粘合纤维以及使用该纤维的碱性电池隔板制造技术

本发明专利技术制备粘合纤维，其中纤维表面的至少一部分由含有半芳族聚酰胺的聚酰胺成分构成，所述半芳族聚酰胺至少具有芳环单元和可带有Ｃ↓［１－３］支链烷基链的Ｃ↓［３－７］链烷单元。该粘合纤维中，上述聚酰胺成分可以是半芳族共聚酰胺（ａ），所述半芳族共聚酰胺（ａ）具有芳环单元和可带有Ｃ↓［１－３］支链烷基链的Ｃ↓［３－７］链烷单元、可带有Ｃ↓［１－３］支链烷基链的Ｃ↓［８－１２］链烷单元。上述聚酰胺成分还可以是半芳族聚酰胺（ｂ）与半芳族聚酰胺（ｃ）的组合（ｄ），其中所述半芳族聚酰胺（ｂ）具有芳环单元和可带有Ｃ↓［１－３］支链烷基链的Ｃ↓［３－７］链烷单元，所述半芳族聚酰胺（ｃ）具有芳环单元和可带有Ｃ↓［１－３］支链烷基链的Ｃ↓［８－１２］链烷单元。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】粘合纤维以及使用该纤维的碱性电池隔板
本专利技术涉及粘合纤维以及使用该纤维的电池隔板，具体来说，本专利技术涉及碱锰干电池、银电池、空气电池、镍-镉蓄电池、镍-氢蓄电池、氧化银-锌蓄电池、镍-锌蓄电池、镍-铁蓄电池等碱性电池隔板(特别是高倍率放电中使用的碱性二次电池隔板)以及适合用于其中的粘合纤维。
技术介绍
镍-镉蓄电池、镍-氢蓄电池等碱性二次电池的高倍率放电特性优异，因此作为无线电动工具的动力工具用的电源得到广泛应用。适合在上述电池中使用的隔板通常具有纸或非织造织物的形状，构成该纸或非织造织物的纤维有各种纤维。例如日本特开平9-259856号公报(专利文献1)中公开了由非织造织物形成的电池隔板，其中所述非织造织物以半芳族聚酰胺为主要成分，半芳族聚酰胺由含有60mol％以上芳族羧酸(对苯二甲酸等)的二羧酸成分和含有60mol％以上碳原子数为6-12的链烷二胺(1，9-壬二胺或2-甲基-1，8-辛二胺等)的二胺成分得到。另外，日本特开2004-103459号公报(专利文献2)中公开了以上述半芳族聚酰胺系纤维以及特定的纤维素纤维作为主体纤维的碱性电池隔板，其中所述特定的纤维素纤维使用纺丝原液制备，所述纺丝原液是将纤维素溶解于非反应性溶剂中得到的。这里，用作隔板的纸或非织造织物通常含有主体纤维和粘合纤维，上述文献所记载的专利技术都是关于主体纤维的改良，而非关于粘合纤维。并且，这些文献中的实施例等中所具体公开的主体纤维均结晶性和熔点高，完全不具有粘合功能。通常如上所述，作为电池隔板使用的纸或非织造织物是粘合纤维熔融、软化或溶解，固化，由此固定主体纤维。以往，人们多专注于主体纤维性能提高方面的研究开发，几乎所有的公知技术都是试图改良主体纤维，以提高电池隔板的性能。但是，即使主体纤维使用极高-->性能的材料，如果与其同时使用的粘合纤维较差，也可能无法发挥主体纤维所具有的优异性能。这是因为，粘合纤维的性能差时，电池隔板的性能受粘合纤维左右，在发挥主体纤维的优异性能之前即丧失了电池隔板的作用或功能。以往作为电池隔板的粘合纤维通常是使用比构成主体纤维的聚合物的熔点低的热塑性纤维、由可在湿润状态下加热熔融的聚合物构成的纤维、或者将这些聚合物作为皮成分的芯皮型复合纤维等。例如上述专利文献2中记载，粘合纤维的例子有聚乙烯醇系纤维、乙烯-乙烯醇系纤维、聚乙烯纤维、聚酰胺纤维、氯乙烯-乙烯基乙酸共聚物纤维等，其中优选热水熔融性的聚乙烯醇系纤维或乙烯-乙烯醇共聚物纤维。并且通常粘合纤维常用聚乙烯纤维或聚酰胺纤维，构成聚酰胺系粘合纤维的聚合物是聚酰胺6或聚酰胺612等脂族聚酰胺。另外，例如日本特开2001-110390号公报(专利文献3)中公开了由芯成分和皮成分形成的烯烃系粘合纤维，其中所述芯成分由聚丙烯系树脂构成，所述皮成分由聚乙烯系树脂构成。但是，对于使用聚酰胺6等脂族聚酰胺的粘合纤维，在充放电时产生的热以及充放电导致的氧化还原的反复使得纤维氧化劣化，粘合效果迅速降低，同时发生自放电。另外，使用聚乙烯的粘合纤维耐热性低，可能由于快速充放电时的热而熔融。并且，为聚乙烯醇系纤维时，由于充放电时的热而熔融，同时氧化劣化并自放电。通过湿式抄纸法制备隔板时，作为粘合纤维所最必需的是在制备隔板纸的步骤中，在由湿润状态进行干燥时通过粘合纤维的临时粘结而发挥粘结力，使得造纸工程性充分发挥，并且在之后的加热条件下也可以表达强的粘合力。但是，以往的粘合纤维中，上述临时粘结力等粘合力与上述耐热劣化性(以下可简称为“耐热性”)或耐氧化劣化性(以下可简称为“耐氧化性”)无法同时实现。专利文献1：日本特开平9-259856号公报(权利要求1-3、实施例)专利文献2：日本特开2004-103459号公报(权利要求1-2、实施例)专利文献3：日本特开2001-110390号公报(权利要求1-2)
技术实现思路
因此本专利技术的目的在于提供在高温下具有高的耐氧化劣化性的粘-->合纤维以及使用该纤维的电池隔板。本专利技术的另一目的在于提供高温下的耐电解液性(或耐碱性)、耐热性优异的粘合纤维以及使用该纤维的电池隔板。本专利技术的又一目的在于提供与主体纤维组合、通过湿式抄纸法制备非织造织物时的操作性优异的粘合纤维以及使用该纤维的电池隔板。本专利技术人为实现上述课题进行了深入的研究，结果发现：使纤维表面的至少一部分由含有半芳族聚酰胺的聚酰胺成分构成，则在高温下的高耐氧化劣化性和耐电解液性(耐碱性)、耐热性和粘结性优异，从而完成了本专利技术。其中所述半芳族聚酰胺至少具有芳环单元和可具有支链烷基链的C3-7链烷单元。即，本专利技术的粘合纤维中，纤维表面的至少一部分由含有半芳族聚酰胺的聚酰胺成分构成，其中所述半芳族聚酰胺至少具有芳环单元和可带有C1-3烷基作为支链的C3-7链烷单元。上述聚酰胺成分可以是具有芳环单元、可带有C1-3烷基作为支链的C3-7链烷单元和可带有C1-3烷基作为支链的C8-12链烷单元的半芳族共聚酰胺(a)。其中，该聚酰胺成分可以是具有二羧酸单元和二胺单元的半芳族共聚酰胺，其中所述二羧酸单元以全部二羧酸单元的60mol％以上的比例含有芳族二羧酸单元，所述二胺单元以合计全部二胺单元的60mol％以上的比例含有可带有甲基作为支链的C4-7链烷二胺单元和可带有甲基作为支链的C8-10链烷二胺单元；例如该共聚酰胺成分可以是由下述二羧酸单元(1)和下述二胺单元(2)构成的半芳族共聚酰胺。(1)二羧酸单元：以合计全部二羧酸单元的60mol％以上的比例含有选自对苯二甲酸单元和间苯二甲酸单元的至少一种二羧酸单元；(2)二胺单元：以合计全部二胺单元的60mol％以上的比例含有选自2，2，4-三甲基己二胺单元、2，4，4-三甲基己二胺单元和1，6-己二胺单元的一种以上二胺单元，和选自1，9-壬二胺单元和2-甲基-1，8-辛二胺单元的一种以上二胺单元。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)的组合(d)，所述半芳族聚酰胺(b)具有芳环单元、可带有C1-3烷基作为支链的C3-7链烷单元；所述半芳族聚酰胺(c)具有芳环单元、可带有C1-3烷基作为支链的C8-12链烷单元。其中，该聚酰胺成分可以是下述两种半芳族-->聚酰胺的组合，其中第一种半芳族聚酰胺具有以全部二羧酸单元的60mol％以上的比例含有芳族二羧酸单元的二羧酸单元和以全部二胺单元的60mol％以上的比例含有可带有甲基作为支链的C4-7链烷二胺单元的二胺单元；第二种半芳族聚酰胺具有以全部二羧酸单元的60mol％以上的比例含有芳族二羧酸单元的二羧酸单元和以全部二胺单元的60mol％以上的比例含有可带有甲基作为支链的C8-10链烷二胺单元的二胺单元；该聚酰胺成分例如可以是由上述二羧酸单元(1)和下述二胺单元(3)构成的半芳族聚酰胺，和由下述二羧酸单元(4)和下述二胺单元(5)构成的半芳族聚酰胺的组合。(3)二胺单元：以全部二胺单元的60mol％以上的比例含有选自2，2，4-三甲基己二胺单元、2，4，4-三甲基己二胺单元和1，6-己二胺单元的一种以上二胺单元；(4)二羧酸单元：以全部二羧酸单元的60mol％以上的比例含有对苯二甲酸单元；(5)二胺单元：以全部二胺单元的60mol％以上的比例含有选自1，9-壬二胺单元和2-甲基-1，8-本文档来自技高网...

【技术保护点】
粘合纤维，其中，纤维表面的至少一部分由含有半芳族聚酰胺的聚酰胺成分构成，其中所述半芳族聚酰胺至少具有芳环单元和可带有Ｃ↓［１－３］烷基作为支链的Ｃ↓［３－７］链烷单元。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-9-27 278884/20041.粘合纤维，其中，纤维表面的至少一部分由含有半芳族聚酰胺的聚酰胺成分构成，其中所述半芳族聚酰胺至少具有芳环单元和可带有C1-3烷基作为支链的C3-7链烷单元。2.权利要求1的粘合纤维，其中，聚酰胺成分是半芳族共聚酰胺(a)，该半芳族共聚酰胺(a)具有芳环单元、可带有C1-3烷基作为支链的C3-7链烷单元和可带有C1-3烷基作为支链的C8-12链烷单元。3.权利要求2的粘合纤维，其中，半芳族共聚酰胺(a)是具有二羧酸单元和二胺单元的半芳族共聚酰胺，其中所述二羧酸单元以全部二羧酸单元的60mol％以上的比例含有芳族二羧酸单元，所述二胺单元以合计全部二胺单元的60mol％以上的比例含有可带有甲基作为支链的C4-7链烷二胺单元和可带有甲基作为支链的C8-10链烷二胺单元。4.权利要求2的粘合纤维，其中，半芳族共聚酰胺(a)是由下述二羧酸单元(1)和下述二胺单元(2)构成的半芳族共聚酰胺：(1)二羧酸单元：以合计全部二羧酸单元的60mol％以上的比例含有选自对苯二甲酸单元和间苯二甲酸单元的至少一种二羧酸单元；(2)二胺单元：以合计全部二胺单元的60mol％以上的比例含有选自2，2，4-三甲基己二胺单元、2，4，4-三甲基己二胺单元和1，6-己二胺单元的一种以上二胺单元，和选自1，9-壬二胺单元和2-甲基-1，8-辛二胺单元的一种以上二胺单元。5.权利要求1的粘合纤维，其中，聚酰胺成分是半芳族聚酰胺(b)和半芳族聚酰胺(c)的组合(d)，其中所述半芳族聚酰胺(b)具有芳环单元和可带有C1-3烷基作为支链的C3-7链烷单元，所述半芳族聚酰胺(c)具有芳环单元和可带有C1-3烷基作为支链的C8-12链烷单元。6.权利要求5的粘合纤维，其中所述半芳族聚酰胺(b)是具有二羧酸单元和二胺单元的半芳族聚酰胺，其中所述二羧酸单元以全部二羧酸单元的60mol％以上的比例含有芳族二羧酸单元，所述二胺单元以全部二胺单元的60mol％以上的比例含有可带有甲基作为支链的C5-7链烷二胺单元；且半芳族聚酰胺(c)是具有二羧酸单元和二胺单元的半芳族聚酰胺，所述二羧酸单元以全部二羧酸单元的60mol％以上的比例含有芳族二羧酸单元，所述二胺单元以全部二胺单元的60mol％以上的比例含有可带有甲基作为支链的C8-10链烷二胺单元。-->7.权利要求5的粘合纤维，其中，半芳族聚酰胺(b)由上...

【专利技术属性】
技术研发人员：片山隆，内田光一，大前好信，
申请(专利权)人：可乐丽股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]