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公開番号2025020357
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-12
出願番号2024196528,2023046494
出願日2024-11-11,2017-02-21
発明の名称機能性材料が付着された材料及びその製造方法、浄水器及びその製造方法、浄水器カートリッジ及びその製造方法、空気清浄機及びその製造方法、フィルター部材及びその製造方法、支持部材及びその製造方法、発泡ポリウレタンフォーム及びその製造方法、ボトル及びその製造方法、容器及びその製造方法、キャップ又は蓋から成る部材及びその製造方法、固形化された多孔質炭素材料又は該多孔質炭素材料の粉砕品と結着剤とから成る材料及びその製造方法、並びに、多孔質炭素材料及びその製造方法
出願人ソニーグループ株式会社
代理人個人
主分類C01B 32/00 20170101AFI20250204BHJP(無機化学)
要約【課題】
原料や多孔質炭素材料の輸送やハンドリング、炭素化の処理、酸又はアルカリでの処理に問題が生じ難い多孔質炭素材料又は該多孔質炭素材料の粉砕品を提供する。
【解決手段】
本開示の多孔質炭素材料は、
固形化された多孔質炭素材料であって、
多孔質炭素材料は、植物由来の材料を原料としており、
固形化された多孔質炭素材料の破壊硬度が20N以上であり、
固形化された多孔質炭素材料の強熱残分の値は、0.1質量%以上、20質量%以下であり、
水銀圧入法に基づく細孔サイズ0.05μm乃至5μmの範囲における累積細孔容積の値は、固形化された多孔質炭素材料1グラム当たり0.4cm ³ 乃至1.2cm ³ である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
固形化された多孔質炭素材料であって、
多孔質炭素材料は、植物由来の材料を原料としており、
固形化された多孔質炭素材料の破壊硬度が２０Ｎ以上であり、
固形化された多孔質炭素材料の強熱残分の値は、０．１質量％以上、２０質量％以下であり、
水銀圧入法に基づく細孔サイズ０．０５μｍ乃至５μｍの範囲における累積細孔容積の値は、固形化された多孔質炭素材料１グラム当たり０．４ｃｍ
３
乃至１．２ｃｍ
３
である、材料。
続きを表示（約 970 文字）【請求項２】
ＢＪＨ法に基づく細孔容積の値は、固形化された多孔質炭素材料１ｃｍ
３
当たり０．１ｃｍ
３
以上である、請求項１に記載の材料。
【請求項３】
固形化された多孔質炭素材料の強熱残分嵩密度は、１×１０
－４
グラム／ｃｍ
３
乃至１×１０
－１
グラム／ｃｍ
３
である、請求項１又は２に記載の材料。
【請求項４】
固形化された多孔質炭素材料を備えた支持部材であって、
多孔質炭素材料は、植物由来の材料を原料としており、
固形化された多孔質炭素材料の破壊硬度が２０Ｎ以上であり、
固形化された多孔質炭素材料の強熱残分の値は、０．１質量％以上、２０質量％以下であり、
水銀圧入法に基づく細孔サイズ０．０５μｍ乃至５μｍの範囲における累積細孔容積の値は、固形化された多孔質炭素材料１グラム当たり０．４ｃｍ
３
乃至１．２ｃｍ
３
である、支持部材。
【請求項５】
支持部材は多孔質炭素材料を挟んでいる請求項４に記載の支持部材。
【請求項６】
支持部材には多孔質炭素材料が練り込まれている請求項４に記載の支持部材。
【請求項７】
支持部材は織布又は不織布から成る請求項４乃至６のいずれか1項に記載の支持部材。
【請求項８】
支持部材を構成する材料は、セルロース、ポリプロピレン又はポリエステルである請求項４乃至７のいずれか1項に記載の支持部材。
【請求項９】
ＢＪＨ法に基づく細孔容積の値は、固形化された多孔質炭素材料１ｃｍ
３
当たり０．１ｃｍ
３
以上である、請求項４乃至８のいずれか1項に記載の支持部材。
【請求項１０】
固形化された多孔質炭素材料の強熱残分嵩密度は、１×１０
－４
グラム／ｃｍ
３
乃至１×１０
－１
グラム／ｃｍ
３
である、請求項４乃至９のいずれか1項に記載の支持部材。
（【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】
本開示は、機能性材料が付着された材料及びその製造方法、浄水器及びその製造方法、浄水器カートリッジ及びその製造方法、空気清浄機及びその製造方法、フィルター部材及びその製造方法、支持部材及びその製造方法、発泡ポリウレタンフォーム及びその製造方法、ボトル及びその製造方法、容器及びその製造方法、キャップ又は蓋から成る部材及びその製造方法、固形化された多孔質炭素材料又は該多孔質炭素材料の粉砕品と結着剤とから成る材料及びその製造方法、並びに、多孔質炭素材料及びその製造方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
植物由来の材料を原料とした多孔質炭素材料及びその製造方法が、例えば、特許第４６１８３０８号公報から周知である。この特許公報に開示された方法は、窒素ＢＥＴ法による比表面積の値が１０ｍ
2
／グラム以上、ＢＪＨ法及びＭＰ法による細孔の容積が０．１ｃｍ
3
／グラム以上である多孔質炭素材料の製造方法であり、植物由来の材料を８００℃乃至１４００℃にて炭素化した後、酸又はアルカリで処理し、以て、炭素化後の植物由来の材料中のケイ素成分を除去する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第４６１８３０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の特許公報に開示された多孔質炭素材料の製造方法は優れた製造方法であるが、植物由来の材料（原料）として、例えば、一種、粉状の籾殻を使用するので、原料や多孔質炭素材料の輸送やハンドリングが煩雑となる場合があるし、原料の嵩密度の値が低く、炭素化の処理、酸又はアルカリでの処理を効果的に行えない場合がある。また、製造装置の関係上、製造時の１回の処理量が限定される場合がある。
【０００５】
従って、本開示の目的は、原料や多孔質炭素材料の輸送やハンドリング、炭素化の処理、酸又はアルカリでの処理をより容易にする多孔質炭素材料及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するための本開示の固形化された多孔質炭素材料は、植物由来の材料を原料としており、固形化された多孔質炭素材料の嵩密度は、０．２グラム／ｃｍ
３
乃至０．４グラム／ｃｍ
３
、好ましくは、０．３グラム／ｃｍ
3
乃至０．４グラム／ｃｍ
3
であり、破壊硬度は２０Ｎ以上である。
【０００７】
上記の目的を達成するための本開示の固形化された多孔質炭素材料の製造方法は、植物由来の材料を固形化し、次いで、固形化した状態で、４００℃乃至１４００℃にて炭素化し、次いで、酸又はアルカリで処理する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の多孔質炭素材料は固形化されているので、多孔質炭素材料の輸送やハンドリングをより容易に行うことができる。また、本開示の固形化された多孔質炭素材料の製造方法にあっては、植物由来の材料を固形化し、次いで、固形化した状態で、４００℃乃至１４００℃にて炭素化し、次いで、酸又はアルカリで処理するので、原料や多孔質炭素材料の輸送やハンドリング、炭素化の処理、酸又はアルカリでの処理をより容易に行うことができる。尚、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また、付加的な効果があってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１Ａ及び図１Ｂは、実施例１の固形化された多孔質炭素材料の水銀圧入法の測定結果を示すグラフである。
図２Ａ及び図２Ｂは、比較例１の各種材料の水銀圧入法の測定結果を示すグラフである。
図３Ａ及び図３Ｂは、実施例１の固形化された多孔質炭素材料及び比較例１の各種材料の水銀圧入法によって得られた０．０５μｍ乃至５μｍの範囲における累積細孔容積の値を示すグラフである。
図４は、実施例２の浄水器の模式的な断面図である。
図５Ａ及び図５Ｂは、実施例２におけるボトルの模式的な一部断面図及び模式的な断面図である。
図６Ａ及び図６Ｂは、実施例２におけるボトルの変形例の模式的な一部断面図及び一部を切り欠いた模式面である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、実施例に基づき本開示を説明するが、本開示は実施例に限定されるものではなく、実施例における種々の数値や材料は例示である。尚、説明は、以下の順序で行う。
１．本開示の固形化された多孔質炭素材料及びその製造方法、全般に関する説明
２．実施例１（本開示の固形化された多孔質炭素材料及びその製造方法）
３．実施例２（浄水器及びその変形例）
４．その他
（【００１１】以降は省略されています）

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