JPWO2021053803A1 - 複合シート及び複合シート製造方法 - Google Patents

複合シート及び複合シート製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2021053803A1
JPWO2021053803A1 JP2021538839A JP2021538839A JPWO2021053803A1 JP WO2021053803 A1 JPWO2021053803 A1 JP WO2021053803A1 JP 2021538839 A JP2021538839 A JP 2021538839A JP 2021538839 A JP2021538839 A JP 2021538839A JP WO2021053803 A1 JPWO2021053803 A1 JP WO2021053803A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
particulate matter
composite sheet
nanofiber layer
nanofiber
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2021538839A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7051169B2 (ja
Inventor
圭 渡邊
道 大澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NAFIAS INC.
Original Assignee
NAFIAS INC.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NAFIAS INC. filed Critical NAFIAS INC.
Publication of JPWO2021053803A1 publication Critical patent/JPWO2021053803A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7051169B2 publication Critical patent/JP7051169B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/30Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being formed of particles, e.g. chips, granules, powder
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M23/00Treatment of fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, characterised by the process
    • D06M23/08Processes in which the treating agent is applied in powder or granular form

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)

Abstract

ナノファイバー12を主体として構成されているナノファイバー層10と、粒子状物質22を主体として構成されている粒子状物質部20とを備え、粒子状物質部20を構成する粒子状物質22のうち一部の粒子状物質22のみがナノファイバー12と接触していることを特徴とする複合シート1。また、このような複合シートを製造するための複合シート製造方法。
本発明の複合シート1は、ナノファイバー12を主体として構成されているナノファイバー層10を備えるため、粒子状物質22の粒径の大小にかかわらず、粒子状物質22の量を増やした場合でも粒子状物質22の複合シート1外への脱落を抑制することができる複合シートとなる。

Description

本発明は、複合シート及び複合シート製造方法に関する。
従来、不織布である繊維層と粒子状物質とを備える複合シートが広く知られている(例えば、特許文献1参照。)。このような複合シートは、様々な分野で用いられている。
上記のような複合シートの用途としては、フィルター、電池用セパレーター、電極、電磁波吸収材、磁気シート材、吸着材、耐火材、断熱材、放熱材、吸音材、美容用シート材、創傷被覆材、発布材、細胞培養用足場材、合成皮革、抗菌シート材、抗ウイルスシート材、抗アレルゲンシート材、触媒、研磨材、電子基板を例示することができる。
従来の複合シートにおいては、粒子状物質は繊維上又は繊維内に固定されることで複合シート上又は複合シート中に保持されている。従来の複合シートにおいては、一般的には、粒子状物質は繊維上に接着され、又は、繊維内に埋め込まれている。
従来の複合シートによれば、不織布と粒子状物質との組み合わせにより、様々な機能を有するようにすることが可能となる。
特開2009−61445号公報
しかしながら、従来の複合シートにおいては、複合シートが保持する粒子状物質の数をある程度以上増やした場合、複合シートの使用時に粒子状物質が複合シート外に脱落しやすくなるという問題があった。
本発明は上記した問題を解決するためになされたものであり、粒子状物質の量を増やした場合でも粒子状物質の複合シート外への脱落を抑制することができる複合シートを提供することを目的とする。また、このような複合シートを製造するための複合シート製造方法を提供することを目的とする。
[1]本発明の複合シートは、ナノファイバーを主体として構成されているナノファイバー層と、粒子状物質を主体として構成されている粒子状物質部とを備え、前記粒子状物質部を構成する前記粒子状物質のうち一部の粒子状物質のみが前記ナノファイバーと接触していることを特徴とする。
ところで、複合シートが保持する粒子状物質の数を増やした場合、繊維と直接には接触していない又は接着されていない粒子状物質が存在するようになる。このような粒子状物質は、繊維上又は繊維内に固定されている粒子状物質と比較して複合シート外に脱落しやすくなる。
一方、本発明の複合シートは、ナノファイバーを主体として構成されているナノファイバー層を備える。本発明の複合シートによれば、ナノファイバー層は非常に緻密であるため、粒子状物質が大きい場合には、ナノファイバーと直接には接触していない粒子状物質が浮動する場合であっても、粒子状物質がナノファイバー層を通過することをほぼ防止することが可能となる。また、本発明の複合シートによれば、粒子状物質が小さい場合には、ナノファイバー及び粒子状物質が互いに非常に大きい比表面積を有することを利用して、ナノファイバーと接触している粒子状物質を介してナノファイバーとは直接には接触していない粒子状物質の浮動を抑制することが可能となる。その結果、本発明の複合シートは、粒子状物質の粒径の大小にかかわらず、粒子状物質の量を増やした場合でも粒子状物質の複合シート外への脱落を抑制することができる複合シートとなる。なお、本明細書における「粒子状物質の複合シート外への脱落」とは、複合シートを使用しているときにおける粒子状物質の複合シート外への脱落のことをいう。
また、本発明の複合シートによれば、ナノファイバー層を備えるため、粒径が比較的小さい粒子状物質(例えば、数ナノメートル〜数マイクロメートル程度の粒子状物質)を用いる場合であっても、粒子状物質の複合シート外への脱落を抑制することが可能となる。
ところで、粒子状物質の機能は粒子状物質の表面において発揮されるものであることが多い。粒子状物質を小さくすると比表面積が増大するため、粒子状物質を用いる量を少なくしても粒子状物質の機能を十分に確保することができるようになる。本発明の複合シートによれば、粒径が比較的小さい粒子状物質を用いて、粒子状物質に起因する機能を十分に確保しつつ粒子状物質を用いる量を少なくすることが可能となる。有用な粒子状物質は往々にして希少であったり高価であったりするため、粒子状物質の量を少なくすることで、複合シートの環境負荷低減やコスト低減を実現することが比較的容易となる。
なお、粒径が小さい粒子状物質を用いる場合には、粒径が大きい粒子状物質を用いる場合と比較して、粒子状物質部の表面の均一性を高くすることができるという効果、曲げやすさを向上させることができるという効果、及び、化学的・熱的・電気的応答性を向上させることができるという効果も得られる。
また、本発明の複合シートによれば、薄いナノファイバー層で粒子状物質の複合シート外への脱落を十分抑制することが可能となるため、従来の複合シートと比較して全体の厚さを低減することが可能となる。
[2]本発明の複合シートにおいては、前記粒子状物質部の少なくとも一部は、粒径が前記ナノファイバーの平均繊維径以上の前記粒子状物質である第1粒子状物質を主体として構成されている第1粒子状物質部であり、前記第1粒子状物質部は、前記ナノファイバー層の表面と接するように配置されていることが好ましい。
ナノファイバー層が一般的なナノファイバー(平均繊維径が1000nm以下の繊維)からなる不織布である場合、粒子状物質の粒径がナノファイバーの平均繊維径以上であると、当該粒子状物質はナノファイバー層をほとんど通過しない。このため、上記のような構成とすることにより、ナノファイバー層外に配置された粒子状物質を安定して保持することが可能となる。
[3]本発明の複合シートにおいては、前記ナノファイバー層の表面と接するように配置され、マイクロファイバーかそれよりも太い繊維径を有する繊維を主体として構成されている基材層をさらに備えることが好ましい。
このような構成とすることにより、複合シートの強度を高くすることが可能となる。
[4]本発明の複合シートにおいては、前記第1粒子状物質部は、前記基材層内に配置されている前記第1粒子状物質を主体として構成されていることが好ましい。
このような構成とすることにより、基材層内に粒子状物質を収容する構造となるため、粒子状物質を一層安定して保持することが可能となる。
なお、上記[4]の場合には、粒子状物質の大きさは基材層内に配置可能な大きさに制限されることになる。
[5]本発明の複合シートにおいては、第2ナノファイバーを主体として構成されている第2ナノファイバー層をさらに備え、前記第1粒子状物質部及び前記基材層は、前記ナノファイバー層と前記第2ナノファイバー層との間に配置されていることが好ましい。
このような構成とすることにより、粒子状物質部をナノファイバー層及び第2ナノファイバー層で挟み込む構造となるため、粒子状物質の複合シート外への漏出を一層低減することが可能となる。
[6]本発明の複合シートにおいては、前記粒子状物質部の少なくとも一部は、粒径が前記ナノファイバーの平均繊維径未満の前記粒子状物質である第2粒子状物質を主体として構成されている第2粒子状物質部であり、前記第2粒子状物質部は、前記ナノファイバー層内に配置されていることが好ましい。
粒径がナノファイバーの平均繊維径未満の粒子状物質は、粒径の小ささからナノファイバー層に侵入しやすくなる一方、比表面積が非常に大きくなることからナノファイバー層内に留まりやすくなる。このため、上記のような構成とすることにより、ナノファイバー層内に配置された粒子状物質を安定して保持することが可能となる。
[7]本発明の複合シート製造方法は、ナノファイバーを主体として構成されているナノファイバー層を準備するナノファイバー層準備工程と、粒子状物質を配置して粒子状物質部を形成する粒子状物質部形成工程とを含み、前記粒子状物質部を構成する前記粒子状物質のうち一部の粒子状物質のみが前記ナノファイバーと接触するように前記粒子状物質部形成工程を実施することを特徴とする。
本発明の複合シート製造方法は、粒子状物質部を構成する粒子状物質のうち一部の粒子状物質のみがナノファイバーと接触するように粒子状物質部形成工程を実施するため、本発明の複合シートを製造することが可能な複合シート製造方法となる。
[8]本発明の複合シート製造方法においては、前記粒子状物質部形成工程で配置する粒子状物質の少なくとも一部は、粒径が前記ナノファイバーの平均繊維径以上の前記粒子状物質である第1粒子状物質であり、前記粒子状物質部形成工程においては、前記第1粒子状物質を主体として構成されている第1粒子状物質部を、前記ナノファイバー層の表面と接するように形成することが好ましい。
このような方法とすることにより、上記[2]に記載の複合シートを製造することが可能となる。
[9]本発明の複合シート製造方法においては、前記粒子状物質部形成工程は、前記ナノファイバー層の表面にマイクロファイバーかそれよりも太い繊維径を有する繊維を主体として構成されている基材層が配置されている状態で実施することが好ましい。
このような方法とすることにより、上記[3]に記載の複合シートを製造することが可能となる。
[10]本発明の複合シート製造方法においては、前記粒子状物質部形成工程においては、前記基材層内に前記第1粒子状物質を配置することで前記第1粒子状物質部を形成することが好ましい。
このような方法とすることにより、上記[4]に記載の複合シートを製造することが可能となる。
[11]本発明の複合シート製造方法においては、第2ナノファイバーを主体として構成されている第2ナノファイバー層を、前記第1粒子状物質部からみて前記ナノファイバー層が配置されている側とは反対の側に配置する第2ナノファイバー層配置工程をさらに含むことが好ましい。
このような方法とすることにより、上記[5]に記載の複合シートを製造することが可能となる。
[12]本発明の複合シート製造方法においては、前記粒子状物質部形成工程で配置する粒子状物質の少なくとも一部は、粒径が前記ナノファイバーの平均繊維径未満の前記粒子状物質である第2粒子状物質であり、前記粒子状物質部形成工程においては、前記ナノファイバー層内に前記第2粒子状物質を配置することで、前記ナノファイバー層内に第2粒子状物質部を形成することが好ましい。
このような方法とすることにより、上記[6]に記載の複合シートを製造することが可能となる。
実施形態1に係る複合シート1の断面図である。 実施形態2に係る複合シート2の断面図である。 実施形態3に係る複合シート3の断面図である。 実施形態4に係る複合シート4の断面図である。 実施形態5に係る複合シート5の断面図である。 実施形態6に係る複合シート6の断面図である。 実施形態7に係る複合シート7の断面図である。 実施形態8に係る複合シート8の断面図である。 実施例1に係る複合シートのSEM画像である。 実施例2に係る複合シートのSEM画像である。 実施例3に係る複合シートのSEM画像である。 実施例4に係る複合シートのSEM画像である。 実施例5に係る複合シートのSEM画像である。
以下、本発明の複合シート及び複合シート製造方法について、図に示す各実施形態に基づいて説明する。各図面は模式図であり、実際の構造や構成を厳密に反映するものではない。以下に説明する各実施形態は、請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、各実施形態の中で説明されている諸要素及びその組み合わせの全てが本発明に必須であるとは限らない。実質的に同等とみなせる構成要素に関しては実施形態をまたいで同じ符号を用い、再度の説明を省略する場合がある。
[実施形態1]
図1は、実施形態1に係る複合シート1の断面図である。図1及び後述する図2〜図4においては、長方形の枠でナノファイバー層10及び粒子状物質部20を表示している。当該表示は、層等を視覚的にわかりやすくするためのものである。つまり、上記のような表示は、ナノファイバー層10や粒子状物質部20の外形を正確に規定するものではない。後述する図2〜図8における基材層30、基材層40、第2ナノファイバー層50及びナノファイバー層60に関する長方形の枠による表示についても、図1における表示と同様に、層の外形を正確に規定するものではない。
図1及び後述する図2〜図4においては、円形の断面で示すナノファイバー12及び粒子状物質22が規則的に並んでいるように表示している。当該表示は、層等の内部に繊維や粒子状物質が存在することを視覚的にわかりやすくするものである。つまり、上記のような表示は、本発明の複合シートにおいてナノファイバー12及び粒子状物質22が規則的に並んでいることを示すものではない。後述する図2〜図8における繊維32、第2ナノファイバー52、粒子状物質62に関する円形の断面の表示についても、図1における表示と同様に、繊維や粒子状物質が規則的に並んでいることを示すものではない。
実施形態1に係る複合シート1は、図1に示すように、ナノファイバー層10と、粒子状物質部20とを備える。
ナノファイバー層10は、ナノファイバー12を主体として構成されている。ナノファイバー層10は不織布である。本明細書における「ナノファイバー」は、ナノメートルスケール(本明細書においてはおよそ1000nm以下)の繊維径を有する極細繊維のことをいう。
ナノファイバー12のようなナノファイバーを構成する材料としては、ポリウレタン系、ポリアクリロニトリル系、ポリビニルアルコール系、ポリフッ化ビニリデン系、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリアルキレンパラオキシベンゾエート系、ポリ塩化ビニリデン系、ポリ塩化ビニル系、ポリオレフィン系、フェノール系等の合成高分子や、セルロース、シルク、キチン−キトサン、ケラチン等の天然高分子や、タンパク質や、シリカ、金属、アルミナ、カーボン等の無機物や、無機高分子を例示することができる。また、ナノファイバーとして、親水性や難燃性などの機能を付与したものを用いてもよい。また、ナノファイバーとして、複数種類の材料を混合させた材料からなるものや、フィラーや微細粒子を含有させた材料からなるものを用いてもよい。
本明細書における「ナノファイバー層は、ナノファイバーを主体として構成されている」という条件は、ナノファイバー層の質量に対するナノファイバーの質量が70%以上であることで満たすことができる。ナノファイバー層の質量に対するナノファイバーの質量は90%以上であることが好ましく、95%以上であることが一層好ましい。なお、後述するように、ナノファイバー層内に粒子状物質が配置される場合があるが、ナノファイバー層においてナノファイバーが主体であるかどうかの評価を行う際には、ナノファイバー層内の粒子状物質の質量は計算には用いない。
粒子状物質部20は、粒子状物質22を主体として構成されている。粒子状物質22は、粒径がナノファイバー12の平均繊維径以上の粒子状物質である第1粒子状物質である。実施形態1における粒子状物質部20は、粒子状物質22(第1粒子状物質)を主体として構成されている第1粒子状物質部である。粒子状物質部20(第1粒子状物質部)は、ナノファイバー層10の表面と接するように配置されている。
本明細書における「粒子状物質」には、粒状(略球状)の形状を有する微細物質の他に、それに準じるものとして扱うことができる形状を有する微細物質も含む。つまり、短繊維のようなものも粒子状物質に含まれる。大きさに方向性がある粒子状物質においては、最大の大きさ(繊維状のものであれば長さ)を粒径として扱うことができる。本発明においては、ミリメートルオーダー以下(特に、5mm以下)の粒径を有するものであれば、粒子状物質として用いることができる。粒子状物質としては、複合シートの用途に応じて適切な材料からなるものを用いることができる。
粒子状物質22のような粒子状物質としては、セラミックス粒子、金属粒子、鉱物粒子、有機高分子粒子、無機高分子粒子、有機無機ハイブリッド粒子、顔料、エマルジョン粒子(ミセル)、ゲル粒子、カーボン粒子を例示することができる。
本明細書において「粒子状物質部は、粒子状物質を主体として構成されている」という条件は、粒子状物質部の質量に対する粒子状物質の質量が70%以上であることで満たすことができる。粒子状物質部の質量に対する粒子状物質の質量は90%以上であることが好ましく、95%以上であることが一層好ましい。
本明細書において「粒子状物質部は、第1粒子状物質を主体として構成されている」という条件は、粒子状物質部の質量に対する第1粒子状物質の質量が70%以上であることで満たすことができる。粒子状物質部の質量に対する第1粒子状物質の質量は90%以上であることが好ましく、95%以上であることが一層好ましい。
複合シート1においては、粒子状物質部20を構成する粒子状物質22のうち一部の粒子状物質22のみがナノファイバー12と接触している。
複合シート1は、ナノファイバー層10及び粒子状物質部20以外の構成要素を備えていてもよい。また、複合シート1全体の構造を保持するために、バインダーや架橋剤等を用いてもよい。バインダーとしては、有機系バインダー、無機系バインダーやそれらの組み合わせを用いることができる。粒子状物質の機能低下を抑制するという観点からは、エマルジョン系のバインダーを用いることが好ましい。
実施形態1に係る複合シート1は、例えば、以下のようにして製造することができる。
実施形態1に係る複合シート製造方法は、ナノファイバー層準備工程と、粒子状物質部形成工程とを含む。
ナノファイバー層準備工程は、ナノファイバー12を主体として構成されているナノファイバー層10を準備する工程である。ナノファイバー層10を製造することにより準備する場合には、公知の種々の方法を用いることができる。コストと品質との観点からは、ナノファイバー層10として、電界紡糸法を用いて形成したナノファイバー層を用いることが好ましい。
粒子状物質部形成工程は、粒子状物質22を配置して粒子状物質部20を形成する工程である。実施形態1においては、粒子状物質部20を構成する粒子状物質22のうち一部の粒子状物質22のみがナノファイバー12と接触するように粒子状物質部形成工程を実施する。
実施形態1においては、粒子状物質部形成工程で配置する粒子状物質22は、粒径がナノファイバー12の平均繊維径以上の粒子状物質である第1粒子状物質である。実施形態1における粒子状物質部形成工程においては、第1粒子状物質である粒子状物質22を主体として構成されている第1粒子状物質部を、ナノファイバー層10の表面と接するように形成する。
粒子状物質部形成工程は、製造する複合シート1の用途、ナノファイバー層や粒子状物質部の物性等に応じて、塗布、印刷、含浸、フィルタレーション、プレス(押し込み)等、種々の既知の方法により実施することができる。粒子状物質部形成工程においては、必要に応じてバインダーや架橋剤等を用いることもできる。粒子状物質部形成工程においては、加熱処理や化学処理を行ってもよい。
実施形態1に係る複合シート1は、ナノファイバー層10を備えるため、粒子状物質22の量を増やした場合でも粒子状物質22の複合シート1外への脱落を抑制することができる複合シートとなる。
また、実施形態1に係る複合シート1によれば、粒径が比較的小さい粒子状物質22を用いる場合であっても、粒子状物質22の複合シート1外への脱落を抑制することが可能となる。
また、実施形態1に係る複合シート1によれば、粒径が比較的小さい粒子状物質22を用いて、粒子状物質22に起因する機能を十分に確保しつつ粒子状物質22を用いる量を少なくすることが可能となる。
また、実施形態1に係る複合シート1によれば、薄いナノファイバー層10で粒子状物質22の複合シート1外への脱落を十分抑制することが可能となるため、従来の複合シートと比較して全体の厚さを低減することが可能となる。
また、実施形態1に係る複合シート1によれば、粒径がナノファイバー12の平均繊維径以上の粒子状物質22である第1粒子状物質を主体として構成されている第1粒子状物質部であり、第1粒子状物質部は、ナノファイバー層10の表面と接するように配置されているため、ナノファイバー層10外に配置された粒子状物質22を安定して保持することが可能となる。
実施形態1に係る複合シート製造方法は、粒子状物質部20を構成する粒子状物質22のうち一部の粒子状物質22のみがナノファイバーと接触するように粒子状物質部形成工程を実施するため、実施形態1に係る複合シート1を製造することが可能な複合シート製造方法となる。
[実施形態2]
図2は、実施形態2に係る複合シート2の断面図である。
実施形態2に係る複合シート2は、基本的には実施形態1に係る複合シート1と同様の構成を有するが、図2に示すように、基材層30をさらに備える。
基材層30は、ナノファイバー層10の表面と接するように配置され、マイクロファイバーかそれよりも太い繊維径を有する繊維32を主体として構成されている。実施形態2における基材層30は不織布である。実施形態2においては、基材層30は、ナノファイバー層10の粒子状物質部20が配置されている側の表面とは反対側の表面に配置されている。
本明細書における「基材層は、マイクロファイバーかそれよりも太い繊維径を有する繊維(以下、単に太い繊維という。)を主体として構成されている」という条件は、基材層の質量に対する太い繊維の質量が70%以上であることで満たすことができる。繊維層の質量に対する太い繊維の質量は90%以上であることが好ましく、95%以上であることが一層好ましい。なお、後述するように、複合シートとしたときにおける基材層内に粒子状物質が配置されている場合がある。しかし、基材層において太い繊維が主体であるかどうかの評価を行う際には、基材層内の粒子状物質の質量は計算には用いない。
実施形態2に係る複合シート2を製造するための複合シート製造方法は、基本的には実施形態1に係る複合シート製造方法と同様である。ただし、実施形態2に係る複合シート製造方法においては、粒子状物質部形成工程は、ナノファイバー層10の表面にマイクロファイバーかそれよりも太い繊維径を有する繊維32を主体として構成されている基材層30が配置されている状態で実施する。
上記のようにするためには、基材層30の表面にナノファイバー層10を形成してもよいし、別々に準備したナノファイバー層10と基材層30とを一体化してもよい。
実施形態2に係る複合シート2は、基材層30をさらに備える点で実施形態1に係る複合シート1とは異なる構成を有するが、実施形態1に係る複合シート1と同様にナノファイバー層10を備えるため、粒子状物質22の量を増やした場合でも粒子状物質22の複合シート2外への脱落を抑制することができる複合シートとなる。
また、実施形態2に係る複合シート2によれば、基材層30をさらに備えるため、複合シート2の強度を高くすることが可能となる。
実施形態2に係る複合シート2は、実施形態1に係る複合シート1が有する効果のうち該当する効果をさらに有する。
[実施形態3]
図3は、実施形態3に係る複合シート3の断面図である。
実施形態3に係る複合シート3は、基本的には実施形態1に係る複合シート1と同様の構成を有するが、図3に示すように、粒子状物質部(第1粒子状物質部)が基材層内に配置されている。図3においては、粒子状物質部については符号による表示は省略し、粒子状物質部(第1粒子状物質部)が内部に配置された基材層については基材層40として符号の表示を行っている。
実施形態3においては、粒子状物質部(第1粒子状物質部)は、基材層40内に配置されている粒子状物質22(第1粒子状物質)を主体として構成されている。
実施形態3に係る複合シート3を製造するための複合シート製造方法は、基本的には実施形態1に係る複合シート製造方法と同様である。ただし、実施形態3に係る複合シート製造方法においては、粒子状物質部形成工程は、ナノファイバー層10の表面にマイクロファイバーかそれよりも太い繊維径を有する繊維32を主体として構成されている基材層40が配置されている状態で実施する。また、粒子状物質部形成工程において、基材層40内に粒子状物質22(第1粒子状物質)を配置することで粒子状物質部(第1粒子状物質部)を形成する。
実施形態3に係る複合シート3は、粒子状物質部(第1粒子状物質部)が基材層40内に配置されている点で実施形態1に係る複合シート1とは異なる構成を有するが、実施形態1に係る複合シート1と同様にナノファイバー層10を備えるため、粒子状物質22の量を増やした場合でも粒子状物質22の複合シート3外への脱落を抑制することができる複合シートとなる。
また、実施形態3に係る複合シート3によれば、第1粒子状物質部は、基材層40内に配置されている粒子状物質22(第1粒子状物質)を主体として構成されているため、基材層内に粒子状物質を収容する構造となるため、粒子状物質22を一層安定して保持することが可能となる。
実施形態3に係る複合シート3は、実施形態1に係る複合シート1が有する効果のうち該当する効果をさらに有する。
[実施形態4]
図4は、実施形態4に係る複合シート4の断面図である。
実施形態4に係る複合シート4は、基本的には実施形態3に係る複合シート3と同様の構成を有するが、図4に示すように、第2ナノファイバー層50をさらに備える。このため、複合シート4においては、粒子状物質部及び基材層40はナノファイバー層10と第2ナノファイバー層50との間に配置されている。
第2ナノファイバー層50は、第2ナノファイバー52を主体として構成されている。第2ナノファイバー52は、ナノファイバー12と同様のものであってもよいし、異なるものであってもよい。また、第2ナノファイバー層50は、ナノファイバー層10と同様のものであってもよいし、異なるものであってもよい。
実施形態4に係る複合シート4を製造するための複合シート製造方法は、基本的には実施形態3に係る複合シート製造方法と同様である。ただし、実施形態4に係る複合シート製造方法は、第2ナノファイバー層配置工程をさらに含む。
第2ナノファイバー層配置工程は、第2ナノファイバー52を主体として構成されている第2ナノファイバー層50を、粒子状物質部(第1粒子状物質部)からみてナノファイバー層10が配置されている側とは反対の側に配置する。第2ナノファイバー層配置工程においては、粒子状物質部20の表面に第2ナノファイバー層50を形成することで第2ナノファイバー層50を配置してもよいし、あらかじめ準備しておいた第2ナノファイバー層50を粒子状物質部20の表面に配置してもよい。
実施形態4に係る複合シート4は、第2ナノファイバー層50をさらに備える点で実施形態3に係る複合シート3とは異なる構成を有するが、実施形態3に係る複合シート3と同様にナノファイバー層10を備えるため、粒子状物質22の量を増やした場合でも粒子状物質22の複合シート4外への脱落を抑制することができる複合シートとなる。
また、実施形態4に係る複合シート4によれば、第2ナノファイバー層50をさらに備え、第1粒子状物質部は、ナノファイバー層10と第2ナノファイバー層50との間に配置されているため、粒子状物質部をナノファイバー層10及び第2ナノファイバー層50で挟み込む構造となり、粒子状物質22の複合シート4外への漏出を一層低減することが可能となる。
実施形態4に係る複合シート4は、実施形態3に係る複合シート3が有する効果のうち該当する効果をさらに有する。
[実施形態5]
図5は、実施形態5に係る複合シート5の断面図である。
実施形態5に係る複合シート5は、図5に示すように、ナノファイバー層60と、粒子状物質部(符号を図示せず。)とを備える。図5においては、粒子状物質部についての符号による図示については省略し、粒子状物質部が内部に配置されたナノファイバー層についてはナノファイバー層60として符号の表示を行っている。
ナノファイバー層60は、ナノファイバー12を主体として構成されている。実施形態5におけるナノファイバー層60及びナノファイバー12は、実施形態1におけるナノファイバー層10及びナノファイバー12と同様のものである。
実施形態5における粒子状物質部は、粒子状物質62を主体として構成されている。粒子状物質62は、粒径がナノファイバー12の平均繊維径未満の粒子状物質である第2粒子状物質である。実施形態5における粒子状物質部は、第2粒子状物質を主体として構成されている第2粒子状物質部である。実施形態5における粒子状物質部(第2粒子状物質部)は、ナノファイバー層60内に配置されている。
本明細書において「粒子状物質部は、第2粒子状物質を主体として構成されている」という条件は、粒子状物質部の質量に対する第2粒子状物質の質量が70%以上であることで満たすことができる。粒子状物質部の質量に対する第2粒子状物質の質量は90%以上であることが好ましく、95%以上であることが一層好ましい。
複合シート5においては、粒子状物質部を構成する粒子状物質62のうち一部の粒子状物質62のみがナノファイバー12と接触している。
実施形態5に係る複合シート製造方法は、ナノファイバー層準備工程と、粒子状物質部形成工程とを含む。
ナノファイバー層準備工程は、ナノファイバー12を主体として構成されているナノファイバー層60を準備する工程である。実施形態5におけるナノファイバー層準備工程は、実施形態1におけるナノファイバー層準備工程と同様の工程である。
粒子状物質部形成工程は、粒子状物質62を配置して粒子状物質部を形成する工程である。実施形態5においては、粒子状物質部を構成する粒子状物質62のうち一部の粒子状物質62のみがナノファイバー12と接触するように粒子状物質部形成工程を実施する。実施形態5においては、粒子状物質部形成工程で配置する粒子状物質62は、粒径がナノファイバー12の平均繊維径未満の粒子状物質である第2粒子状物質である。実施形態5における粒子状物質部形成工程においては、ナノファイバー層60内に粒子状物質62(第2粒子状物質)を配置することで、ナノファイバー層60内に第2粒子状物質部を形成する。
粒子状物質部形成工程は、製造する複合シート5の用途、ナノファイバー層や粒子状物質部の物性等に応じて、塗布、印刷、含浸、フィルタレーション、プレス(押し込み)等、種々の既知の方法により実施することができる。粒子状物質部形成工程においては、必要に応じてバインダーや架橋剤等を用いることもできる。粒子状物質部形成工程においては、加熱処理や化学処理を行ってもよい。
実施形態5に係る複合シート5は、粒子状物質部は、粒径がナノファイバー12の平均繊維径未満の粒子状物質である第2粒子状物質を主体として構成されている第2粒子状物質部であり、粒子状物質部(第2粒子状物質部)は、ナノファイバー層60内に配置されている点で実施形態1に係る複合シート1とは異なる構成を有するが、実施形態1に係る複合シート1と同様にナノファイバー層60を備えるため、粒子状物質62の量を増やした場合でも粒子状物質62の複合シート5外への脱落を抑制することができる複合シートとなる。
また、実施形態5に係る複合シート5によれば、粒子状物質部の少なくとも一部は、粒径がナノファイバー12の平均繊維径未満の粒子状物質62である第2粒子状物質を主体として構成されている第2粒子状物質部であり、第2粒子状物質部は、ナノファイバー層60内に配置されているため、ナノファイバー層60内に配置された粒子状物質62を安定して保持することが可能となる。
実施形態5に係る複合シート5は、実施形態1に係る複合シート1が有する効果のうち該当する効果をさらに有する。
[実施形態6]
図6は、実施形態6に係る複合シート6の断面図である。
実施形態6に係る複合シート6は、基本的には実施形態5に係る複合シート5と同様の構成を有するが、図6に示すように、基材層30をさらに備える。
基材層30は、ナノファイバー層60の表面と接するように配置され、マイクロファイバーかそれよりも太い繊維径を有する繊維32を主体として構成されている。
実施形態6に係る複合シート6を製造するための複合シート製造方法は、基本的には実施形態5に係る複合シート製造方法と同様である。ただし、実施形態6に係る複合シート製造方法においては、粒子状物質部形成工程は、ナノファイバー層60の表面にマイクロファイバーかそれよりも太い繊維径を有する繊維32を主体として構成されている基材層30が配置されている状態で実施する。
実施形態6に係る複合シート6は、基材層30をさらに備える点で実施形態5に係る複合シート5とは異なる構成を有するが、実施形態5に係る複合シート5と同様にナノファイバー層60を備えるため、粒子状物質62の量を増やした場合でも粒子状物質62の複合シート6外への脱落を抑制することができる複合シートとなる。
また、実施形態6に係る複合シート6によれば、基材層30をさらに備えるため、複合シート6の強度を高くすることが可能となる。
実施形態6に係る複合シート6は、実施形態5に係る複合シート5が有する効果のうち該当する効果をさらに有する。
[実施形態7]
図7は、実施形態7に係る複合シート7の断面図である。
実施形態7に係る複合シート7は、図7に示すように、粒子状物質部が内部に配置されたナノファイバー層60と、粒子状物質22を主体として構成されている粒子状物質部20とを備える。
ナノファイバー層60は、実施形態5におけるナノファイバー層60と同様のものである。粒子状物質部20は、実施形態1における粒子状物質部20と同様のものである。
実施形態7に係る複合シート7は、例えば、実施形態5に係る複合シート製造方法と同様の方法によりナノファイバー層60を製造した後、実施形態1に係る複合シート製造方法と同様の方法を実施することで製造することができる。
実施形態7に係る複合シート7は、実施形態1に係る複合シート1が有する効果及び実施形態5に係る複合シート5が有する効果と同様の効果を有する。
[実施形態8]
図8は、実施形態8に係る複合シート8の断面図である。
実施形態8に係る複合シート8は、図8に示すように、粒子状物質部(第2粒子状物質部)が内部に配置されたナノファイバー層60と、粒子状物質部(第1粒子状物質部)が内部に配置された基材層40とを備える。
ナノファイバー層60は、実施形態5におけるナノファイバー層60と同様のものである。基材層40は、実施形態3における基材層40と同様のものである。
実施形態8に係る複合シート8は、例えば、実施形態5に係る複合シート製造方法と同様の方法によりナノファイバー層60を製造した後、実施形態3に係る複合シート製造方法と同様の方法を実施することで製造することができる。
実施形態7に係る複合シート7は、実施形態3に係る複合シート3が有する効果及び実施形態5に係る複合シート5が有する効果と同様の効果を有する。
[実施例]
本発明の発明者らは、本発明の複合シートを実際に作製して構造の観察等を行った。以下、その結果について説明する、
まず、実施例で用いた材料、装置等について説明する。なお、一般的なものであって特に記載する必要がない事物(例えば、広く用いられている実験器具や材料)については、説明を省略する。
ポリエチレンテレフタレート(以下、PETと記載する。)からなる不織布であるPET不織布として、繊維径が約5μm、目付が6.5g/m、厚さが10μmのものを用いた。
ポリウレタンナノファイバーシートとして、ナフィアス社内製の平均繊維径が200nm、厚さが10μmであるものを用いた。
ポリアクリロニトリル(以下、PANと記載する。)及びポリビニルアルコール(DH=88のもの。以下、単にPVAと記載する。)は、シグマアルドリッチジャパン合同会社を通じて購入したものを用いた。
各種溶媒及び水酸化カリウム(以下、KOHと記載する。)は、富士フイルム和光純薬株式会社を通じて購入したものを用いた。
アルミナ粒子として、住友化学株式会社の高純度アルミナ(HPA)AKP−3000(中心粒径700nm)を用いた。
アラミド繊維として、帝人株式会社のトワロン(登録商標)を用いた。
カーボンナノチューブ(以下、CNTと記載する)分散液として、OCSiAl社のTUBALL(TUBALL COAT_E HO 0.2%)を用いた。
磁性ナノ粒子分散液として、シグマアルドリッチ社製の酸化鉄(II,III)磁性ナノ粒子(粒径30nm)水分散溶液を用いた。
電界紡糸装置として、株式会社ナフィアスのES200Sを用いた。なお、後述する電界紡糸法は、印加電圧を9kV、ノズル−コレクタ間距離を8cmとそれぞれ設定して実施した。
ベーカーアプリケーターとして、ヨシミツ精機株式会社のYBA−3型を用いた。
走査型電子顕微鏡(SEM)として、株式会社キーエンスのVE−9800を用いた。
[実施例1]
図9は、実施例1に係る複合シートのナノファイバー層側のSEM画像である。図9(a),図9(b)は後述する複合シートaのSEM画像であり、図9(c),(d)は後述する複合シートbのSEM画像であり、図9(e),(f)は後述する複合シートcのSEM画像である。なお、図9(a),図9(c),図9(e)と図9(b),図9(d),図9(f)とでは、SEM画像の拡大率が異なる。
実施例1においては、本発明に係る複合シートに含まれる複合シートであって、ナノファイバー層、粒子状物質部及び基材層を備えるものを製造し、SEMによる観察を行った。
実施例1においては、粒径がナノファイバーの平均繊維径以上の粒子状物質である第1粒子状物質を用いた。実施例1に係る複合シートにおいては、粒子状物質部(第1粒子状物質部)は、ナノファイバー層上であって基材層が配置されている側とは反対の側に配置されていた。つまり、実施例1に係る複合シートは、実施形態2に準じる構成(図2参照。)を有するものであった。
実施例1に係る複合シートを製造するための複合シート製造方法は、ナノファイバー層準備工程と、粒子状物質部形成工程とを含む。以下、実施例1における各工程について説明する。
実施例1におけるナノファイバー層準備工程においては、PET不織布である基材層上にPANナノファイバーからなるナノファイバー層を形成した。ナノファイバー層の形成は、濃度10wt%のPANのDMF溶液を用いた電界紡糸法により実施した。
その後、基材層とナノファイバー層とを積層したまま、これらに対して熱プレス処理を行った。熱プレス処理は120℃で実施した。以上の工程により実施例1におけるナノファイバー層を準備した。このとき、PANナノファイバーの平均繊維径は200nmであった。また、PANナノファイバー層の厚さは10μmであった。なお、ナノファイバーの平均繊維径はSEM画像から算出した。また、ナノファイバー層の厚さはシックネスゲージを用いて測定した。
なお、基材層とナノファイバー層とを積層して熱プレス処理した後、5cm×15cm角の大きさに切り出したものについて、以後、所定の積層シートと記載する。
次に、実施例1における粒子状物質部形成工程においては、アルミナ粒子を濃度5wt%のPVA水溶液に分散させた分散液を作製した。続いて、ベーカーアプリケーターを用いて、分散液を所定の積層シートのナノファイバー層側に塗布した。その後、分散液及び所定の積層シートを乾燥させ、実施例1に係る複合シートを得た。
実施例1においては、分散液として、固形分重量比でPVA:Al=1:1であるものと、PVA:Al=1:2であるものとを作製した。実施例1においては、PVA:Al=1:1の分散液を所定の積層シートに1回塗布して製造したものを複合シートa、PVA:Al=1:2の分散液を所定の積層シートに1回塗布して製造したものを複合シートb、PVA:Al=1:2の分散液を所定の積層シートに2回塗布して製造したものを複合シートcとする。
その結果、図9に示すように、実施例1に係る複合シートである複合シートa、複合シートb及び複合シートcについて、粒子状物質であるアルミナ粒子を保持できていることが確認できた。また、粒子状物質を多く含む分散液を用いたり、分散液の塗布を複数回行ったりすることで、粒子状物質の数が増加し、ナノファイバー層の表面に密な層状の粒子状物質部が形成されることが確認できた。
[実施例2]
図10は、実施例2に係る複合シートの基材層側のSEM画像である。図10(a)は後述する複合シートdのSEM画像であり、図10(b)は後述する複合シートeのSEM画像であり、図10(c)は後述する複合シートfのSEM画像である。
実施例2においては、本発明に係る複合シートに含まれる複合シートであって、ナノファイバー層、粒子状物質部及び基材層を備えるものを製造し、SEMによる観察を行った。
実施例2においても、粒径がナノファイバーの平均繊維径以上の粒子状物質である第1粒子状物質を用いた。実施例2においては、実施例1の場合とは異なり、複合シートにおける粒子状物質部(第1粒子状物質部)は基材層内に配置されていた。つまり、実施例2に係る複合シートは、実施形態3に準じる構成(図3参照。)を有するものであった。
実施例2に係る複合シートを製造するための複合シート製造方法は、ナノファイバー層準備工程と、粒子状物質部形成工程とを含む。実施例2におけるナノファイバー層準備工程は実施例1におけるナノファイバー層準備工程と同様の工程であるため、説明を省略する。
実施例2における粒子状物質部形成工程においては、アルミナ粒子を濃度5wt%のPVA水溶液に分散させた分散液を作製した。続いて、ベーカーアプリケーターを用いて、分散液を所定の積層シートの基材層側に塗布した。その後、分散液及び所定の積層シートを乾燥させ、実施例2に係る複合シートを得た。
実施例2においては、分散液として、固形分重量比でPVA:Al=1:2であるものと、PVA:Al=1:4であるものと、PVA:Al=1:8であるものとを作製した。実施例2においては、PVA:Al=1:2の分散液を所定の積層シートに1回塗布して製造したものを複合シートd、PVA:Al=1:4の分散液を所定の積層シートに1回塗布して製造したものを複合シートe、PVA:Al=1:8の分散液を所定の積層シートに1回塗布して製造したものを複合シートfとする。
その結果、図10に示すように、実施例2に係る複合シートである複合シートd、複合シートe及び複合シートfについて、粒子状物質であるアルミナ粒子を保持できていることが確認できた。また、粒子状物質を多く含む分散液を用いて多量の粒子状物質を保持させることで、基材層の隙間を埋めるように密な粒子状物質部が形成されることが確認できた。
[実施例3]
図11は、実施例3に係る複合シートのSEM画像である。図11(a),(b)は拡大率が異なるSEM画像である。
実施例3においては、本発明に係る複合シートに含まれる複合シートであって、ナノファイバー層、粒子状物質部及び基材層を備えるものを製造し、SEMによる観察を行った。
実施例3においては、粒径がナノファイバーの平均繊維径未満の粒子状物質である第2粒子状物質を用いた。実施例3に係る複合シートは、実施形態6に準じる構成(図6参照。)を有するものであった。
実施例3に係る複合シートを製造するための複合シート製造方法は、ナノファイバー層準備工程と、粒子状物質部形成工程とを含む。実施例3におけるナノファイバー層準備工程は実施例1におけるナノファイバー層準備工程と同様の工程であるため、説明を省略する。
実施例3における粒子状物質部形成工程においては、ベーカーアプリケーターを用いて、磁性ナノ粒子分散液を所定の積層シートのナノファイバー層側に塗布した。その後、分散液及び所定の積層シートを乾燥させ、実施例3に係る複合シートを得た。
その結果、図11に示すように、実施例3に係る複合シートについて、粒子状物質である磁性ナノ粒子を保持できていることが確認できた。また、ナノファイバー層に粒径がナノファイバーの平均繊維径未満の粒子状物質を塗布することで、粒子状物質がナノファイバー層の隙間を埋めるように配置され、密な粒子状物質部が形成されることが確認できた。
[実施例4]
図12は、実施例4に係る複合シートのSEM画像である。図12(a),(b)は拡大率が異なるSEM画像である。
実施例4においては、本発明に係る複合シートに含まれる複合シートであって、ナノファイバー層、粒子状物質部及び基材層を備えるものを製造し、SEMによる観察を行った。
実施例4においても、粒径がナノファイバーの平均繊維径以上の粒子状物質である第1粒子状物質を用いた。ただし、実施例4における粒子状物質は、長さが数μm程度のアラミド繊維である。このような物質は、粒子径が数μm程度ある粒子状物質であるとみなせる。実施例4に係る複合シートは、実施例1に係る複合シートと同様に、実施形態2に準じる構成(図2参照。)を有するものであった。
実施例4に係る複合シートを製造するための複合シート製造方法は、ナノファイバー層準備工程と、粒子状物質部形成工程とを含む。実施例4におけるナノファイバー層準備工程は実施例1におけるナノファイバー層準備工程と同様の工程であるため、説明を省略する。
実施例4における粒子状物質部形成工程においては、アラミド繊維0.3g、ジメチルスルホキシド(DMSO)55g及びKOH0.15gを60℃の条件で20日間攪拌して作製したアラミド溶液を用いた。ベーカーアプリケーターを用いて、アラミド溶液を所定の積層シートのナノファイバー層側に塗布した。その後、アラミド溶液及び所定の積層シートを乾燥させ、実施例4に係る複合シートを得た。
その結果、図12に示すように、実施例4に係る複合シートについて、粒子状物質であるアラミド繊維を保持できていることが確認できた。また、ナノファイバー層の表面にアラミド繊維による密な層状の粒子状物質部が形成されることが確認できた。
[実施例5]
図13は、実施例5に係る複合シートのSEM画像である。図13(a)は実施例5に係る複合シートをCNT分散液を塗布した側とは反対の側から見た場合のSEM画像であり、図13(b),図13(c)は実施例5に係る複合シートをCNT分散液を塗布した側から見た場合のSEM画像である。図13(b),(c)は拡大率が異なるSEM画像である。
実施例5においては、本発明に係る複合シートに含まれる複合シートであって、ナノファイバー層及び粒子状物質部を備えるものを製造し、SEMによる観察を行った。
実施例5においても、粒径がナノファイバーの平均繊維径以上の粒子状物質である第1粒子状物質を用いた。ただし、実施例5における粒子状物質は、長さが数μm程度のCNTである。実施例5に係る複合シートは、実施形態1に準じる構成(図1参照。)を有するものであった。
実施例5に係る複合シートを製造するための複合シート製造方法は、ナノファイバー層準備工程と、粒子状物質部形成工程とを含む。
実施例5におけるナノファイバー層準備工程においては、ナノファイバー層として、5cm×15cm角の大きさに切り出した既製品のポリウレタンナノファイバーシートを準備した。
実施例5における粒子状物質部形成工程においては、ベーカーアプリケーターを用いて、CNT分散液をポリウレタンナノファイバーシートに塗布した。その後、CNT分散液及びポリウレタンナノファイバーシートを乾燥させ、実施例5に係る複合シートを得た。
その結果、図13に示すように、実施例5に係る複合シートについて、粒子状物質であるCNTを保持できていることが確認できた。また、ナノファイバー層の表面にCNTによる密な層状の粒子状物質部が形成されることが確認できた。さらに、CNTがナノファイバー層の裏面に漏出していないことが確認できた。
以上、本発明を上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。
(1)上記各実施形態において記載した構成要素の形状、数、位置等は例示であり、本発明の効果を損なわない範囲において変更することが可能である。
(2)上記各実施形態において説明した複合シート製造方法は例示であり、例えば、上記した以外の工程をさらに含んでいてもよいし、上記した工程内において上記した事項以外の事項を実施してもよい。
(3)上記各実施形態においては、1つの粒子状物質部は均一な(同一の)粒子状物質から構成されるように記載して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明が成立する条件を満たす限り、粒子状物質部は多様な粒子状物質(不均一な粒子状物質)から構成されるものであってもよい。
(4)本発明においては、基材層として繊維質以外のもの(例えば、無孔質のフィルム)を用いることもできる。
(5)基材層は、粒子状物質部を形成した後に追加してもよい。
本発明に係る複合シートは、フィルター、電池用セパレーター、電極、電磁波吸収材、磁気シート材、吸着材、耐火材、断熱材、放熱材、吸音材、美容用シート材、創傷被覆材、発布材、細胞培養用足場材、合成皮革、抗菌シート材、抗ウイルスシート材、抗アレルゲンシート材、触媒、研磨材、電子基板をはじめ種々の用途に好適に使用できる。
1,2,3,4,5,6,7,8…複合シート、10…ナノファイバー層、12…ナノファイバー、20…粒子状物質部(第1粒子状物質部)、22…粒子状物質(第1粒子状物質)、30…基材層、32…繊維、40…基材層(粒子状物質部が内部に配置されている基材層)、50…第2ナノファイバー層、52…第2ナノファイバー、60…ナノファイバー層(粒子状物質部が内部に配置されているナノファイバー層)、62…粒子状物質(第2粒子状物質)

Claims (12)

  1. ナノファイバーを主体として構成されているナノファイバー層と、
    粒子状物質を主体として構成されている粒子状物質部とを備え、
    前記粒子状物質部を構成する前記粒子状物質のうち一部の粒子状物質のみが前記ナノファイバーと接触していることを特徴とする複合シート。
  2. 前記粒子状物質部の少なくとも一部は、粒径が前記ナノファイバーの平均繊維径以上の前記粒子状物質である第1粒子状物質を主体として構成されている第1粒子状物質部であり、
    前記第1粒子状物質部は、前記ナノファイバー層の表面と接するように配置されていることを特徴とする請求項1に記載の複合シート。
  3. 前記ナノファイバー層の表面と接するように配置され、マイクロファイバーかそれよりも太い繊維径を有する繊維を主体として構成されている基材層をさらに備えることを特徴とする請求項2に記載の複合シート。
  4. 前記第1粒子状物質部は、前記基材層内に配置されている前記第1粒子状物質を主体として構成されていることを特徴とする請求項3に記載の複合シート。
  5. 第2ナノファイバーを主体として構成されている第2ナノファイバー層をさらに備え、
    前記第1粒子状物質部及び前記基材層は、前記ナノファイバー層と前記第2ナノファイバー層との間に配置されていることを特徴とする請求項4に記載の複合シート。
  6. 前記粒子状物質部の少なくとも一部は、粒径が前記ナノファイバーの平均繊維径未満の前記粒子状物質である第2粒子状物質を主体として構成されている第2粒子状物質部であり、
    前記第2粒子状物質部は、前記ナノファイバー層内に配置されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の複合シート。
  7. ナノファイバーを主体として構成されているナノファイバー層を準備するナノファイバー層準備工程と、
    粒子状物質を配置して粒子状物質部を形成する粒子状物質部形成工程とを含み、
    前記粒子状物質部を構成する前記粒子状物質のうち一部の粒子状物質のみが前記ナノファイバーと接触するように前記粒子状物質部形成工程を実施することを特徴とする複合シート製造方法。
  8. 前記粒子状物質部形成工程で配置する粒子状物質の少なくとも一部は、粒径が前記ナノファイバーの平均繊維径以上の前記粒子状物質である第1粒子状物質であり、
    前記粒子状物質部形成工程においては、前記第1粒子状物質を主体として構成されている第1粒子状物質部を、前記ナノファイバー層の表面と接するように形成することを特徴とする請求項7に記載の複合シート製造方法。
  9. 前記粒子状物質部形成工程は、前記ナノファイバー層の表面にマイクロファイバーかそれよりも太い繊維径を有する繊維を主体として構成されている基材層が配置されている状態で実施することを特徴とする請求項8に記載の複合シート製造方法。
  10. 前記粒子状物質部形成工程においては、前記基材層内に前記第1粒子状物質を配置することで前記第1粒子状物質部を形成することを特徴とする請求項9に記載の複合シート製造方法。
  11. 第2ナノファイバーを主体として構成されている第2ナノファイバー層を、前記第1粒子状物質部からみて前記ナノファイバー層が配置されている側とは反対の側に配置する第2ナノファイバー層配置工程をさらに含むことを特徴とする請求項7〜10のいずれかに記載の複合シート製造方法。
  12. 前記粒子状物質部形成工程で配置する粒子状物質の少なくとも一部は、粒径が前記ナノファイバーの平均繊維径未満の前記粒子状物質である第2粒子状物質であり、
    前記粒子状物質部形成工程においては、前記ナノファイバー層内に前記第2粒子状物質を配置することで、前記ナノファイバー層内に第2粒子状物質部を形成することを特徴とする請求項11に記載の複合シート製造方法。
JP2021538839A 2019-09-19 2019-09-19 複合シート及び複合シート製造方法 Active JP7051169B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2019/036859 WO2021053803A1 (ja) 2019-09-19 2019-09-19 複合シート及び複合シート製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2021053803A1 true JPWO2021053803A1 (ja) 2021-10-21
JP7051169B2 JP7051169B2 (ja) 2022-04-11

Family

ID=74884470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021538839A Active JP7051169B2 (ja) 2019-09-19 2019-09-19 複合シート及び複合シート製造方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7051169B2 (ja)
WO (1) WO2021053803A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023188872A1 (ja) * 2022-03-28 2023-10-05 住友電気工業株式会社 複合多孔質体、及び複合多孔質体の製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008188791A (ja) * 2007-02-01 2008-08-21 Nisshinbo Ind Inc 抗菌・防塵生地
JP2009190269A (ja) * 2008-02-14 2009-08-27 Teijin Techno Products Ltd 繊維積層体およびそれを用いた空気清浄用フィルター
JP2016034604A (ja) * 2014-08-01 2016-03-17 株式会社東芝 フィルタ材
JP2016056481A (ja) * 2014-09-11 2016-04-21 チカミミルテック株式会社 抗菌性シートおよび抗菌性シートの製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008188791A (ja) * 2007-02-01 2008-08-21 Nisshinbo Ind Inc 抗菌・防塵生地
JP2009190269A (ja) * 2008-02-14 2009-08-27 Teijin Techno Products Ltd 繊維積層体およびそれを用いた空気清浄用フィルター
JP2016034604A (ja) * 2014-08-01 2016-03-17 株式会社東芝 フィルタ材
JP2016056481A (ja) * 2014-09-11 2016-04-21 チカミミルテック株式会社 抗菌性シートおよび抗菌性シートの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP7051169B2 (ja) 2022-04-11
WO2021053803A1 (ja) 2021-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Shan et al. Hierarchical porous structured SiO2/SnO2 nanofibrous membrane with superb flexibility for molecular filtration
An et al. Preparation and antibacterial activity of electrospun chitosan/poly (ethylene oxide) membranes containing silver nanoparticles
Jeong et al. Mechanical properties of electrospun PVA/MWNTs composite nanofibers
US20180036669A1 (en) Fabric material composite construction for use as a filter means
Heo et al. Large‐Scale Conductive Yarns Based on Twistable Korean Traditional Paper (Hanji) for Supercapacitor Applications: Toward High‐Performance Paper Supercapacitors
EP2204493A1 (en) Sheet-like article and method for producing the same
CN108611918B (zh) 碳纳米复合导电纸及其制备方法
JP2007532798A (ja) アラミド紙ブレンド
JP2013511411A (ja) 炭素繊維紙から作られるハニカムコアおよびそれから作られる物品
CN108570882B (zh) 碳纳米管复合梯度结构滤纸及其制备方法
DE112012004667T5 (de) PET Textilverbundstoff als Separator für Sekundärbatterien und Separator für Sekundärbatterien umfassend diesen
CN110770387A (zh) 一种片材及其制造方法
KR20110023683A (ko) 화학작용제 흡착제거를 위한 기능성 재료가 도입된 화학작용제 보호포 및 그 제조방법과 이를 사용하는 화학작용제 보호의
Yildiz et al. High performance carbon nanotube–polymer nanofiber hybrid fabrics
JP7051169B2 (ja) 複合シート及び複合シート製造方法
EP2996183A1 (en) Porous electrode substrate, method for manufacturing same, and solid polymer fuel cell
JP2013511629A (ja) 炭素繊維紙に基づく折りたたみコアおよびそれから作られる物品
Kokol et al. Screen-printing of microfibrillated cellulose for an improved moisture management, strength and abrasion resistant properties of flame-resistant fabrics
JP6481330B2 (ja) アルカリ水電気分解隔膜用基材
Rosid et al. Physicochemical characteristics of polysulfone nanofiber membranes with iron oxide nanoparticles via electrospinning
JP2016191014A (ja) カーボンナノチューブを含有する機能性多孔体
US20210036290A1 (en) Porous Body, Separator for Lead Acid Storage Batteries, and Lead Acid Storage Battery
Lee et al. Enhanced mechanical properties and pre-tension effects of polyurethane (PU) nanofiber filaments prepared by electrospinning and dry twisting
Heikkilä Nanostructured fibre composites, and materials for air filtration
WO2019131588A1 (ja) セパレータおよび該セパレータからなるアルカリマンガン乾電池用セパレータ

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210701

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20210701

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211019

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20211215

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220218

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220315

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220323

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7051169

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150