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公開番号2024127599
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-20
出願番号2023036853
出願日2023-03-09
発明の名称多孔質セラミックス層、多孔質セラミックス積層体及び分離膜
出願人住友化学株式会社
代理人弁理士法人アスフィ国際特許事務所
主分類C04B 38/00 20060101AFI20240912BHJP(セメント;コンクリート;人造石;セラミックス;耐火物)
要約【課題】機能層を上に積層した際に機能層の抵抗を小さくできる多孔質セラミックス層及び多孔質セラミックス積層体を提供することを目的とする。
【解決手段】セラミックス骨梁と空隙で構成される多孔質セラミックス層であって、厚み方向をz軸とした際に、3次元Mean Intercept Length法によって前記空隙を解析して求めた回転楕円体近似長軸とz軸がなす角度である細孔角度θ_Lが68°～112°である多孔質セラミックス層。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
セラミックス骨梁と空隙で構成される多孔質セラミックス層であって、
厚み方向をｚ軸とした際に、３次元ＭｅａｎＩｎｔｅｒｃｅｐｔＬｅｎｇｔｈ法によって前記空隙を解析して求めた回転楕円体近似長軸とz軸がなす角度である細孔角度θ
Ｌ
が６８°～１１２°である多孔質セラミックス層。
続きを表示（約 510 文字）【請求項２】
第１多孔質層と、前記第１多孔質層表面に積層された第２多孔質層とを有する多孔質セラミックス積層体であって、
前記第１多孔質層の細孔径０．００３６～２００μｍの範囲で測定したｌｏｇ微分細孔容量の値が最大となる細孔径Ｄ
ＬＤ－ｍａｘ
（１）は、前記第２多孔質層の細孔径０．００３６～２００μｍの範囲で測定したｌｏｇ微分細孔容量の値が最大となる細孔径Ｄ
ＬＤ－ｍａｘ
（２）よりも大きく、
前記第１多孔質層及び第２多孔質層はいずれも金属酸化物を含み、
前記第２多孔質層が請求項１に記載の多孔質セラミックス層である多孔質セラミックス積層体。
【請求項３】
前記金属酸化物はアルミナを含む請求項２に記載の多孔質セラミックス積層体。
【請求項４】
チューブ状またはモノリス状である請求項２または３に記載の多孔質セラミックス積層体。
【請求項５】
請求項２または３に記載の多孔質セラミックス積層体を含む分離膜。
【請求項６】
前記第２多孔質層と機能層とが積層されている請求項５に記載の分離膜。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、多孔質セラミックス層、多孔質セラミックス積層体及び分離膜に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
多孔質セラミックス体は、精密濾過膜、限外濾過膜、ナノ濾過膜、逆浸透膜、イオン交換膜、ガス分離膜などの、気体又は液体である流体の分離、濃縮または濾過等の機能を有する膜として様々な分野で利用されている。
【０００３】
例えば、特許文献１にはＡｌ
２
Ｏ
３
含有量が所定範囲であるアルミナ質基体管表面に、Ａｌ
２
Ｏ
３
含有量、モード径、及び最大細孔径が所定範囲であるセラミック膜を成膜したセラミックフィルターであり、その気孔率が３５％以上であるセラミックフィルターが開示されている。また、特許文献２には、基材と、最表層と、前記基材と前記最表層の間に配置され、前記最表層に接する支持層と、を備え、前記支持層の気孔率に対する前記最表層の気孔率の比、及び前記支持層の厚みに対する前記最表層の厚みの比が所定範囲である多孔質支持体が記載され、基材、支持層及び最表層の平均細孔径、基材、支持層及び最表層を構成する粒子の平均粒径等についても記載される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００７－２８３２１９号公報
ＷＯ２０１７／１６９５９１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
多孔質セラミックス体は、最表層に機能層を備えることによって、精密濾過膜、限外濾過膜、ナノ濾過膜、逆浸透膜、イオン交換膜、ガス分離膜などとして用いることができ、この際に機能層を流体が透過する際の抵抗が低いことが望まれる。
【０００６】
本発明は、機能層を上に積層した際に機能層の抵抗を小さくできる多孔質セラミックス層及び多孔質セラミックス積層体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】
上記課題を達成した本発明は以下の通りである。
［１］セラミックス骨梁と空隙で構成される多孔質セラミックス層であって、
厚み方向をｚ軸とした際に、３次元ＭｅａｎＩｎｔｅｒｃｅｐｔＬｅｎｇｔｈ法によって前記空隙を解析して求めた回転楕円体近似長軸とｚ軸とがなす角度である細孔角度θ
Ｌ
が６８°～１１２°である多孔質セラミックス層。
［２］第１多孔質層と、前記第１多孔質層表面に積層された第２多孔質層とを有する多孔質セラミックス積層体であって、
前記第１多孔質層の細孔径０．００３６～２００μｍの範囲で測定したｌｏｇ微分細孔容量の値が最大となる細孔径Ｄ
ＬＤ－ｍａｘ
（１）は、前記第２多孔質層の細孔径０．００３６～２００μｍの範囲で測定したｌｏｇ微分細孔容量の値が最大となる細孔径Ｄ
ＬＤ－ｍａｘ
（２）よりも大きく、
前記第１多孔質層及び第２多孔質層はいずれも金属酸化物を含み、
前記第２多孔質層が［１］に記載の多孔質セラミックス層である多孔質セラミックス積層体。
［３］前記金属酸化物はアルミナを含む［２］に記載の多孔質セラミックス積層体。
［４］チューブ状またはモノリス状である［２］または［３］に記載の多孔質セラミックス積層体。
［５］［２］～［４］のいずれかに記載の多孔質セラミックス積層体を含む分離膜。
［６］前記第２多孔質層と機能層とが積層されている［５］に記載の分離膜。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の多孔質セラミックス層及び多孔質セラミックス積層体によれば、機能層など最表面層を流体が透過する際の抵抗を低くできる。また本発明の多孔質セラミックス層及び多孔質セラミックス積層体を水処理用途等固液分離に用いれば、堆積するケーク層の抵抗を低くすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の細孔角度θ
Ｌ
の測定手順の一部を説明する図である。
本発明の細孔角度θ
Ｌ
の測定要領を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（１）多孔質セラミックス層
本発明の多孔質セラミックス層は、セラミックス骨梁と空隙で構成される。空隙は、すなわち多孔質セラミックス層における細孔であり、細孔は通常、多孔質セラミックス層中で３次元に広がっている。細孔が３次元に広がっているとは、細孔が不定形であること、または細孔が直線的でないことであるとも言える。本発明の多孔質セラミックス層において、厚み方向をｚ軸とした際に、３次元ＭｅａｎＩｎｔｅｒｃｅｐｔＬｅｎｇｔｈ法（ＭＩＬ法）によって前記空隙を解析して求めた回転楕円体近似長軸とｚ軸がなす角度である細孔角度θ
Ｌ
が６８°～１１２°である。このような細孔角度θ
Ｌ
のもとで、細孔が３次元に広がっていることによって抵抗の低減と欠陥の抑制が実現でき、流路の閉塞を防げるため好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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