(57)【要約】【課題】ケーク濾過の機構を利用する濾過用フィルターを提供することである。【解決手段】実施形態の濾過用フィルターは、複数の貫通孔を有する網目状のフィルター基材と、このフィルター基材の表面を被覆するめっき層と、を持つ。  めっき層は、多面体形状の析出物の集合体で形成されている。前記析出物は、最大外形寸法の平均値が０．５〜１０μｍである。前記めっき層の被覆された前記貫通孔の内接円の直径の平均値は１〜２０μｍである。前記フィルター基材の面積に対する前記めっき層の被覆された前記貫通孔の面積は０．０４〜５．００％である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の貫通孔を有する網目状のフィルター基材と、
このフィルター基材の表面を被覆するめっき層と、を有し、
前記めっき層は、多面体形状の析出物の集合体で形成され、
前記析出物の最大外形寸法の平均値が０．５〜１０μｍであり、
前記めっき層の被覆された前記貫通孔の内接円の直径の平均値が１〜２０μｍであり、
前記フィルター基材の面積に対する前記めっき層の被覆された前記貫通孔の面積が０．０４〜５．００％である濾過用フィルター。
【請求項２】
前記めっき層は、ニッケルまたはニッケル合金である請求項１に記載の濾過用フィルター。
【請求項３】
前記フィルター基材は、線材およびこの線材の表面に形成された下地層を含む請求項１または請求項２に記載の濾過用フィルター。
【請求項４】
前記線材は、金属である請求項３に記載の濾過用フィルター。
【請求項５】
前記めっき層の表面に、被処理液との親和性が異なる領域が形成されている請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の濾過用フィルター。
【請求項６】
前記めっき層の表面の一部が、改質処理されている請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の濾過用フィルター。
【請求項７】
前記めっき層は、その表面に
島状の複数の第１領域と、
被処理液との親和性が前記第１領域とは異なる第２領域と
が形成されている請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の濾過用フィルター。
【請求項８】
前記第１領域は、前記めっき層の表面をシランカップリング剤で処理して形成される請求項７に記載の濾過用フィルター。
【請求項９】
前記第１領域は、前記めっき層の表面に１種または２種以上の樹脂を付着させて形成されたものである請求項７に記載の濾過用フィルター。
【請求項１０】
前記樹脂は、フッ素樹脂を含む請求項９に記載の濾過用フィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、濾過用フィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、工業の発達や人口の増加により、水資源の有効利用が求められるようになってきている。水資源の有効利用を図るためには、工業排水や生活排水などの各種の排水を浄化して、再利用することが重要である。排水を浄化するためには、水中に含まれる水不溶物や不純物を分離除去する必要がある。
水中に含まれる水不溶物や不純物の粒子を分離除去する方法として、例えば、膜分離法、遠心分離法、活性炭吸着法、オゾン処理法、凝集剤添加による浮遊物質の沈殿除去法が挙げられる。
【０００３】
膜分離法に代表される濾過法では、さまざまな形態の膜や濾過材を用いたフィルターに、除去対象物質である懸濁物質（以下、ＳＳ粒子と表記する場合がある。）を含む水を通過させて、水中からＳＳ粒子を分離している。代表的な濾過機構としては、表面濾過、深層濾過（デプス濾過）、ケーク濾過と呼ばれる機構がある。
【０００４】
表面濾過は、フィルターの表面でフィルターを通過する水中に含まれるＳＳ粒子を受け止める機構である。表面濾過では、主にフィルターの孔よりも大きいＳＳ粒子が捕捉される。例えば、膜を用いる濾過では、主に表面濾過の機構が用いられている。
深層濾過は、フィルターの表面だけでなく孔の内面など、ＳＳ粒子を含む水と接するフィルター表面全面へのＳＳ粒子の付着を利用する機構である。深層濾過では、主にフィルターの孔よりも小さい粒子が捕捉される。例えば、砂などの濾過材が充填された塔を用いる濾過においては、深層濾過の機構が用いられている。
ケーク濾過は、フィルターに捕捉されたＳＳ粒子自身がケークを形成し、フィルターとして機能する機構である。ケーク濾過では、深層濾過よりもさらに小さいＳＳ粒子が捕捉される。
【０００５】
従来、金網を用いたフィルターを用いて、水中からＳＳ粒子を分離する濾過では、主に表面濾過の機構が用いられている。金網を用いたフィルターでは、フィルターとＳＳ粒子を含む水との接触面積を確保しにくいため、深層濾過の機構を利用できない場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２４５３１７号公報
【特許文献２】特開平７−１５５５２０号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】S.Chakraborty,Role  of  organic  additives  in  nickel  plating,Transactions  of  the  Metal  Finishers’Association  of  india,Vol.12,No.3-4(2003)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、ケーク濾過の機構を利用する濾過用フィルターを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態の濾過用フィルターは、複数の貫通孔を有する網目状のフィルター基材と、このフィルター基材の表面を被覆するめっき層と、を持つ。
めっき層は、多面体形状の析出物の集合体で形成されている。前記析出物の最大外形寸法の平均値が０．５〜１０μｍである。前記めっき層の被覆された前記貫通孔の内接円の直径の平均値は１〜２０μｍである。前記フィルター基材の面積に対する前記めっき層の被覆された前記貫通孔の面積は０．０４〜５．００％である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態の濾過用フィルターを示す斜視模式図。
【図２】実施例１の濾過用フィルターを示す顕微鏡写真。
【図３】実施例２の濾過用フィルターを示す顕微鏡写真。
【図４】実施例１９の濾過用フィルターを示す顕微鏡写真。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施形態の濾過用フィルターを、図面を参照して説明する。
図１は、第１の実施形態の濾過用フィルターを示す斜視模式図である。図１に示す濾過用フィルター１は、複数の貫通孔５を有する網目状のフィルター基材と、フィルター基材の表面を被覆するめっき層３とを持つ。図１に示す濾過用フィルター１では、フィルター基材が、線材２と、線材２の表面に形成された下地層４と、線材２間に形成された貫通孔５とで形成されている。
【００１２】
図１に示す濾過用フィルター１では、平織された線材２が網目状に配置されている。したがって、複数の貫通孔５は、略等間隔でマトリクス状に配置されている。
線材２の材料としては、水などの被処理液中で使用できるものが用いられる。線材２の材料は、めっき処理を用いて、めっき層３、またはめっき層３および下地層４を容易に形成できるように、金属であることが好ましい。線材２に用いる金属としては、例えば、鉄、ニッケル、銅、および、これらの合金などを用いることが好ましい。その中でも特に、線材２に用いる金属として、耐蝕性に優れ、低コストで、加工しやすい材料であるステンレスを用いることが好ましい。
【００１３】
下地層４は、めっき層３の線材２への接着性を高めるために、必要に応じて設けられるものである。下地層４に用いられる材料としては、例えば、線材２の表面にニッケル合金からなるめっき層３を形成する場合、ニッケルまたはニッケル合金を用いることが好ましい。ニッケル合金としては、ホウ素、リン、亜鉛から選ばれる一種以上の元素を含有するものが挙げられる。
下地層４の厚みは、めっき層３の線材２への接着性を向上させることができる厚みであればよい。図１に示す濾過用フィルター１においては、下地層４の厚みを制御することによって、貫通孔５の大きさを調整してもよい。この場合、下地層４の厚みは、必要とする貫通孔５の大きさに応じて適宜決定される。
【００１４】
図１に示すめっき層３は、多面体形状の複数の析出物が下地層４の表面に集合してなる集合体で形成されている。図１に示す集合体は、複数の多面体が相互に結合して体積の一部を共有している（図２および図３参照）。多面体形状の複数の析出物は、それぞれ、３つ以上の平面が交わる頂点を複数有している。各析出物は、図２および図３に示すように、それぞれ異なる形状および異なる大きさを有しており、下地層４の表面に密集して形成されている。その結果、多面体形状の辺に相当する部分は、不規則な方向を向いている。
【００１５】
多面体形状の析出物の最大外形寸法の平均値は０．５〜１０μｍが好ましい。析出物の平均最大外形寸法が上記範囲内であると、被処理液中のＳＳ粒子が引っかかりやすいものとなる。特に、被処理液中のＳＳ粒子の平均粒子径が０．１〜１０μｍである場合、めっき層３にＳＳ粒子が引っかかりやすいものとなる。したがって、被処理液中のＳＳ粒子の平均粒子径が上記範囲である場合に、深層濾過の機構によって効率よくＳＳ粒子を捕捉できる。また、析出物の平均最大外形寸法が上記範囲内であると、めっき層３にＳＳ粒子が引っかかりやすいため、濾過用フィルター１に捕捉されたＳＳ粒子によってケークが形成されやすくなる。その結果、ケーク濾過の機構を用いてＳＳ粒子を捕捉しやすいものとなり、ＳＳ粒子を除去する機能の高い濾過用フィルター１となる。
【００１６】
析出物の平均最大外形寸法が０．５μｍ未満であると、めっき層３の表面の凹凸が減少するとともに、多面体形状の析出物の間の空隙を通る被処理液量が低下して、めっき層３へのＳＳ粒子の付着が起こりにくくなる。析出物の平均最大外形寸法は、２μｍ以上であることがさらに好ましい。また、析出物の平均最大外形寸法が１０μｍを超えると、めっき層３とＳＳ粒子を含む被処理液との接触面積が減少して、めっき層３へのＳＳ粒子の付着が起こりにくくなる。析出物の平均最大外形寸法は、８μｍ以下であることさらにが好ましい。
【００１７】
多面体形状の析出物の平均最大外形寸法は、以下に示す測定方法により測定する。
すなわち、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて拡大した濾過用フィルター１の写真を撮影し、画像処理を行う。具体的には、多面体形状の析出物の最も大きさの大きい部分の外形寸法を、一つの写真に対して代表的な１０か所を選択して測定し、その平均値を平均最大外形寸法と定義する。
【００１８】
めっき層３に用いられる金属としては、めっき処理によって、フィルター基材の表面に多面体形状の複数の析出物が得られるものを用いる。このような金属としては、鉄、ニッケル、銅、および、これらの合金などが挙げられる。めっき層３に用いられる金属としては、上記の金属の中でも特に、形状が制御しやすく耐食性に優れた金属であるため、ニッケルまたはニッケル合金を用いることが好ましい。ニッケル合金としては、ホウ素、リン、亜鉛から選ばれる一種以上の元素を含有するものが挙げられる。
【００１９】
平面視で、めっき層３の被覆された貫通孔５の内壁に接する内接円５１の直径の平均値は１〜２０μｍが好ましい。内接円５１の直径の平均値は、貫通孔５の大きさおよび濾過用フィルター１の開孔率を決定するものである。図１に示す濾過用フィルター１では、内接円５１の直径の平均値は、下地層４およびめっき層３を形成する前の線材２間の間隔と、下地層４の厚みと、めっき層３の厚みのうち、いずれか一つ以上を変化させることによって、調整できる。
【００２０】
平面視で、めっき層３の被覆された貫通孔５の内壁に接する内接円５１の直径の平均値が、１〜２０μｍであると、特に、被処理液中のＳＳ粒子の平均粒子径が０．１〜１０μｍである場合に、貫通孔５の大きさが適切なものとなる。したがって、濾過用フィルター１に捕捉されたＳＳ粒子によって、貫通孔５をふさぐケークが容易に形成され、ケーク濾過の機構を用いてＳＳ粒子を捕捉しやすいものとなる。
【００２１】
平面視で、めっき層３の被覆された貫通孔５の内壁に接する内接円５１の直径の平均値が１μｍに満たないと、濾過用フィルター１を通過できる被処理液量が不十分となる。このため、内接円５１の直径の平均値は、２μｍ以上であることがさらに好ましい。また、内接円５１の直径の平均値が２０μｍを超えると、表面濾過の機構によって主に捕捉される大きいＳＳ粒子の大きさが大きいものとなる。このため、ＳＳ粒子の平均粒子径が例えば１．０〜１０μｍである場合、比較的大きいＳＳ粒子が捕捉されにくくなる。また、内接円５１の直径の平均値が２０μｍを超えると、貫通孔５が大きくなるため、貫通孔５をふさぐケークが形成されにくくなる。したがって、内接円５１の直径の平均値は１２μｍ以下であることが好ましく、７μｍ以下であることがさらに好ましい。内接円５１の直径の平均値が１２μｍ以下であると、表面濾過の機構を利用して、ＳＳ粒子の平均粒子径が例えば１〜１０μｍである場合にＳＳ粒子を効率よく捕捉できる。
【００２２】
本実施形態の濾過用フィルター１では、濾過するＳＳ粒子を含む被処理液中に、内接円５１の直径の平均値よりも大きい粒径のＳＳ粒子が含まれていなくても、貫通孔５をふさぐケークが容易に形成される。これは、めっき層３の表面に捕捉された小さい粒径のＳＳ粒子が、めっき層３の表面で凝集して凝集体を形成し、これが貫通孔５へ移動してケークを形成するためと推定される。
【００２３】
めっき層３の表面でのＳＳ粒子の凝集体は、ＳＳ粒子の平均粒子径が例えば１．０μｍである場合と比較して、平均粒子径が０．１μｍである場合の方が容易に形成される。これは、ＳＳ粒子の粒径が小さい程、被処理液に対する抵抗が小さいためと推定される。被処理液に対する抵抗が小さいＳＳ粒子は、めっき層３の表面にとどまる時間が長くなるため、凝集体として成長しやすいものと推定される。
【００２４】
平面視で、めっき層３の被覆された貫通孔５の内壁に接する内接円５１の直径の平均値は、以下に示す測定方法により測定する。
すなわち、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて拡大した濾過用フィルター１の写真を撮影し、画像処理を行う。具体的には、平面視で、めっき層３の被覆された貫通孔５の内壁に接する内接円５１の直径を、一つの写真に対して代表的な１０か所を選択して測定し、その平均値を内接円５１の直径の平均値と定義する。
【００２５】
濾過用フィルター１においては、めっき層３の析出物の平均最大外形寸法と、平面視で、めっき層３の被覆された貫通孔５の内壁に接する内接円５１の直径の平均値とが、下記の関係を満たすものであることが好ましい。すなわち、析出物の平均最大外形寸法をＡとし、上記の内接円５１の直径の平均値をＢとしたときに、Ａ≦３Ｂを満たすものであることが好ましい。
上記のＡ≦３Ｂを満たす場合、目詰まりが生じにくく、深層濾過および表面濾過の機構を利用して効率よくＳＳ粒子を捕捉できる濾過用フィルター１となる。内接円５１の直径の平均値が、析出物の平均最大外形寸法に対して極端に小さいと、深層濾過の機構によってめっき層３の表面に捕捉されるＳＳ粒子の粒径と、表面濾過の機構によって貫通孔５に捕捉されるＳＳ粒子の大きさとが逆転し、目詰まりが起こりやすくなる場合がある。
【００２６】
濾過用フィルター１のめっき層３の表面には、被処理液との親和性が異なる領域が形成されていることが好ましい。具体的には、めっき層３の表面に、島状の複数の第１領域６と、被処理液との親和性が第１領域６とは異なる第２領域７とが形成されていることが好ましい。第１領域６は、第２領域７中に略均一に分布していることが好ましい。各第１領域６の形状は、特に限定されるものではなく、例えば、平面視で、円形、楕円形、多角形など如何なる形状であってもよい。また、複数の第１領域６の形状および面積は、それぞれ異なっていてもよいし、一部または全部が同じであってもよい。
【００２７】
各第１領域６は、直径が０．０５μｍ以上かつ濾過用フィルター１の線径以下の円形に相当する面積を有していることが好ましい。各第１領域６の面積が上記範囲内であると、被処理液に含まれるＳＳ粒子とめっき層３の表面との接触する確率を、より効果的に増加させることができる。さらに、各第１領域６の面積は、直径が１μｍ以上かつ濾過用フィルター１の線径の半分程度の円形に相当する大きさであることがより好ましい。
【００２８】
めっき層３の表面の面積に対する第１領域６の面積の割合は、１〜５０％であることが好ましい。第１領域６の面積の割合が１％以上であると、被処理液との親和性が異なる第１領域６と第２領域７とを有することによるめっき層３の表面における被処理液の流れを複雑にする効果が十分に得られる。第１領域６の面積の割合は５％以上であることが、より好ましい。また、第１領域６の面積の割合が５０％以下であると、第１領域６の面積よりも改質処理されなかった第２領域７の面積が少なくなることがなく、第１領域６を形成することによるめっき層３の表面における被処理液の流れを複雑にする効果が十分に得られる。第１領域６の面積の割合は２０％以下であることが、より好ましい。
【００２９】
めっき層３の表面の面積に対する第１領域６の面積の割合は、ＳＥＭなどの電子顕微鏡を用いて拡大した濾過用フィルター１の写真を、画像処理することによって算出できる。
【００３０】
第１領域６は、めっき層３表面の一部が、改質処理されていることにより形成されたものであることが好ましい。このような第１領域６としては、めっき層３の表面をシランカップリング剤で処理して形成されたもの、またはめっき層３の表面に１種または２種以上の化合物を付着させて形成されたものであることが好ましい。
第１領域６が、めっき層３の表面をシランカップリング剤で処理して形成されたものである場合、シランカップリング剤が、濾過用フィルター１の表面の水酸基と化学的に結合するため、耐久性に優れる濾過用フィルター１となり、好ましい。
【００３１】
シランカップリング剤としては、例えば、一般式［ＲａＳｉ（ＯＲ′）４−ａ］（式中、Ｒはビニル基、アリール基、アクリル基、炭素数１〜１８のアルキル基、水素原子またはハロゲン原子であり、Ｒ′はビニル基、アリール基、アクリル基、炭素数１〜８のアルキル基または水素原子である。ａは１〜３の整数である。）で示される有機ケイ素化合物が挙げられる。具体的には、シランカップリング剤として、プロピルトリメトキシシラン、メ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、メチルトリイソプロポキシシラン、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、ジメチルジメトキシシランなど公知の化合物を使用できる。
【００３２】
第１領域６が、めっき層３の表面に１種または２種以上の化合物を付着させて形成されたものである場合、化合物としては以下に示すものを用いることができる。
第１領域６のめっき層３の表面に付着させた化合物としては、具体的には、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂などの疎水性の樹脂を用いることができ、これらの共重合体、混合物を用いてもよい。これらの疎水性の樹脂で形成された粒子は、界面活性剤を用いて水などの溶液に分散させることにより分散液（スラリー）を形成できるものである。このため、後述する製造方法を用いて容易に、めっき層３の表面に１種または２種以上の樹脂が付着した第１領域６を形成でき、好ましい。上記の疎水性の樹脂の中でも、ニッケルまたはニッケル合金からなるめっき層３が形成されている場合には、第１領域６のめっき層３の表面に付着した化合物として、疎水性と高い耐久性を兼ね備えているフッ素樹脂を用いることが好ましい。
上記の樹脂で形成された粒子を分散させるために使用する界面活性剤としては、例えば、炭化水素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤などを用いることができる。
【００３３】
濾過用フィルター１において、平面視で、フィルター基材の面積（濾過用フィルター１の面積）に対するめっき層３の被覆された貫通孔５の面積である開孔率は、０．０４〜５．００％であることが好ましい。濾過用フィルター１の開孔率が０．０４〜５．００％であると、めっき層３を形成している多面体形状の析出物の間の空隙を通過して貫通孔５に向かう被処理液の量が十分に多くなり、めっき層３の表面にＳＳ粒子が付着しやすくなる。このため、深層濾過の機構によってＳＳ粒子を捕捉しやすいものとなる。また、開孔率が０．０４〜５．００％であると、めっき層３に捕捉されたＳＳ粒子が凝集して、濾過用フィルター１の貫通孔５をふさぐケークが形成されやすいものとなる。貫通孔５にケークが形成されると、ケーク濾過の機構を用いて、貫通孔５よりも大きさの小さいＳＳ粒子を効率よく捕捉できる濾過用フィルター１となる。
【００３４】
濾過用フィルター１の開孔率が０．０４％未満であると、濾過用フィルター１の通水量が不足して、実用性に劣るものとなる。濾過用フィルター１の開孔率は、０．１５％以上であることが好ましい。
また、濾過用フィルター１の開孔率が５．００％を超えると、めっき層３を形成している多面体形状の析出物の間の空隙を通過して貫通孔５に向かう被処理液の量が不足するため、めっき層３の表面へのＳＳ粒子の付着が抑制される。また、濾過用フィルター１の開孔率が５．００％を超えると、めっき層３の表面において、めっき層３の表面に付着したＳＳ粒子の凝集を十分に促進できなくなる。このため、貫通孔５をふさぐケークが形成されにくくなる。濾過用フィルター１の開孔率は２．５０％以下が好ましく、１．５０％以下であることがさらに好ましい。
【００３５】
濾過用フィルター１の開孔率は、以下に示す測定方法により測定した隣接する貫通孔５間の最短距離の平均値と、上述した方法を用いて測定した内接円５１の直径の平均値とを用いて、以下に示す方法により算出する。
図１に示す濾過用フィルター１においては、隣接する貫通孔５間の最短距離の平均値は、めっき層３によって被覆された線材２の平均線径である。このため、隣接する貫通孔５間の最短距離の平均値として、めっき層３によって被覆された線材２の平均線径を用いて、開孔率を算出する。
【００３６】
まず、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて拡大した濾過用フィルター１の写真を撮影し、画像処理を行う。具体的には、めっき層３によって被覆された線材２の線径を、一つの写真に対して代表的な１０か所を選択して測定し、その平均値をめっき層３に被覆された線材２の平均線径と定義する。
次いで、めっき層３に被覆された線材２の平均線径をＡ、内接円の直径の平均値をＢとして、Ｂ２／（Ａ＋Ｂ）２（％）で算出される値を開孔率と定義する。
【００３７】
次に、図１に示す濾過用フィルター１の製造方法について説明する。
濾過用フィルター１を製造するには、まず、平織の網目状に配置された線材２を用意する。
次いで、線材２の表面全面に、めっき処理を用いて、下地層４を形成する。下地層４を形成するためのめっき処理としては、従来公知の方法を用いることができる。例えば、ニッケルまたはニッケル合金からなるめっき層３を形成する前に、ステンレスからなる線材２の表面に下地層４を形成する場合には、電解ニッケルめっき処理または無電解ニッケルめっき処理を用いて、ニッケルまたはニッケル合金からなる下地層４を形成することが好ましい。
【００３８】
次に、下地層４の設けられた線材２の表面全面に、めっき処理によって、複数の多面体形状を有する析出物を析出させて、線材２をめっき層３で被覆する。めっき層３を形成するためのめっき処理としては、従来公知の方法を用いることができる。例えば、下地層４およびめっき層３がニッケルまたはニッケル合金からなるものである場合、下地層４の形成後、めっき浴に添加剤を添加して、連続して電解ニッケルめっき処理または無電解ニッケルめっき処理を用いて、めっき層３を形成することが好ましい。
【００３９】
複数の多面体形状を有する析出物で形成されているめっき層３を形成するためのめっき処理では、めっき浴に添加する添加剤の種類および濃度を変化させることにより、多面体形状の析出物の形状および大きさを変化させることができる（例えば、非特許文献１参照）。添加剤としては、２−ブチン−１，４−ジオールなどが挙げられる。
【００４０】
めっき層３を形成するためのめっき処理を行った後、必要に応じて熱処理を行って、めっき層３の結晶化（多面体化）を促進してもよい。
また、めっき層３を形成するためのめっき処理を行った後、必要に応じて、濾過用フィルターの耐久性を向上させるために、めっき層３の表面に金などで形成されている別のめっき層を形成してもよい。
【００４１】
次に、本実施形態においては、めっき層３の表面に、島状の複数の第１領域６と、第１領域６と被処理液との親和性が異なる第２領域７とを形成する。
第１領域６は、めっき層３の表面の一部を改質処理することによって形成できる。改質処理とは、めっき層３の表面の物性を変化させて、被処理液との物理的相互作用を変える処理である。したがって、めっき層３の表面のうち、改質処理された領域は、第１領域６となり、改質処理されなかった領域は、第１領域６と被処理液との親和性が異なる第２領域７となる。
【００４２】
改質処理は、濾過用フィルター１の表面を形成しているめっき層３の一部にのみ行う。めっき層３の表面の一部に改質処理を行うことにより、例えば、改質処理された被処理液の流れやすい（または流れにくい）第１領域６と、改質処理されなかった被処理液の流れにくい（または流れやすい）第２領域７とが形成される。その結果、めっき層３の表面における被処理液の流れが複雑になり、被処理液に含まれるＳＳ粒子とめっき層３の表面との接触する確率が増加する。したがって、ＳＳ粒子を除去する機能の高い濾過用フィルター１となる。
【００４３】
これに対し、例えば、濾過用フィルター１の表面を形成しているめっき層３の全体に改質処理を行った場合、めっき層３の表面全体が均一な状態を有していることに変わりはない。すなわち、改質処理後のめっき層３の表面における被処理液との物理的相互作用の変化は、めっき層３の表面全体で均一となる。したがって、改質処理を行っても、被処理液の流れやすい領域と、被処理液の流れにくい領域は形成されない。
【００４４】
めっき層３の改質処理としては、具体的には、親水化処理と疎水化処理とが挙げられる。
親水化処理としては、例えば、めっき層３にプラズマなどを放射することによってめっき層３の表面に水酸基を付与する処理、めっき層３の表面に親水性素材（二酸化チタンなど）を塗布する処理、めっき層３の表面と親水性の官能基を有するシランカップリング剤とを反応させる処理などが挙げられる。
疎水化処理としては、例えば、めっき層３の表面に疎水性素材を塗布する処理、めっき層３の表面と疎水性の官能基を有するシランカップリング剤とを反応させる処理などが挙げられる。
【００４５】
例えば、めっき層３がニッケルまたはニッケル合金で形成されている場合、改質処理として、疎水化処理を行うことが好ましい。ニッケルまたはニッケル合金で形成されているめっき層３の表面は、親水性を有している。このため、親水性を有するめっき層３の表面の一部に疎水化処理を行うことで、疎水化処理を行った第１領域６と、疎水化処理を行っていない第２領域７とにおいて、被処理液との親和性の差が大きいものとなる。よって、第１領域６と第２領域７とを有することによるめっき層３の表面における被処理液の流れを複雑にする効果が高いものとなる。また、めっき層３が、疎水化処理を行った第１領域６と、疎水化処理を行っていない第２領域７を有する場合、ＳＳ粒子を含む被処理液に含まれる気泡が、第１領域６の表面に付着して被処理液の流れを阻害することにより、めっき層３の表面における被処理液の流れが、より複雑になり、ＳＳ粒子がめっき層３の表面で凝集しやすいものとなる。
【００４６】
めっき層３の表面に疎水性素材を塗布することにより、めっき層３の一部に部分的に第１領域６を形成する方法としては、例えば、１種または２種以上の疎水性の化合物を含む溶液をめっき層３の表面に噴霧する方法、上記の溶液にめっき層３で被覆した後の線材２を浸漬する方法などが挙げられる。
上記の溶液をめっき層３の表面に噴霧する場合、上記の溶液の粘度を、例えば、数百ｍＰａ・ｓ以下に調整することが好ましい。また、上記の溶液は、二流体ノズルなどを用いて噴霧することが好ましい。また、上記の溶液をめっき層３の表面に塗布した後、加熱乾燥させてもよい。
【００４７】
上記溶液にめっき層３で被覆した後の線材２を浸漬する場合、疎水性の化合物を含む溶液として、溶媒中に疎水性の化合物を十分に低い濃度で溶解させたもの、または、疎水性の化合物で形成された粒子を界面活性剤を用いて分散させた分散液（スラリー）を用いることが好ましい。これらの溶液に浸漬させることにより、めっき層３の表面の一部にのみ、疎水性の化合物を付着させることができる。そして、浸漬後にめっき層３を乾燥させることで、めっき層３に疎水性の化合物が付着した第１領域６が得られる。
【００４８】
上記溶液をめっき層３の表面に噴霧する場合においても、めっき層３の表面の一部にのみ、容易かつ均一に疎水性の化合物を付着させるために、疎水性の化合物を含む溶液として、溶媒中に疎水性の化合物を十分に低い濃度で溶解させたもの、または、疎水性の化合物で形成された粒子を界面活性剤を用いて分散させた分散液（スラリー）を用いることが好ましい。
【００４９】
実施形態の濾過用フィルター１は、複数の貫通孔５を有する網目状のフィルター基材と、フィルター基材の表面を被覆するめっき層３とを有する。そして、めっき層３は、多面体形状の析出物の集合体で形成されており、析出物の最大外形寸法の平均値が０．５〜１０μｍであり、めっき層３の被覆された貫通孔５の内接円の直径の平均値が１〜２０μｍであり、開孔率が０．０４〜５．００％である。このため、以下に示す効果が得られる。
【００５０】
実施形態の濾過用フィルター１は、線材２を、多面体形状の複数の析出物の集合体で形成され、析出物の平均最大外形寸法が０．５〜１０μｍであるめっき層３で被覆しているので、例えば、線材２を球状粒子や粉砕物などの不定形粒子で被覆した場合と比べて、めっき層３の表面にＳＳ粒子がひっかかりやすいものとなる。しかも、このようなめっき層３は、めっき層３を形成している多面体形状の析出物の間の空隙が大きいものであるため、線材２を球状粒子や粉砕物などの不定形粒子で被覆した場合と比べて、濾過用フィルター１とＳＳ粒子を含む被処理液との接触面積が多いものとなる。このため、実施形態の濾過用フィルター１は、めっき層３の表面に付着するＳＳ粒子が多く、深層濾過の機構によって、効率よくＳＳ粒子を捕捉できる。
【００５１】
また、実施形態の濾過用フィルター１では、めっき層３を形成している多面体形状の析出物の間の空隙が大きく、多面体形状の析出物の間の空隙に被処理液が通りやすいため、開孔率を０．０４〜５．００％と低くすることができる。しかも、めっき層３は、線材２を被覆するものであり、めっき層３によって被覆された線材３間に形成されている貫通孔５をふさがない。このため、濾過用フィルター１にＳＳ粒子を含む被処理液を通過させると、表面濾過および深層濾過の機構によって捕捉されたＳＳ粒子によって、貫通孔５をふさぐように速やかにケークが形成される。したがって、濾過用フィルター１は、表面濾過の機構と深層濾過の機構に加えて、ケーク濾過の機構も利用できるものである。よって、実施形態の濾過用フィルター１は、優れた濾過性能が得られる。
【００５２】
これに対し、従来の濾過用フィルターは、表面濾過の機構を主に利用するものであり、めっき層３を形成している多面体形状の析出物の間の空隙がないため、深層濾過の機構を利用することは困難であった。また、従来の濾過用フィルターでは、めっき層３を形成している多面体形状の析出物の間の空隙がないため、開孔率を小さくすると、通水量を確保できなくなる。したがって、従来の一般的な濾過用フィルターでは、開孔率を十分に確保する必要があり、開孔率を０．０４〜５．００％と低くすることは困難であった。したがって、従来の濾過用フィルターでは、ケークが形成されにくく、ケーク濾過の機構を利用することは困難であった。
【００５３】
また、実施形態の濾過用フィルター１では、めっき層３は線材２を被覆しており、多面体形状の複数の析出物がフィルター基材の表面に集合してなる集合体で形成されている。したがって、濾過用フィルター１では、めっき層３と線材２との間に空間が存在していない。このため、例えば、めっき層３と線材２との間に空間が存在している場合と比較して、めっき層３が脱落しにくく、耐久性に優れた濾過用フィルター１となる。また、めっき層３と線材２との間に空間が存在していないので、めっき層３と線材２との間の空間に被処理液中のＳＳ粒子が詰まることがない。したがって、濾過用フィルター１は、洗浄が容易である。
【００５４】
また、濾過用フィルター１は、めっき層３の表面に、島状の複数の第１領域６と、第１領域６とは被処理液との親和性が異なる第２領域７とが形成されているので、めっき層３の表面における被処理液の流れが複雑である。このため、めっき層３の表面に、第１領域６と第２領域７とが形成されていない場合と比較して、被処理液に含まれるＳＳ粒子とめっき層３の表面との接触する確率が、より一層増加する。その結果、めっき層３の表面に付着するＳＳ粒子が多くなり、より一層濾過性能の高い濾過用フィルター１となる。
【００５５】
上記の実施形態では、線材２とめっき層３との間に、下地層４が設けられている濾過用のフィルターを例に挙げて説明したが、下地層は設けられていなくてもよい。
上記の実施形態では、網目状に配置された線材２の形状が平織である場合を例に挙げて説明したが、網目状に配置された線材２の形状は、特に限定されるものではなく、例えば、綾織、畳織であってもよい。フィルター基材が織物である場合、線材２同士が交差して重なることによって、濾過用フィルター１の表面に凹凸が形成される。このため、濾過用フィルター１の表面にＳＳ粒子がひっかかりやすいものとなり、より一層濾過性能の高いものとなる。
【００５６】
上記の実施形態では、フィルター基材が、線材２と、線材２の表面に形成された下地層４と、線材２間に形成された貫通孔５とで形成されている場合を例に挙げて説明したが、フィルター基材は、例えば、金属などで形成された板材に、貫通孔として所定の間隔で複数の開孔が設けられたもの（パンチングメッシュ）であってもよいし、その表面に下地層が形成されたものであってもよい。
上記の実施形態では、めっき層３の表面に、島状の複数の第１領域６と、被処理液との親和性が第１領域６とは異なる第２領域７とを有する場合を例に挙げて説明したが、第１領域６および第２領域７は形成されていなくてもよい。
【００５７】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、複数の貫通孔５を有する網目状のフィルター基材と、フィルター基材の表面を被覆するめっき層３とを持ち、めっき層３は、多面体形状の析出物の集合体で形成されており、析出物の最大外形寸法の平均値が０．５〜１０μｍであり、めっき層３の被覆された貫通孔５の内接円の直径の平均値が１〜２０μｍであり、フィルター基材の面積に対するめっき層３の被覆された貫通孔５の面積が０．０４〜５．００％である。よって、表面濾過の機構と深層濾過の機構に加えて、ケーク濾過の機構を利用でき、優れた濾過性能が得られる濾過用フィルターとなる。
【実施例】
【００５８】
以下、実施例を用いて詳細に説明する。
（実施例１）
ステンレス製の平織りの金網（目開き４５μｍ，線径３２μｍ）を用意した。これを、リンと亜鉛とニッケルとを含むめっき浴中に浸漬し、無電解ニッケルめっき処理を行った。このことにより、網目状に配置されたステンレスで形成されている線材をニッケル亜鉛合金からなる下地層で被覆した。
その後、下地層を形成しためっき浴中に、添加剤として２−ブチン−１，４−ジオールを添加して、無電解ニッケルめっき処理を行った。このことにより、下地層で被覆された線材を被覆するめっき層を形成し、実施例１の濾過用フィルターを得た。
表１に実施例１の濾過用フィルターのめっき層の形状と、多面体形状の析出物の平均最大外形寸法と、平面視で、めっき層の被覆された貫通孔の内壁に接する内接円の直径の平均値（内接円の直径の平均値）と、平面視で、フィルター基材の面積に対するめっき層の被覆された貫通孔の面積（貫通孔の割合（開孔率））とを示す。
【００５９】
【表１】
2016034614.tif 000003
【００６０】
得られた実施例１の濾過用フィルターを電子顕微鏡で観察した。図２は、実施例１の濾過用フィルターの顕微鏡写真である。図２に示すように、実施例１の濾過用フィルターの表面には、多面体形状の複数の析出物がフィルター基材の表面に集合してなる集合体が析出していた。また、図２に示すように、実施例１の濾過用フィルターのめっき層に被覆された線材間には貫通孔が存在していた。
【００６１】
実施例１の濾過用フィルターを濾過用の膜として濾過器に固定し、ＳＳ粒子として平均粒子径約０．１μｍのアルミナ粒子（バイカロックスＣＲ０．１）を１００ｍｇ／Ｌ含む水で形成されているスラリー（濁度２６６ＮＴＵ）を被処理液として準備し、最大圧力０．１ＭＰａで通水した。
その結果、アルミナ粒子で形成されているケークが形成されるまでの通水量（初期リーク量）は、単位面積当たり８ｃｍ（面積１ｃｍ２あたり１ｃｍ２×８ｃｍ＝８ｍｌの通水量）であった。また、アルミナ粒子で形成されているケーク形成後３分後までの処理水の濁度は、９．８ＮＴＵであった。
【００６２】
これらの結果を用いて、実施例１の濾過用フィルターについて、以下の項目を以下のように評価した。その結果を表１に示す。
「ケーク形成」
ケークが通水量２０ｃｍ以内に形成されたものを○、形成されなかったものを×とした。
「初期リーク」
ケークが形成されるまでの通水量（初期リーク量）が５ｍｌ以下ものを◎、１０ｍｌ以下のものを○、２０ｍｌ以下のものを△、形成されなかったものを×とした。
「処理水質」
ケーク形成後３分後までの処理水の濁度が、５ＮＴＵ以下ものを◎、１０ＮＴＵ以下のものを○、２０ＮＴＵ以下ものを△、２０ＮＴＵを超えたものを×とした。
【００６３】
表１に示すように、実施例１の濾過用フィルターでは、ケーク形成、初期リーク、処理水質の結果は、全て○であった。
【００６４】
（実施例２）
ステンレスの金網の種類（目開きおよび線径）を変えたこと以外は、実施例１とは同様にして、実施例２の濾過用フィルターを作製した。
表１に実施例２の濾過用フィルターのめっき層の形状と、多面体形状の析出物の平均最大外形寸法と、内接円の直径の平均値と、貫通孔の割合とを示す。
【００６５】
得られた実施例２の濾過用フィルターを電子顕微鏡で観察した。図３は、実施例２の濾過用フィルターの顕微鏡写真である。図３に示すように、実施例２の濾過用フィルターの表面には、多面体形状の複数の析出物がフィルター基材の表面に集合してなる集合体が析出していた。また、図３に示すように、実施例２の濾過用フィルターのめっき層の被覆された線材間には貫通孔が存在していた。
【００６６】
次いで、実施例２の濾過用フィルターを用いて、実施例１と同様にして、初期リーク量と、ケーク形成後３分後までの処理水の濁度を調べた。その結果、初期リーク量は、単位面積当たり１ｃｍ未満であった。また、ケーク形成後３分後までの処理水の濁度は、０．０６ＮＴＵであった。
実施例２の濾過用フィルターについて、実施例１と同様にして、ケーク形成、初期リーク、処理水質を評価した。その結果を表１に示す。
表１に示すように、実施例２の濾過用フィルターでは、ケーク形成の結果は○であり、初期リークおよび処理水質の結果は◎であった。
【００６７】
（比較例１）
めっき浴中に、添加剤を添加せず、めっき層の被覆された線材の線径が実施例１と同等となるようにしたこと以外は、実施例と同様にして、無電解ニッケルめっき処理を行った。このことにより、比較例１の濾過用フィルターを得た。比較例１の濾過用フィルターを電子顕微鏡で観察したところ、表面に多面体形状の析出物は形成されておらず、平滑であった。
比較例１の濾過用フィルターを濾過用の膜として濾過器に固定し、実施例１と同様にして被処理液を通水した。その結果、面積１ｃｍ２あたり２０ｍｌ通水させてもケークが形成されず、ケーク濾過ができなかった。
【００６８】
（実施例３〜１８、比較例２〜３）
ステンレスの金網の種類（目開きおよび線径）、下地層の厚さ、析出物の平均最大外形寸法を変化させたこと以外は、実施例１と同様にして、表１に示す実施例３〜１８、比較例２〜３の濾過用フィルターを作製した。
なお、下地層の厚さは、めっき処理の条件を変更することによって変化させた。また、析出物の平均最大外形寸法は、添加剤の添加量を変更することによって変化させた。
【００６９】
実施例３〜１４、比較例３の濾過用フィルターを用いて、実施例１と同様にして、初期リーク量と、ケーク形成後３分後までの処理水の濁度を調べ、評価した。その結果を表１に示す。
また、実施例１５〜１８、比較例２の濾過用フィルターを用い、ＳＳ粒子として平均粒子径約３．０μｍのアルミナ粒子（バイカロックスＣＲ３．０）を１００ｍｇ／Ｌ含む水で形成されているスラリー（濁度５３４ＮＴＵ）を被処理液として用いたこと以外は、実施例１と同様にして、初期リーク量と、ケーク形成後３分後までの処理水の濁度を調べ、評価した。その結果を表１に示す。
【００７０】
表１には、実施例１〜１８、比較例１〜３の濾過用フィルターについて、めっき層の被覆された線材の線径と、めっき層の形状と、多面体形状の析出物が形成されている場合の平均最大外形寸法と、内接円の直径の平均値と、貫通孔の割合と、通水した被処理液中のＳＳ粒子の平均粒子径とを示す。
【００７１】
表１に示すように、実施例１〜実施例１８では、全てケーク形成が○となり、初期リークおよび処理水質の評価に×がなかった。
これに対し、多面体形状の析出物の形成されためっき層のない比較例１では、ケークが形成されなかった。これは、めっき層がないため、濾過用フィルターの表面上でのアルミナ粒子の凝集が起こらなかったためと推定される。
また、比較例２では、内接円の直径の平均値および貫通孔の面積の割合が大きいため、ケークが形成されなかった。このため、初期リークおよび処理水質の評価が×となった。
比較例３では、貫通孔の面積の割合が０．０４％未満であるため、ほとんど被処理液が通水しなかった。
【００７２】
（実施例１９）
実施例１の濾過用フィルターに、フッ素樹脂であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＦＡ）樹脂粒子と、ポリアミドイミド樹脂粒子とを含む水であるスラリーをスプレーを用いて噴霧した。これらの樹脂粒子は、界面活性剤により水中に均一に分散されている。なお、めっき層の表面の面積に対するＰＦＡ樹脂またはポリアミドイミド樹脂の塗布された面積（第１領域の面積）の割合が、１０％になるようにスラリーを塗布した。また、スラリー中のＰＦＡ樹脂とポリアミドイミド樹脂との混合比は、質量比で８０／２０とした。
その後、３２０℃で３０分加熱してポリアミドイミド樹脂の硬化を進め、濾過用フィルター表面に焼き付け、実施例１９の濾過用フィルターを得た。
【００７３】
実施例１９の濾過用フィルターの表面状態を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて観察した。図４は、実施例１９の濾過用フィルターの顕微鏡写真である。図４に示す写真において、表面の色の異なっているところがフッ素樹脂の塗布された部分である。図４に示すように、樹脂の塗布された領域は、濾過用フィルターの表面に、めっき層に被覆された線材の線径よりも小さい大きさの島状に形成されていた。
【００７４】
（実施例２０、２４）
樹脂の種類を表２に示す樹脂とし、スラリー塗布後の焼き付け温度を２００℃としたこと以外は、実施例１９と同様にして、濾過用フィルターを作製した。
（実施例２１〜２３）
樹脂の種類を表２に示す樹脂とし、塗布方法として、以下に示すディッピングを用い、スラリー塗布後の焼き付け温度を２００℃としたこと以外は、実施例１９と同様にして、濾過用フィルターを作製した。
塗布方法としては、樹脂を含むスラリー中に実施例１の濾過用フィルターを浸漬して取り出した後、乾燥／加熱することにより作製した。
（実施例２５）
実施例１の濾過用フィルターの表面に、シランカップリング剤であるプロピルトリメトキシシラン（商品名：ＫＢＭ−３０３３、信越化学工業製）を、二流体ノズルを用いて噴霧した。その後１２０℃の乾燥機内でめっき層３と反応させ、濾過用フィルターを作製した。
【００７５】
【表２】
2016034614.tif 000004
【００７６】
実施例１９〜２５の濾過用フィルターを用いて、実施例１と同様にして、初期リーク量と、ケーク形成後３分後までの処理水の濁度を調べ、上記と同様にして評価した。その結果を表２に示す。
表２に示すように、実施例１９〜２５のいずれにおいても、ケーク形成、初期リーク、処理水質の評価が◎となり、実施例１と比較して向上した。
【００７７】
また、実施例２１において、微量のスラリーを通水した後の濾過用フィルターの表面について、エネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＸ）を用いて、ＳＳ粒子であるアルミニウムの元素分布と、フッ素樹脂に含まれるフッ素の元素分布を調べた。
その結果、濾過用フィルターの表面におけるアルミニウムの分布とフッ素の分布は一致していなかった。このことから、めっき層のフッ素樹脂の塗布された部分に選択的にＳＳ粒子が付着していないことが分かった。また、めっき層のフッ素樹脂が塗布されなかった部分に、ＳＳ粒子が凝集していることが分かった。
【００７８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００７９】
１…濾過用フィルター、２…線材、３…めっき層、４…下地層、５…貫通孔、６…第１領域、７…第２領域
【図１】
2016034614.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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