JPH04126353A

JPH04126353A - 複層撥水膜

Info

Publication number: JPH04126353A
Application number: JP2249335A
Authority: JP
Inventors: Osamu Kikkai; 吉開　治; Akio Yamaguchi; 山口　章夫
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1990-09-18
Filing date: 1990-09-18
Publication date: 1992-04-27
Anticipated expiration: 2014-03-03
Also published as: JP2862358B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は空気電池用として好適な複層撥水膜に関する。

（従来の技術）空気電池は空気中の酸素を活物質として利用するもので
、経済的であり且つ長期間無保守で使用できる電源とし
て、例えば航路標識用、各種通信用、電話機用等として
実用に供されてきたが、近年、それを「ボタン型化Ｊす
るための研究が盛んに行われるようになった。

そして、ボタン型空気電池として、負極ケース（金属製
）と空気孔を有する正極ケース（金属製）をガスケット
を介して嵌合せしめ、このケース嵌合体の内部空間をセ
パレータにより分割し、−方の空間に負極亜鉛を、他方
の空間に空気極（正極）を配置し、更に該空気極にポリ
テトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥと称す）多孔
質シートから成る撥水膜を密着せしめた構造のものが提
案された（「高性能電池の最新マニュアルＪのＰ、９９
〜１０６、■総合技術センター、平成１年６月３０日発
行）。なお、電解液としては通常ＫＯＨ水溶液が用いら
れ、それは負極を構成する亜鉛に含浸保持される。また
、撥水膜には拡散紙か密着されることもある。

（発明か解決しようとする課題）ところで、成る物品を実用化するに際しては、「長寿命
化」要求か不可避的で、ボタン型空気電池も例外ではな
く、電池を構成する部材毎に長寿命化の検討が続けられ
ているが、現在のところ、撥水膜としてはＰＴＦＥ多孔
質シートに代わるものは見出されていない。

（課題を解決するための手段）本発明者は従来技術の有する上記問題を解決するため種
々研究の結果、下記のような事実を見出した。

■ボタン型空気電池の寿命を左右する要因は多岐にわた
るか、電池内に流入する空気に含まれる水蒸気および炭
酸ガスによる電解液の濃度変化および炭酸塩の形成か主
因の−っであること。

■水蒸気および炭酸ガスの電池内への侵入量は流入空気
量に対応すること。

■従って、空気量は電池反応に必要な量とし、過剰量の
空気の流入を阻止するのが好ましいこと。

そして、かような事実を前提として更に研究を続け、超
高分子量ポリエチレン（以下、ＵＨＰＥと称す）多孔質
層とＰＴＦＥ多孔質層の組み合わせにより、所期の目的
が達成できることを知り本発明を完成するに至った。

即ち、本発明はＵＨＰＥ多孔質層の両面にＰＴＦＥ層か
配置されて成る複層撥水膜に関するものである。

本発明に係る複層撥水膜の中心層はＵＨＰＥ多孔質層か
ら成る。この中心層を形成するＵＨＰＥは一般のポリエ
チレンの分子量（粘度法による）が約３０万以下である
のに対し、約５０万以上と極めて高い。かようなＵＨＰ
Ｅは、例えばハイゼックスミリオン（三井石油化学工業
■製）　、Ｈｏ５ｔａｌｅｎ　　Ｇ［ＪＲ（ヘキスト社
製）等の商品名で市販されている。

このＵＨＰＥ多孔質層としては通気量（ＪＩＳ　Ｐ８１
１７　　ガーレー法による測定値）　１００００ｓｅｃ
／１００ｃｃ以下のものを用いるのか好ましい。かよう
な通気量を有するＵＨＰＥ多孔質層は厚さ約１〜５０μ
ｍ、気孔率約５〜８０％、気孔径約０．１〜１０μｍの
ものである。

ＵＨＰＥ多孔質層はシートであることかでき、かような
多孔質シートは例えば、ＵＨＰＥをキシレン、デカリン
、ノナン、デカン、ウンデカン等の良溶媒に濃度か約０
．１〜２０重量％になるように溶解した溶液を得、次い
てこの溶液を用いてＴダイ押出法、インフレーション法
等公知のプラスチック成膜技術によりフィルム成形し、
その後詰フィルム状物を水、アルコール（メタノール等
）のような貧溶媒（ＵＨＰＥを溶解しないか、良溶媒と
相溶するもの）中に浸漬して良溶媒を除去し、次にフィ
ルム状物を温度約１０〜１３０°Ｃて延伸率約２０％以
上に延伸する方法により得ることかできる。

また、本発明におけるもう一方の層であるＰＴＦＥ多孔
質層としては厚さ約３０〜２００μｍ、気孔率約５〜６
０％、気孔径約０．１〜１０μｍのものか好ましい。こ
の程度の物性値を有するＰＴＦＥ多孔質層の通気量は約
１００〜５０００ｓｅｃ／１００ｃｃである。

このＰＴＦＥ多孔質層もシートであることかてきる。そ
して、かようなＰＴＦＥ多孔質シートは特公昭４２−１
３５６０号公報に記載されているように、ＰＴＦＥ粉末
と液状潤滑剤との混和物を押出および／または圧延の少
なくとも一方を含む方法によりシート状に成形し、これ
を延伸して多孔質化する方法等により得ることかできる
。液状潤滑剤は延伸に先立ち抽出、蒸発等により除去す
るか、延伸を加熱条件で行いこの熱により除去する。ま
た、機械的強度の向上のため、延伸後にシートをＰＴＦ
Ｅの融点以上の温度に加熱して焼成することもてきる。

なお、この焼成はシートの収縮を防止しながら行うのか
、気孔率の減少抑止のために好ましいものである。

本発明に係る複層撥水膜はＵＨＰＥ多孔質層の両面にＰ
ＴＦＥ多孔質層か配置されて成るものであり、通常は取
扱の容易さを考慮してＵＨＰＥ層とＰＴＦＥ層を仮着す
る。

仮着はＵＨＰＥ多孔質シートの両面にＰＴＦＥ多孔質シ
ートを重ね合わせ、温度約５０〜１５０°Ｃ１圧力約１
〜１００ｋｇ／ｃｆｆｌの条件て行うことかてきる。な
お、この仮着に際し延伸倍率か１〜２倍になるように延
伸することもてきる。

この仮着により、ＵＨＰＥシートとＰＴＦＥシートとは
力を与えないかぎり剥離し得ない程度に一体化されるか
、その接合強度はそれ程大きくない。

勿論、この仮着は必ずしも行う必要はなく、本発明の複
層撥水膜は空気電池等の物品に組み込んた際に、上記複
層構造となるものであればよいのである。

（発明の効果）本発明は上記のように構成されており、その理由は明ら
かではないか、例えば空気電池の長寿命化に貢献できる
有用な複層撥水膜を提供てきる。

（実施例）以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。

実施例１厚さ８μｍ、気孔率５％、気孔の平均孔径０゜５μｍ、
通気量２００００ｓｅｃ／　１００ｃｃのＵＨＰＥ多孔
質シートおよび厚さ５０μｍ、気孔率３５９６、気孔の
平均孔径１μｍ、通気量１０００ｓｅｃ／１００ｃｃの
ＰＴＦＥ多孔質シートを用意する。

そして、ＵＨＰＥ多孔質シートの両面にＰＴＦＥ多孔質
シートを重ね合わせ、温度１２５６Ｃ１圧力２　ｋｇ／
ｃｕｒの条件て延伸倍率１．２倍に熱延伸してＵＨＰＥ
多孔質シートとＰＴＦＥ多孔質シートを仮着一体化して
厚さ１０８μｍの複層膜（試料１）を得た。この複層膜
の通気量は２２０００ｓｅｃ／１００ＣＣてあった。

実施例２ＵＨＰＥ多孔質シートとして厚さ３μｍ、気孔率１０％
、気孔の平均孔径１μｍ、通気量９０００ｓｅｃ／１０
０ｃｃのものを使用すること、および熱延伸の倍率を１
倍にすること以外は実施例１と同様に作業して、厚さ１
０３μｍ、通気量１１０００ｓｅｃ／　１００ｃｃの複
層膜（試料２）を得た。

実施例３ＵＨＰＥ多孔質シートとして厚さ３μｍ、気孔率１０％
、気孔の平均孔径２μｍ、通気量５０００ｓｅｃ／１０
０ｃｃのものを使用すること、および熱延伸の倍率を１
．１２倍にすること以外は実施例１と同様に作業して、
厚さ１０３μｍ、通気量７０００ｓｅｃ／１００ｃｃの
複層膜（試料３）を得た。

上記実施例の複層膜をボタン型空気電池（ＰＲ５３６型
）に撥水膜として組み込み、連続放電させてその持続時
間を測定し、得られた結果を第１表に示す。なお、第１
表中のｒＡＪ、「Ｂ」および「Ｃ」は放電時の負荷抵抗
を示し、ｒＡＪはｒｏ、６２にΩ」、「Ｂ」はｒｌ、５
　ＫΩ」、「Ｃ」は「６．２にΩ」を意味する。

また、比較のため、厚さ１００μｍ、気孔率２０％、気
孔の平均孔径０．５μｍ、通気量５０００　ｓｅｃ／１
００ｃｃのＰＴＦＥ多孔質シート（試料４）を撥水膜と
して使用したときのデータを併記する。

第１表

Claims

【特許請求の範囲】

超高分子量ポリエチレン多孔質層の両面にポリテトラフ
ルオロエチレン多孔質層が配置されて成る複層撥水膜。