JPH07162B2 - フィルター - Google Patents
フィルターInfo
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- JPH07162B2 JPH07162B2 JP18165988A JP18165988A JPH07162B2 JP H07162 B2 JPH07162 B2 JP H07162B2 JP 18165988 A JP18165988 A JP 18165988A JP 18165988 A JP18165988 A JP 18165988A JP H07162 B2 JPH07162 B2 JP H07162B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- wire
- filtration
- sintering
- thin film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
- B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
- B01D39/2027—Metallic material
- B01D39/2041—Metallic material the material being filamentary or fibrous
- B01D39/2044—Metallic material the material being filamentary or fibrous sintered or bonded by inorganic agents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D2239/04—Additives and treatments of the filtering material
- B01D2239/0471—Surface coating material
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は溶融ポリマーの濾過に用いるフィルターに関
し、更に詳しくは機械強度，再生洗浄による耐食性等に
優れ、長寿命の溶融ポリマー濾過用フィルターに関す
る。
し、更に詳しくは機械強度，再生洗浄による耐食性等に
優れ、長寿命の溶融ポリマー濾過用フィルターに関す
る。
［従来の技術］ 熱可塑性ポリマー例えばポリエステル，ポリプロピレ
ン，ポリカーボネート等を溶融成膜してフィルムやシー
トを製造する際、ポリマー中の異物やゲル状物，フィラ
ー等の添加剤に由来する粗大粒子等を除去する必要があ
り、従来から、金属粒子あるいは金属細線を焼結したフ
ィルターが用いられている。そして、溶融ポリマーの粘
度が高く、濾過量が多いときには、特開昭60-5210号公
報に記載されているような、いわゆるリーフディスク状
のフィルターを多段に積層したものが用いられている。
かかるリーフディスク状フイルターは表層が濾過層、内
層が該濾過層の補強要素となっている。
ン，ポリカーボネート等を溶融成膜してフィルムやシー
トを製造する際、ポリマー中の異物やゲル状物，フィラ
ー等の添加剤に由来する粗大粒子等を除去する必要があ
り、従来から、金属粒子あるいは金属細線を焼結したフ
ィルターが用いられている。そして、溶融ポリマーの粘
度が高く、濾過量が多いときには、特開昭60-5210号公
報に記載されているような、いわゆるリーフディスク状
のフィルターを多段に積層したものが用いられている。
かかるリーフディスク状フイルターは表層が濾過層、内
層が該濾過層の補強要素となっている。
フィルムやシートの製造において、上記の異物やゲル状
物，粗大粒子等を如何に効率よくかつ確実に濾過するか
が、生産性，品質等を左右することにもなる。例えば、
最近需要の伸びの大きい磁気記録媒体では、ベースフイ
ルムは適度な滑り性を呈しながらも表面が平坦であって
磁気材料の被覆面が平滑となるものほど、記録媒体とし
て高品質なものとなる。そこで、ベースフイルムに分散
含有させる添加剤は微粒子であることが望ましいもの
の、極度に微細であっても粒子が凝集する性質を有して
いると、二次粒子の集塊を形成し、微粒子の特質が損な
われてしまう。この二次粒子の濾過が十分でないと、該
二次粒子は結果的に異物と同じような悪影響を及ぼすこ
とになる。また、ポリマー中に含まれる異物は、フイル
ム表面に異常突起を形成し、磁気記録体ではドロップア
ウトを惹起する。
物，粗大粒子等を如何に効率よくかつ確実に濾過するか
が、生産性，品質等を左右することにもなる。例えば、
最近需要の伸びの大きい磁気記録媒体では、ベースフイ
ルムは適度な滑り性を呈しながらも表面が平坦であって
磁気材料の被覆面が平滑となるものほど、記録媒体とし
て高品質なものとなる。そこで、ベースフイルムに分散
含有させる添加剤は微粒子であることが望ましいもの
の、極度に微細であっても粒子が凝集する性質を有して
いると、二次粒子の集塊を形成し、微粒子の特質が損な
われてしまう。この二次粒子の濾過が十分でないと、該
二次粒子は結果的に異物と同じような悪影響を及ぼすこ
とになる。また、ポリマー中に含まれる異物は、フイル
ム表面に異常突起を形成し、磁気記録体ではドロップア
ウトを惹起する。
また、コンデンサ用途，感熱転写用ベースとして最近需
要の多い極薄フルイム（厚み５μｍ以下）は、フイルム
の厚みが非常に薄いため上述の様な異物がフイルム中に
存在すると、通常の方式で縦方向，横方向に延伸する場
合、これが起点となって破断し、生産性が大きく低下す
る。
要の多い極薄フルイム（厚み５μｍ以下）は、フイルム
の厚みが非常に薄いため上述の様な異物がフイルム中に
存在すると、通常の方式で縦方向，横方向に延伸する場
合、これが起点となって破断し、生産性が大きく低下す
る。
［発明が解決しようとする課題］ これらの異物を濾過するため上述の焼結フィルターが用
いられるが、その必要特性としては高温でかつ高粘度の
流体を精度よく濾過するため、 低い圧力損失 高い濾過精度 長寿命 再生洗浄が容易であること が挙げられる。
いられるが、その必要特性としては高温でかつ高粘度の
流体を精度よく濾過するため、 低い圧力損失 高い濾過精度 長寿命 再生洗浄が容易であること が挙げられる。
これらの諸特性を満足するよう工夫された濾材として
は、上述したように、金属の微粒子を焼結したものや金
属の細線を焼結したものが用いられるが、特に近年濾過
の高精度化，長寿命の両者を満足させるため、特開昭61
-98517号公報に記載される様なステンレス細線を不織布
状となし焼結したものを濾材として用いることが多くな
ってきている。これは、濾材の空孔率（単位体積当りの
空隙の割合）を高く設定でき、低圧損でかつ異物捕集容
量が大きく、長寿命となることによる。
は、上述したように、金属の微粒子を焼結したものや金
属の細線を焼結したものが用いられるが、特に近年濾過
の高精度化，長寿命の両者を満足させるため、特開昭61
-98517号公報に記載される様なステンレス細線を不織布
状となし焼結したものを濾材として用いることが多くな
ってきている。これは、濾材の空孔率（単位体積当りの
空隙の割合）を高く設定でき、低圧損でかつ異物捕集容
量が大きく、長寿命となることによる。
しかし、空孔率が高いことは必然的に機械強度の低下を
まねき、高粘性ポリマーを濾過する際の圧力損失により
濾材が弾性限界以上に圧縮され、空孔率が低下し、濾過
性能が変化してしまう。これらのフィルターは非常に高
価なものであって通常数回〜数十回にわたって再生洗浄
し、再使用するのが一般的であるが、濾過性能が変化す
るとフイルム表面の突起の状態が変化したり、寿命が大
巾に低下したりしてしまう。これらの点から現実的に
は、溶融ポリマーの性状，必要な濾過精度等により適当
な空孔率を選定して使用している。一方線材そのものの
強度アップも検討されているが、線材の製造上の難易，
後述の洗浄工程での耐久性のため、ステンレス系の線材
が一般的に用いられている。
まねき、高粘性ポリマーを濾過する際の圧力損失により
濾材が弾性限界以上に圧縮され、空孔率が低下し、濾過
性能が変化してしまう。これらのフィルターは非常に高
価なものであって通常数回〜数十回にわたって再生洗浄
し、再使用するのが一般的であるが、濾過性能が変化す
るとフイルム表面の突起の状態が変化したり、寿命が大
巾に低下したりしてしまう。これらの点から現実的に
は、溶融ポリマーの性状，必要な濾過精度等により適当
な空孔率を選定して使用している。一方線材そのものの
強度アップも検討されているが、線材の製造上の難易，
後述の洗浄工程での耐久性のため、ステンレス系の線材
が一般的に用いられている。
また、再使用に供するためのフィルター洗浄も異物欠陥
に対する量的，質的な要求が厳しくなっており、高度の
ものが必要となってきている。洗浄に関する技術として
は特開昭57-91715号，特開昭60-14919号等が知られてい
るが、これらにも記載されている様に高温で強酸，強ア
ルカリで洗浄するため、素材である金属繊維が経時的に
腐食されるという問題がある。腐食が進行すると、腐食
部が脱落してその部分が濾過不良となったり、線径が低
下して機械強度が低下して上述の様に濾過圧力に耐えら
れなくなり、寿命が急激に低下するという問題がある。
金属細線の強度アップについては細線の熱処理条件，材
質，不織布の焼結条件等種々検討がなされているが、満
足なものが得られていない。
に対する量的，質的な要求が厳しくなっており、高度の
ものが必要となってきている。洗浄に関する技術として
は特開昭57-91715号，特開昭60-14919号等が知られてい
るが、これらにも記載されている様に高温で強酸，強ア
ルカリで洗浄するため、素材である金属繊維が経時的に
腐食されるという問題がある。腐食が進行すると、腐食
部が脱落してその部分が濾過不良となったり、線径が低
下して機械強度が低下して上述の様に濾過圧力に耐えら
れなくなり、寿命が急激に低下するという問題がある。
金属細線の強度アップについては細線の熱処理条件，材
質，不織布の焼結条件等種々検討がなされているが、満
足なものが得られていない。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、かかる問題を改善し、従来技術では困難であ
った機械強度に優れかつ洗浄による耐食性に優れた溶融
ポリマー濾過用フィルターを提供することにあり、その
特徴は溶融ポリマーの濾過に用いる金属細線焼結フィル
ターであって、該金属細線の表面が化学気相反応法によ
って形成されたセラミックスまたは耐食性金属の薄膜で
被覆されていることにある。
った機械強度に優れかつ洗浄による耐食性に優れた溶融
ポリマー濾過用フィルターを提供することにあり、その
特徴は溶融ポリマーの濾過に用いる金属細線焼結フィル
ターであって、該金属細線の表面が化学気相反応法によ
って形成されたセラミックスまたは耐食性金属の薄膜で
被覆されていることにある。
本発明において金属細線の表面を被覆する薄膜は該細線
の焼結時もしくは焼結後に形成することが好ましい。細
線を形成する時に被覆することも考えられるが、この場
合細線を不織布とし所用の空孔率とするために圧縮する
工程で薄膜の割れ，剥離，脱落が生じたりする。更に焼
結の工程で細線が十分焼結せず、かえってフィルターの
機械強度が低下したり、濾過性能が低下したりする。従
って、細線への薄膜の形成は、焼結時又は焼結が完了し
た後に行なうのが好ましい。
の焼結時もしくは焼結後に形成することが好ましい。細
線を形成する時に被覆することも考えられるが、この場
合細線を不織布とし所用の空孔率とするために圧縮する
工程で薄膜の割れ，剥離，脱落が生じたりする。更に焼
結の工程で細線が十分焼結せず、かえってフィルターの
機械強度が低下したり、濾過性能が低下したりする。従
って、細線への薄膜の形成は、焼結時又は焼結が完了し
た後に行なうのが好ましい。
薄膜の形成法としては気相法（化学的，物理的），液相
法（いわゆるメッキ法）があるが、本発明では化学的気
相法（化学気相反応法）を用いる。上記液相法（いわゆ
るメッキ法）は、通常電気化学的に金属表面に被覆を行
なうものであってコーティングの材質に限定をうけ、あ
る種の金属（例えばCr,Ni等）はコーティング可能であ
るが、本発明の目的にかなう化合物例えば窒化物，酸化
物等はコーティングできない。また一般的にメッキ法は
数μｍ〜数十μｍ以上の厚みを対象としており、本発明
での細線（通常２μｍ〜26μｍ）では線材の実効径がメ
ッキによって大きく変化してしまい。濾過性能が変化す
るので好ましくない。
法（いわゆるメッキ法）があるが、本発明では化学的気
相法（化学気相反応法）を用いる。上記液相法（いわゆ
るメッキ法）は、通常電気化学的に金属表面に被覆を行
なうものであってコーティングの材質に限定をうけ、あ
る種の金属（例えばCr,Ni等）はコーティング可能であ
るが、本発明の目的にかなう化合物例えば窒化物，酸化
物等はコーティングできない。また一般的にメッキ法は
数μｍ〜数十μｍ以上の厚みを対象としており、本発明
での細線（通常２μｍ〜26μｍ）では線材の実効径がメ
ッキによって大きく変化してしまい。濾過性能が変化す
るので好ましくない。
一方、物理的気相反応法（PDV法）は真空蒸着，スパッ
タとよばれる方式であるが、これは面に対するコーティ
ングには有効であるが不織布内部への浸透力は弱く、本
発明の目的には適さない。
タとよばれる方式であるが、これは面に対するコーティ
ングには有効であるが不織布内部への浸透力は弱く、本
発明の目的には適さない。
これらに対し、本発明で用いる化学気相反応法（CVD
法）は薄膜となる材料を気化しやすい化合物にかえ、気
化後適当なキャリアガスで高温の金属細線表面に導き、
細線上に薄膜を析出するものであって、キャリアガスを
不織布表面から内部に浸透，通過させることにより、不
織布内の金属細線の全体にわたって均質な薄膜を形成で
きる利点を有し、これによって本発明の目的が達成され
る。
法）は薄膜となる材料を気化しやすい化合物にかえ、気
化後適当なキャリアガスで高温の金属細線表面に導き、
細線上に薄膜を析出するものであって、キャリアガスを
不織布表面から内部に浸透，通過させることにより、不
織布内の金属細線の全体にわたって均質な薄膜を形成で
きる利点を有し、これによって本発明の目的が達成され
る。
CVDを実施する場合は金属細線を高温とする必要がある
が、この温度はCVDの方式，コーティングの材質及び薄
膜形成の厚み，速度等により異なる。通常、300℃〜800
℃の温度が用いられる。また種々の技術開発によってよ
り低温でCVDが実施可能となってきている。従って、CVD
の実施時期はCVDの温度と焼結の温度がほぼ同等であれ
ば焼結と同時に行なえばよいし、温度条件が異なるもの
であれば一旦焼結を行なった後にCVDを実施することと
なる。後者の場合、焼結と被覆を切離せる利点を有す
る。
が、この温度はCVDの方式，コーティングの材質及び薄
膜形成の厚み，速度等により異なる。通常、300℃〜800
℃の温度が用いられる。また種々の技術開発によってよ
り低温でCVDが実施可能となってきている。従って、CVD
の実施時期はCVDの温度と焼結の温度がほぼ同等であれ
ば焼結と同時に行なえばよいし、温度条件が異なるもの
であれば一旦焼結を行なった後にCVDを実施することと
なる。後者の場合、焼結と被覆を切離せる利点を有す
る。
CVDを行なう材質は種々のものがあるが、前述の洗浄工
程で強酸，強アルカリに対する耐食性を高めるため、Ti
N等の窒化物，Al2O3，TiO2等の酸化物といった、いわゆ
るセラミックスを用いるのがよい。又高温での弾性を重
視する場合（濾過で圧力がかかった場合の残留歪を少な
くしたい場合）、機械強度，耐食性に秀でたMo,W等の合
金を用いのがよい。
程で強酸，強アルカリに対する耐食性を高めるため、Ti
N等の窒化物，Al2O3，TiO2等の酸化物といった、いわゆ
るセラミックスを用いるのがよい。又高温での弾性を重
視する場合（濾過で圧力がかかった場合の残留歪を少な
くしたい場合）、機械強度，耐食性に秀でたMo,W等の合
金を用いのがよい。
薄膜を除いたフィルターの構成は従来から公知の構成を
とることができ、この製造は従来からの方法で行なうこ
とができる。例えば特開昭60-5210号公報，特開昭61-98
517号公報等に記載の構成，方法を用いることができ
る。
とることができ、この製造は従来からの方法で行なうこ
とができる。例えば特開昭60-5210号公報，特開昭61-98
517号公報等に記載の構成，方法を用いることができ
る。
［実施例］ 以下実施例を掲げて本発明を更に説明する。
実施例１及び比較例１ ステンレス繊維（線径12μｍ）にて空孔率78％，厚さ1m
mの不織布焼結体を作成した。この不織布焼結体にCVD法
によりTiNを被覆した。TiNの厚みは焼結体の上下面及び
内部より繊維をサンプリングし、走査型電子顕微鏡及び
Ｘ線マイクロアナライザーにて繊維の断面を観察し測定
したところ約0.5μｍであり、各部にわってほぼ均一で
あった。
mの不織布焼結体を作成した。この不織布焼結体にCVD法
によりTiNを被覆した。TiNの厚みは焼結体の上下面及び
内部より繊維をサンプリングし、走査型電子顕微鏡及び
Ｘ線マイクロアナライザーにて繊維の断面を観察し測定
したところ約0.5μｍであり、各部にわってほぼ均一で
あった。
上述の圧縮強度を測定するため150Kg/cm2にて１時間押
圧し、押圧を解除した後の厚み方向の厚さの変化を調べ
た。その結果、TiNの被覆処理を施さないものは約40μ
ｍ厚みが減少したが、TiNの被覆処理を施したものは厚
みの減少は約15μｍであり、圧縮強度に秀でていること
が判明した。
圧し、押圧を解除した後の厚み方向の厚さの変化を調べ
た。その結果、TiNの被覆処理を施さないものは約40μ
ｍ厚みが減少したが、TiNの被覆処理を施したものは厚
みの減少は約15μｍであり、圧縮強度に秀でていること
が判明した。
さらに、実施例1,比較例１の焼結体について洗浄時の耐
食性をみるため、各々を強酸 （HNO320％溶液，温度75℃）及び強アルカリ（NaOH20％
溶液，温度75℃）に各10時間浸漬し、フィルターの表面
を光学顕微鏡にて観察した。その結果、TiNの被覆処理
を施したものはほとんど変化がみられなかったが、TiN
の被覆処理を程さないものは焼結部及び線材の一部にピ
ンホール状の腐食が多数認められ、強酸，強アルカリに
対し耐食性が低いことが判った。
食性をみるため、各々を強酸 （HNO320％溶液，温度75℃）及び強アルカリ（NaOH20％
溶液，温度75℃）に各10時間浸漬し、フィルターの表面
を光学顕微鏡にて観察した。その結果、TiNの被覆処理
を施したものはほとんど変化がみられなかったが、TiN
の被覆処理を程さないものは焼結部及び線材の一部にピ
ンホール状の腐食が多数認められ、強酸，強アルカリに
対し耐食性が低いことが判った。
実施例２及び比較例２ 実施例1,比較例１と同様にして作成した不織布焼結体を
濾材として図に示したリーフディスク型フィルターを10
枚組合せてフィルターを作成した。このフィルターを用
いて、溶融粘度12000ポイズ（温度300℃）の溶融ポリエ
ステルを100Kg/m2・hrの速度で48時間濾過した。次いで
該フィルターをトリエチレングリコール煮沸洗浄，硝酸
洗浄，水酸化ナトリウム洗浄の組合せで洗浄再生し、再
度上記濾過に供した。この濾過−洗浄再生を繰返し、フ
ィルターの空孔率変化，濾過精度を評価した。
濾材として図に示したリーフディスク型フィルターを10
枚組合せてフィルターを作成した。このフィルターを用
いて、溶融粘度12000ポイズ（温度300℃）の溶融ポリエ
ステルを100Kg/m2・hrの速度で48時間濾過した。次いで
該フィルターをトリエチレングリコール煮沸洗浄，硝酸
洗浄，水酸化ナトリウム洗浄の組合せで洗浄再生し、再
度上記濾過に供した。この濾過−洗浄再生を繰返し、フ
ィルターの空孔率変化，濾過精度を評価した。
従来のTiNの被覆処理を施さない焼結体（比較例１のも
の）を用いてフィルターは５回のサイクルで空孔率の低
下，濾過精度の低下で使用できなくなったが（比較例
２）、TiNの被覆処理を施した焼結体（実施例１のも
の）を用いたフィルターは10回のサイクル後も性能の低
下が認められなかった。
の）を用いてフィルターは５回のサイクルで空孔率の低
下，濾過精度の低下で使用できなくなったが（比較例
２）、TiNの被覆処理を施した焼結体（実施例１のも
の）を用いたフィルターは10回のサイクル後も性能の低
下が認められなかった。
［発明の効果］ 本発明のフィルターは機械的強度及び洗浄での耐久性に
優れ、超寿命化を図ることができる。
優れ、超寿命化を図ることができる。
第１図はリーフディスク型フィルターの一部を断面で示
す平面図，第２図は第１図のＡ−Ａ矢視側面断面図であ
る。 1:リーフディスク型フィルター,2:環状の支持部材,3:貫
通孔,4;不織布状焼結体,5:補強材
す平面図，第２図は第１図のＡ−Ａ矢視側面断面図であ
る。 1:リーフディスク型フィルター,2:環状の支持部材,3:貫
通孔,4;不織布状焼結体,5:補強材
Claims (2)
- 【請求項１】溶融ポリマーの濾過に用いる金属細線焼結
フィルターであって、該金属細線の表面が化学気相反応
法によって形成されたセラミックスまたは耐食性金属の
薄膜で被覆されていることを特徴とするフィルター。 - 【請求項２】化学気相反応法による被覆が金属細線の焼
結時もしくは焼結後である請求項１記載のフィルター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18165988A JPH07162B2 (ja) | 1988-07-22 | 1988-07-22 | フィルター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18165988A JPH07162B2 (ja) | 1988-07-22 | 1988-07-22 | フィルター |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0235907A JPH0235907A (ja) | 1990-02-06 |
| JPH07162B2 true JPH07162B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=16104619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18165988A Expired - Lifetime JPH07162B2 (ja) | 1988-07-22 | 1988-07-22 | フィルター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07162B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2689058B2 (ja) * | 1992-11-02 | 1997-12-10 | 新日本製鐵株式会社 | 塗装体の乾燥・焼付装置 |
| KR100437344B1 (ko) * | 2001-08-20 | 2004-06-25 | 한국에너지기술연구원 | 먼지가 내부로 침투하는 것을 방지하는 표면층을 구비한 집진필터와 그 제조방법 및 장치 |
-
1988
- 1988-07-22 JP JP18165988A patent/JPH07162B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0235907A (ja) | 1990-02-06 |
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