化学过滤器及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种化学过滤器，用粘结剂将离子交换树脂粉末固定到构成波纹状蜂窝式基体材料的纤维质纸张的表面和内部。上述化学过滤器，离子交换树脂粉末的平均粒径优选为１～１５０μｍ。另外，上述化学过滤器，离子交换树脂粉末的离子交换容量优选为１～１０ｍｅｑ／ｇ。本发明专利技术的化学过滤器的制造方法是用离子交换树脂粉末和粘结剂的混合浆料对波纹状蜂窝式基体材料进行喷涂处理，喷淋处理或浸渍处理的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于半导体，液晶，精密电子部件的制造工厂等的发生离子性气体状污染物质的净化间、以及发生离子性气体状污染物质的装置的、除去离子性气体状污染物质的空气净化用的。
技术介绍
在半导体制造、液晶制造等尖端产业，为了确保产品的成品率或质量、可靠性，在净化间内的空气或产品表面的污染控制是非常重要的。特别是在半导体产业领域，随着产品的高集成度的进展，除利用HEPA、ULPA等的粒子状污染物质的控制之外，离子性气体状污染物质的控制是不可或缺的。在本专利技术中，所谓离子性气体状污染物质表示碱性气体及酸性气体。其中，例如作为碱性气体的氨，在半导体制造时的曝光工序中，成为曝光时的分辨率恶化、或晶片表面模糊的原因。此外，作为酸性气体的SOX，在半导体制造时的热氧化膜形成工序中，成为在基板内引起堆垛层错，成为使设备特性或可靠性恶化的原因。这样，由于离子性气体状污染物质在半导体制造等过程中会引起种种困难，所以，在半导体制造等中使用的净化间内，希望离子性气体状污染物质的浓度在数十ppb以下。对此，在特开2001-259339号公报(专利文献1)中，公开了一种由在基体材料中含有粒径及离子交换容量在特定范围内的粉末状离子交换树脂的纸张构成的空气过滤器用过滤材料。这种空气过滤器用过滤材料，由以分散混合粉末状的离子交换树脂的方式抄纸制成的纸张构成，利用静电力或摩擦力将粉末状离子交换树脂保持在纸浆基体材料的表面上，不容易引起粉末状离子交换树脂的脱落，当使用该空气过滤器用过滤材料时，增大气体的吸附量。此外，在特开2000-554号公报(专利文献2)中，公开了一种包含有活性炭、沸石、硅胶等吸附介质和离子交换树脂的除臭剂。当使用该除臭剂时，即使暴露在有水的环境中，离子交换树脂及一度吸附的臭味成分难以从吸附介质中脱落。此外，在特开2003-10613号公报(专利文献3)中，公开了一种过滤材料的基体材料中包含粉末状离子交换树脂，通过浸渍处理等添加磷酸的空气过滤器用的过滤材料。当使用该过滤材料时，由于磷酸的载置量很多，所以，碱性离子气体的吸附容量获得极大地提高。(专利文献1)特开2001-259339号公报(第二页，第四页)(专利文献2)特开2000-5544号公报(第二页，第五页)(专利文献3)特开2003-10613号公报(第二页、第六页)但是，专利文献1描述的空气过滤器用过滤材料，由于利用静电力或摩擦力将粉末状离子交换树脂保持在纸浆基体材料的表面上，所以，为了充分除去离子性气体状污染物质，当使粉末状离子交换树脂的添加量增多时，存在着粉末状离子交换树脂容易脱落的问题。另一方面，对于用静电力或摩擦力能够保持的量的粉末状离子交换树脂，存在着不能充分除去离子性气体状污染物质的问题。此外，专利文献2所述的除臭剂，是将活性炭纤维等吸附介质和离子交换树脂混合进行抄纸构成的，但由于通过采用和吸附介质一起抄纸的方法，很难增多离子交换树脂的添加量，所以，存在着不能充分除去离子性气体状污染物质的问题。此外，专利文献3所述的空气过滤器用过滤材料，将纸浆等的纤维材料和粉末状离子交换树脂混合进行抄纸，进而添加磷酸，但通过采用和纤维材料一起抄纸的方法，和专利文献2所述的除臭剂一样，由于很难增多离子交换树脂的添加量，所以，存在着不能充分除去离子性气体状污染物质的问题。进而，该过滤材料通过和磷酸的中和反应除去离子性气体状污染物质，但由于磷酸与离子性气体状污染物质反应生成的盐，会抑制被处理气体向过滤器内部的扩散，所以，磷酸与离子交换树脂不能充分反应，存在着不能充分除去离子性气体状污染物质的问题。
技术实现思路
从而，本专利技术的目的是，提供一种通过在基体材料上固定大量的离子交换树脂粉末，提高离子性气体状污染物质的除去性能，同时离子交换树脂难以脱落，并且压力损失小的。根据这种情况，本专利技术人等进行了深入的研究，结果发现，当利用离子交换树脂粉末和粘结剂的混合浆料，在波纹状蜂窝式基体材料上进行喷涂处理或者喷淋涂敷处理，或者进行将波纹状蜂窝式基体材料浸渍到混合浆料中的处理时，会在构成波纹状蜂窝式基体材料的纤维质纸张的表面和内部，固定有大量的离子交换树脂粉末，来完成本专利技术。即，本专利技术(1)提供一种化学过滤器，其中，在构成波纹状蜂窝式基体材料的纤维质纸张的表面和内部，利用粘结剂固定离子交换树脂粉末。此外，本专利技术(2)，在上述专利技术中，前述离子交换树脂粉末的平均粒径为1～150μm。此外，本专利技术(3)，在上述专利技术中，前述离子交换树脂粉末的离子交换容量为1～10meq/g。此外，本专利技术(4)，在上述专利技术中，前述离子交换树脂粉末包含阳离子交换树脂粉末及阴离子交换树脂粉末。此外，本专利技术(5)，在上述专利技术中，前述粘结剂包含无机系粘结剂或有机系粘结剂中的至少一种。此外，本专利技术(6)，提供一种化学过滤器的制造方法，其中，利用离子交换树脂粉末和粘结剂的混合浆料，对波纹状蜂窝式基体材料进行喷涂处理或喷淋涂敷处理。此外，本专利技术(7)提供一种化学过滤器的制造方法，其中，将波纹状蜂窝式基体材料，在离子交换树脂粉末和粘结剂的混合浆料中进行浸渍处理。根据本专利技术(1)所述的化学过滤器，由于能够将离子交换树脂大量且难以脱落地固定到构成基体材料的纤维质纸张的内部及表面上，所以，可以大幅度增大与单位体积的离子性气体状污染物质的反应量，离子性气体状污染物质的除去性能可以长寿命化。此外，由于基体材料是波纹状蜂窝式基体材料，被处理空气的流路构成相对于通气方向成为平行流，所以，可以将压力损失抑制得很低，借此，可以使周边的设备变得很紧凑，因此可以降低成本。根据本专利技术(2)所述的化学过滤器，可以提高离子交换树脂粉末向纤维质纸张上的粘结性，抑制离子交换树脂粉末从基体材料上脱落。根据本专利技术(3)所述的化学过滤器，可以进一步增大单位体积的与离子性气体状污染物质的反应量。根据本专利技术(4)所述的化学过滤器，可以除去碱性气体(氨，胺类等)和酸性气体(SOX，NOX等)两种气体。根据本专利技术(5)所述的化学过滤器，可以牢固地将离子交换树脂粉末固定到纤维质纸张的内部及表面上。根据本专利技术(6)及(7)所述的化学过滤器的制造方法，可以将大量离子交换树脂粉末难以脱落地牢固地固定到基体材料上，所获得的化学过滤器，其离子性气体状污染物质的除去性能优异，且压力损失小。附图说明图1是本专利技术中使用的波纹状蜂窝式基体材料的模式立体图；图2是本专利技术中使用的波纹状蜂窝式基体材料的模式剖面图；图3是表示氨的除去率随着时间的变化的曲线图。具体实施例方式图1是本专利技术中使用的波纹状蜂窝式基体材料的模式立体图。波纹状蜂窝式基体材料2是平坦状纤维质纸张3和波纹状纤维质纸张4交替叠层构成的材料，在平坦状纤维质纸张3和波纹状纤维质纸张4之间，形成沿着波纹状纤维质纸张4的隆起部5的连续方向延伸的大致半圆柱形的空洞6。由于根据本专利技术的化学过滤器，将离子交换树脂粉末利用粘结剂固定到这种结构的波纹状蜂窝式基体材料2上，所以，当从开口部7导入被处理空气时，被处理空气可以通过空洞6。在本专利技术中，所谓平坦状纤维质纸张3是纤维质纸张的平坦状物，所谓波纹状纤维质纸张4是将纤维质纸张进行波纹加工成形为波纹状的纸张。这里，所谓波纹加工是一种将平坦状纤维质纸张3等的平坦状物通过上下一对波形辊之间而成形为波形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化学过滤器，其特征在于，在构成波纹状蜂窝式基体材料的纤维质纸张的表面和内部，利用粘结剂固定有离子交换树脂粉末。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山崎晃次，中野寿朗，今井章博，
申请(专利权)人：霓佳斯株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]