１０値、Ｒ１８値およびヘミセルロース含有量が以下の通り、
Ｒ１０＞８３％、好ましくは＞８４％
Ｒ１８＞９３％、好ましくは＞９４％
ヘミセルロース含有量＜３％
である電池セパレータ。

【請求項2】

前記リヨセル繊維のＲ１０値、Ｒ１８値およびヘミセルロース含有量が以下の通り、
Ｒ１０＞８９％
Ｒ１８＞９７％
ヘミセルロース含有量＜２％
である、請求項１に記載の電池セパレータ。

【請求項3】

請求項１または２に記載のＲ１０値、Ｒ１８値およびヘミセルロース含有量を示すリヨセル繊維の混合物を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の電池セパレータ。

【請求項4】

前記リヨセル繊維がマーセル化されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の電池セパレータ。

【請求項5】

前記マーセル化リヨセル繊維のＲ１０値およびＲ１８値が以下の通り、
Ｒ１０＞８７％、好ましくは＞９３％
Ｒ１８＞９５％、好ましくは＞９８％
であることを特徴とする、請求項４に記載の電池セパレータ。

【請求項6】

セパレータ中の前記リヨセル繊維の量が１％から１００％、好ましくは１５％以上、２５％以上、４０％以上、または５０％以上であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の電池セパレータ。

【請求項7】

＜６．０％、好ましくは５．５％以下、より好ましくは５％以下、最も好ましくは４％以下のＫＯＨ中重量減を示すことを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の電池セパレータ。

【請求項8】

＜４．５％、好ましくは３．５％以下、最も好ましくは２％以下のＫＯＨ中面積減を示すことを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の電池セパレータ。

【請求項9】

＜５０ｃｍ³／ｃｍ²／秒、好ましくは２０ｃｍ³／ｃｍ²／秒、最も好ましくは３．５ｃｍ³／ｃｍ²／秒から１５ｃｍ³／ｃｍ²／秒のフラジール通気量を示すことを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の電池セパレータ。

【請求項10】

リヨセル類のセルロース系繊維の使用であって、前記繊維が、
− 値Ｒ１０＞８３％、好ましくは＞８４％
− 値Ｒ１８＞９３％、好ましくは＞９４％
− ヘミセルロース含有量＜３％
を電池セパレータにおいて示す、使用。

【請求項11】

前記リヨセル繊維がマーセル化されていることを特徴とする、請求項１０に記載の使用。

【請求項12】

リヨセル類のセルロース系繊維であって、
− 値Ｒ１０＞８３％、好ましくは＞８４％
− 値Ｒ１８＞９３％、好ましくは＞９４％
− ヘミセルロース含有量＜３％、および
− 長さ２から１０ｍｍ
を示すセルロース系繊維。

【請求項13】

前記リヨセル繊維がマーセル化されていることを特徴とする、請求項１２に記載のセルロース系繊維。

【請求項14】

請求項１から９のいずれかに記載の電池セパレータを備える電池、好ましくはアルカリ電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ポリマー繊維を含む多孔質層を備えるセパレータを含む、アルカリ（一次および二次）ならびにリチウム電池を含めた電池の分野に関する。

【0002】

このようなセパレータは、電池のアノードとカソードとの間の電気的接続、または短絡を防止するように働く。

【背景技術】

【0003】

セルロース系繊維の電解質を吸収し保持する能力により、セルロース系繊維が電池セパレータにおいて広く採用されている。しかしながら、これらのセルロース系繊維（レーヨンまたはマーセル化パルプのような）の一部は、フィブリル化能が悪く、したがって密度、空隙率および寸法安定性に関して所望の特性を有する電池セパレータを得ることができない。

【0004】

リヨセル類のセルロース系繊維は、そのフィブリル化能が良く知られており、電池セパレータに採用されている。リヨセル繊維は、セルロースの第３級アミンオキシド溶液から紡糸される。

【0005】

細かく、かつ長いフィブリルのおかげで、そのような繊維によって作製されるセパレータは適切な空隙率を有し、電池内部のイオン移動度は非常に良好で、電池の効率は高い。フィブリルは、製紙時に非常にしっかりと織り交ざり、縮小が少なく寸法安定性の高い緻密な構造を形成する。さらに、細孔の平均径が小さく、これはデンドライトにとっての障壁を表す。

【0006】

電池セパレータにおけるリヨセル繊維の使用は、ＥＰ０５７２９２１Ａ１、米国特許出願公開第２００７／００１４０８０（Ａ１）号、米国特許出願公開第２０１０／０３１０９２１号および米国特許出願公開第２００９／００１７３８５（Ａ１）号に開示されている。ＷＯ９７／３７３９２には、セルロースのアミンオキシド溶液から形成されるセルロース膜から作製される電池セパレータが開示されている。さらなる最先端技術が、米国特許第５，７００，７００号およびＤＥ１９８５５６４４によって提供されている。

【0007】

とりわけ、アルカリ電池の場合には、電池セパレータは、強い電解質（３０〜４０％ＫＯＨなど）の存在下で優れた化学安定性を有することが必要とされる。様々な種類の電池における電池セパレータの要件についてのさらなる詳細が、たとえば、ＷＯ２００７／０４１３１２に開示されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

アルカリ溶液に対する耐性が高められたセルロース系繊維を有する電池セパレータを作製することが、依然として望まれる。

【課題を解決するための手段】

【0009】

したがって、一態様において、本発明は電池セパレータを提供する。この電池セパレータはリヨセル類のセルロース系繊維を含み、リヨセル繊維のＲ１０値、Ｒ１８値およびヘミセルロース含有量が以下の通り、
Ｒ１０＞８３％、好ましくは＞８４％
Ｒ１８＞９３％、好ましくは＞９４％
ヘミセルロース含有量＜３％である。

【0010】

さらなる態様において、本発明はリヨセル類のセルロース系繊維の使用を提供し、前記繊維は、
− 値Ｒ１０＞８３％、好ましくは＞８４％
− 値Ｒ１８＞９３％、好ましくは＞９４％
− ヘミセルロース含有量＜３％
を電池セパレータにおいて示す。

【0011】

本発明はさらに、リヨセル類のセルロース系繊維を提供し、前記繊維は、
− 値Ｒ１０＞８３％、好ましくは＞８４％
− 値Ｒ１８＞９３％、好ましくは＞９４％
− ヘミセルロース含有量＜３％、および
− ２から１０ｍｍの長さ
を示す。

【0012】

最後に、本発明は、本発明による電池セパレータを備える電池、好ましくはアルカリ電池を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明および比較例による電池セパレータの耐アルカリ特性を示すグラフである。

【図2】本発明および比較例による電池セパレータの通気量特性を示すグラフである。

【図3】Ｒ１０値に関して、リヨセル繊維のマーセル化が耐アルカリ性に与える影響を示すグラフである。

【図4】Ｒ１８値に関して、リヨセル繊維のマーセル化が耐アルカリ性に与える影響を示すグラフである。

【図5】Ｒ１０値に関して、リヨセル繊維のマーセル化が耐アルカリ性に与える影響を示すグラフである。

【図6】Ｒ１８値に関して、リヨセル繊維のマーセル化が耐アルカリ性に与える影響を示すグラフである。

【図7】非マーセル化およびマーセル化リヨセル繊維についてのショッパー・リーグラー試験の結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

驚くべきことに、特定の特性一式、すなわち、Ｒ１０値、Ｒ１８値およびヘミセルロース含有量を有するリヨセル繊維が、電池セパレータ用にこれまで提案されてきた標準的なリヨセル繊維よりも、特にアルカリ電池の電解質に対してはるかに優れた耐性を示すことが分かった。

【0015】

当業者に知られている通り、セルロース基質のＲ１０値は、基質を１０％ＮａＯＨにさらした場合の未溶解残渣量である。Ｒ１８は、基質を１８％ＮａＯＨにさらした場合の未溶解残渣量を反映している。両値は、ＤＩＮ５４３５５に従って測定することができる。

【0016】

Ｒ１０、Ｒ１８およびヘミセルロース含有量について本願中で与えられている値はすべて、ｗｔ．％である。

【0017】

ヘミセルロースの含有量は、キシランとマンナンとの総和であると理解されている。ヘミセルロースの含有量を決定するための方法は、以下でさらに提示する。

【0018】

上記仕様を満たすリヨセル繊維を含む電池セパレータを製造すると、４０％ＫＯＨ中セパレータの重量減が著しく低下することが分かった。

【0019】

さらに、上記リヨセル繊維を含有するセパレータの４０％ＫＯＨ中面積減は、他のセルロース系繊維を含有するセパレータと比較して小さい。

【0020】

上記特性を有するリヨセル繊維のフィブリル化度（ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｆｉｂｒｉｌｌａｔｉｏｎ）もまた、従来のビーターシステムで叩解した場合には高い。たとえば、叩解繊維のカナダ標準ろ水度（ＣＳＦ）は７００ｍｌを下回り、好ましくは５００ｍｌを下回る。

【0021】

電池セパレータの耐アルカリ性は、リヨセル繊維のＲ１０値、Ｒ１８値およびヘミセルロース含有量が以下のようなリヨセル繊維を採用した場合には、さらに強化された。
Ｒ１０＞８９％
Ｒ１８＞９７％
ヘミセルロース含有量＜２％

【0022】

このようなリヨセル繊維が優れた耐アルカリ性を示したことから、ＫＯＨ中重量減が極めて小さいセパレータの作製に特に適していた。にもかかわらず、Ｒ１８値およびＲ１０値が極めて高く、ヘミセルロース含有量が極めて低いリヨセル繊維のビーター処理はより困難である。したがって、ＫＯＨ中縮小が少なく適切な空隙率を有するセパレータの作製に適している細かいフィブリルを得ることが、より困難である。

【0023】

本発明による電池セパレータは、上述したＲ１０値、Ｒ１８値およびヘミセルロース含有量を示すリヨセル繊維の混合物を備えることができる。

【0024】

本発明の特に好ましい実施形態においては、リヨセル繊維はマーセル化されている。

【0025】

セルロース系繊維をマーセル化することは、糸および布特性を改良するために、繊維物産業においては周知であり、特別な性能を実現する。要するに、マーセル化とは、アルカリ溶液、特にＮａＯＨ溶液を用いた繊維、糸または布の処理を意味する。とりわけリヨセル繊維の繊維構造に対するマーセル化の効果は、とりわけ、Ｓｔａｎａ−Ｋｌｅｉｎｓｃｈｅｋら、Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｅｄ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｆｉｂｒｅｓ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｓｕｒｆａｃｅ ｆｒｅｅ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ、Ｌｅｎｚｉｎｇｅｒ Ｂｅｒｉｃｈｔｅ ８２（２００３）、８３−９５およびＣｏｌｏｍ，Ｘ．、Ｃａｒｒｉｌｌｏ，Ｆ．、Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｉｔｙ ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ｌｙｏｃｅｌｌ ａｎｄ ｖｉｓｃｏｓｅ−ｔｙｐｅ ｆｉｂｒｅｓ ｂｙ ｃａｕｓｔｉｃ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ、Ｅｕｒｏｐ．Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｊ．３８（２００２）、２２２５−２２３０において論じられている。リヨセル繊維を含有する布のマーセル化は、ＷＯ９５／０２４５２４Ａ１に開示されている。

【0026】

マーセル化パルプ（セルロース系繊維であるが、リヨセル繊維のような、セルロース含有溶液から紡糸した人造セルロース系繊維ではない）は、電池セパレータにおいて使用された場合に高い耐アルカリ性を示すが、低いフィブリル化能を示すことが分かっている（米国特許第７，７８１，１０４（Ｂ２）号参照）。明らかに、パルプに行われるマーセル化処理は、パルプのフィブリル化能に悪影響を及ぼす。

【0027】

これとは対照的に、マーセル化リヨセル繊維は、電池セパレータにおいて使用された場合に高い耐アルカリ性を示すだけでなく、高いフィブリル化能も示すことが分かった。

【0028】

本発明のこの好ましい実施形態により採用されるマーセル化リヨセル繊維のＲ１０値およびＲ１８値は、好ましくは以下の通りである。
Ｒ１０＞８７％、好ましくは９３％
Ｒ１８＞９５％、好ましくは９８％

【0029】

これらの非常に高いＲ１０値およびＲ１８値にもかかわらず、リヨセル繊維は、優れた耐アルカリ性を示すだけでなく、叩解工程中に良好なフィブリル化能を依然として示すことが分かった。

【0030】

セパレータにおいて上記要件を満たすリヨセル繊維の量は、１％から１００％、好ましくは１５％以上、２５％以上、４０％以上、または５０％以上の範囲に及ぶことができる。

【0031】

セパレータは、ＰＶＡ繊維およびＰＶＡバインダ、パルプ、ビスコース繊維、またはさらにＲ１０値、Ｒ１８値およびヘミセルロース含有量に関する要件を満たしていないリヨセル繊維など、当業者にとって公知である他の構成成分を含むことができる。

【0032】

セパレータは、単層または多層設計など、任意の公知の設計であってよい。
多層構造では、少なくとも１つの層が不織布層となるべきである。
このような諸実施形態においては、不織布または微孔性層（膜）、たとえば、セロファン、ＰＶＡ、ポリアミド、ポリエステルまたはポリオレフィン類からなる群から選択することができる１つまたは複数の追加の層が存在することがある。

【0033】

一部の実施形態においては、これらの層を互いに接着する、または熱的に結合させることができる。各層を（無機粒子のような）粒子で被覆することも、グラフト化することも、界面活性剤で処理することも、またはコロナ処理することもできる。この種の処理は、米国特許出願公開第２０１２／０２８１０３（Ａ１）号に記載されているように、対称であっても非対称であってもよい。

【0034】

さらに、セパレータは、「イオントラッピング」機能を有する機能性物質を含むこともできる。それらの物質は選択的に、電池性能を低下させるブロック分子であってもよい（米国特許出願公開第２０１１／０１１７４１３（Ａ１）号）。

【0035】

本発明による要件を満たすリヨセル繊維を含む電池セパレータは、以下のような有利な特性を示すことが分かった。
− ＫＯＨ中重量減が＜６．０％、好ましくは５．５％以下、より好ましくは５％以下、最も好ましくは４％以下であること、
− ＫＯＨ中面積減が＜４．５％、好ましくは３．５％以下、最も好ましくは２％以下であること、および／または
− フラジール通気量（Ｆｒａｚｉｅｒ Ａｉｒ Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ）が＜５０ｃｍ³／ｃｍ²／秒、好ましくは２０ｃｍ³／ｃｍ²／秒、最も好ましくは３．５ｃｍ³／ｃ
ｍ²／秒から１５ｃｍ³／ｃｍ²／秒であること。

【0036】

マーセル化リヨセル繊維の場合には、ＫＯＨ中重量減およびＫＯＨ中面積減に関して、以下のようなより一層好ましい特性を得ることができる。
− ＫＯＨ中重量減が＜３．５％、好ましくは２．５％以下であること、
− ＫＯＨ中面積減が＜３．０％、好ましくは１．０％以下であること

【0037】

本発明により採用されるリヨセル繊維は、０．２〜１０ｄｔｅｘ、好ましくは０．２〜
２ｄｔｅｘの範囲の力価を示すことができる。繊維の長さは１〜２０ｍｍ、好ましくは２〜１０ｍｍの範囲でもよい。繊維を叩解した後のフィブリルの直径は、５０ｎｍから１０，０００ｎｍの間でもよい。

【0038】

本発明による要件を満たし、また２から１０ｍｍの長さを示すリヨセル繊維は、これまで提案されていない。

【0039】

本発明による要件を満たすリヨセル繊維は、Ｒ１０値、Ｒ１８値およびヘミセルロース含有量に関して対応する特性を有するセルロース系出発原料、特にパルプまたはパルプ混合物から作製することができる。

【0040】

したがって、本発明により採用されるリヨセル繊維を作製するために、
− セルロース系出発原料の成分すべてが、以下を示すべきであり、
Ｒ１８＞９４％、
Ｒ１０＞８５％および
ヘミセルロース＜３％、
− セルロース系出発原料の重量における少なくとも５０％が以下を示すべきである。
Ｒ１８＞９６％、
Ｒ１０＞９０％および
ヘミセルロース＜３％。

【0041】

非常に高いＲ１０値およびＲ１８値を有するリヨセル繊維を製造するためには、セルロース系出発原料の重量における少なくとも５０％が以下を示すべきである。
Ｒ１８＞９８％、
Ｒ１０＞９７％および
ヘミセルロース＜１％。

【0042】

上記要件を満たすパルプは市販されている、かつ／または製造の各必要性に応じて当業者が製造することができる。たとえば、米国特許出願公開第２００９／０３１２５３６（Ａ１）号またはＷＯ２００５／１１８９５０を参照のこと。

【0043】

セルロース系出発原料は、コットンリンター（ｃｏｔｔｏｎ ｌｉｎｔｅｒ）を含むこともできる。

【0044】

あるいは、本発明によるＲ１０値、Ｒ１８値を示すリヨセル繊維は、リヨセル繊維をマーセル化することによって得ることもできる。

【0045】

典型的には、ＮａＯＨ溶液を用いてマーセル化を行う。溶液中のＮａＯＨの濃度は、好ましくは５ｗｔ．％から２０ｗｔ．％でもよい。処理の継続期間（処理浴における繊維の滞留時間）は、好ましくは１２０から４８０秒でもよい。

【0046】

マーセル化は、切断ステップの直前に繊維製造ライン内で行うことができ、そこでは繊維が依然として「トウ（ｔｏｗ）」と呼ばれる連続フィラメントの形態である。あるいは、繊維が既に「ステープル（ｓｔａｐｌｅ）」または「ショートカット」繊維の形態である場合には、切断後に繊維製造ラインにおいてマーセル化を行うこともできる。もちろん、オフラインでマーセル化を行うこともできる。

【0047】

マーセル化は、繊維の製造に使用されるパルプの種類または他の条件からは独立に、どんな種類のリヨセル繊維にも適用することができる。マーセル化のための出発原料として、そのＲ１０値およびＲ１８値が既に高いリヨセル繊維を採用する場合、とりわけＲ１０
値およびＲ１８値が本発明の要件を既に満たす場合（上記のようなパルプから作製されているため）、優れた結果を得ることができる。

【実施例】

【0048】

試験方法
ヘミセルロース含有量を決定するための試験方法
原理：２段階硫酸加水分解に続いて、陰イオン交換クロマトグラフィーによって得られる単糖類の定量化。
手順：
加水分解：
小さい電磁撹拌器を備えているＣ型培養管（Ｗｈｅａｔｏｎ）に、試料の約５０ｍｇを入れる。その後、激しい撹拌の下７２．３％硫酸０．５ｍｌを加え、反応管を閉じる。この混合物を、頻繁に撹拌しながら３時間室温で保って、試料を適切に溶解させる。

【0049】

第２の加水分解ステップでは、水８．５ｍｌを加え、加熱ブロックに反応槽を設置し、１１０℃まで９０分間加熱する。

【0050】

試料溶液を冷却し、ろ過し（０．４５μｍ）、５０倍に希釈し、水酸化ナトリウムで中和する。
クロマトグラフィー：
カラム：Ｄｉｏｎｅｘ ＣａｒｂｏＰａｃ ＰＡ１０ ４*５０＋４*２５０ｍｍ
溶離液Ａ：ＭｉｌｌｉＱ水
溶離液Ｂ：０．３５Ｍ水酸化ナトリウム
流量：１ｍｌ／分
温度：周囲
注入量：２０μｌ
ポストカラム試薬：０．３５Ｍ水酸化ナトリウム（０．８ｍｌ／分）
検出：パルスアンペロメトリック検出（Ｄｉｏｎｅｘ ＥＤ４０）
ランタイム：５１分

【0051】

勾配プログラム

【0052】

【表1】

【0053】

しかしながら、同等の結果を伴う他の陰イオン交換カラムを用いてクロマトグラフィーを行うこともできる。

【0054】

クロマトグラフィーの結果の評価および定量化は、当業者にとって周知である。

【0055】

紙に関する試験：
坪量
ＥＤＡＮＡ標準ＷＳＰ１３０．１に従って測定

【0056】

厚さ
ＡＳＴＭ Ｄ１７７７に従って測定

【0057】

密度
計算：密度（ｇ／ｃｍ³）＝（坪量［ｇ／ｍ²］／１００００）／（厚さ［μｍ］／１００００）

【0058】

耐アルカリ（ＫＯＨ中面積縮小率）
手順：
− 四角形シート１２０ｍｍ×１２０ｍｍ（Ａ１）を切り取る。紙が均一である試験片を慎重に切り取る。
− ７０℃の４０％ＫＯＨ溶液に試験片を浸漬する。
− 浴内で８時間保持する。
− 湿潤試料の面積（Ａ２）を測定する。
面積縮小率（％）＝（Ａ１−Ａ２）／Ａ１×１００

【0059】

耐アルカリ（ＫＯＨ中重量減少率）
手順：
− 重量が約５ｇである１つまたは複数のセパレータ片を切り取る。
− ８０℃で１時間、試料を乾燥させる。
− 乾燥試料（Ｗ１）を秤量する。
− ７０℃の４０％ＫＯＨ溶液に乾燥試料を浸漬する。
− 浴内で８時間保持する。
− 試料を水で洗浄する。
− ８０℃で１時間、試料を乾燥させる。
− 乾燥試料（Ｗ２）を秤量する。
重量減少率（％）＝（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗ１×１００

【0060】

フラジール通気量
ＪＩＳ１０９６−６．２７に従って通気量を測定した。
材料を通過する空気流の差圧は、水０．５インチであった。

【0061】

空隙率
空隙率は、紙坪量（ｇ／ｍ²）をポリマー密度（ｇ／ｍ³）と紙厚さ（μｍ）で割って、１００を掛けて、最後にその結果を１００から差し引くことで算出した。
空隙率（％）＝１００−（坪量／［密度×厚さ］×１００）

【0062】

リヨセル繊維の製造
異なるパルプからそれ自体は当業者に公知である方法に従って、リヨセル繊維を製造した。採用したパルプの特性、パルプから製造した繊維中におけるそれらのパルプそれぞれの量、および結果として得られる繊維の特性を以下の表に記載する。

【0063】

【表2】

【0064】

したがって、繊維例Ｃ、ＤおよびＱは、本発明による要件を満たす。繊維Ａ、Ｇ、Ｈ、ＢおよびＦは比較例を構成する。

【0065】

叩解
ＩＳＯ５２６４−１に従って、Ｖａｌｌｅｙ Ｂｅａｔｅｒによりリヨセル繊維を叩解した。
ＩＳＯ５２６４−２に従って、ＰＦＩ Ｕ３０００ミルによりパルプ繊維を叩解した。

【0066】

紙試料
ＥＮ ＩＳＯ５２６９／２に従って、ＲＡＰＩＤ−ＫＯＴＨＥＮシート形成機により紙試料を調製した。

【0067】

上にまとめた繊維から、任意選択で他の構成成分との混合物で、様々な紙を製造した。

【0068】

紙試料の組成ならびにそこで決定した特性を以下の表にまとめる。

【0069】

【表3】

【0070】

【表4】

【0071】

図１および図２は、上記実施例の一部に加えて、リヨセル繊維を含有していない一部の追加比較例の耐アルカリ性（図１）特性および通気量（図２）特性を示す。

【0072】

各場合において、電池セパレータは、セルロース系成分（本発明によるリヨセル繊維、本発明によるものではないリヨセル繊維、またはユーカリパルプ、レーヨン、コットンリンターパルプ、マーセル化木材パルプなどの他のセルロース系原料）５０％と、ＰＶＡ繊維３５％ならびにＰＶＡバインダ１５％とを含有していた。

【0073】

マーセル化リヨセル繊維の使用
上記例ＢおよびＣについて、同じ出発原料から製造し、同じ条件下で紡糸したリヨセル繊維を、トウの形態でＮａＯＨ水溶液中でマーセル化した。その後、繊維を３ｍｍの長さに切断した。マーセル化工程では、以下のパラメーターを採用した。
ＮａＯＨの濃度（％）：５−１０−１５−２０
滞留時間（秒）：１２０−２４０−４８０
浴温度（℃）：２５

【0074】

Ｒ１０値およびＲ１８値に関するマーセル化繊維の耐アルカリ性を決定した。

【0075】

Ｒ１０値およびＲ１８値に関する各試験方式および結果を以下の表にまとめる。

【0076】

【表5】

【0077】

例Ｃの繊維に関して図３（Ｒ１０値）および図４（Ｒ１８値）に、例Ｂの繊維に関して図５（Ｒ１０値）および図６（Ｒ１８値）に、グラフで結果を示してある。

【0078】

本発明の要件を既に満たすリヨセル繊維（例Ｃ）のＲ１０値およびＲ１８値は、マーセル化処理によってさらに高まり、また本発明の要件を満たしていないリヨセル繊維（例Ｂ）のＲ１０値およびＲ１８値は、マーセル化処理によって要件を満たすように、上昇させることができることがわかる。

【0079】

Ｖａｌｌｅｙ Ｂｅａｔｅｒ内の例Ｂの非マーセル化繊維および上記例Ｂ−４−３によるマーセル化繊維について、ショッパー・リーグラー試験を行った。

【0080】

試験の結果を図７に示す。マーセル化繊維は、より短い叩解時間内でより高いショッパー・リーグラー値を呈することが明らかにわかる。これは、マーセル化リヨセル繊維が高いフィブリル化度を有することを意味する。

【0081】

上述のマーセル化繊維から、任意選択で他の構成成分との混合物で、上述のように紙を製造した。

【0082】

紙試料の組成ならびにそこで決定した特性を以下の表にまとめる。

【0083】

【表6】

【0084】

【表7】

【0085】

比較例２９を本発明の実施例２７および２８と、また比較例３０を本発明の実施例２２から２６とそれぞれ比較すると、非マーセル化リヨセル繊維の代わりにマーセル化リヨセル繊維を採用することによって得られるＫＯＨ中重量減少率の（さらに）注目すべき低下がある。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】