JPH02175997A

JPH02175997A - 濾紙及びその製造方法

Info

Publication number: JPH02175997A
Application number: JP32832488A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Kitawaki; 北脇　宏紀; Kazuo Goto; 和夫後藤; Shoichi Kondo; 近藤　彰一
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1988-12-26
Filing date: 1988-12-26
Publication date: 1990-07-09
Anticipated expiration: 2012-07-09
Also published as: JP2629327B2

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］電子精密工場等のクリーンルーム、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。

このようなエアフィルタ用濾紙においては、送風によっ
て空気中の微粒子を捕集する際、微粒子の捕集効率が高
いことは言うまでもないが、動力費の節減のためにはで
きるだけ空気抵抗の少ない（ΔＰの低い）濾紙が要求さ
れる。この捕集効率とΔＰのバランスに大きく影響を及
ぼすのは、製造に際してグラスファイバーに付着させる
バインダーの種類、量であり、一般にはアクリル系樹脂
、ウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール、エポキシ系
樹脂を主剤として、ワックス、シリコンが併用され、マ
イクログラスファイバーに対して１〜１０ｉｉ％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の向上を図っている。また、
従来、弗素含有樹脂を繊維に付着させた濾紙及びその製
造方法も提案されている（特開昭６２−９０３９５号）
。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、従来のエアフィルタ用濾紙にあっては、
その製造に際し、マイクログラスファイバーの微細繊維
同志の凝集、結合が生じ、これがｉａ維表面積を低下さ
せ、捕集効率の高い濾紙が得られない。また、前述の如
く、再飛散防止、濾紙の強度、その他の特性の向上のた
めにバインダーを用いるが、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。

［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　フ
ッ素樹脂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
にフッ素樹脂及び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、フッ素樹脂及びシリコン樹脂を含
有するバインダーをフッ素樹脂・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通用す
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ｉａ維等の
有機繊維や炭素繊維等を１〜１０重量％混合使用しても
良い。

フッ素樹脂としては、下記一般式で示されるパーフルオ
ロアルキル基含有樹脂等のフッ素原子を含有する樹脂を
用いることができる。

ｆ ■ Ｈ２ ■ Ｈ２ ■ お、撥水性、耐水性の面から、下記［ＩＩ　１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
［ＩＩ式で示されるＨシリコンが好ましい。

Ｈシリコンになお、上記式中、パーフルオロアルキル基Ｒｆとしては
ＣＦ　　、ＣＦ　　等が挙げられる。また、アクリル主
鎖のアルキル基Ｒとしては炭素数４〜１２のアルキル基
が挙げられる。

一方、シリコン樹脂としては、その粘度が１０００ｃｐ
ｓ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
いずれも適用可能であり、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、フッ素樹脂及びシリコン樹脂
を含むバインダーを繊維に付着させることにより製造し
ても良いが、フッ素樹脂及びシリコン樹脂を先に繊維に
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。

フッ素樹脂及びシリコン樹脂とバインダー樹脂成分との
割合は、フッ素樹脂及びシリコン樹脂をフッ素樹脂、シ
リコン樹脂及びバインダー樹脂成分の含量に対し０．１
〜２０重量％とするのが好ましい。シリコン樹脂の割合
がＯ，ｌｉｉ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、フッ素樹脂・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瓜量％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！ｉ量％未満では濾紙の
強度が十分に得られず、１０！ｉ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。

なお、付着させるフッ素樹脂とシリコン樹脂との比率に
は特に制限はなく、１０：９０〜９０；１０の範囲で適
宜調整することができるが、好ましくは３０　：　７０
〜５０　：　５０とするのが有利である。

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。

例えば、ガラス微結繊維とガラスチョツプドスラントを
水中に分散させ、このスラリーを抄紙機にて抄紙し湿紙
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、ｐ
Ｈ２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、得られた湿紙にフッ素樹脂・シリコン樹脂含有
バインダーを付着させる。このフッ素樹脂・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。

■　湿紙をフッ素樹脂・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。

■　湿紙の表面にフッ素樹脂・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。

ここで用いるフッ素樹脂・シリコン樹脂含有バインダー
液又はエマルジョンのフッ素樹脂・シリコン樹脂含有バ
インダーの濃度は、０．１〜１０重量％であることが好
ましい。フッ素樹脂・シリコン樹脂含有バインダー濃度
が０．ｉｎ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、１０瓜量％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フッ素樹脂・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フッ素樹脂は繊維表面を
均一に覆う。また、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］フッ素樹脂は、繊維の均一分散性を高める作用があり、
また、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、本発明によれば、抄き上げら
れた濾紙中の微細繊維同志の凝集・結合を防止し、均一
分散性を高めると共に、繊維間に形成される水かき状の
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、ｉａ維の有
効表面積を大きくすることができ、また、濾紙の圧力損
失を小さくすることができる。しかも、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。

更に、フッ素樹脂及びシリコン樹脂とりわけシリコンは
、著しく撥水性が良く、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という作用
もある。このため、濾紙の耐水特性が著しく高められる
。

特に、本発明においてはフッ素樹脂とシリコン樹脂とを
併用することにより、その優れた相乗作用により各々の
単独使用では実現することができないような、著しく捕
集効率の高いエアフィルタ用濾紙が提供される。

［実施例コ以下、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フッ素樹
脂・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。フッ素樹脂・シ
リコン樹脂含有バインダーの付着量は４．４ｇ／ｒｒｌ
’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％）パーフルオロアルキル化合物：０．０８重量％ジメチル
ポリシロキサン：０．０８重量％アクリル酸エステル共
重合物：１．８４ｉｉ％（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
エマルジョンにパーフルオロアルキル化合物とジメチル
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１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１表に示した。

圧　損失（ｍｍＡ　ｑ　）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。

旦ｆｉ箆工平均粒子径約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翼圧した。

比較例１〜３第１表に示す如く、フッ素樹脂及び／又はシリコン樹脂
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１表に示す。

第１表より明らかなように、本発明で用いるバインダー
液は、フッ素樹脂及びシリコン樹脂の作用により、繊維
の均一分散性が良好で、また表面張力が小さく、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、しかもｉａ維の有効面積が大きい
ことから捕集効率は著しく高い。特に、本発明の方法に
従って、フッ素樹脂及びシリコン樹脂を併用することに
より、圧力損失に対する捕集効率の値を大幅に向上させ
ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）濾紙を構成する繊維にバインダー、フッ素樹脂及
びシリコン樹脂を付着させたことを特徴とする濾紙。
（２）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、得られた湿紙にフッ素樹脂及びシリ
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。