JPH0760035A - 金属フィルタ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 濾過性が良好で機械的強度が大きくかつ安価
な微細孔用の金属フィルタ及びその製造方法を提供す
る。 【構成】 図１に模式的に示されるようにかかる本発明
の金属フィルタ１は、金網を圧延して得られる細かな網
目基板と、その上に粉末粒子を塗布、焼結して得られる
相対的に微細な空孔径を有するフィルタ層とからなり、
細かな網目基板２により機械的強度を得ると共に圧力損
失を減少させ、その細かな網目基板２上に所望の空孔径
を有するフィルタ層３を形成することにより所定の濾過
性能を有する金属フィルタを得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種油類、ガス類およ
び水の濾過すなわち精密濾過に使用する金属フィルタ及
びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から精密濾過に使用するフィルタと
してはステンレス金属フィルタ、セラミック樹脂フィル
タ、ステンレス金網フィルタ等が用いられている。以上
のうちステンレス金属フィルタは球形粉を焼結してその
球形粉の積み重なりの間隙をフィルタの目とするもので
あり、球形粉の成形に際して球形粉に圧力を掛けず、バ
インダ等によって成形を行い、また焼結も低い温度で短
時間内に終了させることにより、粒子が潰れないように
しまた焼結による粒子間の結合を最小にするルースシン
タリング法を用いて製造される。

【０００３】このルースシンタリングによれば十分な性
能を有するフィルタが得られるが、特に微細孔用フィル
タでは、当初の粒子そのものが小さいため強い焼結を行
うことができず、機械的強度を十分に向上させることが
できない。特に半導体ガス用としての需要が大きい１μ
m以下の微細孔用フィルタは得ることができないという
問題があった。

【０００４】係る問題に関して特開平１−１９４９１４
号には、相対的に空孔径の大きい焼結された第１の金属
フィルタ層と、その金属フィルタ層上に形成された微細
な空孔径を有する焼結された第２の金属フィルタ層から
なることを特徴とする焼結金属フィルタが開示されてお
り、また相対的に空孔径の大きい第１の金属フィルタ層
を予め第１の金属粉末の焼結により形成し、次いでその
第１の金属フィルタ層表面に前記金属粉末より微細な粒
径を有する第２の金属粉末を含む懸濁液又はペーストを
塗布し焼結することにより、空孔径が第１の金属フィル
タ層より小さい第２の金属フィルタ層を形成することを
特徴とする金属フィルタの製造方法が開示されている。

【０００５】この特開平１−１９４９１４号に開示され
た焼結金属フィルタ及びその製造方法によれば工作性が
良好で機械的強度の大きい微細孔用焼結金属フィルタが
得られるものとされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし以上の特開平１
−１９４９１４号に開示された金属フィルタ及びその製
造方法には次のような欠点があった。すなわち以上の従
来の金属フィルタ及びその製造方法では第２の金属フィ
ルタ層は超微細な粒径を有する金属粉末を用いて成形さ
れるが、微粒子金属は粒径が小さくなるほど加速度的に
高価になり、かかる超微細な金属粉末はそれ自体が高価
であり、その結果として以上の従来のステンレス金属フ
ィルタは高価であるため実用性が低いという問題を有し
ていた。また、第１の金属フィルタ層を粉末冶金法で焼
結で作成するため形状に制限があり、有機フィルタのよ
うに大面積を有する薄板を作成することが困難であっ
た。

【０００７】一方、前記ステンレス金網フィルタについ
ては空孔径を超微細にすることが困難であり、たとえ技
術的に可能であったとしても高価となり、工業的な適用
が困難であるという問題があった。

【０００８】さらに前記セラミック樹脂フィルタについ
ては強度、耐熱性が劣るという問題があり実用性に掛け
るという難点があった。

【０００９】したがって本発明は以上の従来技術におけ
る問題に鑑みてなされたものであって、濾過性が良好で
機械的強度が大きくかつ安価な微細孔用の金属フィルタ
及びその製造方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明の金属フ
ィルタは、金網を圧延して得られる細かな網目基板と、
その上に粉末粒子を塗布、焼結して得られる相対的に微
細な空孔径を有するフィルタ層とからなることを特徴と
する。

【００１１】図１に模式的に示されるようにかかる本発
明の金属フィルタ１によれば細かな網目基板２により機
械的強度を得ると共に圧力損失を減少させ、その細かな
網目基板２上に所望の空孔径を有するフィルタ層３を形
成することにより所定の濾過性能を有する金属フィルタ
を得ることができる。

【００１２】前記細かな網目基板の網目を１０〜５０μ
m、前記フィルタ層の空孔径を０.０５〜５.０μmとする
のが好ましい。金属フィルタ全体として良好な機械的強
度と濾過性能を同時に得ることができるからである。

【００１３】前記細かな網目基板と前記フィルタ層を複
数層設ける様にすることができ、用途に応じた金属フィ
ルタを得ることができる。

【００１４】さらに本発明の金属フィルタの製造方法
は、金網を圧延により細かな網目基板とし、次いで前記
細かな網目基板の片側又は両側表面に粉末粒子を含む懸
濁液又はペーストを塗布し還元雰囲気中で焼結すること
により、空孔径が前記細かな網目基板より小さいフィル
タ層を形成することを特徴とする。かかる製造方法を図
２にフローチャートとして示す。図に示されるように細
かな網目基板上への粉末粒子の塗布にあたっては、これ
と併せてステンレス鋼粉末を塗布するようにしても良
い。前記粉末粒子の粒径は０.２〜１０.０μmとするの
がよい。それにより空孔径が０.１〜１.０μmであるフ
ィルタ層を安定して製造することができる。また前記懸
濁液等の塗布にあたっては、スプレーによる噴霧等の手
法を用いることができる。

【００１５】前記金網をステンレスとすることにより、
機械的強度、耐食性等の性能につき良好な金属フィルタ
を得ることができる。前記粉末粒子は酸化物粉末粒子と
することができかかる酸化物粉末としては酸化ニッケル
および／または酸化銅を用いることができる。

【００１６】前記細かな網目基板はステンレス金網を圧
延して５０μm以下の細孔を形成して製造する。その圧
延方法は特に限定されないが、一般にはロール圧延が適
用される。次いでこのように作成した細かな網目基板の
表面に目的の空孔径を有するフィルタ層を形成する。

【００１７】本発明では特にフィルタ層を形成するため
に酸化物粉末を用いることができ、かかる酸化物粉末で
は粒径の小さい粒子を容易に得ることができる。例えば
目的とする空孔径が１.０μm程度である場合は４〜７μ
m程度の酸化物粉末を使用し、０.１μm程度である場合
には０.４〜０.７μm程度の酸化物粉末を使用する。一
般的には酸化物粉末の粒径は０.２〜６.０μmの範囲と
するのがよい。この使用する粒子の粒径が１μm以下と
なる場合には焼結温度を低くする必要がある。粒径が小
さいと同一条件下での焼結の度合いが大きくなり、温度
が高いと目的とする空孔径が得られないことがあるから
である。

【００１８】本発明によれば係るフィルタ層は、原料と
しての酸化物粉末を還元性雰囲気中で焼結することによ
り得ることができる。かかる還元性雰囲気は例えば水素
ガス又は水素を添加したＮ、Ａｒガスもしくは真空によ
り得ることができる。以上の操作により細かな網目基板
とフィルタ層と空孔径の異なる層を積層することによ
り、十分な強度を有ししかも所定の微細な空孔径を有す
る金属フィルタを得ることができる。

【００１９】

【実施例】以下本発明を実施例により、より詳細に説明
する。

【００２０】実施例１ （１）細かな網目基板の製造 厚さ１.４mmで２００／４０メッシュのＳＵＳ３０４金
網を圧下率４０％でロール圧延して厚さ０.２４mm、網
目径２０μmの細かな網目基板とした。

【００２１】（２）フィルタ層の製造 前記細かな網目基板の表面に粒径０.２〜０.５μmの酸
化ニッケル超微粉を水と混合し基板上に塗布した。乾燥
後水素雰囲気中で１１５０℃、２時間焼結しフィルタ層
を形成した。この操作により空孔径が０.１〜０.３μm
の微細フィルタが得られた。

【００２２】実施例２ （１）細かな網目基板の製造 実施例１と同様にしてＳＵＳ３１６金網をロール圧延し
て厚さ約０.２mm、網目径１５μmの細かな網目基板を製
造した。

【００２３】（２）第１のフィルタ層 前記細かな網目基板の表面の両側に実施例１と同様にし
て粒径０.２〜０.５μmの酸化銅超微粉ペーストを塗布
し、室温で４０分間乾燥後１００℃で１時間乾燥した。

【００２４】（３）焼結 以上により得られたフィルタ成形体を水素雰囲気中７５
０℃で１時間保持した。これにより空孔径約０.１〜０.
３μmの金属フィルタが得られた。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明の金属フィルタは、
金網を圧延して得られる細かな網目基板と、酸化物粉末
を還元性雰囲気下で焼結して得られる相対的に微細な空
孔径を有するフィルタ層とからなるので前記細かな網目
基板により金属フィルタ全体に機械的強度を与え、かつ
前記フィルタ層の厚さを薄くすることができるため、圧
力損失を最小限に抑えることが可能になる。

【００２６】また本発明の金属フィルタの製造方法によ
れば、金網を圧延により細かな網目基板とし、次いで前
記細かな網目基板の片側又は両側表面に酸化物粉末を塗
布し還元雰囲気中で焼結することにより、空孔径が前記
細かな網目基板より小さいフィルタ層を形成する様にし
たので、本発明ではフィルタ層を酸化物粉末を原料とし
て製造することができ、粒径が小さくなるほど加速度的
に高価になる微粒子金属を用いる必要はなく、極微細粒
子からなる金属フィルタをより安価に製造することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の金属フィルタの概略構成を示す模式
図である。

【図２】 本発明の金属フィルタの製造方法を示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】 １・・・金属フィルタ、２・・・細かな網目基板、３・・・フィ
ルタ層。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金網を圧延して得られる細かな網目基板
   と、その上に粉末粒子を塗布、焼結して得られる相対的
   に微細な空孔径を有するフィルタ層とからなることを特
   徴とする金属フィルタ。
2. 【請求項２】 前記細かな網目基板の網目径が１.０〜
   ５０μmで、前記フィルタ層の空孔径が０.０５〜５.０
   μmである請求項１に記載の金属フィルタ。
3. 【請求項３】 前記細かな網目基板と前記フィルタ層を
   複数層設けた請求項１に記載の金属フィルタ。
4. 【請求項４】 金網を圧延により細かな網目基板とし、
   次いで前記細かな網目基板の片側又は両側表面に粉末粒
   子を含む懸濁液又はペーストを塗布し還元雰囲気中で焼
   結することにより、空孔径が前記細かな網目基板より小
   さいフィルタ層を形成することを特徴とする金属フィル
   タの製造方法。
5. 【請求項５】 前記粉末粒子の粒径が０.２〜１０.０μ
   mとされる請求項４記載の金属フィルタの製造方法。
6. 【請求項６】 前記金網がステンレス鋼である請求項４
   記載の金属フィルタの製造方法。
7. 【請求項７】 前記粉末粒子が酸化物粉末粒子である請
   求項４に記載の金属フィルタの製造方法。
8. 【請求項８】 前記酸化物粉末粒子が酸化ニッケルおよ
   び／または酸化銅である請求項７に記載の金属フィルタ
   の製造方法。