JPS6263000A - 耐酸性セラミツクペ−パ− - Google Patents

耐酸性セラミツクペ−パ−

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Publication number
JPS6263000A
JPS6263000A JP60203766A JP20376685A JPS6263000A JP S6263000 A JPS6263000 A JP S6263000A JP 60203766 A JP60203766 A JP 60203766A JP 20376685 A JP20376685 A JP 20376685A JP S6263000 A JPS6263000 A JP S6263000A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fibers
acid
weight
silica
glass
Prior art date
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Pending
Application number
JP60203766A
Other languages
English (en)
Inventor
修 石田
早川 正臣
宮下 邦彦
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.)
Ibiden Co Ltd
Original Assignee
Ibiden Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ibiden Co Ltd filed Critical Ibiden Co Ltd
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Publication of JPS6263000A publication Critical patent/JPS6263000A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Inorganic Fibers (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Cell Separators (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

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〕 本発明は結晶を主体とし、一部ガラスよりなる結晶質の
繊維と有機およびまたは無機質の補強繊維とから主とし
て構成される耐酸性に優れたセラミックペーパーに関す
る。
〔従来の技術〕
従来、耐酸ペーパーとしては化学組成が例えば5iOz
 65.0%、cao 14.0%、Mg03.0%、
NazO8,0%、B2O36,0%、Al zOs 
4.0 %ヨ’) するCガラス繊維と有機質の補強繊
維を主体とし、必要に応じて少量の有機結合剤とから構
成されている。これら耐酸ペーパーは、弗化水素酸、熱
濃燐酸を除く酸溶液などの濾過材あるいは、鉛蓄電池の
極板隔離保護材などとして使用されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ガラスペーパーの主原料となるCガラス繊維は一般に電
気炉で溶融体を作り、ブッシングを介して連続して引き
出し連続フィラメントとなし、所定の長さに切断してつ
くられ、その繊維径は5〜13μである。これらのガラ
スペーパーはパラキンク材、シール材、断熱材などの工
業材料あるいはルーフィング材、壁材などの建築材料と
しては十分性能を満足するものであったが、耐酸ペーパ
ーの主たる用途である濾過材、鉛蓄電池の極板隔離保護
材としては繊維径が太いためにペーパーの空隙率、空隙
の大きさに問題があり性能的に十分満足されるものでは
なかった。
最近、繊維径が帆7〜2μという極細のCガラス繊維が
開発され、耐酸ペーパーの濾過材あるいは鉛蓄電池の極
板隔離保護材としての性能が著しく向上した。しかしな
がら、極細のCガラス繊維は一旦溶融して作ったガラス
ロッドに火災を吹きつけて繊維化したり、あるいは溶融
ガラスを少量ずつ高速回転体から飛ばして繊維化して作
られるために消費エネルギーあるいは生産性に問題があ
り高価な材料となっている。
一方、繊維径が1.5〜2.5μという極細のガラス質
繊維で大量に生産されているものとしてアルミナ・シリ
カ系のセラミックファイバーがある。
アルミナ・シリカ系のセラミックファイバーは高純度な
アルミナとシリカを電気炉で溶融し、その高温融体を大
量に蒸気あるいは空気の高速気流、高速回転ロー ター
の遠心力で吹き飛ばして繊維化して作られており、前述
の極細のCガラス繊維に比べて安価な材料である。しか
しながら、アルミナ・シリカ系のセラミックファイバー
は化学組成がAl20346〜48%、5iOz 52
〜53%あるいはAl2O366〜57%、5iOz4
8〜44%であるガラス質のta維であるために、前述
のCガラス繊維に比べて耐酸性が劣り、酸溶液の沖過材
あるいは鉛蓄電池の極板隔離体M材としての耐酸ペーパ
ーの原料としては不適であった。
〔問題を解決するための手段及びその作用〕本発明は繊
維径が1.5〜2.5μという極細のガラス質繊維であ
るアルミナ・シリカ系のセラミックファイバーを加熱処
理してムライト結晶とクリストバライト結晶と少量のシ
リカを主体とするガラスより成る繊維に変化せしめて耐
酸性を付与せしめたファイバーとなし、前記ファイバー
とCガラスta m 、シリカ繊維、ポリエチレン繊維
、アクリル繊維、ポリプロピレンm維、ビニリデン繊維
などの耐酸性補強ファイバーと必要に応じて少量の有機
結合剤を加えて構成されろ耐酸性セラミックヘーハーに
関するものである。
以下、本発明の詳細な説明する。
アルミナ・シリカ系のセラミックファイバーはアルミナ
とシリカより成るガラス質繊維であり、その化学組成は
例えばA120347.8%、8i0z 51.9%、
Fe2e30.06%、N8200.24%、Ca00
.01%、TiO20,02%である。また、m維の形
態は例えばm細径が1〜数μの範囲にあり平均径として
2.0μであり、繊維長が2501@以下の繊維の集合
である。
繊維の構造は模式的に示すと後に掲げる図1に示すよう
になる。繊維を構成するアルミニウムイオン(A63+
)はその1個が3個の酸素イオン(O−)と電気的に釣
り合った状態で存在しており、シリカのように網目構造
を形成していないために非常に不安定な状態であって酸
に接触すると容易に溶出する性質がある。
本発明では、アルミナ・シリカ系のセラミックファイバ
ーを熱処理してムライト結晶とクリストバライト結晶と
シリカを主体とするガラスより成るファイバーとするこ
とにより繊維を構成するアルミニウムイオンの酸溶出を
防止せしめた。即ち、熱処理してなる繊維の構造を模式
的に示すと後に掲げる図2のようになり、構造的に不安
定なアルミニウムイオンが熱処理により安定なムライト
結晶(8A l zQ3・2SiOz )に移行するこ
とにより酸溶出が飛躍的に抑えられている。
アルミナ・シリカ系のセラミックファイバーは加熱する
と900〜1100°C附近でムライト結晶が析出し、
1100〜1250°C附近で急激にその析出量が増加
し、1800〜1400’c附近でムライト結晶以外に
クリストバライト結晶が析出する。
本発明ではアルミナ・シリカ系のセラミックファイバー
を950〜1400°Cの温度範囲内で熱処理してムラ
イト結晶20〜70重量%と残部がクリストバライト結
晶とシリカを主体とするガラスより成るファイバーとす
ることを好適とする。前記熱処理の温度が950°C未
満ではファイバーの中にムライト結晶の析出屋が少なく
、構造的に不安定なアルミニウムイオンが多量に存在す
るために硫酸などの酸に対しする溶出が起り、一方14
00°Cを越えるとファイバーの中に析出したムライト
結晶あるいはクリストバライト結晶の粗大化が起り繊維
の形態を維持できなくなる。
前述のごとくして作られたムライト結晶20〜70重量
%と残部がクリストバライト結晶とシリカを主体とする
ガラスより成るファイバーは機械的な強度が小さく、ま
たパルパー、ビータ−、プロペラ式攪拌機などを使用し
て水に均一に分散せしめてスラリーにし、丸網抄造機、
長網抄造機などで抄造してペーパーを作る際に繊維が折
れて短かくなることもあり、前記ファイバー単味のペー
パーは必要とされる機械的な強度が十分でないという問
題がある。
本発明では、ムライト結晶20〜70重量%と残部がク
リストバライト結晶とシリカを主体とするガラスより成
るファイバー50〜95重量%と耐酸性の無機又は有機
質繊維から成る補強ファイバー5〜50重量%を複合化
せしめ、必要に応じて有機結合剤tozg%以下を加え
ることによりペーパーの機械的な強度を向上せしめた。
有機質の耐酸性補強ファイバーとしてはポリエチレン繊
維、アクリルm維、ポリプロピレン繊維あるいはビニリ
デン繊維が好適である。これらの有機繊維はその繊維径
が例えば5〜20μである。
有機結合剤とじては、酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、
フェノール樹脂、塩ビ系樹脂、PVA。
ゼラチン、デンプンなどがある。
ムライト結晶20〜70重量%と残部がクリストバライ
ト結晶とシリカを主体とするガラスより戊るファイバー
の構成比が50重量%未満ではペーパーの耐酸性が十分
でなく、コストが高くなる問題があり、95重量%を越
えるとペーパーの機械的な強度が十分でなくなる。
耐酸性の無碍又は有機質繊維から成る補強ファイバーの
構成比が5重歳%未満ではペーパーの機械的な強度が十
分でなく、50重ffi%を越えろとコストが高くなる
問題がある。
また、濾過材、鉛蓄電池の極板隔離保護材以外の用途で
ペーパーの空隙率、空隙の大きさよりペーパーの強度を
重要な性質とする用途に対しては有機結合剤を10重量
%以下配合せしめることもできる。
〔実施例及び比較例〕
以下、本発明の実施例を比較例と共に示す。
化学組成がAl zos 47.8%、8i0z 51
.9%、Fe2O20,06%、NazOO,24%、
CaOO,01%、Ti0z 0.02%であり、繊維
径が平均径とし2.0μであるアルミナ・シリカ系のセ
ラミックファイバーを電気炉にて950〜1400°C
の温度範囲にて所定時間熱処理した。前述の熱処理によ
り得られたファイバーの鉱物組成を第1表に示す。
第   1   表 また前述の熱処理により得られたファイバーを温度80
°C1比重1.2の硫酸に5時間浸漬し、その時のファ
イバーの重量減少量として酸溶出%を表わし、その結果
を第2表に示す。
第  2  表 次に前述の熱処理により得られたファイバーとCガラス
繊維、シリカ繊維、ポリエチレン繊維、アクリル繊維、
ポリプロピレン繊維、ビニリデン繊維からなる耐酸性の
補強繊維とを所定の配合比で固形分濃度0.1%となる
様に水に添加し、攪拌機で十分に攪拌、混合して均一な
スラリーとなし、必要に応じ5〜10重虞%有機質バイ
ンダーを添加し攪拌混合して抄紙機により厚さ1.0〜
2.Offのペーパーを抄造して乾燥した。前述の抄紙
により得られたペーパーの耐酸性を示す酸溶出%および
濾過材、鉛蓄電池の極板隔離保護材として重要な品質で
ああ気孔率等を第3表に示す。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、非常に安価なファイ
バーを主材料とする耐酸性に優れたペーパーが得られ、
酸溶液の濾過材、鉛蓄電池の極板隔離保護材として極め
て有用なものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のセラミックペーパーの構成要素模式図、
第2図は本発明のセラZツクペーノ(−の構成要素模式
図を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ムライト結晶20〜70重量%と残部がクリストバ
    ライト結晶及びシリカを主体とするガラスより成るファ
    イバー50〜95重量%とCガラス繊維、シリカ繊維、
    アクリル繊維、ポリプロピレン繊維、ビニリデン繊維の
    何れか1種又は2種以上5〜50重量%と必要に応じて
    有機結合剤10重量%以下とから成る耐酸性セラミック
    ペーパー。 2、前記ムライト結晶20〜70重量%と残部クリスト
    バライト結晶及びシリカを主体とするガラスより成るフ
    ァイバーは、アルミナ−シリカ質セラミックファイバー
    を950℃〜1400℃の温度範囲で熱処理されてなる
    ことを特徴とする特許請求範囲第1項記載の耐酸性セラ
    ミックペーパー。
JP60203766A 1985-09-13 1985-09-13 耐酸性セラミツクペ−パ− Pending JPS6263000A (ja)

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JP (1) JPS6263000A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011240311A (ja) * 2010-05-21 2011-12-01 Hokuetsu Kishu Paper Co Ltd エアフィルタ用濾材
JP4977253B1 (ja) * 2011-03-30 2012-07-18 ニチアス株式会社 無機繊維質ペーパー及びその製造方法並びに設備

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011240311A (ja) * 2010-05-21 2011-12-01 Hokuetsu Kishu Paper Co Ltd エアフィルタ用濾材
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