JP5303338B2 - 導電性材料用支持体 - Google Patents
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Description
[1] バクテリアセルロースとパルプ繊維とを有する導電性材料用支持体であって、前記バクテリアセルロースに対するパルプ繊維の含有率が75wt/wt%未満である導電性材料用支持体。
[2] 粗面率が3.7%未満である、[1]に記載の導電性材料用支持体。
[3] 前記バクテリアセルロースの繊維幅W1と前記パルプ繊維の繊維幅W2とが15nm<W1<50nmおよび11μm<W2<17μmである、[1]または[2]に記載の導電性材料用支持体。
[4] バクテリアセルロースとパルプ繊維とを有する導電性材料用支持体の製造方法であって、バクテリアセルロースを生成する微生物を培養することによりバクテリアセルロースを生成する工程と、前記生成したバクテリアセルロースの破砕物にパルプ繊維の破砕物を添加する工程と、前記バクテリアセルロース破砕物にパルプ繊維破砕物を添加したものをアルコールに分散させる工程と、前記アルコール分散液を濾過して乾燥させることにより支持体を形成する工程とを有する導電性材料用支持体の製造方法。
(式1)空隙率={1−(重さ/体積)}/セルロース比重(1.52)×100
(式2)粗面率=(厚みの標準偏差/厚み平均)×100
(i)バクテリアセルロースを生成する微生物を培養することによりバクテリアセルロースを生成する工程(バクテリアセルロース生成工程;S1)
(ii)生成したバクテリアセルロースの破砕物にパルプ繊維の破砕物を添加する工程(パルプ添加工程;S2)
(iii)バクテリアセルロース破砕物にパルプ繊維破砕物を添加したものをアルコールに分散させる工程(アルコール分散工程;S3)
(iv)アルコール分散液を濾過して乾燥させることにより支持体を形成する工程(支持体形成工程;S4)
以上、(i)〜(iv)の工程を有している。
(1)培地の調製
以下の組成のHS培地をpH6.0に調整し、その50mLを容量200mLの三角フラスコに張り込み、120℃で20分間蒸気滅菌し、培養液を調製した。
グルコース 20g/L
バクトペプトン 5g/L
酵母エキス 5g/L
クエン酸 1.15g/L
リン酸水素二ナトリウム 2.7g/L
(pH6.0)
本実施例(1)調製した培養液に、マイナス80℃で保管されたAcetobacter xylinum (Gluconacetobacter xylinus) ATCC53582株を1白金耳接種して、30℃で5日間静置培養することにより膜状のバクテリアセルロースを得た。
パルプシート(勇払LBKP;日本製紙社)を1cm角程度に切出し、パルプシート湿重量200g当たり1.0Lの蒸留水を加え、スーパーマスコロイダ−MK−CA6−2(増幸産業社)を用いて、砥石感覚の40μm、1500rpmの条件で破砕し、パルプ繊維破砕物分散液を得た。得られたパルプ繊維破砕物分散液を、himac CR22GII(日立工機社)を用いて、8000rpmで10分間遠心分離を行い、パルプ繊維破砕物を分取した。
本実施例(2)および(3)で得られたバクテリアセルロース破砕物とパルプ繊維破砕物とを、バクテリアセルロースとパルプ繊維との含有量の比(バクテリアセルロースの重量部:パルプ繊維の重量部)がそれぞれ0:100、25:75、50:50、75:25および100:0となるよう、バクテリアセルロース破砕物とパルプ繊維破砕物とを蒸留水にそれぞれ配合し、himac CR22GII(日立工機社)を用いて、8000rpmで10分間遠心分離を行うことにより脱水した後、懸濁液をエタノールに置換した。次いで、オスターブレンダー(Osterizer社)を用いて1分間攪拌し、バクテリアセルロース破砕物とパルプ繊維破砕物との混合液をそれぞれ調製した。調製した混合液を、それぞれ90mm角の濾紙を敷設して形成した濾過床に流し込み、ムラが生じないよう攪拌しながら吸引濾過し、湿潤なバクテリアセルロース破砕物とパルプ繊維破砕物との混合物を得た。これらを濾紙で挟み込み、室温で乾燥させることにより、バクテリアセルロースとパルプ繊維との含有量の比がそれぞれ0:100、25:75、50:50、75:25および100:0である導電性材料用支持体を作製した。
(1)導電性材料用支持体を構成するバクテリアセルロースとパルプ繊維との繊維幅の測定
実施例1(4)で作製した、バクテリアセルロースとパルプ繊維との含有量の比がそれぞれ0:100、25:75、50:50、75:25および100:0である導電性材料用支持体のうち、0:100、50:50、75:25および100:0のものについて繊維幅を測定した。
実施例1(4)で作製した、バクテリアセルロースとパルプ繊維との含有量の比がそれぞれ0:100、25:75、50:50、75:25および100:0である導電性材料用支持体の重さ、厚みおよび体積を測定し、下記の(式1)および(式2)を用いて空隙率および粗面率を算出した。
(式1)空隙率={1−(重さ/体積)}/セルロース比重(1.52)×100
(式2)粗面率=(厚みの標準偏差/厚み平均)×100
その結果を表1に示す。
導電性材料用支持体の電解液の浸透性を評価するため、実施例1(4)で作製した、バクテリアセルロースとパルプ繊維との含有量の比がそれぞれ0:100、25:75、50:50、75:25および100:0である導電性材料用支持体について、JAPAN TAPPI紙パルプ試験方法No.32−2(紙−吸水性試験方法−第2部:滴下法)に準じ、5μLの水が完全にしみ込むまでの時間を測定した。その結果を表2に示す。
実施例1(4)で作製した、バクテリアセルロースとパルプ繊維との含有量の比がそれぞれ0:100、25:75、50:50、75:25および100:0である導電性材料用支持体について、電解液を含浸させてインピーダンスを測定することにより導電性を評価した。
実施例1(4)において、エタノールを用いずに支持体を作製し、重さ、厚みおよび体積を測定し、実施例1(4)と同様の手法により空隙率および粗面率を算出した。
Claims (5)
- バクテリアセルロースとパルプ繊維とを有する導電性材料用支持体であって、前記バクテリアセルロースに対する前記パルプ繊維の含有率が75wt/wt%未満である、電解質を内部分散させるための前記導電性材料用支持体。
- 粗面率が3.7%未満である、請求項1に記載の導電性材料用支持体。
- 前記バクテリアセルロースの繊維幅W1と前記パルプ繊維の繊維幅W2とが15nm<W1<50nmおよび11μm<W2<17μmである、請求項1または請求項2に記載の導電性材料用支持体。
- 請求項1から請求項3のいずれかに記載の導電性材料用支持体に電解質を内部分散させてなる導電性材料。
- バクテリアセルロースとパルプ繊維とを有する、電解質を内部分散させるための導電性材料用支持体の製造方法であって、
バクテリアセルロースを生成する微生物を培養することによりバクテリアセルロースを生成する工程と、
前記生成したバクテリアセルロースの破砕物にパルプ繊維の破砕物を添加する工程と、
前記バクテリアセルロース破砕物にパルプ繊維破砕物を添加したものをアルコールに分散させる工程と、
前記アルコール分散液を濾過して乾燥させることにより粗面率が3.7%未満である支持体を形成する工程と
を有する前記製造方法。
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