JP4575596B2 - 多孔質の強酸性重合体を用いたフィルター - Google Patents

Description

【０００１】
（関連出願）
本出願は、１９９８年８月２０日付けで提出した暫定的米国出願番号６０／０９７，２１５（これの教示は引用することによって全体本明細書に組み入れられる）の利点を請求するものである。
【０００２】
（発明の背景）
空気汚染が増加してきているこの時代では我々が呼吸している空気から化学品を除去することにだれもが関心を持っている。加うるに、電子材料および電子装置、例えば半導体などの加工でも汚染物を含まない高品質の空気が求められている。
【０００３】
気相濾過は一般にいろいろな方法で製造された活性炭を用いて遂行されている。１つのアプローチでは炭素／接着剤スラリーを用いて炭素を基質に糊付けすることが利用されている。接着剤を用いると、これが炭素の表面に膜を形成することから炭素の性能が低下する。
【０００４】
２番目のアプローチは、有機を基とするウエブ（ｗｅｂ）を加熱して炭化させた後に炭素を活性にすることを伴う。このような材料は高価でありかつこれが示す吸着能力は比較的低い。
【０００５】
３番目のアプローチは、炭素粉末と繊維が入っているスラリーを湿式製紙方法に類似した方法でシートに成形することを伴う。このような材料のコストは中程度から高価であり、これは望ましくなく高い圧力降下（ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｒｏｐ）を示す。その上、化学的含浸を受けさせた（ｃｈｅｍｉｃａｌｌｙ ｉｍｐｒｅｇｎａｔｅｄ）炭素粒子を水性処理（ａｑｕｅｏｕｓ ｐｒｏｃｅｓｓ）に関連させて効率良く用いるのは不可能である、と言うのは、そのような処理の水性性質（ａｑｕｅｏｕｓ ｎａｔｕｒｅ）によって炭素の含浸で用いた化学品が洗い流されてしまうか或は含浸用もしくは活性を示す化学基と望ましくない反応を起こして有効でなくなってしまうからである。しかしながら、一般に、化学活性基が組み込まれていないフィルター材料が示す性能は化学活性基を含むフィルター材料に比較してずっと効果的でない。
【０００６】
前記アプローチのいずれも奇麗で費用効果的で高効率で圧力降下が低い吸着性複合体を与えるに望まれる特性が充分には達成されない。
【０００７】
（発明の要約）
本発明は、化学的に含浸させた高表面積で高酸性の吸着剤（ａｄｓｏｒｂｅｎｔ）を含んで成る奇麗で費用効果的で高効率で圧力降下が低い吸着性フィルターを包含する。本発明の好適な態様では、空気が媒介する塩基と結合する酸性官能基を有する不織複合体材料を用いることができる。本発明は、不純物、例えば半導体ウエーハ加工装置の中を循環する空気中に存在する分子状塩基などに敏感な材料が用いられているリソグラフィーシステム（ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ ｓｙｓｔｅｍ）で使用可能である。ツールクラスター（ｔｏｏｌ ｃｌｕｓｔｅｒ）に本発明を用いた濾過を受けさせることで、それに含まれるアンモニア、ＮＭＰ、トリエチルアミン、ピリジンなどを包含する多数種の塩基を２ｐｐｂ未満の濃度に維持することができる。本発明はまたフィルターの製造方法も包含し、この方法は、例えば、活性吸着剤（ａｃｔｉｖｅ ａｄｓｏｒｂｅｎｔ）を不織担体（ｎｏｎ−ｗｏｖｅｎ ｃａｒｒｉｅｒ）材料に乾式塗布（ｄｒｙ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）した後、加熱して、カバーシート（ｃｏｖｅｒ ｓｈｅｅｔｓ）と一緒にカレンダー加工することを含んで成る。
【０００８】
本発明の好適な態様における不織担体材料は不織ポリエステルであってもよくそして吸着剤にはスルホン化ジビニルベンゼンスチレン共重合体（ｓｕｌｆｏｎａｔｅｄ ｄｉｖｉｎｙｌ ｂｅｎｚｅｎｅ ｓｔｙｒｅｎｅ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）が含まれ得る。別の好適な態様ではカルボキシル官能基（ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｇｒｏｕｐｓ）を用いる。このような酸性基の酸性度レベルは１グラム当たり少なくとも１ミリ当量以上、好適には１グラム当たり少なくとも４．０ミリ当量以上である。使用する重合体は多孔質、好適には孔サイズが５０−４００オングストロームの範囲で表面積が２０ｍ²／ｇ以上のものである。
【０００９】
不織ポリエステル心綿（ｂａｔｔｉｎｇ）の乾式処理を行うことで、このポリエステル心綿の深さ全体に渡って吸着剤粒子をむらなく分布させることができる。それによって、非常に低い圧力降下で向上した床深さ（ｂｅｄ ｄｅｐｔｈ）が得られ、これは非常に望ましいことである、と言うのは、このように薄い生地を基にしたスルホニックベッド（ｓｕｌｆｏｎｉｃ ｂｅｄｓ）を用いてベッドの深さを２倍にするとフィルターの破壊時間（壊れるまでの時間）が４倍になり得るからである。
【００１０】
このように、本発明は、奇麗で費用効果的で高効率で圧力降下が低い吸着性不織フィルター複合体および前記複合体の製造方法を提供するものである。この新規なフィルター複合体は、特に、空気流れに含まれる塩基性汚染物（この汚染物は気体または蒸気であり得る）の除去で用いるに有用である。また、粒状物もこれが本フィルターの孔サイズよりも大きいならば除去可能である。本フィルターの有効寿命は少なくとも１２カ月であり、電力消費が低くかつ装置運転に対する影響が最小限であるような圧力降下を伴う。例えば、圧力降下の度合が高いフィルターでは、リソグラフィーシステムのフィルターを取り替えた後に温度および湿度が平衡状態になるまでに要する時間が長くなり得る。
【００１１】
代替態様におけるフィルターでは、スルホン化ジビニルベンゼンスチレン共重合体と活性炭（吸着剤として）の両方を用いる。活性炭は表題が「Ｎｏｎ−Ｗｏｖｅｎ Ｆｉｌｔｅｒ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ」の米国特許第５，５８２，８６５号により詳細に考察されている。この特許の内容は引用することによって全体が本明細書に組み入れられる。この好適な態様におけるフィルターは層を２層（またはそれ以上）有し、その中の１層は活性炭の層で１層はスルホン化ジビニルベンゼンスチレン共重合体ビードの層である。加うるに、２種類以上の材料を混合することで本発明のフィルターシステム（ｆｉｌｔｅｒ ｓｙｓｔｅｍ）を生じさせることも可能である。
【００１２】
別の好適な態様では、合成炭素材料、例えば米国特許第５，８３４，１１４号（これの内容は引用することによって本明細書に組み入れられる）に記述されている如き合成炭素材料を本発明の材料で被覆することで本発明に従う多孔質の酸性フィルターを生じさせることができる。
【００１３】
空気に含まれる塩基性汚染物の検出を通してフィルターを交換する必要がある時期を決定する時に用いる検出装置および方法は、発明者としてのＯｌｅｇ Ｋｉｓｈｋｏｖｉｃｈ他が１９９９年１月１４日付けで提出した表題が「Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｂａｓｅ Ｃｏｎｔａｍｉｎａｎｔｓ ｉｎ Ｇａｓ Ｓａｍｐｌｅｓ」の米国特許出願番号０９／２３２，１９９に記述されている。また、発明者としてのＯｌｅｇ Ｋｉｓｈｋｏｖｉｃｈ他が１９９７年２月２８日付けで提出した表題が「Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ｏｆ Ｂａｓｅ Ｃｏｎｔａｍｉｎａｎｔｓ」の米国特許出願番号０８／７９５，９４９、そして発明者としてのＯｌｅｇ Ｋｉｓｈｋｏｖｉｃｈ他が１９９７年１２月２３日付けで提出した表題が「Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｓｉｍｉｌａｒ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ」の米国特許出願番号０８／９９６，７９０を本発明と一緒に利用することも可能である。前記特許出願には、空気に含まれるアミンに敏感な化学増幅（ｃｈｅｍｉｃａｌｌｙ ａｍｐｌｉｆｉｅｄ）フォトレジストを用いてＤＵＶリソグラフィープロセスを保護することが開示されている。前記特許出願は引用することによって全体が本出願に組み入れられる。
【００１４】
大きな表面積を有していて所望の流れ特性（ｆｌｏｗ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ）を持つフィルター要素（ｆｉｌｔｅｒ ｅｌｅｍｅｎｔ）を製造する方法の好適な態様は、逐次的層（一方が他方の上に位置する）の状態で位置させた粉末材料を用いることを伴う。各層の粉末材料を位置させた後、生じさせる三次元フィルター要素のコンピューターモデルに従う印刷技術を用いて結合剤材料（ｂｉｎｄｅｒ ｍａｔｅｒｉａｌ）を各層の粉末材料の上に送り込む。必要な粉末層および結合剤材料の全部を逐次的に塗布して当該部分（ｐａｒｔ）を生じさせた後、結合しなかった粉末を適切に除去することで、所望の三次元フィルター要素を生じさせる。このような技術を用いると、高い表面積を有していて非常に高い度合の分解能（ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）を有する複合単体（ｃｏｍｐｌｅｘ ｕｎｉｔａｒｙ）または複合フィルター要素を製造することができる。
【００１５】
（発明の詳細な記述）
図１を参照して、複合体１６の一部を示す。複合体１６はカバーシート６６と中間層６２を有する。好適な態様におけるカバーシート６６は結合剤と繊維の比率が５５／４４で厚みが０．６１ｍｍ（０．０２４インチ）の不織ポリエステルである。中間層６２は厚みが６．４ｍｍ（０．２５インチ）で結合剤と繊維の比率が３５％／６５％のエアーレイド（ａｉｒ−ｌａｉｄ）不織ポリエステルである。この複合体に多孔質の酸性重合体材料（これはフィルターの中を流れる空気に含まれる分子状塩基と容易に結合する）を詰め込む。
【００１６】
図２Ａの構造物はこの形態で複合フィルター要素として直接使用可能である。好適な態様における複合体１６では、図２Ｂに示すように２番目のカバーシート８０を用い、これを１番目のカバーシート６６裏地１２の反対側、即ち中間層６２の表面上に与える。別法として、図２Ｃに示すように、裏地層（ｂａｃｋｉｎｇ ｌａｙｅｒ）１２の上に２番目のカバーシート１４ａを与えてもよい。このカバーシートは濾過用もしくは非濾過用（ｎｏｎ−ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）不織ポリエステル、ポリアミドまたはポリプロピレン材料、または他の同様な材料であってもよい。このカバーシートが濾過用材料の場合、これは、この複合構造物に入って来る空気をある程度濾過して空気流れに含まれる粒子状材料を取り除く働きをする。このようなカバーは、また、多孔質の酸性重合体材料、例えばスルホン化ジビニルベンゼンスチレン共重合体［これはビード（ｂｅａｄ）形態であってもよい］などを中間層または心綿６２内に保持する働きもする。このカバーシートはまた化学的に不活性な材料、例えばポリプロピレンなどであってもよい。
【００１７】
この複合体１６を、濾過操作で意図される位置に取り付ける目的で、典型的には取り外し可能または取り替え可能なフィルター要素の形態で適切な任意容器または枠組み内に入れてもよい。数多くの用途で、入って来る空気流れにさらされるフィルター材料の表面積を大きくするのが好適であり、この目的で、前記複合体にプリーツ加工を受けさせる（ｐｌｅａｔｅｄ）ことで表面積を大きくしてもよい。
【００１８】
１つの態様を図３Ａに示し、この図の複合体材料は空気フィルター（ａｉｒ ｆｉｌｔｅｒ）１５または１７を形成している。前記フィルター材料にプリーツ加工を受けさせることで図３Ｂに示す如きアコーディオン様構造物１９にして、これを正方形または長方形の容器１８（これは前部２１と後部２３を有していて矢印２２で示す空気流れに開放されている）の中に入れる。プリーティング（ｐｌｅａｔｉｎｇ）２０は実質的に空気流れに対して直角である。この構造物を前方または後方から見た図を図３Ａに示す。一部を取り除いたフィルター構造物の上面図を図３Ｂに示す。
【００１９】
代替態様を図４に示し、この図では、複数のプリーツ加工複合要素（ｐｌｅａｔｅｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔｓ）２４を容器１８内に逐次的に位置させることで多段階フィルターを生じさせ、この中に空気を通すことができる。この上に示した態様と同様に、要素２４のプリーツ（ｐｌｅａｔｓ）２０は空気流れ２２の方向に対して実質的に直角である。
【００２０】
さらなる態様を図５Ａに示し、この図では、複合構造物１６を円柱形配置に位置させて円柱形容器２８内に保持させる。プリーツ２０はこの上に記述したように半径方向に向かう空気流れに対して実質的に直角である。さらなる態様を図５Ｂに示し、この図では、前記複合構造物を螺旋構造３０の状態に巻いて、一般に円柱形の容器２８の中に入れる。
【００２１】
好適な態様では、吸着剤粒子を前記不織もしくは繊維マトリックス（ｆｉｂｅｒ ｍａｔｒｉｘ）もしくはポリエステル心綿の全体に渡って均一に分布させる。吸着剤粒子の一例には、これらに限定するものでないが、スルホン化ジビニルベンゼンスチレン共重合体が含まれる。
【００２２】
好適な態様では、強酸性イオン交換予備触媒（ｉｏｎ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｓｔｒｏｎｇｌｙ ａｃｉｄｉｃ ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ ｃａｔａｌｙｓｔ）が重要な特性を有し、このような特性には、粒子サイズが０．３から１．２ｍｍであること、間隙率が約０．３０ｍｌ／ｇであること、および平均孔直径が２５０Åであることが含まれる。このような触媒に好適にはより高い間隙率である３００ｍｌ／ｇ以上に及ぶ間隙率を持たせる。加うるに、好適な態様では、酸部位の濃度が約１．８ｍｅｑ／ｍｌで表面積が４５ｍ²／ｇであると言った特性を持たせる。そのようなある種の触媒をＲｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓが商標ＡＭＢＥＲＬＹＳＴ^R１５ＤＲＹまたは商標ＡＭＢＥＲＬＹＳＴ^R３５ＤＲＹの下で販売している。
【００２３】
結局、このような繊維マトリックスの乾式処理［流動床でスルホン化ジビニルベンゼンスチレン共重合体を配置する過程、心綿の密度に固有の層化を受けさせ（ｓｔｒａｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、スルホン化ジビニルベンゼンスチレン共重合体粒子を均一に分布させることに加えてスルホン化ジビニルベンゼンスチレン共重合体の粒子サイズに層化を受けさせることの組み合わせを包含］を用いると、非常に低い圧力降下で向上した床深さを示す生地構造が得られ、これは高い立ち上がり通過効率（ｆｉｒｓｔ ｐａｓｓ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）を示すことに加えて運転費用（ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｃｏｓｔ）が低いことから非常に望ましい。
【００２４】
本明細書で用いる如き用語「効率」を式Ｘ−Ｙ／Ｘ［式中、Ｘは、汚染物の上流濃度であり、そしてＹは、汚染物の下流濃度である］で定義する。
【００２５】
本フィルターに活性炭とこの上で考察した予備触媒材料の混合物を入れてもよいと理解する。このような組み合わせは、空気が媒介する塩基性汚染物から中程度の塩基および強塩基を容易に永久的に除去して弱塩基を充分に保持する強酸性基と充分な間隙率を有する。このフィルターにまた多孔質の重合体材料を含めることも可能である。
【００２６】
この記述した如きフィルターを、汚染物を含まない高品質の空気が求められている半導体製造系などの如き環境で空気を濾過する時に用いる。
【００２７】
図６を参照して、中央のエアーレイド不織ポリエステルレイ（ｌａｙ）６２をカバーシート６６に対して揃える。吸着剤粒子６０を流動床６４から繊維マトリックス６２の上に位置させる。スルホン化ジビニルベンゼンスチレン共重合体粒子６０を心綿６２の深さ全体に渡って均一に層状にする。この上で考察したように、前記心綿の全体に渡って分布させる吸着剤粒子の床の深さを深くするのが非常に望ましい、と言うのは、それによって滞留時間（ｒｅｓｉｄｅｎｃｅ ｔｉｍｅ）が長くなり、吸着剤粒子表面の露出度が増大し、圧力降下の度合が低くなるばかりでなく、フィルターの寿命が実質的に増大するからである。
【００２８】
次に、好適にはいろいろな波長の赤外エネルギーを持たせた２つのゾーン６８、７０を用いて、前記マトリックス６２内に分布させた吸着剤粒子６０を加熱する。心綿６２を１２０から１８０℃（２５０から３５０度Ｆ）の全体平均温度に加熱する。
【００２９】
前記赤外エネルギーによって、前記吸着剤粒子と前記心綿が接触している地点で前記吸着剤粒子と前記心綿の接着が起こる。このような手順を用いると、前記心綿全体の温度をポリエステル心綿の融点または融点に近い温度にまで高くする（前記心綿が溶融して崩壊することで前記粒子を包み込みかつそれらの化学活性が壊れる）必要がなくなる。
【００３０】
次に、前記心綿６２を１対のカレンダーロール７６、７８を用いたカレンダー加工にかける。前記ロールの中の１番目のロール７６の温度を、加熱およびカレンダー加工段階を約６０℃（約１４０°Ｆ）の一定の温度で実施することができかつカバーシートの過熱およびその結果として生じる溶融が起こらずかつ生地の過剰カレンダー加工が起こらないように調節してもよい。２番目のロールであるロール７８は、前記吸着剤粒子の破砕が起こらないようにするジュロメーターが備わっているゴム製ロールである。
【００３１】
更に、温度調節されたローラー７６を用いて前記心綿にかける圧力を２６インチの距離に渡って９００ｋｇ（２０００ポンド）にする。カレンダー加工の圧力をより高くすると、特に前記粒子が活性炭を基とする粒子の場合には粒子の破砕が起こることで粉じんが発生する可能性があり、このような粉じんは前記フィルター複合体内に保持されない結果としてそれが気体流れの中に入り込む可能性がある。
【００３２】
加うるに、この上で考察したように、前記スルホン化ジビニルベンゼンスチレン共重合体を前記心綿内に保持する補助をする合成の不織カバーシート８０を前記心綿６２と一緒にカレンダー加工することも可能である。前記フィルター成形後、このフィルター内にガセット（ｇｕｓｓｅｔｓ）またはスペーサー（ｓｐａｃｅｒｓ）を位置させる。このフィルターを金属製箱の中に入れて密封する。
【００３３】
場合により、前記材料にさらなる処理を受けさせる前にそれの冷却を容易にする目的で前記材料を上方のローラー８４の上に導いてもよい。活性炭フィルターの製造方法は表題が「Ｎｏｎ−Ｗｏｖｅｎ Ｆｉｌｔｅｒ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ」の米国特許第５，５８２，８６５号に詳述されている。この特許の内容は引用することによって全体が本明細書に組み入れられる。
【００３４】
この上に記述した方法が好適なフィルター作成方法であるが、他の技術も使用可能であると理解する。そのような技術のいくつかには、Ｈｏｅｃｈｓｔが開発した技術、例えば米国特許第５，６０５，７４６号（これの内容は引用することによって全体が本明細書に組み入れられる）に記述されている如き技術またはＫＸ Ｍｅｄｉａなどが含まれる。このような方法全部に共通した特徴は、化学活性吸着剤（ｓｏｒｂｅｎｔ）が多孔質媒体構造物（ｐｏｒｏｕｓ ｍｅｄｉａ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）の中に組み込まれている点にある。
【００３５】
日本発明の多孔質酸性重合体を用いたプリーツ加工フィルター構造物２２０を図７に示す。これは、長さが２２２で幅が２２４で深さがスタックフィルターシステム（ｓｔａｃｋ ｆｉｌｔｅｒ ｓｙｓｔｅｍｓ）に入れる置き換え用フィルターとして用いることができるような深さの長方形枠２２８のプリーツ加工システム（ｐｌｅａｔｅｄ ｓｙｓｔｅｍ）であり、これは両側が開放されている。このフィルターは１０００ｐｐｂで９９％を越える除去効率を示す。
【００３６】
図８に、３種類の異なるフィルターが示す除去効率をグラフで示す。このグラフは、当該フィルターの上流におけるＮＨ₃濃度が２０ｐｐｍの時の除去効率を時間の関数として示している。フィルターの大きさは３０ｃｍｘ３０ｃｍｘ１５ｃｍ（〜１２”ｘ１２”ｘ６”）である。空気流量は２．８ｍ ³ ／分（〜１００ｃｆｍ）である。有効寿命データのみを考慮するとフィルター＃３が最良の性能を示すことは明らかである。しかしながら、追加的データを考慮すると、結論はそのようには簡単でない。フィルター＃１の圧力降下は０．２”ＷＣでフィルター＃２の圧力降下は０．３”ＷＣでフィルター＃３の圧力降下は１．０”ＷＣであった。フィルター＃１および＃２はツール製造業者（ｔｏｏｌ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒａｒ）の仕様に非常に近いが、＃３は過度の圧力降下をもたらすことでツールの適切なＥＣＵ機能を妨害する。過度の圧力降下は数多くの理由で望ましくない。例えば、それによってファンの負荷および電力消費量が増大し、ツールを通る空気流量が低下し、かつエンクロージャー（ｅｎｃｌｏｓｕｒｅ）内の正圧が低下する従って、本発明に従って作成したフィルター＃１は、ツール操作（ｔｏｏｌ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）に匹敵する圧力降下を与えると同時に有効寿命の実質的な向上を示した。
【００３７】
本発明の別の好適な態様は、米国特許第５，２０４，０５５号、５，３４０，６５６号および５，３８７，３８０号（これらの特許の内容は引用することによって全体が本明細書に組み入れられる）に記述されている如き三次元印刷技術を用いて高表面積のフィルター要素を製造することを伴う。
【００３８】
そのようなフィルター要素製造方法を図９に関連させて説明する。工程２００は、寸法が良好に限定されるようにフィルター要素の三次元モデル２０２を生じさせることを包含する。フィルターの作成で用いる粉末材料の１番目の層をプリンター装置に入れる（２０４）。次に、結合剤を前記粉末材料の上に送り込む（２０６）結果として、それの選択した領域を結合させる。段階２０４および２０６を高表面積のフィルターが生じるまで数回繰り返す。最後に余分な材料を除去する（２１０）。本方法に従って作成した高表面積フィルターの説明的例を図１０の実施例２４０に示す。前記結合剤は酸で重合し得るか或は酸で架橋し得る液体であってもよい。
【００３９】
特に本発明の好適な態様を言及することで本発明を詳細に示して記述してきたが、本分野の技術者は、それの形態および詳細に関していろいろな変更を添付請求の範囲で定義する如き本発明の精神および範囲から逸脱しない限り行ってもよいことを理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
添付図に示す如き本発明の好適な態様のより詳細な説明から本発明の前記および他の目的、特徴および利点が明らかになると思われ、本図中の類似した参照数字はいろいろな図全体に渡って同じ部分を指す。本図は必ずしも縮尺で製図したものではなく、本発明の原理を説明することに重点を置いている。
【図１】 図１は、加熱およびカレンダー加工を受けさせる前の本発明の装置を示す透視図である。
【図２Ａ】 図２Ａは、加熱およびカレンダー加工を受けさせた後の本発明の装置を示す透視図である。
【図２Ｂ】 図２Ｂは、カバーシートを伴わせて加熱およびカレンダー加工を受けさせた後の本発明の装置を示す透視図である。
【図３Ａ】 図３Ａは、正方形または長方形の容器構造物に入っている本発明の装置を示す透視図であり、これには、プリーツ加工構造物の折れが示されている。
【図３Ｂ】 図３Ｂは、本発明の装置の上面図であり、これには、プリーツ加工構造を有することが示されている。
【図４】 図４は、正方形または長方形の容器構造物に入っていて高い立ち上がり通過効率を示すマルチプリーツパックパネルフィルター（ｈｉｇｈ ｆｉｒｓｔ ｐａｓｓ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｍｕｌｔｉ−ｐｌｅａｔ ｐａｃｋ ｐａｎｅｌ ｆｉｌｔｅｒ）を伴う本発明の装置を示す上面図である。
【図５Ａ】 図５Ａは、放射状プリーツ加工円柱形容器構造物に入っている本発明の装置を示す上面図である。
【図５Ｂ】 図５Ｂは、媒体包装円柱形フィルター（ｍｅｄｉａ−ｗｒａｐｐｅｄ ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ ｆｉｌｔｅｒ）の状態の本発明の装置を示す上面図である。
【図６】 図６は、本発明のフィルターを製造する工程の透視図である。
【図７】 図７は、本発明に従って作成したプリーツ加工フィルターである。
【図８】 図８は、以前から入手可能なフィルターおよび本発明に従って作成したフィルターが示す塩基除去効率を包含するグラフ表示である。
【図９】 図９は、本発明の好適な態様に従うフィルターを製造する工程である。
【図１０】 図１０に、本方法に従って加工した三次元フィルターの例を示す。

Claims (22)

1. 汚染されていない高品質の空気が必要とされている製造施設のための空気を濾過する方法であって、
   上表面を有しかつ結果として生じる複合体の繊維密度に比較して低い繊維密度を示す熱可塑性繊維を有していてスルホン化ジビニルベンゼンスチレン共重合体の粒子を保持している不織担体材料を準備し、
   前記分布させた粒子の表面が流れる空気との接触にさらされるように空気をフィルターに通して流し、
   前記粒子を用いて塩基性汚染物を前記空気から除去した後、
   前記空気を前記製造施設内の加工ツールに送る、
   段階を含んで成る方法。
2. 前記加工ツールがフォトリソグラフィーツールである請求項１記載の方法。
3. 塩基性汚染物を除去するための粒子と熱可塑性繊維を含んで成る不織空気フィルターを製造する方法であって、
   熱可塑性繊維を含んで成っていて表面を有する不織担体材料を準備し、
   前記担体材料の前記表面に酸性重合体の粒子を加え、
   前記担体材料と加えた粒子を加熱し、そして
   前記加熱した担体材料の中に前記粒子が分布するように前記加熱した担体材料をカレンダー加工する、
   段階を含んで成る方法。
4. 前記分布させた粒子の表面が前記カレンダー加工された複合体の中を通る空気との接触に実質的にさらされるように、前記加熱およびカレンダー加工段階を、前記粒子が前記加熱してカレンダー加工した担体材料内に保持されるようになって前記所定繊維密度の開放繊維含有構造を有するカレンダー加工複合体が生じるに充分であるように選択した圧力下で充分な時間実施し、前記の結果として生じる不織空気フィルター複合体が空気フィルターとして用いるに充分な圧力降下を示すことで特徴づけられるようにする請求項３記載の方法。
5. 前記酸性重合体にスルホン化共重合体を含める請求項３記載の方法。
6. 前記酸性重合体にカルボキシル共重合体を含める請求項３記載の方法。
7. 半導体加工ツールのための吸着性フィルター複合体であって、
   不織担体材料を含んでおり、半導体加工ツールの気体流路内に配置されるフィルター複合体と、
   半導体加工ツール内で気体から分子状塩基を除去する目的で用いられるスルホン酸官能側基を有する複数の多孔質のスルホン化ジビニルベンゼンスチレン共重合体のビードとを備える、前記吸着性フィルター複合体。
8. 前記ビードが２０ｍ ^２ ／ｇ以上の表面積を有する請求項７記載の吸着性フィルター複合体。
9. 更に結合剤材料も含んで成る請求項７記載の吸着性フィルター複合体。
10. 前記結合剤が酸重合性もしくは酸架橋性液体を包含する請求項７記載の吸着性フィルター複合体。
11. 前記半導体加工ツールがフォトリソグラフィーデバイスを包含する請求項７記載の吸着性フィルター複合体。
12. 前記酸性基が少なくとも１ミリ当量／グラムの酸性度レベルを示す請求項７記載の吸着性フィルター複合体。
13. 前記多孔質の粒子状材料が５０−４００Åの範囲の孔サイズを有する請求項７記載の吸着性フィルター複合体。
14. 前記フィルター複合体がプリ−ツ加工フィルターを含んで成る請求項７記載の吸着性フィルター複合体。
15. 半導体加工ツールのための吸着性フィルター複合体であって、
    不織担体材料を含んでおり、半導体加工ツールの気体流路内に配置されるフィルター複合体と、
    半導体加工ツール内で気体から分子状塩基を除去する目的で用いられるカルボン酸官能側基からなる複数の多孔質の酸性重合体の粒子とを備える、前記吸着性フィルター複合体。
16. 前記粒子が２０ｍ ^２ ／ｇ以上の表面積を有する請求項１５記載の吸着性フィルター複合体。
17. 更に結合剤材料も含んで成る請求項１５記載の吸着性フィルター複合体。
18. 前記結合剤が酸重合性もしくは酸架橋性液体を包含する請求項１５記載の吸着性フィルター複合体。
19. 前記半導体加工ツールがフォトリソグラフィーデバイスを包含する請求項１５記載の吸着性フィルター複合体。
20. 前記酸性基が少なくとも１ミリ当量／グラムの酸性度レベルを示す請求項１５記載の吸着性フィルター複合体。
21. 前記多孔質の粒子状材料が５０−４００Åの範囲の孔サイズを有する請求項１５記載の吸着性フィルター複合体。
22. 前記フィルター複合体がプリ−ツ加工フィルターを含んで成る請求項１５記載の吸着性フィルター複合体。

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