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公開番号2024060430
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-02
出願番号2022167794
出願日2022-10-19
発明の名称多孔質ガラス材の製造方法及び多孔質ガラス材
出願人日本電気硝子株式会社
代理人
主分類C03C 3/087 20060101AFI20240424BHJP(ガラス;鉱物またはスラグウール)
要約【課題】製造時に破損しにくく、かつ細孔径が小さい多孔質ガラス材の製造方法及び多孔質ガラス材を提供する。
【解決手段】ZrO₂を含有する多孔質ガラス材の製造方法であって、ZrO₂を含有するガラス母材を用意する用意工程、ガラス母材から分相ガラスを得る分相工程、分相ガラスを酸処理することで多孔質ガラス材を得る酸処理工程、多孔質ガラス材前駆体の細孔を収縮させて微細孔を形成する微細孔形成工程、を含む、多孔質ガラス材の製造方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ＺｒＯ
２
を含有する多孔質ガラス材の製造方法であって、
ＺｒＯ
２
を含有するガラス母材を用意する用意工程、
前記ガラス母材から分相ガラスを得る分相工程、
前記分相ガラスを酸処理することで多孔質ガラス材前駆体を得る酸処理工程、
前記多孔質ガラス材前駆体の細孔を収縮させて微細孔を形成する微細孔形成工程、を含む、多孔質ガラス材の製造方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記ガラス母材が、質量％で、ＳｉＯ
２
４０％～８０％、ＺｒＯ
２
０％超～２０％、Ｂ
２
Ｏ
３
０％超～４０％、Ａｌ
２
Ｏ
３
０％～１０％、Ｌｉ
２
Ｏ０％～２０％、Ｎａ
２
Ｏ０％～２０％、Ｋ
２
Ｏ０％～２０％、及びＲＯ（ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａから選択される少なくとも１種）０％～２０％を含有する、請求項１に記載の多孔質ガラス材の製造方法。
【請求項３】
前記ガラス母材が、さらに質量％で、Ｐ
２
Ｏ
５
０．０１％～１０％を含有する、請求項１又は２に記載の多孔質ガラス材の製造方法。
【請求項４】
前記多孔質ガラス材の平均細孔径が５ｎｍ～３０ｎｍである、請求項１又は２に記載の多孔質ガラス材の製造方法。
【請求項５】
前記多孔質ガラス材が、質量％で、ＳｉＯ
２
５０％～９９％、ＺｒＯ
２
０％超～３０％、Ａｌ
２
Ｏ
３
０％～２０％、Ｎａ
２
Ｏ０％～１５％、Ｋ
２
Ｏ０％～１０％、及びＲＯ（ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａから選択される少なくとも１種）０％～２０％を含有する、請求項１又は２に記載の多孔質ガラス材の製造方法。
【請求項６】
前記多孔質ガラス材が、さらに質量％で、Ｐ
２
Ｏ
５
０．１％～１０％を含有する、請求項５に記載の多孔質ガラス材の製造方法。
【請求項７】
前記微細孔形成工程において収縮熱処理を行う、請求項１又は２に記載の多孔質ガラス材の製造方法。
【請求項８】
前記微細孔形成工程において、収縮熱処理温度が１０８０℃以下である、請求項７に記載の多孔質ガラス材の製造方法。
【請求項９】
前記微細孔形成工程において、収縮熱処理時間が１０時間以上である、請求項７に記載の多孔質ガラス材の製造方法。
【請求項１０】
前記微細孔形成工程において、前記多孔質ガラス材前駆体の細孔を５％～９０％収縮させて前記多孔質ガラス材を得る、請求項１又は２に記載の多孔質ガラス材の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、多孔質ガラス材の製造方法及び多孔質ガラス材に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
多孔質ガラス材はシャープな細孔分布と大きな比表面積を持ち、耐熱性、耐有機溶媒性を持つため、分離膜、散気管、電極材料や触媒の担持体など幅広い用途への利用が検討されている。なかにはアルカリ性の環境下で使用する場合もあり、応用を考慮して耐アルカリ性を有する多孔質ガラス材が検討されている。
【０００３】
耐アルカリ性多孔質ガラス材は、ジルコニア（ＺｒＯ
２
）を含むアルカリホウケイ酸ガラスからなるガラス母材をシリカリッチ相と酸化ホウ素リッチ相の２相に分相させてから、酸化ホウ素リッチ相を酸で除去することにより作製することができる（例えば、特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開昭５８－１４０３４１号公報
特開２００６－１９３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＺｒＯ
２
を含む多孔質ガラス材は耐アルカリ性に優れる一方、製造時に破損しやすいという問題がある。特に、平均細孔径が小さい（すなわち、細孔分布の中央径値が小さい）多孔質ガラス材は製造時に破損しやすく、効率よく製造することが困難であった。
【０００６】
以上に鑑み、本発明は、製造時に破損しにくく、かつ平均細孔径が小さい多孔質ガラス材の製造方法及び多孔質ガラス材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する多孔質ガラス材の製造方法及び多孔質ガラス材の各態様について説明する。
【０００８】
態様１の多孔質ガラス材の製造方法は、ＺｒＯ
２
を含有する多孔質ガラス材の製造方法であって、ＺｒＯ
２
を含有するガラス母材を用意する用意工程、ガラス母材から分相ガラスを得る分相工程、分相ガラスを酸処理することで多孔質ガラス材前駆体を得る酸処理工程、多孔質ガラス材前駆体の細孔を収縮させて微細孔を形成する微細孔形成工程、を含むことを特徴とする。
【０００９】
態様２の多孔質ガラス材の製造方法では、態様１において、ガラス母材が、質量％で、ＳｉＯ
２
４０％～８０％、ＺｒＯ
２
０％超～２０％、Ｂ
２
Ｏ
３
０％超～４０％、Ａｌ
２
Ｏ
３
０％～１０％、Ｌｉ
２
Ｏ０％～２０％、Ｎａ
２
Ｏ０％～２０％、Ｋ
２
Ｏ０％～２０％、及びＲＯ（ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａから選択される少なくとも１種）０％～２０％を含有することが好ましい。
【００１０】
態様３の多孔質ガラス材の製造方法では、態様１又は態様２において、ガラス母材が、さらに質量％で、Ｐ
２
Ｏ
５
０．０１％～１０％を含有することが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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