JPH04104806A - セラミックフィルタの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、液体、気体などの流体を濾過するセラミック
フィルタに関する。

（従来の技術） セラミックフィルタとして、円筒状、板状等のセラミッ
クス製多孔質支持体の表面に該多孔質支持体よりも緻密
な多孔質薄膜を形成したものが知られている。

このような多重構造のセラミックフィルタを製造するに
は、多孔質支持体を構成する粒子よりも小径の粒子を含
むスラリーを調整し、このスラリーを多孔質支持体表面
に塗布した後、乾燥、焼成しく中間層を形成し）だ後、
中間層の表面に中間層を構成する粒子よりも小径の粒子
を含む表面層を塗布した後この表面層を焼成するように
している。

（発明が解決しようとする課題） このような従来のセラミックフィルタの製造方法によれ
ば、多孔質支持体に中間層になるスラリーを塗布した後
、焼成し、その後、中間層に表面層になるスラリーを塗
布した後、焼成する手順を取るため、焼成工程が多孔質
支持体の焼成を含めると少なくとも３回必要であった。

本発明は、焼成工程を低減し省エネルギなはかり生産効
率良（セラミックフィルタを製造する方法を提供するこ
とを目的とする。

（課題を解決するための手段） そのために、本発明の第１の発明によるセラミックフィ
ルタの製造方法は、セラミックス製多孔質支持体に粒径
の異なるセラミックス製濾過膜を形成するセラミックフ
ィルタの製造方法であって、多孔質支持体に中間層を塗
布し、この中間層を不溶化処理した後、焼成をせずに、
その上に表面層をコートし、乾燥し、焼成することを特
徴とする。

本発明の第２の発明は、第１の発明による不溶化処理と
して、中間層のセラミックス原料粉体にアクリル系樹脂
を添加することを特徴とする。

本発明により製造されるセラミックフィルタの構造は、
例えば第１図および第２図に示すように、セラミックフ
ィルタ１の多孔質支持体２の内周壁に中間層３が形成さ
れ、さらにその上に表面層４が形成されている。

多孔質支持体に用いる基材は、例えば、アルミナ、シリ
カ、ムライト等の粒子径約５〜２００μｍの粒子であり
、中間層および表面層に用いるセラミックス質の粉体と
しては、濾過しようとする成分により適宜変わるが、０
．１〜１０μｍの前記アルミナ等の粒子を用いることが
できる。ここに中間層と表面層は、暴利と同材質のもの
を用いると、焼成時の密着性が良好で好ましい。

前記中間層の不溶化処理としては次のようなバインダ、
後処理方法等が挙げられる。

■中間層に用いるセラミックス粉体に対しバインダ例え
ばアクリル系樹脂を添加し、ｐＨ７以上のアルカリ側で
水溶液スラリーにし、多孔質支持体に塗布した後、中性
処理または酸処理する。この場合、ｐＨ７以下の酸性側
で中間層は水に溶けなかった。

■中間層に用いるセラミックス粉体にメチルセルロース
を添加した水溶液を多孔質支持体に塗布した後、４５℃
でゲル化した。この場合、５０〜６０℃の温水によって
中間層は溶けなかった。

■中間層に用いるセラミックス粉体に蛋白質例えばガゼ
インを添加してスラリー水溶液にし、多孔質支持体に塗
布した後、７０〜８０℃で加熱しゲル化した。この場合
中間層は常温で水に溶けなかった。

■中間層に用いるセラミックス粉体にセラミックに吸着
性を有するバインダを添加し高水分で分散したスラリー
を得た。このスラリーを多孔質支持体の表面に塗布後、
乾燥した。この場合中間層は水に溶けなかった。

■その他の不溶化処理としては中間層を構成するセラミ
ック粉体をスラリー状にしコートした後、乾燥後に表面
層コート用のスラリー溶媒に不溶化するバインダであれ
ばどのようなバインダを用いても良い。

ここに、中間層の不溶化処理に用いるバインダの添加量
は、バイング添加量が多すぎると中間層の粒子間を閉塞
し、濾過特性を低下させる。また少なすぎると中間層の
剥離を発生するので、添加量は適宜実験等により決定す
る。

（作用） 本発明によれば、多孔質支持体に中間層を構成する粒子
からなるスラリーを塗布した後、中間層を不溶化するた
め、中間層を塗布後焼成をすることなく、表面層を構成
するスラリーを塗布し、その後焼成することによりセラ
ミックフィルタが得られるため、焼成工程の回数が低減
される。

（実施例） 以下本発明の詳細な説明する。

夫凪貫ユ 多孔質支持体は、平均粒径６０μｍのアルミナを主成分
とする焼成体からなる円筒を用いた。円筒の外径は３０
ｍｍ、内径は２４ｍｍ、長さは５００ｍｍであった。

中間層は、平均粒径２μｍのＱ　　Ａ　ｆｌ　２０３粒
子、水分９０％に分散剤および消泡剤を加え、さらにア
クリル系の水溶性樹脂をα−Ａβ２０３に対し１％重量
添加しスラリーを調整した。このスラリーをｐＨ８〜９
に調整し、厚さ１００Ｌ１００ＬＬ膜厚に調整して多孔
質支持体の表面に塗布した。

その後−晩５０℃で乾燥した。

表面層は、平均粒径０．３μｍのα−Ａβ友０゜に分散
剤を添加、水分９８重量％スラリーに調整し、前記中間
層の表面に膜厚１５μｍでコートした。このスラリーの
ｐＨは６．５であった。これを乾燥後、１３５０℃で焼
成した。

焼成体の表面を顕微鏡により観察した結果、表面層が均
一に付着形成されていた。

火施炎ユ 多孔質支持体は前記実施例１と同様のものを用いた。

中間層は、ゲル化温度４５℃のメチルセルロースなα−
Ａ１２０３に対して１％重量添加し、水分９０％のスラ
リーを調整しこのスラリーを一晩１０°Ｃ以下でわかし
た後、プロペラ撹拌機で分散調整した。この調整された
スラリーを多孔質支持体の表面に膜厚１００μｍの厚さ
にコートし、晩５０°Ｃで乾燥した。

表面層は、平均粒径０．３μｍのα−ＡＪ２２０゜を水
分９８％に分散剤を添加し調整し、前記中間層の表面に
膜厚１５μｍになるようコートした。

その後乾燥後１３５０℃で焼成した。

得られた焼成体の表面層を顕微鏡で観察したところ、中
間層の剥離は起こっておらず、表面層は均一な膜になっ
て付着されていた。

夫ル丞１ 多孔質支持体は、前記実施例１と同様のものを用いた。

中間層は、α−Ａ１２０３に対して０．５％重量のゼラ
チンを添加し、水分９０％にし、２４時間ボットミル混
合を行った。なお、ボットミル混合を行った。なお、ボ
ットミル混合時、アルミナ珪石をα−ＡＫｌｚＯ３と水
の量に対し等重量使用した。このスラリーを多孔質支持
体の表面に膜厚１１００ＩＬになるようコートし、−晩
８０℃で乾燥した。

表面層は、実施例１と同様のものを１５ＬＬｍにコート
し、１３５０℃で焼成した。

得られた焼成体の表面層を電子顕微鏡で観察したところ
、中間層の剥離は見られず、表面層が均な膜を構成した
。

ル較億ユ 多孔質支持体は、実施例１と同様の多孔質支持体を用い
た。

中間層は、平均粒径２μｍのα−Ａ１２０３、水分９０
％、分散剤および消泡剤に、カルボキシメヂルセルロー
スなａ−ＡＱｚＯｚに対し１％重量添加し、このスラリ
ーな膜厚１００μｍの膜厚に多孔質支持体の表面にコー
トした。その後−晩５０℃で乾燥した。

表面層（」、平均粒径０．３ｇｍのａ−Ａｇ２０ｘを水
分９８％に調整し分散剤を添加して膜厚１５μｍに中間
層の上にコートした。

コート直後に表面層の膜面を観察したところ、中間層の
膜が部分的に剥離していた。また１３５０°Ｃで焼成し
たところ膜面にクラックが発生しまた膜面に和犬気孔の
残存が認められ、フィルタとして使用不能であった。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明のセラミックフィルタの製
造方法によれば、多孔質支持体に中間層を塗布し次いで
表面層をコーｌ〜した後乾燥および焼成するようにした
ので、焼成工程回数が低減され、生産効率が向上される
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例によるセラミックフィルタをあ
られす斜視図、第２図は第１図に示す■−ＩＩ線の一部
切欠断面図である。 １・・・セラミックフィルタ、 ２・・・多孔質支持体、 ３・・・中間層、 ４・・・表面層。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）セラミックス製多孔質支持体に粒径の異なるセラ
   ミックス製濾過膜を形成するセラミックフィルタの製造
   方法であって、 多孔質支持体に中間層を塗布し、この中間層を不溶化処
   理した後、表面層をコートし、乾燥し、焼成することを
   特徴とするセラミックフィルタの製造方法。
2. （２）前記不溶化処理は中間層セラミックスにアクリル
   系樹脂を添加することを特徴とする請求項１に記載のセ
   ラミックフィルタの製造方法。