JPH10211409A - エアフィルタ用濾材並びにエアフィルタ - Google Patents

エアフィルタ用濾材並びにエアフィルタ

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JPH10211409A
JPH10211409A JP2850197A JP2850197A JPH10211409A JP H10211409 A JPH10211409 A JP H10211409A JP 2850197 A JP2850197 A JP 2850197A JP 2850197 A JP2850197 A JP 2850197A JP H10211409 A JPH10211409 A JP H10211409A
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JP
Japan
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filter
air filter
air
filter medium
polytetrafluoroethylene
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JP2850197A
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English (en)
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Masahiro Watanabe
誠浩 渡辺
Shiro Hayashi
嗣郎 林
Hideaki Kawaguchi
秀明 川口
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Nippon Muki Co Ltd
Original Assignee
Nippon Muki Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧損が低く、捕集効率も高くボロン、リン等
を発生せず、弗酸等の酸性ガスに対する耐性をもち、し
かも長寿命のエアフィルタ用濾材とそれを用いたエアフ
ィルタを提供することを目的とする。 【解決手段】 平均孔径が0.5μmを超えているポリ
テトラフルオロエチレン多孔膜の少なくとも一方の面に
補強用支持体層を積層した複合膜としたエアフィルタ用
濾材を用いてエアフィルタを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体工業などの
クリーンルーム等に使用される高性能フィルタに関し、
特に、ボロン、リン等の半導体の阻害物質の発ガスがな
く、しかも弗酸等の酸性ガスに対して耐薬品性の有るエ
アフィルタに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、ガラス繊維濾材からなるエア
フィルタは、ULPA、HEPA等の高性能のものを安
価に供給できることや、燃焼性が高分子濾材に比べて低
いことから現在主流となっている。ところが、弗酸に対
してガラスが劣化するため発塵の問題があり、また、ガ
ラス中のホウ酸等の半導体阻害物質が空気中水分の関与
により空気中にボロンとして発ガスする問題があり対策
が望まれている。そこで、前記問題点の根元がガラス繊
維の使用にあるため、ガラス繊維を使用しない濾材の利
用が考えられる。例えば、ポリプロピレン繊維からなる
不織布をエレクトレット化したものがあるが、長期間の
使用でエレクトレットが減衰するといわれている。ま
た、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)多孔膜を
濾材としたものもあるが、通常のものは延伸により厚み
を30〜50μmにしており、このため孔径が1μm以
上となり圧力損失は低いが捕集効率が低下する問題があ
った。
【0003】そこで、上記問題解決するものとして、特
開平5−202217号公報にPTFE半焼成体を延伸
した後、これをPTFE焼成体の融点以上の温度でヒー
トセットすることにより、圧力損失が低く且つ捕集効率
も高いものが提案されている。しかしながら、前記提案
のPTFE膜の場合、ピンホール、傷等によりエアフィ
ルタに組み立てた場合にエアリークが生ずる問題があっ
たため、特開平7−292144号公報において、厚さ
1〜5μmのPTFE多孔膜を2枚以上重ねると共に、
その膜同士を独立して延伸した後ヒートセットして複合
膜とすることでそのエアリークの問題を解決したものが
提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平7−292144号公報において提案の膜は、捕集
効率を高くするため、平均孔径を0.2〜0.5μmに
しているため、目詰まりし易く、塵埃の保持量が少ない
ため、この濾材を用いたフィルタは、一般のガラス濾材
を用いたエアフィルタに比べ、交換までの期間が著しく
短くなるという問題がある。本発明のエアフィルタ用濾
材は前記問題点を解消し、圧損が低く、捕集効率も高く
ボロン、リン等を発生せず、弗酸等の酸性ガスに対する
耐性をもち、しかも長寿命のエアフィルタ用濾材とそれ
を用いたエアフィルタを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明のエアフ
ィルタ用濾材は、前記目的を達成するべく、平均孔径が
0.5μmを超えているポリテトラフルオロエチレン多
孔膜の少なくとも一方の面に不織布を積層した複合膜と
したことを特徴とする。また、請求項2記載のエアフィ
ルタ用濾材は、前記多孔膜が厚さ15μmを超えること
を特徴とする。また、請求項3記載のエアフィルタ用濾
材は、請求項1または2記載のエアフィルタ用濾材にお
いて、前記ポリテトラフルオロエチレン多孔膜が、ポリ
テトラフルオロエチレン未焼成体を未焼成状態に保持し
て延伸して形成したポリテトラフルオロエチレン多孔膜
であることを特徴とする。また、請求項4記載のエアフ
ィルタ用濾材は請求項3記載のエアフィルタ用濾材にお
いて、前記ポリテトラフルオロエチレン多孔膜が、走査
型顕微鏡観察による表面形態において平均寸法が直径1
μmの円より大きい結節部が実質的に存在しない繊維構
造体からなることを特徴とする。また、本発明のエアフ
ィルタは、前記請求項1乃至4の何れかに記載のエアフ
ィルタ用濾材を用いたことを特徴とする。また、請求項
6記載のエアフィルタは、前記エアフィルタ用濾材が、
相互に平行に間隔を存して長手方向に配した複数条のリ
ボンを濾材の両側に設け、前記濾材を長手方向にジグザ
グ状に折り込んだエアフィルタ用濾材であって、前記リ
ボン同士が非融着状態で互いに接しているエアフィルタ
用濾材を用いることを特徴とする。
【0006】前記ポリテトラフルオロエチレン(PTF
E)多孔膜としては、特公昭56−17216号公報に
開示されるような未焼成フィルムを延伸した膜、特公昭
58−53322号公報に開示されるような焼成フィル
ムを延伸した膜、或いは、特開昭59−152825号
公報に開示されるように半焼成フィルムを延伸した膜を
厚さ15μmを超えて200μm以下に延伸し、更に1
層或いは複数枚積層したものも使用できる。
【0007】前記PTFE多孔膜の平均孔径を0.5μ
mを超えるように構成するのは、平均孔径が0.5μm
以下の場合、膜の組織が密集し、いわゆる表面濾過とな
って目詰まりを起こしてしまい、平均孔径が0.5μm
を超えれば膜の組織間が広がり、目詰まりが少なくなる
からである。平均孔径を0.5μmを超えるようにした
場合、捕集効率が低下するので、それを補うため、多孔
膜の厚さを増やす必要がある。しかも厚さを増やし過ぎ
ると圧力損失の増大を招き望ましくないので、0.5μ
mを超える孔径でULPA、超ULPAフィルタ濾材と
して使用するためには少なくとも15μm以上の厚さを
有すること好ましく、15〜25μm以上の範囲とする
のが特に好ましい。ここで平均孔径は、ASTM F−
316−86に準拠して測定した値で示したもので、コ
ールター・ポロメータ(コールター・エレクトロニクス
社)製を用いて測定したミーンフローポアサイズで表し
た値である。
【0008】前記補強用支持体層としては、上流側に用
いる場合は、ポリエステル/ポリエチレンの芯鞘複合繊
維からなるスパンボンド不織布で目付10〜100g/
2程度のものが好ましい。例えば、ユニチカ(株)製
のエルベス(登録商標)T0503WDO、T1003
WDO等が挙げられる。但し、これに限定されるもので
はなく、多孔膜を補強し、圧力損失を上げないもので、
エアフィルタのプリーツ加工の取り扱いのし易いもので
あれば特に限定されるものでない。例えば、合成繊維の
不織布、織布、メッシュ、編み物、多孔質体等が用いら
れる。
【0009】また、下流側に用いる場合には、ポリエス
テル/ポリエチレンの芯鞘複合繊維からなるスパンボン
ド不織布で目付10〜100g/m2 程度のものが好ま
しい。例えば、ユニチカ(株)製のエルベス(登録商
標)T0203WDO等が挙げられる。但し、これに限
定されるものではなく、多孔膜をプリーツ加工する際に
機械的損傷を防止保護することができ、かつ発塵しない
ものであれば特に限定されるものでない。例えば、低融
点材料と高融点材料の2層不織布で目付10〜100g
/m2 程度のユニチカ(株)製のエルフィット(登録商
標)BT030E等が挙げられる。
【0010】前記濾材のPTFE多孔膜と補強用支持体
層とのラミネートとしては、加熱ロール等により支持体
層の材料の一部を溶かして熱圧着する方法が好ましい。
但し、これに限定されるものではなく、ポリエチレン、
ポリエステル等の粉末接着剤による熱圧着、ホットメル
ト樹脂による熱圧着でもかまわない。
【0011】また、前記リボンとしては、ポリオレフィ
ン、ポリアミド、ポリエステル等のホットメルト樹脂で
あって、濾材のプリーツ加工時にリボン同士が融着しな
い性状のもの、つまりリボンの粘着性がなくなり固化し
た後に濾材をプリーツ加工できるものを使用するのが好
ましい。
【0012】前記本発明の濾材を用いるエアフィルタと
しては、ULPAの場合はフィルタ捕集効率99.99
99%以上(0.1〜0.2μmDOP粒子)、フィル
タ圧力損失17mmAq以下を満足させるため、610
×610×65サイズのフィルタで、濾材の厚さ0.2
〜0.5mm、好ましくは0.25〜0.38μm、ピ
ッチ間隔が2.6〜3.8mm、好ましくは2.9〜
3.2mmとなるようするのが好ましい。
【0013】
【実施例】次に、本発明の実施例を説明する。 (実施例1)PTFEペースト成形体から液体潤滑剤を
蒸発除去した後、未焼成体のままPTFE融点より低い
加熱温度で延伸して形成した下記表1に示す性状のPT
FE膜(未焼成タイプ)に下記表1に示す補強用支持体
層をラミネートしてエアフィルタ用濾材を構成した。
【0014】(実施例2)PTFE成形体から液体潤滑
剤を蒸発除去した後、PTFEの融点以上の温度に加熱
焼成しながら延伸して形成した下記表に示す性状のPT
FE膜(焼成タイプ)に下記表1に示す補強用支持体層
をラミネートしてエアフィルタ用濾材を構成した。
【0015】(比較例1)PTFE成形体から液体潤滑
剤を蒸発除去した後、PTFEの融点以上の温度に加熱
して50%程度に焼成して得たPTFE半焼成体を延伸
した後、PTFEの融点以上の温度でヒートセットして
形成した下記表に示す性状のPTFE膜(半焼成タイ
プ)に下記表1に示す補強用支持体層を設け、エアフィ
ルタ用濾材を構成した。
【0016】
【表1】
【0017】次に、得られた各エアフィルタ用濾材につ
いて、圧損、効率、寿命の各特性について測定し、その
結果を表1及び図1に示した。寿命については、大気塵
捕集時の圧損上昇試験(寿命試験)で評価した。即ち、
塵埃を含んだ空気(大気塵)を有効濾過面積50cm2
のサンプル濾材に風速0.84cm/sで連続通風した
ときの圧力損失を差圧計(U字管マノメータ)で経時的
に測定した。尚、大気塵の濃度は、約60万〜100万
個/0.01CF(塵埃粒子径0.1μm以上)とし
た。試験に当たっては、大気塵濃度変動が考えられるの
で、比較する試験体と同数の試験装置を用い、同時に実
施した。
【0018】表1及び図1の特性線図から明らかな通
り、実施例1、実施例2のエアフィルタ用濾材は、比較
例1と同程度の高効率と低圧損を維持しながら、比較例
1に比べ寿命が飛躍的に伸びたことが確認できた。
【0019】
【発明の効果】本発明のエアフィルタ用濾材は、長期使
用においても目詰まりが少なく、PTFE膜濾材が備え
る高効率、低圧損を維持しつつ長寿命化が達成され、交
換までの期間の長いエアフィルタを提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明実施例並びに比較例のエアフィルタ用
濾材の特性を示す線図

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平均孔径が0.5μmを超えているポリ
    テトラフルオロエチレン多孔膜の少なくとも一方の面に
    補強用支持体層を積層した複合膜としたことを特徴とす
    るエアフィルタ用濾材。
  2. 【請求項2】 前記多孔膜が厚さ15μmを超えること
    を特徴とする請求項1記載のエアフィルタ用濾材。
  3. 【請求項3】 前記ポリテトラフルオロエチレン多孔膜
    が、ポリテトラフルオロエチレン未焼成体を未焼成状態
    に保持して延伸して形成したポリテトラフルオロエチレ
    ン多孔膜であることを特徴とする請求項1または2記載
    のエアフィルタ用濾材。
  4. 【請求項4】 前記ポリテトラフルオロエチレン多孔膜
    が、走査型顕微鏡観察による表面形態において平均寸法
    が直径1μmの円より大きい結節部が実質的に存在しな
    い繊維構造体からなることを特徴とする請求項3記載の
    エアフィルタ用濾材。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至4の何れかに記載のエアフ
    ィルタ用濾材を用いたエアフィルタ。
  6. 【請求項6】 相互に平行に間隔を存して長手方向に配
    した複数条のリボンを濾材の両側に設け、前記濾材を長
    手方向にジグザグ状に折り込んだエアフィルタ用濾材で
    あって、前記リボン同士が非融着状態で互いに接してい
    るエアフィルタ用濾材を用いることを特徴とする請求項
    5記載のエアフィルタ。
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