JPH0241499A - 濾紙及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は濾紙及びその製造方法に係り、特に粒子捕集効
率が高く、しかも圧力損失が低く処理効率にも優れる濾
紙及びその製造方法に関する。

［従来の技術］ クリーンルーム、バイオロジカルクリーンルーム、クリ
ーンベンチ等の清浄空間における空気中の浮遊微粒子の
捕集には、空気中のサブミクロン粒子を効率的に捕集す
ることができるエアフィルタ用濾紙が用いられている。

このようなエアフィルタ用濾紙は、一般に微細なマイク
ログラスファイバーを水中に分散させて湿式抄紙し、樹
脂溶液又はエマルジョン中に浸漬処理後、乾燥して製造
される。製造にあたっては、樹脂の他に、必要に応じて
撥水剤、サイズ剤を併用する。

バインダーとしては樹脂液又は樹脂エマルジョンが使用
されている。具体的には、ポリビニルアルコール、アク
リル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂等が使用
される。これらの樹脂を一般にマイクログラスファイバ
ーに対して１〜１０重景％付着させることにより、繊維
の再飛散が防止されると共に、濾紙の強度及びその他の
特性が付与される。

なお、従来、弗素含有樹脂を繊維に付着させた濾紙及び
その製造方法が提案されている（特開昭６２−９０３９
５号）。

［発明が解決しようとする課題］ エアフィルタ用濾紙の製造にはｉａ維の再飛散防止、濾
紙の強度、その他の特性の向上のためにバインダーが必
要であるが、バインダーを付着させることにより次のよ
うな問題が生じる。

即ち、バインダーの表面張力が高いために、繊維間にバ
インダーの膜が水かき状に形成され、圧力損失が高くな
り空気が通り難くなる。このため処理効率が低下する。

圧力損失を低くおさえるためにバインダーの使用量を少
なくすると、強度が保持できなくなる。

本発明の目的は上記従来の問題点を解決し、圧力損失が
小さく、しかも高い捕集効率を有する濾紙及びその製造
方法を提供することにある。

なお、特開昭６２−９０３９５号の如く、弗素含有樹脂
によれば、濾紙の圧力損失を高めることなく、捕集効率
をある程度改善することが可能であるが、本発明は特開
昭６２−９０３９５号と比較しても更に優れた効果が奏
される濾紙及びその製造方法を提供するものである６ ［課題を解決するための手段］ 本発明の濾紙は、濾紙を構成する繊維にバインダー及び
シリコン樹脂を付着させたことを特徴とする。

本発明の濾紙の製造方法は、濾紙を構成する繊維を水中
に分散させてなるスラリーを湿式抄紙し、得られた湿紙
にシリコン樹脂を含有するバインダーを付着させた後乾
燥することを特徴とする。

なお、以下において、シリコン樹脂を含有するバインダ
ーをシリコン樹脂含有バインダーということがある。

本発明において、濾紙を構成する繊維としては特に制限
はなく、゛従来より用いられているものをいずれも適用
することができるが、特にマイクログラスファイバーが
好適である。用いるマイクログラスファイバーは、平均
繊維径０．１〜１０μｍ程度のものが好ましく、濾紙の
強度、耐薬品性等の向上のために、ポリアミド繊維等の
有機繊１．１１や炭素繊維等を１〜１０重量％重量％用
しても良い。

シリコン樹脂としては、その粘度が１０００ＣｐＳ以下
のシリコン油が好ましい。粘度が１０００ｃｐｓを超え
るシリコン油であると、エマルジョン化が困難で処理効
率が悪い。なお、浸水性、耐水性の面から、下記［Ｉｆ
　］式で示されるジメチルシリコン（通常のシリコン油
）よりも下記［Ｉ］式で示されるＨシリコンが好ましい
。

Ｈシリコン ジメチルシリコン シリコン樹脂としては、特に、ジメチルポリシロキサン
等のジメチルシロキサンが好ましい。

バインダー中の樹脂成分（以下、バインダー樹脂成分と
いうことがある。）としては従来用いられているものを
いずれも通用可能であり、例えばポリビニルアルコール
、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂等
が挙げられる。

本発明の濾紙においては、シリコン樹脂を含むバインダ
ーをｉｎ　雄に付着させることにより製造しても良いが
、シリコン樹脂を先にｊａ維に付着させ、その後バイン
ダーを付着させて繊維同志を結着させるようにしても良
い。

シリコン樹脂とバインダー樹脂成分との割合は、シリコ
ン樹脂をシリコン樹脂及びバインダー樹脂成分の合量に
対し０．１〜２０重量％とするのが好ましい。シリコン
樹脂の割合が０．１重量％未満では表面張力の低下効果
が少なく、２０重量％を超えるとバインダーの接合強度
の低下が著しく、バインダーとしての作用が不十分とな
る。

また、シリコン樹脂含有バインダーの付着量（樹脂重量
）は、濾紙を構成する繊維重量に対して３．０〜１０重
量％とするのが好ましい。シリコン樹脂含有バインダー
の付着量が３．０重量％未満では濾紙の強度が十分に得
られず、１０重量％を超えると濾紙の圧力損失を不必要
に高めることとなる。

次に請求項（２）の濾紙の製造方法について説明する。

この製造方法においては、まず、繊維を水中に分散させ
たスラリーを湿式抄紙して湿紙を得る。

この湿式抄紙にあたり、スラリー中の繊維の分散性を良
くするために、水に少量の酸を加え、スラリーをｐＨ２
〜５程度の酸性とするのが好ましい。即ち、スラリーの
ｐＨは低いほど繊維の分散性が良くなるが、ｐＨ２未満
では、酸性が強すぎて繊維や装置等に悪影響を及ぼすこ
ととなるため、スラリーのｐＨは２〜５程度に調整する
のが好ましい。スラリーのｐＨ調整に用いる酸としては
、塩酸、硫酸、硝酸等の無機酸、酢酸等の有機酸を用い
ることができる。

次いで、得られた湿紙にシリコン樹脂含有バインダーを
付着させる。このシリコン樹脂含有バインダーを付着さ
せる方法としては、特に制限はないが、例えば次の■、
■の方法を採用することができる。

■　湿紙をシリコン樹脂含有バインダーの液又はエマル
ジョン中に浸漬する。

■　湿紙の表面にシリコン樹脂含有バインダー液又はエ
マルジョンをスプレーにより吹き付ける。あるいは塗布
する。

ここで用いるシリコン樹脂含有バインダー液又はエマル
ジョンのシリコン樹脂含有バインダーの濃度は、０．１
〜５重量％であることか好ましい。シリコン樹脂含有バ
インダー濃度が０．１重量％未満では湿紙へのシリコン
樹脂含有バインダーの付着効率が悪く、５重量％を超え
ても付着効率に差異はなくコスト高となる。

このようにして湿紙をシリコン樹脂含有バインダーで処
理した後は、これを加熱炉等により乾燥する。乾燥温度
は１１０〜２００℃とするのが好ましい。この乾燥のた
めの熱処理によりシリコン樹脂は高分子化し、ゴム状に
なって撥水性、耐水性を有するようになる。また、バイ
ンダーも架橋反応を起し、濾紙の強度を向上させる。

［作用］ シリコン樹脂はバインダーの表面張力を低下させる作用
がある。そのため、繊維間に形成される水かぎ状の膜を
解消又は減少させ、バインダーを繊維同志の交点に集中
して存在させることができる。従って、濾紙の圧力損失
を小さくすることができる。また、繊維密度を高めても
圧力損失は従来の濾紙と同程度又はそれ以下にできるか
ら、圧力損失が小さくしかも捕集効率の高いエアフィル
タ用濾紙を提供することができる。

シリコンは特に撥水性が良く、かつ耐水性に優れること
から、濾紙に水が浸み込みにくくすることができる。因
みに、後述の実施例で用いたシリコン樹脂含有バインダ
ーと特開昭６２−９０３９５に開示される弗素含有樹脂
について、撥水性、耐水性を比較すると下記第１表の通
りである。

第１表 第１表から、本発明に係るシリコン樹脂含有バインダー
は、弗素含有樹脂に比較して、撥水性、耐水性が良く、
水が浸み込み難いことから、濾紙の耐水特性を高めるこ
とが認められる。

〔実施例］ 以下、実施例及び比較例について説明する。

実施例１ 平均繊維径０．５μｍ、１μｍ、４μｍの三種類の繊維
をそれぞれ３０重量部、５０重量部及び２０重量部の割
合で混合してなるマイクログラスファイバーを、ｐＨ４
の硫酸水溶液中に分散後、ＴＡＰＰＩシートマシンによ
り湿式抄紙した。

得られた湿紙をバインダー液として下記組成のシリコン
樹脂含有バインダーのエマルジョンに浸漬して脱液後、
１４０℃にて乾燥させた。シリコン樹脂含有バインダー
の付着量は４．４ｇ／ｒｎ”であり、濾紙を構成するマ
イクログラスファイバーに対して６重量％であった。

バインダー組成（樹脂の重量％） ジメチルポリシロキサン：０．１４重量％アクリル酸エ
ステル共重合物：１．８６重量％（合計＝２重量％） なお、上記バインダー液は、アクリル酸エステル共重合
エマルジョンにジメチルポリシロキサンを混合し、更に
希釈して調製した。このバインダー液の表面張力をデニ
ュイ氏法表面張力測定器（島津製作所）にて測定し、結
果を第２表に示した。

また、得られた濾紙について、下記方法により圧力損失
、捕集効率を測定し、結果を第２表に示した。

圧力損　（ｍｍＡｇ） 濾紙に通過風速５．３ｃｍ／秒で空気を通風させた時の
通気抵抗をマノメーターにより測定した。

捕集効率（％） 平均粒子径約０．３μｍ程度のジオクチルフタレート（
ＤＯＰ粒子）を発生させて濾紙に通し、濾紙の上流側と
下流側のＤＯＰスモークの濃度比をフォトメータで測定
し、０．３μｍの粒子の捕集効率を算出した。

比較例・１ シリコン樹脂を含まないバインダー液で処理したこと以
外は実施例１と同様にして濾紙を製造した。バインダー
液の表面張力、得られた濾紙の圧力損失、捕集効率を実
施例１と同様にして測定し、その結果を第２表に示す。

Ｓ２表より明らかなように１本発明で用いるバインダー
液は、シリコン樹脂の作用により表面張力が小さく、従
って水かき状の膜の形成が低減されるため、製造される
濾紙は、圧力損失が低く、第２表 ［発明の効果コ 以上詳述した通り、本発明の濾紙及びその製造方法によ
れば、圧力損失が小さく、しかも捕集効率が高い濾紙を
提供することが可能とされる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）濾紙を構成する繊維にバインダー及びシリコン樹
   脂を付着させたことを特徴とする濾紙。
2. （２）濾紙を構成する繊維を水中に分散させてなるスラ
   リーを湿式抄紙し、得られた湿紙にシリコン樹脂を含有
   するバインダーを付着させた後、乾燥することを特徴と
   する濾紙の製造方法。