JP2006280997A - スラリー組成物、並びにエアフィルタ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】（１）単位体積当りのイオン交換樹脂の担持量が多く且つ圧力損失が小さいエアフィルタ、又は単位体積当りのイオン交換樹脂の担持量が多く且つイオン交換樹脂が金属担体に担持されているエアフィルタ、（２）通気空洞の開口の面積が小さくても、イオン交換樹脂を担持することができるエアフィルタの製造方法、（３）これらに用いられるスラリー組成物を提供すること。
【解決手段】イオン交換樹脂粉末及びゼオライト粉末を含有することを特徴とするスラリー組成物。該スラリー組成物を用いて、エアフィルタ用担体に塗布処理又は浸漬処理を行い、次いで、乾燥させて得られることを特徴とするエアフィルタ。該スラリー組成物を用いて、シート状の繊維質担体に塗布処理又は浸漬処理を行い、次いで、乾燥させてエアフィルタ用シートを得、次いで、該エアフィルタ用シートを成形して得られることを特徴とするエアフィルタ。
【選択図】図５

Description

本発明は、半導体、液晶、精密電子部品の製造工場等のガス状汚染物質の除去用部材に、吸着剤を担持するために用いられるスラリー組成物、又は半導体、液晶、精密電子部品の製造工場等のクリーンルーム若しくは製造装置等に設置される空気清浄用のエアフィルタの製造に用いられるスラリー組成物、並びに該エアフィルタ及びその製造方法に関する。

半導体製造、液晶製造等の先端産業では、製品の歩留まりや品質、信頼性を確保するため、クリーンルーム内における空気や製品表面の汚染制御が重要となっている。特に半導体産業分野では製品の高集積度化が進むにつれ、ＨＥＰＡ、ＵＬＰＡ等を用いた粒子状汚染物質の制御に加え、イオン性ガス状汚染物質の制御が不可欠となっている。

該イオン性ガス状汚染物質には、塩基性ガス及び酸性ガスがある。このうち、例えば塩基性ガスであるアンモニアは、半導体製造時の露光工程において、露光時の解像性の悪化や、ウェハー表面の曇りの原因になるとされている。また、酸性ガスであるＳＯ_Ｘは、半導体製造時の熱酸化膜形成工程において、基板内に積層欠陥を引き起こしてデバイス特性や信頼性を悪化させる原因となる。

このように、該イオン性ガス状汚染物質は半導体製造等において種々の困難を引き起こすため、半導体製造等で使用されるクリーンルーム内ではイオン性ガス状汚染物質の濃度が数μｇ／ｍ^３以下であることが要求されている。

そこで、従来より、該イオン性ガス状汚染物質を除去するために、イオン交換基を、エアフィルタに導入することが行われていた。例えば、特開２００１−２５９３３９号公報（特許文献１）には、粒径及びイオン交換容量が特定範囲内にある粉末状イオン交換樹脂を基材に含有させた紙からなるエアフィルタ用濾材が開示されている。

また、特開２０００−５５４４号公報（特許文献２）には、吸着媒体及びイオン交換樹脂を含む脱臭剤が開示されている。

また、特開２００３−１０６１３号公報（特許文献３）には、捕捉対象ガスをアルカリ性イオンガスとするエアフィルタを構成するろ材であって、該ろ材における基材が陽イオン交換樹脂よりなる粉状体若しくは粒状体又は繊維を含んでいると共に、リン酸が担持されているエアフィルタ用ろ材が開示されている。

これらのエアフィルタとしては、通気空洞を有し、且つ該通気空洞の形成方向と被処理空気の通気方向が平行である構造、一般にハニカム構造と呼ばれている構造を有する担体に、吸着剤が担持されているものが多い。これは、被処理ガスと吸着剤の接触効率を高くし且つ圧力損失を少なくすることができるからである。該ハニカム構造は、例えば、平坦状のエアフィルタ用シートと波形状のエアフィルタ用シートを、交互に積層させることにより、形成される。

また、他には、例えば、ウレタン樹脂を発泡成形して得られる発泡体のように、多孔質の構造を有する担体に、吸着剤が担持されているもの、吸着剤が担持されているエアフィルタ用シートを、プリーツ加工して、ケーシングしたもの等が挙げられる。

該エアフィルタには、イオン性ガス状汚染物質を数μｇ／ｍ^３以下の濃度まで除去できるという初期の除去性能に加え、該除去性能が長時間持続すること、すなわち優れた持続性を有することも要求されている。そのため、該エアフィルタの単位体積当りのイオン交換容量を多くする必要がある。

そこで、従来より、ハニカム構造を有するエアフィルタにおいては、エアフィルタの単位体積当りのイオン交換容量を多くするためには、単位体積当りのイオン交換樹脂の担持量を多くすることが行われてきた。その方法として、（ｉ）イオン交換樹脂を含有するスラリーを、担体に塗布する回数を増やす方法、（ｉｉ）エアフィルタ中に形成させる通気空洞の開口の面積を小さくして、単位体積当りの通気空洞の数を多くすることにより、担体の表面積、すなわち、イオン交換樹脂が担持される箇所を多くする方法、（ｉｉｉ）担体を構成する担体シートの厚さを薄くして、単位体積当りの通気空洞の数を増やすことにより、担体の表面積を多くする方法が行われてきた。

特開２００１−２５９３３９号公報（請求項１、段落番号０００９及び００１０） 特開２０００−５５４４号公報（請求項１） 特開２００３−１０６１３号公報（請求項１及び２）

ところが、該（ｉ）の方法では、イオン交換樹脂を含有するスラリーの塗布回数を増やしても、担体に担持されているイオン交換樹脂上に、更にイオン交換樹脂を担持することはできないので、イオン交換樹脂の担持量には限界があるという問題があった。

また、該（ｉｉ）の方法では、通気空洞の開口の面積を小さくしたために、圧力損失が高くなるという問題があった。また、通気空洞の開口の面積を小さくすると、ハニカム構造を有する担体に、イオン交換樹脂を担持させる際に、イオン交換樹脂を含有するスラリーが、目詰まりを起こし易いという問題があった。また、通気空洞の開口の面積が小さい担体を用いる場合、スラリー中のイオン交換樹脂の含有量を多くすると、該スラリーの粘度が高くなり、目詰まりを起こすので、イオン交換樹脂の含有量の多いスラリーを用いることができなかった。そのため、イオン交換樹脂の含有量が少ないスラリーを用いて、何度も塗布を繰り返さねばならないので、製造効率が悪いという問題もあった。

また、該（ｉｉｉ）の方法の場合、特開２００１−２５９３３９号公報記載のエアフィルタ用濾材、特開２０００−５５４４号公報記載の脱臭剤及び特開２００３−１０６１３号公報記載のエアフィルタ用濾材では、担体として繊維質のものが用いられているために、薄くし過ぎると該エアフィルタの強度が不十分となる。そのため、担体シートの厚さを、薄くできないという問題があった。そこで、該（ｉｉｉ）の方法には、通常、強度が高い金属担体が用いられてきた。例えば、特開２００２−２８２７０８号公報には、金属ハニカム担体の表面に、親水性樹脂及び無機バインダー固化物を含む表面処理層と、触媒、前記無機バインダー固化物及び有機バインダー固化物を含む触媒担持層とがこの順に形成されている金属ハニカム触媒ユニット、及び金属ハニカム担体を、親水性樹脂バインダー及び無機バインダーを含む表面処理液と接触させた後に乾燥し、次いで、触媒、前記無機バインダー及び有機バインダーを含む触媒担持スラリーと接触させた後に乾燥して得られる金属ハニカム触媒ユニットが開示されている。

特開２００２−２８２７０８号公報（請求項１）

イオン交換樹脂は、触媒と異なり、イオン性ガス状汚染物質と当量反応するため、エアフィルタのイオン交換樹脂の担持量を、触媒担持エアフィルタの担持量に比べ、極めて多くしなければならない。ところが、特開２００２−２８２７０８号公報に記載の金属ハニカム担体では、イオン交換樹脂が担持されるのは、該表面処理層上のみなので、繊維質の担体のように、繊維間空隙にも担持されるようなことはない。そのため、イオン交換樹脂の担持量を多くすることができないという問題があった。また、金属ハニカム担体には、通気空洞の開口の面積が小さいものが用いられることが多く、その場合、イオン交換樹脂を含有するスラリーの塗布時に、スラリーが目詰まりを起こし易いという問題もあった。

また、多孔質の構造を有する担体の場合、該担体を、イオン交換樹脂を含有するスラリーに含浸させることにより、イオン交換樹脂の担持を行うが、該担体中の孔に、該スラリーが含浸し難いという問題があった。

従って、本発明の課題は、単位体積当りのイオン交換樹脂の担持量が多く、且つ圧力損失が小さいエアフィルタ及びその製造方法を提供することにある。また、本発明の課題は、金属ハニカム担体等の金属担体に、イオン交換樹脂が担持されており、且つ単位体積当りのイオン交換樹脂の担持量が多いエアフィルタ及びその製造方法を提供することにある。また、本発明の課題は、ハニカム構造を有する担体の通気空洞の開口の面積が小さくても、イオン交換樹脂を担持することができるエアフィルタの製造方法、又は多孔質の構造を有する担体中の孔の径が小さくても、イオン交換樹脂を担持することができるエアフィルタの製造方法を提供することにある。また、本発明の課題は、これらのエアフィルタの製造又はエアフィルタの製造方法に用いられるスラリー組成物を提供することにある。

本発明者らは、上記従来技術における課題を解決すべく、鋭意研究を重ねた結果、（１）イオン交換樹脂粉末及びゼオライト粉末を含有するスラリーを、担体等に付着させた後、乾燥させると、該イオン交換樹脂粉末と該ゼオライト粉末が、非常に緻密な担持物を形成すること、（２）担体の表面上ばかりでなく、該担体に担持されているイオン交換樹脂粉末上にも、ゼオライト粉末を介して、イオン交換樹脂粉末が担持されること、（３）ゼオライト粉末を含有させると、イオン交換樹脂粉末を含有するスラリーの流動性が向上するので、該スラリーの粘度を低くできること等を見出し、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明（１）は、イオン交換樹脂粉末及びゼオライト粉末を含有するスラリー組成物を提供するものである。

また、本発明（２）は、イオン交換樹脂粉末及びゼオライト粉末が担持されており、且つ該イオン交換樹脂粉末及び該ゼオライト粉末を含有する緻密層が形成されているエアフィルタを提供するものである。

また、本発明（３）は、イオン交換樹脂粉末及びゼオライト粉末が担持されており、且つ担持物の嵩密度が０．６ｇ／ｍｌ以上であるエアフィルタを提供するものである。

また、本発明（４）は、イオン交換樹脂粉末及びゼオライト粉末を含有するスラリー組成物を、シート状の繊維質担体に塗布し、又はシート状の繊維質担体を、イオン交換樹脂粉末及びゼオライト粉末を含有するスラリー組成物に浸漬し、次いで、乾燥させて、エアフィルタ用シートを得る、エアフィルタ用シート製造工程と、該エアフィルタ用シートを成形する、成形工程と、を有するエアフィルタの製造方法を提供するものである。

また、本発明（５）は、イオン交換樹脂粉末及びゼオライト粉末を含有するスラリー組成物を、エアフィルタ用担体に塗布し、又はエアフィルタ用担体を、イオン交換樹脂粉末及びゼオライト粉末を含有するスラリー組成物に浸漬し、次いで、乾燥させて、該イオン交換樹脂粉末及び該ゼオライト粉末を担持する、担持工程を有するエアフィルタの製造方法を提供するものである。

本発明によれば、単位体積当りのイオン交換容量が多く、且つ圧力損失が小さいエアフィルタ及びその製造方法を提供することができる。また、本発明によれば、金属ハニカム担体等の金属担体に、イオン交換樹脂が担持されており、且つ単位体積当りのイオン交換容量が多いエアフィルタ及びその製造方法を提供することができる。また、本発明によれば、ハニカム構造を有する担体の通気空洞の開口の面積が小さくても、イオン交換樹脂を担持することができるエアフィルタの製造方法、又は多孔質の構造を有する担体中の孔の径が小さくても、イオン交換樹脂を担持することができるエアフィルタの製造方法を提供することができる。また、本発明によれば、これらのエアフィルタの製造又はエアフィルタの製造方法に用いられるスラリー組成物を提供することができる。

本発明のスラリー組成物は、イオン交換樹脂粉末及びゼオライト粉末を含有する。

該イオン交換樹脂粉末としては、特に制限されず、陽イオン交換樹脂粉末又は陰イオン交換樹脂粉末の少なくとも一方であっても、又は陽イオン交換樹脂粉末及び陰イオン交換樹脂粉末の両方であってもよい。このうち、該陽イオン交換樹脂粉末に用いられる陽イオン交換樹脂の種類としては、例えば、強酸性陽イオン交換樹脂等が挙げられる。また、該陰イオン交換樹脂粉末に用いられる陰イオン交換樹脂の種類としては、例えば、強塩基性陰イオン交換樹脂等が挙げられる。

該イオン交換樹脂粉末の平均粒径は、１〜１００μｍ、好ましくは５〜５０μｍ、特に好ましくは１０〜３０μｍである。該イオン交換樹脂粉末の平均粒径が、上記範囲にあることにより、本発明のスラリー組成物を乾燥することにより得られる担持物（以下、単に担持物とも記載する。）が、緻密な構造になり易い。該イオン交換樹脂粉末の平均粒径が、１μｍ未満だと、本発明のスラリー組成物の粘度が高くなり易く、また、１００μｍを超えると、該イオン交換樹脂粉末が沈降し易くなる。

また、該イオン交換樹脂粉末は、イオン交換容量が、通常１〜１０ｍ当量／ｇ（乾燥樹脂）、好ましくは３〜６ｍ当量／ｇ（乾燥樹脂）である。イオン交換容量が１ｍ当量／ｇ（乾燥樹脂）未満であると、イオン性ガス状汚染物質との反応量が小さくなり、除去性能が低下し易い。また、イオン交換容量が１０ｍ当量／ｇ（乾燥樹脂）を超えると、イオン交換樹脂粉末を構成するイオン交換樹脂の化学的安定性が劣り、イオン交換樹脂粉末自体からイオン交換基が脱離し易くなる。

また、被処理空気が、塩基性ガス（アンモニア、アミン類等）及び酸性ガス（ＳＯ_Ｘ、ＮＯ_Ｘ等）の両方を含む場合、該イオン交換樹脂粉末が、陽イオン交換樹脂粉末及び陰イオン交換樹脂粉末の両方であると、塩基性ガス及び酸性ガスの両方を除去することができる点で好ましい。

該ゼオライト粉末としては、特に制限されず、親水性のゼオライト又は疎水性のゼオライトのいずれもよく、また、天然ゼオライト又は合成ゼオライトのいずれでもよい。合成により得られる該ゼオライト粉末は、通常、酸点の対イオンがナトリウムであるナトリウム型ゼオライトであるが、酸点の対イオンの一部又は全部が水素イオンであるゼオライト、酸点の対イオンの一部又は全部がナトリウム以外の金属イオンであるゼオライト、脱ナトリウムしたゼオライト、脱アルミニウムしたゼオライト等であってもよい。また、該イオン交換樹脂粉末が、陽イオン交換樹脂粉末の場合、酸点の対イオンの全部が水素イオンであるゼオライトであることが、ゼオライトの対イオンである陽イオンを、該陽イオン交換樹脂粉末が吸着して、該陽イオン交換樹脂粉末の性能が低下するということがない点で好ましい。また、該イオン交換樹脂粉末が、陰イオン交換樹脂粉末の場合、酸点の対イオンの全部が水素イオンであるゼオライトであることが、該陰イオン交換樹脂から遊離するアミン等を吸着し易い点で好ましい。また、該ゼオライト粉末の結晶構造としては、Ａ型ゼオライト、Ｘ型ゼオライト、Ｙ型ゼオライト、ベータ型ゼオライト、モルデナイト、フェリエライト、ＺＳＭ−５等が挙げられる。これらのうち、Ａ型ゼオライト、Ｘ型ゼオライト、Ｙ型ゼオライト及びＺＳＭ−５が、安価な点で好ましい。

該ゼオライト粉末の平均粒径は、０．１〜１０μｍ、好ましくは０．５〜８μｍ、特に好ましくは１〜５μｍである。該ゼオライト粉末の平均粒径が、上記範囲にあることにより、該担持物が緻密な構造になり易い。該ゼオライト粉末の平均粒径が、０．１μｍ未満だと、該担持物が緻密な構造になり難くなるか、又は本発明のスラリーの粘度が高くなり易い。また、該ゼオライト粉末の平均粒径が、１０μｍを超えると、該担持物が緻密な構造になり難くなる。

また、該ゼオライト粉末は、予め純水又は超純水等で洗浄し、不要なイオンを除去しておくことが好ましい。

本発明のスラリー組成物は、水に、該イオン交換樹脂粉末及び該ゼオライト粉末を分散させることにより製造される。該水としては、特に制限されず、例えば、イオン交換水、蒸留水、純水、超純水等が挙げられる。

該スラリー組成物の全重量に対する、該イオン交換樹脂粉末の固形分及び該ゼオライト粉末の固形分の合計重量の重量割合（（イオン交換樹脂粉末の固形分の重量＋該ゼオライト粉末の固形分の重量）／スラリー組成物の全重量）は、１０〜６０重量％、好ましくは１５〜５０重量％、特に好ましくは２０〜４０重量％である。該イオン交換樹脂粉末の固形分及び該ゼオライト粉末の固形分の合計重量の重量割合が、１０重量％未満だと、製造効率が低くなり易く、また、６０重量％を超えると、該スラリー組成物の粘度が高くなり易い。なお、該イオン交換樹脂粉末の固形分の重量とは、該イオン交換樹脂粉末の乾燥重量のことを指し、例えば、該スラリー組成物を製造するための原料となるイオン交換樹脂粉末が、水分を含有する場合、該原料となるイオン交換樹脂粉末の重量から、該原料となるイオン交換樹脂粉末中の水分量を減じた値が、該イオン交換樹脂粉末の固形分の重量である。また、該ゼオライト粉末の固形分の重量とは、細孔内等に吸着されている水分及び結晶水を除いた該ゼオライト粉末の重量のことを指し、例えば、該スラリー組成物を製造するための原料となるゼオライト粉末が水分を含有する場合、該原料となるゼオライト粉末の重量から、該ゼオライト粉末の結晶水も含めた全水分量を減じた値が、該ゼオライト粉末の固形分の重量である。

該スラリー組成物中の、該ゼオライト粉末の固形分の重量に対する該イオン交換樹脂粉末の固形分の重量の比（イオン交換樹脂粉末の固形分の重量／ゼオライト粉末の固形分の重量）は、２．３〜４９、好ましくは４〜３２．４、特に好ましくは５．６〜１９である。該重量比が、上記範囲にあることにより、該担持物が緻密な構造になり易い。該重量比が、２．３未満だと、イオン交換樹脂粉末の相対比率が低くなるので、充分なイオン交換容量を確保し難くなり、また、４９を超えると、本発明のスラリー組成物の流動性が低くなり易い。

例えば、該スラリー組成物中、該イオン交換樹脂粉末の固形分及び該ゼオライト粉末の固形分の合計重量の重量割合が、４０重量％であり、該ゼオライト粉末の固形分の重量に対する該イオン交換樹脂粉末の固形分の重量の比が、１９である場合、該スラリー組成物中の該イオン交換樹脂粉末の固形物濃度（該スラリー組成物の全重量に対する、該イオン交換樹脂粉末の固形分の重量の重量割合）は、３８重量％である。

該スラリー組成物において、該イオン交換樹脂粉末の平均粒径に対する該ゼオライト粉末の平均粒径の比（ゼオライト粉末／イオン交換樹脂粉末）は、０．０１〜０．５、好ましくは０．０２〜０．４、特に好ましくは０．０５〜０．２５である。該イオン交換樹脂粉末の平均粒径に対する該ゼオライト粉末の平均粒径の比が、上記範囲にあることにより、該担持物が緻密な構造になり易い。

本発明のスラリー組成物は、バインダー成分を含有する。該バインダー成分としては、無機バインダー、有機バインダーが挙げられ、通常、エアフィルタの製造において、吸着剤を担持するために用いられる無機バインダー又は有機バインダーを、適宜用いることができる。

また、本発明のスラリー組成物は、必要に応じて、フィラー、分散剤、消泡剤、浸透剤等を含有することができる。

本発明のスラリー組成物は、本発明のエアフィルタを製造するために用いられる。

本発明の第一の形態のエアフィルタ（以下、本発明のエアフィルタ（１）とも記載する。）は、本発明のスラリー組成物を、エアフィルタ用担体に塗布し、又はエアフィルタ用担体を、本発明のスラリー組成物に浸漬し、次いで、乾燥させることにより、該エアフィルタ用担体に、該イオン交換樹脂粉末及び該ゼオライト粉末を担持し、製造される。すなわち、本発明のエアフィルタ（１）は、イオン交換樹脂粉末及びゼオライト粉末を含有するスラリー組成物を、エアフィルタ用担体に塗布し（以下、塗布処理とも記載する。）、又はエアフィルタ用担体を、イオン交換樹脂粉末及びゼオライト粉末を含有するスラリー組成物に浸漬し（以下、浸漬処理とも記載する。）、次いで、乾燥させて（以下、乾燥処理とも記載する。）得られるエアフィルタである。

本発明のエアフィルタ（１）に係るエアフィルタ用担体としては、特に制限されず、例えば、繊維質担体、金属担体、多孔質担体等が挙げられる。

本発明のエアフィルタ（１）に係る繊維質担体は、繊維により構成される織布又は不繊布であり、該繊維間に多数の空隙（以下、繊維間空隙とも記載する。）を有する多孔質の織布又は不繊布である。該繊維質担体に係る繊維（担体繊維）としては、例えば、シリカ・アルミナ繊維、シリカ繊維、アルミナ繊維、ムライト繊維、ガラス繊維、ロックウール繊維、炭素繊維等の無機繊維；及びポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ナイロン繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維等のポリエステル繊維、ポリビニルアルコール繊維、アラミド繊維、パルプ繊維、レーヨン繊維等の有機繊維が挙げられる。また、該担体繊維は、１種単独又は２種以上の組合わせであっても良い。該無機繊維及び該有機繊維の組合わせが、エアフィルタの機械的強度が高くなる点で好ましく、シリカ・アルミナ繊維又はボロンレスのガラス繊維、及びポリエチレンテレフタレート繊維の組合わせが特に好ましい。

該繊維質担体に係る担体繊維の平均繊維径は、特に制限されないが、好ましくは０．１〜１００μｍ、特に好ましくは０．５〜５０μｍであり、該担体繊維の平均繊維長は、好ましくは０．１〜５０ｍｍ、特に好ましくは１〜１０ｍｍである。該平均繊維径及び該平均繊維長が上記範囲内にあることにより、該繊維質担体の機械的強度が高くなる。該繊維質担体の繊維間空隙率は、特に制限されないが、好ましくは５０〜９５％、特に好ましくは７０〜９５％である。該繊維間空隙率とは、該繊維質担体の見かけ体積から、該繊維質担体中の該担体繊維の体積を引いた部分（繊維間空隙）が、該繊維質担体の見かけ体積中に占める割合をいう。該繊維間空隙率が上記範囲内にあることにより、該イオン交換樹脂粉末が該繊維質担体の外側表面だけでなく、繊維間空隙にも担持されるので、該イオン交換樹脂粉末の担持量が多くなる。

該繊維質担体の形状は、特に制限されず、例えば、シート状の繊維質担体；ハニカム構造の繊維質担体；波折りに加工したプリーツ形状の繊維質担体と、平坦状の繊維質担体とを、通気方向に対して直角に順に積層して得られる構造の繊維質担体等が挙げられる。また、該ハニカム構造の繊維質担体のうち、平坦状の繊維質担体をコルゲート状に加工して得られるコルゲート状の繊維質担体と、平坦状の繊維質担体とを交互に積層して得られる構造の繊維質担体が、コルゲート状ハニカム構造の繊維質担体であり、該コルゲート状ハニカム構造の繊維質担体が、被処理空気の流路が通気方向に対して平行流となるため、圧力損失が低い点で、好ましい。

該コルゲート状ハニカム構造の繊維質担体について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、該コルゲート状ハニカム構造の繊維質担体の模式的な斜視図である。繊維質担体１は、該平坦状の繊維質シート３及びコルゲート状の繊維質シート２が交互に積層されている。該平坦状の繊維質シート３及び該コルゲート状の繊維質シート２の間には、該コルゲート状の繊維質シート２の山部４が連続する方向に延びた、略半円柱状の通気空洞５が形成される。そして、被処理空気が、通気空洞５を通過することができるようになっている。また、該被処理空気の通気方向と、該通気空洞５の形成方向は、平行である。

該平坦状の繊維質シート３は、該担体繊維により形成される織布又は不繊布の平坦状物であり、該コルゲート状の繊維質シート２は、該織布又は該不繊布の平坦状物を、コルゲート加工して波形に成形したものである。該コルゲート加工とは、該平坦状の繊維質シート３等の平坦状物を上下一対の波形段ロールの間に通して波形状に成形する加工方法をいう。

そして、平坦状の繊維質シート３及びコルゲート状の繊維質シート２が、該コルゲート状の繊維質シート２を中芯として交互に積層され、該繊維質担体１が形成される。この場合、該平坦状の繊維質シート３及び中芯である該コルゲート状の繊維質シート２は、該コルゲート状の繊維質シート２（中芯）の上下の山部４、４及び該平坦状の繊維質シート２を接着剤等で接着して一体化したものであってもよいし、接着等を行わずにこれらを単に積層し、積層したものを枠体等に収めて固定しただけのものであってもよい。該平坦状の繊維質シート３及びコルゲート状の繊維質シート２の接着に用いられる該接着剤としては、例えば、シリカゾル等の無機系接着が挙げられる。

図２は、該繊維質担体１において、開口部６に平行な面で切った時の模式的な断面図である。図２において、該コルゲート状の繊維質シート２の該山部４が該平坦状の繊維質シート３と接着されている。該繊維質担体１の山高さ（図２中、符号ｈ）は、特に制限されないが、好ましくは０．５〜１０ｍｍ、特に好ましくは０．６〜５ｍｍ、更に好ましくは０．７〜２ｍｍである。また、該繊維質担体１のピッチ（図２中、符号ｐ）は、特に制限されないが、好ましくは１〜２０ｍｍ、特に好ましくは１〜５ｍｍ、更に好ましくは１．５〜４ｍｍである。該山高さ及び該ピッチが上記範囲内であることにより、被処理空気中のイオン性ガス状汚染物質の除去効率と、圧力損失とのバランスがよくなる。また、該平坦状の繊維質シート３又は該コルゲート状の繊維質シート２の厚み（図２中、符号ｔ）は、特に制限されないが、好ましくは０．１〜１．０ｍｍ、特に好ましくは０．２〜０．７ｍｍである。該厚みが、０．１ｍｍ未満だと該イオン交換樹脂粉末の担持量が少なくなり、また、１．０ｍｍを超えるとエアフィルタの圧力損失が高くなる。

本発明のエアフィルタ（１）に係る該金属担体は、金属シートを、例えば、ハニカム構造に成形したものである。該金属担体としては、例えば、特開平２００２−２８２７０６号公報又は特開平２００２−２８２７０８号公報に記載の金属ハニカム担体が挙げられる。コルゲート状ハニカム構造の金属担体の作製は、例えば、該平坦状の繊維質シートの代わりに該金属シートを用いる以外は、該繊維質担体の作製と同様の方法で行うことができる。

該金属シートとしては、実質的にシート状の金属材料全てを含む。該金属シートの金属材質としては、特に制限されず、例えば、アルミニウム、白金、ステンレス、銅等が挙げられ、アルミニウムが、軽量で、加工性が良く、硬さ、厚さの種類が豊富で、且つ安価である点で好ましい。

該金属担体の表面には、特開平２００２−２８２７０８号公報に記載されているように、通常、表面処理層が設けられており、該イオン交換樹脂粉末及び該ゼオライト粉末等の担持物は、該表面処理層上に担持される。

該金属担体が、コルゲート状ハニカム構造の金属担体の場合、すなわち、図２中、該平坦状の繊維質シート３及び該コルゲート状の繊維質シート２が、平坦状の金属シート及びコルゲート状の金属シートの場合、厚み（図２中、符号ｔ）は、特に制限されないが、通常０．１ｍｍ以下、好ましくは１０μｍ〜５０μｍである。山高さ（図２中、符号ｈ）は、特に制限されないが、好ましくは０．５〜１０ｍｍ、特に好ましくは０．６〜５ｍｍ、更に好ましくは０．７〜２ｍｍである。また、ピッチ（図２中、符号ｐ）は、特に制限されないが、好ましくは１〜２０ｍｍ、特に好ましくは１〜５ｍｍ、更に好ましくは１．５〜４ｍｍである。

本発明のエアフィルタ（１）に係る多孔質担体は、互いに連通する多数の連通孔を有し、該連通孔が被処理空気の通気経路となる構造を有する担体である。該多孔質担体としては、例えば、ウレタン樹脂、エチレンプロピレン樹脂（ＥＰＤＭ）等を発泡成形して得られる発泡体、エキスパンドメタル、樹脂製の網、又は該樹脂製の網を積層して接着したもの等が挙げられる。

該多孔質担体に形成されている連通孔の径は、通常、０．１〜１０ｍｍ、好ましくは１〜５ｍｍである。また、該多孔質担体の空隙率は、通常、６０〜９８％、好ましくは８０〜９５％である。なお、該多孔質担体の空隙率とは、該多孔質担体の見かけ体積中に占める、該連通孔の容積を指す。

そして、本発明のスラリー組成物を、該エアフィルタ用担体に塗布し（塗布処理）、又はエアフィルタ用担体を、本発明のスラリー組成物に浸漬し（浸漬処理）、すなわち、該塗布処理又は該浸漬処理のいずれかを行い、該エアフィルタ用担体に、本発明のスラリー組成物を付着させる。例えば、該繊維質担体の場合、該繊維質担体の外部表面及び繊維間空隙に、該金属担体の場合、金属担体の表面に、多孔質担体の場合、多孔質担体の連通孔内に、本発明のスラリー組成物を付着させる。本発明のスラリー組成物を該エアフィルタ用担体に塗布する方法としては、例えば、本発明のスラリー組成物を霧状で噴射することができるスプレー等により、該エアフィルタ用担体に該スラリー組成物を吹き付ける方法が挙げられ、また、該エアフィルタ用担体が、シート状の繊維質担体の場合、例えば、ロールコータ又はフローコーターを用いて、連続的に該シート状の繊維質担体に、本発明のスラリー組成物を塗布する方法等が挙げられる。また、該エアフィルタ用担体を本発明のスラリー組成物に浸漬する方法としては、例えば、本発明のスラリー組成物が入れられている浸漬槽に、該エアフィルタ用担体を一定時間静置する方法、又は該浸漬槽中で該エアフィルタ用担体を移動させる方法等が挙げられる。また、該浸漬の際の浸漬時間は、特に制限されないが、好ましくは１〜３０分、特に好ましくは５〜１５分である。

次いで、本発明のスラリー組成物が付着している該エアフィルタ用担体を、乾燥させる（乾燥処理）。該乾燥の際の乾燥温度は、６０〜１５０℃、好ましくは８０〜１３０℃である。該乾燥の乾燥時間は、特に制限されないが、５〜１２０分である。また、該乾燥は、自然乾燥であってもよい。該乾燥により、該イオン交換樹脂粉末及び該ゼオライト粉末が、該エアフィルタ用担体に担持される。

また、該塗布処理又は該浸漬処理、及び該乾燥処理を、２回以上行なうこともできる。

該エアフィルタ用担体が、シート状の繊維質担体の場合、本発明のエアフィルタ（１）の単位面積当りの該イオン交換樹脂粉末の担持量は、５０〜２００ｇ／ｍ^２、好ましくは７０〜２００ｇ／ｍ^２、特に好ましくは１００〜２００ｇ／ｍ^２であり、本発明のエアフィルタ（１）の単位面積当りのイオン交換容量は、５０〜２０００ｍ当量／ｍ^２、好ましくは２００〜２０００ｍ当量／ｍ^２、特に好ましくは５００〜２０００ｍ当量／ｍ^２である。

該エアフィルタ用担体が、コルゲート状ハニカム構造の繊維質担体の場合、本発明のエアフィルタ（１）の単位体積当りの該イオン交換樹脂粉末の担持量は、１００〜３００ｋｇ／ｍ^３、好ましくは１５０〜３００ｋｇ／ｍ^３、特に好ましくは２００〜３００ｋｇ／ｍ^３であり、本発明のエアフィルタ（１）の単位体積当りのイオン交換容量は、１００〜３０００当量／ｍ^３、好ましくは２００〜３０００当量／ｍ^３、特に好ましくは５００〜３０００当量／ｍ^３である。

また、該エアフィルタ用担体が金属担体の場合、該金属担体を構成する金属シートの単位面積当りの該イオン交換樹脂粉末の担持量は、５０〜１５０ｇ／ｍ^２、好ましくは７０〜１５０ｇ／ｍ^２、特に好ましくは１００〜１５０ｇ／ｍ^２である。

また、該エアフィルタ用担体が、コルゲート状ハニカム構造の金属担体の場合、本発明のエアフィルタ（１）の単位体積当りの該イオン交換樹脂粉末の担持量は、１００〜３００ｋｇ／ｍ^３、好ましくは１５０〜３００ｋｇ／ｍ^３、特に好ましくは２００〜３００ｋｇ／ｍ^３であり、本発明のエアフィルタ（１）の単位体積当りのイオン交換容量は、１００〜３０００当量／ｍ^３、好ましくは２００〜３０００当量／ｍ^３、特に好ましくは５００〜３０００当量／ｍ^３である。

本発明の第二の形態のエアフィルタ（以下、本発明のエアフィルタ（２）とも記載する。）は、本発明のスラリー組成物を、シート状の繊維質担体に塗布し（塗布処理）、又はシート状の繊維質担体を、本発明のスラリー組成物に浸漬し（浸漬処理）、すなわち、該塗布処理又は該浸漬処理のいずれかを行い、次いで、乾燥させて（乾燥処理）、エアフィルタ用シート得、次いで、該エアフィルタ用シートを成形することによって製造される。

本発明のエアフィルタ（２）に係るシート状の繊維質担体は、本発明のエアフィルタ（１）に係るシート状の繊維質担体と同様である。また、本発明のエアフィルタ（２）に係る塗布処理、浸漬処理、及び乾燥処理は、本発明のエアフィルタ（１）に係る塗布処理、浸漬処理及び乾燥処理と同様である。

そして、該塗布処理又は該浸漬処理、及び該乾燥処理を行い得られる、該エアフィルタ用シートを成形することにより、本発明のエアフィルタ（２）を得ることができる。例えば、該エアフィルタ用シートをコルゲート状に加工して、コルゲート状のエアフィルタ用シートを得、次いで、平坦状のエアフィルタ用シートとコルゲート状のエアフィルタ用シートを、順に積層し、コルゲート状ハニカム構造体に成形すること等により、本発明のエアフィルタ（２）を製造することができる。

本発明の第一の形態のエアフィルタの製造方法（以下、本発明のエアフィルタの製造方法（１）とも記載する。）は、本発明のスラリー組成物を、該エアフィルタ用担体に塗布し（塗布処理）、又は該エアフィルタ用担体を本発明のスラリー組成物に浸漬し（浸漬処理）、すなわち、該塗布処理又は該浸漬処理のいずれかを行い、次いで、乾燥させて（乾燥処理）、該エアフィルタ用担体に、該イオン交換樹脂粉末及び該ゼオライト粉末を担持する、担持工程を有する。すなわち、本発明のエアフィルタの製造方法（１）は、該イオン交換樹脂粉末及び該ゼオライト粉末を含有するスラリー組成物を、該エアフィルタ用担体に塗布し、又は該エアフィルタ用担体を、該イオン交換樹脂粉末及び該ゼオライト粉末を含有するスラリー組成物に浸漬し、次いで、乾燥させて、該イオン交換樹脂粉末及び該ゼオライト粉末を担持する、担持工程を有するエアフィルタの製造方法である。

また、本発明の第二の形態のエアフィルタの製造方法（以下、本発明のエアフィルタの製造方法（２）とも記載する。）は、本発明のスラリー組成物を、シート状の繊維質担体に塗布し（塗布処理）、又はシート状の繊維質担体を、本発明のスラリー組成物に浸漬し（浸漬処理）、すなわち、該塗布処理又は該浸漬処理のいずれかを行い、次いで、乾燥させて（乾燥処理）、エアフィルタ用シートを得る、エアフィルタ用シート製造工程と、該エアフィルタ用シートを成形する、成形工程と、を有するエアフィルタ用シートの製造方法である。すなわち、本発明のエアフィルタの製造方法（２）は、イオン交換樹脂粉末及びゼオライト粉末を含有するスラリー組成物を、シート状の繊維質担体に塗布し、又はシート状の繊維質担体を、イオン交換樹脂粉末及びゼオライト粉末を含有するスラリー組成物に浸漬し、次いで、乾燥させて、エアフィルタ用シートを得る、エアフィルタ用シート製造工程と、該エアフィルタ用シートを成形する、成形工程と、を有するエアフィルタ用シートの製造方法である。

本発明のエアフィルタの製造方法（１）及び本発明のエアフィルタの製造方法（２）に係る塗布処理、浸漬処理及び乾燥処理は、本発明のエアフィルタ（１）に係る塗布処理、浸漬処理及び乾燥処理と同様である。また、本発明のエアフィルタの製造方法（１）に係るエアフィルタ用担体は、本発明のエアフィルタ（１）に係るエアフィルタ用担体と同様である。また、本発明のエアフィルタの製造方法（２）に係るシート状の繊維質担体は、本発明のエアフィルタ（１）に係るシート状の繊維質担体と同様である。また、本発明のエアフィルタの製造方法（２）に係るエアフィルタ用シートの成形は、本発明のエアフィルタ（２）に係るエアフィルタ用シートの成形と同様である。

本発明のエアフィルタの製造方法（１）に係る担持工程では、該塗布処理又は該浸漬処理を、２回以上行うことが、該イオン交換樹脂粉末の担持量が多くなる点で好ましい。該塗布処理又は該浸漬処理を、２回以上行う場合は、各処理後毎に、該乾燥処理を行うことが、該イオン交換樹脂粉末及び該ゼオライト粉末が確実に担持される点で好ましい。また、本発明のエアフィルタの製造方法（２）に係るエアフィルタ用シート製造工程についても、同様である。

本発明のスラリー組成物は、ゼオライト粉末の作用により、流動性が向上するので、粘度が低くなるため、イオン交換樹脂粉末の含有量が同程度であり且つゼオライト粉末を含まない従来のスラリー組成物に比べ、粘度が低い。従って、本発明のスラリー組成物は、ハニカム構造のエアフィルタ用担体の通気空洞の開口の面積が小さくても、該通気空洞内に含浸し易いので、該スラリー組成物の塗布時に、該スラリー組成物が目詰まりを起こし難い。また、本発明のスラリー組成物は、多孔質担体の連通孔の径が小さくても、該連通孔内に含浸し易い。また、本発明のスラリー組成物は、ゼオライト粉末の作用により、スラリー組成物中のイオン交換樹脂粉末の含有量を多くしても、粘度の上昇を低く抑えることができるので、従来のスラリー組成物に比べ、粘度を同程度に抑えつつ、且つイオン交換樹脂粉末の含有量が多くすることができる。従って、本発明のスラリー組成物によれば、スラリーの塗布又は含浸の回数を少なくすることができるので、製造効率を高くすることができる。

また、本発明のスラリー組成物は、乾燥後に担体上で緻密な構造の担持物を形成する。本発明のスラリー組成物を乾燥して得られる担持物と、従来のスラリー組成物を乾燥して得られる担持物の差異を、図３〜図７を参照に説明する。図３は、担持面に対して垂直な面で切った時の、本発明のスラリー組成物を乾燥して得られる担持物の模式的な断面図であり、図４は、担持物をＡ方向から見た時の、担持物の一部を示す模式図であり、図５は、担持面に対して垂直な面で切った時の、本発明のスラリー組成物を乾燥して得られる、他の形態例の担持物の模式的な断面図であり、図６は、担持面に対して垂直な面で切った時の、従来のスラリー組成物を乾燥して得られる担持物の模式的な断面図であり、図７は、担持物をＢ方向から見た時の、担持物の一部を示す模式図である。すなわち、図３、図５及び図６は、担持物を、側面から見たときの断面図であり、図４及び図７は、担持物を上面から見たときの平面図である。

本発明のスラリー組成物を用いる場合、イオン交換樹脂粉末１１及びゼオライト粉末１２を含有する本発明のスラリー組成物１３を、エアフィルタ用担体１４の表面に、塗布することにより、該エアフィルタ用担体１４の表面に、該イオン交換樹脂粉末１１及び該ゼオライト粉末１２が付着する（図３中（Ｉ））。次いで、本発明のスラリー組成物１３を乾燥させると、バインダー成分により、該イオン交換樹脂粉末１１及び該ゼオライト粉末１２が、該エアフィルタ用担体１４に担持される（図３中（ＩＩ））。本発明のスラリー組成物１３の塗布時に、該イオン交換樹脂粉末１１及び該ゼオライト粉末１２は、互いにファンデルワールス力で引き付け合うので、互いに接触した状態で、該エアフィルタ用担体１４に付着する。そのため、本発明のスラリー組成物１３を乾燥して得られる担持物１５は、緻密な構造を有する。つまり、該エアフィルタ用担体１４上に、該イオン交換樹脂粉末１１及び該ゼオライト粉末１２を含有する緻密層が形成されている。また、該イオン交換樹脂粉末１１同士は、該ゼオライト粉末１２を介して、引き寄せられるので、該担体物１５中の、該イオン交換樹脂粉末１１同士の平面方向の間隔１０は、非常に小さい。

一方、従来のスラリー組成物を用いる場合、イオン交換樹脂粉末３１を含有する従来のスラリー組成物３２を、エアフィルタ用担体３３の表面に塗布することにより、該エアフィルタ用担体３３の表面に、該イオン交換樹脂粉末３１が付着する（図６中（ＩＩＩ））。次いで、従来のスラリー組成物３２を乾燥させると、バインダー成分により、該イオン交換樹脂粉末３１が、該エアフィルタ用担体３３に担持される（図６中（ＩＶ））。従来のスラリー組成物３２は、本発明のスラリー組成物１３と違い、ゼオライト粉末を含有しないので、従来のスラリー組成物３２が、該エアフィルタ用担体３３に付着する時に、該イオン交換樹脂粉末３１同士が、静電反発するため、引き寄せられることはない。そのため、従来のスラリー組成物３２を乾燥して得られる担持物３４中の、該イオン交換樹脂粉末３１同士の平面方向の間隔３０は、該担持物１５中の、該イオン交換樹脂粉末同士の平面方向の間隔１０に比べ、大きい。

このため、図４及び図７に示すように、該エアフィルタ用担体の単位面積１６当りに存在するイオン交換樹脂粉末の数が、本発明のスラリー組成物１３を用いる場合は、従来のスラリー組成物３２を用いる場合に比べ、多くなる。なお、図４は、該担持物１５の一部を示す図であり、該イオン交換樹脂粉末１１及び該ゼオライト粉末１２が、図４中の上下左右方向に、同様に、連続して存在している。また、図７は、該担持物３４の一部を示す図であり、該イオン交換樹脂粉末３１が、図７中の上下左右方向に、同様に、連続して存在している。

また、図３に示す該担持物１５の表面に、本発明のスラリー組成物１３を塗布することにより、図５に示すように、該エアフィルタ用担体１４に担持されているイオン交換樹脂粉末１１ａの上に、更にイオン交換樹脂粉末１１ｂが担持される。これは、該イオン交換樹脂粉末１１と該ゼオライト粉末１２のバインディング力により、該イオン交換樹脂粉末１１ａと該イオン交換樹脂粉末１１ｂが、強く引き付け合い、且つ該イオン交換樹脂粉末１１ｂ同士が、該エアフィルタ用担体１４の平面方向２１に、強く引き付け合うので、強固に結合した担持物２０が形成されるからである。そのため、該イオン交換樹脂粉末１１ｂは、脱落し難い。そして、該担持物２０は、該エアフィルタ用担体１４の平面方向２１及び厚み方向２２のいずれにも、緻密な構造を有する。つまり、該エアフィル用担体１４上に、該イオン交換樹脂粉末１１及び該ゼオライト粉末１２を含有する緻密層を形成させ、該緻密層の厚み２３を、該イオン交換樹脂粉末１１の平均粒径の値より大きくすることができる。このように、該エアフィルタ用担体１４の表面に、該イオン交換樹脂粉末１１が担持される隙間がなくても、本発明のスラリー組成物１３を用いて、複数回の塗布処理又は浸漬処理を行うことにより、該イオン交換樹脂粉末１１の担持量を増やすことができる。

一方、図６に示す該担持物３４の表面に、従来のスラリー組成物３２を塗布しても、該イオン交換樹脂粉末３１の上には、イオン交換樹脂粉末が担持されないか、又は担持されても該イオン交換樹脂粉末は脱落し易い。これは、従来のスラリー組成物を用いる場合は、イオン交換樹脂粉末同士が、バインダー成分のバインディング力のみにより担持されることになるが、該バインダー成分のバインディング力は弱く且つイオン交換樹脂粉末に担持されているイオン交換樹脂粉末同士が、該エアフィルタ用担体３３の平面方向に結合することがないからである。そのため、従来のスラリー組成物３２では、該担持物３４の厚み３５を、該イオン交換樹脂粉末３１の平均粒径の値より大きくすることはできない。また、従来のスラリー組成物３２を用いて、複数回の塗布処理又は浸漬処理を行う場合、先の塗布処理又は浸漬処理で該イオン交換樹脂粉末３１が担持されなかった、該エアフィルタ用担体３３の表面上の隙間３６に、該イオン交換樹脂粉末３１が担持されるのみで、該隙間３６がなくなると、それ以上塗布処理又は浸漬処理を繰り返しても、該イオン交換樹脂粉末３１の担持量が増えることはない。また、例え該隙間３６が存在していても、既に担持されているイオン交換樹脂粉末３１と、従来のスラリー組成物中のイオン交換樹脂粉末とが反発し合うために、加えて、該隙間３６の幅が狭いために、該隙間３６に従来のスラリー組成物３２が、入り難くなり、該イオン交換樹脂粉末３１が、担持されないということもあった。

従って、本発明のスラリー組成物を用いる場合は、該厚み方向２２にも、該イオン交換樹脂粉末１１が担持されるので、単位面積当りに存在するイオン交換樹脂粉末の数が、従来のスラリー組成物を用いる場合に比べ、更に多くなる。

なお、上記では、本発明のスラリー組成物を用いて、一旦、該エアフィルタ用担体に該イオン交換樹脂粉末を担持させ、更に本発明のスラリー組成物用いて、塗布処理又は浸漬処理することにより、該エアフィルタ用担体に担持されているイオン交換樹脂粉末上に、更にイオン交換樹脂粉末が担持される旨述べたが、これに限定されるものではなく、例えば、本発明のスラリー組成物中の該イオン交換樹脂粉末の含有量を調整すること等により、１回の塗布処理又は浸漬処理で、図５中の該担持物２０のように、イオン交換樹脂粉末が、エアフィルタ用担体上だけでなく、イオン交換樹脂粉末上にも担持されている担持物を得ることもできる。また、図５中、該イオン交換樹脂粉末１１ｂの上にも、更に、イオン交換樹脂粉末を担持することもできる。

該エアフィルタ用担体の表面に形成されている該担持物１５及び該担持物２０の嵩密度（Ｄ）は、０．６ｇ／ｍｌ以上、好ましくは０．７〜１．８ｇ／ｍｌ、特に好ましくは０．８〜１．５ｇ／ｍｌである。該嵩密度（Ｄ）が、０．６ｇ／ｍｌ未満だと、該担持物が緻密な構造になり難いので、該イオン交換樹脂粉末の担持量が少なくなり易い。なお、本発明において、該担持物とは、該エアフィルタ用担体に付着している、該エアフィルタ用担体以外の固形物を指す。図３〜図５では、説明の都合上、該担持物のうち、該イオン交換樹脂粉末及び該ゼオライト粉末のみを記載しているが、該担持物には、他に、バインダー成分等も含まれる。

すなわち、本発明の第三の形態のエアフィルタは、該イオン交換樹脂粉末及び該ゼオライト粉末が担持されており、且つ該担持物の嵩密度（Ｄ）が、０．６ｇ／ｍｌ以上、好ましくは０．７〜１．８ｇ／ｍｌ、特に好ましくは０．８〜１．５ｇ／ｍｌである。

なお、該担持物の嵩密度（Ｄ）は、例えば、エアフィルタ用担体の表面に形成されている担持物を、該エアフィルタから切り出し、乾燥して分析用サンプルを得、次いで、該分析用サンプルの重量（Ｗ）を測定し、次いで、透過型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による観察により、該分析用サンプルの見掛け体積（Ｖ）を求めて、下記式（１）により算出される。なお、該分析用サンプルの見掛け体積とは、該イオン交換樹脂粉末、該ゼオライト粉末等の固形分の間に形成される空隙も含めた体積を指す。
Ｄ（ｇ／ｍｌ）＝Ｗ（ｇ）／Ｖ（ｍｌ） （１）

また、該エアフィルタ用担体の表面に形成されている該担持物１５及び該担持物２０は、緻密層を形成している。すなわち、本発明の第四の形態のエアフィルタは、該イオン交換樹脂粉末及び該ゼオライト粉末が担持されており、且つ該イオン交換樹脂粉末及び該ゼオライト粉末を含有する緻密層が形成されている。

該イオン交換樹脂粉末及び該ゼオライト粉末を含有する緻密層の厚み２３は、該イオン交換樹脂粉末の平均粒径以上であり、該厚み２３を、該イオン交換樹脂粉末の平均粒径より大きくすることが、該イオン交換樹脂粉末の担持量が多くなる点で好ましい。該厚み２３は、該イオン交換樹脂粉末の平均粒径により異なるため、一概に数値範囲を定めることはできないが、通常、５０〜１０００μｍである。また、該厚み２３は、本発明のスラリー組成物中の該イオン交換樹脂粉末の固形物の重量割合、又は該塗布処理又は該浸漬処理を行う回数により、適宜調節することができる。

このように、本発明のスラリー組成物は、エアフィルタ用担体上で、平面方向及び厚み方向に、緻密な構造を有する担持物を与えるので、該エアフィルタ用担体の単位面積当りの該イオン交換樹脂粉末の担持量を多くすることができる。

そのため、本発明のエアフィルタは、単位体積当りの該イオン交換樹脂粉末の担持量が多い。よって、エアフィルタ用担体の表面積が同じ場合、本発明のエアフィルタは、従来のエアフィルタに比べ、単位体積当りの該イオン交換樹脂粉末の担持量が多い。また、該イオン交換樹脂粉末の担持量が同程度のエアフィルタを製造する場合、従来のエアフィルタに比べ、表面積が小さいエアフィルタ用担体を用いて、本発明のエアフィルタを製造することができる。すなわち、例えば、ハニカム構造のエアフィルタを用いる場合、従来のエアフィルタに比べ、通気空洞の開口の面積が大きい、ハニカム構造のエアフィルタ用担体を用いて、本発明のエアフィルタを製造することができる。言い換えると、該イオン交換樹脂粉末の担持量が同程度の場合、本発明のエアフィルタは、従来のエアフィルタに比べ、圧力損失が少ない。

すなわち、本発明のエアフィルタによれば、該イオン交換樹脂粉末の担持量が多く且つ圧力損失が少ないエアフィルタを提供することができる。

また、本発明のスラリー組成物によれば、金属担体を用いる場合、表面処理層上に担持されている該イオン交換樹脂粉末の上にも、該ゼオライト粉末を介して、該イオン交換樹脂粉末を担持することができるので、該イオン交換樹脂粉末の担持量を多くすることができる。すなわち、金属担体を用いる場合、本発明のエアフィルタによれば、従来の金属担体が用いられているエアフィルタに比べ、単位体積当たりの該イオン交換樹脂粉末の担持量が多いエアフィルタを提供することができる。

また、本発明のエアフィルタは、該イオン交換樹脂粉末に加え、該ゼオライト粉末も担持されているので、イオン性ガス状汚染物質の除去性能が高い。また、本発明のエアフィルタは、該ゼオライト粉末が、該イオン交換樹脂粉末からイオン交換基が遊離して生じる、スルフォン酸、アミン等を吸着するので、該イオン交換樹脂粉末に由来する物質による汚染を少なくすることができる。また、被処理空気が、イオン性ガス状汚染物質以外の汚染物質、例えば、ＴＯＣを含有している場合は、別に、該汚染物質の除去用にエアフィルタを設置する必要がないので、本発明のエアフィルタは、省スペースに貢献することができる。

なお、本発明のエアフィルタ及び本発明のエアフィルタの製造方法では、ロールコータを用いて、連続的に該シート状の繊維質担体に、本発明のスラリー組成物を塗布し、乾燥させることにより、連続的に該塗布処理及び該乾燥処理を行うことができるので、その形態例を、図８及び図９を用いて説明する。図８及び図９は共にロールコータを用いて、連続的に塗布処理及び乾燥処理を行う方法の模式的な説明図であって、図８は塗布装置４０を一方の側面から見た図であり、図９は塗布装置４０を他方の側面から見た図、すなわち図８と反対方向の側面から見た図である。

先ず、図８に示すようにベルトコンベア４４上のシート状の繊維質担体４２を矢印Ａの方向に連続的に繰り出し、ロールコータ４５により、シート状の繊維質担体４２の上面（第１塗布面４７）にスラリー４１を塗布、乾燥して、シート状の繊維質担体４２の上側の外部表面（第１塗布面４７）及び繊維間空隙に、該イオン交換樹脂粉末及び該ゼオライト粉末が担持されている繊維質担体４３ａを得る。次に、図９に示すように該イオン交換樹脂粉末及び該ゼオライト粉末が担持されている繊維質担体４３ａを塗布面（第１塗布面４７）が下面、未塗布面（第２塗布面４８）が上面になるように図８と上下逆にして塗布装置４０にセットし、該イオン交換樹脂粉末及び該ゼオライト粉末が担持されている繊維質担体４３ａを矢印Ｂの方向に連続的に繰り出し、図８と同様にして該未塗布面（第２塗布面４８）にスラリー４１を塗布、乾燥して、該シート状の繊維質担体４２の両外部表面（第１塗布面４７及び第２塗布面４８）及び繊維間空隙に、該イオン交換樹脂粉末及び該ゼオライト粉末が担持されている繊維質担体４３ｂを得る。

この時、該スラリー４１をシート状の繊維質担体４２等に塗布した後の乾燥処理は、乾燥機４６を用い、図中矢印Ｘで示す方向に熱又は熱風を当てることにより行われる。該乾燥処理の乾燥温度は、通常５０〜１３０℃、乾燥時間は通常５〜３０分である。

次に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、これは単に例示であって、本発明を制限するものではない。

（実施例１）
（金属ハニカム担体の作製）
厚さ３０μｍのアルミ箔をコルゲート加工するものと、コルゲート加工しないものとに分け、コルゲート加工するものを、上下一対の波形段ロールの間に通してコルゲート状アルミ箔とした。得られたコルゲート状アルミ箔の山部にポリエステル系熱可塑性樹脂のエマルジョン（樹脂分３０重量％）を塗布した後、該コルゲート状アルミ箔をコルゲート加工しない平坦状アルミ箔と共に１９０℃に加熱した段ロールに通した。このコルゲート状アルミ箔は、段ロールを通過する０．２秒の間に段ロールの山部においてエマルジョンの水分が蒸発すると共にポリエステル樹脂が溶融し、この状態でコルゲート加工していない平坦状アルミ箔と共に０．５ＭＰａ で加圧し、段ロールの通過後に自然冷却することにより接着して、コルゲート状アルミ箔と平坦状アルミ箔とがコルゲート状アルミ箔の山部で接着され一体化されたアルミ箔（アルミハニカム基本構造体）を得た。このアルミハニカム基本構造体を長さ１７０ｍｍに切断し、コルゲート状アルミ箔の山部にアクリル樹脂系接着剤を塗布して複数積層し、乾燥して、１７０ｍｍ×１７０ｍｍ×２１０ｍｍのアルミハニカム構造体を得た。得られたアルミハニカム構造体は、波形コルゲートのピッチが２．５ｍｍ、セル高さが１．１ｍｍであった。次に、このアルミハニカム構造体を厚さ７５ｍｍに切断して、十分な強度を有する１００ｍｍ×１００ｍｍ×７５ｍｍのアルミハニカム構造体を得た。得られたアルミハニカム構造体を上記と同様のポリエステル系熱可塑性樹脂のエマルジョンを１０重量部（樹脂分として３重量部）、固形分３０重量％のコロイダルシリカを２０重量部（固形分として６重量部）、水９０重量部からなる表面処理液に浸漬し、引き揚げた後１１０℃で１時間乾燥し、表面処理層が形成されている金属ハニカムＡを得た。

（スラリー組成物の製造）
強酸性イオン交換樹脂（商品名ダイヤイオン、三菱化学社製、固形分６０重量％、水分量４０重量％）を粉砕し、平均粒径２０μｍのイオン交換樹脂粉末Ｂを得た。該イオン交換樹脂粉末Ｂ １５８．３重量部、ゼオライト粉末（ＳｉＯ_２／Ａｌ_２Ｏ_３＝６．２、ＳｉＯ_２ ７６．３％、Ａｌ_２Ｏ_３ ２３．６％、平均粒径３μｍ、水分量７．４重量％）５．４重量部、ポリエステル系のバインダー（固形分３０％）３重量部及び水１９３．４重量部を混合し、スラリー組成物Ｃを得た。該スラリー組成物Ｃ中の、該イオン交換樹脂粉末Ｂの固形分の重量割合は２６．４重量％、全固形分の重量割合は２８重量％であった。また、該スラリー組成物Ｃの粘度を、岩田カップ粘度計で測定したところ、該スラリー組成物Ｃの粘度は、２５ｓであった。

（エアフィルタの製造）
該スラリー組成物Ｃに、該金属ハニカム担体Ａを浸漬し、引き上げた後、１１０℃で１時間乾燥した。この操作を、更に２回繰り返し、エアフィルタＤを得た。該エアフィルタＤの単位体積当りのイオン交換樹脂の担持量は、２２０ｋｇ／ｍ^３、単位体積当りのイオン交換容量は、１１４４当量／ｍ^３であった。

（担持物の嵩密度の測定）
該エアフィルタＤの担持物を、該エアフィルタから切り出し、乾燥して、分析用サンプルを得、次いで、該分析用サンプルの重量（Ｗ）を測定した。該分析用サンプルの重量は、０．００７２５ｇであった。次いで、透過型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による観察により、該分析用サンプルの見掛け体積（Ｖ）を求めたところ、０．００９８ｍｌであった。嵩密度（Ｄ）を、下記式（１）により算出したところ、０．７４ｇ／ｍｌであった。
Ｄ（ｇ／ｍｌ）＝Ｗ（ｇ）／Ｖ（ｍｌ） （１）

（エアフィルタの性能評価）
該エアフィルタＤ用い、下記条件でアンモニアの除去率の経時的変化及びエアフィルタＤの寿命を測定した。なお、実際のクリーンルームで問題となるアンモニア濃度は数μｇ／ｍ^３であるが、加速試験とするために、アンモニア濃度を３４０μｇ／ｍ^３にした。その結果、該エアフィルタＤの寿命は１６７０時間であった。また、この条件で該エアフィルタＤの圧力損失を測定したところ、３６Ｐａであった。なお、エアフィルタの寿命はアンモニアの除去率が９０％まで低下した時点における時間とした。

＜試験条件＞
・通気ガスの組成 ：アンモニアを３４０μｇ／ｍ^３含む空気
・通気ガスの温度及び湿度：２５℃、５０％ＲＨ
・除去対象ガス ：アンモニア
・通気風速 ：０．５ｍ／ｓ

（比較例１）
（スラリー組成物の製造）
実施例１で用いた該イオン交換樹脂粉末Ｂ １５８．３重量部、実施例１で用いたポリエステル系のバインダー３重量部及び水１９８．８重量部を混合し、スラリー組成物を得た。該スラリー組成物中の、該イオン交換樹脂粉末Ｂの固形物の重量割合は２６．４重量％、全固形分の重量割合は２６．６重量％であった。また、該スラリー組成物の粘度は、５０ｓであった。

（比較例２）
（スラリー組成物の製造）
実施例１で用いたイオン交換樹脂粉末Ｂ １３４．２重量部、実施例１で用いたポリエステル系のバインダー３重量部及び水２１５．９重量部を混合し、スラリー組成物Ｅを得た。該スラリー組成物Ｅ中の、該イオン交換樹脂粉末Ｂの固形物の重量割合は２２．８重量％、全固形分の重量割合は２３重量％であった。また、該スラリー組成物Ｅの粘度は、２７ｓであった。

（エアフィルタの製造）
該スラリー組成物Ｅに、実施例１と同様の方法で得た該金属ハニカム担体Ａを浸漬し、引き上げた後、１１０℃で１時間乾燥した。この操作を、更に２回繰り返し、エアフィルタＦを得た。該エアフィルタＦの単位体積当りのイオン交換樹脂の担持量は、５３ｋｇ／ｍ^３であった。また、該エアフィルタＦの担持物の嵩密度は、０．４２ｇ／ｍｌであった。

また、該エアフィルタＦを、更にもう１回、該スラリー組成物Ｅに浸漬し、引き上げた後、１１０℃で１時間乾燥したところ、単位体積当りのイオン交換樹脂の担持量は、５３ｋｇ／ｍ^３であり、浸漬回数を増やしても、イオン交換樹脂の担持量は増えないことがわかった。

（比較例３）
（スラリー組成物の製造）
実施例１で用いたイオン交換樹脂粉末Ｂ １６６．７重量部、実施例１で用いたポリエステル系のバインダー３重量部及び水１９０．３重量部を混合し、スラリー組成物Ｇを得た。該スラリー組成物Ｇ中の、該イオン交換樹脂粉末Ｂの固形分の重量割合は、２７．８重量％、全固形分の重量割合は２８重量％であった。また、該スラリー組成物Ｇの粘度を測定したところ、測定限界である１２０ｓを超えたため、測定することができなかった。

（エアフィルタの製造）
該スラリー組成物Ｇに、実施例１と同様の方法で得た該金属ハニカム担体Ａを浸漬し、引き上げたところ、開口部付近で目詰まりを起こしているセルが多数見られ、目詰まりを起こしたセルの中には、該スラリー組成物Ｇは、入っていなかった。

（実施例２）
（スラリー組成物の製造）
実施例１で用いたイオン交換樹脂粉末Ｂ ２２６．１重量部、実施例１で用いたゼオライト粉末６．７重量部、実施例１で用いたポリエステル系のバインダー４．８重量部及び水１１９．４重量部を混合し、スラリー組成物Ｈを得た。該スラリー組成物Ｈ中の、該イオン交換樹脂粉末Ｂの固形分の重量割合は、３８重量％、全固形分の重量割合は４０重量％であった。

（エアフィルタ用シートの製造）
シリカ・アルミナ繊維（平均繊維径５μｍ、平均繊維長２０ｍｍ）により構成されるシート状の繊維質担体４２（厚さ０．２ｍｍ、繊維間空隙率９０％）の上面に、上記スラリー組成物Ｈ（４１）をロールコーター４５を用いて塗布し、さらに乾燥機４６により８０℃で乾燥させて、シート状の繊維質担体４２にイオン交換樹脂粉末及びゼオライト粉末が担持されたシート状の片面塗布繊維質担体４３ａを巻き取った（図８）。次に、該片面塗布繊維質担体４３ａを、塗布された面（第一塗布面４７）が下面になるようにセットした後、塗布されていない上面（第二塗布面４８）について、上記と同様にスラリー組成物Ｈを塗布し乾燥させて、イオン交換樹脂粉末及びゼオライト粉末が担持されたシート状の両面塗布繊維質担体４３ｂを巻き取り、平坦状のエアフィルタ用シートＪを得た（図９）。

（エアフィルタの作製）
次に、該平坦状のエアフィルタ用シートＪの一部について上下一対の波形コルゲータの間を通し、波形状のエアフィルタ用シートＪを中芯として作製した。この波形状のエアフィルタ用シートＪ（中芯）の山部に接着剤としてシリカゾルを塗布した後、上記平坦状のエアフィルタ用シートＪを重ね合わせて積層した。この中芯と平坦状のエアフィルタ用シートＪとの積層を中芯の通気方向が同一方向になるようにして繰り返して行い、図１及び図２に示すような中芯のピッチ（図２中、符号ｐ）が２．５ｍｍ、山高さ（図２中、符号ｈ）が１．１ｍｍのコルゲート状ハニカム構造のエアフィルタ用シート積層物を得た。次いで、該コルゲート状ハニカム構造のエアフィルタ用シート積層物を、縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ７５ｍｍになるようにカットし、これをアルミニウム製の枠材に嵌め込んで、エアフィルタＫを得た。

該エアフィルタＫの単位体積当たりのイオン交換容量は１２００当量／ｍ^３、該エアフィルタＫの単位体積当たりのイオン交換樹脂粉末の担持量は２４０ｋｇ／ｍ^３であった。なお、単位体積当たりのイオン交換容量は、担持させたイオン交換樹脂粉末の重量にイオン交換樹脂粉末のイオン交換容量をかけて算出したものである。

（エアフィルタの性能評価）
エアフィルタＤに代えて、エアフィルタＫとする以外は、実施例１と同様の方法で行ったところ、該エアフィルタＫの寿命は１７１０時間であった。また、この条件で該エアフィルタＫの圧力損失を測定したところ、３５Ｐａであった。

（比較例４）
（スラリー組成物の製造）
実施例１で用いたイオン交換樹脂粉末Ｂ ２３５．６重量部、実施例１で用いたポリエステル系のバインダー４．８重量部及び水１１６．６重量部を混合し、スラリー組成物Ｌを得た。該スラリー組成物Ｌ中の、該イオン交換樹脂粉末Ｂの固形分の重量割合は、３９．６重量％、全固形分の重量割合は４０重量％であった。

（エアフィルタ用シートの製造）
スラリー組成物Ｈに代えて、スラリー組成物Ｌとする以外は、実施例２と同様の方法でおこない、平坦状のエアフィルタ用シートＭを得た。

（エアフィルタの作製）
次に、該平坦状のエアフィルタ用シートＭの一部について上下一対の波形コルゲータの間を通し、波形状のエアフィルタ用シートＭの作製を試みたところ、イオン交換樹脂粉末の脱落が激く、波形状のエアフィルタ用シートＭを作製することはできなかった。

コルゲート状ハニカム構造の繊維質担体の模式的な斜視図である。 繊維質担体１において開口部６に平行な面で切った模式的な断面図である。 担持面に対して垂直な面で切った時の、本発明のスラリー組成物を乾燥して得られる担持物の模式的な断面図である。 担持物をＡ方向から見た時の、担持物の一部を示す模式図である。 担持面に対して垂直な面で切った時の、本発明のスラリー組成物を乾燥して得られる他の形態例の担持物の模式的な断面図である。 担持面に対して垂直な面で切った時の、従来のスラリー組成物を乾燥して得られる担持物の模式的な断面図である。 担持物をＢ方向から見た時の、担持物の一部を示す模式図である。 塗布装置４０を一方の側面から見た図である。 塗布装置４０を図８と反対方向の側面から見た図である。

符号の説明

１、４２ 繊維質担体
２ コルゲート状の繊維質シート
３ 平坦状の繊維質シート
４ 山部
５ 通気空洞
６ 開口
１０ イオン交換樹脂粉末１１同士の平面方向の間隔
１１、１１ａ、１１ｂ、３１ イオン交換樹脂粉末
１２ ゼオライト粉末
１３ 本発明のスラリー組成物
１４、３３ エアフィルタ用担体
１５、２０、３４ 担持物
１６ 単位面積
２１ エアフィルタ用担体の平面方向
２２ 厚み方向
２３ 緻密層の厚み
３０ イオン交換樹脂粉末３１同士の平面方向の間隔
３２ 従来のスラリー組成物
３５ 担持物３４の厚み
３６ 隙間
４０ 塗布装置
４１ スラリー
４３ａ、４３ｂ イオン交換樹脂粉末及びゼオライト粉末が担持されている繊維質担体
４４ ベルトコンベア
４５ ロールコーター
４６ 乾燥機
４７ 第１塗布面
４８ 第２塗布面
ｐ ピッチ
ｈ 山高さ
ｔ 厚み

Claims (6)

1. イオン交換樹脂粉末及びゼオライト粉末を含有することを特徴とするスラリー組成物。
2. 前記イオン交換樹脂粉末の平均粒径が１〜１００μｍであり、前記ゼオライト粉末の平均粒径が０．１〜１０μｍであることを特徴とする請求項１記載のスラリー組成物。
3. イオン交換樹脂粉末及びゼオライト粉末が担持されており、且つ該イオン交換樹脂粉末及び該ゼオライト粉末を含有する緻密層が形成されていることを特徴とするエアフィルタ。
4. イオン交換樹脂粉末及びゼオライト粉末が担持されており、且つ担持物の嵩密度が０．６ｇ／ｍｌ以上であることを特徴とするエアフィルタ。
5. イオン交換樹脂粉末及びゼオライト粉末を含有するスラリー組成物を、シート状の繊維質担体に塗布し、又はシート状の繊維質担体を、イオン交換樹脂粉末及びゼオライト粉末を含有するスラリー組成物に浸漬し、次いで、乾燥させて、エアフィルタ用シートを得る、エアフィルタ用シート製造工程と、該エアフィルタ用シートを成形する、成形工程と、を有することを特徴とするエアフィルタの製造方法。
6. イオン交換樹脂粉末及びゼオライト粉末を含有するスラリー組成物を、エアフィルタ用担体に塗布し、又はエアフィルタ用担体を、イオン交換樹脂粉末及びゼオライト粉末を含有するスラリー組成物に浸漬し、次いで、乾燥させて、該イオン交換樹脂粉末及び該ゼオライト粉末を担持する、担持工程を有することを特徴とするエアフィルタの製造方法。

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