[发明专利]薄片状纤维结构体及使用了它的电池、绝热材料、防水片、以及细胞培养用的支架

说明书

技术领域

本发明涉及在需要绝热性、耐热性、耐电压性的各种电子器件、或细胞培养的培养皿材料等中所用的薄片状纤维结构体及使用了它的电池、绝热材料、防水片、以及细胞培养用的支架等。

背景技术

以往，以二氧化硅、玻璃等无机物、和纤维素、聚丙烯、聚酰胺等有机材料构成的薄片状纤维结构体被作为绝热材料或耐电压材料使用。

在电解电容器或蓄电池等中在正极与负极之间与电解液一起设有被称作隔膜的耐电压材料。隔膜防止电极之间的短路，另一方面，使存在于电解液中的离子或电子透过。

但是，随着近来的蓄电池等的高容量化、高输出化，需要在尽可能地缩短电极间的距离的同时确保耐电压特性、透液性。另外，在因电极间存在异物等理由而偶然性地引起短路的情况下，会在短路部位周边引起放热，隔膜有可能因高温而破损。

另外，高分子材料与无机材料的复合体还被作为细胞培养时使用的培养皿材料使用。复合体是在烯烃系聚合物、聚酯树脂等高分子材料中填充或层叠二氧化硅等无机材料而形成的。这里，优选使用以多孔或者管状、空心丝等形状成形的高分子材料。

在细胞培养时作为培养皿使用的结构体中，为了有效地进行细胞的培养，有时设置用于附着细胞的支架。支架向培养中的细胞群供给足够的营养和根据需要使用的二氧化碳气体、空气等。

细胞培养皿中所用的支架由于需要向细胞群供给足够的营养和气体，因此要求有透液性、透气性。另外，在对支架实施表面处理的情况下，需要进行热处理或药品处理，因而要求具有耐热性、耐药品性。

而且，作为与发明相关的先行技术文献，已知有以下的专利文献。

[专利文献]

[专利文献1]日本特开2008-243825号公报

[专利文献2]日本特开2008-117950号公报

[专利文献3]日本特开昭63-196280号公报

发明内容

本发明的薄片状纤维结构体具有由无定形二氧化硅构成的多根纤维。多根纤维通过缠绕而被连接，形成空隙部。

本发明的薄片状纤维结构体由于是无定形结构，因此与晶体纤维相比具有高柔软性。由此，在作为蓄电池或电解电容器的隔膜使用时即使被折曲、或受到压力，薄片结构也很难受到破损。

另外，薄片状纤维结构体的耐热性高达1000℃以上。由此，即使在薄片周边发生由短路造成的放热，薄片结构也不会受到破损，可以用于、高容量·大电流的蓄电池中。另外，在用于细胞培养皿中所用的支架中的情况下，即使被实施热处理，薄片结构也很难受到破损。

此外，无定形二氧化硅是耐碱性、耐酸性高的材料。由此，在作为隔膜使用的情况下，即使长时间浸渍于电解液等中，也很少劣化。另外，在作为支架使用的情况下，即使利用药品处理来实施表面处理，也不会使薄片结构破损。

此外，由于纤维直径小到0.01μm以上、1μm以下，因此在作为隔膜使用的情况下，薄片的空隙率、透液性变高，与以往的隔膜相比，是较薄的厚度，且具有高透液性、耐电压。另外，在作为支架使用的情况下，与细胞膜接触的面积是作为纳米结构体的极小一部分的区域，因此薄片的空隙率、透液性提高。由此，与以往的支架相比，是较薄的厚度，且具有高透液性。其结果是，可以充分地供给来自穿过薄片状纤维结构体的内部的培养液养分。

附图说明

图1A是本发明的第一实施方式的薄片状纤维结构体的侧视图。

图1B是本发明的第一实施方式的薄片状纤维结构体的要部放大图。

图2是表示本发明的第一实施方式的薄片状纤维结构体的SEM像的图。

图3是表示本发明的第一实施方式的薄片状纤维结构体的SEM像的图。

图4是表示本发明的第一实施方式的薄片状纤维结构体的连接部的SEM像的图。

图5是使用了本发明的第一实施方式的薄片状纤维结构体的电池的概念图。

图6是使用了本发明的第二实施方式的薄片状纤维结构体的绝热材料的概念图。

图7是表示本发明的第二实施方式的薄片状纤维结构体的特性的图。

图8是本发明的第三实施方式的用疏水膜被实施了表面修饰的薄片状纤维结构体的放大剖面图。

图9是将本发明的第四实施方式的薄片状纤维结构体用于细胞培养中时的概念图。

图10是将本发明的第五实施方式的薄片状纤维结构体用于细胞培养中时的概念图。

其中，1纤维，2空隙部，3电解液，4电极，5电极，6连接部，7基材，8疏水膜，9细胞，10溶液

具体实施方式