(57)【要約】      （修正有）【課題】苛酷な酸性雰囲気中において、耐熱性、耐薬品性、耐久性などがより優れた耐酸性フィルター、特にバッグフィルター用として好適な耐薬品性フィルターを提供する。【解決手段】織物または不織布からなる繊維フィルター材に、式１で示される化合物を主成分とするシラン系コート剤が塗布されてなり、かつ該シラン系コート剤が触媒の作用により硬化・固化されていることを特徴とする耐薬品性フィルター。2005220459.tif 000007（式１において、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３およびＲ４はそれぞれ同一または異なり、水素原子または炭素数が１〜４のアルキル基であり、ｎは２〜１０の数を示す。）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
織物または不織布からなる繊維フィルター材に、式１で示される化合物を主成分とするシラン系コート剤が塗布されてなり、かつ該シラン系コート剤が触媒の作用により硬化・固化されていることを特徴とする耐薬品性フィルター。
【化１】
2005220459.tif 000006
（式１において、Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3およびＲ4はそれぞれ同一または異なり、水素原子または炭素数が１〜４のアルキル基であり、ｎは２〜１０の数を示す。）
【請求項２】
上記繊維フィルター材が有機繊維により構成されている請求項１記載の耐薬品性フィルター。
【請求項３】
上記織物の目付が１００〜７００ｇ／ｍ2の範囲にある請求項１記載の耐薬品性フィルター。
【請求項４】
上記不織布の目付が２００〜１，５００ｇ／ｍ2の範囲にある請求項１記載の耐薬品性フィルター。
【請求項５】
繊維フィルター材が全芳香族ポリアミド繊維からなる請求項１〜４いずれかに記載の耐薬品性フィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐薬品性を有するフィルターに関する。さらに詳しくは、都市ゴミ焼却炉の排ガス、工場排気ガスなどの排ガス中の微粒子を捕集するバッグフィルターなどに利用され、特に耐酸性に優れた耐薬品性フィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、集塵用フィルターとして、種々のフィルターが知られている。一般に、集塵用フィルター用繊維としてよく利用されている繊維は、金属繊維、ガラス繊維、芳香族ポリアミド繊維（以下アラミド繊維と称することがある）などであるが、特にポリメタフェニレンイソフタルアミドに代表されるメタ型アラミド繊維がよく利用されている。メタ型アラミド繊維は、耐熱性に優れ、それを活かし、例えば都市ゴミ焼却炉や石炭ボイラーなどの排ガス中の微粒子などを捕集するバグフィルター用素材として、高温状態で暴露される分野で広く使用されている。しかしながら、排ガス中には硫酸ミスト、塩酸ミストなどが含有されており、長期間高温状態で運転されるため、繊維素材が劣化し、途中でバグフィルターが破損するなどのトラブルが発生しやすいという問題がある。このため、耐熱耐薬品性フィルターとして、耐熱性基布にフッ素系樹脂、シリコン樹脂、コロイダルアルミナなどを付着させてフィルターの耐熱性、耐薬品性、耐久性などを向上させる提案がされている。
【０００３】
例えば「ガラス繊維などの無機質繊維クロスにシリコン、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、グラファイトなどのフィルター用処理をするに際して、予めコロイダルアルミナによる処理を施しておくかまたはシリコン、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、グラファイトなどの処理と同時にコロイダルアルミナによる処理も行うことにより、該クロスに対し、０．０３〜５重量％の範囲でアルミナを該クロスに付着せしめてなるようにした高温用フィルタークロス」（特許文献１：特公昭４７−１４８６６号公報）、「全芳香族ポリアミド繊維および布帛をフッ素系樹脂エマルジョンで処理し該フッ素系樹脂被膜を付与した改良された全芳香族ポリアミド繊維および布帛」（特許文献２：特開昭５６−１０７０７３号公報）、「芳香族ポリアミド繊維からなる繊維構造物の繊維表面が硅素、アルミニウム、リチウムの酸化物からなる群から選ばれた１以上の化合物とフッ素系樹脂とで被覆されてなる耐薬品性濾材」（特許文献３：特開昭６１−１４９２１７号公報）、などが開示されている。
【０００４】
しかし、これらの技術をもってしても、耐熱性、耐薬品性、耐久性などは万全ではない。
その理由としては、フッ素樹脂などを繊維表面に均一に被覆させることが非常に困難であるために、樹脂に被覆されていない繊維表面が排ガス中の酸性ガスなどにより劣化され、フィルターとしての強度保持率が急激に低下することが挙げられる。そのため、バグフィルターとして使用する際には、バグフィルターの自重によりフィルター材が破損し、吹き漏れなどの重大な事故につながる恐れがある。
【０００５】
また、フッ素樹脂などを繊維表面に塗布させた場合、繊維素材特有の柔軟性が著しく損なわれるために、パルスジェット方式によるダストの払い落とし性が非常に悪くなり、圧力損失が上昇し、結果的にフィルター寿命が極端に短くなる可能性がある。
さらには、耐薬品性フィルターの材料として非常に高価な無機物とフッ素樹脂を使用するために、フィルターとしてのコストパフォーマンスが損なわれてしまう。
【０００６】
【特許文献１】特公昭４７−１４８６６号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特開昭５６−１０７０７３号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】特開昭６１−１４９２１７号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、苛酷な酸性雰囲気中において、耐熱性、耐薬品性、耐久性などがより優れた耐酸性フィルター、特にバッグフィルター用として好適な耐薬品性フィルターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、織物または不織布からなる繊維フィルター材に、式１で示される化合物を主成分とするシラン系コート剤が塗布されてなり、かつ該シラン系コート剤が触媒の作用により硬化・固化されていることを特徴とする耐薬品性フィルターに関する。
【０００９】
【化２】
2005220459.tif 000002
【００１０】
（式１において、Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3およびＲ4はそれぞれ同一または異なり、水素原子または炭素数が１〜４のアルキル基であり、ｎは２〜１０の数を示す。）
【発明の効果】
【００１１】
本発明の耐薬品性フィルターは、苛酷な酸性雰囲気中において、耐熱性、耐薬品性、耐久性などに優れ、特に耐酸性のバッグフィルター用として好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明では、式１に示したとおり、ケイ素原子の４個の置換基のうち、１個が加水分解不可能な置換基で置換されたものを繰り返し単位として含む化合物によって繊維フィルター材をコートすることにより、従来技術に見られる課題を解決したものである。式１の化合物は、従来より使用されているテトラアルコキシシランと比較して、隣接するケイ素原子との間で、強固なシロキサン結合の数が１つ足りないが、その分、未反応な結合が、いわば「宙ぶらりん」の形で残るため、コート膜の柔軟性を維持でき、そして結果的にはコート素材の柔軟性を維持できるのである。この柔軟性は、パルスジェット方式による払い落とし性に大きく影響を及ぼすことが知られている。
また、本発明者らは、式１の化合物が特別な加工方法を必要とすることなく、単繊維一本一本の表面に薄膜を均一にコートできることを発見した。この知見を利用してコート剤を織物、あるいは不織布に被覆することで、耐薬品性フィルター、特に酸性ガス雰囲気下で使用されるバグフィルターを提供できることが判明した。
【００１３】
ところで、間欠運転を行うプラントなどにおいては、運転を休止することによりバグハウス内の温度が一旦常温付近まで下がり、その結果、結露が生じるために、特にアミド結合やイミド結合を有する繊維フィルター材は加水分解されて、フィルターの強度が著しく劣化してしまう現象が見られた。
しかし、本発明の式１中のＲ4は、式１の化合物がその後の加水分解・重縮合反応を受けても、加水分解されないため、繊維表面に形成されるコート膜に有機性を与え、そして結果的にはフィルターに有機性、すなわち撥水性を与えることになる。そのため、結露が生じるような間欠運転を行うプラントにも、本発明によるフィルターを使用することができる。
【００１４】
以上のように、安価であるが、しかし無機性が強いテトラアルコキシシランと比較しても、式１の化合物を得るための原料（単量体）は同程度の安さで購入できる。したがって、式１の化合物を用いることにより、あえて高価ないわゆるシランカップリング剤を併用しなくとも、十分に有機性を持ち、かつ十分な強度を持った膜を有するフィルターを製造することができる。バグフィルターは、その自重により数パーセント伸長してしまう傾向があるが、本発明により十分な強度を持った膜を有するバグフィルターは寸法安定性に優れており、伸び止め効果も発揮する。
このように、本発明は、上記目的を達成するため、式１で示される化合物を使用することに特徴を有する。
以下に上記課題を解決するための手段を詳細に説明する。
【００１５】
まず、フィルター材を構成する繊維としては、従来、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、ポリアミド繊維、炭素繊維、金属繊維、ガラス繊維、フッ素繊維、有機耐熱性繊維などが知られているが、柔軟性を考慮すると有機繊維を用いることが好ましい。特に、有機耐熱性繊維としては、芳香族ポリアミド繊維、ポリフェニレントリアゾール繊維、ポリオキシジアゾール繊維、ポリイミド繊維、ポリベンゾイミダゾール繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、ポリアミドイミド繊維などが知られている。
本発明においては、上記繊維を単独、あるいは複合して用いることができるが、バグフィルターとして使用する場合には、高度な耐熱性、耐酸性および耐久性が要求されることから、全芳香族ポリアミド繊維が好ましく用いられている。
【００１６】
上記フィルター材は、用途などにより織物、あるいは不織布の形態に加工して用いることができる。紙などの繊維構造物は強度が不足しているためにフィルターとして使用することは不可能であり、また編物はダストを払い落とす際の寸法変化が大きいために吹き漏れダスト量が多くなり使用されることはない。
【００１７】
繊維フィルター材として、織物を使用する場合、フィラメント糸、あるいは紡績糸織物などを平織、綾織、朱子織などの織構成にすることが好ましく用いられる。この際の織物の目付は、１００〜７００ｇ／ｍ2、好ましくは２００〜４００ｇ／ｍ2 が適当であり、１００ｇ／ｍ2未満であるとフィルターとしての集塵効率が極端に低くなり、一方、７００ｇ／ｍ2を超えると柔軟性が損なわれてしまう。
【００１８】
また、繊維フィルター材として、不織布を使用する場合、フィルターの強度を向上させるために、基布を使用することもできる。基布は、総繊度が１１０〜１，５６０ｄｔｅｘ、好ましくは２７５〜１，１００ｄｔｅｘのヤーン（フィラメント糸または紡績糸）で構成される織物、例えば平織、綾織、朱子織などの織物組織が好ましく、なかでも平織物、特にメッシュ状の平織物であるスクリムが好ましい。基布に、該繊維（短繊維）からなるフェルトを一体成形する方法は特に限定する必要はなく、通常は該基布の上下に該繊維からなるウェブを積層し、常法、例えば両面からニードルパンチングする方法により得られる。
この際の不織布の目付は、２００〜１，５００ｇ／ｍ２、好ましくは４００〜６００ｇ／ｍ2 が適当であり、２００ｇ／ｍ2未満であるとフィルターとしての集塵効率が極端に低くなり、一方、１，５００ｇ／ｍ2を超えると柔軟性が損なわれてしまう。
【００１９】
以上の繊維フィルター材に使用される繊維の単繊維繊度は、０．５５〜１１ｄｔｅｘ、好ましくは０．８〜５．５ｄｔｅｘが適当であり、繊度が異なる２種以上の繊維を混合使用してもよい。また、不織布を使用する場合は予め捲縮が付与されている短繊維を不織布の構成繊維として用いるが、その繊維長は３１〜７６ｍｍの範囲が好ましい。
このようにして、本発明における繊維フィルター材を得ることができる。
【００２０】
本願発明では、上記織物、あるいは不織布からなる繊維フィルター材に、式１で示される化合物を主成分とするコート剤を塗布し、触媒の作用でこれを硬化・固化させるものである。
式１におけるＲ1,Ｒ2,Ｒ3およびＲ4は、それぞれ同一または異なっても良い、水素原子または炭素数が１〜４のアルキル基であり、ｎは２〜１０の数である。
【００２１】
かかる化合物は、単量体（アルキルトリアルコキシシラン、例えば、メチルトリメトキシシラン）を縮合することにより得ることができる。主鎖の繰り返しがｎ＝２〜１０であるのは、ｎ＝１、すなわち単量体を用いると、ポリマー化に時間が掛かかり、短時間で十分な強度を持ったコート膜を製造することが困難となるからである。しかしながら、ｎが１１以上となると、逆に、繊維フィルター材に塗布したときに、繊維フィルター材上でのポリマー化のためのアルコキシ基などの数が不足して、十分な強度を持ったコート膜を製造することが困難になる。したがって、本発明においては、式１の化合物は、ｎ＝２〜１０、中でもｎ＝２〜８の縮合体である。
【００２２】
なお、一般に単量体から式１のような縮合体を合成する場合、その重合度を正確に制御することは、技術的にいって、事実上不可能である。したがって、本発明でｎ＝２〜１０、好ましくはｎ＝２〜８のものを使用するとの意味は、重合度の分布から見て、主としてｎが２〜１０、好ましくは主として２〜８のものが含まれているようなコート剤を使用することに他ならず、例えばｎが１１以上である化合物が含まれていたとしても、差し支えない。
【００２３】
式１で示される化合物としては、具体的に、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、エチルトリプロポキシシランなどの縮合体を例示できる。なお、式１の化合物は、かかる単量体の１種類のみを縮合したものであっても、また上記例示した単量体の２種類以上を縮合したものであっても良い。
【００２４】
なお、式１の化合物における加水分解不可能な置換基（Ｒ4）の第一義的な役割は、コート膜に柔軟性を与えることにあるが、同時にコート膜に撥水性を付与するのであれば、Ｒ4はアルキル基とすることが好ましい。一般に有機性置換基は、炭素数が増えるほど、有機性すなわち撥水性が増加するが、炭素数があまり大きくなると、立体障害によりコート膜内に歪が生じて該コート膜の強度低下の原因となる。したがって、アルキル基の炭素数や式１の化合物（縮合体）を構成する各単量体の種類・量は、本明細書の実施例などを参照しつつ、予備的な製造試験を行うなどして決定することが好ましい。もっとも、コート膜への撥水性の付与は、後述する式２または式３の化合物を添加することによっても達成可能であるため、式１の化合物におけるＲ4をアルキル基とすることが必須というわけではない。
【００２５】
本発明では、式１の化合物に加え、下記式２の化合物（以下「化合物２」ともいう）および／または下記式３の化合物（以下「化合物３」ともいう）を含むコート剤を用いることができる。
【００２６】
【化３】
2005220459.tif 000003
【００２７】
（式２において、Ｒ5，Ｒ6およびＲ7はそれぞれ同一または異なり、水素原子、アルキル基またはアルケニル基であり、Ｒ8はその分子内にエポキシ基またはグリシジル基を含んでいても良い、アルキル基、アルケニル基またはフェニル基である。）
【００２８】
【化４】
2005220459.tif 000004
【００２９】
（式３において、Ｒ9およびＲ11はそれぞれ同一または異なった、水素原子、アルキル基またはアルケニル基であり、Ｒ10およびＲ12はその分子内にエポキシ基またはグリシジル基を含んでいても良い、アルキル基、アルケニル基またはフェニル基である。）
【００３０】
ここで、式２の化合物は、かかる単量体の２種以上であっても良い。また、式２の化合物は、かかる単量体の１種または２種以上を縮合した、２分子以上の縮合体であっても良い。ただし、式１に示す化合物は除く。
【００３１】
本発明では、式１の化合物に加え、上記式２の化合物を含むコート剤を使用することにより、これを使用せずに製造したフィルターに比べて、式２の化合物が有する有機性などの性質を新たに付与したり、または、有機性などの性質を増加することが可能である。かかる目的で加えられる式２の化合物は、４個の置換基のうち、３個が加水分解可能な置換基であり、残り１個が加水分解不可能な置換基から成り立つ化合物である。
式２において、Ｒ5,Ｒ6およびＲ7は、それぞれ同一または異なっていても良い、水素原子または炭素数１〜１０のアルキル基もしくはアルケニル基であり、Ｒ8は、その分子内にエポキシ基またはグリシジル基を含んでいても良い、炭素数が１〜１０のアルキル基、アルケニル基またはフェニル基である。
【００３２】
式２で示される化合物としては、具体的に、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、γ-（メタクリロキシプロピル）トリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、アミノプロピルトリメトキシシラン、β-（３、４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、γ−（メタクリロキシプロピル）トリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリス（βメトキシエトキシ）シランなどの単量体や、ビニルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、γ-（メタクリロキシプロピル）トリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、アミノプロピルトリメトキシシラン、β-（３、４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、γ−（メタクリロキシプロピル）トリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリス（βメトキシエトキシ）シランなどの２〜１０分子程度の縮合体を例示できる。
【００３３】
また、本発明では、式１の化合物を含むコート剤に加え、また、式１の化合物および式２の化合物の両方を含むコート剤に加え、さらに、上記式３の化合物を添加したコート剤を使用することによって、これを使用せずに製造したフィルターに比べて、式３の化合物が有する有機性などの性質を新たに付与したり、または、有機性などの性質を増加することが可能である。
【００３４】
式３の化合物は、４個の置換基のうち、２個が加水分解可能な置換基であり、他の２個が加水分解不可能な置換基から成り立つ化合物である。式３において、Ｒ9およびＲ11は、それぞれ同一または異なっていても良い、水素原子または炭素数１〜１０のアルキル基またはアルケニル基であり、Ｒ10およびＲ12は、その分子内にエポキシ基またはグリシジル基を含んでいても良い、炭素数が１〜１０のアルキル基、アルケニル基またはフェニル基である。
【００３５】
式３で示される化合物としては、具体的に、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、メチルビニルジメトキシシラン、メチルビニルジエトキシシランなどや、これらの２〜１０分子程度の縮合体を例示できる。なお、式３の化合物は、かかる単量体の２種以上であっても良く、また２分子以上の縮合体を使用する場合にも、かかる単量体の２種以上の縮合体であっても良い。
【００３６】
上記したような、式２の化合物または式３の化合物のいずれかをコート剤に添加することで、コート膜の有機性を増加できるが、式２および式３の化合物の両者をコート剤に添加すれば、コート膜の有機性をさらに向上させ、結果的にコート膜の撥水性などをさらに向上できる。
【００３７】
式２の化合物および／または式３の化合物は、コート剤の主成分である、上記式１で示される化合物に対し、一般的には総量が５０重量％を超えない範囲にてコート剤に添加することが好ましい。両者（化合物２〜３）の合計添加量がこの範囲を超えると、コート剤を繊維フィルター材に塗布したときに、主成分である式１の化合物との間でうまく結合せず、コート膜の強度が不十分となる可能性があるからである。したがって、実際に式２の化合物および／または式３の化合物を添加する場合には、添加量に依存してコート膜の強度が低下することを想定し、本明細書の実施例を参照しつつ、予備的な製造試験を行うなどして、目的を達成し得る添加量の範囲を明らかにしたうえで、添加を最小限に抑えるようにすることが好ましい。
【００３８】
なお、式２の化合物および式３の化合物における加水分解不可能な置換基（Ｒ8、Ｒ10、Ｒ12）の第一義的な役割は、コート膜に柔軟性を与えることにあるが、これらはアルキル基などの有機性置換であるため、同ときにコート膜に撥水性を付与する役割をも果たす。一般に、有機性置換基は、炭素数が増えるほど、有機性、すなわち撥水性が増加するが、炭素数があまり大きくなると、立体障害によりコート膜内に歪が生じてフィルターの強度低下の原因となる。したがって、有機性置換基の炭素数や式２および／または式３の化合物（縮合体を含む）を構成する各単量体の種類・量は、本明細書の実施例などを参照しつつ、予備的な製造試験を行うなどして決定することが好ましい。
【００３９】
従来から一般に用いられているゾル・ゲルコート剤は、出発原料にテトラアルコキシシラン［Ｓｉ（ＯＲ）4］やそのオリゴマー体が用いられる。このものを完全に加水分解反応[下記反応式１における（１）〜（３）]させてコート膜を形成させると、ケイ素原子の４個の結合全てが硬いシロキサン結合のネットワークを形成し、セラミックと同様に硬いが、しかし、柔軟性に欠けた脆い膜となってしまうため、繊維などの柔軟性を生かした膜材を製造することは事実上不可能であった。
しかしながら、本発明は、ケイ素原子の４個の置換基のうち、１個が加水分解されない式１の化合物をコート剤の主成分に用い、しかも該コート剤との相性が良く、繊維フィルター材の柔軟性を損なわない樹脂を選択し、さらに繊維フィルター材へのコート剤と樹脂との付着方法を適正化することで、この課題を解決したものである。
また、本発明では、加水分解されない置換基をそれぞれ１個または２個有する式２の化合物と式３の化合物をコート剤に添加することにより、さらに柔軟性などを増すことが可能となる。
【００４０】
以上の式１で示される化合物（化合物２〜３を含む、以下同じ）を硬化・固化させる触媒としては、一般に用いられている触媒が特別の制限なしに使用可能である。例えば、酸触媒であれば、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸、ギ酸または酢酸などを例示できる。塩基触媒であれば、アンモニア、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化２−ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウム、エタノールアミン、ジエタノールアミンまたはトリエタノールアミンなどが例示できる。これら通常の触媒を用いる場合は、式１の化合物（化合物２〜３を含む）を硬化・固化させるため、反応水を共存させる。
【００４１】
本発明にて塗布するコート剤は、このように、式１の化合物（化合物２〜３を含む）、触媒および反応水を含むものである。コート剤は、通常、使用する場合には特に問題は生じないが、これを長期保存する場合、反応水によってコート剤がゲル化し易い、という課題を生じる。これを解決するためには、上記したような通常の触媒ではなく、触媒として加水分解可能な有機金属化合物を用いると良い。加水分解可能な有機金属化合物を使用すれば、反応水を共存させる必要はなくなり、長期保存安定性のため好ましくなる。
【００４２】
有機金属化合物を式１の化合物（化合物２〜３を含む）と混合してコート剤とし、これを繊維フィルター材に塗布すると、繊維上の水分または空気中の水分（湿気）を吸い、有機金属化合物が自ら加水分解するが、このとき、式１の化合物とネットワークを形成し、式１の化合物（化合物２〜３を含む）が硬化・固化する。
本発明において好ましく用いられる有機金属化合物としては、例えばチタン、ジルコニウム、アルミニウムまたはスズを含むものを例示できる。より具体的には、テトラプロポキシチタネート、テトラブトキシチタネート、テトラプロポキシジルコネート、テトラブトキシジルコネート、トリプロポキシアルミネート、アルミニウムアセチルアセトナート、ジブチルスズジアセテートまたはジブチルスズジラウレートなどを例示できる。
【００４３】
以上の触媒（酸触媒、塩基触媒または上記有機金属化合物）の使用量は、式１で表される化合物（化合物２〜３を含む）１００重量部に対し、通常、０．１〜２０重量部、好ましくは０．５〜１０重量部である。
【００４４】
また、本発明において、塗布するコート剤には、式１の化合物（化合物２〜３を含む）、触媒、そして場合により必要となる反応水を均一に混合させるため、有機溶剤を添加することができる。この目的で使用される有機溶剤としては、アルコール類を例示できる。より具体的には、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ペンタノールまたはヘキサノールなどを例示できる。また、その添加量を制御することによって、コート剤の粘度や乾燥速度の調整も可能である。
【００４５】
このような調整の目的では、特に、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのグリコール類、メトキシエタノール、プロポキシエタノール、ブトキシエタノール、メトキシプロパノール、エトキシプロパノール、プロポキシプロパノールまたはブトキシプロパノールなどのセルソルブ類などの粘度や沸点の高い有機溶剤を単独または２種以上混合して使用することが好ましい。むろん、上記粘度や沸点の高い有機溶媒の１種以上と共に、上記アルコール類を同ときに添加しても良い。なお、コート剤の粘度や乾燥速度の調整を目的とする場合は、上記有機溶媒のみならず、界面活性剤によっても同様の効果を達成することができる。
特に、上記したグリコール類やセルソルブ類は、その分子内に水酸基を有しているため、式１の化合物（化合物２〜３を含む）の縮合反応によって形成されるシロキサン結合のネットワーク内に導入されることがある。グリコール類やセルソルブ類は有機性を有しているため、これが導入されることにより、得られるコート膜の有機性が増す、すなわち膜材の有機性が増すことになる。
【００４６】
以上の有機溶剤の使用量は、本発明で用いられるコート剤中の化合物１（化合物２〜３を含む）（および必要に応じて用いられる下記の他の添加剤）の濃度が、通常、１０〜８０重量％、好ましくは２０〜６０重量％である。
【００４７】
なお、本発明のコート剤には、顔料、難燃剤、紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤、安定剤、充填剤、潤滑剤、硬化剤、消泡剤、防カビ剤などの添加剤を配合することができる。
これらの添加剤は、１種単独で使用することも、また２種以上を併用することもできる。
【００４８】
本発明の耐薬品性フィルターは、織物または不織布からなる繊維フィルター材に、上記式１で示される化合物（化合物２〜３を含む）を主成分とするシラン系コート剤が塗布されてなり、かつ該シラン系コート剤が触媒の作用により硬化・固化されているものである。
【００４９】
本発明によるフィルターの製造方法は特に限定されないが、まず、任意の繊維フィルター材を、任意の寸法・形状に切断、加工し、これに上記したコート剤を塗布する。具体的な塗布の方法は、特に制限されないが、例えば、コート剤に繊維フィルター材を浸漬したり、コート剤を繊維フィルター材に塗りつけたり、あるいはコート剤を繊維フィルター材に吹き付けたりすることにより行い得る。
【００５０】
なお、コート剤を塗布後、乾燥・熱処理を施し、該コート剤を硬化・固化させる。
この硬化・固化のための乾燥・熱処理条件は、通常、温度３０〜２５０℃、好ましくは１２０〜２３０℃、時間１〜３０分、好ましくは１〜１０分である。
繊維フィルター材に対する本発明のコート剤の付与量は、固形分換算目付で、通常、２〜１５０ｇ／ｍ2、好ましくは１５〜７５ｇ／ｍ2である。
【００５１】
上記のように、繊維フィルター材に、コート剤を塗布すると、式１の化合物が加水分解し、下記反応式１の（１）〜（３）に示した反応を経て、シロキサン結合（Ｓｉ-Ｏ-Ｓｉ）が生成する。
【００５２】
反応式１；
（１）Ｓｉ−ＯＲ＋Ｈ2Ｏ  →  Ｓｉ−ＯＨ＋ＲＯＨ
（２）Ｓｉ−ＯＨ＋ＨＯ−Ｓｉ  →  Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ＋Ｈ2Ｏ
（３）Ｓｉ−ＯＨ＋ＲＯ−Ｓｉ  →  Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ＋ＲＯＨ
【００５３】
このようにして生成したシロキサン結合（Ｓｉ-Ｏ-Ｓｉ）内のＳｉ-Ｏの結合エネルギーは１０６ｋｃａｌ／ｍｏｌである。一方、有機化合物の典型的な結合であるＣ-Ｃ結合の結合エネルギーは８２．６ｋｃａｌ／ｍｏｌである。したがって、式１の化合物が加水分解することによって生成する、シロキサン結合を有するガラス質のコート膜は、有機化合物に比べ、はるかに熱的安定な結合を有していることが分かる。この熱的安定な結合により、本発明により形成されるコート膜は耐熱性に優れたものとなり、その結果、耐熱性に優れたフィルターの製造が可能となる。
【００５４】
また、本発明のコート剤が、触媒として上記した有機金属化合物（例えばテトラブトキシチタニウムなど）を含む場合は、コート剤中に反応水が含まれなくとも、上記の反応式１における（１）〜（３）の反応が進行するのであるが、この場合の反応は、詳しくは下記反応式２における（４）および（５）のようになる。
【００５５】
反応式２；
（４）Ｔｉ−ＯＲ＋Ｈ2Ｏ  →  Ｔｉ−ＯＨ＋ＲＯＨ
（５）Ｔｉ−ＯＨ＋ＲＯ−Ｓｉ  →  Ｔｉ−Ｏ−Ｓｉ＋ＲＯＨ
【００５６】
上記のように、Ｔｉ-Ｏ結合がコート膜内に導入されることにより、シロキサン結合のみのコート膜に比べ、さらに耐熱性を向上することができる。このように、触媒として有機金属化合物を使用すると、反応水を共存させる必要が無いばかりでなく、コート膜の耐熱性をさらに向上させ、そして結果的には得られるフィルターの耐熱性をよりいっそう強いものとできるのである。
【実施例】
【００５７】
以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、実施例はあくまで一例であって、本発明を限定するものではない。なお、実施例における性能評価は下記の方法で実施した。
【００５８】
≪耐酸性評価≫
実施例、または比較例のようにして作成したフィルターサンプルと３５重量％塩酸水溶液１．０ｇをポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製の容器に密閉し、１００℃×２時間の熱処理を行った。その後、サンプルを取り出し、１０分間流水にて水洗し、そのまま、１００℃の熱風乾燥機中で１時間保持した。
この処理前後での、サンプルの強度変化から耐酸性能を評価した。
【００５９】
≪フィルター硬さ≫
実施例、または比較例のようにして作成したフィルターサンプルを巾１０ｍｍにカットし、長さ５ｃｍのスパンを有する支持台の上に置き、その中央部に１０ｇの荷重を置いたときの撓み量（ｍｍ）を測定して硬さを判定した。
【００６０】
≪撥水度≫
ＪＩＳ  Ｌ  １０９２に基づき、級判定を行った。
【００６１】
実施例１
ポリエステル繊維（５５０ｄｔｅｘ、帝人テクノプロダクツ株式会社製）を経１４０本／５ｃｍ、緯９６本／５ｃｍ、目付２６５ｇ／ｍ2になるように４枚朱子織にて製織した。
次いで、特許第３４５６９５６号公報に記載の方法により合成したメチルトリメトキシシラン縮合体（ＭＴＭ）１４ｇ、フェニルトリメトキシシラン５ｇ、溶剤としてイソプロピルアルコール２０ｇ、触媒としてテトラブトキシチタニウム０．８ｇを混合しコート剤を調製した。
上記コート剤を織物に塗布して、フィルターを製造した。まず、該織物をコート剤に３０秒間浸漬した。その後、該繊維フィルター材が熱変形されるのを防ぐため、最初６０℃から乾燥を始め、徐々に温度を上げ、最終的に、１００℃まで温度を上げて、該繊維フィルター材を完全に乾燥し、本発明のフィルターを製造した。該コート剤をポリエステル織物に前述の方法にて付着させた結果、コート剤の付着量は、固形分換算目付で、１５ｇ／ｍ2であった。
【００６２】
実施例２
ポリメタフェニレンテレフタルアミド繊維（商品名：コーネックス、帝人テクノプロダクツ株式会社製）からなるスクリム；タテ、ヨコとも７５０ｄｔｅｘ（撚り数；１２０回／ｍ）の繊維からなる平織メッシュ状織物（タテ、ヨコとも、１５本／インチ）を作製した。
次いで、このスクリムを基布として、その両側に、機械捲縮を付与したポリメタフェニレンテレフタルアミド繊維（商品名：コーネックス、帝人テクノプロダクツ株式会社製）の、単繊維繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維長７６ｍｍのカット綿を、目付け５００ｇ／ｍ2 となるように配し、ニードルパンチングを行い、基布と一体化したフェルトを作製した。この繊維フィルター材の目付は、５００ｇ／ｍ2であった。
実施例１記載のコート剤を該フェルトに前述の方法にて付着させた結果、コート剤の付着量は、固形分換算目付で、５２ｇ／ｍ2であった。
【００６３】
比較例１
実施例１記載のポリエステル織物をそのままフィルターとして使用した。
【００６４】
比較例２
実施例２記載のフェルトをそのままフィルターとして使用した。
【００６５】
比較例３
実施例２記載のフェルトを羽毛状アルミナゾルの水分散液Ａ（商品名：ＡＳ−２００，日産化学株式会社製、濃度１０重量％）中に浸漬、絞りを行い、１５０℃で乾燥させた後、２００℃で熱処理を行い、羽毛状アルミナを繊維重量に対し３５ｇ／ｍ2の量を付着させた。
次いで、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）粒子水分散液（商品名：ＡＤ−１、旭硝子株式会社製、濃度６０重量％）８５重量部に熱可塑性フッ素系樹脂（ポリパーフルオロアルキルメタクリレート系共重合体）水分散液（商品名：ＡＧ３００１、旭硝子株式会社製、濃度２０重量％）２５５重量部を配合し水４１５重量部で稀釈した加工剤Ｂ中に浸漬、絞りを行い、１５０℃で乾燥、引き続き２００℃で熱処理を行った結果、加工剤Ｂの付着量は固形分換算目付で８２ｇ／ｍ2であった。なお、分散液Ａおよび加工剤Ｂの合計付着量は、固形分換算目付で、１１７ｇ／ｍ2であった。
【００６６】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明の耐薬品性フィルターは、過酷な酸性雰囲気中において、耐熱性、耐薬品性、耐久性に優れているので、バッグフィルターなどの耐酸性フィルターとして有用である。