(57)【要約】【課題】網目骨格部分を太くでき、そのため十分な強度を発現させることができ、比表面積を大きくできるため、特に触媒担体などの用途に最適なフェライト多孔体を得る。【解決手段】３次元網目状樹脂の表面をフェライト粘性膜で被覆し、そのフェライト粘性膜が湿潤状態の間にフェライト微粉を付着させ、その後乾燥焼成するフェライト多孔体の製造方法である。フェライト粘性膜の形成は、浸漬法あるいはスプレー法などで行う。使用するフェライト粉としてはフェライト仮焼粉が好ましい。フェライトスラリーとしては、例えば有機結合剤としてポリビニルアルコールを１〜１０％含有する水系スラリーが好適である。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元網目状樹脂の表面をフェライト粘性膜で被覆し、そのフェライト粘性膜が湿潤状態の間にフェライト微粉を付着させ、乾燥焼成することを特徴とするフェライト多孔体の製造方法。
【請求項２】
３次元網目状発泡樹脂を、フェライト粉に有機結合剤を配合したスラリー濃度４０〜７０％のフェライトスラリーに浸漬することで前記網目状発泡樹脂の表面にフェライト粘性膜を形成し、そのフェライト粘性膜が湿潤状態の間に平均粒子径５００μｍ以下のフェライト解砕微粉を散布することで付着させ、乾燥焼成することを特徴とするフェライト多孔体の製造方法。
【請求項３】
骨格形成分のフェライト分量に対して１０重量％以下の仮焼フェライト微粉を散布してフェライト粘性膜に付着させる請求項１又は２記載のフェライト多孔体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多様な流体を通過させる機能を有する連通空間構造のフェライト多孔体を製造する方法に関するものである。このフェライト多孔体は、例えばフィルタや触媒担体などとして有用である。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開昭６２−１３２７８３号公報
【特許文献２】
特開平１０−１０１４５１号公報
【０００３】
フェライトによって三次元網目状の骨格を形成したフェライト連通多孔体が開発されている。例えば特許文献１には、有機多孔体の骨格表面にフェライトスラリーを付着し、乾燥焼成することでフェライト骨格と空隙部からなる空隙率の大きな多孔体を製造する方法が開示されている。有機多孔体へのスラリー付着方法については、浸漬法やスプレー法が例示されている。また特許文献２には、内部連通空間を有する合成樹脂発泡体を予め容器に配置し、該容器内にセラミックスラリーを注入し、その後乾燥、焼成して、内部に多孔を有するセラミック焼結体を得る方法が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
有機多孔体あるいは合成樹脂発泡体に単にフェライトスラリーを付着させた後に乾燥焼成を行う従来方法では、出来上がったフェライト多孔体の網目骨格部分が細く生成され易く、そのため十分な強度を発現させることが困難である。
【０００５】
またフェライトスラリー中に単に有機多孔体や合成樹脂発泡体を浸漬しただけでは、のっぺりとした状態となり、比表面積はさほど大きくならず、触媒担体などとしての応用などでは、より一層の改善が求められている。
【０００６】
本発明の目的は、網目骨格部分を太くでき、そのため十分な強度を発現するフェライト多孔体を製造する方法を提供することである。また本発明は、比表面積を大きくできるため、特に触媒担体などの用途に適したフェライト多孔体の製造方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、３次元網目状樹脂の表面をフェライト粘性膜で被覆し、そのフェライト粘性膜が湿潤状態の間にフェライト微粉を付着させ、乾燥焼成することを特徴とするフェライト多孔体の製造方法である。
【０００８】
また本発明は、３次元網目状発泡樹脂を、フェライト粉に有機結合剤を配合したスラリー濃度４０〜７０％のフェライトスラリーに浸漬することで前記網目状発泡樹脂の表面にフェライト粘性膜を形成し、そのフェライト粘性膜が湿潤状態の間に平均粒子径５００μｍ以下のフェライト解砕微粉を散布することで付着させ、乾燥焼成することを特徴とするフェライト多孔体の製造方法である。
【０００９】
骨格形成分のフェライト分量に対して１０重量％以下のフェライト微粉を散布してフェライト粘性膜に付着させるのが好ましい。フェライトスラリー中のフェライト粉及び散布するフェライト微粉は、仮焼粉が好ましい。仮焼粉は活性が高く焼結し易いからである。ここでフェライト微粉の「散布」とは、微粉を付着させる任意の方法を意味するものとし、例えば重力を利用して撒く（振りかける）方法でもよいし、空気などを利用して吹き付ける方法でもよいし、単純にまぶす方法などでもよい。
【００１０】
フェライトスラリーとしては、例えば有機結合剤としてポリビニルアルコールを１〜１０％含有する水系スラリーを用いる。このような水系スラリーは、有機系スラリーに比べて環境面で優れている。スラリー濃度は、フェライト粉を４０〜７０％程度含む範囲が好ましい。フェライト粘性膜の形成方法は任意であってよいが、内部まで均一に塗膜を形成できる方法が好ましく、浸漬法が最適であるが、その他スプレー法などでもよい。フェライトスラリーは、有機結合剤を含有させることによって、網目状発泡樹脂へのスラリーの付着性、及びフェライト粘性膜に対するフェライト微粉の付着性が向上する。
【００１１】
焼成は、フェライト塗膜の基体となっている３次元網目状発泡樹脂を燃やして消失させると共に、フェライトを焼結させる工程である。ウレタン発泡樹脂などは６００℃以上に達すると消失するのに対して、フェライトの焼結温度は、材料にもよるが、通常９００℃以上であるので、使用するフェライトの焼結温度で焼成すればよい。最終的に得られるフェライト多孔体は、その気孔率が２０％以上であり、内部連通空間構造を有するものとなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明方法の典型的な形態を図１のフローチャートに示す。まず３次元網目状発泡樹脂を用意する。この網目状発泡樹脂は内部連通空間を有する構造であり、例えば発泡ウレタン樹脂からなる。所望材質のフェライト粉に有機結合剤（例えばポリビニルアルコール）と溶媒（この場合は水）を配合したフェライトスラリーに網目状発泡樹脂を浸漬させることで発泡樹脂の表面にフェライト粘性膜を形成する。フェライト粉としては、反応性の高い仮焼フェライト粉が好ましい。ポリビニルアルコールは重量比で１〜１０％（より好ましくは１〜５％）程度含有させる。フェライトスラリー濃度は、フェライトが重量で４０〜７０％（より好ましくは５０〜６０％）程度混入しているものとする。浸漬（含浸）操作は、１回のみでもよいし、複数回繰り返してもよい。複数回繰り返す場合には、浸漬操作後に乾燥し、再び浸漬操作を行う。このようにして網目状発泡樹脂の表面にできるだけ均一に厚いフェライト粘性膜を形成する。
【００１３】
フェライトスラリー濃度が低すぎると、網目状発泡樹脂への付着性が低下し骨格形成部を太くできないし、逆にスラリー濃度が高すぎると塗布乾燥を繰り返す場合に特に網目状発泡樹脂の気孔部部への目詰まりが著しくなり気孔率が低下してしまう。このため上記のような適度なスラリー濃度とする必要がある。またポリビニルアルコール（有機結合剤）含有量が少なすぎると網目状発泡樹脂に付着したフェライトが剥がれ落ちる可能性が大きくなり、逆に多すぎるとポリビニルアルコールによる増粘性増加による網目状発泡樹脂の気孔部部への目詰まりが著しくなり気孔率が低下してしまう。このため適度なポリビニルアルコール含有量とする必要がある。
【００１４】
このフェライト粘性膜が湿潤状態の間に（複数回にわたって塗布と乾燥を繰り返す場合には最後に塗布し、その乾燥前の状態の間に）、平均粒子径５００μｍ以下のフェライト解砕微粉を吹き付けて付着させる。フェライト解砕微粉も仮焼フェライト粉が好ましい。フェライト解砕微粉は、骨格形成分のフェライト分量に対して１０重量％以下（より好ましくは５〜１０重量％）の範囲で付着させるのがよい。これによって、滑らかなフェライト粘性膜上に微細なフェライト解砕微粉による凸部が無数に形成されることになる。
【００１５】
それを乾燥し、フェライト材質に応じた所定の温度で焼成する。この焼成の過程で網目状発泡樹脂は燃えて消失し、フェライトのみからなる多孔体が得られることになる。なお、使用するフェライトの材質は、Ｍｎ−Ｚｎ系やＮｉ−Ｚｎ系など任意であってよい。
【００１６】
【実施例】
ＮｉＣｕＺｎ系のフェライト仮焼粉と有機結合剤（ポリビニルアルコール）及び水を混練してフェライトスラリーを調製した。配合量はフェライト：５０重量部、水：５０重量部、有機結合剤：２重量部である。外形１０ｃｍ×１０ｃｍ×１ｃｍの３次元網目状発泡ウレタン樹脂を上記フェライトスラリーに浸漬することで表面にフェライト粘性膜を形成する。フェライトスラリーの浸漬操作は、２回行った。即ち、最初の浸漬操作後に乾燥し、その後に再度浸漬操作を行い塗膜を形成した。塗膜形成後、フェライト粘性膜が湿潤状態の間に、仮焼フェライトを平均粒子径５００μｍ以下まで解砕したフェライト微粉を吹き付けて、付着させた。その後、１１０℃にて１５分間乾燥し、９５０℃で２時間焼成することでフェライト多孔体を得た。
【００１７】
作製したフェライト多孔体は、網目状骨格がかなり太くなり、機械的強度も十分に向上しているのが確認できた。このフェライト多孔体は、連通空間構造を有しており、多様な流体を通過させるフィルタなどとして有効であった。また気孔率は約７０％であった。なお、気孔率は、次式
気孔率＝（多孔体重量）／（多孔体外形寸法×バルク焼成密度）
から求めた。
【００１８】
このように作成したフェライト多孔体に、光触媒（典型的にはアナターゼ型酸化チタン粒子）を担持させると、その内部に流体を通すことで、フィルタとしての機能と、フェライトの磁性体による吸着作用が利用できるほか、光触媒による有害物質分解の効果も得られる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は上記のように、網目状樹脂の表面をフェライト粘性膜で被覆し、そのフェライト粘性膜が湿潤状態の間にフェライト微粉を付着させ、乾燥焼成する方法であるから、付着したフェライト微粉によって表面に微小な凸部が無数に形成されるため、比表面積が大きくなり、触媒などを表面に付着させ易くなり、性能向上を図ることができる。また本発明では、網目状骨格を比較的太くすることが可能となり、機械的強度が向上する。そのため、保形性が良好となり、ハンドリングが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法の典型的な形態を示すフローチャート。
【図１】
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