JPH10217331A - 基体上にコーティングを形成する方法 - Google Patents
基体上にコーティングを形成する方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 表面に膜コーティングの施された基体におい
て、コーティングの厚さと均一性を制御して効率を最大
限にする。 【解決手段】 内面を有する貫通通路を備えた多孔性無
機モノリシック基体を提供する。基体に融着可能な固体
の高分子フイルムを提供する。軟化された状態にあるフ
イルムを基体の内面に施して、これに圧力を加えること
によりフイルムを基体に接合する。これによって、フイ
ルムが通路の内面に融着して被覆する。
て、コーティングの厚さと均一性を制御して効率を最大
限にする。 【解決手段】 内面を有する貫通通路を備えた多孔性無
機モノリシック基体を提供する。基体に融着可能な固体
の高分子フイルムを提供する。軟化された状態にあるフ
イルムを基体の内面に施して、これに圧力を加えること
によりフイルムを基体に接合する。これによって、フイ
ルムが通路の内面に融着して被覆する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、最初に高分子材料
の固体フイルムを基体に施して融着し、続いて必要に応
じて熱処理する各工程からなる、基体上にコーティング
を形成する方法に関するものである。この高分子材料は
好ましくは炭素前駆体である。
の固体フイルムを基体に施して融着し、続いて必要に応
じて熱処理する各工程からなる、基体上にコーティング
を形成する方法に関するものである。この高分子材料は
好ましくは炭素前駆体である。
【０００２】
【従来の技術】多孔性炭素材料が、高表面積、および明
確な多孔度を有するために、吸着体、触媒支持体、およ
び濾過膜として広く用いられている。微小多孔性炭素膜
が、選択性表面流動（Selective Surface Flow:SSF）機
構による気体分離のために最近開発された。このような
材料が米国特許第5,104,425号に開示されている。
確な多孔度を有するために、吸着体、触媒支持体、およ
び濾過膜として広く用いられている。微小多孔性炭素膜
が、選択性表面流動（Selective Surface Flow:SSF）機
構による気体分離のために最近開発された。このような
材料が米国特許第5,104,425号に開示されている。
【０００３】米国特許第5,104,425号によれば、窒素雰
囲気下における、中位多孔性基体（管またはハニカムマ
トリクスのいずれか）上に予め被覆されたポリ（塩化ビ
ニリデン−メタクリル酸メチル−アクリル酸−アクリル
酸メチル）共重合体（ＰＶＤＣラテックス）フイルムの
熱分解により、炭素膜が形成される。被覆工程におい
て、水中に良好に分散したラテックス粒子（平均粒径約
0.1ミクロン）が多孔性基体上にスリップキャストされ
る。スリップキャスティング工程において、分散された
ラテックスが、細孔開口部の狭さにより効果的に濾過さ
れて取り除かれ、基体の通路表面上にコーティングとし
て付着する間に、ラテックス分散液からの液体は基体の
細孔中に流入する。乾燥後、表面に良好に充填されたラ
テックス粒子は、加熱により溶融されて、連続高分子フ
イルムを形成し、次いで、高温でのさらなる加熱により
割れ目のない炭素膜に転化される。基体内の細孔（0.4-
0.8ミクロン）がラテックス粒子よりもずっと大きい場
合には、スリップキャスティング中に基体の中位細孔中
にラテックス粒子が入り込むことは避けられない。この
ことは、高分子ラテックス粒子の精密濾過により出口通
路が狭くなり、したがって、マトリクスを通過する気体
の抵抗が増大してしまうので、非常に望ましくない。こ
の問題に対する解決策として、基体の細孔よりも小さい
が、形成すべき膜の細孔よりも大きい細孔を有する支持
層を基体に施す。したがって、中間の大きさの支持層を
使用せずには、細孔サイズの大きい基体を用いて膜を支
持することはできない。
囲気下における、中位多孔性基体（管またはハニカムマ
トリクスのいずれか）上に予め被覆されたポリ（塩化ビ
ニリデン−メタクリル酸メチル−アクリル酸−アクリル
酸メチル）共重合体（ＰＶＤＣラテックス）フイルムの
熱分解により、炭素膜が形成される。被覆工程におい
て、水中に良好に分散したラテックス粒子（平均粒径約
0.1ミクロン）が多孔性基体上にスリップキャストされ
る。スリップキャスティング工程において、分散された
ラテックスが、細孔開口部の狭さにより効果的に濾過さ
れて取り除かれ、基体の通路表面上にコーティングとし
て付着する間に、ラテックス分散液からの液体は基体の
細孔中に流入する。乾燥後、表面に良好に充填されたラ
テックス粒子は、加熱により溶融されて、連続高分子フ
イルムを形成し、次いで、高温でのさらなる加熱により
割れ目のない炭素膜に転化される。基体内の細孔（0.4-
0.8ミクロン）がラテックス粒子よりもずっと大きい場
合には、スリップキャスティング中に基体の中位細孔中
にラテックス粒子が入り込むことは避けられない。この
ことは、高分子ラテックス粒子の精密濾過により出口通
路が狭くなり、したがって、マトリクスを通過する気体
の抵抗が増大してしまうので、非常に望ましくない。こ
の問題に対する解決策として、基体の細孔よりも小さい
が、形成すべき膜の細孔よりも大きい細孔を有する支持
層を基体に施す。したがって、中間の大きさの支持層を
使用せずには、細孔サイズの大きい基体を用いて膜を支
持することはできない。
【０００４】従来技術のスリップキャスト被覆工程に関
する別の問題としては、高通路密度のハニカムマトリク
スに関して、コーティングの厚さと均一性の両方を制御
するのが困難なことがある。通路密度が増加するにつ
れ、膜の単位表面積当たりの基体内の中位細孔の容積が
減少し、したがって、通路表面にスリップキャストでき
るＰＶＤＣラテックス分散液の容積が減少する。一度細
孔が完全に満たされれば、ほとんどまたは全く被覆は行
われず、既に付着したコーティングが剥がれ落ちるかま
たは再度分散し始めるかもしれない。したがって、高品
質で割れ目のない膜を高通路密度のハニカムマトリクス
上に形成することは困難である。
する別の問題としては、高通路密度のハニカムマトリク
スに関して、コーティングの厚さと均一性の両方を制御
するのが困難なことがある。通路密度が増加するにつ
れ、膜の単位表面積当たりの基体内の中位細孔の容積が
減少し、したがって、通路表面にスリップキャストでき
るＰＶＤＣラテックス分散液の容積が減少する。一度細
孔が完全に満たされれば、ほとんどまたは全く被覆は行
われず、既に付着したコーティングが剥がれ落ちるかま
たは再度分散し始めるかもしれない。したがって、高品
質で割れ目のない膜を高通路密度のハニカムマトリクス
上に形成することは困難である。
【０００５】高通路密度を有する幾何学的に複雑なハニ
カムマトリクスに関して、出口通路が問題である。膜の
効率を最大限にするために、基体内においては中位細孔
が大きいことが好ましい。一般的に、大きい細孔を有す
る基体は、被覆するのが難しく、スリップキャスト被覆
方法および炭素膜の品質に影響を及ぼす粗い表面を有し
ている。
カムマトリクスに関して、出口通路が問題である。膜の
効率を最大限にするために、基体内においては中位細孔
が大きいことが好ましい。一般的に、大きい細孔を有す
る基体は、被覆するのが難しく、スリップキャスト被覆
方法および炭素膜の品質に影響を及ぼす粗い表面を有し
ている。
【０００６】スリップキャスト被覆方法には、他にも困
難なことがある。基体材料と強酸性分散液との相溶性が
１つの問題である。被覆工程において、塩基性材料が部
分的に溶解するかもしれない。他の問題としては、分散
液の腐食性および廃液の処理がある。
難なことがある。基体材料と強酸性分散液との相溶性が
１つの問題である。被覆工程において、塩基性材料が部
分的に溶解するかもしれない。他の問題としては、分散
液の腐食性および廃液の処理がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】したがって、上述した
問題点がなく基体上にコーティングを形成することが強
く望まれている。
問題点がなく基体上にコーティングを形成することが強
く望まれている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明により、膜により
被覆された基体を提供する。
被覆された基体を提供する。
【０００９】本発明の別の形態により、基体上に膜コー
ティングを形成する方法であって、内面を有する１つ以
上の貫通通路が設けられた多孔性無機モノリシック基体
を提供し、基体に融着可能な固体高分子フイルムを提供
し、内面に軟化状態のフイルムを施し、そこに圧力を加
えてフイルムを基体に接合することにより、フイルムが
通路の内面に融着して被覆する各工程からなる方法を提
供する。
ティングを形成する方法であって、内面を有する１つ以
上の貫通通路が設けられた多孔性無機モノリシック基体
を提供し、基体に融着可能な固体高分子フイルムを提供
し、内面に軟化状態のフイルムを施し、そこに圧力を加
えてフイルムを基体に接合することにより、フイルムが
通路の内面に融着して被覆する各工程からなる方法を提
供する。
【００１０】本発明の別の形態により、処理すべき流れ
を上述した膜被覆基体に通過させて、膜コーティングに
より処理すべき流れの変更を行うことにより、処理すべ
き流れを変更する方法を提供する。
を上述した膜被覆基体に通過させて、膜コーティングに
より処理すべき流れの変更を行うことにより、処理すべ
き流れを変更する方法を提供する。
【００１１】本発明は、１つ以上の貫通通路を有する基
体に固体高分子コーティング材料を接合することによ
り、基体を被覆する方法に関するものである。高分子材
料は、熱処理しても差し支えない。
体に固体高分子コーティング材料を接合することによ
り、基体を被覆する方法に関するものである。高分子材
料は、熱処理しても差し支えない。
【００１２】このように形成された被覆基体は、気体分
離、液体分離、精密濾過、および吸着のような用途に有
用である。
離、液体分離、精密濾過、および吸着のような用途に有
用である。
【００１３】コーティング材料 コーティング材料は、フイルム、好ましくは薄膜として
基体の通路の内面に施される高分子材料である。薄膜と
は、典型的に約150マイクロメートルまで、好ましくは
約５から100マイクロメートルまで、そして最も好まし
くは約５から30マイクロメートルまでの厚さのフイルム
を意味する。
基体の通路の内面に施される高分子材料である。薄膜と
は、典型的に約150マイクロメートルまで、好ましくは
約５から100マイクロメートルまで、そして最も好まし
くは約５から30マイクロメートルまでの厚さのフイルム
を意味する。
【００１４】特に有用な高分子コーティング材料の例と
しては、ポリ（塩化ビニリデン−メタクリル酸メチル−
アクリル酸−アクリル酸メチル）共重合体、ポリ塩化ビ
ニル、ポリスルホン、アクリル重合体、スチレン含有重
合体、スチレン酸（styrenicacid）含有重合体、スチレ
ンおよびジビニルベンゼン含有重合体、ポリアミド、ポ
リイミド、ポリニトリル、並びにこれらの組合せが挙げ
られる。特に有用なコーティング材料の１つは、熱処理
により炭素に転化される炭素前駆体である。他の高分子
材料は、シリカを生成する材料、例えば、ポリシロキサ
ンのようなケイ素樹脂、アルミナ等である。膜または吸
着体として機能できるか、もしくは化学処理または熱処
理、あるいは紫外線による処理、アルファ粒子衝撃、あ
るいは所望の多孔性または吸着性の膜を形成するのに有
用な他の方法により多孔性膜または吸着体に転化できる
他の高分子もまた、高分子コーティング材料として有用
である。このような高分子は、無機粒子のような充填材
を含んでも差し支えない。
しては、ポリ（塩化ビニリデン−メタクリル酸メチル−
アクリル酸−アクリル酸メチル）共重合体、ポリ塩化ビ
ニル、ポリスルホン、アクリル重合体、スチレン含有重
合体、スチレン酸（styrenicacid）含有重合体、スチレ
ンおよびジビニルベンゼン含有重合体、ポリアミド、ポ
リイミド、ポリニトリル、並びにこれらの組合せが挙げ
られる。特に有用なコーティング材料の１つは、熱処理
により炭素に転化される炭素前駆体である。他の高分子
材料は、シリカを生成する材料、例えば、ポリシロキサ
ンのようなケイ素樹脂、アルミナ等である。膜または吸
着体として機能できるか、もしくは化学処理または熱処
理、あるいは紫外線による処理、アルファ粒子衝撃、あ
るいは所望の多孔性または吸着性の膜を形成するのに有
用な他の方法により多孔性膜または吸着体に転化できる
他の高分子もまた、高分子コーティング材料として有用
である。このような高分子は、無機粒子のような充填材
を含んでも差し支えない。
【００１５】フイルムを形成するためのコーティング材
料は、シート、管、または中空球の形態をとっていても
差し支えない。フイルムは、ホットプレス、テープキャ
スティング、射出成形、中空成形、押出し、または他の
高分子フイルム成形法により形成することができる。し
かしながら、管形状が、基体の通路の内面に容易に合致
するので、最も好ましい。
料は、シート、管、または中空球の形態をとっていても
差し支えない。フイルムは、ホットプレス、テープキャ
スティング、射出成形、中空成形、押出し、または他の
高分子フイルム成形法により形成することができる。し
かしながら、管形状が、基体の通路の内面に容易に合致
するので、最も好ましい。
【００１６】基体 基体は、高強度を有し、特にコーティング材料に対し
て、化学的に不活性でなければならない。多孔度および
細孔サイズは、最終的な被覆基体製品に所望なものに依
存して変わっても差し支えない。典型的に、多孔度は、
約５％から約70％まで、より典型的には約10％から約60
％までであって差し支えないが、平均細孔直径は、典型
的に約50マイクロメートルまで、好ましくは約５マイク
ロメートルまで、そしてより好ましくは約２マイクロメ
ートルまでである。
て、化学的に不活性でなければならない。多孔度および
細孔サイズは、最終的な被覆基体製品に所望なものに依
存して変わっても差し支えない。典型的に、多孔度は、
約５％から約70％まで、より典型的には約10％から約60
％までであって差し支えないが、平均細孔直径は、典型
的に約50マイクロメートルまで、好ましくは約５マイク
ロメートルまで、そしてより好ましくは約２マイクロメ
ートルまでである。
【００１７】一般的に、基体は、用途に依存した任意の
大きさと形状の、流体が通過するモノリシック物体であ
る。形状は、管または管の束のような比較的単純な物体
から、ハニカム等のマルチセルラ構造物のようなより複
雑な物体までに亘っても差し支えない。本発明は、典型
的に約7.5セル／ｃｍ2（約50セル／平方インチ）のセル
密度を有する高セル密度の薄壁ハニカム構造物に特に適
している。フィルタ装置、例えば、セラミックフィルタ
が特に適している。
大きさと形状の、流体が通過するモノリシック物体であ
る。形状は、管または管の束のような比較的単純な物体
から、ハニカム等のマルチセルラ構造物のようなより複
雑な物体までに亘っても差し支えない。本発明は、典型
的に約7.5セル／ｃｍ2（約50セル／平方インチ）のセル
密度を有する高セル密度の薄壁ハニカム構造物に特に適
している。フィルタ装置、例えば、セラミックフィルタ
が特に適している。
【００１８】特に適した基体材料の例としては、セラミ
ック、ガラスセラミック、ガラス、金属、およびそれら
の組合せが挙げられる。組合せは、物理的組合せまたは
化学的組合せ、例えば、混合物、化合物、または複合体
を意味する。モレキュラーシーブ、例えば、ゼオライト
もまた適した基体材料である。
ック、ガラスセラミック、ガラス、金属、およびそれら
の組合せが挙げられる。組合せは、物理的組合せまたは
化学的組合せ、例えば、混合物、化合物、または複合体
を意味する。モレキュラーシーブ、例えば、ゼオライト
もまた適した基体材料である。
【００１９】本発明を実施するのに特に適した材料の例
としては、本発明は以下の材料に限定されるものではな
いが、コージエライト、ムライト、粘土、タルク、ジル
コン、酸化ジルコニウム、ジルコン酸塩、酸化ジルコニ
ウム−尖晶石、ゼオライト、アルミノケイ酸マグネシウ
ム、尖晶石、アルミナ、シリカ、ケイ酸塩、ホウ化物、
アルミノケイ酸塩、例えば、磁器、アルミノケイ酸リチ
ウム、アルミナシリカ、長石、二酸化チタン、溶融シリ
カ、窒化物、炭化物、例えば、炭化ケイ素、窒化ケイ
素、およびこれらの混合物から作成される材料が挙げら
れる。特に有用な材料は、コージエライトおよび／また
はムライトである。強度と経済性のために、ムライトは
好ましい。
としては、本発明は以下の材料に限定されるものではな
いが、コージエライト、ムライト、粘土、タルク、ジル
コン、酸化ジルコニウム、ジルコン酸塩、酸化ジルコニ
ウム−尖晶石、ゼオライト、アルミノケイ酸マグネシウ
ム、尖晶石、アルミナ、シリカ、ケイ酸塩、ホウ化物、
アルミノケイ酸塩、例えば、磁器、アルミノケイ酸リチ
ウム、アルミナシリカ、長石、二酸化チタン、溶融シリ
カ、窒化物、炭化物、例えば、炭化ケイ素、窒化ケイ
素、およびこれらの混合物から作成される材料が挙げら
れる。特に有用な材料は、コージエライトおよび／また
はムライトである。強度と経済性のために、ムライトは
好ましい。
【００２０】本発明は、金属基体に使用するのに適して
いる。これらの基体は、どのような焼結性金属または金
属組成物から作成しても差し支えない。特に適している
のは、鉄属金属、クロム、およびアルミニウムの組成物
であり、好ましい鉄属金属は鉄である。特に好ましいの
は、Ｆｅ、Ａｌ、およびＣｒである。例えば、他の可能
性のある添加物を含む、Ｆｅに5-20％のＡｌおよび15-4
0％のＣｒを含有する粉末（Fe5-20Al5-40Cr）およびＦ
ｅに7-10％のＡｌおよび10-20％のＣｒを含有する粉末
（Fe7-10Al10-20Cr）が特に適している。金属粉末の典
型的な組成物が、米国特許第4,992,233号、同第4,758,2
72号、および同第5,427,601号に開示されている。これ
らの特許をここに引用する。米国特許第4,992,233号
は、Ｓｎ、Ｃｕ、およびＣｕが任意に添加された、Ｆｅ
およびＡｌの金属粉末組成物から作成された多孔性焼結
体を製造する方法に関するものである。米国特許第5,42
7,601号は、重量パーセントで表して、約５％から約40
％までのクロム、約２％から約20％までのアルミニウ
ム、０から約５％までの特定の金属、０から約４％まで
の稀土類酸化物の添加物および残りの量の鉄属金属、並
びに例えば、ＭｎまたはＭｏのような混入の避けられな
い不純物から実質的になり、好ましい鉄属金属が鉄であ
る組成を有する多孔性焼結体に関するものである。稀土
類酸化物が存在する場合には、特定の金属は、Ｙ、ラン
タニド、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｓｉ、アルカリ土類金属、
Ｂ、Ｃｕ、およびＳｎのうちの少なくとも１つである。
稀土類酸化物が存在しない場合には、特定の金属は、
Ｙ、ランタニド、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｓｉ、およびＢの
うちの少なくとも１つであり、必要に応じて、アルカリ
土類、Ｃｕ、およびＳｎを添加してもよい。
いる。これらの基体は、どのような焼結性金属または金
属組成物から作成しても差し支えない。特に適している
のは、鉄属金属、クロム、およびアルミニウムの組成物
であり、好ましい鉄属金属は鉄である。特に好ましいの
は、Ｆｅ、Ａｌ、およびＣｒである。例えば、他の可能
性のある添加物を含む、Ｆｅに5-20％のＡｌおよび15-4
0％のＣｒを含有する粉末（Fe5-20Al5-40Cr）およびＦ
ｅに7-10％のＡｌおよび10-20％のＣｒを含有する粉末
（Fe7-10Al10-20Cr）が特に適している。金属粉末の典
型的な組成物が、米国特許第4,992,233号、同第4,758,2
72号、および同第5,427,601号に開示されている。これ
らの特許をここに引用する。米国特許第4,992,233号
は、Ｓｎ、Ｃｕ、およびＣｕが任意に添加された、Ｆｅ
およびＡｌの金属粉末組成物から作成された多孔性焼結
体を製造する方法に関するものである。米国特許第5,42
7,601号は、重量パーセントで表して、約５％から約40
％までのクロム、約２％から約20％までのアルミニウ
ム、０から約５％までの特定の金属、０から約４％まで
の稀土類酸化物の添加物および残りの量の鉄属金属、並
びに例えば、ＭｎまたはＭｏのような混入の避けられな
い不純物から実質的になり、好ましい鉄属金属が鉄であ
る組成を有する多孔性焼結体に関するものである。稀土
類酸化物が存在する場合には、特定の金属は、Ｙ、ラン
タニド、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｓｉ、アルカリ土類金属、
Ｂ、Ｃｕ、およびＳｎのうちの少なくとも１つである。
稀土類酸化物が存在しない場合には、特定の金属は、
Ｙ、ランタニド、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｓｉ、およびＢの
うちの少なくとも１つであり、必要に応じて、アルカリ
土類、Ｃｕ、およびＳｎを添加してもよい。
【００２１】高分子フイルムは、多孔性管状基体または
押出ハニカムおよび多数の通路を有する他の基体中に挿
入して、融着しても差し支えない。挿入は、機械的に、
あるいは、空気または他の流体を用いた、吹込成形によ
り行っても差し支えない。
押出ハニカムおよび多数の通路を有する他の基体中に挿
入して、融着しても差し支えない。挿入は、機械的に、
あるいは、空気または他の流体を用いた、吹込成形によ
り行っても差し支えない。
【００２２】基体の内部通路へのフイルムの融着または
接合は、フイルムを軟化させるかまたは軟化状態にで
き、ある程度の圧力を加えて接着するための付着状態に
するいかなる技術により行っても差し支えない。例え
ば、コーティング材料および／または基体を加熱して高
分子フイルムを軟化させて、融着を行うことができる。
対流、伝導、および放射性転写を用いても差し支えな
い。あるいは、室温で基体と接着するのに十分に粘着性
である低ガラス転移温度を有するフイルムを用いても差
し支えない。あるいは、溶剤を用いて高分子材料を軟化
させ、基体への融着に備えても差し支えない。
接合は、フイルムを軟化させるかまたは軟化状態にで
き、ある程度の圧力を加えて接着するための付着状態に
するいかなる技術により行っても差し支えない。例え
ば、コーティング材料および／または基体を加熱して高
分子フイルムを軟化させて、融着を行うことができる。
対流、伝導、および放射性転写を用いても差し支えな
い。あるいは、室温で基体と接着するのに十分に粘着性
である低ガラス転移温度を有するフイルムを用いても差
し支えない。あるいは、溶剤を用いて高分子材料を軟化
させ、基体への融着に備えても差し支えない。
【００２３】本発明は、従来技術のスリップキャスティ
ング工程よりも著しく優れた利点を有している。使用し
ても差し支えない種類の基体は融通性が高い。例えば、
膜フイルムは基体の被覆表面上に固定されたままであ
り、膜材料は内部の細孔中に浸透しないので、従来技術
に使用できるものよりも大きい浸透性のまたは細孔サイ
ズの基体を使用することができる。基体の中位細孔中に
は膜材料は実質的に付着していないので、ガス状種の拡
散率が増大する。微小多孔性膜の品質は、高分子前駆体
の品質に依存し、高分子フイルムまたは管の品質は良好
に制御することができる。膜の品質は、基体の特性とは
無関係である。高多孔性基体および表面の非常に粗い基
体を使用しても差し支えない。高チャンネル密度の基体
を用いて膜を支持し、膜の効率を改良しても差し支えな
い。この工程を容易に制御して、品質の一貫した製品を
製造することができる。分散誘発腐食および環境問題が
解消する。本発明の融着機構は物理的であるので、化学
的な不相溶性問題はない。
ング工程よりも著しく優れた利点を有している。使用し
ても差し支えない種類の基体は融通性が高い。例えば、
膜フイルムは基体の被覆表面上に固定されたままであ
り、膜材料は内部の細孔中に浸透しないので、従来技術
に使用できるものよりも大きい浸透性のまたは細孔サイ
ズの基体を使用することができる。基体の中位細孔中に
は膜材料は実質的に付着していないので、ガス状種の拡
散率が増大する。微小多孔性膜の品質は、高分子前駆体
の品質に依存し、高分子フイルムまたは管の品質は良好
に制御することができる。膜の品質は、基体の特性とは
無関係である。高多孔性基体および表面の非常に粗い基
体を使用しても差し支えない。高チャンネル密度の基体
を用いて膜を支持し、膜の効率を改良しても差し支えな
い。この工程を容易に制御して、品質の一貫した製品を
製造することができる。分散誘発腐食および環境問題が
解消する。本発明の融着機構は物理的であるので、化学
的な不相溶性問題はない。
【００２４】
【実施例】以下、実施例を参照して本発明を詳細に説明
する。全ての部、部分、および百分率は、別記しない限
り、重量に基づくものである。
する。全ての部、部分、および百分率は、別記しない限
り、重量に基づくものである。
【００２５】実施例１ 予め形成されたポリ（塩化ビニリデン−メタクリル酸メ
チル−アクリル酸−アクリル酸メチル）管を、多孔性セ
ラミック基体上に微小多孔性炭素膜を形成する前駆体と
して用いた。2.54ｍｍ（0.1インチ）よりやや小さい直
径、および0.05-0.13ｍｍ（0.002-0.005インチ）の厚さ
を有する高分子管を、100℃と210℃の間の適切な温度で
1.27ｃｍ（0.5インチ）の直径を有する管を押し出し
て、引き落すことにより形成した。2.54ｍｍ（0.1イン
チ）の直径の多数の通路を有する多孔性ムライト基体中
に、管を挿入した。挿入後、管を膨張させて、通路壁に
接触させて、加熱して、基体に融着した。融着した管を
さらに加熱して、ＰＶＤＣラテックスを多孔性炭素膜に
転化させた。
チル−アクリル酸−アクリル酸メチル）管を、多孔性セ
ラミック基体上に微小多孔性炭素膜を形成する前駆体と
して用いた。2.54ｍｍ（0.1インチ）よりやや小さい直
径、および0.05-0.13ｍｍ（0.002-0.005インチ）の厚さ
を有する高分子管を、100℃と210℃の間の適切な温度で
1.27ｃｍ（0.5インチ）の直径を有する管を押し出し
て、引き落すことにより形成した。2.54ｍｍ（0.1イン
チ）の直径の多数の通路を有する多孔性ムライト基体中
に、管を挿入した。挿入後、管を膨張させて、通路壁に
接触させて、加熱して、基体に融着した。融着した管を
さらに加熱して、ＰＶＤＣラテックスを多孔性炭素膜に
転化させた。
フロントページの続き (72)発明者 サイニン サイエ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14870 ペインテッド ポスト オーヴァールッ ク ロード ６
Claims (11)
- 【請求項１】 基体上に膜コーティングを形成する方法
であって、 ａ） 内面を有する貫通通路を備えた多孔性無機モノリ
シック基体を提供し、 ｂ） 該基体に融着可能な固体高分子フイルムを提供
し、 ｃ） 軟化された状態にある該フイルムを該基体の内面
に施して、これに圧力を加えることにより該フイルムを
前記基体に接合して、該フイルムが該通路の内面に融着
して被覆する各工程からなることを特徴とする方法。 - 【請求項２】 前記高分子材料が、ポリ（塩化ビニリデ
ン−メタクリル酸メチル−アクリル酸−アクリル酸メチ
ル）共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリスルホン、アクリ
ル重合体、スチレン含有重合体、スチレン酸含有重合
体、スチレンおよびジビニルベンゼン含有重合体、ポリ
ニトリル、シリコーン樹脂、およびこれらの組合せから
なる群より選択されることを特徴とする請求項１記載の
方法。 - 【請求項３】 前記高分子材料が炭素前駆体であること
を特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 前記フイルムコーティングに熱処理を施
して、前記高分子材料を炭素に転化させることを特徴と
する請求項３記載の方法。 - 【請求項５】 前記基体が、セラミック、ガラス、ガラ
スセラミック、金属、モレキュラーシーブ、およびこれ
らの組合せからなる群より選択される材料から作成され
ることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項６】 前記軟化が、前記フイルムの加熱、およ
び該フイルムと前記通路の内面に溶剤を施すことからな
る群より選択される方法により行われることを特徴とす
る請求項１記載の方法。 - 【請求項７】 基体上に膜コーティングを形成する方法
であって、 ａ） 多孔性無機モノリシックマルチチャンネル基体を
提供し、 ｂ） ポリ（塩化ビニリデン−メタクリル酸メチル−ア
クリル酸−アクリル酸メチル）管を提供し、 ｃ） 該管を前記基体中に挿入し、該管を膨張させて該
基体の通路表面に接触させ、該管を加熱して該表面に該
管を融着し、 ｄ） 該工程ｃからの融着管を加熱処理して、該管を前
記基体の通路の内面に接着した多孔性炭素膜に転化する
各工程からなることを特徴とする方法。 - 【請求項８】 前記基体がムライトから作成されている
ことを特徴とする請求項７記載の方法。 - 【請求項９】 請求項１記載の方法により製造された膜
被覆基体。 - 【請求項１０】 請求項７記載の方法により製造された
膜被覆基体。 - 【請求項１１】 処理すべき流れを変更する方法であっ
て、該処理すべき流れを請求項１記載の方法により製造
した被覆基体に通過させて、前記コーティングにより該
処理すべき流れの変更を行う工程からなることを特徴と
する方法。
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- 1997-10-27 JP JP9294022A patent/JPH10217331A/ja not_active Withdrawn
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