(57)【要約】流入表面に表面ろ過のための多孔性コーティング（１０）を有する、本質的に安定で、流れ多孔性のフィルター要素（２）にして、前記コーティング（１０）は、（ａ）粒子（１２）及び／又は繊維（２２）の主成分と、（ｂ）主成分の粒子（１２）及び／又は繊維（２２）を互いに結び付ける無機結合成分（１４、２４）と、（ｃ）フィルター要素の残りの成分に多孔質コーティング（１０）を結び付ける接着剤（１６、２６）と、（ｄ）多孔性コーティングへの取り除かれた物質の接着を軽減し、フィルター要素の清掃を容易にする抗接着成分（１８、２８）と、を備えて成る。
2008535649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入表面に表面ろ過のための多孔性コーティングを有する、本質的に安定な、流れ多孔性フィルター要素（２）にして、
前記コーティング（１０）が、
（ａ）粒子（１２）及び／又は繊維（２２）の主成分と、
（ｂ）主成分の粒子（１２）及び／又は繊維（２２）を互いに結び付ける無機結合成分（１４、２４）と、
（ｃ）フィルター要素の残りの成分に多孔質コーティング（１０）を結びつける接着剤（１６、２６）と、
（ｄ）多孔性コーティングへの取り除かれた物質の接着を軽減し、フィルター要素の清掃を容易にする抗接着成分（１８、２８）とを備えて成る、
フィルター要素。
【請求項２】
主成分が珪藻土粒子（１２）、ゼオライト粒子、ポリビニルピロリドン粒子、及び、その混合物から成るグループの一つの物質を備えて成ることを特徴とする請求項１に記載のフィルター要素。
【請求項３】
主成分が珪藻土粒子（１２）を備えて成ることを特徴とする請求項２に記載のフィルター要素。
【請求項４】
主成分がセラミック繊維（２２）を備えて成ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のフィルター要素。
【請求項５】
結合成分が、架橋二酸化ケイ素（１４、２４）、架橋二酸化ケイ素誘導体、架橋二酸価チタン、架橋二酸化チタン誘導体、架橋二酸価ジルコニウム、架橋二酸価ジルコニウム誘導体、及び、その混合物から成るグループの一つの物質より成ることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のフィルター要素。
【請求項６】
結合成分が架橋二酸化ケイ素（１４、２４）を備えて成ることを特徴とする請求項５に記載のフィルター要素。
【請求項７】
接着剤が有機分散接着剤（１６、２６）であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のフィルター要素。
【請求項８】
抗接着成分がポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）（１８、２８）及び／又はシリコンであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のフィルター要素。
【請求項９】
コーティング（１０）がゾル−ゲルプロセスにしたがって塗布されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のフィルター要素。
【請求項１０】
コーティング（１０）が、主成分として珪藻土（１２）を、抗接着成分としてポリテトラフルオロエチレン（１８、２８）を、重量比１：１〜１：２で含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のフィルター要素。
【請求項１１】
フィルター要素（２）の基体が焼結プラスチック粒子（４）でできていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のフィルター要素。
【請求項１２】
液体ろ過のために又はオイルミスト分離のために、コーティング（１０）の主成分として粒子（１２）を備えて成る請求項１〜１１のいずれか一項に記載のフィルター要素の使用法。
【請求項１３】
冷却潤滑剤のろ過のための請求項１２に記載の使用法。
【請求項１４】
５μｍ以上の大きさの異物としての粒子が基本的に完全に取り除かれる、請求項１２又は１３に記載の使用法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本質的に安定な、流れ多孔性フィルター要素（flow-porous filter element）であって、流入表面に表面ろ過のための多孔性コーティング（porous coating）を有するフィルター要素に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のフィルター要素は、異なる構成の多くのコーティングで知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、温度上昇のために及び／又は化学的攻撃乃至化学的侵食に対する更なる耐性のためにも有効な表面ろ過コーティングを備えたフィルター要素を利用可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目的を達成するために、フィルター要素のコーティングは、
（ａ）粒子及び／又は繊維の主成分と、
（ｂ）主成分の粒子及び／又は繊維を互いに結び付ける無機結合成分と、
（ｃ）多孔性コーティングをフィルター要素の残りの成分と結び付ける接着剤と、
（ｄ）多孔性コーティングへのろ過して取り除かれた物質の接着を軽減し、フィルター要素の清掃を容易にする抗接着成分と、
を備えて成る。
【０００５】
フィルター要素の残りの成分へのコーティングの結合は、接着剤だけによってもたらされる必要はないが、接着剤は、この結合をもたらす際に相当な役割を有する。一方で、接着剤は、その他に、主成分の粒子及び／又は繊維を互いに結び付ける際にも関与しうる。
【０００６】
主成分のための好ましい粒子は、珪藻土粒子（kieselguhr particle）、ゼオライト粒子、ポリビニルピロリドン粒子、及び、その混合物である。これらの中で、珪藻土粒子が特に好ましい。主成分のための好ましい繊維は、セラミック繊維である。既述の好ましい物質が主成分の１００％を形成する必要はない。主成分が一つ以上の好ましい物質と称された物質をかなりの分担で含んでいる場合で十分である。一方で、主成分が、既述の好ましい物質の一つだけで又はその混合物だけから基本的に成ることが好ましい。しかしながら、別の方法として、セラミック繊維と、好ましいと称された粒子の一種又は好ましいと称された粒子の数種との混合物を用いることがなお好ましい。
【０００７】
結合成分は、水ガラスを備えて成るか又は水ガラスから成りえる。しかしながら、結合成分が水ガラスではないことが好ましい。結合成分は、好ましくはゾルベースである。結合成分は、好ましくは、架橋二酸化ケイ素（crosslinked ＳｉＯ２）あるいは架橋二酸化ケイ素誘導体、又は、架橋二酸価チタン（crosslinked ＴｉＯ２）あるいは架橋二酸価チタン誘導体、又は、架橋二酸価ジルコニウム（crosslinked ＺｒＯ２）あるいは架橋二酸価ジルコニウム誘導体、又は、前述の物質のいくつかの混合物を備えて成る。架橋二酸化ケイ素が非常に好ましい。結合成分に関しても、１００％まで好ましいと称される物質の一つから又はこれら物質のいくつかの混合物から成る必要はない。しかしながら、好ましいと称された一つの物質から又はこれら物質のいくつかの混合物から結合成分が基本的に成ることが好ましい。二酸化珪素誘導体は、シリコン原子及び酸素原子から離れて、いくつかの有機物質をさらに含んでいる物質であると理解される。同じように、二酸化チタン及び二酸化ジルコニウムにとっても同じことが当てはまる。
【０００８】
好ましくは、接着剤は有機分散接着剤（organic dispersion adhesive）である。水性分散液（aqueous dispersions）が特に好ましい。
【０００９】
好ましくは、抗接着成分は、ポリテトラフルオロエチレン（以下にＰＴＦＥと簡潔に称される）及び／又はシリコンである。ＰＴＦＥが非常に好ましい。さらに、抗接着成分が基本的にＰＴＦＥだけから成る場合が、非常に好ましい。本発明の特に好都合な実施形態では、ゾル−ゲルプロセスに準じるコーティングの塗布を提案する。
【００１０】
本発明の更に好都合な実施形態は、（基本的に）コーティングが主成分として珪藻土（だけ）を且つ抗接着成分として（基本的に）ＰＴＦＥ（だけ）を重量比１：１〜１：２で含むことである。
【００１１】
フィルター要素の基体、すなわち、コーティングの下に置かれるフィルター要素の基本構造物は、好ましくは、焼結プラスチック粒子でできている。ポリエチレン粒子が特に有利である。
【００１２】
粒子がコーティングの主成分として存在する本発明にしたがうフィルター要素の改良を、ガス流からオイルミストを分離するために又は液体ろ過のために特に好都合に用いることができる。冷却潤滑剤のろ過がこの関連で特に想定される。冷却潤滑剤は、特に水中における潤滑物質の乳濁液又は油性液体であり、当該冷却潤滑剤は、ワークピースの機械的な、又は、研磨の、又は、切削の、又は、他の材料除去（例えば放電加工）の作業（機械加工）で用いられる。原則として、冷却潤滑剤は、循環式に送込まれ、そして、ワークピース機械加工の場所から離れるときに、機械加工されたワークピースの研磨された、又は、切削された、又は、除去された粒子を含む。これら粒子は、冷却潤滑剤が循環で再びワークピースに達する前に取り除かれる必要がある。好ましくは、ろ過は、冷却潤滑剤の浴に単純に浸された本発明にしたがうフィルター要素を用いて実行される。取り除かれた異物としての粒子は、フィルター要素の外側表面上のコーティングに付着し、ろ過された冷却潤滑剤はフィルター要素の内側から離れて吸込まれる。フィルター要素の定期的な清掃のために、ポンプ循環は、適切な時期に適当な間隔でしばらくの間中断させられ、反対方向におけるきれいにされた冷却潤滑剤の短時間の液流によって取って代わられるので、コーティングの外側に堆積した取り除かれた異物としての粒子は、冷却潤滑剤浴に落とされ、例えば沈殿物放出手段を用いて、そこから取り除かれえる。
【００１３】
本発明の教示に基づいて、５μｍ以上の大きさの、より好ましくは３μｍ以上の大きさの異物としての粒子を液体から基本的に完全に取り除くフィルター要素を作り出すことができる。冷却潤滑剤の場合、機械加工位置に流れているのは極めてきれいな冷却潤滑剤なので、ワークピースの加工精度が非常に高くなるという効果が得られる。３μｍ以上の大きさの、より好ましくは１μｍ以上の大きさの異物としての粒子を基本的に完全に取り除くガスろ過のための、本発明にしたがうフィルター要素を作り出すことができる。
【００１４】
繊維がコーティングの（基本的に単独成分としての又は非常に支配的な範囲までの）主成分として存在する本発明にしたがうフィルター要素の変形を、ガスろ過のために特に好都合に用いることができる。
【００１５】
全体的に見て、上昇温度に対する耐性及び／又は化学的攻撃に対する耐性が重要である状況で、本発明にしたがうフィルター要素を特に有利に用いることができる。フィルター要素は、１８０℃までの持続的使用温度に耐えるように構成されえ、又は、１５０℃までの持続的使用温度に耐えるように構成されえ、又は、１２０℃までの持続的使用温度に耐えるように構成されえる。化学的攻撃は、例えば上述の冷却潤滑剤の場合に起こる。化学的攻撃を伴う別の適用は、燃焼排気ガスのろ過である。温度耐性を伴う適用のための例として、燃焼排気ガスのろ過、ガス流からの分離を作り出すためのろ過（例えば、噴霧乾燥機、食料産業における乾燥機）、及び、ガス流からの物質再生（例えば、固定床リアクタにおける触媒）を挙げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明及び本発明の好ましい発展が、実施形態を介して以下により詳細に説明される。
【００１７】
図１に断片として示されているフィルター要素２においては、主成分は、ポリエチレン粒子４から成り、当該粒子は、それらの接触位置６で共に焼結させられる。粒子４間の孔８は、例えば１０μｍ〜６０μｍの平均サイズを有する。
【００１８】
フィルター要素のコーティング１０は、基本的に珪藻土粒子１２から成り、当該珪藻土粒子は、架橋二酸化珪素１４を介して互いに接合され、ポリエチレン粒子４と共にそれらの接触位置で、有機分散接着剤１６とＰＴＦＥ１８とを用いて、基体に接合される。珪藻土粒子１２は、それらの間の孔が平均で３μｍに満たないサイズを有するほど小さい。図１のフィルター要素２の製造において、基体が最初に製造され、その後、コーティングが、例えばスプレー、転がし、はけ塗りなどによって、幾分薄い乃至さらさらした液体の粘稠度（consistence）で、又は、ペースト状の粘稠度までの幾分粘り気のある液体の粘稠度のどちらかで基体の流入表面に塗布される。基本的に塗布されるべきコーティング集合体は、珪藻土粒子、二酸化珪素ゾル、ＰＴＦＥ粒子、有機分散接着剤、水、及び、少量の界面活性剤、浸潤補助手段又は泡防止手段から成る。これら全ての成分は、支障なく市場で入手可能である。コーティング集合体は、乳化安定（emulsion-stable）である。コーティング集合体の塗布の際には、原則としてわずかな上昇温度を用いるゾル−ゲル反応が存在し、全ての水分の蒸発の後、コーティングは、固体凝集体状態に形成される。ゾル−ゲル反応と水分の蒸発との間に、二酸化珪素層の架橋、故に珪藻土粒子の互いに対する結合が行われる。
【００１９】
ＰＴＦＥに対する珪藻土の重量比は、特に良好な結果を得るためには１：１〜１：２までの範囲である。
【００２０】
図２に断片で示されているフィルター要素２は、異なるコーティング１０によって図１に記載のフィルター要素とは相違する。この場合、完成したコーティング１０は、セラミック繊維２２、架橋二酸化珪素２４、有機分散接着剤２６及びＰＴＦＥ粒子２８から基本的に成る。図１よりも少量の珪藻土粒子１２が同様に存在する。塗布されるべき状態におけるコーティング集合体に関しては、図１に記載の実施形態に関連してなされた状態（追加成分、粘稠度など）が再び適用可能である。
【００２１】
セラミック繊維２２間の孔は、実質的に図１に記載の実施形態における珪藻土粒子１２間の孔と同じサイズを有する。セラミック繊維２２は、典型的には、数μｍの直径と、１０μｍ〜３０μｍの長さを有する。化学的には、それらは、典型的には基本的に二酸化珪素／アルミナ（ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３）から成る。
【００２２】
珪藻土は、典型的には７０〜９０％のアモルファスケイ酸と３〜１２％の水から成る物質のための総称である。
【００２３】
抗接着成分としてのシリコンの場合、描かれる図は、実質的に変化のない外観を有する。無機結合成分としての水ガラスの場合、描かれる図は、実質的に変化のない外観を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】フィルター要素の断片の断面図を示す。
【図２】別の実施形態にしたがうフィルター要素の断片の断面図を示す。
【符号の説明】
【００２５】
２    フィルター要素
４    粒子
１０  コーティング
１２  粒子
１４  結合成分
１６  接着剤
１８  抗接着成分
２２  繊維
２４  結合成分
２６  接着剤
２８  抗接着成分
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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