JP3584855B2 - エアフィルター濾材 - Google Patents
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- Y10T428/249978—Voids specified as micro
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアフィルター濾材に関し、さらに詳しくは、圧力損失が小さく、かつ粒子捕集効率が高い、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）多孔膜を含んでなるエアフィルター濾材関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体の集積度や液晶の性能が高くなるにつれ、クリーンルームの清浄度は、近年益々高いレベルが要求され、粒子捕集効率のより高いエアフィルターユニットが求められている。
これまで、そのようなエアフィルターユニットに用いられる高性能エアフィルター、特にＨＥＰＡ、ＵＬＰＡは、ガラス繊維を湿式抄紙した濾材を折って作られていた。
しかし、送風動力費を更に低減するためのエアフィルターユニットの圧力損失の低減、より高い清浄空間を実現するための捕集効率の向上が望まれ、ガラス繊維からなるエアフィルターユニットにより高性能（同一圧力損失なら、捕集効率がより高く、同一捕集効率なら圧力損失がより低い。）を実現することは非常に困難になっている。
【０００３】
そこで、より高性能のエアフィルターユニットを製造するために、ガラス繊維濾材よりも高性能であるＰＴＦＥ多孔膜を用いたエアフィルターユニットが提案されており、ＰＴＦＥ多孔膜を用いれば、ガラス繊維濾材を用いたＵＬＰＡに比べて同一捕集効率で２／３の圧力損失になることが報告されている（特開平５−２０２２１７号公報、ＷＯ９４／１６８０２、ＷＯ９８／２６８６０）。
【０００４】
また、ＰＴＦＥ多孔膜を用いたエアフィルターユニットは、製造方法や加工方法によりその性能を更に向上させることができ、より高性能なＰＴＦＥ多孔膜が提案されている。（フィルター濾材とするための通気性支持材料をラミネートしていない）単体での性能が高いＰＴＦＥ多孔膜単体は、特表平９−５０４７３７号公報、特開平１０−３００３１号公報、特開平１０−２８７７５９号公報およびＷＯ９８／２６８６０に提案されており、これらの公報には、エアフィルター濾材の性能の指標であるＰＦ（Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｆａｃｔｏｒ）値が高いＰＴＦＥ多孔膜が開示されている。
【０００５】
しかし、ＰＴＦＥ多孔膜をエアフィルター濾材として使用するためには通気性支持材料をラミネートすることが実質的に必要となっている。これは、取り扱い性の点からＰＴＦＥ多孔膜単体の強度を向上させるとともに、濾材を所望の形状に加工するときに受ける損傷を防ぐ必要があるからである。
ところが、前記のとおり、ＰＴＦＥ多孔膜単体ではＰＦ値の高いものが知られている（例えば、特開平１０−３００３１号公報にはＰＦ値が３０のＰＴＦＥ多孔膜が記載されている。）。しかし、ＰＴＦＥ多孔膜と通気性支持材料がラミネートされたエアフィルター濾材においては、特開平１０―３００３１号公報でＰＦ値１９．８のものが、またＷＯ９８／２６８６０でＰＦ値２１．８のものが知られているものの、ＰＦ値が２２を越えるものは知られていなかった。
【０００６】
また、プリーツ状に折り曲げたＰＴＦＥ多孔膜に通気性支持材料をラミネートしたエアフィルター濾材を有してなるエアフィルターユニットについては、ＷＯ９８／２６８６０が（どのように作製されたかは明らかでないが）計算上ＰＦ値が９０．６のものを記載しているが、９０．６を越えるものおよびその詳細な製法は知られていなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、圧力損失が小さくかつ捕集効率が高い、通気性支持材料をＰＴＦＥ多孔膜の少なくとも片面にラミネートしてなる高性能のエアフィルター濾材を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記目的は、
ポリテトラフルオロエチレン多孔膜およびその少なくとも片面にラミネートされた通気性支持材料を有してなるエアフィルター濾材であって、該ポリテトラフルオロエチレン多孔膜の充填率は１２％以下であり、該エアフィルター濾材に５．３ｃｍ／秒の流速で空気を透過させたときの圧力損失（単位：mmＨ2Ｏ）および粒子径０．１０〜０．１２μｍのジオクチルフタレートを用いて測定した捕集効率（単位：％）から下記式：
【数２】
（ここで、透過率（％）＝１００−捕集効率（％）である。）
に従って計算される該濾材のＰＦ1値が２２を越えることを特徴とするエアフィルター濾材により達成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
「エアフィルター濾材」
本発明のエアフィルター濾材は、ＰＴＦＥ多孔膜およびその少なくとも片面にラミネートされた通気性支持材料を有してなるエアフィルター濾材であって、上記で定義したＰＦ１値が２２を越えることを特徴とする。
【００１１】
本発明のエアフィルター濾材は、通気性支持材料がＰＴＦＥ多孔膜の少なくとも片面にラミネートされていればよく、通気性支持材料／ＰＴＦＥ多孔膜からなる２層構造、通気性支持材料／ＰＴＦＥ多孔膜／通気性支持材料からなる３層構造、通気性支持材料／ＰＴＦＥ多孔膜／通気性支持材料／ＰＴＦＥ多孔膜／通気性支持材料からなる５層構造であってもよい。好ましくは，通気性支持材料がＰＴＦＥ多孔膜の両面にラミネートされている。この場合、ＰＴＦＥ多孔膜の取り扱いが容易になるとともに、取り扱い時のＰＴＦＥ多孔膜の損傷を限りなく押さえることができる。
【００１２】
ＰＴＦＥ多孔膜は、単層でも、必要に応じて複層からなる構成であってよい。複層構造にすることにより、各単層に仮にピンホール等の損傷が発生した場合にも互いにこれを補うことができるし、求められる濾材性能に応じて容易に設計することが可能となる。例えば、同じ性能のＰＴＦＥ多孔膜を２層とすれば、計算上圧力損失は２倍になるが、捕集効率を向上させることができる。
【００１３】
本発明のエアフィルター濾材は、５．３ｃｍ／秒の流速で空気を透過させたときの圧力損失が４ｍｍＨ２Ｏ以上であることが好ましく、更に好ましくは、５〜１００ｍｍＨ２Ｏであり、更に好ましくは１０〜５０ｍｍＨ２Ｏである。該圧力損失が４ｍｍＨ２Ｏ未満の場合、作製されたエアフィルターユニットの捕集効率を９９％以上とすることが困難になる場合があり、また１００ｍｍＨ２Ｏを越えると作製したエアフィルターユニットの圧力損失値が非常に大きくなりエアフィルターとして使用が制限される場合がある。
【００１４】
本発明のエアフィルター濾材の特徴は、上記で定義したＰＦ１値が２２を越えることである。好ましくは、ＰＦ１値は少なくとも２３であり、更に好ましくは少なくとも２４であり、更に好ましくは少なくとも２５である。
より高いＰＦ１値、例えば少なくとも２３、少なくとも２４、少なくとも２５のエアフィルター濾材であれば、より高性能（高ＰＦ２値、ＰＦ３値）のエアフィルターパック、エアフィルターユニットが得られるとともに、後述するように、エアフィルターユニットの高性能を維持したままで、エアフィルターユニットをよりコンパクト（極めて薄型のエアフィルターユニット）にすることができる。
【００１５】
本発明のエアフィルター濾材におけるＰＦ１値においては、たとえＰＦ１値自体の絶対値の差が１であっても、ＰＦ３値の絶対値の差は４以上となる。これはＰＦ値の計算で、風速が５．３ｃｍ／秒から１．４ｃｍ／秒になったとき圧力損失は１．４／５．３になるため、たとえ捕集効率が変化しなくともＰＦ値は５．３／１．４＝３．７９倍になると計算される。また捕集効率は風速が小さくなると向上するため、更にＰＦ値は向上し、絶対値の値は４以上となるのである。
【００１６】
具体的に言えば、エアフィルター濾材のＰＦ１値が１向上することでエアフィルターユニットでのＰＦ３値は４以上向上し、エアフィルターユニットの圧力損失が同じであれば捕集効率は向上し、またエアフィルターユニットの捕集効率が同じであれば圧力損失は低下する。例えばエアフィルターユニットのＰＦ３値が９２から９６に向上すると、エアフィルターユニットの圧力損失値が５．４ｍｍＨ２Ｏと同じ場合、 捕集効率は９９．９９８９％から９９．９９９３５％に向上するという効果が得られるものであり、非常に意義があるといえる。
【００１７】
本発明のエアフィルター濾材の捕集効率は、９９．９％以上が好ましく、９９．９９％以上が更に好ましい。９９．９％以上の捕集効率を持つエアフィルター濾材からはＨＥＰＡレベルの捕集効率を持つエアフィルターユニットを得ることができ、９９．９９％以上の捕集効率を持つエアフィルター濾材からはＵＬＰＡレベルの捕集効率を持つエアフィルターユニットを得ることができる。
【００１８】
ここで、本発明のエアフィルター濾材を構成するＰＴＦＥ多孔膜および通気性支持材料について説明する。
本発明で使用可能なＰＴＦＥ多孔膜は、そのＰＦ値が２２を越えるものであればよく、公知のＰＴＦＥ多孔膜が使用できる。このようなＰＴＦＥ多孔膜は、特開平１０−３００３１号公報、特開平１０−２８７７５９号公報、特表平９−５０４７３７号公報に記載されている。
好ましく使用されるＰＴＦＥ多孔膜のＰＦ値は少なくとも２７、更には少なくとも２８である。
【００１９】
ＰＴＦＥ多孔膜の厚みは、５μｍ以上が好ましく、更に好ましくは８μｍ以上である。同じＰＦ値のＰＴＦＥ多孔膜において厚みが厚いものは、浮遊微粒子を捕獲できる量が多くなり、即ち高寿命のエアフィルター濾材を得ることができる。また、ＰＴＦＥ多孔膜の厚みが厚ければ、ＰＴＦＥ多孔膜製造時、ＰＴＦＥ多孔膜と通気性支持材料とのラミネート時及び／又はエアフィルター濾材をプリーツ加工する際に、ピンホールの発生を少なくすることができる。
【００２０】
好ましいＰＴＦＥ多孔膜の平均繊維径は、０．１４μｍ以下、より好ましくは０．０５〜０．１μｍである。単一繊維捕集理論によれば、濾材の繊維径が大きくなると、繊維自体への粒子の吸着性能が下がってしまい、平均繊維径が０．１４μｍ以上になると、高いＰＦ値を持つ多孔膜が得られにくくなる。また平均繊維径が０．０５μｍ以下になると高いＰＦ値を持つ多孔膜を達成できるが、多孔膜構造の強度が弱くなり、後述するがラミネートによるＰＦ値低下が顕著になり、エアフィルター濾材として高いＰＦ値を持つ物を得にくくなる。
【００２１】
ＰＴＦＥ多孔膜の充填率は、１２％以下、好ましくは１０％以下、更に好ましくは８％以下である。充填率は、空間に対する繊維のつまりぐあいを表しており、充填率が低いほど多孔膜の空間が大きく、繊維間距離も大きくなるため多孔膜繊維に粒子が吸着しやすくなり、よりＰＦ値は高く、保塵量が多くなり好ましい。
【００２２】
本発明において好ましく使用できるＰＴＦＥ多孔膜は、例えば次のような方法で製造することができる。
＜好ましいＰＴＦＥ多孔膜の製造方法＞
ＰＴＦＥ多孔膜は、延伸多孔膜が好ましい。
ＰＴＦＥ延伸多孔膜を製造するには、まずＰＴＦＥ乳化重合水性分散液を凝析して得られたファインパウダーに、ソルベントナフサ、ホワイトオイルなどの液状潤滑剤を添加し、棒状にペースト押出を行う。その後、この棒状のペースト押出物を圧延してＰＴＦＥ未焼成体を得る。この時の未焼成テープの厚みは、通常１００〜５００μｍである。
【００２３】
次に、この未焼成テープを長手方向（ＭＤ方向）に倍率２〜１０倍未満で延伸し、その後、長手方向延伸テープを幅方向（ＴＤ方向）に延伸する。このとき、幅方向の延伸速度を少なくとも２００％／秒で延伸することが好ましい。幅方向の延伸速度が速くなるほどＰＴＦＥ多孔膜の繊維径が小さくなり、より高ＰＦ値のＰＴＦＥ多孔膜を得ることが可能となる。尚、幅方向の延伸倍率はトータルの面積倍率が１００〜３００倍となるように設定することが好ましい。
長手方向の延伸は、ＰＴＦＥ焼成体の融点以下の温度で行う。また幅方向の延伸は２００〜４２０℃の温度で行う。
【００２４】
上記未焼成テープの延伸は、必要に応じて２枚以上のテープを重ねた状態で行ってもよい。
幅方向に延伸したＰＴＦＥ多孔膜は必要に応じて収縮を防ぐために熱処理をしてもよい。
また、ＰＴＦＥ多孔膜の厚みを増し、更に低充填率にするために、作製する未焼成テープに非繊維化物（例えば、低分子量ＰＴＦＥ）をＰＴＦＥファインパウダー１００重量部あたり１０〜５０重量部添加して延伸してもよい。
【００２５】
このようにして得られるＰＴＦＥ多孔膜のＰＦ値は２２を越え、ＰＦ値が少なくとも２７のＰＴＦＥ多孔膜も容易に得られる。長手方向、幅方向のトータル延伸倍率がさほど高く無いため、比較的厚い（５μｍ以上）のＰＴＦＥ多孔膜が得られ、且つ充填率が低い、例えば１２％以下、好ましくは１０％以下、更に好ましくは、８％以下の充填率を有するものが得られる。
【００２６】
本発明のエアフィルター濾材で使用される通気性支持材料は、エアフィルター濾材の圧力損失に影響を与えないもの（ＰＴＦＥ多孔膜の圧力損失よりかなり低い圧力損失のもの）であれば、従来ＰＴＦＥ多孔膜の補強の目的で使用される公知のものが使用できる。
好ましくは、少なくとも表面に熱融着性を有する不織布が使用でき、更に好ましくは、芯鞘構造繊維（例えば、芯がポリエステルで鞘がポリエチレン、芯が高融点ポリエステルで鞘が低融点ポリエステルである繊維）からなる不織布である。この芯鞘構造繊維からなる不織布は、芯より低融点である鞘の融点を少し越える程度の低い温度でラミネートすることが可能であるため、ＰＴＦＥ多孔膜と通気性支持材料とのラミネート時の熱履歴を小さくできるので、後述するＰＴＦＥ多孔膜と通気性支持材料とのラミネートにおいて、よりＰＦ値の低下を押さえることができる。
【００２７】
「ＰＴＦＥ多孔膜と通気性支持材料とのラミネート方法」
本発明のエアフィルター濾材は、ＰＴＦＥ多孔膜と通気性支持材料とを次ぎの方法でラミネートして得るのが好ましい。
出願人：ダイキン工業株式会社は、既にＰＴＦＥ多孔膜と通気性支持材料とがラミネートされたエアフィルター濾材、それを用いたエアフィルターパックおよびエアフィルターユニットを製造販売しているが、そのエアフィルター濾材の製造において、ＰＴＦＥ多孔膜に通気性支持材料をラミネートすると、一般に圧力損失が上昇することは知られていたが、更に圧力損失の上昇に加えて捕集効率の低下をも招き、結果としてＰＦ値が低下するという問題が起こることを見い出した。そして、より高ＰＦ値のエアフィルター濾材を得るには、従来知られていない、より良いラミネート条件を見い出すことが極めて重要であることがわかった。
【００２８】
実際、特開平１０−３００３１号公報においては特別なラミネート方法（条件）が記載されていないことから従来の方法でラミネートしているものと推察できるが、ＰＦ値が２６．６のＰＴＦＥ多孔膜に通気性支持材料をラミネートした場合、エアフィルター濾材のＰＦ値は１９．８に低下している。そして、その他、前記先行技術文献においても、ＰＴＦＥ多孔膜に通気性支持材料をラミネートしたものでＰＦ値が２２を越えるエアフィルター濾材は得られていない。
【００２９】
ところで、ＰＴＦＥ多孔膜に通気性支持材料をラミネートする方法については、例えば本出願人によりＰＴＦＥ多孔膜の厚さ方向に直接的に加圧しないでラミネートすることにより、ＰＴＦＥ多孔膜の圧力損失をできるだけ維持させることが可能な方法を既に提案している（特開平６−２１８８９９号公報）。しかしながら、ここで開示されたラミネート方法で種々のＰＦ値を有するＰＴＦＥ多孔膜と通気性支持材料とのラミネートを試みたところ、ＰＦ値が２２以下のＰＴＦＥ多孔膜ではラミネート後のＰＦ値の低下をある程度は防げるものの、これより高いＰＦ値（例えば、特開平１０―３００３１号公報に記載されたＰＦ値が３０）のＰＴＦＥ多孔膜ではＰＦ値が低下してしまい、即ちラミネート後のＰＦ値が２２以下のものしか得られないことが判明した。
【００３０】
特開平６−２１８８９９号公報に開示されたラミネート方法（条件）によってこのような傾向となる理由は以下のように推測できる。
ＰＴＦＥ多孔膜単体のＰＦ値が２２を越えてさらに高くなってくると、ＰＴＦＥ多孔膜の平均繊維径はより細くなり、充填率もより小さくなっていく。また、通常は高寿命を狙って、浮遊微粒子の捕獲できる量を大きくするためにＰＴＦＥ多孔膜の厚みを５μｍ以上のものが好ましく使用される。
【００３１】
このような高ＰＦ値のＰＴＦＥ多孔膜は、ラミネート時の巻出し、巻取りテンションによる厚み方向の圧縮や、熱による収縮によってＰＴＦＥ多孔膜繊維の熱凝集が起こりやすくなる。この点を更に推察すると、圧縮によりＰＴＦＥ多孔膜の繊維間距離、特に厚み方向の繊維間距離が小さくなり、一本一本の繊維が粒子を捕集する効果が低下してしまい、特にＰＴＦＥ多孔膜内部での捕集効果の低下が全体の捕集効率の低下を招いているものと考えられる。また、熱凝集によりＰＴＦＥ多孔膜繊維数が減少し、一本一本の繊維径が増大することが捕集効率の低下を招いているものと考えられる。それ故、特開平６−２１８８９９号に開示された比較的緩やかな条件であっても前記現象が生じてしまい、その結果、捕集効率は低下してしまうものと考えられる。
【００３２】
尚、特開平６−２１８８９９号公報には、加圧することなく自重のみでＰＴＦＥ多孔膜と通気性支持材料とを重ねてラミネートする方法も開示しているが、自重のみでラミネートするためにラミネート温度を高く設定しており、このためＰＴＦＥ多孔膜が熱収縮してＰＦ値が低下する原因になっていると思われる。また、この方法では、実際にフィルターユニットを作製するために必要な長さ（２０ｍ以上）に渡ってラミネートすることは困難である。
【００３３】
したがって、以上のような考察に基づいて鋭意ラミネート方法（条件）を検討したところ、次のような条件によれば本発明の所望のエアフィルター濾材を得ることができることが明らかとなった。
（１）ラミネート時の熱履歴を極めて小さくすること、
（２）巻き取り、巻き出しテンションを極めて小さくすること、
（３）好ましくは、ラミネート直後に冷風等をあてることにより強制的に冷却すること。
【００３４】
具体的には、次のようにラミネートを行うことが好ましい。
本発明の好ましい一態様において、ＰＴＦＥ多孔膜と通気性支持材料とのラミネートは、図２の右半分に示すように、通気性支持材料２２、２３、好ましくは熱可塑性不織布、例えば、芯がポリエステルで鞘がポリエチレンからなる芯鞘構造繊維からなる不織布を、図２の左半分に示すテンターから送られてくる二軸延伸ＰＴＦＥ多孔膜の両面に重ね、ヒートロール１９に接触させることにより行うことができる。
【００３５】
ここで、ヒートロール１９の加熱温度は、好ましくは１３０〜２２０℃、より好ましくは１４０〜１７０℃である。ヒートロール１９に、ラミネートされた通気性支持材料およびＰＴＦＥ多孔膜を接触させる際、ロール１９に対する圧縮力は通気性支持材料２２の巻出しテンションによって調整でき、本発明では好ましくは１０〜９０ｇ／ｃｍ、より好ましくは３０〜７０ｇ／ｃｍである。
更に好ましくは、（ａ）加熱温度が１３０℃以上１４０℃未満の時は、巻出しテンション７０〜９０ｇ／ｃｍ、ライン速度５ｍ／分以上で行い、（ｂ）加熱温度が１４０℃以上１７０℃未満の時は、巻出しテンション３０〜７０ｇ／ｃｍ、ライン速度１０ｍ／分以上で行い、（ｃ）加熱温度が１７０℃以上２２０℃未満の時は、巻出しテンション１０〜３０ｇ／ｃｍ、ライン速度１５ｍ／分以上で行うことができる。
【００３６】
巻取りテンションは、通常３８０ｇ／ｃｍ以下、好ましくは３００ｇ／ｃｍ以下に設定することが好ましい。高テンションでロール２１に巻取ると、ＰＴＦＥ多孔膜が厚み方向に圧縮され、ＰＦ値が低下する恐れがある。
また、ラミネートされたＰＴＦＥ多孔膜および通気性支持材料は、ラミネート直後に冷却することが好ましい。冷却は、送風ノズル２４をヒートロール１９の直後に設置し、ノズルの中にブロアにより室内の空気（好ましくは５０℃以下、更に好ましくは４０℃以下）を強制的に導入し、もしくは強制冷却した空気をノズル中に導入し、ノズルから空気を強制的にラミネートされたエアフィルター濾材全体に当てることにより行うことができる。
【００３７】
「本発明のエアフィルターパック及びエアフィルターユニット」
一般に、エアフィルターユニットは、エアフィルター濾材をプリーツ状に加工してエアフィルターパックを得、これを枠体に組み込んで作製することができるが、具体的には次のとおりである。
【００３８】
エアフィルターユニットには、ミニプリーツタイプとセパレートタイプのユニットがある。
ミニプリーツタイプユニット
ミニプリーツタイプの製造工程には、エアフィルター濾材をひだ状にプリーツ加工する工程、ひだ状にプリーツ加工したエアフィルター濾材を開き、例えばひも状のスペーサーをエアフィルター濾材に塗布する工程、スペーサーを塗布したエアフィルター濾材を再度ひだ状にプリーツ加工する工程、プリーツ加工したエアフィルター濾材を指定の大きさに切断する工程（本発明でいうエアフィルターパックの完成）、エアフィルターパックの四方をフレームで囲い、エアフィルターパックとフレームをシールする工程からなる。
【００３９】
エアフィルター濾材をひだ状にプリーツ加工する方法は、図４に示すように、レシプロ式の櫛刃で折り込んでいく方法が一般的である。
またスペーサーを塗布したエアフィルター濾材を再度ひだ状にプリーツ加工する方法は、図６のようにエアフィルター濾材を２つのロールで送り、出口に重りを置いて立ち上げるロール立ち上げ法や、図５のようにレシプロ式の櫛刃で立ち上げる方法がある。
【００４０】
一般的には、図４に示すように、エアフィルター濾材４１をニップロールを用いて繰り出し（２つの駆動ロール間にエアフィルター濾材を挟みロールを駆動することで繰り出す）、レシプロ式の櫛刃でひだ状にプリーツ加工し、図５のように展開、スペーサー塗布を行い、図６のロールを用いて再度ひだ状にプリーツ加工を行う。
【００４１】
ミニプリーツタイプに用いられるスペーサーは、プリーツ状の形状保持と気体の流路を確保するために用いられるものであり、特にスペーサーの材質は特に制限されず、従来から知られているポリエチレン共重合体、ポリプロピレン共重合体、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）、ポリアミド等のホットメルト樹脂やガラスヤーン等が使用できる。
【００４２】
しかしながら、本発明のエアフィルターパックおよびエアフィルターユニットにポリアミドホットメルト樹脂をスペーサーとして用いた場合には、所望の高ＰＦ値が達成されることはもちろん、ＴＯＣ（Ｔｏｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃａｒｂｏｎ）として表される有機物の発生量が極めて少ないという付加価値を同時に有するエアフィルターパックおよびエアフィルターユニットが得られる。
【００４３】
ミニプリーツタイプのユニットは、半導体製造装置等に好ましく用いられているが、半導体製造において前記ＴＯＣと表される有機物が発生すると、シリコンウエハー表面に有機物が付着し、熱がかかる工程では有機物が炭化し、電気特性を悪化させてしまう。前記したエアフィルターパックおよびエアフィルターユニットにポリアミドホットメルト樹脂をスペーサーとして用いたものは、高ＰＦ値化によるエネルギー効率の改善とともに、半導体製造の歩留まりの向上に寄与できる。
【００４４】
セパレータータイプユニット
セパレータタイプユニットの製造工程は、エアフィルター濾材をひだ状にプリーツ加工する工程、ひだ状にプリーツ加工したエアフィルター濾材の間にコルゲート状に加工したセパレーターを挿入する工程、プリーツ加工したエアフィルター濾材を指定の大きさに切断する工程（本発明でいうエアフィルターパックの完成）、エアフィルターパックの四方をフレームで囲い、エアフィルターパックとフレームをシールする工程からなる。
本発明のＰＴＦＥ多孔膜及び通気性支持材料を有するエアフィルター濾材のもつＰＦ値をより効率よく、エアフィルターパック及びエアフィルターユニットに反映させるためには、次のような製造方法が好ましい。
【００４５】
即ち、下記の少なくとも１つを実施してエアフィルターユニットを作製することが好ましい。
（１）エアフィルター濾材をひだ状にプリーツ加工する工程において、エアフィルター濾材を繰り出すときにニップロールを使わずに軸にモーターをつけ強制的に繰り出し、エアフィルター濾材の厚み方向に力を加えないこと。
（２）またエアフィルター濾材をひだ状にプリーツ加工する工程において、プリーツ加工した後、例えば図４に示す加熱手段４２，４２’により、加熱（通常６０〜１１０℃）を行って折り癖をしっかりと付けること。
（３）プリーツ状に加工したエアフィルター濾材を展開しひも状のスペーサーを塗布後、再びプリーツ状に加工する時に、レシプロ式の様な櫛刃で強制的に行い折り目をきれいにすること。
（４）全体の工程で、エアフィルター濾材を搬送するとき、ニップロールを使用しないように行い、エアフィルター濾材を圧縮させないようにすること。
【００４６】
本発明のエアフィルターパックまたはエアフィルターユニットのＰＦ２値またはＰＦ３値は、９０．６を越え、好ましくは９２以上、更に好ましくは９５以上である。
一般にＰＦ値が高くなればなるほど、同一捕集効率を達成するためのユニットの圧力損失値を低く設定することが可能となる。また同一圧力損失のユニットであればＰＦ値が高くなるほど捕集効率を高く設定できる。本発明に従ってＰＦ２値またはＰＦ３値が９０．６を越える場合、これまで達成が不可能であったと考えられていたほど低い圧力損失のＵＬＰＡ、ＨＥＰＡを得ることができる。
【００４７】
本発明のエアフィルターパック及びエアフィルターユニットの捕集効率は、濾材透過風速が１．４ｃｍ／秒の時、好ましくは９９．９％以上、より好ましくは９９．９９９％以上である。
本発明のエアフィルターパック及びエアフィルターユニットの圧力損失値は通常低ければ低い程良く、濾材透過風速が１．４ｃｍ／秒の時、好ましくは１〜２５．４ｍｍＨ２Ｏ、更に好ましくは１〜１５ｍｍＨ２Ｏである。
【００４８】
ここで、本発明のエアフィルターユニットの性能評価方法について説明する。エアフィルターユニットの形状は使用用途によって様々である。例えばエアフィルター濾材を袋状に構成する吹き流しの様な形態、エアフィルター濾材をひだ状にプリーツ加工し、その間に風の流路を保つためにひだ状のコルゲート加工したスペーサーを挿入した形態、エアフィルター濾材をひだ状にプリーツ加工し、風の流路を保つためにエアフィルター濾材の長手方向にホットメルトのひも状スペーサーを塗布した形態等がある。また、ひだ状にプリーツ加工するときの高さ（１つの折り目から次の折り目までのエアフィルター濾材の長さ）も様々である。
【００４９】
一般にエアフィルターユニットの性能測定の際の風速は、エアフィルターユニットの面速で０．５ｍ／秒である。しかしながら、エアフィルターユニットの形態は上記のように折り込み高さや折り込みピッチが個々に異なるため、エアフィルターユニットの開口面積が同じであってもその中に折り込まれているエアフィルター濾材面積は異なっている。このため、同じエアフィルター濾材を用いていても圧力損失値や捕集効率値は異なってしまう。
【００５０】
この原因は、エアフィルターユニットの性能は折り込まれたエアフィルター濾材を透過する風速によって決まるため、同一ユニット開口面積に対する折込量が異なればエアフィルター濾材を透過する風速が異なってしまい、圧力損失値や捕集効率が異なる値を示すからである。
すなわち折込量が多いと濾材透過風速が小さくなり、このため圧力損失値が小さく、捕集効率が上がるのである。また折込量が少ないと逆に濾材透過風速が大きくなり、このため圧力損失値は大きく、捕集効率は低下するのである。
このことから個々のエアフィルターユニットの性能を相対比較する場合、エアフィルターユニットの面の風速を一定にするよりはエアフィルターユニットに折り込まれたエアフィルター濾材を透過する風速を一定にする必要がある。本発明ではこの様な理由から、エアフィルターユニットに折り込まれたエアフィルター濾材内を透過する風速を１．４ｃｍ／秒として相対評価を行う。
【００５１】
具体的には、濾材透過風速が１．４ｃｍ／秒の時のエアフィルターユニット面速（吹き出し風速）の設定の方法は以下の通りである。
エアフィルターユニットの開口面積をＳｍ２、エアフィルター濾材の折り込み面積をｓｍ２（折り込み高さ、プリーツ数から求められる）とすると、エアフィルターユニット面速Ｖは、
Ｖ＝１．４×ｓ／Ｓ （ｃｍ／秒）＝（１．４／１００）×ｓ／Ｓ（ｍ／秒）
となる。
【００５２】
本発明によれば、ＰＴＦＥ多孔膜およびその少なくとも片面にラミネートされた通気性支持材料を有してなるエアフィルター濾材であって、先に定義したＰＦ１値が２２を越えることを特徴とするエアフィルター濾材を使用することにより、ＵＬＰＡとしての性能を維持したまま、コンパクトなエアフィルターユニットを得ることができる。
ＵＬＰＡとしての性能とは一般に、ユーザーが使用するエアフィルターユニットの面風速で、捕集効率が９９．９９９５％以上、好ましくは９９．９９９９％以上で、圧力損失が１５ｍｍＨ２Ｏ以下を言う。
【００５３】
前記のような本発明のエアフィルター濾材を使用すれば、３０ｍｍ以下、好ましくは２７ｍｍ以下、更に好ましくは２０ｍｍ以下の折り高さのエアフィルターパックを有するエアフィルターユニットが得られる。
例えば、折り高さが３０ｍｍのエアフィルターパックを有するエアフィルターユニットの場合、通常ユーザーが使用するエアフィルターユニットの面風速である０．５ｍ／秒で使用した時、捕集効率を９９．９９９９％と設定すると、圧力損失は１５ｍｍＨ２Ｏ以下となり、また折り高さが２０ｍｍのエアフィルターパックを有するエアフィルターユニットの場合、エアフィルターユニットの面風速が０．３５ｍ／秒で使用した時（特に薄いエアフィルターユニットの場合には、通常０．３５ｍ／秒の面風速で使用される）、捕集効率を９９．９９９９％と設定すると、圧力損失は１５ｍｍＨ２Ｏ以下となる。このように、ＵＬＰＡとしての高性能を維持したままで折り高さが３０ｍｍ以下の薄いエアフィルターユニットが得られる。
【００５４】
これは、本発明のエアフィルター濾材によれば、圧力損失と捕集効率の性能指標であるＰＦ１値が２２を越え、好ましくは少なくとも２３、更に好ましくは少なくとも２４、更に好もしくは少なくとも２５とすることができた故に可能となるものである。すなわち、従来のＰＦ１値が２２以下のものであれば、折り高さが３０ｍｍのエアフィルターユニットの場合、エアフィルターユニットの面風速０．５ｍ／秒で使用した時、捕集効率を９９．９９９９％と設定すると、圧力損失は１５ｍｍＨ２Ｏ以上となってしまう。また圧力損失を１５ｍｍＨ２Ｏ以下に設定すれば捕集効率は９９．９９９９％より小さくなってしまう。折り高さが２０ｍｍのエアフィルターユニットの場合、エアフィルターユニットの面風速０．３５ｍ／秒で使用した時、捕集効率を９９．９９９９％と設定すると、圧力損失はやはり１５ｍｍＨ２Ｏ以上となってしまう。また圧力損失を１５ｍｍＨ２Ｏ以下と設定すれば捕集効率は９９．９９９９％より小さくなってしまう。
【００５５】
更に驚くべきことに、エアフィルター濾材の折り高さを小さくすれば、エアフィルターユニットの構造抵抗が急激に小さくなり、本来のエアフィルター濾材の性能がエアフィルターユニットの性能により反映されることが解った。
構造抵抗とは、プリーツの間隙を空気が通過するときに生じる空気と、エアフィルター濾材との摩擦抵抗であり、エアフィルターユニットの圧力損失は、エアフィルター濾材を空気が透過するときの圧力損失と構造抵抗の和として表される。
【００５６】
具体的には、折り高さが５５ｍｍのミニプリーツタイプのエアフィルターユニットではエアフィルターユニットの面風速が０．５ｍ／秒の時、構造抵抗が約１ｍｍＨ２Ｏ程度発生するが、折り高さが３５ｍｍ以下になれば構造抵抗は急激に減少し、折り高さが３０ｍｍ以下になると構造抵抗はほぼ無くなり、エアフィルターユニットの性能はエアフィルター濾材が本来持っている性能に匹敵するようになる。
【００５７】
本発明のエアフィルター濾材は、特に前記本発明のエアフィルターパックおよびエアフィルターユニットの用途に使用できるが、その他適宜形態に加工されて例えば、空気清浄器用フィルター、掃除機用フィルター、空調用フィルター、自動車の空気取り入れ用フィルター、脱臭装置用フィルター、原子力用排気フィルター、バイオクリーンルーム用フィルター、医薬製造クリーンルーム用フィルター、病院の手術室空気取り入れ用フィルター、精密機器・機械用フィルター、防花粉用マスク、ガス（Ｎ２、Ａｉｒ、ＳｉＣｌ４等）インラインフィルター、水・薬品等の液用フィルターの用途にも使用できる。
また、本発明のエアフィルターユニットは、半導体工業、液晶工業、医療、食品工業、バイオテクノロジー等のクリーンルーム、拡散炉、コーターデベロッパー、ウェットステーション、化学蒸着（ＣＶＤ）、ステッパー、ストッカー、ドライエッチング装置、プラズマエッチング装置、クリーンブース、クリーンチャンバー、ウェハー検査装置（サーフスキャン、プローバー）、ＦＦＵ（ファンフィルターユニット）、ＣＭＰ等の半導体製造装置等の用途に使用できる。特に薄型のエアフィルターユニットは、ＦＦＵを薄くできたり、半導体製造装置に組み込んだ場合、設置スペースを狭くできその結果装置の小型化につながり、また軽いため簡単に施工できる等の点で画期的なエアフィルターユニットである。
【００５８】
【実施例】
以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明する。
実施例中、ＰＴＦＥ多孔膜の膜厚、充填率、平均繊維径、圧力損失、捕集効率、ＰＦ値ならびにリークの有無；エアフィルター濾材の圧力損失、透過率、捕集効率、ＰＦ１値ならびにリークの有無；およびエアフィルターユニットの圧力損失、透過率、捕集効率、ＰＦ３値、リークの有無ならびにＴＯＣ発生量は以下のようにして測定した。
尚、本発明において上記濾材およびエアフィルターユニットの捕集効率、濾材のリーク検査の測定はジオクチルフタレート（ＤＯＰ）を検査粒子として使用したが、ＴＯＣ発生を低減させる観点から、従来ＴＯＣ発生が少ないものとして提案されている検査粒子（例えば、シリカ粒子、ポリスチレンラテックス粒子等）を用いることもできる。
【００５９】
ＰＴＦＥ多孔膜の膜厚
膜厚計（１Ｄ−１１０ＭＨ型、ミツトヨ社製）を使用し、ＰＴＦＥ多孔膜を５枚重ねて全体の膜厚を測定し、その値を５で割った数値を１枚の膜厚とした。
【００６０】
ＰＴＦＥ多孔膜の充填率
膜厚を測定したＰＴＦＥ多孔膜を２０×２０ｃｍに切り出し、重量を測定し、下記式より充填率を求めた。
【数７】
充填率（％）＝［重量（ｇ）／（４００×膜厚（ｃｍ）×２．２５（ＰＴＦＥの比重））］×１００
【００６１】
ＰＴＦＥ多孔膜の平均繊維径
走査型電子顕微鏡（Ｓ−４００００型 日立製作所製）を用いて、ＰＴＦＥ多孔膜の拡大写真（７０００倍）を撮影する。この写真を４つ切り大に拡大し、写真上に縦、横それぞれ４本の同一長さ（長さ：縦２４．５ｃｍ、横２９．５ｃｍ）の直線を５ｃｍ間隔に引き、その直線上にあるＰＴＦＥ繊維の直径を測定し、その平均をＰＴＦＥ繊維の平均繊維径とした。
【００６２】
ＰＴＦＥ多孔膜及びエアフィルター濾材の圧力損失（ ｍｍ Ｈ ２ Ｏ）
ＰＴＦＥ多孔膜及びエアフィルター濾材の測定サンプルを直径１００ｍｍのフィルターホルダーにセットし、コンプレッサーで入口側を加圧し、流量計で空気の透過する流量を５．３ｃｍ／秒に調整した。そしてこの時の圧力損失をマノメーターで測定した。
【００６３】
ＰＴＦＥ多孔膜及びエアフィルター濾材の捕集効率（％）
ＰＴＦＥ多孔膜及びエアフィルター濾材の測定サンプルを直径１００ｍｍのフィルターホルダーにセットし、コンプレッサーで入口側を加圧し、流量計で空気の透過する流量を５．３ｃｍ／秒に調整した。この状態で上流側から粒子径０．１〜０．１２μｍの多分散ＤＯＰを粒子濃度１０８個／３００ｍｌで流し、下流側に設置したパーティクルカウンター（ＰＭＳ ＬＡＳ−Ｘ−ＣＲＴ ＰＡＲＴＩＣＬＥ ＭＥＡＳＵＲＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭ ＩＮＣ．（ＰＭＳ）社製、以下同じ）によって、粒子径０．１０〜０．１２μｍのＤＯＰの透過粒子数を求め、上流の粒子濃度をＣｉ、下流粒子濃度をＣｏとして下記式により測定サンプルの捕集効率を計算した。
【数８】
捕集効率（％）＝（１−Ｃｏ／Ｃｉ）×１００
【００６４】
捕集効率が非常に高いエアフィルター濾材については、吸引時間を長くしサンプリング空気量を多くして測定を行った。例えば吸引時間を１０倍にすると下流側のカウント粒子数が１０倍に上がり、即ち測定感度が１０倍になる。
【００６５】
ＰＴＦＥ多孔膜及びエアフィルター濾材の透過率（％）
ＰＴＦＥ多孔膜及びエアフィルター濾材の透過率は下記式により求めた。
【数９】
透過率（％）＝１００−捕集効率（％）
【００６６】
ＰＴＦＥ多孔膜及びエアフィルター濾材のＰＦ値
ＰＴＦＥ多孔膜のＰＦ値は、
【数１０】
ＰＦ＝［−ｌｏｇ（透過率（％）／１００）／圧力損失（ｍｍＨ２Ｏ）］×１００
（ここで、透過率（％）＝１００−捕集効率（％）である。）
により求めた。
一方、エアフィルター濾材のＰＦ１値は先に記載した式に従って求めた。
【００６７】
ＰＴＦＥ多孔膜及びエアフィルター濾材のリークの有無
ＰＴＦＥ多孔膜及びエアフィルター濾材の測定サンプルを直径１００ｍｍのフィルターホルダーにセットし、コンプレッサーで入口側を加圧し、流量計で空気の透過する流量を５．３ｃｍ／秒に調整した。この状態で上流側から多分散ＤＯＰを粒子濃度１０８個／３００ｍｌで流し、下流側に設置したパーティクルカウンターによって、粒径別の透過粒子数を求め、上流、下流の粒子数の比率から粒径０．１０〜０．１２μｍ及び０．２５〜０．３５μｍのＤＯＰ粒子の捕集効率を求め、粒径０．２５〜０．３５μｍのＤＯＰの捕集効率が粒径０．１０〜０．１２μｍのＤＯＰの捕集効率より１００倍以上高ければリーク無しと判定した。
【００６８】
エアフィルターユニットの圧力損失（ ｍｍ Ｈ ２ Ｏ）
図３に示した装置を用い、エアフィルターユニットを装着後エアフィルター濾材を透過する風速が１．４ｃｍ／秒になるように調整し、その時のエアフィルターユニット前後の圧力損失をマノメーターで測定した。
なお、図３中の符号の説明は以下のとおりである。
３１：送風機、３２，３２’：ＨＥＰＡフィルター、３３：試験用粒子導入管、３４，３４’：整流板、３５：上流側試験用粒子採取管、３６：静圧測定孔、３７：供試フィルターユニット、３８：下流側試験用粒子採取管、３９：層流型流量計
【００６９】
エアフィルターユニットの捕集効率（％）
図３示した装置を用い、エアフィルターユニットを装着後エアフィルター濾材を透過する風速が１．４ｃｍ／秒になるように調整し、この状態で上流側に粒子径が０．１〜０．１２μｍのＤＯＰ粒子を濃度１×１０９／ｆｔ３で流し、下流側の粒子径０．１〜０．１２μｍの粒子数をパーティクルカウンターで測定し、上流の粒子濃度をＣｉ、下流粒子濃度をＣｏとして下記式により測定サンプルの捕集効率を計算した。。
【数１１】
捕集効率（％）＝（１−Ｃｏ／Ｃｉ）×１００
【００７０】
エアフィルターユニットの透過率（％）
エアフィルターユニットの透過率は下記式より求めた。
【数１２】
透過率（％）＝１００−捕集効率（％）
【００７１】
エアフィルターパック及びエアフィルターユニットのＰＦ値
エアフィルターパック及びエアフィルターユニットのＰＦ２値及びＰＦ３値は先に記載した式に従って求めた。
ところで、エアフィルターパックの性能の測定は、それ自身では測定できないため、測定を行うためエアフィルターパックの四方にフレームを付け、エアフィルターパックとフレームとをシールしたエアフィルターユニットとして測定する。その結果、エアフィルターパックとエアフィルターユニットのＰＦ２値とＰＦ３値は同じ値となる。
【００７２】
エアフィルターユニットのリークの有無
エアフィルターユニットのリーク箇所の測定は、ＪＡＣＡ Ｎｏ．１０Ｃ ４．５．４に準拠して行った（日本空気清浄協会発行１９７９年「空気清浄装置性能試験方法基準」）。
ラスキンノズルより発生させたシリカ粒子を清浄空気に混合して粒径が０．１μｍ以上の粒子を濃度１０８個／ｆｔ３以上で含む検査流体を調製する。次に、エアフィルターユニットの上流から検査流体をエアフィルターユニット面の風速が０．５ｍ／秒になるようにしてエアフィルターユニットに通す。その後、エアフィルターユニットの下流側２５ｍｍの位置で、捜査プローブを１秒間に５ｃｍの速度で走査させながら、下流側空気を２８．３リットル／分で吸引し、パーティクルカウンターで下流側のシリカ粒子濃度を測定する。但し、この走査はエアフィルターユニットの濾材および濾材とフレームとの結合部の全面にわたって行い、そのストロークはわずかに重なり合うようにする。エアフィルターユニットにリークが存在する場合は、下流側のシリカ粒子の粒径分布が、上流側の粒径分布と同じようになるため判別が可能である。
【００７３】
エアフィルターユニットからのＴＯＣ発生量の測定
エアフィルターユニットからのＴＯＣ発生量の測定は、ＨＥＰＡフィルター及び有機物除去ケミカルフィルターを通して、パーティクル及び有機物処理を行った空気を、試験を行うエアフィルターユニットに通し、エアフィルターユニット下流側空気を多孔質高分子吸着剤（ＴＥＮＡＸ ＧＲ）を用いて吸引サンプリングを行い、有機物を吸着させる。この時の条件は次の通りである。
・試験エアフィルターユニット透過風速：０．３５ｍ／秒
・下流側空気サンプリング量：２Ｌ／分×１００分間
【００７４】
次に、多ＴＥＮＡＸ管内の孔質高分子吸着剤に吸着した有機物を、キューリーポイントパージアンドトラップサンプラ（日本分析工業社製 ＪＨＳ−１００Ａ）を用いて分析した。すなわち、下流側空気の有機物を吸着させたＴＥＮＡＸ管を２３０℃に加熱し、そこに高純度ヘリウムガスを流し、吸着物をガスとして追い出し（パージ）、トラップ管に導入する。このトラップ管において−４０℃に冷却した吸着剤（石英ウール）に蓄積濃縮させる。その後、前記吸着剤を３５８℃に瞬間加熱し、２０秒間吸着剤に吸着した吸着物をガスとして放出する。そして、前記放出ガスをガスクロマトグラフィーに導入し、その量を有機物総量として測定する。有機物総量と、下流側サンプリング空気量とから、発生有機物量をｎｇ／ｍ３として表した。ガスクロマトグラフィーの測定条件は以下の通りである。
・ガスクロマトグラフィー：ＧＣ１４Ａ（島津製作所社製）
・カラム：ＦＲＯＮＴＩＥＲ ＬＡＢ ＵＬＴＲＡ ＡＬＬＯＹ Ｃａｐｉｌｌａｒｙ Ｃｏｌｕｍｎ ＵＡ−５
・カラム温度：５０℃→２８０℃（１０分ホールド）、昇温速度１０℃／分
【００７５】
実施例１
数平均分子量６２０万のＰＴＦＥファインパウダー（ダイキン工業株式会社製ポリフロンファインパウダーＦ−１０４Ｕ）１００重量部に、押出助剤としての炭化水素油（エッソ石油株式会社製アイソパー）２５重量部を加えて混合した。この混合物をペースト押出により丸棒状に成形した。この丸棒状成形体を７０℃に加熱したカレンダーロールによりフィルム状に成形し、ＰＴＦＥフィルムを得た。このフィルムを２５０℃の熱風乾燥炉に通して押出助剤を蒸発除去し、平均厚み２００μｍ、平均幅１５０ｍｍの未焼成フィルムを得た。
次に、この未焼成ＰＴＦＥフィルムを図１に示す装置を用いて長手方向に延伸倍率５倍で延伸した。未焼成フィルムはロール１にセットし、延伸したフィルムは巻取ロール２に巻き取った。また、延伸温度は２５０℃で行った。
【００７６】
得られた長手方向延伸フィルムを連続的にクリップで挟むことのできる図２の左半分に示す装置（テンター）を用いて幅方向に延伸倍率３０倍で延伸し、熱固定を行った。この時のの延伸温度は２９０℃、熱固定温度は３６０℃、また延伸速度は３３０％／秒であった。
【００７７】
実施例２
実施例１で得た長手方向延伸フィルムを図２の左半分に示す装置を用いて幅方向に延伸倍率４０倍で延伸し、熱固定を行った。この時のの延伸温度は２９０℃、熱固定温度は３５０℃、また延伸速度は４４０％／秒であった。
【００７８】
実施例３
実施例１で得た長手方向延伸フィルムを図２の左半分に示す装置を用いて幅方向に延伸倍率２５倍で延伸し、熱固定を行った。この時のの延伸温度は２９０℃、熱固定温度は３８０℃、また延伸速度は２７５％／秒であった。
【００７９】
実施例１〜３で得たＰＴＦＥ多孔膜の物性は以下の通りである。
【表１】
【００８０】
実施例４
実施例１で作製したＰＴＦＥ多孔膜の両面にポリエチレン／ポリエステル製熱融着性不織布（上面：商品名エルベスＴ０７０３ＷＤＯ（ユニチカ製）；下部：商品名エルフィットＥ０３５３ＷＴＯ（ユニチカ製））を図２に示す装置を用いて熱融着し、エアフィルター濾材を得た。この時の熱融着条件は以下の通りであった。
【００８１】
ロール１９ 加熱温度１６０℃
ライン速度 １５ｍ／分
巻出しテンション ５０ｇ／ｃｍ（不織布２２の巻出しテンション）
巻取テンション ２８０ｇ／ｃｍ
【００８２】
実施例５
実施例１で作製したＰＴＦＥ多孔膜の両面にポリエチレン／ポリエステル製熱融着性不織布（上面：商品名エルベスＴ０７０３ＷＤＯ（ユニチカ製）；下部：商品名エルフィットＥ０３５３ＷＴＯ（ユニチカ製））を図２に示す装置を用いて熱融着し、エアフィルター濾材を得た。この時の熱融着条件は以下の通りであった。
ロール１９ 加熱温度１８０℃
ライン速度 １５ｍ／分
巻出しテンション ２０ｇ／ｃｍ（不織布２２の巻出しテンション）
巻取テンション ２８０ｇ／ｃｍ
【００８３】
実施例６
加熱ロール１９の直後に冷風吹き出し装置を設け、ロール１９から出たエアフィルター濾材に２０℃の空気を吹き付けて冷却した以外は実施例４と同様にして、エアフィルター濾材を得た。
【００８４】
実施例７
実施例２で作製したＰＴＦＥ多孔膜を使用した以外は実施例４と同様にしてエアフィルター濾材を作製した。
【００８５】
実施例８
実施例２で作製したＰＴＦＥ多孔膜を使用した以外は実施例６と同様にしてエアフィルター濾材を作製した。
【００８６】
参考例１
実施例１で作製したＰＴＦＥ多孔膜を用い、特開平６−２１８８９９号公報に記載された実施例７の条件（加熱温度１６０℃、ライン速度１０ｍ／分、巻出しテンション９０ｇ／ｃｍ）で、図２に示す装置を用いてＰＴＦＥ多孔膜の両面にポリエチレン／ポリエステル製熱融着性不織布（上面：商品名エルベスＴ０７０３ＷＤＯ（ユニチカ製）；下部：商品名エルフィットＥ０３５３ＷＴＯ（ユニチカ製））を熱融着してエアフィルター濾材を得た。巻取りは、巻取テンション２８０ｇ／ｃｍで行った。
【００８７】
参考例２
実施例２で作製したＰＴＦＥ多孔膜を用いた以外は参考例１と同様にしてエアフィルター濾材を得た。
【００８８】
実施例４〜８及び参考例１〜２で製造したエアフィルター濾材の物性は以下の通りである。
【表２】
【００８９】
この様に、本発明によれば、ＰＴＦＥ多孔膜単体に比べてＰＦ１値の低下が極めて少なく、通気性支持材料のラミネート後にも２２以上のＰＦ１値が達成できた。
さらに実施例６および８の結果から、ラミネート直後に冷却すると、更にＰＦ１値は向上することが解った。
一方、前記参考例から理解できるように、特開平６−２１８８９９公報に記載された程度の緩やかなラミネート条件では、圧力損失の上昇は抑えられるものの捕集効率の低下は防ぐことはできず、ＰＴＦＥ多孔膜単体のＰＦ値が高い場合にも、通気性支持材料をラミネートしたエアフィルター濾材のＰＦ１値は２２以下に低下してしまうことが解った。
【００９０】
実施例９
実施例４で製造したエアフィルター濾材を、レシプロ折り機で高さ５．５ｃｍにプリーツ加工し、プリーツ後９０℃の温度をかけて折りくせをつけた。この後、プリーツされたエアフィルター濾材を一旦開き、ポリアミドホットメルト樹脂製のスペーサーを塗布し、再度プリーツ状にレシプロ立ち上げ機で立ち上げ、大きさ５８ｃｍ×５８ｃｍに切断して、エアフィルターパックを得た。この時のプリーツ間隔は３．１２５ｍｍ／プリーツであった。
ここまでの工程で、エアフィルター濾材を繰り出すときには軸にモーターをつけ強制的に繰り出し、エアフィルター濾材の厚み方向に力を加えないようにした。またエアフィルター濾材を搬送するときには、ニップロールを使用しないようにして、エアフィルター濾材に圧縮力をかけないようにした。
【００９１】
次に、外寸６１ｃｍ×６１ｃｍ、内寸５８ｃｍ×５８ｃｍ、厚さ６．５ｃｍのアルマイト加工アルミニウム製枠を用意し、この枠内にプリーツ加工されたエアフィルターパックを入れ、ウレタン接着剤でエアフィルターパック周囲とアルミニウム枠とをシールしてエアフィルターユニットを作製した。
【００９２】
実施例１０
再立ち上げをロール立ち上げ機を用いて行った以外は実施例９と同様にしてエアフィルターユニットを作製した。
【００９３】
実施例１１
実施例８のエアフィルター濾材を使用した以外は実施例９と同様にしてエアフィルターユニットを作製した。
【００９４】
参考例３
エアフィルター濾材をレシプロ機で折った後に熱をかけず、折り目にくせをつけなかった以外は実施例９と同様にしてエアフィルターユニットを作製した。
【００９５】
参考例４
エアフィルター濾材をロールから繰り出す際にニップロールを用いた以外は実施例９と同様にしてエアフィルターユニットを作製した。
【００９６】
実施例９〜１１および参考例３〜４で作製したエアフィルターユニットについて、濾材透過風速が１．４ｃｍ／秒になるように風速を設定してエアフィルターユニットの圧力損失及び捕集効率を測定した。
尚、これらのエアフィルターユニットで濾材透過風速が１．４ｃｍ／秒である時のエアフィルターユニットの面速は以下の通りである。
各エアフィルターユニットの内寸は５８ｃｍ×５８ｃｍであるから、エアフィルターユニットの開口面積は５８ｃｍ×５８ｃｍ＝３３６４ｃｍ２＝０．３３６４ｍ２となる。一方、折り込まれたエアフィルター濾材の面積については、まずプリーツ数を計算すると、５８０ｍｍ÷３．１２５ｍｍ／プリーツ＝１８５プリーツとなり、これから、エアフィルター濾材の長さは５．５ｃｍ×１８５×２＝２０３５ｃｍ＝２０．３５ｍとなる。またエアフィルター濾材の幅は５８ｃｍ＝０．５８ｍであるので、エアフィルター濾材の面積は２０．３５×０．５８＝１１．８０３ｍ２となる。エアフィルターユニットの開口面積とエアフィルター濾材の面積から、濾材透過風速１．４ｃｍ／秒の時のエアフィルターユニットの面速は１．４ｃｍ／秒×１１．８０３ｍ２÷０．．３３６４ｍ２＝４９．１２ｃｍ／秒＝０．４９１２ｍ／秒となる。実際のエアフィルターユニットの圧力損失等の測定は、この面速で行った。
【００９７】
実施例９〜１１および参考例３〜４で作製したエアフィルターユニットの性能は以下の通りである。
【表３】
【００９８】
表３に示される結果から理解できるように、通常行われている方法（ニップロールを使用し、濾材をレシプロ機で折った後に熱をかけない）では、９０．６を越えるＰＦ３値は達成できないが、ニップロールを使用せず、濾材をレシプロ機で折った後に熱をかけて折り目にくせを付けたものは所望の高ＰＦ３値のエアフィルターユニットを得ることができた。
また、再度プリーツ状に立ち上げる場合、ロール立ち上げ機よりもレシプロ立ち上げ機を用いた方がより高いＰＦ３値を得るのに好ましいことがわかる。
【００９９】
実施例１２
実施例４で作製したエアフィルター濾材を、レシプロ折り機により高さ１３ｃｍでプリーツ加工し、プリーツ後８０℃の温度をかけて折りくせをつけた。この後、プリーツ加工されたエアフィルター濾材の間に、厚み３５μｍのアルミ箔を高さ２．４ｍｍにコルゲート加工したセパレーターを上下流側それぞれに挿入し、大きさ５８ｃｍ×５８ｃｍに切断した。この時のプリーツ間隔は５．０ｍｍ／プリーツであった。
ここまでの工程で、エアフィルター濾材を繰り出すときには軸にモーターをつけ強制的に繰り出し、エアフィルター濾材の厚み方向に力を加えないようにした。またエアフィルター濾材を搬送するときには、ニップロールを使用しないようにして、エアフィルター濾材に圧縮力をかけないようにした。
【０１００】
次に、外寸６１ｃｍ×６１ｃｍ、内寸５８ｃｍ×５８ｃｍ、厚さ１５ｃｍのアルマイト加工アルミニウム製枠を用意し、この枠内にプリーツ加工されたエアフィルターパックを入れ、ウレタン接着剤でエアフィルターパック周囲とアルミニウム枠とをシールしてエアフィルターユニットを作製した。
このエアフィルターユニットについて濾材透過風速が１．４ｃｍ／秒になるように風速を設定してエアフィルターユニットの圧力損失及び捕集効率を測定した。尚、このエアフィルターユニットで濾材透過風速が１．４ｃｍ／秒となる時のエアフィルターユニットの面速は、実施例９〜１１および参考例３〜４と同様に計算すると０．７２７９ｍ／秒となる。実際のエアフィルターユニットの圧力損失等の測定は、この面速で行った。
【０１０１】
実施例１２で作製したエアフィルターユニットの性能は以下の通りである。
【表４】
【０１０２】
上記のように形状が違うエアフィルターユニットであっても、エアフィルター濾材の劣化がない状態でエアフィルターユニットを作製すれば、ほぼ同じ性能のエアフィルターユニットが得られることが解った。
【０１０３】
実施例１３
実施例４で作製したエアフィルター濾材をレシプロ折り機で高さ３．０ｃｍにプリーツ加工した以外は実施例９と同様にしてエアフィルターユニットを作製した。
【０１０４】
実施例１４
実施例８で作製したエアフィルター濾材をレシプロ折り機で高さ３．０ｃｍにプリーツ加工した以外は実施例９と同様にしてエアフィルターユニットを作製した。
【０１０５】
実施例１５
実施例４で作製したエアフィルター濾材をレシプロ折り機で高さ２．０ｃｍにプリーツ加工した以外は実施例９と同様にしてエアフィルターユニットを作製した。
【０１０６】
実施例１６
実施例８で作製したエアフィルター濾材をレシプロ折り機で高さ２．０ｃｍにプリーツ加工した以外は実施例９と同様にしてエアフィルターユニットを作製した。
【０１０７】
参考例５
参考例１で作製したエアフィルター濾材をレシプロ折り機で高さ３．０ｃｍにプリーツ加工した以外は実施例９と同様にしてエアフィルターユニットを作製した。
【０１０８】
参考例６
参考例２で作製したエアフィルター濾材をレシプロ折り機で高さ３．０ｃｍにプリーツ加工した以外は実施例９と同様にしてエアフィルターユニットを作製した。
【０１０９】
参考例７
参考例１で作製したエアフィルター濾材をレシプロ折り機で高さ２．０ｃｍにプリーツ加工した以外は実施例９と同様にしてエアフィルターユニットを作製した。
【０１１０】
参考例８
参考例２で作製したエアフィルター濾材をレシプロ折り機で高さ２．０ｃｍにプリーツ加工した以外は実施例９と同様にしてエアフィルターユニットを作製した。
【０１１１】
これらのエアフィルターユニットについて、濾材透過風速が１．４ｃｍ／秒になるように風速を設定してエアフィルターユニットの圧力損失及び捕集効率を測定した。尚、これらのエアフィルターユニットで濾材透過風速が１．４ｃｍ／秒となる時のエアフィルターユニットの面風速は、実施例９〜１１および参考例３〜４と同様に計算すると、折り高さが３０ｍｍのエアフィルターユニットは０．２６７９ｍ／秒、折り高さが２０ｍｍのエアフィルターユニットは０．１７８６ｍ／秒となる。実際のエアフィルターユニットの圧力損失等の測定は、この面速で行った。
【０１１２】
実施例１３〜１５及び参考例５〜８で作製したエアフィルターユニットの性能は以下の通りである。
【表５】
【０１１３】
次に実施例１３〜１６及び参考例５〜８で作製したエアフィルターユニットについて折り高さが３０ｍｍのエアフィルターユニットは面風速０．５ｍ／秒で圧力損失及び捕集効率を測定した。その結果を表６に示す。また折り高さが２０ｍｍのエアフィルターユニットは面風速０．３５ｍ／秒で圧力損失及び捕集効率を測定した。その結果を表７に示す。
【０１１４】
【表６】
【０１１５】
【表７】
【０１１６】
表５に示される結果より、エアフィルターユニットの圧力損失値はエアフィルター濾材の圧力損失値から計算される圧力損失値とほぼ合致しており構造抵抗はほとんど無いことが解る。すなわち実施例１３及び１５では使用エアフィルター濾材の５.３ｃｍ/秒の圧力損失値は２６mmＨ２Ｏであり、ここから１.４ｃｍ／秒の時の計算上の圧力損失値は、２６mmＨ２Ｏ×１.４／５.３＝６.８７mmＨ２Ｏとなり、実際のエアフィルターユニットの圧力損失値とほぼ同じ値となっている。また同様に実施例１４及び１６では、使用エアフィルター濾材の５．３ｃｍ/秒の圧力損失値は２３mmＨ２Ｏであり、ここから１.４ｃｍ／秒の時の計算上の圧力損失値は、２３mmＨ２Ｏ×１.４／５.３＝６.０８mmＨ２Ｏとなり、実際のエアフィルターユニットの圧力損失値とほぼ同じ値となっている。
【０１１７】
また表６および表７に示された結果より、ＰＦ１値が２２以下のエアフィルター濾材では、折り高さが３０ｍｍ以下とした場合、実際にユーザーが使用する風速では捕集効率が低く、９９．９９９９％はおろかＵＬＰＡとしての一般性能である９９．９９９５％も実現できないが、ＰＦ１値が２２を越えるエアフィルター濾材を用いたときには、折り高さが３０ｍｍ以下であってもＵＬＰＡとしての性能が実現できることが解った。
【０１１８】
表６、表７に示されるエアフィルターユニットの圧力損失もまた、エアフィルター濾材の圧力損失値から計算される圧力損失値とほぼ合致しており構造抵抗はほとんど無いことが解った。具体的にエアフィルター濾材の圧力損失値から計算されるエアフィルターユニットの圧力損失は、表６の実施例１３及び参考例５では１２．８２ｍｍＨ２Ｏ、実施例１４及び参考例６では１１．３４ｍｍＨ２Ｏである。また表７の実施例１５及び参考例７では１３．４６ｍｍＨ２Ｏであり、実施例１６及び参考例８では１１．９１ｍｍＨ２Ｏである。
【０１１９】
実施例１７
スペーサーにＥＶＡ製ホットメルト樹脂を用いた以外は実施例９と同様にしてエアフィルターユニットを作製した。またスペーサーの塗布量は実施例９と同じ量にした。さらにエアフィルターパックとアルミニウム枠とのシール剤も同じ物を用いた。
【０１２０】
実施例９および実施例１７で作製したエアフィルターユニットについて、エアフィルターユニットから発生するＴＯＣの量を測定した。その結果は以下の通りである。
【表８】
【０１２１】
表８に示される結果より、ポリアミドホットメルト樹脂をスペーサーに用いた本発明のエアフィルター濾材からなるエアフィルターパックを有するエアフィルターユニットは、ＥＶＡ製ホットメルト樹脂をスペーサーに用いたものに比べ、ＴＯＣ発生量が飛躍的に減少し、約１／２０になることが解った。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＰＴＦＥフィルムの長手方向への延伸に用いた装置の模式図である。
【図２】ＰＴＦＥフィルムの幅方向への延伸に用いた装置（左半分）およびＰＴＦＥフィルムに通気性支持材料をラミネートする装置（右半分）を模式的に示す図である。
【図３】フィルターユニットの圧力損失の測定装置の模式図である。
【図４】レシプロ折り機の模式図である。
【図５】スペーサ塗布工程を示す模式図である。
【図６】ロール立ち上げ機の模式図である。
【符号の説明】
１：巻出しロール、２：巻取りロール、３，４，６，７，１０：ロール、
１５：予熱オーブン、１６：延伸オーブン、１７：熱固定オーブン
３１：送風機、３２，３２’：ＨＥＰＡフィルター、３３：試験用粒子導入管、３４，３４’：整流板、３５：上流側試験用粒子採取管、３６：静圧測定孔、３７：供試フィルターユニット、３８：下流側試験用粒子採取管、３９：層流型流量
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアフィルター濾材に関し、さらに詳しくは、圧力損失が小さく、かつ粒子捕集効率が高い、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）多孔膜を含んでなるエアフィルター濾材関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体の集積度や液晶の性能が高くなるにつれ、クリーンルームの清浄度は、近年益々高いレベルが要求され、粒子捕集効率のより高いエアフィルターユニットが求められている。
これまで、そのようなエアフィルターユニットに用いられる高性能エアフィルター、特にＨＥＰＡ、ＵＬＰＡは、ガラス繊維を湿式抄紙した濾材を折って作られていた。
しかし、送風動力費を更に低減するためのエアフィルターユニットの圧力損失の低減、より高い清浄空間を実現するための捕集効率の向上が望まれ、ガラス繊維からなるエアフィルターユニットにより高性能（同一圧力損失なら、捕集効率がより高く、同一捕集効率なら圧力損失がより低い。）を実現することは非常に困難になっている。
【０００３】
そこで、より高性能のエアフィルターユニットを製造するために、ガラス繊維濾材よりも高性能であるＰＴＦＥ多孔膜を用いたエアフィルターユニットが提案されており、ＰＴＦＥ多孔膜を用いれば、ガラス繊維濾材を用いたＵＬＰＡに比べて同一捕集効率で２／３の圧力損失になることが報告されている（特開平５−２０２２１７号公報、ＷＯ９４／１６８０２、ＷＯ９８／２６８６０）。
【０００４】
また、ＰＴＦＥ多孔膜を用いたエアフィルターユニットは、製造方法や加工方法によりその性能を更に向上させることができ、より高性能なＰＴＦＥ多孔膜が提案されている。（フィルター濾材とするための通気性支持材料をラミネートしていない）単体での性能が高いＰＴＦＥ多孔膜単体は、特表平９−５０４７３７号公報、特開平１０−３００３１号公報、特開平１０−２８７７５９号公報およびＷＯ９８／２６８６０に提案されており、これらの公報には、エアフィルター濾材の性能の指標であるＰＦ（Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｆａｃｔｏｒ）値が高いＰＴＦＥ多孔膜が開示されている。
【０００５】
しかし、ＰＴＦＥ多孔膜をエアフィルター濾材として使用するためには通気性支持材料をラミネートすることが実質的に必要となっている。これは、取り扱い性の点からＰＴＦＥ多孔膜単体の強度を向上させるとともに、濾材を所望の形状に加工するときに受ける損傷を防ぐ必要があるからである。
ところが、前記のとおり、ＰＴＦＥ多孔膜単体ではＰＦ値の高いものが知られている（例えば、特開平１０−３００３１号公報にはＰＦ値が３０のＰＴＦＥ多孔膜が記載されている。）。しかし、ＰＴＦＥ多孔膜と通気性支持材料がラミネートされたエアフィルター濾材においては、特開平１０―３００３１号公報でＰＦ値１９．８のものが、またＷＯ９８／２６８６０でＰＦ値２１．８のものが知られているものの、ＰＦ値が２２を越えるものは知られていなかった。
【０００６】
また、プリーツ状に折り曲げたＰＴＦＥ多孔膜に通気性支持材料をラミネートしたエアフィルター濾材を有してなるエアフィルターユニットについては、ＷＯ９８／２６８６０が（どのように作製されたかは明らかでないが）計算上ＰＦ値が９０．６のものを記載しているが、９０．６を越えるものおよびその詳細な製法は知られていなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、圧力損失が小さくかつ捕集効率が高い、通気性支持材料をＰＴＦＥ多孔膜の少なくとも片面にラミネートしてなる高性能のエアフィルター濾材を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記目的は、
ポリテトラフルオロエチレン多孔膜およびその少なくとも片面にラミネートされた通気性支持材料を有してなるエアフィルター濾材であって、該ポリテトラフルオロエチレン多孔膜の充填率は１２％以下であり、該エアフィルター濾材に５．３ｃｍ／秒の流速で空気を透過させたときの圧力損失（単位：mmＨ2Ｏ）および粒子径０．１０〜０．１２μｍのジオクチルフタレートを用いて測定した捕集効率（単位：％）から下記式：
【数２】
に従って計算される該濾材のＰＦ1値が２２を越えることを特徴とするエアフィルター濾材により達成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
「エアフィルター濾材」
本発明のエアフィルター濾材は、ＰＴＦＥ多孔膜およびその少なくとも片面にラミネートされた通気性支持材料を有してなるエアフィルター濾材であって、上記で定義したＰＦ１値が２２を越えることを特徴とする。
【００１１】
本発明のエアフィルター濾材は、通気性支持材料がＰＴＦＥ多孔膜の少なくとも片面にラミネートされていればよく、通気性支持材料／ＰＴＦＥ多孔膜からなる２層構造、通気性支持材料／ＰＴＦＥ多孔膜／通気性支持材料からなる３層構造、通気性支持材料／ＰＴＦＥ多孔膜／通気性支持材料／ＰＴＦＥ多孔膜／通気性支持材料からなる５層構造であってもよい。好ましくは，通気性支持材料がＰＴＦＥ多孔膜の両面にラミネートされている。この場合、ＰＴＦＥ多孔膜の取り扱いが容易になるとともに、取り扱い時のＰＴＦＥ多孔膜の損傷を限りなく押さえることができる。
【００１２】
ＰＴＦＥ多孔膜は、単層でも、必要に応じて複層からなる構成であってよい。複層構造にすることにより、各単層に仮にピンホール等の損傷が発生した場合にも互いにこれを補うことができるし、求められる濾材性能に応じて容易に設計することが可能となる。例えば、同じ性能のＰＴＦＥ多孔膜を２層とすれば、計算上圧力損失は２倍になるが、捕集効率を向上させることができる。
【００１３】
本発明のエアフィルター濾材は、５．３ｃｍ／秒の流速で空気を透過させたときの圧力損失が４ｍｍＨ２Ｏ以上であることが好ましく、更に好ましくは、５〜１００ｍｍＨ２Ｏであり、更に好ましくは１０〜５０ｍｍＨ２Ｏである。該圧力損失が４ｍｍＨ２Ｏ未満の場合、作製されたエアフィルターユニットの捕集効率を９９％以上とすることが困難になる場合があり、また１００ｍｍＨ２Ｏを越えると作製したエアフィルターユニットの圧力損失値が非常に大きくなりエアフィルターとして使用が制限される場合がある。
【００１４】
本発明のエアフィルター濾材の特徴は、上記で定義したＰＦ１値が２２を越えることである。好ましくは、ＰＦ１値は少なくとも２３であり、更に好ましくは少なくとも２４であり、更に好ましくは少なくとも２５である。
より高いＰＦ１値、例えば少なくとも２３、少なくとも２４、少なくとも２５のエアフィルター濾材であれば、より高性能（高ＰＦ２値、ＰＦ３値）のエアフィルターパック、エアフィルターユニットが得られるとともに、後述するように、エアフィルターユニットの高性能を維持したままで、エアフィルターユニットをよりコンパクト（極めて薄型のエアフィルターユニット）にすることができる。
【００１５】
本発明のエアフィルター濾材におけるＰＦ１値においては、たとえＰＦ１値自体の絶対値の差が１であっても、ＰＦ３値の絶対値の差は４以上となる。これはＰＦ値の計算で、風速が５．３ｃｍ／秒から１．４ｃｍ／秒になったとき圧力損失は１．４／５．３になるため、たとえ捕集効率が変化しなくともＰＦ値は５．３／１．４＝３．７９倍になると計算される。また捕集効率は風速が小さくなると向上するため、更にＰＦ値は向上し、絶対値の値は４以上となるのである。
【００１６】
具体的に言えば、エアフィルター濾材のＰＦ１値が１向上することでエアフィルターユニットでのＰＦ３値は４以上向上し、エアフィルターユニットの圧力損失が同じであれば捕集効率は向上し、またエアフィルターユニットの捕集効率が同じであれば圧力損失は低下する。例えばエアフィルターユニットのＰＦ３値が９２から９６に向上すると、エアフィルターユニットの圧力損失値が５．４ｍｍＨ２Ｏと同じ場合、 捕集効率は９９．９９８９％から９９．９９９３５％に向上するという効果が得られるものであり、非常に意義があるといえる。
【００１７】
本発明のエアフィルター濾材の捕集効率は、９９．９％以上が好ましく、９９．９９％以上が更に好ましい。９９．９％以上の捕集効率を持つエアフィルター濾材からはＨＥＰＡレベルの捕集効率を持つエアフィルターユニットを得ることができ、９９．９９％以上の捕集効率を持つエアフィルター濾材からはＵＬＰＡレベルの捕集効率を持つエアフィルターユニットを得ることができる。
【００１８】
ここで、本発明のエアフィルター濾材を構成するＰＴＦＥ多孔膜および通気性支持材料について説明する。
本発明で使用可能なＰＴＦＥ多孔膜は、そのＰＦ値が２２を越えるものであればよく、公知のＰＴＦＥ多孔膜が使用できる。このようなＰＴＦＥ多孔膜は、特開平１０−３００３１号公報、特開平１０−２８７７５９号公報、特表平９−５０４７３７号公報に記載されている。
好ましく使用されるＰＴＦＥ多孔膜のＰＦ値は少なくとも２７、更には少なくとも２８である。
【００１９】
ＰＴＦＥ多孔膜の厚みは、５μｍ以上が好ましく、更に好ましくは８μｍ以上である。同じＰＦ値のＰＴＦＥ多孔膜において厚みが厚いものは、浮遊微粒子を捕獲できる量が多くなり、即ち高寿命のエアフィルター濾材を得ることができる。また、ＰＴＦＥ多孔膜の厚みが厚ければ、ＰＴＦＥ多孔膜製造時、ＰＴＦＥ多孔膜と通気性支持材料とのラミネート時及び／又はエアフィルター濾材をプリーツ加工する際に、ピンホールの発生を少なくすることができる。
【００２０】
好ましいＰＴＦＥ多孔膜の平均繊維径は、０．１４μｍ以下、より好ましくは０．０５〜０．１μｍである。単一繊維捕集理論によれば、濾材の繊維径が大きくなると、繊維自体への粒子の吸着性能が下がってしまい、平均繊維径が０．１４μｍ以上になると、高いＰＦ値を持つ多孔膜が得られにくくなる。また平均繊維径が０．０５μｍ以下になると高いＰＦ値を持つ多孔膜を達成できるが、多孔膜構造の強度が弱くなり、後述するがラミネートによるＰＦ値低下が顕著になり、エアフィルター濾材として高いＰＦ値を持つ物を得にくくなる。
【００２１】
ＰＴＦＥ多孔膜の充填率は、１２％以下、好ましくは１０％以下、更に好ましくは８％以下である。充填率は、空間に対する繊維のつまりぐあいを表しており、充填率が低いほど多孔膜の空間が大きく、繊維間距離も大きくなるため多孔膜繊維に粒子が吸着しやすくなり、よりＰＦ値は高く、保塵量が多くなり好ましい。
【００２２】
本発明において好ましく使用できるＰＴＦＥ多孔膜は、例えば次のような方法で製造することができる。
＜好ましいＰＴＦＥ多孔膜の製造方法＞
ＰＴＦＥ多孔膜は、延伸多孔膜が好ましい。
ＰＴＦＥ延伸多孔膜を製造するには、まずＰＴＦＥ乳化重合水性分散液を凝析して得られたファインパウダーに、ソルベントナフサ、ホワイトオイルなどの液状潤滑剤を添加し、棒状にペースト押出を行う。その後、この棒状のペースト押出物を圧延してＰＴＦＥ未焼成体を得る。この時の未焼成テープの厚みは、通常１００〜５００μｍである。
【００２３】
次に、この未焼成テープを長手方向（ＭＤ方向）に倍率２〜１０倍未満で延伸し、その後、長手方向延伸テープを幅方向（ＴＤ方向）に延伸する。このとき、幅方向の延伸速度を少なくとも２００％／秒で延伸することが好ましい。幅方向の延伸速度が速くなるほどＰＴＦＥ多孔膜の繊維径が小さくなり、より高ＰＦ値のＰＴＦＥ多孔膜を得ることが可能となる。尚、幅方向の延伸倍率はトータルの面積倍率が１００〜３００倍となるように設定することが好ましい。
長手方向の延伸は、ＰＴＦＥ焼成体の融点以下の温度で行う。また幅方向の延伸は２００〜４２０℃の温度で行う。
【００２４】
上記未焼成テープの延伸は、必要に応じて２枚以上のテープを重ねた状態で行ってもよい。
幅方向に延伸したＰＴＦＥ多孔膜は必要に応じて収縮を防ぐために熱処理をしてもよい。
また、ＰＴＦＥ多孔膜の厚みを増し、更に低充填率にするために、作製する未焼成テープに非繊維化物（例えば、低分子量ＰＴＦＥ）をＰＴＦＥファインパウダー１００重量部あたり１０〜５０重量部添加して延伸してもよい。
【００２５】
このようにして得られるＰＴＦＥ多孔膜のＰＦ値は２２を越え、ＰＦ値が少なくとも２７のＰＴＦＥ多孔膜も容易に得られる。長手方向、幅方向のトータル延伸倍率がさほど高く無いため、比較的厚い（５μｍ以上）のＰＴＦＥ多孔膜が得られ、且つ充填率が低い、例えば１２％以下、好ましくは１０％以下、更に好ましくは、８％以下の充填率を有するものが得られる。
【００２６】
本発明のエアフィルター濾材で使用される通気性支持材料は、エアフィルター濾材の圧力損失に影響を与えないもの（ＰＴＦＥ多孔膜の圧力損失よりかなり低い圧力損失のもの）であれば、従来ＰＴＦＥ多孔膜の補強の目的で使用される公知のものが使用できる。
好ましくは、少なくとも表面に熱融着性を有する不織布が使用でき、更に好ましくは、芯鞘構造繊維（例えば、芯がポリエステルで鞘がポリエチレン、芯が高融点ポリエステルで鞘が低融点ポリエステルである繊維）からなる不織布である。この芯鞘構造繊維からなる不織布は、芯より低融点である鞘の融点を少し越える程度の低い温度でラミネートすることが可能であるため、ＰＴＦＥ多孔膜と通気性支持材料とのラミネート時の熱履歴を小さくできるので、後述するＰＴＦＥ多孔膜と通気性支持材料とのラミネートにおいて、よりＰＦ値の低下を押さえることができる。
【００２７】
「ＰＴＦＥ多孔膜と通気性支持材料とのラミネート方法」
本発明のエアフィルター濾材は、ＰＴＦＥ多孔膜と通気性支持材料とを次ぎの方法でラミネートして得るのが好ましい。
出願人：ダイキン工業株式会社は、既にＰＴＦＥ多孔膜と通気性支持材料とがラミネートされたエアフィルター濾材、それを用いたエアフィルターパックおよびエアフィルターユニットを製造販売しているが、そのエアフィルター濾材の製造において、ＰＴＦＥ多孔膜に通気性支持材料をラミネートすると、一般に圧力損失が上昇することは知られていたが、更に圧力損失の上昇に加えて捕集効率の低下をも招き、結果としてＰＦ値が低下するという問題が起こることを見い出した。そして、より高ＰＦ値のエアフィルター濾材を得るには、従来知られていない、より良いラミネート条件を見い出すことが極めて重要であることがわかった。
【００２８】
実際、特開平１０−３００３１号公報においては特別なラミネート方法（条件）が記載されていないことから従来の方法でラミネートしているものと推察できるが、ＰＦ値が２６．６のＰＴＦＥ多孔膜に通気性支持材料をラミネートした場合、エアフィルター濾材のＰＦ値は１９．８に低下している。そして、その他、前記先行技術文献においても、ＰＴＦＥ多孔膜に通気性支持材料をラミネートしたものでＰＦ値が２２を越えるエアフィルター濾材は得られていない。
【００２９】
ところで、ＰＴＦＥ多孔膜に通気性支持材料をラミネートする方法については、例えば本出願人によりＰＴＦＥ多孔膜の厚さ方向に直接的に加圧しないでラミネートすることにより、ＰＴＦＥ多孔膜の圧力損失をできるだけ維持させることが可能な方法を既に提案している（特開平６−２１８８９９号公報）。しかしながら、ここで開示されたラミネート方法で種々のＰＦ値を有するＰＴＦＥ多孔膜と通気性支持材料とのラミネートを試みたところ、ＰＦ値が２２以下のＰＴＦＥ多孔膜ではラミネート後のＰＦ値の低下をある程度は防げるものの、これより高いＰＦ値（例えば、特開平１０―３００３１号公報に記載されたＰＦ値が３０）のＰＴＦＥ多孔膜ではＰＦ値が低下してしまい、即ちラミネート後のＰＦ値が２２以下のものしか得られないことが判明した。
【００３０】
特開平６−２１８８９９号公報に開示されたラミネート方法（条件）によってこのような傾向となる理由は以下のように推測できる。
ＰＴＦＥ多孔膜単体のＰＦ値が２２を越えてさらに高くなってくると、ＰＴＦＥ多孔膜の平均繊維径はより細くなり、充填率もより小さくなっていく。また、通常は高寿命を狙って、浮遊微粒子の捕獲できる量を大きくするためにＰＴＦＥ多孔膜の厚みを５μｍ以上のものが好ましく使用される。
【００３１】
このような高ＰＦ値のＰＴＦＥ多孔膜は、ラミネート時の巻出し、巻取りテンションによる厚み方向の圧縮や、熱による収縮によってＰＴＦＥ多孔膜繊維の熱凝集が起こりやすくなる。この点を更に推察すると、圧縮によりＰＴＦＥ多孔膜の繊維間距離、特に厚み方向の繊維間距離が小さくなり、一本一本の繊維が粒子を捕集する効果が低下してしまい、特にＰＴＦＥ多孔膜内部での捕集効果の低下が全体の捕集効率の低下を招いているものと考えられる。また、熱凝集によりＰＴＦＥ多孔膜繊維数が減少し、一本一本の繊維径が増大することが捕集効率の低下を招いているものと考えられる。それ故、特開平６−２１８８９９号に開示された比較的緩やかな条件であっても前記現象が生じてしまい、その結果、捕集効率は低下してしまうものと考えられる。
【００３２】
尚、特開平６−２１８８９９号公報には、加圧することなく自重のみでＰＴＦＥ多孔膜と通気性支持材料とを重ねてラミネートする方法も開示しているが、自重のみでラミネートするためにラミネート温度を高く設定しており、このためＰＴＦＥ多孔膜が熱収縮してＰＦ値が低下する原因になっていると思われる。また、この方法では、実際にフィルターユニットを作製するために必要な長さ（２０ｍ以上）に渡ってラミネートすることは困難である。
【００３３】
したがって、以上のような考察に基づいて鋭意ラミネート方法（条件）を検討したところ、次のような条件によれば本発明の所望のエアフィルター濾材を得ることができることが明らかとなった。
（１）ラミネート時の熱履歴を極めて小さくすること、
（２）巻き取り、巻き出しテンションを極めて小さくすること、
（３）好ましくは、ラミネート直後に冷風等をあてることにより強制的に冷却すること。
【００３４】
具体的には、次のようにラミネートを行うことが好ましい。
本発明の好ましい一態様において、ＰＴＦＥ多孔膜と通気性支持材料とのラミネートは、図２の右半分に示すように、通気性支持材料２２、２３、好ましくは熱可塑性不織布、例えば、芯がポリエステルで鞘がポリエチレンからなる芯鞘構造繊維からなる不織布を、図２の左半分に示すテンターから送られてくる二軸延伸ＰＴＦＥ多孔膜の両面に重ね、ヒートロール１９に接触させることにより行うことができる。
【００３５】
ここで、ヒートロール１９の加熱温度は、好ましくは１３０〜２２０℃、より好ましくは１４０〜１７０℃である。ヒートロール１９に、ラミネートされた通気性支持材料およびＰＴＦＥ多孔膜を接触させる際、ロール１９に対する圧縮力は通気性支持材料２２の巻出しテンションによって調整でき、本発明では好ましくは１０〜９０ｇ／ｃｍ、より好ましくは３０〜７０ｇ／ｃｍである。
更に好ましくは、（ａ）加熱温度が１３０℃以上１４０℃未満の時は、巻出しテンション７０〜９０ｇ／ｃｍ、ライン速度５ｍ／分以上で行い、（ｂ）加熱温度が１４０℃以上１７０℃未満の時は、巻出しテンション３０〜７０ｇ／ｃｍ、ライン速度１０ｍ／分以上で行い、（ｃ）加熱温度が１７０℃以上２２０℃未満の時は、巻出しテンション１０〜３０ｇ／ｃｍ、ライン速度１５ｍ／分以上で行うことができる。
【００３６】
巻取りテンションは、通常３８０ｇ／ｃｍ以下、好ましくは３００ｇ／ｃｍ以下に設定することが好ましい。高テンションでロール２１に巻取ると、ＰＴＦＥ多孔膜が厚み方向に圧縮され、ＰＦ値が低下する恐れがある。
また、ラミネートされたＰＴＦＥ多孔膜および通気性支持材料は、ラミネート直後に冷却することが好ましい。冷却は、送風ノズル２４をヒートロール１９の直後に設置し、ノズルの中にブロアにより室内の空気（好ましくは５０℃以下、更に好ましくは４０℃以下）を強制的に導入し、もしくは強制冷却した空気をノズル中に導入し、ノズルから空気を強制的にラミネートされたエアフィルター濾材全体に当てることにより行うことができる。
【００３７】
「本発明のエアフィルターパック及びエアフィルターユニット」
一般に、エアフィルターユニットは、エアフィルター濾材をプリーツ状に加工してエアフィルターパックを得、これを枠体に組み込んで作製することができるが、具体的には次のとおりである。
【００３８】
エアフィルターユニットには、ミニプリーツタイプとセパレートタイプのユニットがある。
ミニプリーツタイプユニット
ミニプリーツタイプの製造工程には、エアフィルター濾材をひだ状にプリーツ加工する工程、ひだ状にプリーツ加工したエアフィルター濾材を開き、例えばひも状のスペーサーをエアフィルター濾材に塗布する工程、スペーサーを塗布したエアフィルター濾材を再度ひだ状にプリーツ加工する工程、プリーツ加工したエアフィルター濾材を指定の大きさに切断する工程（本発明でいうエアフィルターパックの完成）、エアフィルターパックの四方をフレームで囲い、エアフィルターパックとフレームをシールする工程からなる。
【００３９】
エアフィルター濾材をひだ状にプリーツ加工する方法は、図４に示すように、レシプロ式の櫛刃で折り込んでいく方法が一般的である。
またスペーサーを塗布したエアフィルター濾材を再度ひだ状にプリーツ加工する方法は、図６のようにエアフィルター濾材を２つのロールで送り、出口に重りを置いて立ち上げるロール立ち上げ法や、図５のようにレシプロ式の櫛刃で立ち上げる方法がある。
【００４０】
一般的には、図４に示すように、エアフィルター濾材４１をニップロールを用いて繰り出し（２つの駆動ロール間にエアフィルター濾材を挟みロールを駆動することで繰り出す）、レシプロ式の櫛刃でひだ状にプリーツ加工し、図５のように展開、スペーサー塗布を行い、図６のロールを用いて再度ひだ状にプリーツ加工を行う。
【００４１】
ミニプリーツタイプに用いられるスペーサーは、プリーツ状の形状保持と気体の流路を確保するために用いられるものであり、特にスペーサーの材質は特に制限されず、従来から知られているポリエチレン共重合体、ポリプロピレン共重合体、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）、ポリアミド等のホットメルト樹脂やガラスヤーン等が使用できる。
【００４２】
しかしながら、本発明のエアフィルターパックおよびエアフィルターユニットにポリアミドホットメルト樹脂をスペーサーとして用いた場合には、所望の高ＰＦ値が達成されることはもちろん、ＴＯＣ（Ｔｏｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃａｒｂｏｎ）として表される有機物の発生量が極めて少ないという付加価値を同時に有するエアフィルターパックおよびエアフィルターユニットが得られる。
【００４３】
ミニプリーツタイプのユニットは、半導体製造装置等に好ましく用いられているが、半導体製造において前記ＴＯＣと表される有機物が発生すると、シリコンウエハー表面に有機物が付着し、熱がかかる工程では有機物が炭化し、電気特性を悪化させてしまう。前記したエアフィルターパックおよびエアフィルターユニットにポリアミドホットメルト樹脂をスペーサーとして用いたものは、高ＰＦ値化によるエネルギー効率の改善とともに、半導体製造の歩留まりの向上に寄与できる。
【００４４】
セパレータータイプユニット
セパレータタイプユニットの製造工程は、エアフィルター濾材をひだ状にプリーツ加工する工程、ひだ状にプリーツ加工したエアフィルター濾材の間にコルゲート状に加工したセパレーターを挿入する工程、プリーツ加工したエアフィルター濾材を指定の大きさに切断する工程（本発明でいうエアフィルターパックの完成）、エアフィルターパックの四方をフレームで囲い、エアフィルターパックとフレームをシールする工程からなる。
本発明のＰＴＦＥ多孔膜及び通気性支持材料を有するエアフィルター濾材のもつＰＦ値をより効率よく、エアフィルターパック及びエアフィルターユニットに反映させるためには、次のような製造方法が好ましい。
【００４５】
即ち、下記の少なくとも１つを実施してエアフィルターユニットを作製することが好ましい。
（１）エアフィルター濾材をひだ状にプリーツ加工する工程において、エアフィルター濾材を繰り出すときにニップロールを使わずに軸にモーターをつけ強制的に繰り出し、エアフィルター濾材の厚み方向に力を加えないこと。
（２）またエアフィルター濾材をひだ状にプリーツ加工する工程において、プリーツ加工した後、例えば図４に示す加熱手段４２，４２’により、加熱（通常６０〜１１０℃）を行って折り癖をしっかりと付けること。
（３）プリーツ状に加工したエアフィルター濾材を展開しひも状のスペーサーを塗布後、再びプリーツ状に加工する時に、レシプロ式の様な櫛刃で強制的に行い折り目をきれいにすること。
（４）全体の工程で、エアフィルター濾材を搬送するとき、ニップロールを使用しないように行い、エアフィルター濾材を圧縮させないようにすること。
【００４６】
本発明のエアフィルターパックまたはエアフィルターユニットのＰＦ２値またはＰＦ３値は、９０．６を越え、好ましくは９２以上、更に好ましくは９５以上である。
一般にＰＦ値が高くなればなるほど、同一捕集効率を達成するためのユニットの圧力損失値を低く設定することが可能となる。また同一圧力損失のユニットであればＰＦ値が高くなるほど捕集効率を高く設定できる。本発明に従ってＰＦ２値またはＰＦ３値が９０．６を越える場合、これまで達成が不可能であったと考えられていたほど低い圧力損失のＵＬＰＡ、ＨＥＰＡを得ることができる。
【００４７】
本発明のエアフィルターパック及びエアフィルターユニットの捕集効率は、濾材透過風速が１．４ｃｍ／秒の時、好ましくは９９．９％以上、より好ましくは９９．９９９％以上である。
本発明のエアフィルターパック及びエアフィルターユニットの圧力損失値は通常低ければ低い程良く、濾材透過風速が１．４ｃｍ／秒の時、好ましくは１〜２５．４ｍｍＨ２Ｏ、更に好ましくは１〜１５ｍｍＨ２Ｏである。
【００４８】
ここで、本発明のエアフィルターユニットの性能評価方法について説明する。エアフィルターユニットの形状は使用用途によって様々である。例えばエアフィルター濾材を袋状に構成する吹き流しの様な形態、エアフィルター濾材をひだ状にプリーツ加工し、その間に風の流路を保つためにひだ状のコルゲート加工したスペーサーを挿入した形態、エアフィルター濾材をひだ状にプリーツ加工し、風の流路を保つためにエアフィルター濾材の長手方向にホットメルトのひも状スペーサーを塗布した形態等がある。また、ひだ状にプリーツ加工するときの高さ（１つの折り目から次の折り目までのエアフィルター濾材の長さ）も様々である。
【００４９】
一般にエアフィルターユニットの性能測定の際の風速は、エアフィルターユニットの面速で０．５ｍ／秒である。しかしながら、エアフィルターユニットの形態は上記のように折り込み高さや折り込みピッチが個々に異なるため、エアフィルターユニットの開口面積が同じであってもその中に折り込まれているエアフィルター濾材面積は異なっている。このため、同じエアフィルター濾材を用いていても圧力損失値や捕集効率値は異なってしまう。
【００５０】
この原因は、エアフィルターユニットの性能は折り込まれたエアフィルター濾材を透過する風速によって決まるため、同一ユニット開口面積に対する折込量が異なればエアフィルター濾材を透過する風速が異なってしまい、圧力損失値や捕集効率が異なる値を示すからである。
すなわち折込量が多いと濾材透過風速が小さくなり、このため圧力損失値が小さく、捕集効率が上がるのである。また折込量が少ないと逆に濾材透過風速が大きくなり、このため圧力損失値は大きく、捕集効率は低下するのである。
このことから個々のエアフィルターユニットの性能を相対比較する場合、エアフィルターユニットの面の風速を一定にするよりはエアフィルターユニットに折り込まれたエアフィルター濾材を透過する風速を一定にする必要がある。本発明ではこの様な理由から、エアフィルターユニットに折り込まれたエアフィルター濾材内を透過する風速を１．４ｃｍ／秒として相対評価を行う。
【００５１】
具体的には、濾材透過風速が１．４ｃｍ／秒の時のエアフィルターユニット面速（吹き出し風速）の設定の方法は以下の通りである。
エアフィルターユニットの開口面積をＳｍ２、エアフィルター濾材の折り込み面積をｓｍ２（折り込み高さ、プリーツ数から求められる）とすると、エアフィルターユニット面速Ｖは、
Ｖ＝１．４×ｓ／Ｓ （ｃｍ／秒）＝（１．４／１００）×ｓ／Ｓ（ｍ／秒）
となる。
【００５２】
本発明によれば、ＰＴＦＥ多孔膜およびその少なくとも片面にラミネートされた通気性支持材料を有してなるエアフィルター濾材であって、先に定義したＰＦ１値が２２を越えることを特徴とするエアフィルター濾材を使用することにより、ＵＬＰＡとしての性能を維持したまま、コンパクトなエアフィルターユニットを得ることができる。
ＵＬＰＡとしての性能とは一般に、ユーザーが使用するエアフィルターユニットの面風速で、捕集効率が９９．９９９５％以上、好ましくは９９．９９９９％以上で、圧力損失が１５ｍｍＨ２Ｏ以下を言う。
【００５３】
前記のような本発明のエアフィルター濾材を使用すれば、３０ｍｍ以下、好ましくは２７ｍｍ以下、更に好ましくは２０ｍｍ以下の折り高さのエアフィルターパックを有するエアフィルターユニットが得られる。
例えば、折り高さが３０ｍｍのエアフィルターパックを有するエアフィルターユニットの場合、通常ユーザーが使用するエアフィルターユニットの面風速である０．５ｍ／秒で使用した時、捕集効率を９９．９９９９％と設定すると、圧力損失は１５ｍｍＨ２Ｏ以下となり、また折り高さが２０ｍｍのエアフィルターパックを有するエアフィルターユニットの場合、エアフィルターユニットの面風速が０．３５ｍ／秒で使用した時（特に薄いエアフィルターユニットの場合には、通常０．３５ｍ／秒の面風速で使用される）、捕集効率を９９．９９９９％と設定すると、圧力損失は１５ｍｍＨ２Ｏ以下となる。このように、ＵＬＰＡとしての高性能を維持したままで折り高さが３０ｍｍ以下の薄いエアフィルターユニットが得られる。
【００５４】
これは、本発明のエアフィルター濾材によれば、圧力損失と捕集効率の性能指標であるＰＦ１値が２２を越え、好ましくは少なくとも２３、更に好ましくは少なくとも２４、更に好もしくは少なくとも２５とすることができた故に可能となるものである。すなわち、従来のＰＦ１値が２２以下のものであれば、折り高さが３０ｍｍのエアフィルターユニットの場合、エアフィルターユニットの面風速０．５ｍ／秒で使用した時、捕集効率を９９．９９９９％と設定すると、圧力損失は１５ｍｍＨ２Ｏ以上となってしまう。また圧力損失を１５ｍｍＨ２Ｏ以下に設定すれば捕集効率は９９．９９９９％より小さくなってしまう。折り高さが２０ｍｍのエアフィルターユニットの場合、エアフィルターユニットの面風速０．３５ｍ／秒で使用した時、捕集効率を９９．９９９９％と設定すると、圧力損失はやはり１５ｍｍＨ２Ｏ以上となってしまう。また圧力損失を１５ｍｍＨ２Ｏ以下と設定すれば捕集効率は９９．９９９９％より小さくなってしまう。
【００５５】
更に驚くべきことに、エアフィルター濾材の折り高さを小さくすれば、エアフィルターユニットの構造抵抗が急激に小さくなり、本来のエアフィルター濾材の性能がエアフィルターユニットの性能により反映されることが解った。
構造抵抗とは、プリーツの間隙を空気が通過するときに生じる空気と、エアフィルター濾材との摩擦抵抗であり、エアフィルターユニットの圧力損失は、エアフィルター濾材を空気が透過するときの圧力損失と構造抵抗の和として表される。
【００５６】
具体的には、折り高さが５５ｍｍのミニプリーツタイプのエアフィルターユニットではエアフィルターユニットの面風速が０．５ｍ／秒の時、構造抵抗が約１ｍｍＨ２Ｏ程度発生するが、折り高さが３５ｍｍ以下になれば構造抵抗は急激に減少し、折り高さが３０ｍｍ以下になると構造抵抗はほぼ無くなり、エアフィルターユニットの性能はエアフィルター濾材が本来持っている性能に匹敵するようになる。
【００５７】
本発明のエアフィルター濾材は、特に前記本発明のエアフィルターパックおよびエアフィルターユニットの用途に使用できるが、その他適宜形態に加工されて例えば、空気清浄器用フィルター、掃除機用フィルター、空調用フィルター、自動車の空気取り入れ用フィルター、脱臭装置用フィルター、原子力用排気フィルター、バイオクリーンルーム用フィルター、医薬製造クリーンルーム用フィルター、病院の手術室空気取り入れ用フィルター、精密機器・機械用フィルター、防花粉用マスク、ガス（Ｎ２、Ａｉｒ、ＳｉＣｌ４等）インラインフィルター、水・薬品等の液用フィルターの用途にも使用できる。
また、本発明のエアフィルターユニットは、半導体工業、液晶工業、医療、食品工業、バイオテクノロジー等のクリーンルーム、拡散炉、コーターデベロッパー、ウェットステーション、化学蒸着（ＣＶＤ）、ステッパー、ストッカー、ドライエッチング装置、プラズマエッチング装置、クリーンブース、クリーンチャンバー、ウェハー検査装置（サーフスキャン、プローバー）、ＦＦＵ（ファンフィルターユニット）、ＣＭＰ等の半導体製造装置等の用途に使用できる。特に薄型のエアフィルターユニットは、ＦＦＵを薄くできたり、半導体製造装置に組み込んだ場合、設置スペースを狭くできその結果装置の小型化につながり、また軽いため簡単に施工できる等の点で画期的なエアフィルターユニットである。
【００５８】
【実施例】
以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明する。
実施例中、ＰＴＦＥ多孔膜の膜厚、充填率、平均繊維径、圧力損失、捕集効率、ＰＦ値ならびにリークの有無；エアフィルター濾材の圧力損失、透過率、捕集効率、ＰＦ１値ならびにリークの有無；およびエアフィルターユニットの圧力損失、透過率、捕集効率、ＰＦ３値、リークの有無ならびにＴＯＣ発生量は以下のようにして測定した。
尚、本発明において上記濾材およびエアフィルターユニットの捕集効率、濾材のリーク検査の測定はジオクチルフタレート（ＤＯＰ）を検査粒子として使用したが、ＴＯＣ発生を低減させる観点から、従来ＴＯＣ発生が少ないものとして提案されている検査粒子（例えば、シリカ粒子、ポリスチレンラテックス粒子等）を用いることもできる。
【００５９】
ＰＴＦＥ多孔膜の膜厚
膜厚計（１Ｄ−１１０ＭＨ型、ミツトヨ社製）を使用し、ＰＴＦＥ多孔膜を５枚重ねて全体の膜厚を測定し、その値を５で割った数値を１枚の膜厚とした。
【００６０】
ＰＴＦＥ多孔膜の充填率
膜厚を測定したＰＴＦＥ多孔膜を２０×２０ｃｍに切り出し、重量を測定し、下記式より充填率を求めた。
【数７】
充填率（％）＝［重量（ｇ）／（４００×膜厚（ｃｍ）×２．２５（ＰＴＦＥの比重））］×１００
【００６１】
ＰＴＦＥ多孔膜の平均繊維径
走査型電子顕微鏡（Ｓ−４００００型 日立製作所製）を用いて、ＰＴＦＥ多孔膜の拡大写真（７０００倍）を撮影する。この写真を４つ切り大に拡大し、写真上に縦、横それぞれ４本の同一長さ（長さ：縦２４．５ｃｍ、横２９．５ｃｍ）の直線を５ｃｍ間隔に引き、その直線上にあるＰＴＦＥ繊維の直径を測定し、その平均をＰＴＦＥ繊維の平均繊維径とした。
【００６２】
ＰＴＦＥ多孔膜及びエアフィルター濾材の圧力損失（ ｍｍ Ｈ ２ Ｏ）
ＰＴＦＥ多孔膜及びエアフィルター濾材の測定サンプルを直径１００ｍｍのフィルターホルダーにセットし、コンプレッサーで入口側を加圧し、流量計で空気の透過する流量を５．３ｃｍ／秒に調整した。そしてこの時の圧力損失をマノメーターで測定した。
【００６３】
ＰＴＦＥ多孔膜及びエアフィルター濾材の捕集効率（％）
ＰＴＦＥ多孔膜及びエアフィルター濾材の測定サンプルを直径１００ｍｍのフィルターホルダーにセットし、コンプレッサーで入口側を加圧し、流量計で空気の透過する流量を５．３ｃｍ／秒に調整した。この状態で上流側から粒子径０．１〜０．１２μｍの多分散ＤＯＰを粒子濃度１０８個／３００ｍｌで流し、下流側に設置したパーティクルカウンター（ＰＭＳ ＬＡＳ−Ｘ−ＣＲＴ ＰＡＲＴＩＣＬＥ ＭＥＡＳＵＲＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭ ＩＮＣ．（ＰＭＳ）社製、以下同じ）によって、粒子径０．１０〜０．１２μｍのＤＯＰの透過粒子数を求め、上流の粒子濃度をＣｉ、下流粒子濃度をＣｏとして下記式により測定サンプルの捕集効率を計算した。
【数８】
捕集効率（％）＝（１−Ｃｏ／Ｃｉ）×１００
【００６４】
捕集効率が非常に高いエアフィルター濾材については、吸引時間を長くしサンプリング空気量を多くして測定を行った。例えば吸引時間を１０倍にすると下流側のカウント粒子数が１０倍に上がり、即ち測定感度が１０倍になる。
【００６５】
ＰＴＦＥ多孔膜及びエアフィルター濾材の透過率（％）
ＰＴＦＥ多孔膜及びエアフィルター濾材の透過率は下記式により求めた。
【数９】
透過率（％）＝１００−捕集効率（％）
【００６６】
ＰＴＦＥ多孔膜及びエアフィルター濾材のＰＦ値
ＰＴＦＥ多孔膜のＰＦ値は、
【数１０】
ＰＦ＝［−ｌｏｇ（透過率（％）／１００）／圧力損失（ｍｍＨ２Ｏ）］×１００
（ここで、透過率（％）＝１００−捕集効率（％）である。）
により求めた。
一方、エアフィルター濾材のＰＦ１値は先に記載した式に従って求めた。
【００６７】
ＰＴＦＥ多孔膜及びエアフィルター濾材のリークの有無
ＰＴＦＥ多孔膜及びエアフィルター濾材の測定サンプルを直径１００ｍｍのフィルターホルダーにセットし、コンプレッサーで入口側を加圧し、流量計で空気の透過する流量を５．３ｃｍ／秒に調整した。この状態で上流側から多分散ＤＯＰを粒子濃度１０８個／３００ｍｌで流し、下流側に設置したパーティクルカウンターによって、粒径別の透過粒子数を求め、上流、下流の粒子数の比率から粒径０．１０〜０．１２μｍ及び０．２５〜０．３５μｍのＤＯＰ粒子の捕集効率を求め、粒径０．２５〜０．３５μｍのＤＯＰの捕集効率が粒径０．１０〜０．１２μｍのＤＯＰの捕集効率より１００倍以上高ければリーク無しと判定した。
【００６８】
エアフィルターユニットの圧力損失（ ｍｍ Ｈ ２ Ｏ）
図３に示した装置を用い、エアフィルターユニットを装着後エアフィルター濾材を透過する風速が１．４ｃｍ／秒になるように調整し、その時のエアフィルターユニット前後の圧力損失をマノメーターで測定した。
なお、図３中の符号の説明は以下のとおりである。
３１：送風機、３２，３２’：ＨＥＰＡフィルター、３３：試験用粒子導入管、３４，３４’：整流板、３５：上流側試験用粒子採取管、３６：静圧測定孔、３７：供試フィルターユニット、３８：下流側試験用粒子採取管、３９：層流型流量計
【００６９】
エアフィルターユニットの捕集効率（％）
図３示した装置を用い、エアフィルターユニットを装着後エアフィルター濾材を透過する風速が１．４ｃｍ／秒になるように調整し、この状態で上流側に粒子径が０．１〜０．１２μｍのＤＯＰ粒子を濃度１×１０９／ｆｔ３で流し、下流側の粒子径０．１〜０．１２μｍの粒子数をパーティクルカウンターで測定し、上流の粒子濃度をＣｉ、下流粒子濃度をＣｏとして下記式により測定サンプルの捕集効率を計算した。。
【数１１】
捕集効率（％）＝（１−Ｃｏ／Ｃｉ）×１００
【００７０】
エアフィルターユニットの透過率（％）
エアフィルターユニットの透過率は下記式より求めた。
【数１２】
透過率（％）＝１００−捕集効率（％）
【００７１】
エアフィルターパック及びエアフィルターユニットのＰＦ値
エアフィルターパック及びエアフィルターユニットのＰＦ２値及びＰＦ３値は先に記載した式に従って求めた。
ところで、エアフィルターパックの性能の測定は、それ自身では測定できないため、測定を行うためエアフィルターパックの四方にフレームを付け、エアフィルターパックとフレームとをシールしたエアフィルターユニットとして測定する。その結果、エアフィルターパックとエアフィルターユニットのＰＦ２値とＰＦ３値は同じ値となる。
【００７２】
エアフィルターユニットのリークの有無
エアフィルターユニットのリーク箇所の測定は、ＪＡＣＡ Ｎｏ．１０Ｃ ４．５．４に準拠して行った（日本空気清浄協会発行１９７９年「空気清浄装置性能試験方法基準」）。
ラスキンノズルより発生させたシリカ粒子を清浄空気に混合して粒径が０．１μｍ以上の粒子を濃度１０８個／ｆｔ３以上で含む検査流体を調製する。次に、エアフィルターユニットの上流から検査流体をエアフィルターユニット面の風速が０．５ｍ／秒になるようにしてエアフィルターユニットに通す。その後、エアフィルターユニットの下流側２５ｍｍの位置で、捜査プローブを１秒間に５ｃｍの速度で走査させながら、下流側空気を２８．３リットル／分で吸引し、パーティクルカウンターで下流側のシリカ粒子濃度を測定する。但し、この走査はエアフィルターユニットの濾材および濾材とフレームとの結合部の全面にわたって行い、そのストロークはわずかに重なり合うようにする。エアフィルターユニットにリークが存在する場合は、下流側のシリカ粒子の粒径分布が、上流側の粒径分布と同じようになるため判別が可能である。
【００７３】
エアフィルターユニットからのＴＯＣ発生量の測定
エアフィルターユニットからのＴＯＣ発生量の測定は、ＨＥＰＡフィルター及び有機物除去ケミカルフィルターを通して、パーティクル及び有機物処理を行った空気を、試験を行うエアフィルターユニットに通し、エアフィルターユニット下流側空気を多孔質高分子吸着剤（ＴＥＮＡＸ ＧＲ）を用いて吸引サンプリングを行い、有機物を吸着させる。この時の条件は次の通りである。
・試験エアフィルターユニット透過風速：０．３５ｍ／秒
・下流側空気サンプリング量：２Ｌ／分×１００分間
【００７４】
次に、多ＴＥＮＡＸ管内の孔質高分子吸着剤に吸着した有機物を、キューリーポイントパージアンドトラップサンプラ（日本分析工業社製 ＪＨＳ−１００Ａ）を用いて分析した。すなわち、下流側空気の有機物を吸着させたＴＥＮＡＸ管を２３０℃に加熱し、そこに高純度ヘリウムガスを流し、吸着物をガスとして追い出し（パージ）、トラップ管に導入する。このトラップ管において−４０℃に冷却した吸着剤（石英ウール）に蓄積濃縮させる。その後、前記吸着剤を３５８℃に瞬間加熱し、２０秒間吸着剤に吸着した吸着物をガスとして放出する。そして、前記放出ガスをガスクロマトグラフィーに導入し、その量を有機物総量として測定する。有機物総量と、下流側サンプリング空気量とから、発生有機物量をｎｇ／ｍ３として表した。ガスクロマトグラフィーの測定条件は以下の通りである。
・ガスクロマトグラフィー：ＧＣ１４Ａ（島津製作所社製）
・カラム：ＦＲＯＮＴＩＥＲ ＬＡＢ ＵＬＴＲＡ ＡＬＬＯＹ Ｃａｐｉｌｌａｒｙ Ｃｏｌｕｍｎ ＵＡ−５
・カラム温度：５０℃→２８０℃（１０分ホールド）、昇温速度１０℃／分
【００７５】
実施例１
数平均分子量６２０万のＰＴＦＥファインパウダー（ダイキン工業株式会社製ポリフロンファインパウダーＦ−１０４Ｕ）１００重量部に、押出助剤としての炭化水素油（エッソ石油株式会社製アイソパー）２５重量部を加えて混合した。この混合物をペースト押出により丸棒状に成形した。この丸棒状成形体を７０℃に加熱したカレンダーロールによりフィルム状に成形し、ＰＴＦＥフィルムを得た。このフィルムを２５０℃の熱風乾燥炉に通して押出助剤を蒸発除去し、平均厚み２００μｍ、平均幅１５０ｍｍの未焼成フィルムを得た。
次に、この未焼成ＰＴＦＥフィルムを図１に示す装置を用いて長手方向に延伸倍率５倍で延伸した。未焼成フィルムはロール１にセットし、延伸したフィルムは巻取ロール２に巻き取った。また、延伸温度は２５０℃で行った。
【００７６】
得られた長手方向延伸フィルムを連続的にクリップで挟むことのできる図２の左半分に示す装置（テンター）を用いて幅方向に延伸倍率３０倍で延伸し、熱固定を行った。この時のの延伸温度は２９０℃、熱固定温度は３６０℃、また延伸速度は３３０％／秒であった。
【００７７】
実施例２
実施例１で得た長手方向延伸フィルムを図２の左半分に示す装置を用いて幅方向に延伸倍率４０倍で延伸し、熱固定を行った。この時のの延伸温度は２９０℃、熱固定温度は３５０℃、また延伸速度は４４０％／秒であった。
【００７８】
実施例３
実施例１で得た長手方向延伸フィルムを図２の左半分に示す装置を用いて幅方向に延伸倍率２５倍で延伸し、熱固定を行った。この時のの延伸温度は２９０℃、熱固定温度は３８０℃、また延伸速度は２７５％／秒であった。
【００７９】
実施例１〜３で得たＰＴＦＥ多孔膜の物性は以下の通りである。
【表１】
実施例４
実施例１で作製したＰＴＦＥ多孔膜の両面にポリエチレン／ポリエステル製熱融着性不織布（上面：商品名エルベスＴ０７０３ＷＤＯ（ユニチカ製）；下部：商品名エルフィットＥ０３５３ＷＴＯ（ユニチカ製））を図２に示す装置を用いて熱融着し、エアフィルター濾材を得た。この時の熱融着条件は以下の通りであった。
【００８１】
ロール１９ 加熱温度１６０℃
ライン速度 １５ｍ／分
巻出しテンション ５０ｇ／ｃｍ（不織布２２の巻出しテンション）
巻取テンション ２８０ｇ／ｃｍ
【００８２】
実施例５
実施例１で作製したＰＴＦＥ多孔膜の両面にポリエチレン／ポリエステル製熱融着性不織布（上面：商品名エルベスＴ０７０３ＷＤＯ（ユニチカ製）；下部：商品名エルフィットＥ０３５３ＷＴＯ（ユニチカ製））を図２に示す装置を用いて熱融着し、エアフィルター濾材を得た。この時の熱融着条件は以下の通りであった。
ロール１９ 加熱温度１８０℃
ライン速度 １５ｍ／分
巻出しテンション ２０ｇ／ｃｍ（不織布２２の巻出しテンション）
巻取テンション ２８０ｇ／ｃｍ
【００８３】
実施例６
加熱ロール１９の直後に冷風吹き出し装置を設け、ロール１９から出たエアフィルター濾材に２０℃の空気を吹き付けて冷却した以外は実施例４と同様にして、エアフィルター濾材を得た。
【００８４】
実施例７
実施例２で作製したＰＴＦＥ多孔膜を使用した以外は実施例４と同様にしてエアフィルター濾材を作製した。
【００８５】
実施例８
実施例２で作製したＰＴＦＥ多孔膜を使用した以外は実施例６と同様にしてエアフィルター濾材を作製した。
【００８６】
参考例１
実施例１で作製したＰＴＦＥ多孔膜を用い、特開平６−２１８８９９号公報に記載された実施例７の条件（加熱温度１６０℃、ライン速度１０ｍ／分、巻出しテンション９０ｇ／ｃｍ）で、図２に示す装置を用いてＰＴＦＥ多孔膜の両面にポリエチレン／ポリエステル製熱融着性不織布（上面：商品名エルベスＴ０７０３ＷＤＯ（ユニチカ製）；下部：商品名エルフィットＥ０３５３ＷＴＯ（ユニチカ製））を熱融着してエアフィルター濾材を得た。巻取りは、巻取テンション２８０ｇ／ｃｍで行った。
【００８７】
参考例２
実施例２で作製したＰＴＦＥ多孔膜を用いた以外は参考例１と同様にしてエアフィルター濾材を得た。
【００８８】
実施例４〜８及び参考例１〜２で製造したエアフィルター濾材の物性は以下の通りである。
【表２】
この様に、本発明によれば、ＰＴＦＥ多孔膜単体に比べてＰＦ１値の低下が極めて少なく、通気性支持材料のラミネート後にも２２以上のＰＦ１値が達成できた。
さらに実施例６および８の結果から、ラミネート直後に冷却すると、更にＰＦ１値は向上することが解った。
一方、前記参考例から理解できるように、特開平６−２１８８９９公報に記載された程度の緩やかなラミネート条件では、圧力損失の上昇は抑えられるものの捕集効率の低下は防ぐことはできず、ＰＴＦＥ多孔膜単体のＰＦ値が高い場合にも、通気性支持材料をラミネートしたエアフィルター濾材のＰＦ１値は２２以下に低下してしまうことが解った。
【００９０】
実施例９
実施例４で製造したエアフィルター濾材を、レシプロ折り機で高さ５．５ｃｍにプリーツ加工し、プリーツ後９０℃の温度をかけて折りくせをつけた。この後、プリーツされたエアフィルター濾材を一旦開き、ポリアミドホットメルト樹脂製のスペーサーを塗布し、再度プリーツ状にレシプロ立ち上げ機で立ち上げ、大きさ５８ｃｍ×５８ｃｍに切断して、エアフィルターパックを得た。この時のプリーツ間隔は３．１２５ｍｍ／プリーツであった。
ここまでの工程で、エアフィルター濾材を繰り出すときには軸にモーターをつけ強制的に繰り出し、エアフィルター濾材の厚み方向に力を加えないようにした。またエアフィルター濾材を搬送するときには、ニップロールを使用しないようにして、エアフィルター濾材に圧縮力をかけないようにした。
【００９１】
次に、外寸６１ｃｍ×６１ｃｍ、内寸５８ｃｍ×５８ｃｍ、厚さ６．５ｃｍのアルマイト加工アルミニウム製枠を用意し、この枠内にプリーツ加工されたエアフィルターパックを入れ、ウレタン接着剤でエアフィルターパック周囲とアルミニウム枠とをシールしてエアフィルターユニットを作製した。
【００９２】
実施例１０
再立ち上げをロール立ち上げ機を用いて行った以外は実施例９と同様にしてエアフィルターユニットを作製した。
【００９３】
実施例１１
実施例８のエアフィルター濾材を使用した以外は実施例９と同様にしてエアフィルターユニットを作製した。
【００９４】
参考例３
エアフィルター濾材をレシプロ機で折った後に熱をかけず、折り目にくせをつけなかった以外は実施例９と同様にしてエアフィルターユニットを作製した。
【００９５】
参考例４
エアフィルター濾材をロールから繰り出す際にニップロールを用いた以外は実施例９と同様にしてエアフィルターユニットを作製した。
【００９６】
実施例９〜１１および参考例３〜４で作製したエアフィルターユニットについて、濾材透過風速が１．４ｃｍ／秒になるように風速を設定してエアフィルターユニットの圧力損失及び捕集効率を測定した。
尚、これらのエアフィルターユニットで濾材透過風速が１．４ｃｍ／秒である時のエアフィルターユニットの面速は以下の通りである。
各エアフィルターユニットの内寸は５８ｃｍ×５８ｃｍであるから、エアフィルターユニットの開口面積は５８ｃｍ×５８ｃｍ＝３３６４ｃｍ２＝０．３３６４ｍ２となる。一方、折り込まれたエアフィルター濾材の面積については、まずプリーツ数を計算すると、５８０ｍｍ÷３．１２５ｍｍ／プリーツ＝１８５プリーツとなり、これから、エアフィルター濾材の長さは５．５ｃｍ×１８５×２＝２０３５ｃｍ＝２０．３５ｍとなる。またエアフィルター濾材の幅は５８ｃｍ＝０．５８ｍであるので、エアフィルター濾材の面積は２０．３５×０．５８＝１１．８０３ｍ２となる。エアフィルターユニットの開口面積とエアフィルター濾材の面積から、濾材透過風速１．４ｃｍ／秒の時のエアフィルターユニットの面速は１．４ｃｍ／秒×１１．８０３ｍ２÷０．．３３６４ｍ２＝４９．１２ｃｍ／秒＝０．４９１２ｍ／秒となる。実際のエアフィルターユニットの圧力損失等の測定は、この面速で行った。
【００９７】
実施例９〜１１および参考例３〜４で作製したエアフィルターユニットの性能は以下の通りである。
【表３】
表３に示される結果から理解できるように、通常行われている方法（ニップロールを使用し、濾材をレシプロ機で折った後に熱をかけない）では、９０．６を越えるＰＦ３値は達成できないが、ニップロールを使用せず、濾材をレシプロ機で折った後に熱をかけて折り目にくせを付けたものは所望の高ＰＦ３値のエアフィルターユニットを得ることができた。
また、再度プリーツ状に立ち上げる場合、ロール立ち上げ機よりもレシプロ立ち上げ機を用いた方がより高いＰＦ３値を得るのに好ましいことがわかる。
【００９９】
実施例１２
実施例４で作製したエアフィルター濾材を、レシプロ折り機により高さ１３ｃｍでプリーツ加工し、プリーツ後８０℃の温度をかけて折りくせをつけた。この後、プリーツ加工されたエアフィルター濾材の間に、厚み３５μｍのアルミ箔を高さ２．４ｍｍにコルゲート加工したセパレーターを上下流側それぞれに挿入し、大きさ５８ｃｍ×５８ｃｍに切断した。この時のプリーツ間隔は５．０ｍｍ／プリーツであった。
ここまでの工程で、エアフィルター濾材を繰り出すときには軸にモーターをつけ強制的に繰り出し、エアフィルター濾材の厚み方向に力を加えないようにした。またエアフィルター濾材を搬送するときには、ニップロールを使用しないようにして、エアフィルター濾材に圧縮力をかけないようにした。
【０１００】
次に、外寸６１ｃｍ×６１ｃｍ、内寸５８ｃｍ×５８ｃｍ、厚さ１５ｃｍのアルマイト加工アルミニウム製枠を用意し、この枠内にプリーツ加工されたエアフィルターパックを入れ、ウレタン接着剤でエアフィルターパック周囲とアルミニウム枠とをシールしてエアフィルターユニットを作製した。
このエアフィルターユニットについて濾材透過風速が１．４ｃｍ／秒になるように風速を設定してエアフィルターユニットの圧力損失及び捕集効率を測定した。尚、このエアフィルターユニットで濾材透過風速が１．４ｃｍ／秒となる時のエアフィルターユニットの面速は、実施例９〜１１および参考例３〜４と同様に計算すると０．７２７９ｍ／秒となる。実際のエアフィルターユニットの圧力損失等の測定は、この面速で行った。
【０１０１】
実施例１２で作製したエアフィルターユニットの性能は以下の通りである。
【表４】
上記のように形状が違うエアフィルターユニットであっても、エアフィルター濾材の劣化がない状態でエアフィルターユニットを作製すれば、ほぼ同じ性能のエアフィルターユニットが得られることが解った。
【０１０３】
実施例１３
実施例４で作製したエアフィルター濾材をレシプロ折り機で高さ３．０ｃｍにプリーツ加工した以外は実施例９と同様にしてエアフィルターユニットを作製した。
【０１０４】
実施例１４
実施例８で作製したエアフィルター濾材をレシプロ折り機で高さ３．０ｃｍにプリーツ加工した以外は実施例９と同様にしてエアフィルターユニットを作製した。
【０１０５】
実施例１５
実施例４で作製したエアフィルター濾材をレシプロ折り機で高さ２．０ｃｍにプリーツ加工した以外は実施例９と同様にしてエアフィルターユニットを作製した。
【０１０６】
実施例１６
実施例８で作製したエアフィルター濾材をレシプロ折り機で高さ２．０ｃｍにプリーツ加工した以外は実施例９と同様にしてエアフィルターユニットを作製した。
【０１０７】
参考例５
参考例１で作製したエアフィルター濾材をレシプロ折り機で高さ３．０ｃｍにプリーツ加工した以外は実施例９と同様にしてエアフィルターユニットを作製した。
【０１０８】
参考例６
参考例２で作製したエアフィルター濾材をレシプロ折り機で高さ３．０ｃｍにプリーツ加工した以外は実施例９と同様にしてエアフィルターユニットを作製した。
【０１０９】
参考例７
参考例１で作製したエアフィルター濾材をレシプロ折り機で高さ２．０ｃｍにプリーツ加工した以外は実施例９と同様にしてエアフィルターユニットを作製した。
【０１１０】
参考例８
参考例２で作製したエアフィルター濾材をレシプロ折り機で高さ２．０ｃｍにプリーツ加工した以外は実施例９と同様にしてエアフィルターユニットを作製した。
【０１１１】
これらのエアフィルターユニットについて、濾材透過風速が１．４ｃｍ／秒になるように風速を設定してエアフィルターユニットの圧力損失及び捕集効率を測定した。尚、これらのエアフィルターユニットで濾材透過風速が１．４ｃｍ／秒となる時のエアフィルターユニットの面風速は、実施例９〜１１および参考例３〜４と同様に計算すると、折り高さが３０ｍｍのエアフィルターユニットは０．２６７９ｍ／秒、折り高さが２０ｍｍのエアフィルターユニットは０．１７８６ｍ／秒となる。実際のエアフィルターユニットの圧力損失等の測定は、この面速で行った。
【０１１２】
実施例１３〜１５及び参考例５〜８で作製したエアフィルターユニットの性能は以下の通りである。
【表５】
次に実施例１３〜１６及び参考例５〜８で作製したエアフィルターユニットについて折り高さが３０ｍｍのエアフィルターユニットは面風速０．５ｍ／秒で圧力損失及び捕集効率を測定した。その結果を表６に示す。また折り高さが２０ｍｍのエアフィルターユニットは面風速０．３５ｍ／秒で圧力損失及び捕集効率を測定した。その結果を表７に示す。
【０１１４】
【表６】
【表７】
表５に示される結果より、エアフィルターユニットの圧力損失値はエアフィルター濾材の圧力損失値から計算される圧力損失値とほぼ合致しており構造抵抗はほとんど無いことが解る。すなわち実施例１３及び１５では使用エアフィルター濾材の５.３ｃｍ/秒の圧力損失値は２６mmＨ２Ｏであり、ここから１.４ｃｍ／秒の時の計算上の圧力損失値は、２６mmＨ２Ｏ×１.４／５.３＝６.８７mmＨ２Ｏとなり、実際のエアフィルターユニットの圧力損失値とほぼ同じ値となっている。また同様に実施例１４及び１６では、使用エアフィルター濾材の５．３ｃｍ/秒の圧力損失値は２３mmＨ２Ｏであり、ここから１.４ｃｍ／秒の時の計算上の圧力損失値は、２３mmＨ２Ｏ×１.４／５.３＝６.０８mmＨ２Ｏとなり、実際のエアフィルターユニットの圧力損失値とほぼ同じ値となっている。
【０１１７】
また表６および表７に示された結果より、ＰＦ１値が２２以下のエアフィルター濾材では、折り高さが３０ｍｍ以下とした場合、実際にユーザーが使用する風速では捕集効率が低く、９９．９９９９％はおろかＵＬＰＡとしての一般性能である９９．９９９５％も実現できないが、ＰＦ１値が２２を越えるエアフィルター濾材を用いたときには、折り高さが３０ｍｍ以下であってもＵＬＰＡとしての性能が実現できることが解った。
【０１１８】
表６、表７に示されるエアフィルターユニットの圧力損失もまた、エアフィルター濾材の圧力損失値から計算される圧力損失値とほぼ合致しており構造抵抗はほとんど無いことが解った。具体的にエアフィルター濾材の圧力損失値から計算されるエアフィルターユニットの圧力損失は、表６の実施例１３及び参考例５では１２．８２ｍｍＨ２Ｏ、実施例１４及び参考例６では１１．３４ｍｍＨ２Ｏである。また表７の実施例１５及び参考例７では１３．４６ｍｍＨ２Ｏであり、実施例１６及び参考例８では１１．９１ｍｍＨ２Ｏである。
【０１１９】
実施例１７
スペーサーにＥＶＡ製ホットメルト樹脂を用いた以外は実施例９と同様にしてエアフィルターユニットを作製した。またスペーサーの塗布量は実施例９と同じ量にした。さらにエアフィルターパックとアルミニウム枠とのシール剤も同じ物を用いた。
【０１２０】
実施例９および実施例１７で作製したエアフィルターユニットについて、エアフィルターユニットから発生するＴＯＣの量を測定した。その結果は以下の通りである。
【表８】
表８に示される結果より、ポリアミドホットメルト樹脂をスペーサーに用いた本発明のエアフィルター濾材からなるエアフィルターパックを有するエアフィルターユニットは、ＥＶＡ製ホットメルト樹脂をスペーサーに用いたものに比べ、ＴＯＣ発生量が飛躍的に減少し、約１／２０になることが解った。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＰＴＦＥフィルムの長手方向への延伸に用いた装置の模式図である。
【図２】ＰＴＦＥフィルムの幅方向への延伸に用いた装置（左半分）およびＰＴＦＥフィルムに通気性支持材料をラミネートする装置（右半分）を模式的に示す図である。
【図３】フィルターユニットの圧力損失の測定装置の模式図である。
【図４】レシプロ折り機の模式図である。
【図５】スペーサ塗布工程を示す模式図である。
【図６】ロール立ち上げ機の模式図である。
【符号の説明】
１：巻出しロール、２：巻取りロール、３，４，６，７，１０：ロール、
１５：予熱オーブン、１６：延伸オーブン、１７：熱固定オーブン
３１：送風機、３２，３２’：ＨＥＰＡフィルター、３３：試験用粒子導入管、３４，３４’：整流板、３５：上流側試験用粒子採取管、３６：静圧測定孔、３７：供試フィルターユニット、３８：下流側試験用粒子採取管、３９：層流型流量
Claims (9)
- ポリテトラフルオロエチレン多孔膜およびその少なくとも片面にラミネートされた通気性支持材料を有してなるエアフィルター濾材であって、該ポリテトラフルオロエチレン多孔膜の充填率は１２％以下であり、該エアフィルター濾材に５．３ｃｍ／秒の流速で空気を透過させたときの圧力損失（単位：mmＨ2Ｏ）および粒子径０．１０〜０．１２μｍのジオクチルフタレートを用いて測定した捕集効率（単位：％）から下記式：
に従って計算される該濾材のＰＦ1値が２２を越えることを特徴とするエアフィルター濾材。 - 該ポリテトラフルオロエチレン多孔膜の平均繊維径は０．１４μm以下である請求項１に記載のエアフィルター濾材。
- ５．３ｃｍ／秒の流速で空気を透過させたときの圧力損失が４mmＨ2０以上である請求項１または２に記載のエアフィルター濾材。
- 通気性支持材料がポリテトラフルオロエチレン多孔膜の両面にラミネートされた請求項１〜３のいずれかに記載のエアフィルター濾材。
- 前記ＰＦ1値が少なくとも２３である請求項１〜４のいずれかに記載のエアフィルター濾材。
- 前記捕集効率が９９．９％以上である請求項１〜５のいずれかに記載のエアフィルター濾材。
- 前記捕集効率が９９．９９％以上である請求項６に記載のエアフィルター濾材。
- ポリテトラフルオロエチレン多孔膜の厚みが少なくとも５μｍである請求項１〜７のいずれかに記載のエアフィルター濾材。
- ラミネートされるポリテトラフルオロエチレン多孔膜単体のＰＦ値が少なくとも２７である請求項１〜８のいずれかに記載のエアフィルター濾材。
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