JPH1046486A - 薄葉耐熱性多孔紙 - Google Patents

薄葉耐熱性多孔紙

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JPH1046486A
JPH1046486A JP20084196A JP20084196A JPH1046486A JP H1046486 A JPH1046486 A JP H1046486A JP 20084196 A JP20084196 A JP 20084196A JP 20084196 A JP20084196 A JP 20084196A JP H1046486 A JPH1046486 A JP H1046486A
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JP
Japan
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thin
fiber
heat
resistant
porous paper
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JP20084196A
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English (en)
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Shinichiro Takaguchi
真一郎 高口
Setsuo Toyoshima
節夫 豊島
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New Oji Paper Co Ltd
Original Assignee
Oji Paper Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】厚さが極めて薄く、高い耐熱性と好適な空隙構
造を合わせ持ち、かつ耐薬品性、抄紙性のすぐれた高品
質の薄葉耐熱性多孔紙を提供することを課題とする。 【解決手段】扁平ガラス繊維と耐熱性細径繊維(マイク
ロガラス等)を主原料として湿式抄紙法により製造した
坪量30g/m2以下、厚さ100μm以下、平均孔径30
μm以下の不織布であって、該繊維が無機系結合剤で相
互に結合され、更に該繊維表面全体が耐薬品性樹脂で被
覆されていることを特徴とする薄葉耐熱性多孔紙。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は薄葉耐熱性多孔紙に
関し、更に詳しくは、フィルター、セパレーター、断熱
材などに使用される、厚さが極めて薄く、高い耐熱性を
必要とする多孔紙に関する。
【0002】
【従来の技術】近年さまざまな産業分野において,耐熱
性と均一な多孔性を兼ね備えたシートが求められ,多方
面で用途開発が行われている。用途の一例を挙げると,
たとえばバッテリーセパレーター,耐熱フィルター,濾
材,断熱材,触媒担体などを挙げることができる。これ
らの用途にかなう材質を得るためのシートの製造方法に
ついても,これまで研究開発が活発に進められている。
更に近年の傾向として、より微細な粒子の分離を可能と
するもの、よりきびしい条件下での使用が可能なもの、
よりコンパクトな設計を可能とするもの等が要求される
傾向になっている。
【0003】耐熱性の観点から見ると、無機繊維の中で
特にガラス繊維は原料が豊富でかつ繊維化し易いため、
耐熱紙の原料としては好ましい。とりわけガラス繊維の
耐熱温度は900℃程度ときわめて高く、このため、特
に耐熱性を必要とする用途においては、もっぱらガラス
繊維が使用されてきた。一方、ガラス繊維の欠点として
繊維に柔軟性がないことがあげられる。従って、厚さの
薄い、高密度のシートを製造する場合に、スーパーキャ
レンダー等で圧縮処理する方法は全く不適である。この
ため、薄葉化をはかるため繊維径のアスペクト比を変え
た扁平ガラス繊維を利用し、ガラス繊維紙の厚さを薄く
する技術も開発されている。しかし厚さが極めて薄く、
しかも微細な空隙構造を持ち、さらに地合が均一でピン
ホールなども少ない、すぐれた特性を兼ね備えたガラス
繊維紙を実機で抄造することは困難であるため、ガラス
繊維単独で品質のすぐれた薄葉耐熱性多孔紙を製造する
ことは技術的に難しかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は,これ
まで製造技術上の困難さから実現が難しかった、厚さが
極めて薄く、高い耐熱性と好適な空隙構造を合わせ持
ち、かつ耐薬品性、抄紙性のすぐれた高品質の薄葉耐熱
性多孔紙を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め,本発明は次の構成をとる。すなわち本発明は、「扁
平ガラス繊維と耐熱性細径繊維を主原料として湿式抄紙
法により製造した坪量30g/m2以下、厚さ100μm以
下の不織布であって、該繊維が無機系結合剤で相互に結
合され、更に該繊維表面全体が耐薬品性樹脂で被覆され
ていることを特徴とする薄葉耐熱性多孔紙」である。
【0006】また,本発明の第二の発明は,上記第一の
発明における耐熱性細径繊維が主として繊維径3μm以
下の細径ガラス繊維であることを特徴とする薄葉耐熱性
多孔紙である。
【0007】また,本発明の第三の発明は,平均孔径が
30μm以下であることを特徴とする上記第一または第
二の発明の薄葉耐熱性多孔紙である。以下本発明につい
て説明する。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明においては,抄紙性改善お
よび薄葉化実現をはかるため、ガラス繊維として扁平ガ
ラス繊維を用いる。本発明に用いる扁平ガラス繊維は、
Eガラスを特殊な紡糸方法で直径方向の断面にアスペク
ト比を設けたもので、アスペクト比が1:2〜1:8程
度のものが好適に用いられる。アスペクト比とは、断面
が略楕円形状の繊維において、その楕円の短軸と長軸の
比率である。アスペクト比は大きいものほど抄紙性が改
善され、薄葉化の実現がはかりやすい。すなわち、扁平
ガラス繊維は断面のアスペクト比が大きくなるほど、抄
紙時に断面長径方向がワイヤー面に平行に配列しやすく
なり、シート全体の断面方向の厚さが薄くなる一方、繊
維間の接触面積は大きくなる。そのため、薄葉化により
繊維本数が減り、繊維交点数が減少しても、シートに必
要な強度を確保することができる。特に、通常の円形断
面を有するガラス繊維では抄造不可能な、厚さの極めて
薄いシートも製造可能となる。上記扁平ガラス繊維の平
均繊維径(丸型に換算)は5〜20μが好ましい。
【0009】また本発明においては、シートに好適な空
隙構造を付与するために耐熱性細径繊維を用いる。本発
明に用いる耐熱性細径繊維としては、繊維径3μm以下
の細径ガラス繊維のほか、各種ウイスカー等を単独、あ
るいは併用して用いることができる。細径ガラス繊維は
マイクロガラスとも呼ばれ、スピニング法、ブローイン
グ法等で繊維化された綿状のガラス繊維で、平均繊維径
3μm以下のものが好適に使用できる。ウイスカーとし
ては、チタン酸カリウムウイスカー、炭化ケイ素ウイス
カー等が好適である。いずれの場合も平均繊維径が3μ
m以上になると、シートの平均孔径が大きくなり必要な
空隙構造が確保できない。
【0010】扁平ガラス繊維と耐熱性細径繊維の配合比
は、孔径と使用する耐熱性細径繊維の平均繊維径から決
定される。すなわち、比較的細い径の耐熱性細径繊維を
用いる場合は、細かい空隙構造ができるため配合量は少
量でよい。比較的太い径の耐熱性細径繊維を用いる場合
は、粗い空隙構造ができるため多量に配合する必要があ
る。いずれにしろ、扁平ガラス繊維:耐熱性細径繊維の
比率は、20:80〜80:20(重量比)の範囲が好
ましい。
【0011】本発明に用いる無機系結合剤としては、ポ
リチタノカルボシラン、ポリシラザン、シリコーン、ア
ルミナゾル、シリカゾル等があるが、特にシリコーンが
好適である。繊維の合計重量に対する無機結合剤の量は
固形分重量比で2〜20%が好ましい。
【0012】本発明に用いる耐薬品性樹脂としては、耐
酸性、耐アルカリ性、耐溶剤性のある樹脂であれば、熱
可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれであっても本発明の
目的は達成できるが、特に耐熱性が要求される場合は熱
硬化性樹脂やフッ素樹脂が使用可能であり、熱硬化性樹
脂では、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹
脂、フラン樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂等
が、又フッ素樹脂としてはポリフッ化ビニリデン樹脂等
があげられる。また、シート構成材料の保護機能が特に
要求される場合は、皮膜形成性の良い樹脂、例えばポリ
オレフィン樹脂をベースにした水性懸濁液等が好適に使
用できる。耐薬品性樹脂の使用量としては、トータルの
繊維重量に対して2〜15%(乾燥固形分重量比)が好
ましい。
【0013】本発明の扁平ガラス繊維と耐熱性細径繊維
の繊維混合物は、通常の湿式抄紙機、すなわち円網式抄
紙機、長網式抄紙機、傾斜金網式抄紙機等により、通常
の方法により抄造される。抄造されたシートは、たとえ
ばスプレー等の方法により無機系結合剤で処理して繊維
間結合を強化したのち、空隙構造を埋めずに繊維表面を
薄く覆う程度に耐薬品性樹脂でコーティング処理する。
なお、樹脂コーティング処理する前にカップリング剤で
処理すると好結果が得られることがある。コーティング
する樹脂は水系でも溶剤系でもよい。
【0014】
【発明の効果】本発明によれば、厚さが極めて薄く、高
い耐熱性と好適な空隙構造を合わせ持ち、かつ耐薬品
性、抄紙性のすぐれた高品質の薄葉耐熱性多孔紙を得る
ことができる。各種用途の要求特性のニーズに応えると
ともに、新規用途の拡大につながることが期待される。
【0015】
【実施例】本発明を実施例及び比較例により更に詳細に
説明する。本発明の内容は実施例に限られるものではな
い。
【0016】<実施例1>アスペクト比1:5、平均繊
維径13μmの扁平ガラス繊維50部とパルパーで分散
処理した平均繊維径1.5μmの細径ガラス繊維50部
よりなる原料スラリーから傾斜金網式抄紙機によりウェ
ットシートを抄造し、これに10部のシリコーンバイン
ダー(メチルトリメトキシシランの加水分解物)を添加
して湿式不織布を作製した。この湿式不織布を6%のポ
リエチレン分散液(「ザイクセンA−TH」住友精化)
溶液に含浸処理して、坪量10.2g/m2、厚さ30μm
の薄葉耐熱性多孔紙を得た。
【0017】<実施例2>アスペクト比1:5、平均繊
維径13μmの扁平ガラス繊維60部とパルパーで分散
処理した平均繊維径0.8μmの細径ガラス繊維40部
よりなる原料スラリーから傾斜金網式抄紙機によりウェ
ットシートを抄造し、これに10部のアルミナゾルバイ
ンダー(「アルミナゾル」日産化学(株))を添加して
湿式不織布を作製した。この湿式不織布を5%のポリイ
ミド樹脂(「セミコファイン」東レ(株))溶液に含浸
処理して、坪量10.4g/m2、厚さ27μmの薄葉耐熱
性多孔紙を得た。
【0018】<実施例3>アスペクト比1:4、平均繊
維径13μmの扁平ガラス繊維40部とパルパーで分散
処理した平均繊維径2.6μmの細径ガラス繊維60部
よりなる原料スラリーから傾斜金網式抄紙機によりウェ
ットシートを抄造し、これに10部のシリカゾルバイン
ダー(「コロイダルシリカ」日産化学(株))を添加し
て湿式不織布を作製した。この湿式不織布を2%のポリ
フッ化ビニリデン樹脂(「KFポリマー」呉羽化学工業
(株))溶液に含浸処理して、坪量9.9g/m2、厚さ3
6μmの薄葉耐熱性多孔紙を得た。
【0019】<比較例1>実施例1において扁平ガラス
繊維の代わりに断面が丸形で繊維径が9μmのガラス繊
維を用いる以外は実施例1と全く同様にして、坪量1
0.1g/m2、厚さ53μmの薄葉耐熱性多孔紙を得た。
【0020】<比較例2>アスペクト比1:5、平均繊
維径13μmの扁平ガラス繊維100部よりなる原料ス
ラリーから傾斜金網式抄紙機によりウェットシートを抄
造したが、このシートはワイヤーから剥離できず、湿式
不織布は抄造できなかった。
【0021】<比較例3>パルパーで分散処理した平均
繊維径1.5μmの細径ガラス繊維100部よりなる原
料スラリーから傾斜金網式抄紙機によりウェットシート
を抄造したが、このシートはワイヤーから剥離できず、
湿式不織布は抄造できなかった。
【0022】<比較例4>実施例1においてシリコーン
バインダーを用いる代わりにエポキシバインダー(「デ
ィックファイン」大日本インキ(株))を用いる以外は
実施例1と全く同様にして、坪量10.3g/m2、厚さ3
1μmの薄葉耐熱性多孔紙を得た。
【0023】実施例1〜3、および比較例1、4で得ら
れたシートの平均孔径をコールターポロメーター(コー
ルター社、ASTM316−80準拠)で測定した。ま
た、これらのシートを500℃の電気炉中に15分間放
置した後のシートの形状維持性を観察した。
【0024】
【表1】

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】扁平ガラス繊維と耐熱性細径繊維を主原料
    として湿式抄紙法により製造した坪量30g/m2以下、厚
    さ100μm以下の不織布であって、該繊維が無機系結
    合剤で相互に結合され、更に該繊維表面全体が耐薬品性
    樹脂で被覆されていることを特徴とする薄葉耐熱性多孔
    紙。
  2. 【請求項2】耐熱性細径繊維が、主として繊維径3μm
    以下の細径ガラス繊維であることを特徴とする請求項1
    に記載の薄葉耐熱性多孔紙。
  3. 【請求項3】平均孔径が30μm以下であることを特徴
    とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の薄葉
    耐熱性多孔紙。
JP20084196A 1996-07-30 1996-07-30 薄葉耐熱性多孔紙 Pending JPH1046486A (ja)

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