JP2020164978A - 吸水性に優れる多孔体 - Google Patents

Abstract

【課題】高温環境に曝された後でも吸水性を維持できる多孔体、およびその製造方法の提供。【解決手段】 本発明は、空孔および基体を有し、親水性を有する要素を備える多孔体を提供する。多孔体の基体は、アルミニウムまたはアルミニウム合金であることが好ましい。本発明の多孔体の具体例として、親水性を有する要素が、少なくとも基体の外表面を被覆する親水性高分子層、多孔体の０．１質量％以上含有されるゼオライト、または少なくとも基体の外表面を被覆するシリケート層を有する。本発明は、上記多孔体の製造方法も提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、結露しやすい環境で使用される吸水性に優れた多孔体に係るものである。また、本発明は、この多孔体の製造方法にも係るものである。

多湿で結露し易い環境下において、結露水の発生や飛散防止等のため多孔体を用い結露水を吸収させる技術が従来から知られている。例えば、引用文献１は、多湿で結露し易い環境下においても過剰な水分を高効率で吸収して基材表面における結露水の発生を抑制するアルミニウム多孔体の製造方法が記載されている。引用文献１では、機械的手段により粉砕され表面に凹凸が形成された粒子径３００μｍ以下のアルミニウム微粒子を金型に充填しアルミニウム微粒子の表面が軟化する５５０〜６００℃の温度範囲において３０〜６０ｋｇ／ｃｍ^２の圧力で押圧する。これによりアルミニウム多孔体の空孔率を調整することにより吸水性を向上させている。

特開２００９−５７５８４号公報

上記のとおり、多湿で結露し易い環境下において多孔体が吸水性に優れることは周知である。この吸水性を維持するためには、多孔体表面の親水性が保たれることが重要である。特に多孔体の場合は基材表面積が大きいため、表面の親水性の影響が大きい。とりわけアルミニウムは、表面に水酸基を多く付与することで親水性が向上することも知られている。

しかし、環境試験機等では、一般的に−２０℃から１５０℃程度の範囲での温度制御が行われることが多い。このような温度環境で、例えばアルミニウム多孔体を使用すると、多孔体が、高温（例えば約１５０℃）に長期間曝された場合、表面に存在する水酸基が減少し、表面の親水性が失われ十分な吸水性を維持することができない。

本発明は、上記の問題を解決するものである。したがって、本発明は、高温環境に長期間曝された後でも吸水性を維持できる多孔体、とりわけ金属を主体とする多孔体の提供を目的とする。

本発明の一観点によれば、空孔および基体を有する多孔体であって、親水性を有する要素を備える多孔体が提供される。この要素は高温に曝されても親水性が劣化しにくいものである。この多孔体は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなることが好ましい。

本発明の一具体例によれば、この親水性を有する要素は、
少なくとも前記基体の外表面の一部を被覆する親水性高分子層、
ゼオライト、および
少なくとも前記基体の外表面の一部を被覆するシリケート層
のうちの少なくとも１つであることが好ましい。

本発明の一具体例によれば、この親水性を有する要素は、少なくとも前記基体の外表面の一部を被覆する親水性高分子層を含むことが好ましく、この親水性高分子層がポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を含有することが好ましい。
本発明の一具体例によれば、この親水性を有する要素は、少なくとも前記基体の外表面の一部を被覆する親水性高分子層を含むことが好ましく、この親水性高分子層がシラノールを含有することが好ましい。
親水性高分子層と基体との間に、少なくとも基体の外表面の一部に直接接して被覆するベーマイト層を更に有してもよい。

本発明の一具体例によれば、親水性を有する要素がゼオライトを含み、多孔体は、ゼオライトを多孔体の０．１質量％以上含有することが好ましい。ゼオライト含有量は０．２〜６質量％であることが更に好ましい。ゼオライトはゼオライト粒子の形態であり、ゼオライト粒子が少なくとも基体の空孔表面に存在することが更に好ましい。
この場合も、少なくとも基体の外表面の一部を被覆するベーマイト層を有してもよい。

本発明の一具体例によれば、親水性を有する要素がシリケート層を含むことが好ましい。さらに、基体とシリケート層との間に多孔体が、少なくとも基体の外表面の一部に直接接して被覆するベーマイト層をさらに有してもよい。さらに、シリケート層上に親水性高分子層を有してもよい。

本発明の一具体例によれば、多孔体の空孔率が２０％〜９０％であることが好ましい。

本発明の他の観点によれば、アルミニウムまたはアルミニウム合金の多孔体の製造方法が提供される。この製造方法は、
アルミニウム粉末またはアルミニウム合金粉末を準備する段階と、
アルミニウム粉末またはアルミニウム合金粉末の質量の０．１％以上の質量のゼオライト粉末を準備する段階と、
アルミニウム粉末あるいはアルミニウム合金粉末と前記ゼオライト粉末を混合する段階と、
混合粉末を焼結する段階と
を含む。

本発明の一具体例によれば、ゼオライト粉末の質量が、アルミニウム粉末あるいはアルミニウム合金粉末の質量の０．２〜６質量％であることが好ましい。

本発明の一具体例によれば、多孔体にシリケート処理または親水性高分子層の被覆を行う段階を更に有することが好ましい。あるいは、多孔体にシリケート処理を行った後に親水性高分子層を被覆する段階を有してもよい。また、多孔体にシリケート処理または親水性高分子層の被覆を行う前に、多孔体にベーマイト処理を行ってもよい。

本発明の他の観点によれば、アルミニウムまたはアルミニウム合金の多孔体の製造方法が提供され、この方法は、
アルミニウム粉末またはアルミニウム合金粉末を準備する段階と、
このアルミニウム粉末またはアルミニウム合金粉末を焼結する段階と、
焼結体にシリケート処理または親水性高分子層の被覆を行う段階と
を含む。親水性高分子層は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）及び／またはシラノールを含有することが好ましい。

本発明の一具体例によれば、多孔体にシリケート処理を行った後に親水性高分子層を被覆してもよい。また、多孔体にシリケート処理または親水性高分子層の被覆を行う前に、多孔体にベーマイト処理を行ってもよい。

本発明の一具体例によれば、焼結された多孔体の空孔率が２０％〜９０％であることが好ましい。

本発明の一具体例によれば、アルミニウム粉末またはアルミニウム合金粉末は、個数割合で７０％以上が１００〜５００μｍの粒子径を有することが好ましい。

本発明の多孔体は、約１５０℃以上などの高温に長時間（例えば５００時間以上）曝された後にも、親水性を維持でき、優れた吸水を有することができる。

本発明及びその利点を、添付の概略図面を参照して以下により詳細に述べる。図面は、例示の目的で、いくつかの非限定的な実施例を示す。

本発明の第１の実施形態による多孔体の断面の概略図 図１の多孔体の基体の断面の拡大概略図 本発明の第２の実施形態による多孔体の断面の概略図。 本発明の第３の実施形態による多孔体の断面の概略図。 本発明の他の実施形態による多孔体の断面の概略図。

本発明は、結露しやすい環境で使用される吸水性に優れた多孔体であって、高温に長時間曝された後にも優れた吸水性を有する多孔体を提供するものである。本明細書では、「高温」とは約１５０℃以上の温度（例えば約１８０℃）、「長時間」とは、例えば５００時間以上の時間をいう。また、「優れた吸水性」とは結露水を瞬時に吸水できる能力であり、結露水などの水滴が「多孔体表面」に付着または生成してから約５秒以内にそれを吸水できることにより判断する。なお、「吸水」とは、水滴の濡れ角度がほぼ零度となる状態、あるいは水滴が空孔内に吸収された状態をいう。「多孔体表面」とは、多孔体の空孔を画定する内部表面を含まない、多孔体の外側の表面をいう。
以後、空孔を画定する多孔体内部の表面を「内表面」といい、「内表面」を含まない外側表面を「多孔体表面」または「外表面」という。

本発明による多孔体は、空孔および基体を有する多孔体であって、基体が、親水性を有する要素を備える。
以下、本発明による多孔体の具体的実施形態を説明する。

第１の実施形態
図１に本発明の多孔体の第１の実施形態の断面の概略図を示す。この多孔体１は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金の焼結体からなる多孔質の基部２０、およびその外表面の少なくとも一部を被覆する親水性高分子層５を有する。任意で、基部２０と親水性高分子層５の間にベーマイト層３を有してもよい。多孔質の基部２０の断面の拡大概略図を図２に示す。基部２０は、基体２および空孔４を有する。基体２は、純アルミニウム単体粉末、アルミニウム合金単体粉末、または純アルミニウムとアルミニウム合金の混合粉末のいずれかの基材粉末を焼結したものである。基材粉末の製造方法は特に限定されないが、７０％以上が粒子径１００〜５００μｍの粉末を用いることが好ましい。アルミニウム合金の組成は、特に限定はしないが、例えば、Ｃｕ：０．５〜５．０質量％、Ｓｉ：０．５〜３．０質量％、Ｍｎ：０．５〜３．０質量％のうちから１種以上を含み、残部がアルミニウムおよび不可避不純物であるものが好ましい。

上記粉末を不活性または還元雰囲気で、例えば約６００〜６７０℃の温度で焼結することにより焼結体を作製する。焼結体（基部２０）の空孔率は２０〜９０％とすることが好ましい。空孔率が２０％以上では空孔容積が大きくなり、吸水容量などの吸水性で有利になる。空孔率が９０％以下では多孔体の強度が大きくなり使用し易い。機械加工や設置などにより適した機械的強度を確保するためには空孔率を６０％以下とすることが好ましい。

親水性高分子層５は、分子内に親水性付与基を含む化学構造を有すればよく、親水性付与基としては、例えばカルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基等の酸基；カルボキシベタイン、スルホベタイン、ホスホベタイン等のべタイン構造含有基；ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基、オキシエチレン基とオキシプロピレン基との両方を含むポリオキシアルキレン基等のポリオキシアルキレン基；水酸基、アミド；３級アミノ基、４級アンモニウム塩等を挙げることができる。

とりわけ、親水性高分子層５は、親水性付与基含有重合性不飽和化合物を含むものが好ましい。親水性付与基含有重合性不飽和化合物の具体例としては、例えば、（メタ）アクリル酸若しくはそのアルカリ金属塩、アミン塩及びアンモニウム塩、イタコン酸若しくはそのアルカリ金属塩、アミン塩及びアンモニウム塩、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、２−スルホエチル（メタ）アクリレート、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、３−スルホプロピル（メタ）アクリレート、４−スチレンスルホン酸これらスルホン酸のアルカリ金属塩、アミン塩及びアンモニウム塩、２−アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、２−メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、２−アクリロイルオキシプロピルアシッドホスフェート、２−メタクリロイルオキシプロピルアシッドホスフェート、これらリン酸のアルカリ金属塩、アミン塩及びアンモニウム塩；メタクリロイルオキシエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−（３−スルホプロピル）アンモニウムベタイン、メタクリロイルオキシエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウム−α−メチルカルボキシベタイン；ポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート；２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド；ヒドロキシエチルアクリルアミド等のＮ−ヒドロキシアルキル（メタ）アクリルアミド；Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、２−（メタクリロイルオキシ）エチルトリメチルアンモニウムクロライド、２−（メタクリロイルオキシ）エチルトリメチルアンモニウムブロマイド、２−（メタ）アクリロイルオキシエチル−２’−（トリメチルアンモニウム）エチルホスフェート、２−（メタクリロイルオキシ）エチルトリメチルアンモニウムジメチルホスフェート、ビニルアルコール等を挙げることができる。

とりわけ、親水性高分子層５は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を含有するものが好ましい。ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）は示唆式（−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）−）_ｎであり、分子中に多くのＯＨ基を有する。また、親水性高分子層５は、シラノールを含有するものも好ましい。シラノールは、化学式Ｓｉ-ＯＨであらわされ、シリカの表面に存在している。シラノールは、水酸基を有することから親水性を示す。

親水性高分子層５は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金の焼結体である基部２０に、塗布することにより得られる。例えば、ＰＶＡを含有する場合、例えばＰＶＡをリン酸、フィチン酸、シリカ、フェノール樹脂等と混合した溶液、またはシリカを主成分とした溶液を基部２０の外表面に塗布し、１５０〜２５０℃、好ましくは２００〜２２０℃で、１０分以上、好ましくは３０分以上で、焼付乾燥を行う。塗布は、スプレー、浸漬など従来知られた塗布手段を採用できる。親水性高分子層５の厚さに特に限定はないが、ＰＶＡの場合は０．１〜１０μｍ、シラノールの場合は０．１〜１．５μｍが好ましい。親水性高分子層５は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金の表面の親水性を高める効果を有し、高温下においても劣化しにくいため、高温に長時間曝された後も、多孔体の親水性を維持でき、吸水性を維持することができる。なお、ＰＶＡ層およびシラノールを共に被覆してもよい。

親水性高分子層５は、基部２０の少なくとも外表面の一部を被覆すればよい。「外表面を被覆」とは概略的にいえば、巨視的に見れば基部２０の外表面に親水性高分子層５が形成される状態をいうが、微視的に見れば基部２０の外表面に存在する少なくとも基体の一部の表面粒子の少なくとも一部分（好ましくは外表面側）を親水性高分子層５が被覆すればよく、空孔の開口が塞がれることはない。「少なくとも外表面」とは、多孔体の内表面には親水性高分子層５が存在しなくてもよいことを意味する。しかし、親水性高分子層５は基体２の内表面（空孔表面）の少なくとも一部、とりわけ外表面近傍にも存在することが好ましい。なお、「少なくとも基体の外表面の一部を被覆」とは、必ずしも親水性高分子層５は外表面の全てを被覆する必要はないことを示す。

本発明の多孔体１は、さらに、基体２の表面にベーマイト層３を有してもよく、ベーマイト層３上に親水性高分子層５を設ける構成を採ることもできる。ベーマイトは、アルミニウム水和酸化物であり、８０〜１００℃、好ましくは９５℃以上の水にアルミニウムあるいはアルミニウム合金の焼結体を１時間半以上浸漬することにより形成される（ベーマイト処理）。水の純度が高いほどベーマイト処理は効果的であるので、イオン交換膜法等の精製方法による精製水や純水を使用することが好ましい。浸漬完了後は加熱乾燥（例えば１００℃で６０分）することが好ましい。ベーマイト層３自体は、親水性であるが高温で早期に劣化する。しかし、その上から親水性高分子層５を被覆することで基体２の表面により強固な親水部を形成することができるため、親水性の劣化防止を図ることができる。ベーマイト層３も基体２の少なくとも外表面を被覆することが好ましい。

第２の実施形態
本発明の第２の実施形態の断面の拡大概略図を図３に示す。この実施形態では、基部２０の基体２がゼオライト粒子６を含む。図３ではゼオライト粒子６は基体２の表面に付着または露出して示されているが、ゼオライト粒子６は、空孔４内に存在してもよく、或いは一部は基体２に埋没している場合もある。いずれにしてもゼオライト粒子６は、均一に分散することが好ましい。なお、多孔体（基体）の外表面にはゼオライト粒子６は存在してもよいが存在しなくてもよい。

ゼオライトは、結晶性アルミノケイ酸塩の総称であり、その一般式は、（Ｍ_２ ^Ｉ，Ｍ^ＩＩ）Ｏ・Ａｌ_２Ｏ_３・ｍＳｉＯ_２・ｎＨ_２Ｏで表され、ここでＭ^Ｉは１価の陽イオンであり、Ｌｉ^＋、Ｎａ^＋、Ｋ^＋、Ｒｂ^＋、ＮＨ_４ ^＋、Ｍｅ_４Ｎ^＋（ＴＭＡ）、Ｅｔ４Ｎ^＋（ＴＥＡ）、ＰＲ４Ｎ^＋（ＴＰＡ）等から選択され、Ｍ^ＩＩは２価の陽イオンであり、Ｃａ^２＋、Ｂａ^２＋、Ｓｒ^２＋、Ｍｇ^２＋、Ｚｎ^２＋等から選択される。ゼオライトには、合成ゼオライト、人工ゼオライト、天然ゼオライトがある。ゼオライトには優れた水の吸収性能があり、高温に曝されても劣化しにくい。

本発明においては、ゼオライトの種類は限定されず、いずれの種類のゼオライトを使用してもよい。ゼオライト粒子の粒径は５００μｍ以下が好ましく、３０〜１５０μｍがより好ましい。ゼオライト粒子６は、多孔体１の０．１質量％以上の割合で含まれる。好ましくはゼオライト粒子６の含有量は、多孔体１の０．２質量％以上、更に好ましく０．２〜６．０質量％である。ゼオライト粒子６の含有量が０．２質量％以上になると吸水性が更に改善される。機械加工や設置などにより好適な機械的強度を確保するためにはゼオライト粒子６の含有量の上限を６．０質量％とすることが好ましい。ゼオライト粒子６の付与は、所定量のゼオライト粒子６をアルミニウムあるいはアルミニウム合金の基材粉末と混合して焼結を行うことができるが、これに限らず他の方法を用いてもよい。

上記の空孔率を有するアルミニウムあるいはアルミニウム合金は本来吸水性に優れる。しかし、高温に長時間曝されることにより吸水性が低下する。しかし、ゼオライトは水の吸着性能に優れ、また高温においても劣化しにくいため、ゼオライト粒子６を基体２に付着または埋没等させることにより、高温に長時間曝された後でも、多孔体の吸水性を維持することができる。この実施形態においても、基体２の表面にベーマイト層３を有してもよい。

第３の実施形態
図４に本発明の多孔体の第３の実施形態の概略断面図を示す。この多孔体１も、アルミニウムあるいはアルミニウム合金の焼結体からなる基体２と空孔４を有する基部２０を有する。この基部２０については、第１の実施形態で説明したとおりである。
第３の実施形態では、多孔体１は、基体２の少なくとも外表面７を被覆するシリケート層８を有する。「外表面を被覆」、「少なくとも外表面」については第１の実施形態で説明したとおりである。シリケート層８も基体２の内表面の少なくとも一部、とりわけ外表面近傍にも存在することが好ましい。

シリケート層８は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金の焼結体に、シリケート処理を施すことにより得られる。シリケート処理は一般的に知られている処理でよい。例えば、ケイ酸塩濃度０．３〜５．０質量％、ｐＨ１０．０〜１２．０、水温６０〜９０℃のシリケート処理液に焼結体を、５分以上浸漬することにより行う。シリケート層８は例えば０．１〜０．８μｍの厚さを有することが好ましい。シリケート層８は、アルミニウムのケイ酸質被膜であり、基体の親水性を高める作用を寄与し、また高温においても劣化しにくいため、高温に長時間曝された後も、多孔体の親水性を維持でき、吸水性を維持することができる。

この実施形態においても、基体２の表面にベーマイト層３を有してもよい。ベーマイト層上にシリケート層８を設ける構成を採ることもできる。ベーマイト層３およびシリケート層８を設ける処理の一例として、焼結体を９５℃以上の純水中で約２時間浸漬させ（ベーマイト処理）、その後６０〜８５℃のケイ酸浴に１５分浸漬させる（シリケート処理）ことができる。

その他の実施形態
以上、第１〜第３の実施形態を説明したが、これらの実施形態は組み合わせてもよく、その場合、相乗的効果により、高温に長時間曝された後の親水性、ひいては吸水性を維持する効果が一層向上する。なお、いずれの場合も、基体２の表面に予めベーマイト処理を施してベーマイト層３を形成することができる。
（１）多孔体１は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金の焼結体からなる基体２がゼオライト粒子６を有し、さらにその基体２を有する基部２０の少なくとも外表面に親水性高分子層５を有する。
（２）多孔体１は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金の焼結体からなる基体２がゼオライト粒子６を有し、さらにその基体２を有する基部２０の少なくとも外表面にシリケート層８を有する。
（３）多孔体１は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金の焼結体からなる基体２がゼオライト粒子６を有し、さらにその基体２を有する基部２０の少なくとも外表面にシリケート層８を有し、さらにその上に親水性高分子層５を有する。
（４）多孔体１は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金の焼結体からなる基体２を有する基部２０の少なくとも外表面にシリケート層８を有し、さらにその上に親水性高分子層５を有する（図５参照）。
以上の親水性高分子層５、ゼオライト粒子６およびシリケート層８の詳細は、上記に説明したとおりである。

以上、本発明の実施形態の具体例をアルミニウムあるいはアルミニウム合金の焼結体について説明した。しかし、本発明は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金に限らず、他の材料（例えば、ステンレス鋼、銅、チタン等の金属、セラミックス等）にも適用できることは当業者に明らかである。さらに、本発明の多孔体は、焼結体に限らず、発泡金属など他の多孔体であってもよい。

本発明による多孔体は、環境試験機内などの結露防止に適したものである。しかし、本発明による多孔体は、これに限らず、高温環境への昇降温を伴う機器への適用が可能である。例えば、スマートフォン、タブレット、ノートパソコン、イヤホンなど屋外内で使用する電子機器、高温部分を有する配電盤や電子機器、例えばコンプレッサー、プロジェクター内のレンズ、プリンター、床暖房システムなどである。

本発明の多孔体の実施例１〜２２、３１〜５８および比較例６１〜６３を以下の要領で作製した。表１〜表４に示す組成のアルミニウム合金粉末をアトマイズ法により作製した。この粉末の粒径は、個数割合で７０％が２００〜４５０μｍの粒子径を有していた。

実施例１〜１１は、このアルミニウム合金粉末を表１に示す比率のゼオライト粉末（東ソー株式会社製ゼオラム(R)Ａ−３）とＶ型混合機で混合し、混合粉末を無加圧で黒鉛トレー上に散布し、水素雰囲気ガス中で、６５０℃で７時間焼結した。混合粉末の散布量は焼結後の厚さを３ｍｍとなるように調整した。他方、比較例６１〜６３は、ゼオライト粉末を添加しないで、上記と同条件で焼結を行った。これらの試料の空孔率を表１に示す。

また、実施例１２〜２０は、上記と同じ手順および条件で、表２に示す組成のアルミニウム合金をゼオライト粉末を添加しないで焼結を行った。その焼結体に、ベーマイト処理およびシリケート処理を施した。ベーマイト処理は、焼結体に９５℃の純水中に、焼結体を２時間浸漬し、その後１００時間で６０分乾燥させた。その後、シリケート処理として、ケイ酸ナトリウムを０．５質量％となるように水に溶かして、８０℃に加温し、ｐＨ１１．５に調整したケイ酸浴に、焼結体を浸漬した（処理時間を表２に示す）。浸漬後は、水洗いして１００時間で６０分乾燥させた。

実施例２１は、ベーマイト処理を行わないで、シリケート処理のみを上記条件で２．５分間行ったものである。実施例２２は、実施例６の試料（ゼオライト０．０８質量％添加）に上記のベーマイト処理を施し、その上に上記条件でシリケート処理を１５．０分間施したものである。これらの試料の空孔率を表２に示す。

実施例３１〜４２は、上記の手順および条件でゼオライト粉末を添加しないで作製したアルミニウム合金焼結体に、実施例３１〜３５、３７〜４１はベーマイト処理を施し、実施例３６、４２はベーマイト処理を施さないで、親水性高分子層を被覆した。親水性高分子層は、実施例３１〜３６は親水性Ｓｉ系被膜、実施例３７〜４２はポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を含有する被膜である。Ｓｉ系被膜の組成は、ＳｉＯ_２Ｓｉ−ＯＨを主構成としている（すなわち、シラノールを含有する）。その組成の溶液をアルミニウム焼結体の外表面に浸漬（いわゆる、どぶ付け）により塗布した。その後、１００℃以上２００℃以下で２０分間焼付乾燥を行った。これらの試料の親水性高分子層被膜厚さおよび空孔率を表３に示す。

実施例４３〜５８は、上記の手順および条件でゼオライト粉末を添加しないで作製したアルミニウム合金焼結体に、実施例４３〜４６、５１〜５４はベーマイト処理を施し、実施例４７〜５０、５５〜５８はベーマイト処理を施さないで、実施例４３，４４、４７、４８、５１、５２，５５、５６はシリケート処理を施し、実施例４５、４６、４９，５０、５３、５４、５７、５８はシリケート処理を施さないで、親水性高分子層を被覆した。親水性高分子層は、実施例４３〜５０は親水性Ｓｉ系被膜、実施例５１〜５８はポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を含有する被膜である。これらの親水性高分子層被膜の組成および被覆方法は実施例３１〜４２と同じである。これらの試料の親水性高分子層被膜厚さおよび空孔率を表４に示す。

比較例６１〜６３は、上記の手順および条件でゼオライト粉末を添加しないで作製したアルミニウム合金焼結体に、ベーマイト処理、シリケート処理、親水性高分子層被覆のいずれの処理も施さなかった。

以上の実施例１〜２２、３１〜５８および比較例６１〜６３について、高温加熱後の吸水性についての評価試験を行った。評価試験は、大気中１８０℃で、それぞれ２５０時間、５００時間、１０００時間、および２０００時間（実施例１〜２２は３０００時間まで）の各時間の加熱処理を行い、室温まで空冷させた試料を作製した。各試料の表面に０．５ｍｌの水滴を滴下し、水滴が見えなくなるまでの時間を測定した。表１および表２に結果を示す。表中、○は１秒以下で水滴が見えなくなったもの、△は１秒超、５秒以内で水滴が見えなくなったもの、×は水滴が見えなくなるのに５秒より長くかかったものを示す。

表１〜表４の結果から、ゼオライトを含まずシリケート処理も行わなかった比較例６１〜６３は、２５０時間の加熱で吸水性が劣化した。他方、本発明による実施例は、いずれも３０００時間あるいは２０００時間の加熱後でも、良好な吸水性を有していた。
なお、上記実施例のシリケート処理には、ケイ酸塩溶液を用いたが、リチウム塩などの他の塩でも同様に効果が得られることも確認した。

Claims (19)

1. 空孔および基体を有する多孔体であって、該多孔体が、親水性を有する要素を備える、多孔体。
2. 前記基体がアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる、請求項１に記載された多孔体。
3. 前記要素が、
   少なくとも前記基体の外表面の一部を被覆する親水性高分子層、
   ゼオライト、および
   少なくとも前記基体の外表面の一部を被覆するシリケート層
   のうちの少なくとも１つである、請求項１または請求項２に記載された多孔体。
4. 前記要素が前記親水性高分子層を含み、前記親水性高分子層がポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を含有する、請求項３に記載された多孔体。
5. 前記要素が前記親水性高分子層を含み、前記親水性高分子層がシラノールを含有する、請求項３又は請求項４に記載された多孔体。
6. 前記要素が前記多孔体の０．１質量％以上のゼオライトを含み、該ゼオライトはゼオライト粒子の形態であり、該ゼオライト粒子が少なくとも前記基体の空孔表面に存在する、請求項３から請求項５までのいずれか１項に記載された多孔体。
7. 前記要素が前記多孔体の０．２〜６質量％のゼオライトを含む、請求項６に記載された多孔体。
8. 前記要素が前記シリケート層を含む、請求項３から請求項７までのいずれか１項に記載された多孔体。
9. 前記要素が、前記シリケート層および前記親水性高分子層を含み、前記シリケート層上に前記親水性高分子層を有する、請求項３から請求項８までのいずれか１項に記載された多孔体。
10. 前記多孔体が、少なくとも前記基体の外表面の一部に直接接して被覆するベーマイト層をさらに有する、請求項１から９までのいずれか１項に記載された多孔体。
11. 前記多孔体の空孔率が２０％〜９０％である、請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載された多孔体
12. アルミニウムまたはアルミニウム合金の多孔体の製造方法であって、
    アルミニウム粉末またはアルミニウム合金粉末を準備する段階と、
    前記アルミニウム粉末またはアルミニウム合金粉末の質量の０．１％以上の質量のゼオライト粉末を準備する段階と、
    前記アルミニウム粉末あるいはアルミニウム合金粉末と前記ゼオライト粉末を混合する段階と、
    前記混合粉末を空孔率が２０％〜９０％の多孔体に焼結する段階と
    を含む、多孔体の製造方法。
13. 前記ゼオライト粉末の質量が、前記アルミニウム粉末あるいはアルミニウム合金粉末の質量の０．２〜６．０質量％である、請求項１２に記載された多孔体の製造方法。
14. 前記多孔体にシリケート処理、又は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）及び／またはシラノールを含有する親水性高分子層の被覆を行う段階を更に有する、請求項１２または請求項１３に記載された多孔体の製造方法。
15. 前記多孔体にシリケート処理を行う段階と、前記シリケート処理された多孔体にポリビニルアルコール（ＰＶＡ）及び／またはシラノールを含有する親水性高分子層の被覆を行う段階とを更に有する、請求項１２または請求項１３に記載された多孔体の製造方法。
16. アルミニウムまたはアルミニウム合金の多孔体の製造方法であって、
    アルミニウム粉末またはアルミニウム合金粉末を準備する段階と、
    前記アルミニウム粉末またはアルミニウム合金粉末を空孔率が２０％〜９０％の多孔体に焼結する段階と、
    前記多孔体にシリケート処理、または、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）及び／またはシラノールを含有する親水性高分子層の被覆、を行う段階と
    を含む、多孔体の製造方法。
17. 前記多孔体にシリケート処理を行う場合に、前記シリケート処理された多孔体に前記親水性高分子層の被覆を行う段階を更に有する、請求項１６に記載された多孔体の製造方法。
18. 前記焼結する段階後に、焼結体にベーマイト処理を行う段階を更に有する、請求項１２から請求項１７までのいずれか１項に記載された多孔体の製造方法。
19. 前記アルミニウム粉末またはアルミニウム合金粉末は、個数割合で７０％以上が１００〜５００μｍの粒子径を有する、請求項１２から請求項１８までのいずれか１項に記載された多孔体の製造方法。