无机纤维纸制造技术

本发明专利技术提供了一种无机纤维纸，其基本上由无机材料组成并且具有小于１００ｇ／ｍ↑［２］的定量而且主要通过湿式纸片制造方法制成。该无机纤维纸包含无机纤维和无机粘合剂作为材料，其中无机纤维由无机粘合剂相互粘合。在该无机纤维纸中，湿式纸片制造期间产生的杂质量低，耐水性和柔韧性良好，并且可获得满意的强度和高的孔隙率。该无机纤维纸由包含如下成分的材料制成：６０－９７质量％的平均纤维直径不大于５μｍ的无机纤维和３－４０质量％的主要由氧化硅基薄片状无机材料构成的无机粘合剂，该氧化硅基薄片状无机材料具有通过ＢＥＴ法测定的不小于２０μｍｏｌ／ｍ↑［２］的单位比表面积羟基含量、通过激光散射法测定的不大于２μｍ的平均颗粒直径和不小于１０的纵横比。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种基本上仅由无机材料组成的无机纤维纸，并且该无机纤维纸可用作隔热片材、耐热片材、绝缘片材、过滤片材、缓冲片材和增强片材等。该无机纤维纸主要通过湿式纸片(sheet)制造方法制成且包含作为材料的无机纤维和无机粘合剂，其中以无机粘合剂使无机纤维相互粘合。
技术介绍
在通过湿式造纸制成的无机纤维纸的情形中，通过使用细直径纤维例如平均纤维直径不大于1μm的纤维作为无机纤维，由于其中细直径无机纤维的缠结，可以向具有不低于100g/m2的高定量(basisweight)无机纤维纸赋予预定的强度；并且因此可由仅为无机纤维的材料获得无机纤维纸，而不使用粘合剂(例如，专利文献1和2)。然而，对于具有小于100g/m2的低定量无机纤维纸，即使类似地使用细直径无机纤维，例如平均纤维直径不大于1μm的无机纤维，仅通过其中细直径无机纤维的缠结，该纸几乎不能具有满意的纸强度；且即使当对无机纤维纸利用任何使用相混合的粗纤维和细纤维的辅助强度增加措施时，粘合剂的使用也是不可避免的。迄今，可用在具有小于100g/m2的低定量的无机纤维纸中的粘合剂包括诸如合成树脂乳剂、可热熔合成纤维、微原纤化有机纤维的有机纤维和诸如无机氧化物溶胶的无机粘合剂；并且其可通过内部添加(预添加到纸片制备原材料中)或外部添加(在湿式纸片制备后，后添加到纸片中)来使用(例如，专利文献3-8)。然而，在使用有机粘合剂作为粘合剂的情形中，在无机纤维纸的使用期间可能出现问题，因为有机粘合剂由于化学物质或其上电压的-->影响而可能发生氧化-还原分解，或者可能被热量分解或燃烧，或者由于这样的分解或燃烧可能产生挥发性气体或形成副产物。例如，当在200℃至600℃的温度下使用无机纤维纸时，其中的有机粘合剂不是完全纤维化的(fibered)而是残留在其中并形成少量的副产物。当使用含有碳、氧和氢的有机粘合剂时，该有机粘合剂可能在不完全燃烧中产生有机物质例如醛、酮和羧酸。当使用除碳、氧和氢之外另外含有氮的有机粘合剂时，该有机粘合剂可能在不完全燃烧中产生难闻的氮化合物例如胺化合物和腈化合物。当无机粘合剂例如无机氧化物溶胶(无机氧化物溶胶基无机粘合剂)用作粘合剂并且当在湿式纸片制造期间加入无机氧化物溶胶基无机粘合剂作为内部添加时，存在的问题是，无机氧化物溶胶基无机粘合剂在纸片制造期间保持率低(retention yield)低因此必须使用大量的无机氧化物溶胶基无机粘合剂；当添加无机氧化物溶胶基无机粘合剂作为外部添加时，存在的问题是降低了无机纤维纸的柔韧性并降低了生产性，从而增加了生产成本。相应地，作为一种使用无机氧化物溶胶基无机粘合剂之外的无机粘合剂的方法，专利文献9中的实施例8提出了一种具有100g/m2定量的无机纤维纸，其是通过湿式纸片制造方法由包含85质量％的微玻璃纤维(平均纤维直径约为2.7μm)和15质量％的作为无机粘合剂的合成润胀氟云母(平均纤维直径约为6μm)的材料制成。专利文献1：特开昭59-71255号公报专利文献2：特开昭60-119073号公报专利文献3：特开平10-317298号公报专利文献4：特开昭60-81399号公报专利文献5：特开昭62-207780号公报专利文献6：特开昭60-58221号公报专利文献7：特开平5-311596号公报专利文献8：特开平2-251214号公报专利文献9：特开平9-87992号公报-->
技术实现思路
本专利技术要解决的问题然而，专利文献9的无机纤维纸使用云母作为无机粘合剂，但按照这种通过润胀云母的插层将材料分散在水中的造纸方法，存在易于吸收和引入杂质(凝结剂，制造纸片的水中的杂质等等)的问题。另外，在合成氟云母中，天然云母中的羟基被氟取代，从而将其耐热性由最初的大约700℃提高至大约1000℃；但由于使用氟的取代，云母自身的自粘性(self-adhesiveness)降低，且当获得具有低于100g/m2的低定量的无机纤维纸时，其可能几乎不具有满意的纸强度。对于天然云母，难以获得平均颗粒直径不大于3μm的云母。另外，云母的耐水性差，且当在具有大量湿气的环境中使用时，其可能容易导致无机纤维纸性能的劣化；并且当按照湿式纸片制造方法来获得无机纤维纸时，不适合使用云母。考虑到这样的环境问题，本专利技术将提供一种基本上仅由无机材料组成且具有小于100g/m2的定量以及主要通过湿式纸片制造方法制备的无机纤维纸。该无机纤维纸包含无机纤维和无机粘合剂作为材料，其中以无机粘合剂使无机纤维相互粘合。在该无机纤维纸中，湿式纸片制造期间的杂质含量低，耐水性和柔韧性良好，并且可实现满意的强度和高的孔隙率。解决问题的方法为了达到上述目的，如实施方案1中所述，该无机纤维纸由包含如下成分的材料制成：60-97质量％的平均纤维直径不大于5μm的无机纤维，和3-40质量％的主要由氧化硅基薄片状元机材料形成的无机粘合剂，所述氧化硅基薄片状无机材料具有通过BET法测定的不小于20μmol/m2的单位比表面积羟基含量，并且其通过激光散射法测定的平均颗粒直径不大于2μm并且其纵横比不小于10，所述无机纤维由所述无机粘合剂相互粘合并且该无机纤维纸基本上仅由无机材料组成-->且具有小于100g/m2的定量。实施方案2的无机纤维纸是实施方案1中所述的无机纤维纸，其特征在于该无机纤维纸由包含如下成分的材料制成：75-97质量％的无机纤维和3-25质量％的主要由氧化硅基薄片状无机材料形成无机粘合剂。实施方案3的无机纤维纸是实施方案1中所述的无机纤维纸，其特征在于所述无机纤维是平均纤维直径不大于1.5μm的无机纤维。实施方案4的无机纤维纸是实施方案1中所述的无机纤维纸，其特征在于所述氧化硅基薄片状无机材料是薄片状氧化硅。实施方案5的无机纤维纸是实施方案1中所述的无机纤维纸，其特征在于具有不大于60g/m2的定量。如实施方案6中所述，用于本专利技术的电能存储装置的分隔物，其特征在于包含实施方案1的无机纤维纸。如实施方案7中所述，本专利技术电能存储装置的特征在于包含用于实施方案6的电能存储装置的分隔物。如实施方案8中所述，用于本专利技术双电层电容的分隔物，其特征在于包含实施方案1的无机纤维纸。如实施方案9中所述，本专利技术双电层电容的特征在于包含用于实施方案8的双电层电容的分隔物。本专利技术的效果根据本专利技术，提供了一种无机纤维纸，所述无机纤维纸基本上仅由无机材料组成且具有小于100g/m2的定量，并且主要通过湿式纸片制造方法制成。该无机纤维纸包含无机纤维和无机粘合剂作为材料，其中以无机粘合剂使无机纤维相互粘合。在这里，使用60-97质量％的平均纤维直径不大于5μm的细直径无机纤维作为所述无机纤维；并使用3-40质量％的主要由氧化硅基薄片状无机材料形成的无机材料作为所述粘合剂，所述氧化硅基薄片状无机材料具有通过BET法测定的不小于20μmol/m2的单位比表面积羟基含量(因此其表面具有很-->多羟基)，并且具有通过激光散射法测定的不大于2μm的平均颗粒直径和不小于10的纵横比，并且具有优异的自粘性。因此，由于细直径无机纤维的缠结作用和无机粘合剂的粘合剂作用的协同作用，即使无机纤维纸具有小于100g/m2且进一步不大于60g/m2的低的定量，其在室温至600℃或更高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无机纤维纸，其特征在于，该无机纤维纸由包含下述成分的材料制成：６０－９７质量％的平均纤维直径不大于５μｍ的无机纤维和３－４０质量％的主要由氧化硅基薄片状无机材料形成的无机粘合剂，所述氧化硅基薄片状无机材料具有通过ＢＥＴ法测定的不小于２０μｍｏｌ／ｍ↑［２］的单位比表面积羟基含量，并且其具有通过激光散射法测定的不大于２μｍ的平均颗粒直径和不小于１０的纵横比，无机纤维由无机粘合剂相互粘合并且该无机纤维纸基本上仅由无机材料组成且具有小于１００ｇ／ｍ↑［２］的定量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-11-24 339648/20041.一种无机纤维纸，其特征在于，该无机纤维纸由包含下述成分的材料制成：60-97质量％的平均纤维直径不大于5μm的无机纤维和3-40质量％的主要由氧化硅基薄片状无机材料形成的无机粘合剂，所述氧化硅基薄片状无机材料具有通过BET法测定的不小于20μmol/m2的单位比表面积羟基含量，并且其具有通过激光散射法测定的不大于2μm的平均颗粒直径和不小于10的纵横比，无机纤维由无机粘合剂相互粘合并且该无机纤维纸基本上仅由无机材料组成且具有小于100g/m2的定量。2.如权利要求1所述的无机纤维纸，该无机纤维纸由包含下述成分...

【专利技术属性】
技术研发人员：片桐裕治，杉山昌司，柿崎芳信，
申请(专利权)人：日本板硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]