(57)【要約】【課題】濾過膜のクラックの発生を抑制しつつファウリングの抑制機能を有し且つ膜欠陥がなく透水性に優れるセラミックフィルタを提供すること。【解決手段】セラミックスからなる支持体２１とこの支持体２１の表面に設けられる濾過膜２３とからなるセラミックフィルタ２０であって、濾過膜２３はチタン酸化アルミニウムを含んでなり、当該フィルタ２０の焼成温度は１１５０℃以上１４００℃以下である。濾過膜２３は、例えば、アルミナとチタニアとを含んだスラリーが支持体２１に塗布された後に焼成されることにより形成され、アルミナに対してチタニアは１質量％〜２５質量％未満を含んでなる。【選択図】図１
2015112527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックスからなる多孔質支持体とこの支持体の表面に設けられる濾過膜とからなるセラミックフィルタであって、
前記濾過膜はチタン酸化アルミニウムを含んでなり、当該フィルタの焼成温度は１１５０℃以上１４００℃以下であること
を特徴とするセラミックフィルタ。
【請求項２】
前記濾過膜はアルミナとチタニアとを含んだスラリーが前記多孔質支持体に塗布された後に焼成されることにより形成され、アルミナ１００質量％に対してチタニアは１質量％〜２５質量％未満を含んでなること
を特徴とする請求項１に記載のセラミックフィルタ。
【請求項３】
前記アルミナの平均粒径が０．０１〜１μｍであり、前記アルミナの平均粒径のチタニアの平均粒径に対する比率が１より大きく、かつ、４０以下であること
を特徴とする請求項２に記載のセラミックフィルタ。
【請求項４】
前記濾過膜は複数層からなり、この複数層の少なくとも最表層はチタン酸アルミニウムを含んでなること
を特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のセラミックフィルタ。
【請求項５】
前記多孔質支持体は中空円筒状、板状、モノリス状のいずれかの形状を成し、この支持体において単一若しくは複数並列に形成された貫通孔の内周面または当該支持体の外周面に前記濾過膜が形成されたこと
を特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のセラミックフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は上水用原水、下水、各種廃水等の被処理水を膜分離処理するセラミックフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
セラミックフィルタはアルミナなどのセラミックス粒子をバインダ等と混合、成形した後、大気圧下、高温で焼き固めることで高い比表面積を有する多孔質の構造として製作される。そして、この多孔質構造は粗い粒子からなる板状や管状などの形状の多孔質支持体とその上に細かい粒子からなる膜が一層または複数層からなる濾過膜により構成される。濾過膜は主骨材としてアルミナが採用され、副骨材，焼成助材としてアルミナ、チタニア、チタニアゾル、シリカ、シリカゾル、ムライト、ジルコニア等の無機質材料が目的に応じて適用されている。このようなセラミックフィルタは堅牢で物理的、化学的な耐久性及び親水性が高いことから各種の排水の処理に適用されている。
【０００３】
有機膜の材料であるポリスルフィン等系樹脂は疎水性を有しており、ファウリングの原因物質である疎水性のタンパク質や油脂などと親和性がある。そのため、有機膜はファウリングを起こしやすく、一般的に界面活性剤の塗布による膜表面の親水化処理を行うことで有機膜を製造する。
【０００４】
これに対して、セラミックフィルタはセラミックの親水性が高いのでファウリング物質との親和性は低く、微視的に表面が平滑であり洗浄しやすいことから、ファウリングを抑制、制御しやすいという利点がある。
【０００５】
しかしながら、実際には、前記原因物質を含めて被処理水の存在物質に起因するファウリングを防止することは困難であり、膜の洗浄等の対策が重要な課題となっている。
【０００６】
ファウリングによる濾過性能低下の抑制方法として、例えば、膜分離活性汚泥法（ＭＢＲ）に適用されているセラミック平膜などでは、洗浄を目的とした曝気や逆洗並びに濾過操作を停止してフィルタの薬液洗浄の実施等の操作を行っている。
【０００７】
ファウリングを抑制する工夫は従来から行われており、特に、被処理水中の固液分離粒子の有する表面電荷とセラミック濾過膜の表面電荷とを同極性（電位符号が同符号）にすることでファウリングを抑制することは膜洗浄に関わる電力の低減や濾過運転の効率化などに効果がある。
【０００８】
例えば、特許文献１に開示された水性懸濁液からの微粒子物質の除去方法は、表面電荷の関係から基材である支持体管上へチタニアをか焼することによって製作されたフィルタの目詰まりの制御に有効であるとしている。製膜を繰り返し、焼成温度は１１１５℃とすることができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】浜野健也，その外２名，「酸化物混合物粉末を原料としたチタン酸アルミニウムセラミックの微構造と強度」，窯業協会誌，９１［２］，１９８３年８月２３日，ｐ．９４−１０１
【非特許文献２】日本セラミックス協会編，「１８．主要平衡状態図，図１８．５０ Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＯ2系図」，セラミック工学ハンドブック，第２版，資料編，技報堂出版，２００２年４月，ｐ．７５３
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−１３６９６９号公報
【特許文献２】特開２０００−２９００１５号公報
【特許文献３】特開平７−４１３１８号公報
【特許文献４】特開平６−３２９４１２号公報
【特許文献５】特開昭６３−２７４４０７号公報
【特許文献６】特開昭６１−２１７２６号公報
【特許文献７】特開２０１２―４０５４９号公報
【特許文献８】特開２００１―２６０１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ファウリングの抑制機能を有し且つ膜欠陥がなく透水性能に優れるセラミックフィルタを開発するにあたり、事前検討試験を行った結果、以下の課題が見つかった。
【００１２】
ファウリングを抑制する効果があるとされるチタニアを含んだチタニアゾル由来の濾過膜用スラリーを調製し、これをセラミックから成る支持体の表面に塗布して濾過膜を改質させたセラミックフィルタを製作すると、熱膨張係数の違いなどにより、濾過膜内部、支持体と濾過膜との間における収縮量や収縮速度のずれなどが生じることから濾過膜にピンホールやクラックなど膜欠陥が発生しやすい。特に、膜厚を有する程、膜欠陥の発生が顕著となる。つまり、濾過膜の主成分に微細なチタニアを適用した場合、実用可能な濾過膜の形成が困難となる。
【００１３】
本発明は上記の事情に鑑みなされたもので濾過膜のクラックの発生を抑制しつつファウリングの抑制機能を有し且つ膜欠陥がなく透水性に優れるセラミックフィルタの提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
そこで、本発明のセラミックフィルタは、セラミックスからなる多孔質支持体とこの支持体の表面に設けられる濾過膜とからなるセラミックフィルタであって、前記濾過膜はチタン酸化アルミニウムを含んでなり、当該フィルタの焼成温度は１１５０℃以上１４００℃以下である。
【発明の効果】
【００１５】
以上の発明によれば濾過膜のクラックの発生を抑制しつつファウリングの抑制機能を有し且つ膜欠陥がなく透水性に優れるセラミックフィルタが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態であるセラミックフィルタの一部分の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００１８】
濾過膜のクラックの発生を抑制しつつファウリングの抑制機能を有し且つ膜欠陥がなく透水性に優れるセラミックフィルタを開発するにあたり、以下の事前検討試験を行った。
【００１９】
１．事前検討試験の内容
事前検討試験として、多孔質支持体の表面にチタニアのみで濾過膜を形成したセラミックフィルタを作製した。
【００２０】
１−１．多孔質支持体の構造
図１に示したセラミックスからなる多孔質支持体２１の内部に濾過水取り出し用の貫通孔２２が形成され、この支持体２１の外表面に濾過膜２３が形成された平膜式のセラミックフィルタ２０（有効幅Ｗ８０ｍｍ×有効高さＨ２５０ｍｍ×厚さ６ｍｍ）を利用した。本試験では、主成分がアルミナ（平均粒径０．７μｍ）からなる多孔質支持体２１を使用した。
【００２１】
１−２．膜濾過用スラリーの調合と塗布、焼成
本試験の濾過膜は主骨材としてチタニアを含有し、以下に説明する濾過膜用スラリーを調製して多孔質支持体２１に塗布・乾燥後、焼成してセラミックフィルタを作製した。
【００２２】
濾過膜の主骨材：チタニア（チタニアゾル、平均粒径１０ｎｍ。例えば特許文献２に記載の方法により製造されたチタニアゾルを使用した。）
濾過膜用スラリーの調製と塗布：濾過膜用スラリーに含まれるチタニアの固形分量が１〜２５％となるようにイオン交換水を加え、さらに、スラリー全体に対し、分散剤（水溶性アクリル酸系分散剤（アロン A-6114、（東亜合成株式会社）））０．４質量％、バインダ（アクリル系水性バインダ（アロンAS-1800、(東亜合成株式会社)））０．１質量％を加えて濾過膜用スラリーを調製した。
【００２３】
そして、スプレー方法にて当該支持体の表面に濾過膜用スラリーを塗布し、熱風送風にて乾燥させた後、焼成した。なお、焼成温度は骨材種類などの構成成分により異なり、例えば、骨材がアルミナからなる濾過膜であれば温度８００〜１４００℃、１時間などの焼成条件により焼成される。本試験では基本の焼成温度を１２００℃、焼成時間２時間として、適宜、前記温度範囲内にて焼成温度を変更し、本試験用のセラミックフィルタを作製した。なお、セラミックフィルタに焼成後形成される濾過膜層の膜厚は５０μｍ程度となるように設定した。
【００２４】
１−３．セラミックフィルタの膜特性の確認
本試験で作製したセラミックフィルタの膜特性を調べたところ、チタニアからなる濾過膜の透水性能は高いが、粒子捕捉率などの膜特性値は低い結果となった。これは、スラリー塗布後の焼成工程などで濾過膜にクラックなどの膜欠陥が発生したと考察され、セラミックフィルタ支持体の表面にチタニアのみで濾過膜の形成は困難であると判断した。
【００２５】
また、焼成工程における焼成温度を高くするほど膜面のクラックが増加し、そして、焼成温度の低下と共に膜表面のクラックの発生が減少傾向となった。これは焼成温度の低下により濾過膜と支持体間においてクラックの原因と考えられた異種材質の温度による収縮の差異が緩和されたものと考えられる。
【００２６】
発明者らは以上の事前検討試験で明らかになった課題を解決すべく鋭意、調査研究を行った結果、アルミナ微粉末に適量のチタニア微粉末を混合して焼成することにより、複数の各微粉末によって形成される細孔の他に接合している微粒子間の界面及び微粉末の結晶粒界面に発生したマイクロクラック（粒界亀裂）に起因する細孔が形成されると考察した。このマイクロクラックに起因する細孔は透水機能を有しており、且つ、膜欠陥を起こすことなくセラミックフィルタの透過流束を高められ透水性が向上することが明らかとなった。
【００２７】
以上の知見により、ファウリングを抑制する機能を有し、且つ膜欠陥がなく透水性などの膜特性に優れるセラミックフィルタの製作が可能となった。
【００２８】
すなわち、本発明のセラミックフィルタは、その濾過膜がアルミナとチタニアとを含んでなる。アルミナのみを含んでなる濾過膜と、アルミナとチタニアを含んでなる濾過膜とを比較した場合、開気孔率、粒子捕捉率は同等であるものの、後者の方が透水性の点で優れることが見出されている。
【００２９】
アルミナ粒子とその改質材であるチタニア粒子との混合物により濾過膜を形成する場合、両者の熱膨張係数の相違により、相互の粒子間において収縮により微細な貫通孔、すなわち、マイクロクラックに起因する細孔により、透水可能な濾過孔が形成されたものと考えられる。濾過孔はマイクロクラックに起因して濾過膜中に形成される微細な細孔である。そして、この細孔は透水孔として機能する濾過孔であり、これによる膜特性（開気孔率、粒子捕捉率等）の劣化は伴わない構造となる。
【００３０】
アルミナとチタニアとの合成物であるチタン酸アルミニウムは焼成後の冷却時に発生するマイクロクラック（粒界亀裂）が存在することが知られている（非特許文献１）。アルミナ粒子とチタニア粒子との混合物により濾過膜を形成した場合、部分的にチタン酸アルミニウムが形成される可能性があり、これにより、マイクロクラックが生じ、微細な濾過孔がマイクロクラックに起因して形成されることが可能となる。
【００３１】
アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、チタニア（ＴｉＯ2）、チタン酸アルミニウム（Ａｌ2ＴｉＯ5）の熱膨張係数（×１０-6／Ｋ）を以下に示す。
アルミナ：６．４〜８．０
チタニア：７．１４〜９．３
チタン酸アルミニウム：０．７〜１．３
チタン酸アルミニウムの低膨張性を保持するにはマイクロクラックが必要である。クラックは粒界、粒内に生じることが知られている。そのため、アルミナと改質材のチタニアとの混合物以外にもチタン酸アルミニウムが利用可能である。
【００３２】
以下に本発明のセラミックフィルタの具体的な態様について説明する。
【００３３】
２．セラミックフィルタの製作条件
本実施形態のセラミックフィルタは、公知の多孔質支持体（例えば、主骨材はアルミナ）の表面に濾過膜用スラリーを塗布・乾燥後、焼成して前記多孔質支持体上に濾過膜を形成して成る。なお、実施例ではセラミックフィルタの形状は平膜式（板状）とした。
【００３４】
以下、従来のセラミックフィルタの作製方法に基づいた本実施形態の支持体、濾過膜、濾過膜用スラリーの調製・焼成について説明する。
【００３５】
２−１．支持体
多孔質支持体の骨材は金属酸化物からなり、例えば、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、シリカ（ＳｉＯ2）、コーディエライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ2Ｏ3・５ＳｉＯ2）、チタニア（ＴｉＯ2）、ムライト（Ａｌ2Ｏ3・ＳｉＯ2）、ジルコニア（ＺｒＯ2）、スピネル（ＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3）、あるいはそれらの混合物等を用いることができるが、所望の平均粒径の原料が入手しやすいことからアルミナ、チタニア、シリカ、ジルコニアなどが好ましい。
【００３６】
多孔質支持体の骨材の平均粒径は、セラミックフィルタの用途から平均粒径０.３〜１００μｍであることが好ましい。
【００３７】
前記多孔質支持体の細孔径が大きい場合には、濾過膜を直接設けないで、中間層を介して濾過膜を設ける場合がある。また、支持体としては、例えば、中空円筒状、板状、モノリス状のいずれかの形状を成したものが挙げられる。
【００３８】
実施例においては、図１に示した支持体２１のように、アルミナ（平均粒径０．７μｍ）を主成分とする公知の構成成分により形成された板状の多孔質支持体を用いた。
【００３９】
前記多孔質支持体は、例えば特許文献７に開示されたように、主骨材がアルミナであり、これにバインダ、無機質ゾル、水を添加した混錬物を成型、乾燥、焼成により形成したものが挙げられる。特許文献８に例示された基材（支持体）や周知の基材（支持体）の構成成分や支持体が使用できる。
【００４０】
多孔質支持体の態様としては、例えば、中空円筒状、板状、モノリス状のいずれかの形状を成したものが挙げられる。中空円筒状の支持体の場合、この支持体の内周面または外周面に濾過膜が形成される。板状の支持体の場合、図１に例示したセラミックフィルタ２０のように支持体２１の幅方向に複数並列に形成された貫通孔２２の内周面または当該支持体２１の両方の主面に濾過膜２３が形成される。モノリス状の支持体の場合、この支持体の軸方向に沿って複数形成された貫通孔の内周面または当該支持体の外周面に濾過膜が形成される。
【００４１】
２−２．濾過膜
濾過膜を構成する無機材料は主骨材と改質材との多孔質複合体である。主骨材はアルミナが、改質材はチタニアが好適である。
【００４２】
骨材粒子ならびに改質材は、濾過膜の骨格を形成するセラミックス粒子であり、当該骨材粒子の平均粒径を適宜選択することにより濾過膜の細孔径が決定される。セラミックフィルタの用途から、濾過膜の主骨材ならびに改質材の平均粒径は０．０１〜１μｍであることが好ましい。
【００４３】
主骨材と改質材の平均粒径の関係は主骨材＞改質材であることが好適である。改質材のチタニアは熱膨張、熱収縮がアルミナよりも大きいので前記平均粒径の関係を採ることにより乾燥、焼成時の濾過膜のクラックを回避できる。
【００４４】
実施例では、骨材粒子として平均粒径０．４μｍのアルミナ微粉末（例えば特許文献３や特許文献４）、改質材粒子として平均粒径０．３μｍのチタニア微粉末（例えば特許文献６）を使用した。
【００４５】
主骨材１００質量％に対する改質材の添加量は１質量％以上２５質量％以下とすることが好ましい。１質量％未満の場合は効果が認められない一方、２５質量％を越える場合はクラックが生ずるので好ましくない。
【００４６】
２−３．濾過膜用スラリーの調製、焼成
濾過膜の骨材としてはアルミナ微粉末が、同膜の改質材としてはチタニア微粉末を用いた。そして、濾過膜用スラリーにはアルミナ１００質量％に対してチタニア１〜２５質量％となるようにアルミナ微粉末とチタニア微粉末とイオン交換水とを混合し、さらに、スラリー全体に対し、分散剤、バインダが添加されてミルで混合する。
【００４７】
前記分散剤は例えば全溶液量に対して０．１〜１０質量％添加される。分散剤は全溶液量に対して０．１質量％未満の場合、主骨材、改質材の分散効果が期待できず、一方、１０質量％を越える場合は、分散効果の減少が生じる。
【００４８】
前記バインダは主骨材と改質材の合量に対して０．１〜１．１質量％となるように添加される。バインダは０．１質量％未満の場合、スラリーを支持体に塗布した場合のスラリーの粘性が不安定となり、一方、１．１質量％を越える場合には粘性が高くなりすぎ、気泡をまきこみ安定した均一な濾過膜を形成できなくなるからである。
【００４９】
濾過膜を形成させる際の濾過膜用スラリーの塗布は、多孔質支持体の外周面に濾過膜を形成する場合はスプレー方式が、多孔質支持体の内周面に濾過膜を形成する場合は濾過製膜方式が好適である。
【００５０】
多孔質支持体に濾過膜用スラリーを塗布後、所定温度（例えば８０℃）の熱風または所定（例えば温度２５℃、湿度９０％）の加湿風循環によって所定時間乾燥する。焼成後の濾過膜の膜厚は概５０μｍを目標に設定される。
【００５１】
乾燥させた濾過膜は１１５０℃以上１４００℃以下の温度で焼成する。すなわち、アルミナ粉末とチタニア粉末との混合物を１１５０℃以上１４００℃以下で加熱することによりチタン酸アルミナが形成される。チタン酸アルミニウムは収縮時にマイクロクラックを生じさせるので、このマイクロクロックに基づく濾過孔を形成できる。
【実施例】
【００５２】
以下に本発明の実施例を示す。
【００５３】
アルミナとその改質材であるチタニアとの混合物により濾過膜用スラリーを調合し、このスラリーを多孔質支持体に塗布、乾燥、焼成の各工程を経てセラミックフィルタを製作した。そして、セラミックフィルタの諸特性を試験することで本発明の濾過膜の評価を行った。
【００５４】
（１）セラミックフィルタの仕様
多孔質支持体：アルミナ（平均粒径０．７μｍ、特許文献３や特許文献４等に記載のあるバイヤー法により製造されたアルミナ粉末を適宜粉砕分級して所望の平均粒径としたもの。））
濾過膜：実施例，比較例の濾過膜の骨材にはアルミナ微粉末（平均粒径０．４μｍ）を用いた。改質材にはチタニア（平均粒径０．３μｍ、特許文献６に記載）を用いた。
【００５５】
（２）実施例，比較例のセラミックフィルタの製作
濾過膜用スラリーの調製に際し、表１に示した実施例１〜７，比較例１〜４の製作条件のようにアルミナ１００質量％に対してチタニアゾル１〜２５質量％を添加しイオン交換水を加えた。さらに、バインダ（水溶性アクリル酸系分散剤（アロン A-6114、（東亜合成株式会社））、分散剤（バインダ：アクリル系水性バインダ（アロンAS-1800、(東亜合成株式会社）を所定量加え、ミルによって混合して濾過膜スラリーを得た。
【００５６】
次いで、多孔質支持体の表面に前記調製した濾過膜用スラリーをスプレー方式によって塗布した。そして、熱風または加湿風循環による乾燥の後、表１に開示した実施例，比較例の所定温度で焼成して多孔質支持体上に濾過膜を形成させた。なお、焼成時間は２時間とした。
【００５７】
実施例，比較例の骨材（アルミナ）と改質材（チタニア）の平均粒径は以下の測定法に
よる値である。
【００５８】
アルミナの平均粒径：レーザ回折散乱式粒子径分布測定法による測定の平均粒径（JIS Z 8826:2005 粒子径解析−光子相関法に準拠）
チタニアの平均粒径：透過型電子顕微鏡撮影画像の画像解析による値（JIS 7804-2005に準拠）
【００５９】
【表１】
2015112527.tif 000003
【００６０】
（３）濾過膜の膜特性評価結果
表２に濾過膜の膜特性評価結果を示した。同表に示された比較例４は改質材を添加せずに各実施例で使用した骨材（アルミナ  平均粒径０．４μｍ）のみで形成した従来の濾過膜である。
【００６１】
表２に示された濾過膜の粒子捕捉率、開気孔率は以下の測定法による値である。
【００６２】
粒子捕捉率は０．１μｍの標準粒子に対する粒子の捕捉率（％）であり、JIS R 1680-2007に準拠した測定法による値である。標準粒子はポリエチレンビーズ（商品名：JSR SIZE STANDARD PARTICLES，粒径平均値：０．１μｍ）を使用した。
【００６３】
開気孔率は測定試料の外形容積を基準としたときの開気孔部分の百分比であり、ASTM−D−７９２に記載の方法での測定値である。
【００６４】
また、膜密着試験は濾過膜の表面をＳＵＳ製のピンセットで引っ掻くことによる濾過膜の強度を記号で評価したものである。濾過膜の表面においてピンセットの金属成分の付着が認められた場合を「○」と、濾過膜の剥離が認められた場合を「×」と評価した。
【００６５】
【表２】
2015112527.tif 000004
【００６６】
表２に示された評価結果から明らかなように改質材としてチタニアを混合したことによりチタン酸アルミニウムが生成され、マイクロクラックの発生等が原因となって微小な濾過孔が増加したことによるものと推測される。
【００６７】
また、アルミナとチタニアとを含んだ実施例１〜７の濾過膜は、その開気孔率,粒子捕捉率等の膜特性がチタニアを含まない比較例４の濾過膜（表面改質していない従来の濾過膜）のものと略同等であるが、透過流束の比で４０〜６０％以上向上し、透水性が顕著に向上する結果となった。
【００６８】
特に、比較例４のアルミナからなる濾過膜の場合は透過流束４０．０ｍ3／（ｍ2・日）、開気孔率４５．０％、粒子捕捉率９５％以上であった。一方、本発明の実施例１〜７のアルミナとチタニアとを含んでなる濾過膜の場合は、透過流束５７．８〜６４．１ｍ3／（ｍ2・日）（実施例１〜７の平均値６０．６ｍ3／（ｍ2・日））、開気孔率４４．０〜４５．６％、粒子捕捉率９５％以上であり、透過流束以外の評価は比較例と同程度であるが透過流束の向上が顕著となる結果が得られている。
【００６９】
この理由はチタニアを混合したことにより、チタン酸アルミニウムが生成されたことにより、マイクロクラックが発生することにより微小な濾過孔が増加したことによるものと推測される。
【００７０】
また、非特許文献２に記載の「１１５０℃以上にてチタニアとアルミナからチタン酸アルミニウムの生成が可能であること」をもとに焼成温度１１５０℃〜１２００℃さらに１３００℃〜１４００℃において同様試験を行なったところ前記評価と同様な結果が得られた。
【００７１】
以上の評価結果から、濾過膜が少なくともアルミナとチタニアとを含んでなり、アルミナに対するチタニア添加量は１質量％以上２５質量未満であり、焼成は１１５０℃以上１４００℃以下にて行うことが好適であり、この条件により、濾過膜のクラック発生が抑制され、膜欠陥がなく、透水性も顕著であるセラミックフィルタを作製できることが示された。
【００７２】
また、実施例では、アルミナの平均粒径０.４μｍに対してチタニアの平均粒径０.３μｍとしたが、チタニアの平均粒子をより小径とした同様試験をしたところ、チタニアの平均粒径１０ｎｍ（チタニアゾル。例えば特許文献２に記載の方法により製造。）を下限値として、上記濾過膜の評価と同様な結果が得られた。すなわち、アルミナの平均粒径は、チタニアの平均粒径に対する比率が１より大きく、かつ、４０以下であるとき前記評価と同様な結果が得られた。したがって、特に、濾過膜が少なくともアルミナとチタニアとを含んでなり、アルミナ１００質量％に対してチタニアが１質量％〜２５質量％未満であり、当該フィルタの焼成温度が１１５０℃以上１４００℃以下であり、アルミナの平均粒径のチタニアの平均粒径に対する比率が１より大きく、かつ、４０以下であり、骨材であるアルミナの平均粒径が０．０１〜１μｍであると、上記の効果はより一層顕著なものなることも示された。
【００７３】
本発明は以上説明した実施例に何ら限定することなく、当業者によって適宜変更して実施が可能であり、この変更された態様も発明の技術範囲に属する。
【００７４】
例えば、本発明の濾過膜はチタン酸アルミニウムを含んでいればよいので、濾過膜用スラリーの調製の際にチタン酸アルミニウムを添加することにより、アルミナとチタニアとからチタン酸アルミニウムを生成させることなくチタン酸アルミニウムのみで濾過膜を形成させてもよい。この濾過膜を備えたセラミックフィルタも本発明の技術範囲に属する。
【００７５】
また、実施例において、セラミック多孔質支持体上に形成される濾過膜は複数層からなる構成としてもよく、支持体の平均細孔径が大きい場合、例えば、中間層を介して、チタン酸アルミニウムを含んでなる濾過膜を設けてもよい。または、濾過膜が複数層からなり、この複数層の少なくとも最表層がチタン酸アルミニウムを含んでなることにより、ファウリング抑制機能を有するセラミックフィルタの態様としてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
２０…セラミックフィルタ
２１…支持体
２２…貫通孔
２３…濾過膜
【図１】
2015112527.tif 000005