(57)【要約】【課題】透過物質による目詰まりを防止し、捕捉した菌やウィルスの殺菌を行なうことができる自己発熱型無機多孔質膜を提供する。【解決手段】無機多孔質膜として、細孔径が均一で、０．０５μｍ乃至２０μｍの範囲で細孔径が選定できる円筒状のシラス多孔質ガラス（ＳＰＧ）２にニッケル合金めっき１を施して自己発熱型無機多孔質膜７とする。この自己発熱型無機多孔質膜７に通電し発熱させながら、高粘度や高融点の物質の透過あるいは気体や液体の殺菌を行なう。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機多孔質膜に金属めっきを施してなることを特徴とする自己発熱型無機多孔質膜。
【請求項２】
金属めっきがニッケル合金めっきであることを特徴とする請求項１記載の自己発熱型無機多孔質膜。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エマルションの製造や、精密ろ過、散気処理等に使用される無機多孔質膜に関し、とくに通電することにより発熱する自己発熱型の無機多孔質膜に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エマルションの製造や、精密ろ過、散気などに使用される多孔質膜として、アルミナセラミックス質や、ほうけい酸ガラス質の多孔質ガラス膜が広く用いられている。他にもＰＴＦＥ樹脂製膜（例えば、特許文献１参照。）等がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１５１８１６号公報（第２頁−第３頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
多孔質膜は、エマルションの製造や、精密ろ過、散気、除菌などに広く使われているが、処理する物質の粘度や、融点などが高い場合、多孔質膜の細孔を円滑に透過させることが困難になる。そこで、予め被処理物質を加温する方法が採られるが、透過中に冷えてしまう場合がある。また、除菌を目的とした精密ろ過に使用される場合、多孔質膜内に捕捉された菌やウィルスが細孔内で生息し続ける可能性があることは避けられない。
本発明は上記のような従来技術の課題に鑑みなされたものであり、透過物質による目詰まりを防止し、捕捉した菌やウィルスの殺菌を行なうことができる自己発熱型無機多孔質膜を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため本発明の自己発熱型無機多孔質膜は、無機多孔質膜に金属めっきを施してなることを第１の特徴とする。また、金属めっきがニッケル合金めっきであることを第２の特徴とする。
【０００６】
すなわち、無機多孔質膜に導電性のある金属めっきを施すことで、無機多孔質膜への通電が可能となり、これを抵抗体として発熱させることにより、エマルション製造や、精密ろ過、散気に使用する際、高粘度の物質や、高融点の物質などによる細孔の目詰まりを防止し、また除菌に際しては、菌やウィルスが捕捉または通過する際に殺菌してしまうものである。
【０００７】
膜を貫通する多数の細孔を有し、細孔の均一性について優れている無機多孔質膜としてシラス多孔質ガラス膜（以下、ＳＰＧという）がある。本発明者らは、このＳＰＧに無電解ニッケル合金めっきを施し、通電することにより発熱する自己発熱型の多孔質膜を得ることに成功した。
【０００８】
細菌やウィルスを捕捉あるいは通過させる間に殺菌するということを考慮すると、無機多孔質膜で、大孔径の細孔径を有し、気孔率の高い無機多孔質膜が適当である。本発明に係るＳＰＧは、通電により５００℃程度まで昇温することができる。
【０００９】
本発明は無機多孔質膜にめっきを施し通電可能とすることにより、無機多孔質膜自体が抵抗となりヒーターの役割を果たすものであり、無機多孔質膜として上述のＳＰＧが最も好適に使用できる。ＳＰＧは、細孔径を０．０５μｍ乃至２０μｍの範囲で自由に調整可能で、細孔径分布が均一であり、５００℃程度までの耐熱性を有している。また、無機多孔質膜に施す金属めっきとしては種々適用可能であるがニッケル合金めっきが好適である。
【００１０】
すなわち、ニッケル合金めっきは、ニッケル−タングステン−ボロン合金皮膜が比較的高い抵抗値を示し、熱安定性も優れているので好ましい。またニッケル−タングステン−ボロン合金皮膜中のタングステン含有量は１〜５０重量％で、ボロンの含有量は数％である。めっき厚については無機多孔質膜の発熱抵抗の値に合わせて調整が可能である。無機多孔質膜の形状自体は特に限定されないが、平板形、円柱形など使用目的に応じた形状に成形できる。また、めっきの方法としては、無機多孔質膜の細孔表面全てにめっきすることや、多孔質ガラスの細孔表面のめっき積層時間を制御したり、めっき液の細孔内への圧入力をコントロールすることにより、細孔内へのめっきの深度をコントロールして、無機多孔質膜の膜厚方向に、細孔の一定の深さまでめっきすることが可能である。このように本発明は、無機多孔質膜において、ニッケル合金めっきを施すことにより、細孔を塞がない程度に細孔表面にニッケル合金めっきを、全面もしくは、部分的にめっきを施し、めっき層を通電させることにより無機多孔質膜自体が多孔質膜の機能を失うことなく、５００℃程度まで昇温することを可能にした。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に示す実施例に基づいて説明する。実施例では、図１に示すような円筒状のＳＰＧに表１に示す条件でニッケル合金めっき１を施して通電させ、表２に示すような発熱性能試験を行った。
【００１２】
【実施例】
めっきしたＳＰＧ管の両端部分に通電させるために必要な端子を接続し、スライダック抵抗器（５Ａ、０Ｖ〜１３０Ｖ）を介して通電した。このときのＳＰＧ２とめっきを施した条件を表１に示す。表１から分かるように、ＳＰＧ２の外表層及び内表層に厚さ０．７μｍのニッケル合金めっきを施して自己発熱型ＳＰＧ７を製作した。この自己発熱型ＳＰＧ７の断面は図２のようにＳＰＧ（無機多孔質膜層）２をニッケル合金めっき層１で挟んだ３層構造になっていることを電子顕微鏡下で確認することができる。また、図８に示すように、膜厚７５０μｍに対して、ニッケル合金めっき層１が多孔質ガラス表面６より約１２５μｍ程度の深さまで入り込んでおり、細孔５表面に約０．７μｍのめっき厚でめっきされていることが確認できた。
【００１３】
【表１】
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【００１４】
ＳＰＧはアンモニアなどの塩基性、アセトアルデヒドのような中性のガスを吸着するという特性があり、また、ニッケルめっきを施すことにより硫化水素のような酸性ガスを吸着するという特徴をもたせることができる。また、ＳＰＧに吸着した汚れは４００℃程度に加温することにより、元の清浄なＳＰＧに再生することができる。すなわち、自己発熱型ＳＰＧは表２に示すようにわずかな消費電力で４００℃という高温にまで昇温することが可能であることから、通電により自己再生することが可能となる。
【００１５】
【表２】
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【００１６】
尚、本発明は上記実施例に限定されず、種々の応用変形が可能である。例えば、上記試験例では無機多孔質ガラス形状を円筒状に形成したものを使用し、めっき被膜を円筒の内面部分、及び外面部分の細孔表面にめっき被覆したが、基材となる無機多孔質膜を円筒状に形成したものの場合、図３に示すように外面のみにめっき層を施したり、図４に示すように円筒の内面のみにめっき層を施したものも使用できる。また、図５に示すように内部が詰った柱状の無機多孔質膜の外面にめっき層を施すものでもよく、図６及び図７に示すように、平板状や他の形状に形成したものも使用できる。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように、本発明の自己発熱型無機多孔質膜は、多孔質膜自体を発熱体とすることができるので、ろ過や乳化技術において、融点の高い物質などを処理する際に多孔質膜自体を発熱させることで、細孔の目詰まりを防止しつつろ過、乳化することが可能となる。また、細菌やウィルスなどが混入している気体や液体など高温に発熱している自己発熱無機多孔質膜を通すことにより殺菌できるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自己発熱型無機多孔質膜を示す斜視図である。
【図２】めっき層を多孔質ガラスの内外面に施した場合を示す図１のＡ矢視断面図である。
【図３】めっき層を多孔質ガラスの外面のみに施した場合を示す図１のＡ矢視断面図である。
【図４】めっき層を多孔質ガラスの内面のみに施した場合を示す図１のＡ矢視断面図である。
【図５】自己発熱型無機多孔質膜の他の実施例を示し、多孔質ガラス形状を円柱状に形成してめっき層を外表面に施した場合を示す断面図である。
【図６】自己発熱型無機多孔質膜の他の実施例を示し、無機多孔質膜の形状を板状に形成してめっき層を外表全面にわたって施した場合を示す断面図である。
【図７】自己発熱型無機多孔質膜の他の実施例を示し、無機多孔質膜の形状を板状に形成してめっき層を外表面の一部に施した場合を示す断面図である。
【図８】図７のＢ部分の一部拡大断面図である。
【符号の説明】
１  ニッケル合金めっき層（発熱抵抗体）
２  多孔質ガラス層（無機質多孔膜）
３  ニッケル合金めっき被膜
４  多孔質ガラス（ＳＰＧ）
５  細孔
６  多孔質ガラス表面
７  自己発熱型無機多孔質膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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