过滤器滤材及使用它的空气过滤装置制造方法及图纸

提供一种平均孔径超过０．５μｍ，以５．３ｃｍ／秒的流速使空气透过时的压力损失为２－５０ｍｍＨ↓［２］Ｏ，且由上述压力损失及使用０．１０－０．１２μｍ的粒径的ＤＯＰ的捕集效率，通过下述公式所计算的ＰＦ值在１８－２２范围的过滤器滤材。透过率（％）＝１００－捕集效率（％）。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可以用于，例如净室内、液晶或半导体制造装置内等的空气净化的过滤器滤材及使用它的空气过滤装置。
技术介绍
用湿法抄纸玻璃纤维的滤材被折入加工的高性能空气过滤器，是提供净化空气的设备，它一直在为至今的半导体行业做着贡献。而由于LSI的高集成化进展，部件的最小结构尺寸的微细化，除去对象微粒子也微小化。与此相伴，以至于在半导体净室中较多使用具有超过HEPA(HighEfficiency Particulate Air)过滤器性能的ULPA(Ultra LowPenetration Air)过滤器。但是，用作常规的ULPA过滤器滤材的硼硅酸玻璃纤维，由于用于半导体制造时的氟酸的侵蚀产生BF3气体。这样的硼在半导体制造工序中，堆积在硅片上，成为特性异常的原因，解决这个问题的对策已成当务之急。因而，近年一跃被注目的是，使用了不产生硼的聚四氟乙烯(以下称“PTFE”)制过滤器滤材的高性能空气过滤器(例如，特开平5-202217号公报、WO 94/16802)。这样的PTFE制的空气过滤器，由于成为滤材的原料PTFE非常洁净，耐药品性也优异，所以，不存在硼等的废气问题。而且，这种PTFE制的空气过滤器，在悬浮微粒子的捕集效率上，也可能实现上述玻璃纤维制ULPA过滤器的上述性能，而且因为在具有同等的捕集效率性能时的压力损失，与玻璃纤维过滤器的压力损失比相当低(例如，PTFE制ULPA型过滤器是玻璃纤维ULPA过滤器的2/3)、所以，压低过滤器运行时的能源成本能为可能。因为具有这样的特性，PTFE制的空气过滤器，以半导体行业为开端正在不断迅速地向各种行业扩展。然而，在各行业的成本降低的要求激烈，与此相伴，期待进一步开发同时满足所谓“捕集效率进一步提高和为了降低其过滤器运行时的成本而进一步降低压力损失”的条件的PTFE制过滤器滤材及使用它的空气过滤装置(不仅ULPA、包括HEPA及中性能型)。但是，增大捕集效率和减小压力损失是相反的事情(例如，参照日东技报、Vol.34，No，1(May.1996))，上述课题的解决决非容易，现状不能感到满足。还有，如上述特开平5-202217号公报或WO 94/16802所记载的那样，认为例如，以往公知的PTFE制过滤器滤材，将其用作高性能空气过滤器时，如果其平均孔径不在0.2～0.5μm范围就不能达到目的。但是，将平均孔径，通常，控制在上述微小的范围并非容易。专利技术的公开因此，本专利技术的目的在于提供一种兼备可以实现中性能、HEPA、ULPA各种型式所要求的空气净化度的捕集效率性能、和可以实现上述各种型式过滤器以往所不能达到的能源成本降低的压力损失性能，而且平均孔径的控制容易的过滤器滤材及使用它的空气过滤装置。为了达到上述目的，本专利技术的过滤器滤材是一种由PTFE多孔膜构成的过滤器滤材，其特征在于上述PTFE多孔膜的孔的平均孔径超过0.5μm，并且以5.3cm/秒的流速使空气透过时的压力损失为2～50mmH2O，且由上述压力损失及使用粒径0.10～0.12μm的邻苯二甲酸二辛酯(以下称“DOP”)的捕集效率按下述公式(数学式1)计算的PF值在18～22范围。(数学式1) 透过率(％)＝100-捕集效率(％)这样，本专利技术的过滤器滤材由于具有上述所定范围的孔的平均孔径，压力损失及PF值，所以兼备优异的捕集效率及压力损失、且平均孔径的控制变得容易。在此，特别值得注意的是本专利技术的过滤器滤材的孔的平均孔径超过了以往被认为是常识的孔的平均孔径的范围(0.2～0.5μm)。即，由于上述孔的平均孔径超过0.5μm，所以本专利技术的过滤器滤材，其孔的平均孔径的控制容易。另外上述PF值是表示捕集效率和压力损失平衡的一个指标。根据这种PF值意味着，例如在具有相同捕集效率的两种以上过滤器滤材中，PF值大的一方其压力损失小。本专利技术的过滤器滤材优选，上述PTFE多孔膜是PTFE纤维相互缠结所形成的一种多孔膜，上述PTFE纤维的平均纤维直径在0.1～0.2μm范围。因为如果上述PTFE纤维的平均纤维直径在此范围，在上述孔的平均孔径、压力损失下，PF值充分属于上述所定范围。本专利技术的过滤器滤材优选PTFE多孔膜的孔的平均孔径为0.58～5μm，以5.3cm/sec的流速使空气透过时的压力损失为2～45mmH2O。本专利技术的过滤器滤材优选PTFE多孔膜的孔的平均孔径为1.1～3μm，以5.3cm/sec的流速使空气透过时的压力损失为2～45mmH2O。本专利技术的过滤器滤材优选使用粒径0.10～0.12μm的DOP的捕集效率在40％以上。这种捕集效率值，是指当将过滤器滤材组装入过滤装置时，相当于中性能过滤装置的捕集性能同等以上的捕集效率值。一般地，中性能过滤装置是被用作从直接采用的空气中首先粗略除去空气尘埃的预过滤性的装置，粒径0.3μm的DOP的捕集效率需在90％以上(按0.10～0.12μm粒径的DOP的捕集效率换算在60％以上)。而过滤装置的捕集效率可以通过后述的装置捕集效率测定方法测定。于是，为获得与此同等以上的过滤装置捕集性能，本专利技术的过滤器滤材捕集效率满足上述范围。本专利技术的过滤器滤材优选使用粒径0.10～0.12μm的DOP的捕集效率在99.0％以上。将过滤器滤材组装入过滤装置时这种捕集效率相当于玻璃纤维HEPA过滤装置的捕集性能同等以上的捕集效率。玻璃纤维HEPA过滤装置是被安装于各种净室的顶棚上或液晶、半导体制造装置内等的装置中，所以粒径0.3μm的DOP的捕集效率需在99.97％以上(按粒径0.10～0.12μm的DOP的捕集效率换算在99.8％以上)。为获得与此同等以上的过滤装置捕集性能，本专利技术的过滤器材其捕集效率满足上述范围。本专利技术的过滤器滤材优选使用粒径0.10～0.12μm的DOP其捕集效率在99.99％以上。将过滤器滤材组装到过滤装置中时，这种捕集效率是与玻璃纤维ULPA过滤装置的捕集性能同等以上的捕集效率。玻璃纤维ULPA过滤装置是比上述玻璃纤维HEPA过滤装置捕集效率更高的装置，具体地说，粒径0.10～0.12μm的DOP的捕集效率需在99.9995％以上。为获得与此同等以上的捕集效率，本专利技术的过滤器滤材捕集效率满足上述范围。本专利技术的过滤器滤材优选在PTFE多孔膜的至少单面具有通气性支撑材料。由此，可提高过滤器滤材的强度，并使操作性能优异。在此，从上述通气性支撑材料中，在80℃的条件下检测出的有机物总量，相对于上述通气性支撑材料每250mg，优选在1000ng以下，特别优选500ng以下，最佳为150ng以下。而这种检测出的有机物总量的下限，是检测界限，优选每250mg上述通气性支撑材料为0ng。这样，在一定条件下从上述通气性支撑材料中检测出的有机物总量如果可以设定在上述所定的范围，将空气过滤器用于半导体工业或精密电子机器领域等的净室时，可使制品的合格率提高。而上述有机物总量通称总有机碳(TOC)，这是，例如，十二烷、十三烷、丁基羟基乙烯(BHT)、磷酸酯、邻苯二甲酸二辛酯和硅氧烷等各种气态有机物的总量。上述通气性支撑材料实质上优选由聚酰胺及聚酯至少一种材料所形成的材料。这是因为这些材料有机物的产生少。在此，上述所谓的“实质上由聚酰胺及聚酯至少一种材料所形成”是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过滤器滤材，它是由聚四氟乙烯多孔膜构成的过滤器滤材，其特征在于，上述聚四氟乙烯多孔膜的孔的平均直径超过０．５μｍ，以５．３ｃｍ／秒的流速使空气透过时的压力损失为２～５０ｍｍＨ↓［２］Ｏ，且由上述压力损失及使用粒径０．１０～０．１２μｍ的邻苯二甲酸二辛酯的捕集效率按下述公式（数学式１）计算出的ＰＦ值在１８～２２范围， （数学式１） ＰＦ值＝－ｌｏｇ（透过率（％）／１００）／压力损失×１００ 透过率（％）＝１００－捕集效率（％）。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中修，楠见智男，涉谷吉之，田野猛，
申请(专利权)人：大金工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]