(57)【要約】【課題】耐熱及び耐酸性を高い次元で両立し得るバグフィルター用リテーナー及びその製造方法の提供。【解決手段】金属線材１１１と、金属線材１１１の表面に形成されたコーティング層１１２と、を備え、コーティング層１１２はシリコン系樹脂を少なくとも含み、好適には、水に溶解させた水溶性のシリコン系樹脂の塗布液を金属線材１１１に塗布し、乾燥させて、シリコン系樹脂を含むコーティング層１１２を金属線材１１１の表面に形成させる工程を経て得られる、バグフィルター用リテーナー１０。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属線材と、金属線材の表面に形成されたコーティング層と、を備え、前記コーティング層はシリコン系樹脂を少なくとも含む、バグフィルター用リテーナー。
【請求項２】
シリコン系樹脂がアクリルシリコン樹脂であることを特徴とする請求項１に記載のバグフィルター用リテーナー。
【請求項３】
金属線材が鉄又は鉄含有合金からなる請求項１又は２に記載のバグフィルター用リテーナー。
【請求項４】
水に溶解させた水溶性のシリコン系樹脂の塗布液を金属線材に塗布し、乾燥させて、シリコン系樹脂を含むコーティング層を前記金属線材の表面に形成させる工程を有する、バグフィルター用リテーナーの製造方法。
【請求項５】
シリコン系樹脂がアクリルシリコン樹脂であることを特徴とする請求項４に記載の製造方法。
【請求項６】
塗布液が消泡剤をさらに含有することを特徴とする請求項４又は５に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気炉、溶鉱炉、転炉、ゴミ焼却炉等から発生する粉塵を含む排ガスを処理する集塵機に用いるバグフィルター用リテーナー、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気炉、溶鉱炉、転炉、ゴミ焼却炉等から発生する粉塵を含む排ガスを処理するため、集塵機が必要である。集塵機はろ布（バグフィルター）とバグフィルター用リテーナーとを備えている。ろ布（バグフィルター）は、粉塵を含む排ガスを通過させて粉塵を分離捕集するためのものである。バグフィルター用リテーナーは、ろ布の形状を保持するために、ろ布を内側から支持するものである。
【０００３】
通常、排ガスには粉塵に加えて硫黄酸化物（ＳＯＸ）、窒素酸化物（ＮＯＸ）、有機塩素化合物、ダイオキシン等が含まれている。金属製のバグフィルター用リテーナー、特に経済性に優れる鉄製のリテーナーは、排ガスに含まれる上記成分により腐食してしまうという問題がある。排ガスにおけるバグフィルター用リテーナーの腐食を防ぐには、耐酸性及び耐熱性を向上させる必要がある。
【０００４】
特許文献１の技術では、鋼線の周りにアルミ層を被覆したものをリテーナーとして用いており、硫黄雰囲気中でも腐食されず寿命が長いとのことである。
特許文献２には、触媒作用を発現させる目的で、白金等の金属触媒を担持させる旨の記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１０９３号公報
【特許文献２】特開２００１−９２２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記先行技術のように鉄製線材に金属を被覆したとしても、被覆した金属が排ガスと反応して腐食してしまうという問題がある。このように、バグフィルター用リテーナーにおいては、耐熱及び耐酸性の達成が十分であるとはいいがたい。これらを考慮し、本発明は、耐熱及び耐酸性を高い次元で両立し得るバグフィルター用リテーナー及びその製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らが鋭意検討した結果、以下の内容の本発明を完成した。
［１］金属線材と、金属線材の表面に形成されたコーティング層と、を備え、前記コーティング層はシリコン系樹脂を少なくとも含む、バグフィルター用リテーナー。
［２］シリコン系樹脂がアクリルシリコン樹脂であることを特徴とする［１］のバグフィルター用リテーナー。
［３］金属線材が鉄又は鉄含有合金からなる［１］又［２］のバグフィルター用リテーナー。
［４］水に溶解させた水溶性のシリコン系樹脂の塗布液を金属線材に塗布し、乾燥させて、シリコン系樹脂を含むコーティング層を前記金属線材の表面に形成させる工程を有する、バグフィルター用リテーナーの製造方法。
［５］シリコン系樹脂がアクリルシリコン樹脂であることを特徴とする［４］の製造方法。
［６］塗布液が消泡剤をさらに含有することを特徴とする［４］又［５］の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高い次元で耐酸性及び耐熱性を両立するバグフィルター用リテーナーが得られる。これは、シリコン樹脂における強固なシロキサン結合に起因するものと推察される。この効果は水に溶かしたシリコン系樹脂の塗布液を金属線材に被覆して乾燥させることで効率的に発現し得る。
また、本発明によれば、金属ではない樹脂によるコーティング層を有することによって、金属を塗布する場合ほどには手間や費用がかからない。なお、樹脂によるコーティング層をもつリテーナーとしては、エポキシ樹脂をコーティングさせたリテーナーが考えられるが、エポキシ樹脂によるコーティングでは、耐酸性及び耐熱性の向上が十分であるとはいいがたい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のリテーナーの模式構造図である。
【図２】本発明のリテーナーを有するバグフィルターを収納した集塵機の模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を適宜参照しながら本発明を説明する。図面は例示のみのために参照するのであって、本発明は図面の記載に限定されない。
【００１１】
図１は本発明のバグフィルター用リテーナーの模式構造図である。図１（Ａ）は、バグフィルター用リテーナーの一例の模式斜視図であり、図１（Ｂ）は、リテーナーが有している、コーティング層が形成された金属線材の模式断面図である。図２は、本発明のリテーナーを有するバグフィルターを収納した集塵機の模式断面図である。
【００１２】
図２を参照すると、集塵機１は、ハウジング４０とその内部に格納されたバグフィルター１０・２０とを備える。図２における矢印は処理前後のガスの流れを示す。まず、被処理ガス３１がハウジング４０内に導入される。被処理ガス３１は、電気炉、溶鉱炉、転炉、ゴミ焼却炉等から発生する粉塵を含み得る、集塵機１での処理前の排ガスである。被処理ガス３１は、ハウジング４０内で、バグフィルターを通過することにより浄化処理がなされ、処理済みガス３２としてハウジング４０の外へ排出される。バグフィルターは、リテーナー１０とろ布２０とを備える。ろ布２０において被処理ガス３１に含まれ得るチリや有害化学物質等を捕捉することが意図される。本発明においては、リテーナー１０が用いられる集塵機の構造などについては特に限定が無く、従来技術等を適宜参照することができる。
【００１３】
バグフィルターは、リテーナー１０とろ布２０とを備える。ろ布２０は、粉塵を含む排ガスを通過させて粉塵を分離捕集するためのものである。ろ布２０の材質や構造などは特に限定は無く、従来技術を適宜参照することができる。リテーナー１０は、いわゆる「骨組み」のように、バグフィルターの形状を定め、ろ布２０の内側から支持している。
【００１４】
例えば、図１（Ａ）を参照すると、図示されたリテーナー１０は、縦組みの線材１１とリング状の線材１２とを備える。ここで各線材１１、１２は、後述する被覆線材である。各被覆線材からリテーナー１０を構成する手法や、リテーナーの形状などについては特に限定は無く、従来技術を適宜参照することができる。リテーナーは被覆線材のみならず、被覆が無い線材が混在していたり、線材以外の構成要素を有していてもよい。
【００１５】
本発明では、リテーナー１０の線材の少なくとも一部は以下に詳述する被覆線材からなる。図１（Ｂ）を参照すると、被覆線材は、金属線材１１１と、金属線材１１１の表面に形成されたコーティング層１１２とを有する。
【００１６】
金属線材１１１における金属の材質は、特に限定されない。経済的な観点から、金属線材１１１は鉄又は鉄含有合金からなる。
【００１７】
金属線材１１１の表面の少なくとも一部、好ましくは表面の面積比で５０％以上、より好ましくは表面の全体にはコーティング層１１２が形成される。コーティング層１１２の厚さは特に限定は無く、例えば１０〜１００μｍが非限定的に挙げられる。
【００１８】
コーティング層１１２にはシリコン系樹脂が含まれる。シリコン系樹脂は、分子構造中にシロキサン結合を有する樹脂である。強固なシロキサン結合の存在により、バグフィルター用リテーナー１０に高い次元で耐酸性及び耐熱性が付与されるものと推察される。シリコン系樹脂としては、アクリルシリコン樹脂、ポリエーテル変性シリコン樹脂、アルキル変性シリコン樹脂、エポキシ変性シリコン樹脂、アミノ変性シリコン樹脂等が挙げられる。これらの中でも特に、耐酸性及び耐熱性に優れる点より、アクリルシリコン樹脂が好ましく挙げられる。シリコン系樹脂には、油性と水性があり、環境及び工程の点より、水性がより好ましく挙げられる。
【００１９】
アクリルシリコン樹脂は、アクリルポリマーとシロキサンポリマーとの共重合体又は混合物であり、好ましくは、アクリロイル基が付加重合してなる部分構造とシロキサン結合とを有する。シロキサン結合及びアクリル部分における強固な構造を併せもつ点で好適である。
【００２０】
アクリルシリコン樹脂をはじめとするシリコン系樹脂の具体例については、実施例において詳述され、また、公知のシリコン系樹脂を特に限定無く用いることができる。
【００２１】
金属線材１１１の表面にコーティング層１１２を形成させる方法については、特に限定は無く、例えば、金属線材１１１の表面をあらかじめ脱脂させ、その上に耐錆剤などを塗装した後、その塗装上にシリコン系樹脂の塗布液を塗装してもよい。
【００２２】
コーティング層を形成するために金属線材１１１を脱脂することが好ましく、金属線材１１１の表面に付着している油が取り除かれる。従来公知の脱脂剤を用いて金属線材の表面を拭いたり、油取りシートを用いて拭いたりすることで、油を取り除くことができる。
【００２３】
本発明では、金属線材１１１については必ずしも防錆剤の被覆を行う必要はないが、防錆剤をコートすることで、錆びをより効率的に防ぐことができる。
【００２４】
好適には、水に溶解させた水溶性のシリコン系樹脂の塗布液を金属線材１１１に塗布し、乾燥させて、シリコン系樹脂を含むコーティング層１１２を金属線材１１１の表面に形成させる。シリコン系樹脂の塗布液は、当該塗布液自体にシロキサン結合を有する樹脂又はその前駆体を含有する液状物、あるいは、当該塗布液自体にはシロキサン結合を有する樹脂が含まれないが後述する乾燥工程などによりシロキサン結合を生じ得る物質を含有する液状物、を含む概念である。
【００２５】
塗布方法は特に限定は無く、浸漬方法、フローコート法、スプレー法、ハードコート法、グラビアコート法、ロールコート法、ブレードコート法等が挙げられる。これらの中でも均一に塗布できる点で、浸漬方法又はフローコート法がより好ましく挙げられ、特に浸漬法が好ましく挙げられる。
【００２６】
シリコン系樹脂の塗布液は消泡剤を含有していてもよい。消泡剤としては、疎水性シリカ系、金属セッケン系、アマイドワックス系、ポリエーテルコンパウンド系、ポリエーテル系、エマルジョン系、ポリマー系等の各消泡剤が挙げられる。これらの中でも、シリコン系樹脂との相性がよい点より、エマルジョン系が好ましく挙げられる。消泡剤を含有させることで、金属線材の表面により均一に塗布させることができる。
【００２７】
塗布後の乾燥については、用いる塗布液に応じた条件で適宜行うことができる。塗布液の種類によっては、乾燥時にシロキサン結合が生成する場合もある。このようにして、シリコン系樹脂を含有するコーティング層１１２を、金属線材１１１の表面に形成させることができる。
【実施例】
【００２８】
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明は、本実施例により何ら限定されるものではない。
【００２９】
＜金属線材の脱脂及び防錆剤塗布＞
鉄製の金属線材（φ３．５ｍｍ）の表面を、脱脂剤（リグライトＤ−１００Ｒ、ネスコ社製）に４分間浸漬し、脱脂した後、水で１分間洗浄した。次に、防錆剤（ジャスコＭ１９４改良、日本表面化学社製）に３分間浸漬した後、２４時間乾燥させ防錆処理を行った。
【００３０】
＜コーティング層の形成＞
後述の塗布液に上記処理を施した金属線材を浸漬塗装し、２４時間乾燥させて鉄の表面にコーティング層を形成させた。コーティング層を伴った被覆線材を図１（Ａ）のように組んでバグフィルター用リテーナーを作製した。
【００３１】
＜コーティング層の詳細＞
各実施例及び比較例において用いたコーティング層形成のための塗布液及び形成したコーティング層の厚みは以下のとおりである。
実施例１：８５％のアクリルシリコン樹脂（水性ヤネフレッシュシリコン、エスケー化研社製）の水溶液、厚み３１μｍ
実施例２：８５％のポリエーテル変性シリコーン樹脂（ＴＯＲＡＹ社製、Ｌ−７００２）の水溶液、厚み３０μｍ
実施例３：８５％のアルキル変性シリコーン樹脂（ＴＯＲＡＹ社製、５６ＡＤＤＩＴＩＶＥ）の水溶液、厚み３１μｍ
実施例４：８５％のシリコン樹脂（ＴＯＲＡＹ社製、ＢＹ１６−８７３）の水溶液、厚み３１μｍ
比較例１：８５％のアクリル樹脂（東京ペイント社製、モルトン＃３０００）の水溶液、厚み３０μｍ
比較例２：８５％のエポキシ樹脂（東京ペイント社製、モルトン＃８０８）の水溶液、厚み３１μｍ
比較例３：８５％のウレタン樹脂（東京ペイント社製、プラチロン＃３０８０Ｄ）の水溶液、厚み３０μｍ
【００３２】
＜耐酸性試験＞
コーティング層を伴った被覆線材を、５質量％の硫酸水溶液に２５℃、７日間浸漬した。その後、被覆線材を取り出して、その表面を目視で観察した。観察の結果、コーティング層に剥がれが無く膨れもい無いものを◎、剥がれは無かったが膨れたものを○、塗膜に剥がれ及び膨れの両方が見られたものを×とした。
【００３３】
＜耐熱性試験＞
各実施例・比較例において得られたリテーナーに、ポリフェニレンサルファイド樹脂（プロコン、東洋紡社製）からなるろ布を乗せ、２００℃の恒温槽で１時間加熱した。ろ布への貼り付きがなく、コーティング層の溶解・剥離のないものを◎、コーティング層の溶解・剥離はないが、ろ布が貼り付いたものを○、ろ布が貼り付き、かつ、塗膜が溶解・剥離したものを×とした。
【００３４】
各実施例・比較例における上記評価の結果は以下のとおりである。
実施例１：耐酸性（◎）、耐熱性（◎）
実施例２：耐酸性（○）、耐熱性（○）
実施例３：耐酸性（○）、耐熱性（○）
実施例４：耐酸性（○）、耐熱性（○）
比較例１：耐酸性（○）、耐熱性（×）
比較例２：耐酸性（×）、耐熱性（×）
比較例３：耐酸性（×）、耐熱性（×）
【００３５】
上記のとおり、シリコン系樹脂を含むコーティング層をもつ被覆線材を用いて製造したバグフィルター用リテーナーは、高い次元で耐酸性と耐熱性とが両立することが明らかになった。
【符号の説明】
【００３６】
１０  リテーナー                        １１・１２  線材
２０  ろ布
【図１】
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【図２】
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