CN104069686B - 过滤器滤材和过滤器滤材的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明课题在于提供一种过滤器滤材和过滤器滤材的制造方法。该过滤器滤材通过使滤材原材与间隔保持部之间的接触面积变小，从而确保较大的捕集面积并防止滤材原材损伤，而捕集效率较高。过滤器滤材是将构成为能够捕集被过滤气体所含有的颗粒的滤材原材在多处弯曲而形成为皱襞状而成的，该过滤器滤材包括：多个弯曲部，该多个弯曲部是通过将上述滤材原材弯曲而形成的；多个平板部，该多个平板部由滤材原材中的除了弯曲部以外的板状的区域形成并以相对的方式配置；以及间隔保持部，其形成在滤材原材的至少一面侧中的平板部之间而保持相邻的平板部之间的间隔，该间隔保持部以其与滤材原材之间的接触角为90°以上的方式构成。

Description

过滤器滤材和过滤器滤材的制造方法

技术领域

本发明涉及一种使构成为能够捕集被过滤气体所含有的颗粒的过滤器滤材弯曲为皱襞状（进行打裥加工）而形成的过滤器滤材和过滤器滤材的制造方法。

背景技术

以往，作为在制造半导体、液晶的工厂的洁净室等中使用的过滤器滤材，公知有如图4所示那样的过滤器滤材100（参照专利文献1）。该过滤器滤材100是通过将构成为能够捕集被过滤气体所含有的颗粒的滤材原材200在多处弯曲而形成为皱襞状而成的。

该过滤器滤材100包括：多个弯曲部100a，该多个弯曲部100a是通过将滤材原材200弯曲而形成的；多个平板部100b，该多个平板部100b由滤材原材200中的除了弯曲部100a以外的板状的区域形成并以对峙的方式配置；以及多个间隔保持部300，该多个间隔保持部300用于保持相邻的平板部100b、100b之间的间隔。

该间隔保持部300是通过以下方法形成的：将在滤材原材200的要成为平板部100b的各区域上涂敷粘接剂（热熔胶等）而形成的肋部300a相互间在相邻的平板部100b之间接合。另外，在形成间隔保持部300时，在肋部300a软化期间（敞露时间）内以使平板部100b之间的间隔变窄的方式将皱襞状的滤材原材100压缩，由此将肋部300a相互间压接（接合）而形成间隔保持部300。

然而，在像上述那样形成的过滤器滤材100中，如图5所示，有时间隔保持部300与滤材原材200之间的接触角θ小于90°。例如，在使在形成肋部300a时的粘接剂的温度升高、或在敞露时间的早期阶段将肋部300a相互间压接（接合）了的情况下，会使间隔保持部300中的与滤材原材200之间的接触位置的附近的形状变形而使接触角θ小于90°。

这样，当接触角小于90°时，会使间隔保持部300与滤材原材200之间的接触面积增加，因此使能够捕集被过滤气体中的颗粒的面积（以下称作捕集面积）减少。另外，若间隔保持部300与滤材原材200之间的接触面积增加，则在形成间隔保持部300时的肋部300a的热收缩等影响下，会使滤材原材200中的与间隔保持部300之间的接触部分产生应力，这有可能使滤材原材200损伤。

专利文献1：日本特开平09－313856号公报

发明内容

因此，本发明的一个课题在于提供一种这样的过滤器滤材：通过使滤材原材与间隔保持部之间的接触面积变小，从而确保较大的捕集面积并且防止滤材原材损伤，而捕集效率较高。另外，本发明的另一课题在于，提供一种该过滤器滤材的制造方法。

本发明提供一种过滤器滤材，其是将构成为能够捕集被过滤气体所含有的颗粒的滤材原材在多处弯曲而形成为皱襞状而成的，该过滤器滤材包括：多个弯曲部，该多个弯曲部是通过将上述滤材原材弯曲而形成的；多个平板部，该多个平板部由滤材原材中的除了弯曲部以外的板状的区域形成并以相对的方式配置；以及间隔保持部，其形成在滤材原材的至少一面侧中的平板部之间而保持相邻的平板部之间的间隔，该间隔保持部以其与滤材原材之间的接触角为90°以上的方式构成。

采用该结构，通过使间隔保持部与滤材原材之间的接触角θ为90°以上，从而使间隔保持部与滤材原材之间的接触面积变小，因此能够确保过滤器滤材中的较大的捕集面积。另外，通过使间隔保持部与滤材原材之间的接触面积较小，能够防止因在间隔保持部与滤材原材之间产生的应力而使滤材原材损伤。通过以上方法，能够获得捕集效率较高的过滤器滤材。

优选的是，上述间隔保持部沿着平板部呈线状形成，上述接触角是在间隔保持部中的与长度方向交叉的截面上测定的值。

采用该结构，由于间隔保持部中的与长度方向交叉的截面上的接触角θ为90°以上，因此，能够使间隔保持部与滤材原材之间的沿着间隔保持部的长度方向的接触面积变小。

优选的是，上述滤材原材包括：多孔质层，其构成为能够捕集被过滤气体所含有的颗粒；以及透气性的基材层，其粘合于该多孔质层的至少一个面，该滤材原材构成为，通过使基材层介于上述间隔保持部与多孔质层之间，从而使间隔保持部与多孔质层不接触。

采用该结构，由于通过使接触角θ为90°以上而使间隔保持部与滤材原材之间的接触面积变小，因此能够使间隔保持部以不经由（透过）基材层与多孔质层接触的方式形成。由此，能够防止间隔保持部向滤材原材渗透而到达多孔质层，从而能够防止多孔质层被间隔保持部直接施加应力并能够防止多孔质层损伤。

本发明提供一种过滤器滤材的制造方法，其用于制造过滤器滤材，该过滤器滤材是通过将用于捕集被过滤气体所含有的颗粒的滤材原材在多处弯曲而形成为皱襞状而成的，该过滤器滤材包括：多个弯曲部，该多个弯曲部是通过将滤材原材沿着一个方向弯曲而形成的；多个平板部，该多个平板部由滤材原材中的除了弯曲部以外的板状的区域形成并以相对的方式配置；以及间隔保持部，其形成在滤材原材的至少一面侧中的平板部之间而保持相邻的平板部之间的间隔，以使肋部与滤材原材之间的接触角为90°以上的方式在滤材原材中的要成为平板部的各区域的至少一个面上涂敷粘接剂而形成肋部，并在相对的平板部之间将肋部相互间连结，由此形成上述间隔保持部。

优选的是，上述肋部沿着滤材原材的一个方向呈线状形成，并且在肋部中的与长度方向交叉的截面上测定上述接触角。

如上所述，采用本发明，通过使滤材原材与间隔保持部之间的接触面积较小，能够确保较大的捕集面积并防止滤材原材损伤，从而能够提高捕集效率。

附图说明

图1是表示本实施方式的过滤器滤材的立体图。

图2是表示本实施方式的过滤器滤材所使用的滤材原材的立体图和局部放大剖视图。

图3的（a）是利用沿着高度方向和长度方向延伸的面剖切图1的过滤器滤材而成的剖视图，图3的（b）是利用沿着过滤器滤材的长度方向和宽度方向延伸的面剖切图1的过滤器滤材的间隔保持部重叠部而成的剖视图。

图4是以往的过滤器滤材的立体图。

图5是利用沿着高度方向和长度方向延伸的面剖切图4的过滤器滤材而成的剖视图。

具体实施方式

以下，参照图1～图3说明本发明的实施方式。另外，在以下的附图中，对相同或者相当的部分标注相同的参照附图标记，不重复其说明。

如图1所示，本实施方式的过滤器滤材1是通过将构成为能够捕集被过滤气体所含有的颗粒的滤材原材2在多处弯曲而形成为皱襞状而成的过滤器滤材（以下也记作打裥加工）。另外，过滤器滤材1包括：多个弯曲部1a，该多个弯曲部1a是通过将滤材原材2弯曲而形成的；多个平板部1b（具体地讲是弯曲部1a、1a之间的平板状的部位），该多个平板部1b由过滤器滤材的除了该弯曲部1a以外的板状的区域形成并以对峙的方式配置；以及多个间隔保持部3，该多个间隔保持部3形成在滤材原材2的一面侧中的各平板部1b和另一面侧中的各平板部1b之间而保持相邻的平板部1b、1b之间的间隔。

如图2所示，在将粘接剂涂敷在以使一个方向成为长度方向的方式形成的滤材原材2上而形成有肋部3a的状态下，使该滤材原材2弯曲为皱襞状而形成该过滤器滤材1。滤材原材2包括用于捕集被过滤气体所含有的颗粒的多孔质层2a、和具有透气性且层叠于该多孔质层2a的至少一个面的基材层2b。在本实施方式中，将基材层2b、2b粘合于多孔质层2a的两个面而形成滤材原材2。

使用能够捕集上述颗粒的多孔质的片材（以下也记作多孔质片）来形成上述多孔质层2a。作为该多孔质片，并没有特别的限定，能够根据过滤器滤材1的用途而适当选择。能够使用例如将聚四氟乙烯（PTFE）形成为片状而成的PTFE片。作为形成该PTFE片的方法，例如能够采用下述方法。

具体地讲，向PTFE细粉中添加液状润滑剂而形成膏状的混合物。作为液状润滑剂，并没有特别的限定，只要能够对混合物表面赋予适度的润湿性即可，若液状润滑剂能够利用提取处理、加热处理而被除去，则特别优选。例如，作为液状润滑剂，能够使用十二烷、流体石蜡、石脑油、白油等烃类物质等。作为液状润滑剂的添加量，并没有特别的限定，优选的是，例如相对于PTFE细粉100重量份为5重量份～50重量份。

然后，将上述混合物预成形而形成预成形体。优选在液状润滑剂不会自混合物分离的程度的压力下进行预成形。接下来，通过将得到的预成形体挤出成形、轧制成形而成形为片状。另外，将得到的预成形体加热至例如150℃，并保持在该温度而去除液状润滑剂。之后，通过将得到的成形体单轴拉伸或者双轴拉伸而使该成形体多孔质化，成为PTFE片。此外，作为拉伸条件，并没有特别的限定，例如优选为，在30℃～400℃的温度环境下，针对各轴来说，拉伸倍率为1.5倍～200倍。另外，在拉伸工序中没有进行烧制处理的情况下，优选在拉伸工序后以熔点以上的温度烧制PTFE片。

上述基材层2b是使用具有透气性的片材（以下也记作透气性片）形成的。作为透气性片，并没有特别的限定，能够使用例如无纺布、纺布、网等。特别是，在使多孔质层2a（多孔质层片）和基材层2b（透气性片）热熔接（热层压）的情况下，优选使用由具有热塑性的原材料构成的透气性片。例如，能够使用聚烯烃（聚乙烯、聚丙烯等）、聚酰胺、聚酯、芳香族聚酰胺、丙烯酸、聚酰亚胺等合成纤维以及上述物质的复合材料等。此外，若透气性片由单一成分构成，则有可能使整个透气性片熔融而不能保持基材层2b的形态，因此，优选使用以具有熔点差的两种成分为原料的透气性片。例如，能够将PET/PE的芯鞘纤维、PP/PE的混纺无纺布等用作透气性片。

并且，借助热熔胶、压敏型的粘接剂将上述那样的多孔质片和透气性片压接或者将透气性片加热而使其软化后将该透气性片与多孔质片压接（换言之为热层压）等，从而形成滤材原材2。

在形成肋部3a之前，通过将该滤材原材2沿着与长度方向正交的宽度方向在多处弯曲而形成为皱襞状（进行打裥加工），从而形成弯折记忆。由此，在滤材原材2上形成过滤器滤材1中的成为弯曲部1a的区域（以下称作弯曲部预定区域）A2和过滤器滤材1中的成为平板部1b的区域（以下称作平板部预定区域）A3。

然后，在如上述那样形成有弯折记忆的滤材原材2的两个面上涂敷粘接剂而形成肋部3a。具体地讲，将形成有弯折记忆的滤材原材2拉伸为平坦状态，并在滤材原材2的两个面上涂敷粘接剂而形成肋部3a。该肋部3a沿着滤材原材2的长度方向呈线状形成。在本实施方式中，形成在滤材原材2的一面侧和另一面侧的各肋部（以下也记作一面侧肋部和另一面侧肋部）3a、3a沿着滤材原材2的长度方向空开间隔地形成有多个，并且沿着滤材原材2的宽度方向空开间隔地形成有多个（在本实施方式中是3个）。另外，一面侧肋部3a和另一面侧肋部3a沿着滤材原材2的长度方向形成在大致同一直线上。

另外，肋部3a以与滤材原材2中的弯曲部预定区域A1交叉的方式形成。在本实施方式中，形成为线状的肋部3a和弯曲部预定区域A1在肋部3a的大致中央部交叉。另外，肋部3a形成在形成了弯曲部1a时成为峰侧的面上。也就是说，构成为，在相邻的弯曲部预定区域A1、A1中，一个弯曲部预定区域A1与一面侧肋部3a交叉，且另一个弯曲部预定区域A1与另一面侧肋部3a交叉。

另外，一面侧肋部3a和另一面侧肋部3a以隔着滤材原材2（具体地讲是平板部预定区域A2）重叠的方式形成。具体地讲，形成为同一直线状的一面侧肋部3a和另一面侧肋部3a的端部以隔着平板部预定区域A2重叠的方式形成。作为一面侧肋部3a和另一面侧肋部3a间重叠的位置，并没有特别限定，但优选为平板部预定区域A2中的大致中央部。

作为构成肋部3a的粘接剂，并没有特别的限定，例如，能够使用由热塑性树脂构成的热熔胶。作为构成该热熔胶的热塑性树脂，可列举出聚酰胺树脂或者乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA）树脂等。作为将该热熔胶涂敷于滤材原材2时的温度，根据热熔胶的成分而不同，但只要是使热熔胶软化的温度即可，例如，优选为100℃～250℃，更优选为140℃～230℃。

另外，肋部3a以其与滤材原材2之间的接触角θ为90°以上的方式形成。具体地讲，肋部3a以其同与长度方向交叉（正交）的截面的接触角θ为90°以上的方式形成。作为使接触角θ形成为90°以上的方法，并没有特别限定，但可列举出例如对在涂敷粘接剂时的粘接剂的粘度进行调节的方法。具体地讲，在将热熔胶用作粘接剂的情况下，通过将涂敷热熔胶时的温度设定低于通常的温度，从而增加热熔胶的粘度。因此，在涂敷热熔胶时使用的注射喷嘴的注射口的形状为圆形形状的情况下，能够将热熔胶以圆柱状涂敷在滤材原材2上并维持其大致形状。由此，使接触角θ形成为90°以上。另外，通过使接触角θ形成为90°以上，从而使肋部3a以不经由（透过）基材层2b而与多孔质层2a接触的方式形成。

将像上述那样形成有肋部3a的滤材原材2在各弯曲部预定区域A1中再次弯曲而形成为皱襞状。由此，如图3的（a）和图3的（b）所示，形成多个弯曲部1a和多个平板部1b，并且，各肋部3a中的位于相对（具体地讲是对峙）的各平板部1b、1b之间的部位相互间接合而形成间隔保持部3，从而构成过滤器滤材1。也就是说，在过滤器滤材1中，对峙的平板部1b、1b相互间经由间隔保持部3连结起来。此外，在形成过滤器滤材1时，优选的是，在构成肋部3a的热熔胶软化到能够接合的程度时（敞露时间内）将滤材原材2再次形成为皱襞状。

像上述那样形成的间隔保持部3以其与滤材原材2之间的接触角θ为90°以上的方式形成。具体地讲，间隔保持部3以其同与长度方向交叉（正交）的截面的接触角θ为90°以上的方式形成。该间隔保持部3通过以下方式形成：将以上述那样使接触角θ为90°以上的方式形成的肋部3a在将接触角θ维持在90°以上的状态下相互间接合。另外，通过使接触角θ形成为90°以上，从而使间隔保持部3以不经由（透过）基材层2b与多孔质层2a接触的方式形成。

另外，在以下的说明中，将过滤器滤材1中的与滤材原材2的长度方向相当的方向上的尺寸设为过滤器滤材1的长度L1。此外，将过滤器滤材1中的与滤材原材2的宽度方向相当的方向上的尺寸设为过滤器滤材1的宽度L2。此外，将以滤材原材2的一面侧成为峰侧的方式形成的弯曲部1a和以滤材原材2的另一面侧成为峰侧的方式形成的弯曲部1a之间的间隔设为过滤器滤材1的高度L3。

在像上述那样形成的过滤器滤材1中，在滤材原材2的一面侧和另一面侧分别形成有间隔保持部3。此外，各间隔保持部3从过滤器滤材1的高度L3方向上的一侧朝向另一侧形成为线状（具体地讲是直线状）。此外，过滤器滤材1的一面侧的各间隔保持部（以下也记作一面侧间隔保持部）3和另一面侧的各间隔保持部（以下也记作另一面侧间隔保持部）3沿着过滤器滤材1的长度L1方向（具体地讲是沿着长度方向延伸的直线上）交替地排列。

而且，一面侧间隔保持部3和另一面侧间隔保持部3以隔着平板部1b重叠的方式形成。具体地讲，一面侧间隔保持部3和另一面侧间隔保持部3以它们位于平板部1b的中央侧的端部相互间隔着平板部1b重叠的方式形成。此外，一面侧间隔保持部3和另一面侧间隔保持部3构成为在过滤器滤材1的高度L3方向上的大致中央部隔着平板部1b重叠。

通过像上述那样使一面侧间隔保持部3和另一面侧间隔保持部3重叠，沿着过滤器滤材1的长度L1方向形成有各间隔保持部3隔着平板部1b重叠的部位（以下也记作间隔保持部重叠部）B1。该间隔保持部重叠部B1形成在过滤器滤材1的高度L3方向上的大致中央部。此外，在过滤器滤材1的宽度L2方向上空开间隔地形成有多个（具体地讲是3处）间隔保持部重叠部B1。在过滤器滤材1的宽度L2方向上的各间隔保持部重叠部B1之间未形成间隔保持部3，在平板部1b之间形成有空间。

具有上述结构的过滤器滤材1既可以以平板部1b与被过滤气体的流动方向交叉的方式配置而被使用，也可以高度L3方向沿着被过滤气体的流动方向地配置而被使用。并且，被过滤气体主要会透过过滤器滤材1中的平板部1b。

另外，也可以在以具有上述结构的过滤器滤材1的外形（从高度L3方向看到的形状）成为规定的形状的方式形成该过滤器滤材1之后将该过滤器滤材1以收容在框体（未图示）中的状态使用。作为该框体的形状，只要是能够收容过滤器滤材1的形状，就没有特别的限定，例如可列举出内尺寸为1180mm×1180mm、外尺寸为1220mm×1220mm、厚度为75mm的长方体状、具有规定的内径的圆形形状等。此外，作为框体的材质，并没有特别的限定，可以使用铝制的材料。向过滤器滤材1与框体之间填充粘接剂。作为该粘接剂，例如，能够使用聚氨酯系粘接剂。

如上所述，采用本发明的过滤器滤材及其制造方法，通过使滤材原材与间隔保持部之间的接触面积较小，能够确保较大的捕集面积并防止滤材原材损伤，从而能够提高捕集效率。

即，对于上述过滤器滤材1，通过使间隔保持部3与滤材原材2之间的接触角θ为90°以上，从而使间隔保持部3与滤材原材2之间的接触面积变小，因此能够确保过滤器滤材1中的较大的捕集面积。另外，通过使间隔保持部3与滤材原材2之间的接触面积较小，能够防止因在间隔保持部3与滤材原材2之间产生的应力而使滤材原材2损伤。通过以上方法，能够获得捕集效率较高的过滤器滤材1。

另外，由于间隔保持部3中的与长度方向交叉的截面上的接触角θ为90°以上，因此，能够使间隔保持部3与滤材原材2之间沿着间隔保持部3的长度方向接触的接触面积变小。

另外，由于通过使接触角θ为90°以上而使间隔保持部3与滤材原材2之间的接触面积变小，因此能够使间隔保持部3以不经由（透过）基材层2b与多孔质层2a接触的方式形成。由此，能够防止间隔保持部3向滤材原材2渗透而到达多孔质层2a，从而能够防止多孔质层2a被间隔保持部3直接施加应力并能够防止多孔质层2a损伤。

此外，本发明的过滤器滤材及其制作方法并不限定于上述实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变更。此外，不言而喻，也可以任意地采用上述的多个实施方式的结构、方法等来进行组合（也可以将1个实施方式的结构、方法等应用于另一个实施方式的结构、方法等），并且，也可以任意地选择下述各种变更例的结构、方法等并将其应用于上述的实施方式的结构、方法等。

例如，在上述实施方式中，间隔保持部3呈线状形成，但并不限定于此，间隔保持部3也可以间断性地（呈点状）形成。在该情况下，优选构成为在间隔保持部的整个外周上接触角θ均为90°以上。

另外，在上述实施方式中，由多孔质层2a和夹着该多孔质层2a的两个基材层2b构成滤材原材2，但并不限定于此，例如，也可以使用将基材层2b仅粘合于多孔质层2a的一个面而成的滤材原材来构成过滤器滤材。或者，也可以使用将多孔质层2a粘合于基材层2b的两个面而成的滤材原材来构成过滤器滤材。

另外，在上述实施方式中，沿着滤材原材2的长度方向空开间隔地形成有多个一面侧肋部3a和另一面侧肋部3a，但并不限定于此，也可以沿着滤材原材2的长度方向连续地（即，呈线状）形成一面侧肋部3a和另一面侧肋部3a。

附图标记说明

1、过滤器滤材；1a、弯曲部；1b、平板部；2、滤材原材；2a、多孔质层；2b、基材层；3、间隔保持部；3a、肋部；A1、弯曲部预定区域；A2、平板部预定区域；B1、间隔保持部重叠部。

Claims (4)

1.一种过滤器滤材，其是将构成为能够捕集被过滤气体所含有的颗粒的滤材原材在多处弯曲而形成为皱襞状而成的，其特征在于，

该过滤器滤材包括：

多个弯曲部，该多个弯曲部是通过将上述滤材原材弯曲而形成的；

多个平板部，该多个平板部由滤材原材中的除了弯曲部以外的板状的区域形成并以相对的方式配置；以及

间隔保持部，其形成在滤材原材的至少一面侧中的平板部之间而保持相邻的平板部之间的间隔，

该间隔保持部以其与滤材原材之间的接触角为90°以上的方式构成

该滤材原材包括：

多孔质层，其构成为能够捕集被过滤气体所含有的颗粒；以及

透气性的基材层，其粘合于该多孔质层的至少一个面，

上述基材层配置于间隔保持部和多孔质层之间，

以使肋部与滤材原材之间的接触角为90°以上的方式在滤材原材中的要成为平板部的各区域的至少一个面上涂敷粘接剂而形成的该肋部在相对的平板部之间被连结，由此形成上述间隔保持部，

上述肋部以不透过基材层与多孔质层接触的方式形成。

2.根据权利要求1所述的过滤器滤材，其特征在于，

上述间隔保持部沿着平板部呈线状形成，上述接触角是在间隔保持部中的与长度方向交叉的截面上测定的值。

3.一种过滤器滤材的制造方法，其用于制造过滤器滤材，该过滤器滤材是通过将用于捕集被过滤气体所含有的颗粒的滤材原材在多处弯曲而形成为皱襞状而成的，该过滤器滤材包括：多个弯曲部，该多个弯曲部是通过将滤材原材沿着一个方向弯曲而形成的；多个平板部，该多个平板部由滤材原材中的除了弯曲部以外的板状的区域形成并以相对的方式配置；以及间隔保持部，其形成在滤材原材的至少一面侧中的平板部之间而保持相邻的平板部之间的间隔，其特征在于，

以使肋部与滤材原材之间的接触角为90°以上的方式在滤材原材中的要成为平板部的各区域的至少一个面上涂敷粘接剂而形成该肋部，并在相对的平板部之间将肋部相互间连结，由此形成上述间隔保持部。

4.根据权利要求3所述的过滤器滤材的制造方法，其特征在于，

上述肋部沿着滤材原材的一个方向呈线状形成，并且在肋部中的与长度方向交叉的截面上测定上述接触角。