(57)【要約】【課題】金属フィルターを硝酸で洗浄した後に、オルトリン酸およびエチレングリコールモノアルキルエーテルを含有する処理液に浸漬することで、金属フィルターの錆の発生を効率よく抑制し、金属フィルターの寿命を長期化させる金属フィルターの洗浄方法を提供する。【解決手段】金属フィルターの洗浄方法であって、前記金属フィルターを硝酸に浸漬した後に、オルトリン酸およびエチレングリコールモノアルキルエーテルを含有する処理液に浸漬することを特徴とする、金属フィルターの洗浄方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属フィルターの洗浄方法であって、前記金属フィルターを硝酸に浸漬した後に、オルトリン酸およびエチレングリコールモノアルキルエーテルを含有する処理液に浸漬することを特徴とする、金属フィルターの洗浄方法。
【請求項２】
前記金属フィルターが、金属粉体を焼結したフィルター、金属繊維を焼結したフィルター、及び、金属粉体を焼結したフィルターと金属繊維を焼結したフィルターとを含む複合フィルターからなる群より選ばれるフィルターであることを特徴とする、請求項１に記載の金属フィルターの洗浄方法。
【請求項３】
前記硝酸に浸漬する時間が、０．５時間以上であることを特徴とする、請求項１または２に記載の金属フィルターの洗浄方法。
【請求項４】
前記処理液に浸漬する時間が、１４時間以上であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の金属フィルターの洗浄方法。
【請求項５】
前記処理液１００質量％中に、オルトリン酸を１０〜６０質量％及びエチレングリコールモノアルキルエーテルを１〜２０質量％含有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の金属フィルターの洗浄方法。
【請求項６】
前記硝酸の濃度が１０〜４０質量％であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の金属フィルターの洗浄方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の洗浄方法を製造工程に有することを特徴とする、金属フィルターの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂フィルムの押し出し工程に用いられる金属フィルターの洗浄方法に関わるものである。さらに詳しくは、金属フィルターの錆の発生を抑制し、金属フィルターの寿命を長期化させることができる金属フィルターの洗浄方法に関わるものである。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性樹脂フィルムの製造工程において、乾燥した樹脂固形物を溶融し、押出機で溶融混練された樹脂を口金から押し出すに際して、口金から押出す前に金属フィルターで樹脂を濾過する技術が採用されている。このように押出された溶融樹脂は、回転する冷却ドラムの上に押し流し冷却固化してその未延伸フィルムを得、適宜、一軸延伸、二軸延伸を施し二軸配向フィルムを得ることが知られている。
【０００３】
このような熱可塑性樹脂フィルムは、各種工業材料用途、包装材料用途、磁気材料用途等に使用されている。中でも、ポリエステルフィルムは、機械特性、電気的性質、寸法安定性、耐熱性、透明性、耐薬品性などから、特に、光学用に好ましく用いられている。光学用途に用いられる場合は、樹脂に含まれる異物が光の欠点として認識されやすいため、フィルム中の異物混入に対しては、厳しく検査されており、従来から、金属フィルターを用いて、溶融した樹脂の異物混入を排除するためさまざまな検討がなされてきている。たとえば、フィルター中に付着しているポリエステル組成物を、アルカリ成分や酸成分の水溶液に浸漬させた後、フィルターを物理的に振動させながら、液体あるいは気体を通過させ、異物を除去するなどした方法が知られている（特許文献１）。
【０００４】
また、一般的に金属物の錆を除去する洗浄する方法として、オルトリン酸と界面活性剤を用いた洗浄方法が知られている（特許文献２や特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１８６９１８号公報
【特許文献２】特開２００７−１８２５９１号公報
【特許文献３】特開２０００−１９９０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１にも記載されているとおり、金属フィルターは、高濃度の酸成分やアルカリ成分で洗浄するため、洗浄後に水洗する工程を含んでいる。そのため、洗浄後の金属フィルターは、残存する水分によって、金属フィルターが錆を発生させやすい状態となっており、金属フィルターの寿命も短いものであった。
【０００７】
また、特許文献２および特許文献３は、一旦は錆が落ちるが、その洗浄方法で用いた金属フィルターを使用すると、錆がすぐに再発するという問題を抱えている。また、その錆の発生は、経時によって増加する傾向にあり、洗浄後の錆の除去率も低下しやすい傾向となっているため、フィルターの寿命も短いものであった。
【０００８】
本発明は、これらの問題に鑑みてなされたものであり、本発明によれば、金属フィルターの錆の発生を抑制し、さらに金属フィルターの寿命を長期化させることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、本発明は下記の手法によって達成することができる。
（１）金属フィルターの洗浄方法であって、  前記金属フィルターを硝酸に浸漬した後に、オルトリン酸およびエチレングリコールモノアルキルエーテルを含有する処理液に浸漬することを特徴とする、金属フィルターの洗浄方法。
（２）前記金属フィルターが、金属粉体を焼結したフィルター、金属繊維を焼結したフィルター、及び、金属粉体を焼結したフィルターと金属繊維を焼結したフィルターとを含む複合フィルターからなる群より選ばれるフィルターであることを特徴とする、（１）に記載の金属フィルターの洗浄方法。
（３）前記硝酸に浸漬する時間が、０．５時間以上であることを特徴とする、（１）または（２）に記載の金属フィルターの洗浄方法。
（４）前記処理液に浸漬する時間が、１４時間以上であることを特徴とする、（１）〜（３）のいずれかに記載の金属フィルターの洗浄方法。
（５）前記処理液１００質量％中に、オルトリン酸を１０〜６０質量％及びエチレングリコールモノアルキルエーテルを１〜２０質量％含有することを特徴とする、（１）〜（４）のいずれかに記載の金属フィルターの洗浄方法。
（６）前記硝酸の濃度が１０〜４０質量％であることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の金属フィルターの洗浄方法。
（７）（１）〜（６）のいずれかに記載の洗浄方法を製造工程に有することを特徴とする金属フィルターの製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、金属フィルターの錆の発生を抑制するとともに、金属フィルターの寿命を長期化させることができる。また、金属フィルターに錆が発生した使用後の金属フィルターであっても、本発明の洗浄方法を適用せしめることにより、初期の金属フィルターと同様な使用効果を得られることが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明でいう金属フィルターは、樹脂を濾過する際に用いるものであり、たとえば押出機で溶融混練された樹脂が口金から吐出される直前に設置されて使用される。
【００１２】
本発明の金属フィルターの洗浄方法は、オリトリン酸およびエチレングリコールモノアルキルエーテルを含有する処理液に浸漬する工程を有することが重要である。金属フィルターをオリトリン酸およびエチレングリコールモノアルキルエーテルに浸漬することによって、洗浄後の金属フィルターの錆の発生を抑制することができる。
【００１３】
また、ただ単に、オルトリン酸およびエチレングリコールモノアルキルエーテルの洗浄のみでは、金属フィルターを熱可塑性樹脂フィルムの製造工程中に使用すると、該フィルターから錆が再発しやすいため、本発明の洗浄方法では、オリトリン酸およびエチレングリコールモノアルキルエーテルを含有する処理液に浸漬する工程の前に、硝酸に浸漬する工程を有することが重要である。つまり本発明の洗浄方法は、金属フィルターを硝酸に浸漬した後に、オルトリン酸およびエチレングリコールモノアルキルエーテルを含有する処理液に浸漬することを特徴とする。
【００１４】
通常、上記のような、オリトリン酸およびエチレングリコールモノアルキルエーテルを含有する処理液や硝酸に浸漬する工程（洗浄工程）は、金属フィルター上面に薬液成分が残るため、この洗浄工程後は、水で洗浄する工程を含む。しかし、水で洗浄すると、金属フィルター表面に残存する水分により、金属フィルターは錆びやすいが、本発明の洗浄方法によれば、水で洗浄する工程を有しても、洗浄後の金属フィルターの錆びの発生を顕著に抑制させることが可能となる。
【００１５】
オルトリン酸は、錆を除去しながら錆の発生を抑制するために有効であり、エチレングリコールモノアルキルエーテルは、界面活性剤として錆を落とす対象物からの剥離や錆の除去を促進させるのに有効である。
【００１６】
本発明の洗浄方法における前記処理液は、処理液１００質量％中に、オルトリン酸を１０〜６０質量％及びエチレングリコールモノアルキルエーテルを１〜２０質量％含有することが好ましい。該処理液中のオルトリン酸およびエチレングリコールモノアルキルエーテル以外の成分については特に制限されないが、例えば、水を用いることが好ましい。処理液中のオルトリン酸が１０質量％未満であると、錆の溶解速度が遅くなり、錆を落とす能力が低下することがあり、６０質量％を超えると、粘度が高くなるため、錆の溶解速度が遅くなるほか、対象物の組成を破壊する恐れがある。処理液中のエチレングリコールモノアルキルエーテルが１質量％未満の場合は、界面活性剤としての機能が弱くなり、錆を落とす対象物からの剥離や、除去進行を阻害することがある。また処理液中のエチレングリコールモノアルキルエーテルが２０質量％を超えると、それに伴う経済的効果が伴わないため、経済的な点から２０質量％以下であることが好ましい。
【００１７】
本発明の洗浄方法は、金属フィルターを硝酸に浸漬した後に、オルトリン酸およびエチレングリコールモノアルキルエーテルを含有する処理液に浸漬することを特徴とするが、この硝酸に浸漬すること（硝酸による前処理）によって、金属フィルター表面を不動態化しているものと考えられる。
【００１８】
硝酸に浸漬する時間は、０．５時間以上であることが好ましい。０．５時間以上であると、本発明の洗浄方法を行った金属フィルターからの錆の除去を効果的に行うことができ、さらに錆の再発を効果的に抑制することができる。硝酸に浸漬する時間は、より好ましくは１時間以上、さらには２時間以上である。硝酸に浸漬する時間が０．５時間未満であると、十分に不動態化しないことがあり、錆の発生を抑制するのに十分でないことがある。なお、硝酸に浸漬する時間に特に上限はないが、４時間以上浸漬しても、その時間に対する効果が認められにくいため、上限は４時間と考えられる。
【００１９】
硝酸に浸漬する工程における硝酸の温度は、８０〜１００℃であることが好ましい。硝酸温度が高すぎると揮発するため、人体に有害となるので、８０〜９０℃がさらに好ましい。
【００２０】
硝酸は、化学式ＨＮ０３で表されるものであれば特に限定されないが、濃度が１０〜４０質量％が好ましく、より好ましくは２０質量％以上４０質量％以下、さらに好ましくは３０質量％以上４０質量％以下である。硝酸の濃度が４０質量％よりも高い濃硝酸の場合には、不動態化を促進することはできるが、人体に有害となることがある。
【００２１】
本発明の洗浄方法を適用可能な金属フィルターは特に限定されないが、金属粉体を焼結したフィルター、金属繊維を焼結したフィルター、及び、金属粉体を焼結したフィルターと金属繊維を焼結したフィルターとを含む複合フィルターからなる群より選ばれるフィルターであることが好ましい。金属粉体を焼結したフィルターとは、数枚のフィルターを重ね合わせた際に、金属粉体のみのフィルターから構成されるものを意味する。金属繊維を焼結したフィルターとは、数枚のフィルターを重ね合わせた際に、金属繊維のみのフィルターから構成されるものを意味する。金属粉体を焼結したフィルターと金属繊維を焼結したフィルターとを含む複合フィルターとは、数枚のフィルターを重ね合わせた際に、金属粉体を焼結したフィルターと金属繊維を焼結したフィルターとから構成されるものを意味する。
【００２２】
これらのフィルターを構成する金属の材質としては、例えば、ステンレス鋼、鉄、銅などが挙げられ、特に熱可塑性樹脂との反応性、耐腐食性の点でステンレススチールが好ましい。ステンレススチールの中でもＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＳＵＳ４３０などが加工性や耐腐食性の点で特に好適である。
【００２３】
金属粉体を焼結したフィルターの濾過精度は、７〜６０μｍの異物を除去するフィルターであることが好ましい。このような濾過精度とすることで、熱可塑性樹脂の未融解成分として現れるゲル異物の除去として有効である。熱可塑性樹脂に外部粒子を含まない場合は、内部粒子の残渣を考慮すると、金属粉体を焼結したフィルターの濾過精度は１０μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。外部粒子を添加する場合は、外部粒子の粒径に応じて、適宜選択することが可能であるが、ゲル異物の除去を考慮すると、金属粉体を焼結したフィルターの濾過精度は好ましくは５５μｍ以下である。
【００２４】
金属繊維を焼結したフィルターの濾過精度は、２〜２０μｍの異物を除去するフィルターであることが好ましい。このような濾過精度とすることで、熱可塑性樹脂の未融解成分とは別に、外部から入り込んだ塵などの異物を除去するためのフィルターとして有効である。熱可塑性樹脂に外部粒子を含まない場合は、内部粒子の残渣を考慮すると、金属繊維を焼結したフィルターの濾過精度は２μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。外部粒子を添加する場合は、外部粒子の粒径に応じて、適宜選択することが可能であるが、ゲル異物の除去を考慮すると、金属繊維を焼結したフィルターの濾過精度は好ましくは１５μｍ以下である。
【００２５】
金属粉体を焼結したフィルターと金属繊維を焼結したフィルターとを含む複合フィルターは、上記の異物をいずれも排除することができ有用である。
【００２６】
熱可塑性樹脂フィルムを製造する際に用いた使用後の金属フィルターを対象にして本発明の洗浄方法を適用する場合、金属フィルターに付着した熱可塑性樹脂を取り除くために、該使用後の金属フィルターに対してエチレングリコールやトリエチレングリコールを用いて洗浄した後に、本発明の洗浄方法を適用してもよいし、該使用後の金属フィルターに対して酸とアルカリを併用した洗浄の後に、本発明の洗浄方法を適用してもよい。高除去の観点から、前者の洗浄を行う場合には、分子量の高いトリエチレングリコールで洗浄することが好ましい。本発明の洗浄方法を行う前に、エチレングリコールやトリエチレングリコールを用いた洗浄又は酸とアルカリを併用した洗浄を適用させることで、錆を除去しつつも、再度の錆の発生を抑制できる。また、本発明の洗浄方法を行う前に、エチレングリコールやトリエチレングリコールを用いた洗浄又は酸とアルカリを併用した洗浄を適用することで、例えば金属繊維を焼結したフィルターを１８℃の水温中に２４時間浸漬させる水中錆発生テストにおいても、錆の発生を抑制することができる。
【００２７】
本発明の金属フィルターの洗浄方法において、オルトリン酸およびエチレングリコールモノアルキルエーテルを含有する処理液に浸漬する時間は、１４時間以上であることが好ましい。浸漬する時間が１４時間以上であると、錆の発生を抑制することができるからである。より好ましくは１７時間以上、さらに好ましくは１８時間以上である。なお、２０時間を越えて浸漬しても、錆発生の抑制効果に変化はないので、前記処理液に浸漬する時間は２０時間以下であることが好ましい。ただ単に、オルトリン酸およびエチレングリコールモノアルキルエーテルを含有する処理液に浸漬するだけでは、錆の再発を防止することができないが、硝酸に浸漬する工程（硝酸で洗浄する工程）の後に、処理液に浸漬する工程を設けることで、錆の再発を防止することが可能となる。また、処理液に１８時間以上浸漬させると、使用した金属フィルターの表面に付着している錆の除去も同時に行うことができ、金属フィルターの洗浄を継続して使用する場合には有用である。
【００２８】
本発明者らが、本発明の洗浄方法を行った（金属フィルターを硝酸に浸漬して、続いて処理液に浸漬した）後の金属フィルターを、２４時間、１８℃の水中に浸漬させて、本発明の洗浄方法後の金属フィルターの錆除去と錆の再発について、処理液に浸漬する時間を変化させることでテストした。金属フィルターは、ステンレス製ＳＵＳ３１６、直径φ３０ｃｍ、厚み３．０ｍｍの金属粉体を焼結したフィルターを使用した。その結果、処理液に浸漬する時間が１４時間未満の場合と比較して、処理液に浸漬する時間を１４時間とすると、錆の再発が大きく防止できた。そのため、処理液に浸漬する時間が１４時間以上であることが好ましいことが確認できた。さらに処理液に浸漬する時間が１４時間の場合と比較して、処理液に浸漬する時間を１７時間とすると、錆除去の効果が向上し、さらに処理液に浸漬する時間を１８時間とすることで、錆除去にさらに大きな効果があることが確認できた。つまり、処理液に浸漬する時間が１８時間以上であることが特に好ましいことが確認できた。
【００２９】
本発明は、さらに、錆発生率が０％である金属フィルターを、硝酸で洗浄した後に、オルトリン酸およびエチレングリコールモノアルキルエーテルを含有する処理液に浸漬することが可能である。ここで錆発生率が０％とは、例えば使用する前の新品の状態など、後述する測定法によって錆の発生が観測されないものを意味する。そして使用前の錆発生がないもの（錆発生率＝０％）の金属フィルターに対して本発明の洗浄方法を適用した場合、その後、該金属フィルターを２４時間、１８℃の水中に浸漬させたテストの結果は、錆発生率が０．０５％以下の低い結果を得ることができた。また、さらにその錆を発生させた金属フィルターを本発明の洗浄方法を適用せしめたところ、使用前の金属フィルターを２４時間、１８℃の水中に浸漬させたテスト結果とほぼ同等の錆発生率となり、本発明の洗浄方法は、錆が発生していない金属フィルターに適用させることにより、より顕著な効果を得ることが可能となった。
【００３０】
なお、本発明の金属フィルターの製造方法は、ここまで説明した本発明の洗浄方法をその製造工程に有することを特徴とする。つまり、金属フィルターを硝酸に浸漬する工程の後に、オルトリン酸およびエチレングリコールモノアルキルエーテルを含有する処理液に浸漬する工程をその製造工程に有することを特徴とする、金属フィルターの製造方法である。
【００３１】
また、本発明の金属フィルターは、２４時間、１８℃の水中に浸漬させた後の錆発生率が０．２％以下である。２４時間、１８℃の水中に浸漬させた後の錆発生率の下限は、０％である。２４時間、１８℃の水中に浸漬させた後の錆発生率は、好ましくは０．１％以下であり、さらに好ましくは０．０５％以下である。このように錆発生率を低下させることにより、金属フィルターの寿命を長期化させることができる。さらに、洗浄後の錆発生率と水中錆発生テスト後の錆発生率の差（％）は、０．２％以下であることが好ましく、０．１％以下であることがより好ましく、０．０５％以下であることがさらに好ましい。
【００３２】
また、本発明の金属フィルターは、硝酸に浸漬した後に、オルトリン酸およびエチレングリコールモノアルキルエーテルを含有する処理液に浸漬することによって得られる金属フィルターである。硝酸に浸漬した後に、オルトリン酸およびエチレングリコールモノアルキルエーテルを含有する処理液に浸漬することによって、該金属フィルターを２４時間、１８℃の水中に浸漬させた後の錆発生率を０．２％以下に抑えることが可能となる。
【００３３】
以下、本発明を詳細に述べるが、これに限定されるものではない。
【００３４】
＜金属フィルターの錆発生率の測定＞
金属フィルターの表面から３０ｃｍ上の位置から、治具にデジタルカメラ（解像度１２．１メガピクセル）を固定して、金属フィルター全形を撮影した。撮影した画像を、ＭＶＴｅｃ社製ＨＡＬＣＯＮ１１を用いて２値化し、錆発生面積を測定した。そして、撮影した画像から求めた、金属フィルターの濾材面積に対する錆発生面積の割合を錆発生率とした。これを５回繰り返し、その平均をとった。
【００３５】
＜水中錆発生テストおよび評価結果＞
金属フィルターを２４時間、１８℃の水中に浸漬させた。浸漬後、上記金属フィルターの錆発生率の測定に準じ、錆の発生を確認した。
【００３６】
〔評価結果〕
×（不良）・・・錆発生率が０．２０％を超えるもの
△（良好）・・・錆発生率が０．１０％を超え０．２０％以下。
○（優秀）・・・錆発生率が０．０５％を超え０．１０％以下
◎（非常に優秀）・・・錆発生率が０．０５％以下
【実施例】
【００３７】
以下に、本発明の実施例と比較例を示す。
【００３８】
〔実施例１〕
錆発生率が０．５０％の金属粉体を焼結したフィルターを、濃度３０質量％、温度９０℃の硝酸に２時間浸漬し、水洗した後、オルトリン酸を５０質量％、エチレングリコールモノアルキルエーテルを１０質量％を含有する水溶液に１８時間浸漬させた。浸漬後の錆発生率は０％と良好であり、また、該金属粉体を焼結したフィルターを１８℃の水温中に２４時間浸漬させる水中錆発生テスト結果においても錆発生率が０．０５％と錆の発生が極めて低い結果を得ることができた。それら結果を表１に表す。
【００３９】
〔実施例２、比較例３〕
新品（錆発生率が０％）の金属粉体を焼結したフィルターを用いること以外は実施例１と同様にして、金属粉体を焼結したフィルターの洗浄を行い、水中錆発生テストを行った。それらの結果を表１に表す。
【００４０】
ここで新品の金属粉体を焼結したフィルターとは、本発明の洗浄方法を施した金属粉体を焼結したフィルターで、未使用の状態のものを意味する。
【００４１】
〔実施例３〜実施例１５、比較例１〜２〕
表１に記載の点以外は、実施例１と同様にして、金属粉体を焼結したフィルターの洗浄を行い、水中錆発生テストを行った。それらの結果を表１に表す。
【００４２】
なお、実施例１１においては、実施例２で得られた水中錆発生テスト後のものを再度、洗浄をおこなった。
【００４３】
〔比較例４〕
錆発生率が０．５０％の金属粉体を焼結したフィルターを、オルトリン酸を５０質量％、エチレングリコールモノアルキルエーテルを１０質量％を含有する水溶液に１８時間浸漬し、水洗した後、濃度３０質量％、温度９０℃の硝酸に２時間浸漬させて洗浄を行い、水中錆発生テストを行った。それらの結果を表１に示す。
【００４４】
この結果、水中錆発生テスト後の錆発生率が実施例１と比べて２倍となった。
【００４５】
〔比較例５〕
新品（錆発生率が０％）の金属粉体を焼結したフィルターを用いること以外は比較例４と同様にして、金属粉体を焼結したフィルターの洗浄を行い、水中錆発生テストを行った。それらの結果を表１に表す。
【００４６】
この結果、水中錆発生テスト後の錆発生率が実施例２と比べて２倍となった。
【００４７】
【表１】
2015006657.tif 000002
【００４８】
表において「粉体焼結」とは「金属粉体を焼結したフィルター」を意味し、「繊維焼結」とは「金属繊維を焼結したフィルター」を意味する。
「洗浄後の錆発生率」とは、「金属粉体を焼結したフィルターを洗浄した後に、上記金属フィルターの錆発生率の測定に準じて確認した錆面積割合」を意味し、「水中錆発生テスト後の錆発生率」とは、「洗浄後の金属粉体を焼結したフィルターを用いて水中錆発生テストを実施した後に、上記金属フィルターの錆発生率の測定に準じて確認した錆面積割合」を意味する。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明によれば、金属フィルターの錆の除去をするとともに、錆の再発生を抑制することができ、金属フィルターの寿命を長期化させることができる。また、金属フィルターに錆が発生した使用後の金属フィルターであっても、本発明の洗浄方法を適用せしめることにより、初期の金属フィルターと同様な使用効果を得られることが可能となる。