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粘合纖維以及使用該纖維的堿性電池隔板的制作方法

文檔序號:2465348閱讀:479來源:國知局
專利名稱:粘合纖維以及使用該纖維的堿性電池隔板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及粘合纖維以及使用該纖維的電池隔板,具體來說,本發(fā)明涉及堿錳干電池、銀電池、空氣電池、鎳-鎘蓄電池、鎳-氫蓄電池、氧化銀-鋅蓄電池、鎳-鋅蓄電池、鎳-鐵蓄電池等堿性電池隔板(特別是高倍率放電中使用的堿性二次電池隔板)以及適合用于其中的粘合纖維。
背景技術(shù)
鎳-鎘蓄電池、鎳-氫蓄電池等堿性二次電池的高倍率放電特性優(yōu)異,因此作為無線電動(dòng)工具的動(dòng)力工具用的電源得到廣泛應(yīng)用。適合在上述電池中使用的隔板通常具有紙或非織造織物的形狀,構(gòu)成該紙或非織造織物的纖維有各種纖維。
例如日本特開平9-259856號公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)中公開了由非織造織物形成的電池隔板,其中所述非織造織物以半芳族聚酰胺為主要成分,半芳族聚酰胺由含有60mol%以上芳族羧酸(對苯二甲酸等)的二羧酸成分和含有60mol%以上碳原子數(shù)為6-12的鏈烷二胺(1,9-壬二胺或2-甲基-1,8-辛二胺等)的二胺成分得到。另外,日本特開2004-103459號公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)中公開了以上述半芳族聚酰胺系纖維以及特定的纖維素纖維作為主體纖維的堿性電池隔板,其中所述特定的纖維素纖維使用紡絲原液制備,所述紡絲原液是將纖維素溶解于非反應(yīng)性溶劑中得到的。
這里,用作隔板的紙或非織造織物通常含有主體纖維和粘合纖維,上述文獻(xiàn)所記載的發(fā)明都是關(guān)于主體纖維的改良,而非關(guān)于粘合纖維。并且,這些文獻(xiàn)中的實(shí)施例等中所具體公開的主體纖維均結(jié)晶性和熔點(diǎn)高,完全不具有粘合功能。
通常如上所述,作為電池隔板使用的紙或非織造織物是粘合纖維熔融、軟化或溶解,固化,由此固定主體纖維。以往,人們多專注于主體纖維性能提高方面的研究開發(fā),幾乎所有的公知技術(shù)都是試圖改良主體纖維,以提高電池隔板的性能。但是,即使主體纖維使用極高性能的材料,如果與其同時(shí)使用的粘合纖維較差,也可能無法發(fā)揮主體纖維所具有的優(yōu)異性能。這是因?yàn)?,粘合纖維的性能差時(shí),電池隔板的性能受粘合纖維左右,在發(fā)揮主體纖維的優(yōu)異性能之前即喪失了電池隔板的作用或功能。以往作為電池隔板的粘合纖維通常是使用比構(gòu)成主體纖維的聚合物的熔點(diǎn)低的熱塑性纖維、由可在濕潤狀態(tài)下加熱熔融的聚合物構(gòu)成的纖維、或者將這些聚合物作為皮成分的芯皮型復(fù)合纖維等。
例如上述專利文獻(xiàn)2中記載,粘合纖維的例子有聚乙烯醇系纖維、乙烯-乙烯醇系纖維、聚乙烯纖維、聚酰胺纖維、氯乙烯-乙烯基乙酸共聚物纖維等,其中優(yōu)選熱水熔融性的聚乙烯醇系纖維或乙烯-乙烯醇共聚物纖維。并且通常粘合纖維常用聚乙烯纖維或聚酰胺纖維,構(gòu)成聚酰胺系粘合纖維的聚合物是聚酰胺6或聚酰胺612等脂族聚酰胺。另外,例如日本特開2001-110390號公報(bào)(專利文獻(xiàn)3)中公開了由芯成分和皮成分形成的烯烴系粘合纖維,其中所述芯成分由聚丙烯系樹脂構(gòu)成,所述皮成分由聚乙烯系樹脂構(gòu)成。
但是,對于使用聚酰胺6等脂族聚酰胺的粘合纖維,在充放電時(shí)產(chǎn)生的熱以及充放電導(dǎo)致的氧化還原的反復(fù)使得纖維氧化劣化,粘合效果迅速降低,同時(shí)發(fā)生自放電。另外,使用聚乙烯的粘合纖維耐熱性低,可能由于快速充放電時(shí)的熱而熔融。并且,為聚乙烯醇系纖維時(shí),由于充放電時(shí)的熱而熔融,同時(shí)氧化劣化并自放電。
通過濕式抄紙法制備隔板時(shí),作為粘合纖維所最必需的是在制備隔板紙的步驟中,在由濕潤狀態(tài)進(jìn)行干燥時(shí)通過粘合纖維的臨時(shí)粘結(jié)而發(fā)揮粘結(jié)力,使得造紙工程性充分發(fā)揮,并且在之后的加熱條件下也可以表達(dá)強(qiáng)的粘合力。但是,以往的粘合纖維中,上述臨時(shí)粘結(jié)力等粘合力與上述耐熱劣化性(以下可簡稱為“耐熱性”)或耐氧化劣化性(以下可簡稱為“耐氧化性”)無法同時(shí)實(shí)現(xiàn)。
專利文獻(xiàn)1日本特開平9-259856號公報(bào)(權(quán)利要求1-3、實(shí)施例)專利文獻(xiàn)2日本特開2004-103459號公報(bào)(權(quán)利要求1-2、實(shí)施例)專利文獻(xiàn)3日本特開2001-110390號公報(bào)(權(quán)利要求1-2)發(fā)明內(nèi)容因此本發(fā)明的目的在于提供在高溫下具有高的耐氧化劣化性的粘合纖維以及使用該纖維的電池隔板。
本發(fā)明的另一目的在于提供高溫下的耐電解液性(或耐堿性)、耐熱性優(yōu)異的粘合纖維以及使用該纖維的電池隔板。
本發(fā)明的又一目的在于提供與主體纖維組合、通過濕式抄紙法制備非織造織物時(shí)的操作性優(yōu)異的粘合纖維以及使用該纖維的電池隔板。
本發(fā)明人為實(shí)現(xiàn)上述課題進(jìn)行了深入的研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)使纖維表面的至少一部分由含有半芳族聚酰胺的聚酰胺成分構(gòu)成,則在高溫下的高耐氧化劣化性和耐電解液性(耐堿性)、耐熱性和粘結(jié)性優(yōu)異,從而完成了本發(fā)明。其中所述半芳族聚酰胺至少具有芳環(huán)單元和可具有支鏈烷基鏈的C3-7鏈烷單元。
即,本發(fā)明的粘合纖維中,纖維表面的至少一部分由含有半芳族聚酰胺的聚酰胺成分構(gòu)成,其中所述半芳族聚酰胺至少具有芳環(huán)單元和可帶有C1-3烷基作為支鏈的C3-7鏈烷單元。
上述聚酰胺成分可以是具有芳環(huán)單元、可帶有C1-3烷基作為支鏈的C3-7鏈烷單元和可帶有C1-3烷基作為支鏈的C8-12鏈烷單元的半芳族共聚酰胺(a)。其中,該聚酰胺成分可以是具有二羧酸單元和二胺單元的半芳族共聚酰胺,其中所述二羧酸單元以全部二羧酸單元的60mol%以上的比例含有芳族二羧酸單元,所述二胺單元以合計(jì)全部二胺單元的60mol%以上的比例含有可帶有甲基作為支鏈的C4-7鏈烷二胺單元和可帶有甲基作為支鏈的C8-10鏈烷二胺單元;例如該共聚酰胺成分可以是由下述二羧酸單元(1)和下述二胺單元(2)構(gòu)成的半芳族共聚酰胺。
(1)二羧酸單元以合計(jì)全部二羧酸單元的60mol%以上的比例含有選自對苯二甲酸單元和間苯二甲酸單元的至少一種二羧酸單元;(2)二胺單元以合計(jì)全部二胺單元的60mol%以上的比例含有選自2,2,4-三甲基己二胺單元、2,4,4-三甲基己二胺單元和1,6-己二胺單元的一種以上二胺單元,和選自1,9-壬二胺單元和2-甲基-1,8-辛二胺單元的一種以上二胺單元。
上述聚酰胺成分可以是半芳族聚酰胺(b)和半芳族聚酰胺(c)的組合(d),所述半芳族聚酰胺(b)具有芳環(huán)單元、可帶有C1-3烷基作為支鏈的C3-7鏈烷單元;所述半芳族聚酰胺(c)具有芳環(huán)單元、可帶有C1-3烷基作為支鏈的C8-12鏈烷單元。其中,該聚酰胺成分可以是下述兩種半芳族聚酰胺的組合,其中第一種半芳族聚酰胺具有以全部二羧酸單元的60mol%以上的比例含有芳族二羧酸單元的二羧酸單元和以全部二胺單元的60mol%以上的比例含有可帶有甲基作為支鏈的C4-7鏈烷二胺單元的二胺單元;第二種半芳族聚酰胺具有以全部二羧酸單元的60mol%以上的比例含有芳族二羧酸單元的二羧酸單元和以全部二胺單元的60mol%以上的比例含有可帶有甲基作為支鏈的C8-10鏈烷二胺單元的二胺單元;該聚酰胺成分例如可以是由上述二羧酸單元(1)和下述二胺單元(3)構(gòu)成的半芳族聚酰胺,和由下述二羧酸單元(4)和下述二胺單元(5)構(gòu)成的半芳族聚酰胺的組合。
(3)二胺單元以全部二胺單元的60mol%以上的比例含有選自2,2,4-三甲基己二胺單元、2,4,4-三甲基己二胺單元和1,6-己二胺單元的一種以上二胺單元;(4)二羧酸單元以全部二羧酸單元的60mol%以上的比例含有對苯二甲酸單元;(5)二胺單元以全部二胺單元的60mol%以上的比例含有選自1,9-壬二胺單元和2-甲基-1,8-辛二胺單元的一種以上二胺單元。
本發(fā)明的粘合纖維可以是芯皮型復(fù)合纖維,并且皮部由含有半芳族聚酰胺的聚酰胺成分構(gòu)成,所述半芳族聚酰胺具有芳環(huán)單元和可帶有C1-3烷基作為支鏈的C3-7鏈烷單元。該芯皮型復(fù)合纖維中,皮部可以由半芳族聚酰胺(a)或者半芳族聚酰胺(b)和半芳族聚酰胺(c)的組合(d)構(gòu)成,且芯部可以由半芳族聚酰胺(c)構(gòu)成。
本發(fā)明也包括包含主體纖維和上述粘合纖維的電池隔板。該隔板可以是以構(gòu)成粘合纖維的半芳族聚酰胺作為粘結(jié)劑,將主體纖維固定成片狀。上述主體纖維可以由聚酰胺系樹脂(例如由1,9-壬二胺和2-甲基-1,8-辛二胺和對苯二甲酸合成的半芳族聚酰胺等)構(gòu)成。該隔板例如可以是粘合纖維的至少表面由半芳族聚酰胺(a)或者半芳族聚酰胺(b)和半芳族聚酰胺(c)的組合(d)構(gòu)成,且主體纖維由半芳族聚酰胺(c)構(gòu)成。該隔板還可以含有拉伸強(qiáng)度為12cN/dtex以上的高強(qiáng)度纖維(聚對亞苯基苯并雙唑纖維、聚對苯二甲酰對苯二胺纖維和/或高強(qiáng)度聚乙烯醇系纖維等,特別是聚對亞苯基苯并雙唑纖維)或其漿狀物作為增強(qiáng)纖維。本發(fā)明的電池隔板可以是濕法非織造織物。該電池隔板可以滿足下述條件(1)-(3)。
(1)隔板的斷裂伸長為3km以上;(2)在140℃的堿中浸泡30分鐘后仍保持隔板的形態(tài),其重量保持率為90%以上,強(qiáng)度保持率為60%以上;(3)在含有氧化劑的50℃的堿中浸泡1小時(shí)后仍保持隔板的形態(tài),其重量保持率為90%以上,強(qiáng)度保持率為60%以上。
本發(fā)明也包括使用上述隔板的電池。
本發(fā)明的粘合纖維在高溫(高熱條件下)下的高耐氧化劣化性和耐堿性(耐電解液性)以及耐熱性優(yōu)異。并且,本發(fā)明的粘合纖維粘結(jié)力高,與主體纖維組合通過濕式抄紙法制備非織造織物時(shí),僅憑臨時(shí)粘結(jié)就可以發(fā)揮足夠高的粘合力,因此操作性(例如將隔板裝配在電池中時(shí)的操作性或工藝穩(wěn)定性等)優(yōu)異。例如將本發(fā)明的粘合纖維制成紙粘合纖維使用時(shí),可以提高紙的拉伸強(qiáng)度,得到造紙的工藝穩(wěn)定性優(yōu)異的紙,通過熱壓處理可以使強(qiáng)度飛躍性提高。并且,本發(fā)明的粘合纖維具有上述特性,因此可適合用作需耐受高溫或強(qiáng)化學(xué)試劑的纖維制品中的粘合纖維。本發(fā)明的粘合纖維足以耐受充放電時(shí)產(chǎn)生的熱,并且在充放電時(shí)產(chǎn)生的高熱條件下具有高耐氧化劣化性和耐電解液性,因此適合用作電池隔板中的粘合纖維。特別是使用本發(fā)明的粘合纖維制成的堿性電池隔板,其耐泄漏性和高倍率放電特性優(yōu)異,因此適合用作要求大電流放電和高容量化的堿性電池隔板的粘合纖維。
本發(fā)明的粘合纖維中,纖維表面的至少一部分由作為粘結(jié)成分的聚酰胺成分構(gòu)成。該聚酰胺成分(粘結(jié)成分)由含有半芳族聚酰胺的聚酰胺成分構(gòu)成,所述半芳族聚酰胺至少具有芳環(huán)單元和可具有支鏈烷基鏈(C1-3烷基)的C3-7鏈烷單元,特別是從與粘合纖維的粘結(jié)力和耐久性平衡的角度考慮,進(jìn)一步優(yōu)選由具有C8-12鏈烷單元的聚酰胺成分構(gòu)成,所述C8-12鏈烷單元可具有支鏈烷基鏈。上述具有C8-12鏈烷單元的方案包含上述半芳族聚酰胺還以共聚的形式具有上述C8-12鏈烷單元的方案(共聚酰胺中具有C8-12鏈烷單元的形式),和將上述半芳族聚酰胺與上述具有C8-12鏈烷單元的其它聚酰胺組合而成的方案(混合物中具有C8-12鏈烷單元的形式)。本發(fā)明中,通過含有由具有上述芳環(huán)單元和多種(例如兩種)鏈烷單元的聚酰胺成分構(gòu)成的纖維,在應(yīng)用于電池隔板時(shí),可得到隔板制備條件中所必須的充分的工藝穩(wěn)定性,接著,通過熱粘結(jié)可以進(jìn)一步發(fā)揮良好的粘合力,并且可得到高溫下的耐堿性(耐電解液性)、耐熱性、耐氧化性優(yōu)異的電池。
具體來說,具有C8-12鏈烷單元作為共聚酰胺的聚酰胺成分是具有芳環(huán)單元、可具有支鏈烷基鏈(例如C1-3烷基)的C3-7鏈烷單元、可具有支鏈烷基鏈(例如C1-3烷基)的C8-12鏈烷單元的半芳族共聚酰胺(a)。以下,將聚酰胺成分由上述共聚酰胺構(gòu)成的粘合纖維稱為粘合纖維(A)。上述半芳族共聚酰胺例如有具有二羧酸單元和二胺單元的半芳族共聚酰胺等,其中所述二羧酸單元以全部二羧酸單元的60mol%以上的比例含有芳族二羧酸單元,所述二胺單元以全部二胺單元的60mol%以上的比例含有可帶有C1-3烷基(特別是甲基)的C3-7(優(yōu)選C4-7、進(jìn)一步優(yōu)選C5-7)鏈烷二胺單元和可帶有C1-3烷基(特別是甲基)的C8-12(特別是C8-10)鏈烷二胺單元。
與芳族二羧酸單元對應(yīng)的芳族二羧酸例如有芳烴二羧酸[例如鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、2-甲基對苯二甲酸、4-甲基間苯二甲酸、1,4-萘二甲酸、2,5-萘二甲酸、2,6-萘二甲酸、2,7-萘二甲酸、1,4-苯撐二氧基二乙酸(1,4-羧基甲基氧基苯)、1,3-苯撐二氧基二乙酸(1,3-羧基甲基氧基苯)等C8-20芳烴二羧酸等]、雙酚型二羧酸[例如二苯甲酸(聯(lián)苯酸、4,4’-聯(lián)苯二甲酸等)、4,4’-氧基二苯甲酸、二苯基甲烷-4,4’-二甲酸、二苯砜-4,4’-二甲酸、2,2-雙(4-羧基苯基)丙烷等]等。這些芳族羧酸可以單獨(dú)或?qū)煞N以上組合使用。這些芳族羧酸中,優(yōu)選C8-20芳烴二羧酸,特別優(yōu)選對苯二甲酸或間苯二甲酸等苯二羧酸。并且,從使粘合纖維為非晶性的形式以提高其粘結(jié)性的角度考慮,優(yōu)選將對苯二甲酸和間苯二甲酸組合使用。
與其它二羧酸單元對應(yīng)的二羧酸例如有丙二酸、二甲基丙二酸、琥珀酸、3,3-二乙基琥珀酸、戊二酸、2,2-二甲基戊二酸、己二酸、2-甲基己二酸、三甲基己二酸、庚二酸、壬二酸、癸二酸、辛二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、5-甲基-癸烷二酸等脂族二羧酸,1,3-環(huán)戊烷二甲酸、1,4-環(huán)己烷二甲酸等脂環(huán)式二羧酸等。這些其它的二羧酸單元可以在不損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)含有。另外,還可以在可熔融成型的范圍內(nèi)(例如全部二羧酸單元的0.1-60mol%、特別是1-10mol%左右)含有由偏苯三酸、均苯三酸、均苯四甲酸等多元羧酸衍生的單元作為其它二羧酸。上述其它二羧酸可以單獨(dú)或?qū)煞N以上組合使用。
芳族二羧酸單元的比例為全部二羧酸單元的60mol%以上(例如65-100mol%),優(yōu)選70mol%以上(例如75-100mol%),進(jìn)一步優(yōu)選80mol%以上(例如85-100mol%),特別優(yōu)選90mol%以上(例如95-100mol%)左右。芳族二羧酸單元的比例過低,則所得粘合纖維的粘結(jié)性、耐堿性、耐氧化性等各物性降低,用于電池隔板時(shí),隔板的強(qiáng)度、耐堿性、耐氧化性降低。
其中,從粘合纖維的粘結(jié)力和隔板的強(qiáng)度、耐堿性、耐氧化性、耐熱性等角度考慮,優(yōu)選全部二羧酸單元100%均實(shí)質(zhì)上為對苯二甲酸和/或間苯二甲酸。特別優(yōu)選對苯二甲酸單元和間苯二甲酸單元共存的情況,此時(shí),對苯二甲酸單元和間苯二甲酸單元的摩爾比為對苯二甲酸單元/間苯二甲酸單元=95∶5-20∶80,優(yōu)選90∶10-25∶75,進(jìn)一步優(yōu)選85∶15-30∶70左右。兩者的摩爾比在該范圍內(nèi),則可以高度滿足粘合纖維的粘結(jié)力以及隔板所要求的性能。
與可具有支鏈烷基鏈的C3-7鏈烷二胺單元對應(yīng)的二胺例如有1,3-三亞甲基二胺、1,4-四亞甲基二胺、2,5-二甲基己二胺(特別是2,2,5,5-四甲基-1,4-四亞甲基二胺)、1,5-戊二胺、2-甲基-1,5-戊二胺、3-甲基-1,5-戊二胺、1,6-己二胺、2,2,4-三甲基己二胺(特別是2,2,4-三甲基-1,6-己二胺)、2,4,4-三甲基己二胺(特別是2,4,4-三甲基-1,6-己二胺)、1,7-庚二胺等。這些二胺可以單獨(dú)或?qū)煞N以上組合使用。這些二胺中,優(yōu)選可帶有C1-3烷基(特別是甲基)的C5-7鏈烷二胺(例如1,6-己二胺、2,2,4-三甲基己二胺、2,4,4-三甲基己二胺等可具有甲基的己二胺),從粘結(jié)力、耐堿性和耐氧化性角度考慮,特別優(yōu)選1,6-己二胺。
與可具有支鏈烷基鏈的C8-12鏈烷二胺單元對應(yīng)的二胺例如有1,8-辛二胺、2-甲基-1,8-辛二胺、1,9-壬二胺、5-甲基-1,9-壬二胺、1,10-癸二胺、1,11-十一烷二胺、1,12-十二烷二胺等。這些二胺可以單獨(dú)或?qū)煞N以上組合使用。這些二胺中,優(yōu)選可帶有C1-3烷基(特別是甲基)的C8-10鏈烷二胺(例如1,9-壬二胺、2-甲基-1,8-辛二胺等)。
上述兩種二胺單元(可具有支鏈烷基鏈的C3-7鏈烷二胺單元和可具有支鏈烷基鏈的C8-12鏈烷二胺單元)的比例(摩爾比)是前者∶后者=3∶97-80∶20,優(yōu)選5∶95-75∶25,進(jìn)一步優(yōu)選10∶90-70∶30左右的范圍。兩種二胺單元的比例在該范圍內(nèi),則半芳族聚酰胺為非晶性,高度滿足粘結(jié)力;而脫離該范圍,則粘結(jié)性、耐堿性、耐氧化性等降低。
如上所述,通過存在可具有支鏈烷基鏈(C1-3烷基)的C3-7鏈烷二胺單元(特別是選自2,2,4-三甲基己二胺單元、2,4,4-三甲基己二胺單元、1,6-己二胺單元的一種以上單元)和可具有支鏈烷基鏈(C1-3烷基)的C8-12鏈烷二胺單元(1,9-壬二胺單元和/或2-甲基-1,8-辛二胺單元)兩種單元作為二胺單元,可以得到使粘結(jié)性和各種耐性兼顧的優(yōu)異效果。即,不存在可具有支鏈烷基鏈的C3-7鏈烷二胺單元時(shí),粘合能力和臨時(shí)粘結(jié)力降低,而不存在可具有支鏈烷基鏈的C8-12鏈烷二胺單元時(shí),粘合纖維的耐堿性和耐氧化性降低,并且粘合纖維制備步驟中纖維之間膠著,例如在抄紙步驟中纖維分散性降低。
特別是在將1,6-己二胺和1,9-壬二胺以及2-甲基-1,8-辛二胺組合時(shí),1,9-壬二胺和2-甲基-1,8-辛二胺的比例(摩爾比)為1,9-壬二胺/2-甲基-1,8-辛二胺=99∶1-40∶60,優(yōu)選90∶10-45∶55左右。并且,1,6-己二胺與1,9-壬二胺和2-甲基-1,8-辛二胺的合計(jì)的比例(摩爾比)為前者/后者=3∶97-80∶20,優(yōu)選5∶95-75∶25,進(jìn)一步優(yōu)選10∶90-70∶30左右。二胺單元在這些摩爾比的范圍內(nèi),則粘合纖維的粘結(jié)性(臨時(shí)粘結(jié)性和粘合力)和分散性(即通過濕式抄紙法制備隔板時(shí)的粘合纖維在水中的分散性)的平衡優(yōu)異。
與其它二胺單元對應(yīng)的二胺例如有1,3-環(huán)己二胺、1,4-環(huán)己二胺、1,3-環(huán)己二甲胺、1,4-環(huán)己二甲胺、雙(4-氨基環(huán)己基)甲烷、雙(4-氨基環(huán)己基)丙烷、雙(3-甲基-4-氨基環(huán)己基)甲烷、雙(3-甲基-4-氨基環(huán)己基)丙烷、5-氨基-2,2,4-三甲基-1-環(huán)戊烷甲基胺、5-氨基-1,3,3-三甲基環(huán)己烷甲胺、雙(氨基丙基)哌嗪、雙(氨基乙基)哌嗪、降冰片烷二甲基胺、三環(huán)癸烷二甲胺等脂環(huán)式二胺;對苯二胺、間苯二胺、對二甲苯二胺、間二甲苯二胺、4,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯砜、4,4’-二氨基二苯醚等芳族二胺等,這些其它的二胺可以在不損害本發(fā)明效果的范圍(例如全部二胺單元的0.1-60mol%,特別是1-10mol%左右)含有。這些其它的二胺可以單獨(dú)或?qū)煞N以上組合使用。
可具有支鏈烷基鏈(C1-3烷基)的C3-7鏈烷二胺單元和可具有支鏈烷基鏈(C1-3烷基)的C8-12鏈烷二胺單元的合計(jì)比例為全部二胺單元的60mol%以上(例如65-100mol%),優(yōu)選70mol%以上(例如75-100mol%),進(jìn)一步優(yōu)選80mol%以上(例如85-100mol%),特別優(yōu)選90mol%以上(例如95-100mol%)左右。兩種二胺單元的合計(jì)比例過低,則所得粘合纖維的粘結(jié)性(臨時(shí)粘結(jié)力),耐堿性、耐氧化性等各物性降低。
其中,作為電池隔板使用時(shí),從隔板的強(qiáng)度、耐堿性、耐氧化性、耐熱性等角度考慮,優(yōu)選實(shí)質(zhì)上二胺單元100%為選自2,2,4-三甲基己二胺單元、2,4,4-三甲基己二胺單元和1,6-己二胺單元的一種以上二胺單元與選自1,9-壬二胺單元和2-甲基-1,8-辛二胺單元的一種以上二胺單元的組合。
優(yōu)選的半芳族共聚酰胺(a)具體來說是由下述二羧酸單元(1)和下述二胺單元(2)構(gòu)成的半芳族共聚酰胺。
(1)二羧酸單元合計(jì)以全部二羧酸單元的60mol%以上的比例含有選自對苯二甲酸單元和間苯二甲酸單元的至少一種二羧酸單元;(2)二胺單元合計(jì)以全部二胺單元的60mol%以上的比例含有選自2,2,4-三甲基己二胺單元、2,4,4-三甲基己二胺單元和1,6-己二胺單元的一種以上二胺單元和選自1,9-壬二胺單元和2-甲基-1,8-辛二胺單元的一種以上二胺單元;制備上述半芳族聚酰胺的方法沒有特別限定,可以采用已知的常用的制備聚酰胺的方法(例如以酰氯和二胺為原料的溶液聚合法、界面聚合法,以二羧酸和二胺作為原料的熔融聚合法、固相聚合法、熔融擠出聚合法等方法)。
從所得粘合纖維、使用該纖維制備的電池隔板的強(qiáng)度、耐堿性、耐氧化性等提高的角度考慮,本發(fā)明中使用的半芳族聚酰胺優(yōu)選用封端劑對其分子鏈的末端基團(tuán)進(jìn)行封端。封端率可以是10mol%以上(例如10-100mol%),優(yōu)選40mol%以上(例如40-99mol%),進(jìn)一步優(yōu)選50mol%以上(例如50-95mol%),更進(jìn)一步優(yōu)選70mol%以上(例如70-90mol%)左右。封端劑只要是與聚酰胺末端的氨基或羧基具有反應(yīng)性的單官能性化合物即可,沒有特別限定,從反應(yīng)性和封端的穩(wěn)定性等角度考慮,優(yōu)選一元羧酸(各種脂族一元羧酸或芳族一元羧酸等)或一元胺(各種脂族一元胺或芳族一元胺等)。優(yōu)選的具體封端劑的代表性例子有苯甲酸。
具體來說,混合物形式的具有C8-12鏈烷單元的聚酰胺成分是半芳族聚酰胺(b)和半芳族聚酰胺(c)的組合(d),其中所述半芳族聚酰胺(b)具有芳環(huán)單元和可具有支鏈烷基鏈(例如C1-3烷基)的C3-7鏈烷單元,半芳族聚酰胺(c)具有芳環(huán)單元和可具有支鏈烷基鏈(例如C1-3烷基)的C8-12鏈烷單元。以下,將聚酰胺成分由上述組合構(gòu)成的粘合纖維稱為粘合纖維(B)。上述組合有半芳族聚酰胺(b1)和半芳族聚酰胺(c1)的組合(d1)等,其中所述半芳族聚酰胺(b1)具有以全部二羧酸單元的60mol%以上的比例含有芳族二羧酸單元的二羧酸單元和以全部二胺單元的60mol%以上的比例含有可帶有C1-3烷基(特別是甲基)的C3-7(優(yōu)選C4-7、進(jìn)一步優(yōu)選C5-7)鏈烷二胺單元的二胺單元;所述半芳族聚酰胺(c1)具有以全部二羧酸單元的60mol%以上的比例含有芳族二羧酸單元的二羧酸單元和以全部二胺單元的60mol%以上的比例含有可帶有C1-3烷基(特別是甲基)的C8-12(特別是C8-10)鏈烷二胺單元的二胺單元。
半芳族聚酰胺(b)中,與芳族二羧酸單元對應(yīng)的芳族二羧酸可以使用在上述粘合纖維(A)項(xiàng)中所例舉的芳族二羧酸。這些芳族二羧酸可以單獨(dú)或?qū)煞N以上組合使用。這些芳族二羧酸中,優(yōu)選C8-20芳烴二羧酸,特別優(yōu)選對苯二甲酸或間苯二甲酸等苯二甲酸。并且,從使粘合纖維為非晶性、以提高其粘結(jié)性的角度考慮,優(yōu)選將對苯二甲酸和間苯二甲酸組合使用。即,半芳族聚酰胺(b)優(yōu)選為非晶性。
與其它二羧酸單元對應(yīng)的二羧酸可以使用上述粘合纖維(A)的項(xiàng)目中所例舉的其它二羧酸。
芳族二羧酸單元相對于全部二羧酸單元的比例、對苯二甲酸和間苯二甲酸的比例也與上述粘合纖維(A)中半芳族聚酰胺(a)同樣。
可具有支鏈烷基鏈的C3-7鏈烷二胺可以使用上述粘合纖維(A)項(xiàng)目中所例舉的二胺。這些二胺可以單獨(dú)或?qū)煞N以上組合使用。這些二胺中,優(yōu)選可帶有C1-3烷基(特別是甲基)的C5-7鏈烷二胺(例如1,6-己二胺、2,2,4-三甲基己二胺、2,4,4-三甲基己二胺等可具有甲基的己二胺),特別是從粘結(jié)力、耐堿性和耐氧化性角度考慮,優(yōu)選1,6-己二胺。
與其它二胺單元對應(yīng)的二胺例如可以使用粘合纖維(A)項(xiàng)目中所例舉的可具有支鏈烷基鏈(C1-3烷基)的C8-10鏈烷二胺以及其它二胺等。
可具有支鏈烷基鏈(C1-3烷基)的C3-7鏈烷二胺單元的比例為全部二胺單元的60mol%以上的比例(例如65-100mol%),優(yōu)選70mol%以上(例如75-100mol%),進(jìn)一步優(yōu)選80mol%以上(例如85-100mol%),特別優(yōu)選90mol%以上(例如95-100mol%)左右。該二胺單元的比例過低,則粘結(jié)力、耐堿性、耐氧化性等各物性降低。
優(yōu)選的半芳族共聚酰胺(b)具體來說是由上述粘合纖維(A)項(xiàng)目中例舉的二羧酸單元(1)和下述二胺單元(3)構(gòu)成的半芳族聚酰胺。
(3)二胺單元以全部二胺單元中60mol%以上的比例含有選自2,2,4-三甲基己二胺單元、2,4,4-三甲基己二胺單元和1,6-己二胺單元的一種以上二胺單元半芳族聚酰胺(c)中,與芳族二羧酸單元對應(yīng)的芳族二羧酸可以使用上述粘合纖維(A)項(xiàng)目中所例舉的芳族二羧酸。這些芳族二羧酸可以單獨(dú)或?qū)煞N以上組合使用。這些芳族二羧酸中,優(yōu)選C8-20芳烴二羧酸,特別優(yōu)選對苯二甲酸等苯二羧酸。并且,從使粘合纖維為結(jié)晶性以提高耐熱性、耐電解液性、耐氧化劣化性的角度考慮,優(yōu)選使用對苯二甲酸。即半芳族聚酰胺(c)優(yōu)選為結(jié)晶性。
構(gòu)成二羧酸單元的其它二羧酸可以使用上述粘合纖維(A)項(xiàng)目中所例舉的其它二羧酸。
芳族二羧酸單元(特別是對苯二甲酸單元)的比例為全部二羧酸單元的60mol%以上(例如65-100mol%),優(yōu)選70mol%以上(例如75-100mol%),進(jìn)一步優(yōu)選80mol%以上(例如85-100mol%),特別優(yōu)選90mol%以上(例如95-100mol%)左右。芳族二羧酸單元(特別是對苯二甲酸單元)的比例過低,則結(jié)晶性降低,耐熱性、耐電解液性、耐氧化劣化性等各物性降低。其中,從結(jié)晶性的角度考慮,半芳族聚酰胺(c)中,優(yōu)選全部二羧酸單元100%實(shí)質(zhì)上為對苯二甲酸。
與可具有支鏈烷基鏈(C1-3烷基)的C8-12鏈烷二胺單元對應(yīng)的二胺可以使用上述粘合纖維(A)項(xiàng)目中所例舉的二胺。這些二胺可以單獨(dú)或?qū)煞N以上組合使用。這些二胺中,優(yōu)選可具有甲基的C8-10鏈烷二胺(例如1,9-壬二胺、2-甲基-1,8-辛二胺等),特別是從紡絲性等角度考慮,優(yōu)選1,9-壬二胺與2-甲基-1,8-辛二胺的組合。1,9-壬二胺和2-甲基-1,8-辛二胺的比例(摩爾比)為1,9-壬二胺∶2-甲基-1,8-辛二胺=99∶1-40∶60,優(yōu)選90∶10-45∶55左右。兩種胺的比例在該范圍內(nèi),則紡絲性提高,可得到可形成均勻的電池隔板的粘合纖維。
與其它二胺單元對應(yīng)的二胺例如還可使用在粘合纖維(A)項(xiàng)目中所例舉的可具有支鏈烷基鏈(C1-3烷基)的C3-7鏈烷二胺及其它二胺等。
可具有支鏈烷基鏈(C1-3烷基)的C8-12鏈烷二胺單元的比例為全部二胺單元的60mol%以上的比例(例如65-100mol%),優(yōu)選70mol%以上(例如75-100mol%),進(jìn)一步優(yōu)選80mol%以上(例如85-100mol%),特別優(yōu)選90mol%以上(例如95-100mol%)左右。其中,從結(jié)晶性的角度考慮,在半芳族聚酰胺(c)中,優(yōu)選全部二胺單元100%實(shí)質(zhì)上為1,9-壬二胺和/或2-甲基-1,8-辛二胺(特別是1,9-壬二胺和2-甲基-1,8-辛二胺)。
優(yōu)選的半芳族共聚酰胺(c)具體來說是由下述二羧酸單元(4)和下述二胺單元(5)構(gòu)成的半芳族聚酰胺。
(4)二羧酸單元以全部二羧酸單元的60mol%以上的比例含有對苯二甲酸單元(5)二胺單元以全部二胺單元的60mol%以上的比例含有選自1,9-壬二胺單元和2-甲基-1,8-辛二胺單元的一種以上二胺單元如上所述,粘合纖維(B)中,通過半芳族聚酰胺(b)和半芳族聚酰胺(c)兩種半芳族聚酰胺的組合,可以得到使粘結(jié)性和各種耐性同時(shí)實(shí)現(xiàn)的優(yōu)異的效果。即,在不存在半芳族聚酰胺(b)時(shí),所得粘合纖維不具有粘合能力和臨時(shí)粘結(jié)力,而不存在半芳族聚酰胺(c)時(shí),無法獲得粘合纖維的耐堿性和耐氧化性,并且在粘合纖維的制備步驟中纖維之間膠著,例如在抄紙步驟中纖維的分散性降低。半芳族聚酰胺(b)和半芳族聚酰胺(c)的組合(d)通常是通過擠出機(jī)等將兩種聚酰胺熔融混煉而獲得的混合物。
半芳族聚酰胺(b)和半芳族聚酰胺(c)的比例(重量比)為前者/后者=10∶90-90∶10,優(yōu)選20∶80-80∶20,進(jìn)一步優(yōu)選30∶70-70∶30左右。脫離該范圍,則作為粘合纖維時(shí)的粘結(jié)性能和分散性的平衡被破壞,不優(yōu)選。本發(fā)明中,半芳族聚酰胺(b)和半芳族聚酰胺(c)之間可能由于混煉狀態(tài)而發(fā)生酰胺鍵的交換反應(yīng),本發(fā)明中,越發(fā)生上述交換反應(yīng)則粘合纖維的粘合力增加,因此優(yōu)選。為了發(fā)生交換反應(yīng),例如可使半芳族聚酰胺(b)和半芳族聚酰胺(c)在280-350℃(特別是280-330℃)的溫度范圍內(nèi)熔融混煉1-30分鐘(特別是3-25分鐘)左右。
半芳族聚酰胺(b)和半芳族聚酰胺(c)的制備方法或封端與上述半芳族聚酰胺(a)同樣。
本發(fā)明中,粘合纖維(A)和粘合纖維(B)中,從粘結(jié)性的角度考慮,優(yōu)選將兩種半芳族聚酰胺組合而成的粘合纖維(B)。并且,本發(fā)明中,粘合纖維中,纖維表面的至少一部分可以由將半芳族聚酰胺(a)和半芳族聚酰胺(b)和半芳族聚酰胺(c)組合得到的聚酰胺成分構(gòu)成。
本發(fā)明的粘合纖維中除了其它聚合物成分(其它的熱塑性樹脂或熱固化性樹脂等)之外,還可以含有常用的添加劑、填充劑、各種穩(wěn)定劑(抗氧化劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑等)、著色劑、增塑劑、分子量調(diào)低劑等。這些聚合物成分、添加劑可以單獨(dú)或?qū)煞N以上組合使用。
本發(fā)明的粘合纖維中,纖維表面的至少一部分由上述聚酰胺成分構(gòu)成,優(yōu)選纖維表面的50%以上、進(jìn)一步優(yōu)選70%以上(特別優(yōu)選90%以上)由上述聚酰胺成分構(gòu)成,特別優(yōu)選纖維的全部表面(實(shí)質(zhì)為100%)由上述聚酰胺成分構(gòu)成。纖維的全部表面由上述聚酰胺成分構(gòu)成的纖維中,纖維除了由上述聚酰胺成分構(gòu)成的纖維之外,也包含與其它聚合物成分組合而成的但全部表面由上述聚酰胺成分構(gòu)成的復(fù)合纖維。復(fù)合纖維的形式有芯皮型復(fù)合纖維、海島型復(fù)合纖維等。
粘合纖維可通過以往已知的聚酰胺的常規(guī)熔融紡絲法進(jìn)行紡絲。例如可以將未拉伸的紡絲原絲直接用作粘合纖維,也可以利用將紡絲原絲通過濕熱或干熱拉伸得到拉伸絲。通過拉伸可使纖維直徑減小,耐堿性提高,但粘結(jié)性降低,因此可根據(jù)用途適當(dāng)選擇。
如上所述,粘合纖維可以是只將作為粘結(jié)成分的聚酰胺成分進(jìn)行纖維化,制成粘合纖維,也可以是將與其它熱塑性樹脂組合而成的復(fù)合纖維制成粘合纖維。從耐熱性角度考慮,特別優(yōu)選將與結(jié)晶性樹脂等組合而成的復(fù)合纖維制成粘合纖維。復(fù)合纖維的復(fù)合形式有芯皮型復(fù)合纖維、海島型復(fù)合纖維、貼合型復(fù)合纖維等,可以是粘結(jié)性成分的聚酰胺成分暴露在纖維表面的結(jié)構(gòu)。特別是從可使聚酰胺成分暴露于纖維整個(gè)表面的角度考慮,優(yōu)選芯皮型復(fù)合纖維、海島型復(fù)合纖維(特別是芯皮型復(fù)合纖維)。
其它熱塑性樹脂例如有聚酰胺系樹脂、聚酯系樹脂、聚氨酯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、烯烴系樹脂、丙烯酸系樹脂、苯乙烯系樹脂等。這些熱塑性樹脂可以單獨(dú)或?qū)煞N以上組合使用。從與聚酰胺成分的貼合性等角度考慮,這些熱塑性樹脂中優(yōu)選聚酰胺樹脂(聚酰胺6等脂族聚酰胺、半芳族聚酰胺、MXD6等芳族聚酰胺等),特別優(yōu)選半芳族聚酰胺(c)等半芳族聚酰胺。
制成復(fù)合纖維時(shí),其它熱塑性樹脂優(yōu)選具有比作為粘結(jié)成分的聚酰胺成分高的熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)(例如高5℃以上,優(yōu)選10℃以上)。例如使用半芳族聚酰胺(c)作為芯成分,使用半芳族聚酰胺(a)、或者半芳族聚酰胺(b)和半芳族聚酰胺(c)的組合(d)作為皮成分的芯皮型復(fù)合纖維,其芯部和皮部之間的剝離小,并且可以高度滿足作為電池隔板所要求的性能,因此優(yōu)選。復(fù)合纖維中,芯部和皮部的比例(重量比)為芯部/皮部=90∶10-10∶90,優(yōu)選80∶20-25∶75,進(jìn)一步優(yōu)選75∶25-40∶60左右。
芯皮型復(fù)合纖維中,皮成分聚酰胺成分的熔融峰的焓比芯成分的聚合物的焓低(例如低10-50J/g、優(yōu)選低15-45J/g左右)。特別優(yōu)選皮成分半芳族聚酰胺(a)或組合(d)的熔融峰的焓為0-50J/g,且比半芳族聚酰胺(c)的熔融峰的焓小的情況,這種情況下,只有皮成分熔融,芯成分保持纖維形狀,因此可獲得粘結(jié)強(qiáng)度、即隔板的強(qiáng)度高的特點(diǎn)。更優(yōu)選半芳族聚酰胺(a)或者組合(d)的熔融峰的焓為3-40J/g,且比半芳族聚酰胺(c)的熔融峰的焓小10-50J/g(特別是15-45J/g)的情況。
本發(fā)明的粘合纖維中,粘結(jié)成分(特別是半芳族聚酰胺(a)或者組合(d))的結(jié)晶峰溫度(伴隨結(jié)晶的發(fā)熱峰值)例如為160-200℃、優(yōu)選165-190℃、進(jìn)一步優(yōu)選165-185℃左右。結(jié)晶峰的溫度在該范圍之外則粘結(jié)性、耐堿性、耐氧化劣化性有降低傾向。該結(jié)晶峰溫度由上述的酰胺反應(yīng)的交換反應(yīng)程度決定,隨著交換反應(yīng)的進(jìn)行,結(jié)晶峰向高溫一側(cè)偏移,同時(shí)結(jié)晶峰面積減小。根據(jù)聚酰胺的種類的不同,可能由于拉伸而使結(jié)晶峰消失,因此進(jìn)一步優(yōu)選未拉伸絲。
粘合纖維的平均纖度例如為0.01-5dtex(分特),優(yōu)選0.1-4.5dtex,進(jìn)一步優(yōu)選0.4-4dtex左右。纖度過小則工業(yè)化制備非常困難,并且例如通過濕式抄紙法制備電池隔板時(shí)纖維的分散性降低,可能無法獲得具有均勻材質(zhì)的目標(biāo)隔板。另外,纖度過大則導(dǎo)致隔板的細(xì)孔徑增大,容易發(fā)生短路,隔板的強(qiáng)度也降低。
粘合纖維的纖維長度沒有特別限定,可以通過將所得未拉伸絲、拉伸絲分別切成所希望的纖維長度,根據(jù)用途進(jìn)行選擇。例如象用作電池隔板使用時(shí)等的通過濕式抄紙法制備非織造織物時(shí),粘合纖維的平均纖維長(切斷長度)例如為1-20mm,優(yōu)選3-15mm左右。這是由于如果纖維長度過短則工業(yè)化產(chǎn)率降低,并且所得隔板的拉伸強(qiáng)度降低,在電池制備步驟中可能發(fā)生隔板破裂等問題。而纖維長度過長則纖維的分散性容易不良,可能難以獲得具有均勻材質(zhì)的目標(biāo)隔板。另外,在制備干法非織造織物時(shí),從梳理通過性、所得隔板的強(qiáng)度角度考慮,優(yōu)選切斷長度為5-75mm左右。
為了提高濕式抄紙法制備非織造織物時(shí)單纖維的分散性,或者提高干法非織造織物中的梳理通過性,優(yōu)選在纖維化的階段該粘合纖維中添加表面活性劑。本發(fā)明中,特別是為了在伴隨有電化學(xué)反應(yīng)的電池隔板中應(yīng)用,優(yōu)選使用不含金屬離子的非離子系表面活性劑(例如多元醇脂肪酸酯等脂型非離子系表面活性劑,或者具有聚氧乙烯基團(tuán)的醚型非離子系表面活性劑等)。
本發(fā)明的電池隔板包含形成隔板骨架的主體纖維和上述粘合纖維。本發(fā)明的隔板可根據(jù)需要進(jìn)一步含有用于增強(qiáng)隔板強(qiáng)度的纖維(增強(qiáng)纖維)或用于控制隔板的孔徑、提高抗短路性的纖維(填料纖維(目止繊維))。
主體纖維只要是熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)比粘合纖維高的纖維即可,沒有特別限定,可以使用常用的合成或天然纖維。主體纖維例如有聚烯烴系纖維(聚丙烯、聚甲基戊烯纖維等)、聚乙烯醇纖維、乙烯改性聚乙烯醇纖維、聚酰胺系纖維、聚酯系纖維、聚對亞苯基苯并雙唑纖維、聚苯硫醚纖維、纖維素纖維(人造絲、紙漿等)等。這些纖維可以單獨(dú)或?qū)煞N以上組合使用。主體纖維可根據(jù)其目的采用后述的增強(qiáng)纖維中所例舉的纖維(例如全芳族聚酰胺纖維或聚對亞苯基苯并雙唑纖維等)。
這些纖維中,從與由聚酰胺成分構(gòu)成的粘合纖維的粘結(jié)性等角度考慮,主體纖維優(yōu)選聚酰胺系纖維例如脂族聚酰胺纖維(由聚酰胺46、聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺11、聚酰胺12等構(gòu)成的纖維等)、全芳族聚酰胺纖維(由聚對苯二甲酰對苯二胺、聚對苯二甲酰間苯二胺等構(gòu)成的纖維等)、半芳族聚酰胺纖維[聚酰胺6-IT(二胺單元由六亞甲基二胺構(gòu)成、二羧酸單元由間苯二甲酸和對苯二甲酸的組合構(gòu)成的聚酰胺)、聚酰胺6-6IT(二胺單元由六亞甲基二胺構(gòu)成、二羧酸單元由己二酸和間苯二甲酸和對苯二甲酸的組合構(gòu)成的聚酰胺)、聚酰胺9M-T(二胺單元由1,9-壬二胺和2-甲基-1,8-辛二胺的組合構(gòu)成、二羧酸單元由對苯二甲酸構(gòu)成的聚酰胺)等]。其中,從與粘合纖維的貼合力高、且主體纖維的機(jī)械特性優(yōu)異角度考慮,特別優(yōu)選由聚酰胺9M-T等構(gòu)成的半芳族聚酰胺纖維。
主體纖維的粗度(平均纖度)例如為0.01-5dtex,優(yōu)選0.03-4.5dtex,進(jìn)一步優(yōu)選0.05-4dtex左右。纖度如果不在該范圍內(nèi)則會(huì)出現(xiàn)與粘合纖維的情況同樣的問題。另外,這些纖維還可以如通常的造紙時(shí)所進(jìn)行的,在抄紙之前首先對要使用的纖維進(jìn)行打漿,使纖維形成原纖,將纖維的平均粗度和纖維長度同時(shí)減小。主體纖維在構(gòu)成電池隔板的全部纖維中所占的比例通常為40-90重量%左右,優(yōu)選40-85重量%,進(jìn)一步優(yōu)選45-80重量%左右。
增強(qiáng)纖維可使用拉伸強(qiáng)度為12cN/dtex以上(例如12-40cN/dtex、優(yōu)選15-40cN/dtex左右)的高強(qiáng)度纖維。上述高強(qiáng)度纖維例如可以是無機(jī)纖維(碳纖維或玻璃纖維等),從主體纖維與粘合纖維的粘結(jié)性等角度考慮,通常使用有機(jī)纖維。有機(jī)纖維例如有高強(qiáng)度聚乙烯纖維、高強(qiáng)度(交聯(lián)型)聚乙烯醇纖維、全芳族聚酰胺纖維(芳族聚酰胺纖維)、全芳族聚酯纖維(聚芳酯纖維)、聚對亞苯基苯并雙唑纖維等。這些高強(qiáng)度纖維可以單獨(dú)或?qū)煞N以上組合使用。
這些高強(qiáng)度纖維中,從高強(qiáng)度且耐堿性優(yōu)異角度考慮,優(yōu)選聚對苯二甲酰對苯二胺纖維、聚對亞苯基苯并雙唑纖維、高強(qiáng)度聚乙烯醇纖維,特別優(yōu)選聚對亞苯基苯并雙唑纖維。特別是堿性電池裝配時(shí)的回卷性有問題時(shí),通過適當(dāng)配合選自聚對苯二甲酰對苯二胺纖維、聚對亞苯基苯并雙唑纖維、以及高強(qiáng)度聚乙烯醇纖維的至少一種作為增強(qiáng)纖維,可以使隔板具有可對抗回卷時(shí)的張力的拉伸強(qiáng)度和對抗電極材料的毛邊的耐切創(chuàng)強(qiáng)度等的機(jī)械特性。
這些高強(qiáng)度纖維可以是纖維自身的形狀(紡絲后的形狀),也可以是漿狀。本發(fā)明中,漿狀物是指通過通常造紙時(shí)所進(jìn)行的打漿處理等而形成的原纖化形狀的纖維。
增強(qiáng)纖維在構(gòu)成電池隔板的全部纖維中所占的比例通常為0-30重量%左右,優(yōu)選0.1-20重量%,進(jìn)一步優(yōu)選0.5-10重量%(特別是1-5重量%)左右。增強(qiáng)纖維的平均纖度也與上述粘合纖維同樣,例如為0.01-5dtex,優(yōu)選0.03-4.5dtex,進(jìn)一步優(yōu)選0.05-4dtex左右。
為了控制電池隔板的孔徑,填料纖維通常使用1dtex或以下(例如0.001-1dtex,優(yōu)選0.01-0.8dtex,進(jìn)一步優(yōu)選0.03-0.5dtex左右)的超細(xì)纖維。填料纖維例如可使用在主體纖維中所例舉的纖維,從與主體纖維的貼合性角度考慮,通常使用與主體纖維同一種類或同一系統(tǒng)(特別是相同)的纖維。這些填料纖維可以單獨(dú)或?qū)煞N以上組合使用。
填料纖維在構(gòu)成電池隔板的全部纖維中所占的比例例如為1-30重量%,優(yōu)選3-20重量%,進(jìn)一步優(yōu)選5-15重量%左右。根據(jù)需要,填料纖維的比例也可以以超過該范圍的比例配合,例如也可以使用超細(xì)纖維作為主體纖維,使主體纖維本身具有填料纖維的功能。
制備填料纖維的方法可以使用通過勻漿機(jī)、打漿機(jī)等使纖維機(jī)械原纖化的方法,由海島復(fù)合紡絲纖維中除去海成分的方法,或者將可分割的復(fù)合紡絲纖維進(jìn)行分割的方法等。
粘合纖維在構(gòu)成電池隔板的全部纖維中所占的比例例如為10-60重量%,優(yōu)選12-50重量%,進(jìn)一步優(yōu)選15-45重量%左右。粘合纖維的比例過少則粘結(jié)性不足,隔板的拉伸強(qiáng)度容易降低,相反過多則熱粘結(jié)時(shí)收縮增大,隔板的耐熱性容易降低。
本發(fā)明的隔板中,主體纖維、增強(qiáng)纖維和填料纖維必須分別具有比組合使用的、構(gòu)成粘合纖維的聚酰胺成分[特別是半芳族聚酰胺(a)或(b)]高的熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)。優(yōu)選具有比上述聚酰胺成分高10℃以上(例如10-100℃)的熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)。另外,如人造絲、紙漿等那樣不具有熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)的纖維也包含在具有上述高熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)的纖維中。
主體纖維、增強(qiáng)纖維和填料纖維的纖維長度(切斷長度)根據(jù)纖維的粗度而定,為濕法非織造織物時(shí),例如分別為0.1-20mm,優(yōu)選0.5-15mm左右。
本發(fā)明的電池隔板可以是織物,但通常是通過上述粘合纖維的粘結(jié)力而制成片狀的非織造織物。非織造織物例如有干法非織造織物、濕法非織造織物、熔噴非織造織物、紡粘非織造織物等。這些非織造織物中,從兼顧隔板的強(qiáng)度和隔板的特性的角度考慮,優(yōu)選濕法非織造織物。并且,本發(fā)明的隔板還可以是這些非織造織物的層合體。
如果由于電池的制備中使用的自動(dòng)分組卷繞裝配機(jī)器(自動(dòng)化裝配電池的機(jī)械,是卷繞隔板,并將卷繞的隔板裝入電池殼體的機(jī)械)而使隔板無法抵抗其張力而包含破裂的情況,為了提高拉伸強(qiáng)度,可以配合本發(fā)明的粘合纖維[特別是粘合纖維(A)和(B)]以外的粘合纖維。所述粘合纖維例如可優(yōu)選使用乙烯改性的聚乙烯醇纖維。乙烯改性的聚乙烯醇纖維例如具有使堿性二次電池在使用中分解的可能性,但不會(huì)使電池性能顯著降低,因此可在不損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)使用。
本發(fā)明中,特別是聚酰胺9M-T纖維(由1,9-壬二胺和2-甲基-1,8-辛二胺和對苯二甲酸得到的聚酰胺纖維)和聚對亞苯基苯并雙唑纖維均耐電解液、耐氧化、耐熱性優(yōu)異,因此優(yōu)選以聚酰胺9M-T纖維作為主體纖維和填料纖維,進(jìn)一步優(yōu)選以聚對亞苯基苯并雙唑纖維作為增強(qiáng)纖維。
本發(fā)明的電池隔板的單位面積重量沒有特別限定,為了實(shí)現(xiàn)堿性電池的高容量化,例如可以是80g/m2或以下(例如10-80g/m2),優(yōu)選75g/m2或以下(例如15-75g/m2),進(jìn)一步優(yōu)選70g/m2或以下(例如20-70g/m2)左右。單位面積重量過小則耐泄漏性降低。
電池隔板的厚度沒有特別限定,為了有效地進(jìn)行電池反應(yīng),優(yōu)選使正極和負(fù)極的間隔盡量小。具體來說,隔板的厚度例如為20-300μm,優(yōu)選30-250μm,進(jìn)一步優(yōu)選50-200μm(特別是50-150μm)左右。隔板的厚度過大則可通過降低內(nèi)部電阻、增加活性物質(zhì)量、或者延長電極板實(shí)現(xiàn)的電池的高容量化變得難以實(shí)現(xiàn)。而厚度過小則耐泄漏性降低。
為了對抗高速自動(dòng)分組卷繞裝配機(jī)的張力,獲得高產(chǎn)率,電池隔板的拉伸強(qiáng)度例如必須為3kN/m以上,優(yōu)選3-30kN/m,進(jìn)一步優(yōu)選3.1-20kN/m左右。這根據(jù)自動(dòng)分組卷繞裝配機(jī)的種類、制造條件而不同,不過拉伸強(qiáng)度過小則隔板無法抵抗電池制造時(shí)自動(dòng)分組卷繞裝配機(jī)的張力而發(fā)生破裂,或者寬度變窄等無法實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的卷繞裝配。另一方面,關(guān)于上限值并沒有特別限定,但超過30kN/m的隔板難以制造。本發(fā)明中,具有3kN/m以上的高拉伸強(qiáng)度的隔板可通過使用本發(fā)明的聚酰胺成分作為粘合纖維、使用強(qiáng)度高的纖維作為主體纖維、再使用增強(qiáng)纖維、然后提高單位面積重量來實(shí)現(xiàn)。
電池隔板的斷裂伸長與拉伸強(qiáng)度同樣,與卷繞時(shí)工程步驟的穩(wěn)定性、電池使用時(shí)相對于電極膨脹的強(qiáng)度等有關(guān)。隔板的斷裂伸長例如為3km以上,優(yōu)選3-45km,進(jìn)一步優(yōu)選4.5-30km左右。斷裂伸長為3km以上時(shí),低單位面積重量的隔板就可以使用低速的自動(dòng)分組群卷繞裝配機(jī)等進(jìn)行電池裝配,另外對于電池使用時(shí)電極的膨脹,不會(huì)發(fā)生短路,可以使用。另外,通過制成低單位面積重量,可以增加電極材料的空間,使電池實(shí)現(xiàn)高容量。另一方面,對于上限值并沒有特別限定,但是超過45km的隔板難以制備。本發(fā)明中,高斷裂伸長可通過使用本發(fā)明的粘合纖維實(shí)現(xiàn)。
電池隔板的細(xì)孔徑(孔徑)與耐泄漏性相關(guān)。耐泄漏性還與上述單位面積重量和厚度相關(guān),只要可以形成隔板(隔板用的非織造織物)即可,沒有特別限定,可以在平均細(xì)孔徑50μm或以下、最大細(xì)孔徑80μm或以下的范圍內(nèi)選擇,從可以實(shí)現(xiàn)高容量且大電流放電的角度、從可實(shí)現(xiàn)低單位面積重量、低厚度的角度考慮,平均細(xì)孔徑為30μm或以下(例如1-30μm),優(yōu)選25μm或以下(例如3-25μm),最大細(xì)孔徑為50μm或以下(例如1-50μm),優(yōu)選45μm或以下(例如10-45μm)。最大細(xì)孔徑超過50μm則抗短路性不足,無法實(shí)用。平均細(xì)孔徑低于1μm時(shí),正極、負(fù)極之間的電阻增大。細(xì)孔徑可根據(jù)隔板的單位面積重量、所使用的纖維的粗度、填料纖維的使用量、粘合纖維的使用量、非織造織物制造時(shí)加熱加壓條件等進(jìn)行改變,例如可以通過增加單位面積重量、減小纖維粗度、增加填料纖維或粘合纖維的使用量、提高加熱加壓條件來縮小細(xì)孔徑。
電池隔板的耐切創(chuàng)強(qiáng)度例如可以是70mN·m2/g以上(例如70-1000mN·m2/g),特別是為了對抗高速自動(dòng)分組卷繞裝配機(jī)的張力,優(yōu)選120mN·m2/g以上(例如120-1000mN·m2/g),進(jìn)一步優(yōu)選140mN·m2/g以上(例如140-500mN·m2/g)左右。耐切創(chuàng)強(qiáng)度低于70mN·m2/g則以高張力卷繞隔板、裝配電池時(shí),隔板因電極板的毛邊或邊緣而容易受損傷,容易發(fā)生短路。對于上限值并沒有特別限定,但是超過1000mN·m2/g的隔板的制造是困難的。為了提高耐切創(chuàng)抵抗(強(qiáng)度),可以采用使用高強(qiáng)度纖維、增加其使用量的方法,提高非織造織物單位面積重量的方法,增加粘合纖維的量的方法等。
本發(fā)明的電池隔板的耐電解液性、耐堿性、耐熱性、耐氧化劣化性等優(yōu)異,因此可以廣泛應(yīng)用在堿性電池(堿錳干電池、堿性二次電池等)、銀電池、鉛蓄電池、空氣電池等各種電池中。其中,廣泛用于正極使用金屬氧化物或金屬氫化物,負(fù)極使用鎘、鋅、鐵、它們的氫氧化物或吸氫合金的堿性電池等,特別適合用在以高倍率反復(fù)進(jìn)行充放電使用的堿性二次電池(氧化銀-鋅蓄電池、鎳-鎘蓄電池、鎳-氫蓄電池、鎳-鋅蓄電池、鎳-鐵蓄電池等)。
堿性二次電池隔板的耐熱性、耐氧化性、耐電解液性(耐堿性)與電池的周期壽命有關(guān)。在謀求堿性二次電池的高容量化、高輸出功率化的過程中,充放電循環(huán)導(dǎo)致電池內(nèi)部的溫度進(jìn)一步升高,此時(shí),在產(chǎn)生的高溫堿水溶液中的隔板因分解而劣化,使隔板的保液性、以及樹枝狀晶體生長的保護(hù)膜功能降低,加速了周期壽命的劣化。
電池應(yīng)用于電動(dòng)工具等動(dòng)力工具中時(shí),高倍率放電較多,電池的內(nèi)部溫度可能超過170℃。因此,對隔板的耐熱性要求也增高,希望即使超過170℃隔板仍可保持形態(tài)、發(fā)揮其功能。例如,對于以聚丙烯纖維為主體的烯烴系隔板,在到達(dá)聚丙烯的熔點(diǎn)的170℃以上時(shí),隔板難以保持其形態(tài)。
本發(fā)明中,是以在140℃或180℃下將隔板浸泡在30重量%濃度的氫氧化鉀(KOH)水溶液中30分鐘后的形態(tài)保持性、保持形態(tài)時(shí)的重量保持率、強(qiáng)度保持率作為耐熱性的指標(biāo)。
本發(fā)明的隔板的耐熱性優(yōu)選在140℃具有形態(tài)保持性,進(jìn)一步優(yōu)選在180℃具有形態(tài)保持性。構(gòu)成隔板的纖維中,耐熱性最低的纖維通常是粘合纖維,因此使用本發(fā)明的粘合纖維可以提高隔板的耐熱性。本發(fā)明的粘合纖維的粘結(jié)機(jī)理是利用了粘結(jié)成分的非晶成分進(jìn)行的熱粘結(jié),粘結(jié)性越高則非晶成分越多,耐熱性降低。因此,通過將非晶成分控制到可獲得必要的最低限度的粘結(jié)性這樣的最低限度,可以保持粘結(jié)成分的耐熱性,也就是保持隔板的耐熱性。非晶成分量的控制根據(jù)粘結(jié)性成分的樹脂組成、制粒條件、制絲條件等進(jìn)行。
具體來說,在本發(fā)明的電池隔板中,140℃下的重量保持率優(yōu)選90%以上(例如90-100%),進(jìn)一步優(yōu)選95%以上(例如95-99.9%)。140℃下的強(qiáng)度保持率優(yōu)選60%以上(例如60-100%),進(jìn)一步優(yōu)選70%以上(例如70-99.9%),特別優(yōu)選80%以上(例如80-99.5%)。
180℃下的隔板的重量保持率優(yōu)選80%以上(例如80-100%),進(jìn)一步優(yōu)選90%以上(例如90-99%)。180℃下的強(qiáng)度保持率優(yōu)選10%以上(例如10-70%),進(jìn)一步優(yōu)選15%以上(例如15-65%),特別優(yōu)選20%以上(例如20-60%)。優(yōu)選180℃下的重量保持率和強(qiáng)度保持率均高,但是目前的技術(shù)下,強(qiáng)度保持率的上限值約為70%。通常強(qiáng)度保持率為10%以上,這樣,隔板可以保持形態(tài),可充分發(fā)揮其功能,當(dāng)然這根據(jù)電池的種類而定。
電池的內(nèi)部高溫,則伴隨著充放電時(shí)電極的氧化還原反應(yīng),隔板容易氧化劣化。本發(fā)明中,是以使用5重量%濃度的KMnO4水溶液(250ml)和30重量%濃度的KOH水溶液(50ml)的混合溶液、在50℃或80℃下浸泡1小時(shí)后隔板的形態(tài)保持性、保持形態(tài)時(shí)的重量保持率、強(qiáng)度保持率作為耐氧化性的指標(biāo)。
本發(fā)明的隔板的耐氧化性優(yōu)選在50℃下具有形態(tài)保持性,進(jìn)一步優(yōu)選在80℃下也具有形態(tài)保持性。
具體來說,本發(fā)明的電池隔板中,50℃下的重量保持率優(yōu)選90%以上(例如90-100%),進(jìn)一步優(yōu)選95%以上(例如95-99.99%),特別優(yōu)選97%以上(例如97-99.9%)。50℃下的強(qiáng)度保持率優(yōu)選60%以上(例如60-100%),進(jìn)一步優(yōu)選70%以上(例如70-99.99%),特別優(yōu)選80%以上(例如80-99.9%)。
80℃下的隔板的重量保持率優(yōu)選30%以上(例如30-100%),進(jìn)一步優(yōu)選50%以上(例如50-99.9%),特別優(yōu)選70%以上(例如70-99.5%)。80℃下的強(qiáng)度保持率例如為1%以上,優(yōu)選2%以上(例如2-70%),進(jìn)一步優(yōu)選3%以上(例如3-50%),特別優(yōu)選5%以上(例如5-30%)。優(yōu)選80℃下的重量保持率和強(qiáng)度保持率均高,但目前的技術(shù)下,強(qiáng)度保持率的上限值為70%左右。
下面對本發(fā)明的隔板的制造方法進(jìn)行說明。本發(fā)明的隔板的制造方法沒有特別限定,隔板由非織造織物構(gòu)成時(shí),可以是常用的非織造織物的制造方法,例如使用預(yù)先制備的纖維進(jìn)行制造的方法(干法非織造織物法、濕法非織造織物法等),還可以是在制造纖維時(shí)直接制成片的方法(熔噴法、紡粘法等)。并且,還可以將用這些方法制造的非織造織物層合。本發(fā)明中,這些制造方法中通常采用干式或濕法非織造織物法。
干法非織造織物法中,為了通過梳理、氣流法等形成網(wǎng),通過熱粘合、樹脂粘合、針刺、水流交絡(luò)(hydroentangling)等保持網(wǎng)狀形態(tài),可以使用纖維直徑大、纖維長度長的纖維。因此,干法非織造織物法在制備高單位面積重量的隔板時(shí)其強(qiáng)度方面有利,但在制造低單位面積重量的情況下材質(zhì)差,抗短路性不足,無法作為隔板使用。
另一方面,在濕法非織造織物法(濕式抄紙法)中,與其它方法相比,生產(chǎn)速度快,可以在同一個(gè)裝置中將纖維直徑不同的纖維或多種種類的纖維以任意的比例混合制造,還可以使用幾個(gè)槽進(jìn)行抄合(層合)。并且,纖維的形態(tài)從化纖短纖維狀到漿狀,其選擇范圍廣,纖維直徑也可以使用由超細(xì)纖維至粗纖維的范圍,應(yīng)用范圍極為廣泛。因此,例如可以將0.01dtex左右的超超細(xì)纖維、0.5dtex左右的超細(xì)纖維和2dtex左右的普通纖維組合來控制孔徑。還可通過將高強(qiáng)度纖維、粘合纖維混合來提高強(qiáng)度。
為了實(shí)現(xiàn)電池的高功率、高容量,特別優(yōu)選將隔板的厚度減薄,但隔板的厚度越薄則抗短路性降低。在100μm或以下的薄隔板中,特別優(yōu)選采用配合了0.01dtex左右的超超細(xì)纖維的濕法非織造織物制造方法,制成材質(zhì)優(yōu)異、抗短路性優(yōu)異的隔板。因此,本發(fā)明中特別優(yōu)選濕法非織造織物法。
具體來說,在濕式抄紙法(抄紙法)中,首先將由熔融紡絲得到的纖維切斷,分散于水中,在緩慢攪拌下制成均勻的抄紙用漿,將該抄紙用漿使用具有圓網(wǎng)、長網(wǎng)、傾斜式短網(wǎng)等網(wǎng)線的至少一種的抄紙機(jī)進(jìn)行抄紙。本發(fā)明中,所得的抄紙例如在80-200℃、優(yōu)選100-180℃、進(jìn)一步優(yōu)選110-150℃左右的溫度下干燥,這可以使粘合纖維的粘結(jié)力表達(dá),實(shí)現(xiàn)臨時(shí)粘結(jié)。抄紙時(shí),切斷的纖維可以是在用打漿機(jī)、勻漿機(jī)等實(shí)施了打漿處理后制成抄紙用漿,抄紙時(shí)也可以添加膠粘劑或分散劑等。
為了提高隔板的電解液親和性,優(yōu)選對所得濕法非織造織物實(shí)施親水處理。親水處理可以使用電暈放電處理、等離子體處理、氟化處理、發(fā)煙硫酸處理、表面活性劑處理等。
并且,為了進(jìn)行隔板厚度的調(diào)節(jié)或熱粘結(jié),可通過橡膠-橡膠、鋼-鋼、鋼-橡膠、棉-鋼、棉-棉等的組合輥,對濕法非織造織物適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行熱扎光處理(heat-calender treatment)。熱扎光處理可以在進(jìn)行親水處理之前進(jìn)行,也可以在親水處理之后進(jìn)行。熱扎光處理中的輥溫度例如為150-300℃,優(yōu)選180-250℃,進(jìn)一步優(yōu)選200-240℃左右。另外,根據(jù)用途不同,在濕法非織造織物中只憑干燥即可發(fā)揮足夠的粘結(jié)力時(shí),則不需要上述熱扎光處理(正式粘結(jié))。
產(chǎn)業(yè)實(shí)用性如上所述,本發(fā)明的粘合纖維粘結(jié)力高、各種耐性也優(yōu)異,因此除電池隔板的粘合纖維之外,作為各種電化學(xué)元件的隔板、各種化學(xué)液體用濾器或絕緣紙、傳送帶中使用的纖維片的粘合成分也很優(yōu)異。并且,也可制成保持硬棉形狀的粘合纖維。
本發(fā)明的粘合纖維可在不要求臨時(shí)粘結(jié)力的用途中使用。所述用途例如有將本發(fā)明的粘合纖維用作干法非織造織物等的粘合成分的情況等。
實(shí)施例以下通過實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明,但本發(fā)明并不受本實(shí)施例限定。實(shí)施例中,如無特別限定,則份、%均為重量單位。另外,對于堿性電池隔板,其各特性值、性能按照下述測定方法測定。
將聚酰胺溶解于濃硫酸中,制備濃度為0.05、0.1、0.2和0.4dl/g的試樣溶液,測定30℃下的特性粘度ηinh,將其外推至0,以該值作為特性粘度[η]。
封端率通過下式(1)求出。此時(shí),分子鏈末端基團(tuán)的總數(shù)A可通過下式(2)計(jì)算。并且,通過滴定測定聚酰胺的羧基末端數(shù)(eq/g)[用0.1N氫氧化鈉滴定聚酰胺的芐醇溶液]和氨基末端數(shù)(eq/g)[用0.1N鹽酸滴定聚酰胺的苯酚溶液],以羧基末端和氨基末端的總數(shù)作為B。
封端率(%)=[(A-B)÷A]×100(1)[式中,A表示分子鏈末端基團(tuán)總數(shù)(這通常等于聚酰胺分子數(shù)的兩倍),B表示羧基末端和氨基末端的總數(shù)](分子鏈末端基團(tuán)總數(shù)A的計(jì)算方法)A(eq/g)=2/Mn(2)[Mn=21900×[η]-7900([η]聚酰胺的特性粘度、Mn數(shù)均分子量)][聚酰胺樹脂的熔點(diǎn)、熔解熱(熔融峰的焓)]使用差示掃描量熱儀DSC(メトラ一公司制、TA-3000),先制成完全熔融的狀態(tài),然后驟冷至常溫,將所得聚酰胺纖維(試樣量10mg)在氮?dú)庀乱?0℃/分鐘的升溫速度由30℃升溫至350℃,進(jìn)行測定,在250-300℃附近出現(xiàn)的熔融吸熱峰值作為熔點(diǎn),以峰面積作為熔解熱。
使用差示掃描量熱儀(メトラ一公司制、TA-3000),在氮?dú)庀乱?0℃/分鐘的升溫速度將聚酰胺纖維(試樣量10mg)由30℃升溫至350℃進(jìn)行測定,讀取100-200℃附近出現(xiàn)的放熱峰值,作為結(jié)晶峰溫度(Tch)。
按照J(rèn)IS P 8124測定。
按照J(rèn)IS P 8118測定。
按照J(rèn)IS P 8113測定。
按照J(rèn)IS P 8113測定。
在濕式抄紙法中,通過楊基(Yankee)干燥器在130℃進(jìn)行干燥,然后按照J(rèn)IS P 8113測定干燥片的斷裂伸長。

細(xì)孔徑通過Porous Materials Inc.制造的“パ一ムポロメ一タ一CFP-1100AEXL”測定最大細(xì)孔徑和平均細(xì)孔徑。
在堿性溶液中的耐熱性評價(jià)方法是將隔板在140℃或180℃下浸泡在30%濃度的KOH水溶液中30分鐘,檢查此時(shí)隔板的形態(tài)保持性、浸泡前后的重量保持率(%)和強(qiáng)度保持率(%),以此作為指標(biāo)。形態(tài)保持性如下判定,對于判定為○和△的試樣求出其重量保持率和強(qiáng)度保持率。強(qiáng)度保持率按照J(rèn)IS P 8113測定。
○隔板的外觀沒有變化△保持了隔板的形態(tài),但是有一部分分解破壞×構(gòu)成隔板的纖維溶解、分解或熔融,不能保持形態(tài)[耐氧化性(%)]堿性溶液中的耐氧化性評價(jià)是以用KMnO4和KOH混合水溶液處理后的隔板的形態(tài)保持性、重量保持率(%)、強(qiáng)度保持率(%)作為指標(biāo)。處理液是使用(250ml)5%濃度的KMnO4水溶液(250ml)、30%濃度的KOH水溶液(50ml)的混合水溶液,在50℃和80℃下浸泡1小時(shí),然后將取出的試樣水洗至中和點(diǎn),然后干燥,按照J(rèn)IS P 8113測定隔板的拉伸強(qiáng)度,由此計(jì)算耐氧化性。形態(tài)保持性按照耐熱性的基準(zhǔn)評價(jià)。
耐切創(chuàng)強(qiáng)度的評價(jià)是使用カト一テツク公司制造的“簡易壓縮實(shí)驗(yàn)儀KES-G5”,在其上安裝不銹鋼的刀具(寬度8mm的平刃),以0.2mm/秒的速度向隔板樣品中垂直刺入,測定將其切斷所需要的力,除以單位面積重量,計(jì)算強(qiáng)度。
在浴比1/100的條件下將50mm×50mm的隔板樣品浸泡在35%濃度的KOH水溶液中30分鐘,用30秒時(shí)間自然瀝干溶液,然后測定隔板樣品的重量,將所保持的35%濃度的KOH水溶液重量除以原來的隔板樣品重量,計(jì)算保液量。
將隔板樣品的端部浸泡在35%濃度的KOH水溶液中,測定35%濃度的KOH水溶液吸收至25mm高度時(shí)所需要的時(shí)間。
以下對實(shí)施例、比較例或參考例中使用的聚酰胺的內(nèi)容和簡略符號進(jìn)行說明。
合成二羧酸成分為100mol%對苯二甲酸,二胺成分為50mol%1,9-壬二胺、50mol%2-甲基-1,8-辛二胺,并用苯甲酸封端的半芳族聚酰胺PA9M-T(特性粘度0.73dl/g、封端率91%),通過熔融紡絲法得到纖度為0.7dtex的聚酰胺纖維的拉伸絲。將其切成10mm長度,制成濕法非織造織物原料。
將聚酰胺纖維A1中使用的半芳族聚酰胺PA9M-T作為島成分,使5-鈉磺基間苯二甲酸和聚乙二醇共聚得到易堿減量性的聚酯,以此作為海成分,熔融紡絲成海島纖維,通過堿減量完全除去海成分,得到纖度為0.08dtex的聚酰胺纖維拉伸絲。將其切成3mm長度,制成濕法非織造織物原料。
與聚酰胺纖維A1同樣,合成半芳族聚酰胺PA9M-T(特性粘度0.85dl/g、封端率89%),通過熔融紡絲法得到纖度為1.7dtex的聚酰胺纖維的拉伸絲。將其進(jìn)行卷曲處理,切成38mm長度,制成干法非織造織物原料。
合成二羧酸單元含有80mol%對苯二甲酸單元和20mol%間苯二甲酸單元,二胺單元含有20mol%1,6-己二胺單元、40mol%1,9-壬二胺單元和40mol%2-甲基-1,8-辛二胺單元,并使用苯甲酸作為封端劑的半芳族聚酰胺PA69M-IT(特性粘度0.75dl/g、封端率80%),通過熔融紡絲法得到纖度為2dtex的聚酰胺未拉伸絲(粘合纖維B1、Tch168℃)和0.5dtex的拉伸絲(粘合纖維B2、Tch未出現(xiàn))。將其切成10mm長度,制成濕法非織造織物原料。
將40重量%二羧酸單元含有40mol%對苯二甲酸單元和60mol%間苯二甲酸單元,二胺單元含有1,6-己二胺單元的非晶性聚酰胺PA6-IT(三井·デユポンポリケミカル(株)制備、シ一ラ一PA3426)和60重量%聚酰胺纖維A1中使用的半芳族聚酰胺PA9M-T進(jìn)行干混,在300℃下熔融混煉10分鐘,然后通過熔融紡絲法得到纖度為2.2dtex的未拉伸絲(粘合纖維B3、Tch170℃)和纖度為0.7dtex的拉伸絲(粘合纖維B4、Tch未出現(xiàn))。將其切成10mm長度,制成濕法非織造織物原料。該纖維中,通過測定結(jié)晶峰溫度和峰面積來確認(rèn)PA6-IT與PA9M-T之間發(fā)生了交換反應(yīng)。
在粘合纖維B3中,使用熔融混煉得到的半芳族聚酰胺共混物(結(jié)晶熔解熱為25J/g)作為皮成分,使用聚酰胺纖維A1中使用的半芳族聚酰胺PA9M-T(結(jié)晶熔解熱53J/g)作為芯成分,芯成分和皮成分的重量比為50∶50,通過熔融紡絲法得到纖度為2.2dtex的芯皮復(fù)合纖維的未拉伸絲(粘合纖維B5、皮成分的Tch169℃)和纖度為1.7dtex的拉伸絲(粘合纖維B6、皮成分的Tch未出現(xiàn))。將其切成10mm長度,制成濕法非織造織物原料。該纖維中,通過測定結(jié)晶峰溫度和結(jié)晶峰面積確認(rèn)構(gòu)成皮成分的PA6-IT與PA9M-T之間發(fā)生了交換反應(yīng)。
將粘合纖維B6的拉伸絲進(jìn)行卷曲處理,然后切成38mm長度,制成干法非織造織物原料。
在粘合纖維B5中,使用在粘合纖維B1中使用的PA69M-IT作為皮成分,除此之外按照相同的方法制備2.9dtex的芯皮型未拉伸粘合纖維,切成10mm長度,得到作為濕法非織造織物用原料的粘合纖維B8(Tch165℃)。
粘合纖維B5中,使用二羧酸單元含有80mol%對苯二甲酸單元和20mol%間苯二甲酸單元,二胺單元含有20mol%2,2,4-三甲基己二胺單元、40mol%1,9-壬二胺單元和40mol%2-甲基-1,8-辛二胺單元,且封端劑使用苯甲酸的半芳族聚酰胺(特性粘度0.73dl/g、封端率80%)作為皮成分,除此之外按照同樣的方法制備2.9dtex的芯皮型未拉伸粘合纖維,切成10mm長度,得到作為濕法非織造織物用原料的粘合纖維B9(Tch168℃)。
粘合纖維B5中,使用二羧酸單元含有80mol%對苯二甲酸單元和20mol%間苯二甲酸單元,二胺單元含有20mol%2,4,4-三甲基己二胺單元、40mol%1,9-壬二胺單元和40mol%2-甲基-1,8-辛二胺單元,且封端劑使用苯甲酸的半芳族聚酰胺(特性粘度0.71dl/g、封端率80%)作為皮成分,除此之外按照同樣的方法制備2.9dtex的芯皮型未拉伸粘合纖維,切成10mm長度,得到作為濕法非織造織物用原料的粘合纖維B10(Tch169℃)。
粘合纖維B5中,將作為皮成分的一部分使用的PA6-IT中的1,6-己二胺改為2,2,4-三甲基己二胺,除此之外按照同樣的方法制備2.9dtex的芯皮型未拉伸粘合纖維,切成10mm長度,得到作為濕法非織造織物用原料的粘合纖維B11(Tch166℃)。該纖維中,通過測定結(jié)晶峰溫度和峰面積確認(rèn)在構(gòu)成皮成分的聚酰胺之間發(fā)生了交換反應(yīng)。
粘合纖維B5中,將作為皮成分的一部分使用的PA6-IT中的1,6-己二胺改為2,4,4-三甲基己二胺,除此之外按照同樣的方法制備2.9dtex的芯皮型未拉伸粘合纖維,切成10mm長度,得到作為濕法非織造織物用原料的粘合纖維B12(Tch167℃)。該纖維中,通過測定結(jié)晶峰溫度和峰面積確認(rèn)在構(gòu)成皮成分的聚酰胺之間發(fā)生了交換反應(yīng)。
粘合纖維B5中,將作為皮成分的一部分使用的PA6-IT中的二羧酸成分改為100mol%間苯二甲酸,除此之外按照同樣的方法制備2.9dtex的芯皮型未拉伸粘合纖維,切成10mm長度,得到作為濕法非織造織物用原料的粘合纖維B13(Tch177℃)。該纖維中,通過測定結(jié)晶峰溫度和峰面積確認(rèn)在構(gòu)成皮成分的聚酰胺之間發(fā)生了交換反應(yīng)。
粘合纖維B5中,將皮成分PA6-IT和PA9MT的共混比例按照重量比變更為30∶70,除此之外按照同樣的方法制備2.9dtex的芯皮型未拉伸粘合纖維,切成10mm長度,得到作為濕法非織造織物用原料的粘合纖維B14(Tch166℃)。該纖維中,通過測定結(jié)晶峰溫度和峰面積確認(rèn)在構(gòu)成皮成分的聚酰胺之間發(fā)生了交換反應(yīng)。
粘合纖維B5中,將皮成分PA6-IT和PA9MT的共混比例按照重量比變更為50∶50,除此之外按照同樣的方法制備2.9dtex和1.5dtex的2種芯皮型未拉伸粘合纖維,切成10mm長度,得到作為濕法非織造織物用原料的粘合纖維B15(2.9dtex、Tch180℃)和粘合纖維B16(1.5dtex、Tch183℃)。這些纖維中,通過測定結(jié)晶峰溫度和峰面積確認(rèn)在構(gòu)成皮成分的聚酰胺之間發(fā)生了交換反應(yīng)。
實(shí)施例1-6將60份聚酰胺纖維A1、粘合纖維B1-B6各40份一起混合,用碎漿機(jī)在水中離解,在密閉容器(chest)中、緩慢攪拌下制備均勻的抄紙用漿。將該抄紙用漿通過傾斜式短網(wǎng)抄紙機(jī),采用濕式抄紙法進(jìn)行抄紙,然后在楊基干燥器中、在140℃下干燥,制備濕法非織造織物。接著在輥溫度200℃下進(jìn)行熱軋光處理,最后對該非織造織物的兩面以放電量2600(W·分鐘/m2)實(shí)施電暈處理,得到堿性電池隔板。
實(shí)施例7以70份聚酰胺纖維A3、30份粘合纖維B7的比例混合,用羅拉梳理機(jī)制成網(wǎng)狀,接著用5MPa的水流進(jìn)行交絡(luò)處理。接著與實(shí)施例1同樣地,以輥溫度200℃進(jìn)行熱軋光處理,最后對該非織造織物的兩面以放電量2600(W·分鐘/m2)實(shí)施電暈處理,得到堿性電池隔板。
比較例1將含有聚酰胺6(表1中稱為“PA6”)和聚酰胺66(表1中稱為“PA66”)的聚酰胺干法非織造織物(日本バイリ一ン(株)制,梳理型,坪量63.5g/m2、厚度150μm)作為堿性電池隔板。
比較例2將70份作為主體纖維的結(jié)晶性聚丙烯纖維(大和紡織(株)制備、PZ、纖度0.8dtex、纖維長度10mm、表1中稱為“PP”)、30份作為粘合纖維的聚乙烯/聚丙烯芯皮型復(fù)合纖維(大和紡織(株)制備、NBF-H、纖度1.7dtex、纖維長度5mm、表1中稱為“PE/PP”)一起混合,用碎漿機(jī)在水中離解,在密閉容器中、緩慢攪拌下制備均勻抄紙用漿。使用該抄紙用漿,除此之外與實(shí)施例1完全同樣地得到堿性電池隔板。
比較例3使用聚酰胺纖維A1的未拉伸絲(1.7分特、纖維長10mm、表1中稱為“UDY”)代替實(shí)施例1中的粘合纖維B1,除此之外與實(shí)施例1完全同樣地得到堿性電池隔板。
實(shí)施例8將57.5份聚酰胺纖維A1、40份粘合纖維B5、以及2.5份聚對亞苯基苯并雙唑纖維(東洋紡織(株)制備、Zylon、拉伸強(qiáng)度37cN/dtex、纖度1.7dtex、纖維長度6mm)一起混合,用碎漿機(jī)在水中離解,在密閉容器中、緩慢攪拌下制備均勻抄紙用漿。使用該抄紙用漿,除此之外與實(shí)施例1完全同樣地得到堿性電池隔板。
實(shí)施例9將47.5份聚酰胺纖維A1、10份粘合纖維A2、40份粘合纖維B5、以及2.5份聚對亞苯基苯并雙唑纖維一起混合,用碎漿機(jī)在水中離解,在密閉容器中、緩慢攪拌下制備均勻抄紙用漿。使用該抄紙用漿,除此之外與實(shí)施例1完全同樣地得到堿性電池隔板。
實(shí)施例10將70份聚酰胺纖維A2、30份粘合纖維B5一起混合,用碎漿機(jī)在水中離解,在密閉容器中、緩慢攪拌下制備均勻抄紙用漿。使用該抄紙用漿,除此之外與實(shí)施例1完全同樣地得到堿性電池隔板。
實(shí)施例11將47.5份聚酰胺纖維A1、10份聚酰胺纖維A2、30份粘合纖維B5、10份乙烯-乙烯醇共聚物的超超細(xì)纖維(乙烯含量為44mol%、纖維直徑0.08dtex、纖維長度3mm、表3中稱為“EVOH”)、以及2.5份聚對亞苯基苯并雙唑纖維一起混合,用碎漿機(jī)在水中離解,在密閉容器中、緩慢攪拌下制備均勻抄紙用漿。使用該抄紙用漿,除此之外與實(shí)施例1完全同樣地得到堿性電池隔板。
比較例4將57.5份作為主體纖維的聚酰胺66纖維(纖度0.5dtex、纖維長度10mm、表3中稱為“PA66”)、40份作為粘合纖維的聚酰胺6/聚酰胺66芯皮型復(fù)合纖維(纖度2.2dtex、纖維長度10mm、表3中稱為“PA6/PA66”)、以及2.5份作為增強(qiáng)纖維的聚對亞苯基苯并雙唑纖維(東洋紡織(株)制備、Zylon、拉伸強(qiáng)度37cN/dtex、纖度1.7dtex、纖維長度6mm)一起混合,用碎漿機(jī)在水中離解,在密閉容器中、緩慢攪拌下制備均勻抄紙用漿。使用該抄紙用漿,除此之外與實(shí)施例1完全同樣地得到堿性電池隔板。
實(shí)施例12-13實(shí)施例9中,將粘合纖維分別變更為粘合纖維B15和B16,除此之外按照與實(shí)施例9同樣的方法制備隔板。
實(shí)施例、比較例中所得的堿性電池隔板的特性值如表1和表3所示。
這些實(shí)施例和比較例中,可通過顯微鏡觀察到粘合纖維至少其表面部分熔融,將構(gòu)成片的纖維粘結(jié)固定。另外,實(shí)施例1-13中,只通過從水中抄紙、用楊基干燥器干燥,均可達(dá)到斷裂伸長0.3km以上,其中也有超過1km的,在干燥后的造紙步驟中不會(huì)發(fā)生任何問題,工藝穩(wěn)定性優(yōu)異,可容易地制備隔板紙。而比較例3的非織造織物在楊基干燥器干燥后的臨時(shí)粘結(jié)力與實(shí)施例的非織造織物相比極低,由干燥步驟轉(zhuǎn)移到下一步驟時(shí)發(fā)生紙斷裂等問題。





(評價(jià))評價(jià)結(jié)果如表2和表4所示。實(shí)施例1-13是含有本發(fā)明的粘合纖維(A)或粘合纖維(B)的電池隔板,因此耐熱性、耐氧化性、耐堿性優(yōu)異。而比較例的隔板在耐熱性、耐氧化性、耐堿性方面均較低。
具體來說,實(shí)施例1-7的隔板耐熱性、耐氧化性、耐堿性優(yōu)異。特別是實(shí)施例8和9的隔板由于使用了耐切創(chuàng)強(qiáng)度優(yōu)異的聚對亞苯基苯并雙唑纖維,因此耐熱性、耐氧化性以及以耐切創(chuàng)強(qiáng)度為代表的機(jī)械物性優(yōu)異。另外,實(shí)施例9和10的隔板中配合了聚酰胺纖維的超超細(xì)纖維,因此細(xì)孔徑小、樹枝晶耐久性也優(yōu)異。實(shí)施例11的隔板還配合了作為粘合纖維的乙烯-乙烯醇共聚物的超超細(xì)纖維,因此拉伸強(qiáng)度高,在電池制備時(shí),即使自動(dòng)分組卷繞裝配機(jī)的張力大,也具備足以對抗該高張力的拉伸強(qiáng)度。實(shí)施例12和13的隔板是本發(fā)明極優(yōu)選的例子,由其結(jié)果可知,可得到極為優(yōu)異的隔板。
另一方面,比較例1的隔板是含有脂族聚酰胺纖維的隔板,雖然耐熱性優(yōu)異但耐氧化性低,另外,由于是干法非織造織物,因此細(xì)孔徑大,抗短路性差。比較例2的隔板是含有聚烯烴系纖維的隔板,耐氧化性優(yōu)異,但是耐熱性、保液性、吸液速度低。比較例3的隔板雖然每種纖維的耐熱性、耐氧化劣化性方面優(yōu)異,但粘合纖維的粘結(jié)性低,因此隔板強(qiáng)度低。比較例4的隔板含有聚對亞苯基苯并雙唑纖維,因此耐切創(chuàng)強(qiáng)度優(yōu)異,但是構(gòu)成隔板的纖維中使用了含有聚酰胺6、聚酰胺66的纖維,因此耐熱性、耐氧化性方面差。
實(shí)施例14-22分別將60份聚酰胺纖維A1與各40份粘合纖維B8-B16一起混合,用碎漿機(jī)在水中離解,在密閉容器中、緩慢攪拌下制備均勻抄紙用漿。使用該抄紙用漿,采用傾斜式短網(wǎng)抄紙機(jī)的濕式抄紙法進(jìn)行抄紙,然后用楊基干燥器在140℃下進(jìn)行干燥,制備濕法非織造織物。接著在輥溫度200℃下進(jìn)行熱扎光處理,最后對該非織造織物的兩面以放電量2600(W·分鐘/m2)實(shí)施電暈處理,得到堿性電池隔板。所得電池隔板的性能如表5-6所示。



由表5和表6的結(jié)果可知,使用本發(fā)明的粘合纖維的電池隔板均耐熱性、耐氧化性、耐堿性優(yōu)異,并且強(qiáng)度或保液性、吸液性也優(yōu)異。這些實(shí)施例中,可通過顯微鏡觀察到粘合纖維的至少其表面熔融,使構(gòu)成片狀的纖維粘結(jié)固定。這些實(shí)施例中,由水分散液抄紙纖維成分,只通過楊基干燥器干燥,均可以充分地產(chǎn)生臨時(shí)粘結(jié)力,在干燥后的造紙步驟中沒有任何問題發(fā)生,工藝穩(wěn)定性優(yōu)異,可容易地制造隔板紙。并且這些實(shí)施例的隔板耐泄漏性和高功率放電特性優(yōu)異,適合用作需求大電流放電和高容量化的堿性電池隔板。
權(quán)利要求
1.粘合纖維,其中,纖維表面的至少一部分由含有半芳族聚酰胺的聚酰胺成分構(gòu)成,其中所述半芳族聚酰胺至少具有芳環(huán)單元和可帶有C1-3烷基作為支鏈的C3-7鏈烷單元。
2.權(quán)利要求1的粘合纖維,其中,聚酰胺成分是半芳族共聚酰胺(a),該半芳族共聚酰胺(a)具有芳環(huán)單元、可帶有C1-3烷基作為支鏈的C3-7鏈烷單元和可帶有C1-3烷基作為支鏈的C8-12鏈烷單元。
3.權(quán)利要求2的粘合纖維,其中,半芳族共聚酰胺(a)是具有二羧酸單元和二胺單元的半芳族共聚酰胺,其中所述二羧酸單元以全部二羧酸單元的60mol%以上的比例含有芳族二羧酸單元,所述二胺單元以合計(jì)全部二胺單元的60mol%以上的比例含有可帶有甲基作為支鏈的C4-7鏈烷二胺單元和可帶有甲基作為支鏈的C8-10鏈烷二胺單元。
4.權(quán)利要求2的粘合纖維,其中,半芳族共聚酰胺(a)是由下述二羧酸單元(1)和下述二胺單元(2)構(gòu)成的半芳族共聚酰胺(1)二羧酸單元以合計(jì)全部二羧酸單元的60mol%以上的比例含有選自對苯二甲酸單元和間苯二甲酸單元的至少一種二羧酸單元;(2)二胺單元以合計(jì)全部二胺單元的60mol%以上的比例含有選自2,2,4-三甲基己二胺單元、2,4,4-三甲基己二胺單元和1,6-己二胺單元的一種以上二胺單元,和選自1,9-壬二胺單元和2-甲基-1,8-辛二胺單元的一種以上二胺單元。
5.權(quán)利要求1的粘合纖維,其中,聚酰胺成分是半芳族聚酰胺(b)和半芳族聚酰胺(c)的組合(d),其中所述半芳族聚酰胺(b)具有芳環(huán)單元和可帶有C1-3烷基作為支鏈的C3-7鏈烷單元,所述半芳族聚酰胺(c)具有芳環(huán)單元和可帶有C1-3烷基作為支鏈的C8-12鏈烷單元。
6.權(quán)利要求5的粘合纖維,其中所述半芳族聚酰胺(b)是具有二羧酸單元和二胺單元的半芳族聚酰胺,其中所述二羧酸單元以全部二羧酸單元的60mol%以上的比例含有芳族二羧酸單元,所述二胺單元以全部二胺單元的60mol%以上的比例含有可帶有甲基作為支鏈的C5-7鏈烷二胺單元;且半芳族聚酰胺(c)是具有二羧酸單元和二胺單元的半芳族聚酰胺,所述二羧酸單元以全部二羧酸單元的60mol%以上的比例含有芳族二羧酸單元,所述二胺單元以全部二胺單元的60mol%以上的比例含有可帶有甲基作為支鏈的C8-10鏈烷二胺單元。
7.權(quán)利要求5的粘合纖維,其中,半芳族聚酰胺(b)由上述二羧酸單元(1)和下述二胺單元(3)構(gòu)成,且半芳族聚酰胺(c)由下述二羧酸單元(4)和下述二胺單元(5)構(gòu)成(3)二胺單元以全部二胺單元的60mol%以上的比例含有選自2,2,4-三甲基己二胺單元、2,4,4-三甲基己二胺單元和1,6-己二胺單元的一種以上二胺單元;(4)二羧酸單元以全部二羧酸單元的60mol%以上的比例含有對苯二甲酸單元;(5)二胺單元以全部二胺單元的60mol%以上的比例含有選自1,9-壬二胺單元和2-甲基-1,8-辛二胺單元的一種以上二胺單元。
8.權(quán)利要求1的粘合纖維,該粘合纖維是芯皮型復(fù)合纖維,且皮部由含有半芳族聚酰胺的聚酰胺成分構(gòu)成,所述半芳族聚酰胺具有芳環(huán)單元和可帶有C1-3烷基作為支鏈的C3-7鏈烷單元。
9.權(quán)利要求8的粘合纖維,其中,皮部由半芳族聚酰胺(a),或者半芳族聚酰胺(b)和半芳族聚酰胺(c)的組合(d)構(gòu)成,且芯部由半芳族聚酰胺(c)構(gòu)成。
10.電池隔板,該隔板包含主體纖維和權(quán)利要求1的粘合纖維。
11.權(quán)利要求10的電池隔板,其中,構(gòu)成粘合纖維的半芳族聚酰胺作為粘結(jié)劑,將主體纖維固定成片狀。
12.權(quán)利要求10的電池隔板,其中,主體纖維由聚酰胺系樹脂構(gòu)成。
13.權(quán)利要求10的電池隔板,其中,粘合纖維的至少表面由半芳族聚酰胺(a)、或者半芳族聚酰胺(b)和半芳族聚酰胺(c)的組合(d)構(gòu)成,且主體纖維由半芳族聚酰胺(c)構(gòu)成。
14.權(quán)利要求10的電池隔板,該隔板還含有拉伸強(qiáng)度為12cN/dtex以上的高強(qiáng)度纖維或其漿狀物作為增強(qiáng)纖維。
15.權(quán)利要求14的電池隔板,其中,高強(qiáng)度纖維是選自聚對亞苯基苯并雙唑纖維、聚對苯二甲酰對苯二胺纖維和高強(qiáng)度聚乙烯醇系纖維的一種以上。
16.權(quán)利要求14的電池隔板,其中,主體纖維由半芳族聚酰胺構(gòu)成,該半芳族聚酰胺由1,9-壬二胺和2-甲基-1,8-辛二胺和對苯二甲酸合成;增強(qiáng)纖維由聚對亞苯基苯并雙唑纖維構(gòu)成;且粘合纖維是權(quán)利要求6的粘合纖維。
17.權(quán)利要求10的電池隔板,該隔板是濕法非織造織物。
18.權(quán)利要求10的電池隔板,該隔板滿足下述條件(1)-(3)(1)隔板的斷裂伸長為3km以上;(2)在140℃的堿中浸泡30分鐘后仍保持隔板的形態(tài),其重量保持率為90%以上,強(qiáng)度保持率為60%以上;(3)在含有氧化劑的50℃的堿中浸泡一小時(shí)后仍可保持隔板的形態(tài),其重量保持率為90%以上,強(qiáng)度保持率為60%以上。
19.電池,該電池使用權(quán)利要求10的隔板。
全文摘要
本發(fā)明制備粘合纖維,其中纖維表面的至少一部分由含有半芳族聚酰胺的聚酰胺成分構(gòu)成,所述半芳族聚酰胺至少具有芳環(huán)單元和可帶有C
文檔編號D21H15/10GK101065522SQ20058004069
公開日2007年10月31日 申請日期2005年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月27日
發(fā)明者片山隆, 內(nèi)田光一, 大前好信 申請人:可樂麗股份有限公司
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