JP3533800B2 - Air filter - Google Patents
Air filterInfo
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- JP3533800B2 JP3533800B2 JP35399595A JP35399595A JP3533800B2 JP 3533800 B2 JP3533800 B2 JP 3533800B2 JP 35399595 A JP35399595 A JP 35399595A JP 35399595 A JP35399595 A JP 35399595A JP 3533800 B2 JP3533800 B2 JP 3533800B2
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- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エアフィルタに関
する。さらに詳しくは、本発明は、パラ配向芳香族ポリ
アミド(以下、パラアラミドということがある。)の多
孔質フィルムからなるエアフィルタに関する。
【0002】
【従来の技術】空調用のエアフィルタであって、特に清
浄度が要求されるエレクトロニクス関連工場、製薬工場
あるいは医療機関で用いられるものは、0.1μm以下
の微粒子や微生物の除去などが必要である。このような
目的のために用いられる従来のエアフィルタの原料素材
としては、極細のガラス繊維からなる不織布が主流であ
る。
【0003】しかしながら、ガラス不織布のエアフィル
タの場合には、バインダーとして使用される有機物が、
エレクトロニクス関連工場などでは空気の清浄度を悪化
させるとして問題となっている。このため、ガラス不織
布に替わる材料が探索されているが、今のところ好適な
材料は見つかっていない。
【0004】一方、パラアラミドに関しては高耐熱、高
剛性、高強度の特徴を活かして、磁気テープ用にパラア
ラミドフィルムが開発されている。具体的には、特公平
3−79175号公報、特開平3−237135号公報
などに磁気テープ用のパラアラミドフィルムおよびその
製法が記載されている。しかし、パラアラミドの多孔質
フィルムは知られていない。
【0005】また、特開平6−41298号公報には、
極性アミド系溶媒中に、固有粘度が1.0〜2.5dl
/gであるパラ配向芳香族ポリアミドを4〜10重量%
およびアルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩化物を
2〜10重量%を含有する低重合度パラアラミドドープ
が記載されている。該低重合度パラアラミドドープは光
学的異方性を有し、工業的に有用な繊維、パルプの原料
となると説明されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、空調
用等に用いられるエアフィルタ、特に清浄度が要求され
るエレクトロニクス関連工場、製薬工場、医療機関等の
空調用に有用な、0.1μm以下の微粒子や微生物の除
去に適し、かつ、透気性が優れたエアフィルタを提供す
ることにある。具体的には、高耐熱、高剛性、高強度と
いうパラアラミドの特性を活かしつつ、上記の要求を満
足するパラアラミドの多孔質フィルムからなるエアフィ
ルタを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、空隙率が70
%以上で、片面の孔の90%以上が孔径が0.1〜5μ
mで、反対側の面の孔の90%以上が孔径が0.5〜2
0μmであることを特徴とするパラ配向芳香族ポリアミ
ドの多孔質フィルムからなるエアフィルタに係るもので
ある。
【0008】本発明のエアフィルタは、下記の(a)〜
(c)の工程により製造することができる。
(a)極性アミド系溶媒または極性尿素系溶媒中に固有
粘度が1.0〜2.5dl/gであるパラ配向芳香族ポ
リアミドを1〜10重量%およびアルカリ金属またはア
ルカリ土類金属の塩化物を1〜10重量%を含む溶液を
膜状に形成する工程。
(b)該膜を、極性アミド系溶媒または極性尿素系溶媒
を0〜70重量%含有するケトン類の凝固液に浸漬し
て、パラ配向芳香族ポリアミドを析出させフィルムにす
る工程。
(c)該フィルムより溶媒とアルカリ金属またはアルカ
リ土類金属の塩化物を除去し、ついで乾燥する工程。以
下、本発明について詳しく説明する。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明においてパラ配向芳香族ポ
リアミド(パラアラミド)とは、パラ配向芳香族ジアミ
ンとパラ配向芳香族ジカルボン酸ハライドの縮合重合に
より得られるものであり、アミド結合が芳香族環のパラ
位またはそれに準じた配向位(例えば、4,4’−ビフ
ェニレン、1,5−ナフタレン、2,6−ナフタレンな
どのような反対方向に同軸または平行に延びる配向位)
で結合される繰り返し単位から実質的になるものであ
る。
【0010】具体的には、ポリ(パラフェニレンテレフ
タルアミド)、ポリ(パラベンズアミド、ポリ(4,
4’−ベンズアニリドテレフタルアミド)、ポリ(パラ
フェニレン−4,4’−ビフェニレンジカルボン酸アミ
ド)、ポリ(パラフェニレン−2,6−ナフタレンジカ
ルボン酸アミド)、ポリ(2−クロロ−パラフェニレン
テレフタルアミド)、パラフェニレンテレフタルアミド
/2,6−ジクロロパラフェニレンテレフタルアミド共
重合体などのパラ配向型またはパラ配向型に準じた構造
を有するパラアラミドが例示される。
【0011】本発明で用いられるパラアラミドおよびア
ルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩化物を含むパラ
アラミド溶液は以下のようにして製造できる。すなわ
ち、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩化物を1
〜10重量%溶解した極性アミド系溶媒または極性尿素
系溶媒中で、パラ配向芳香族ジアミン1.00モルに対
してパラ配向芳香族ジカルボン酸ハライド0.94〜
0.99モルを添加して、温度−20℃〜50℃で縮合
重合して、パラアラミド濃度が1〜10重量%であるパ
ラアラミド溶液が製造される。
【0012】該パラアラミド溶液中のアルカリ金属また
はアルカリ土類金属の塩化物量は、後述のようにパラア
ラミド量(さらに正確には、パラアラミド中のアミド
基)に対して範囲が決められる。一般には、アルカリ金
属またはアルカリ土類金属の塩化物が1重量%未満で
は、パラアラミドの溶解性が不十分であり、10重量%
を越えてはアルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩化
物は極性アミド系溶媒または極性尿素系溶媒に溶解しな
い。パラアラミド濃度が1重量%未満では、生産性が著
しく低下し工業的に不利となる。パラアラミドが10重
量%を越えるとパラアラミドが析出し安定なパラアラミ
ド溶液とならない。
【0013】本発明で用いられるパラアラミドは、固有
粘度(本発明において固有粘度とは以下に定義するもの
をいう)で表して、1.0〜2.5dl/g、好ましく
は1.5〜2.3dl/gの値を示すパラアラミドをい
う。固有粘度が1.0dl/g未満では十分なフィルム
強度が得られない。固有粘度が2.5dl/gを越える
と安定なパラアラミド溶液となりにくく、パラアラミド
が析出しフィルム化が困難となる。
【0014】本発明においてパラアラミドの縮合重合に
用いられるパラ配向芳香族ジアミンを例示すると、パラ
フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノビフェニル、
2−メチル−パラフェニレンジアミン、2−クロロ−パ
ラフェニレンジアミン、2,6−ジクロロ−パラフェニ
レンジアミン、2,6,6−ナフタレンジアミン、1,
5−ナフタレンジアミン、4,4’−ジアミノベンズア
ニリド、3,4’−ジアミノジフェニルエーテルなどを
挙げることができる。パラ配向芳香族ジアミンは1種ま
たは2種を混合して縮合重合に供することができる。
【0015】本発明においてパラアラミドの縮合重合に
用いられるパラ配向芳香族ジカルボン酸ハライドを例示
すると、テレフタル酸クロライド、ビフェニル−4,
4’−ジカルボン酸クロライド、2−クロロテレフタル
酸クロライド、2,5−ジクロロテレフタル酸クロライ
ド、2−メチルテレフタル酸クロライド、2,6−ナフ
タレンジカルボン酸クロライド、1,5−ナフタレンジ
カルボン酸クロライドなどを挙げることができる。パラ
配向芳香族ジアミンは1種または2種を混合して縮合重
合に供することができる。
【0016】本発明においてパラアラミドの縮合重合
は、極性アミド系溶媒または極性尿素系溶媒において行
われる。これらの溶媒として、N,N−ジメチルホルム
アミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−
2−ピロリドンまたはテトラメチルウレアが挙げられる
が、これらに限定されるものではない。
【0017】本発明において、パラアラミドの溶媒への
溶解性を改善する目的で、アルカリ金属またはアルカリ
土類金属の塩化物が好適に使用される。具体例として
は、塩化リチウムまたは塩化カルシウムが挙げられる
が、これらに限定されるものではない。
【0018】上記アルカリ金属またはアルカリ土類金属
の塩化物の重合系への添加量は縮合重合で生成するアミ
ド基1.0モル当たり、0.5〜6.0モルの範囲が好
ましく、0.7〜4.0モルの範囲がより好ましい。該
塩化物が0.5モル未満では生成するパラアラミドの溶
解性が不十分となる。6.0モルを越えると実質的に塩
化物の溶媒への溶解量を越えるので好ましくない。
【0019】(b)工程で用いる凝固液として、パラア
ラミドを溶解しないケトン類の溶媒または極性アミド系
溶媒または極性尿素系溶媒を70重量%以下の割合で含
有するケトン類の溶液を用いる。極性アミド系溶媒また
は極性尿素系溶媒の濃度が70重量%を越えると凝固に
時間を要し、パラアラミドが析出するまで膜の形態を保
持しておくことが難しくなるので好ましくない。ケトン
類の溶媒としては、アセトン、メチルエチルケトンが好
ましい。
【0020】このような凝固液を用いることにより、空
隙率が70%以上で、片面の孔の90%以上が孔径が
0.1〜5μmで、反対側の面の孔の90%以上が孔径
が0.5〜20μmである、孔径または空孔の形状が厚
み方向に異なる、本発明の目的に適ったパラアラミド多
孔質フィルムを製造することができる。
【0021】本発明のエアフィルタは、パラアラミド溶
液を膜状に形成した後、極性アミド系溶媒または極性尿
素系溶媒を70重量%以下含有するケトン類の溶液であ
る凝固液に浸漬して、パラアラミドを析出させ凝固する
という単純な方法で、パラアラミド多孔質フィルムを製
造することにより得られる。
【0022】凝固されたパラアラミドからなるフィルム
を、水、アルコール、水系溶液またはアルコール系溶液
を用いて洗浄し、溶媒とアルカリ金属またはアルカリ土
類金属の塩化物を除去した後乾燥することにより本発明
の目的に適った多孔質フィルムを得ることができる。乾
燥方法は特に限定されず、公知の種々の方法を用いるこ
とができる。
【0023】上記の方法で製造されるパラアラミド多孔
質フィルムは、耐熱性、剛性および強度に優れ、空隙率
が70%以上で、片面の孔の90%以上が孔径が0.1
〜5μmで、反対側の面の孔の90%以上が孔径が0.
5〜20μmである。すなわち、本発明のパラ配向芳香
族ポリアミドの多孔質フィルムは、孔径が多孔質フィル
ムの片面では相対的に小さく、反対面では大きいとい
う、孔径がフィルムの厚み方向で異なる構造を有すると
いう特徴を有する。このような多孔質フィルムは空調用
のエアフィルタで、特に清浄度が要求されるエレクトロ
ニクス関連工場、製薬工場、医療機関等のクリーンルー
ムのエアフィルタとして好適である。
【0024】本発明のエアフィルタは、上記の方法で製
造されるパラアラミド多孔質フィルムを単独で、または
必要に応じて支持体の上に重ねて構成することができ
る。支持体は特に限定されず、エアフィルタが使用され
る態様に応じて適宜選ぶことができる。
【0025】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。実施例および比較例における試験・評価方法または
判定基準は次に示すとおりである。
【0026】(1)固有粘度
本発明において固有粘度とは、次の測定方法によるもの
と定義する。96〜98%硫酸100mlにパラアラミ
ド重合体0.5gを溶解した溶液および96〜98%硫
酸について、それぞれ毛細管粘度計により30℃にて流
動時間を測定し、求められた流動時間の比から次式によ
り固有粘度を求めた。
固有粘度=ln(T/T0 )/C 〔単位:dl/
g〕
ここでTおよびT0 はそれぞれパラアラミド硫酸溶液お
よび硫酸の流動時間であり、Cはパラアラミド硫酸溶液
中のパラアラミド濃度(dl/g)を示す。
【0027】(2)空隙率
フィルムを正方形状に切り取り、一辺の長さ(Lc
m)、重量(Wg)、厚み(Dcm)を測定した。パラ
アラミドの真比重を1.45g/cm3 と仮定して、次
式より空隙率(体積%)を求めた。
空隙率=100−100×(W/1.45)/(L2 ×
D)
【0028】実施例1
1. ポリ(パラフェニレンテレフタルアミド)の重合
撹拌翼、温度計、窒素流入管および粉体添加口を有する
5lのセパラブルフラスコを使用してポリ(パラフェニ
レンテレフタルアミド)(以下、PPTAということが
ある)の重合を行った。フラスコを十分乾燥し、N−メ
チル−2−ピロリドン(以下、NMPということがあ
る)4200gを仕込み、200℃で2時間乾燥した塩
化カルシウム272.7gを添加して100℃に昇温し
た。塩化カルシウムが完全に溶解した後室温に戻して、
パラフェニレンジアミン(以下、PPDということがあ
る)132.9gを添加し完全に溶解させた。この溶液
を20℃±2℃に保ったまま、テレフタル酸クロライド
(以下、TPCということがある)243.3gを10
分割して約5分おきに添加した。その後溶液を20℃±
2℃に保ったまま1時間熟成し、気泡を抜くために減圧
下30分撹拌した。得られた重合液(重合体ドープ)は
光学的異方性を示した。重合液の一部をサンプリングし
て水で再沈してポリマーとして取り出し、得られたPP
TAの固有粘度を測定したところ1.98dl/gであ
った。
【0029】2.多孔質フィルム(エアフィルタ)の作
製
上記項1の重合で得られた重合液を多孔質フィルム作製
用のPPTA溶液としてそのまま使用した。テスター産
業株式会社製バーコーター(膜厚0.60mm)によ
り、ガラス板上にPPTA溶液を膜状に形成し、1重量
%のNMPを含むアセトン溶液に浸漬した。10数分後
にフィルムはガラス板から剥離した。析出したフィルム
をアセトン溶液から取り出し、イオン交換水に約15時
間浸漬した。次に、水中よりフィルムを取り出し、遊離
水をふき取ったあと濾紙に挟み、さらにガラスクロスに
挟んだ。フィルムを濾紙とガラスクロスで挟んだ状態
で、アルミ板に乗せその上にナイロンフィルムを被せ、
ナイロンフィルムとアルミ板とをガムでシールして、減
圧のための導管をつけた。全体を熱オーブンに入れ12
0℃で減圧しながらフィルムを乾燥した。
【0030】得られたフィルムは厚みが264μmで、
空隙率は86.8%であった。また、走査型電子顕微鏡
で観察した結果を図1及び図2に示す。得られた多孔質
フィルムは0.2〜1μmの径を有するフィブリルから
成る不織布状であり、該多孔質フィルムのガラス板側の
面で観察される孔は、その90%以上が孔径が約1〜1
0μmであった。また、反対側の面で観察される孔は、
その90%以上が約0.5μmであった。すなわち、本
発明のパラ配向芳香族ポリアミドの多孔質フィルムは、
孔径が多孔質フィルムの片面では相対的に小さく、反対
面では大きいという、孔径がフィルムの厚み方向で異な
る構造を有するという特徴を有する。
【0031】3.透気度の測定
得られたパラアラミド多孔質フィルムをエアフィルタと
して用いるために、ポーラスマテリアル株式会社製パー
ムーポロメーター(多孔質材料自動細孔測定システム)
により透気度を測定した。該多孔質フィルムの空気流量
は、ゲージ圧1kg/cm2 で40cc/秒、2kg/
cm2 で90cc/秒、3kg/cm2で160cc/
秒、4kg/cm2 で240cc/秒、5kg/cm2
で320cc/秒、6kg/cm2 で410cc/秒で
あり、エアフィルタとして使用可能な透気度を有してい
た。また、このパラアラミド多孔質フィルムのエアフィ
ルタは、上述したとおり6kg/cm2 まで加圧しても
破損しない強度を有していた。
【0032】
【発明の効果】本発明のパラ配向芳香族ポリアミドの多
孔質フィルムからなるエアフィルタは耐熱性、剛性およ
び強度に優れるというパラ配向芳香族ポリアミドの特性
に加えて、0.1μm以下の微粒子や微生物の除去に適
した孔径を有し、かつ、透気度も高いので、空調用のエ
アフィルタで、特に清浄度が要求されるエレクトロニク
ス関連工場、製薬工場、医療機関等のクリーンルームに
おいて用いるエアフィルタとして特に有用である。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air filter. More specifically, the present invention relates to an air filter comprising a porous film of para-oriented aromatic polyamide (hereinafter, may be referred to as para-aramid). 2. Description of the Related Art Air filters for air conditioning, which are used particularly in electronics-related factories, pharmaceutical factories and medical institutions that require a high degree of cleanliness, are used to remove fine particles and microorganisms of 0.1 μm or less. is necessary. As a raw material of a conventional air filter used for such a purpose, a nonwoven fabric made of ultrafine glass fiber is mainly used. However, in the case of a glass nonwoven fabric air filter, the organic substance used as a binder is
In electronics-related factories, the problem is that air cleanliness deteriorates. For this reason, materials replacing glass nonwoven fabrics have been sought, but no suitable materials have been found so far. On the other hand, with respect to para-aramid, a para-aramid film has been developed for magnetic tapes, taking advantage of the features of high heat resistance, high rigidity, and high strength. Specifically, Japanese Patent Publication No. 3-79175, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-237135, and the like disclose a para-aramid film for a magnetic tape and a method for producing the same. However, a porous film of para-aramid is not known. Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-41298 discloses that
In a polar amide solvent, the intrinsic viscosity is 1.0 to 2.5 dl.
/ G of para-oriented aromatic polyamide of 4 to 10% by weight
And a low polymerization degree para-aramid dope containing 2 to 10% by weight of an alkali metal or alkaline earth metal chloride. It is described that the para-aramid dope having a low degree of polymerization has optical anisotropy and is a raw material for industrially useful fibers and pulp. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an air filter used for air conditioning or the like, and particularly useful for air conditioning in an electronics-related factory, a pharmaceutical factory, a medical institution, or the like where cleanliness is required. An object of the present invention is to provide an air filter which is suitable for removing fine particles and microorganisms of 0.1 μm or less and has excellent air permeability. Specifically, an object of the present invention is to provide an air filter made of a para-aramid porous film that satisfies the above-mentioned requirements while utilizing the properties of para-aramid such as high heat resistance, high rigidity, and high strength. According to the present invention, a porosity of 70% is used.
% Or more, and 90% or more of the holes on one side have a pore size of 0.1 to 5 μm.
m, 90% or more of the holes on the opposite surface have a hole diameter of 0.5 to 2
The present invention relates to an air filter comprising a porous film of para-oriented aromatic polyamide having a thickness of 0 μm. The air filter of the present invention has the following (a) to
It can be manufactured by the step (c). (A) 1 to 10% by weight of a para-oriented aromatic polyamide having an intrinsic viscosity of 1.0 to 2.5 dl / g in a polar amide-based solvent or a polar urea-based solvent and a chloride of an alkali metal or an alkaline earth metal Forming a solution containing 1 to 10% by weight of (B) a step of immersing the film in a coagulation solution of ketones containing 0 to 70% by weight of a polar amide solvent or a polar urea solvent to precipitate para-oriented aromatic polyamide into a film. (C) a step of removing a solvent and a chloride of an alkali metal or an alkaline earth metal from the film, followed by drying. Hereinafter, the present invention will be described in detail. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the present invention, a para-oriented aromatic polyamide (para-aramid) is obtained by condensation polymerization of a para-oriented aromatic diamine and a para-oriented aromatic dicarboxylic acid halide. Para-position of the aromatic ring or an orientation similar thereto (for example, an orientation extending coaxially or parallel to the opposite direction such as 4,4'-biphenylene, 1,5-naphthalene, 2,6-naphthalene, etc.)
Is essentially composed of repeating units linked by Specifically, poly (paraphenylene terephthalamide), poly (parabenzamide, poly (4,
4'-benzanilide terephthalamide), poly (paraphenylene-4,4'-biphenylenedicarboxylic amide), poly (paraphenylene-2,6-naphthalenedicarboxylic amide), poly (2-chloro-paraphenylene terephthalamide) ), Para-aramid having a para-oriented type or a structure similar to the para-oriented type, such as paraphenylene terephthalamide / 2,6-dichloroparaphenylene terephthalamide copolymer. The para-aramid solution containing para-aramid and an alkali metal or alkaline earth metal chloride used in the present invention can be produced as follows. That is, the chloride of an alkali metal or an alkaline earth metal is
In a polar amide solvent or a polar urea solvent dissolved in 10 to 10% by weight, para-oriented aromatic dicarboxylic acid halide is 0.94 to 1.00 mol of para-oriented aromatic diamine.
0.99 mol is added, and the mixture is subjected to condensation polymerization at a temperature of -20 ° C to 50 ° C to produce a para-aramid solution having a para-aramid concentration of 1 to 10% by weight. The range of the amount of the alkali metal or alkaline earth metal chloride in the para-aramid solution is determined with respect to the amount of para-aramid (more precisely, the amide group in para-aramid) as described later. In general, when the alkali metal or alkaline earth metal chloride is less than 1% by weight, the solubility of para-aramid is insufficient, and
When the concentration exceeds the above, chlorides of alkali metals or alkaline earth metals are not dissolved in polar amide solvents or polar urea solvents. When the concentration of para-aramid is less than 1% by weight, productivity is remarkably reduced and industrially disadvantageous. If the amount of para-aramid exceeds 10% by weight, para-aramid precipitates and a stable para-aramid solution cannot be obtained. The para-aramid used in the present invention is expressed in terms of intrinsic viscosity (in the present invention, the intrinsic viscosity is defined below), and is 1.0 to 2.5 dl / g, preferably 1.5 to 2 dl / g. Refers to para-aramid exhibiting a value of 0.3 dl / g. If the intrinsic viscosity is less than 1.0 dl / g, sufficient film strength cannot be obtained. If the intrinsic viscosity exceeds 2.5 dl / g, it becomes difficult to obtain a stable para-aramid solution, and para-aramid precipitates, making it difficult to form a film. Examples of the para-oriented aromatic diamine used in the condensation polymerization of para-aramid in the present invention include para-phenylenediamine, 4,4'-diaminobiphenyl,
2-methyl-paraphenylenediamine, 2-chloro-paraphenylenediamine, 2,6-dichloro-paraphenylenediamine, 2,6,6-naphthalenediamine, 1,
Examples thereof include 5-naphthalenediamine, 4,4'-diaminobenzanilide, and 3,4'-diaminodiphenyl ether. The para-oriented aromatic diamine may be used alone or in combination of two or more for the condensation polymerization. Examples of the para-oriented aromatic dicarboxylic acid halide used in the condensation polymerization of para-aramid in the present invention include terephthalic acid chloride, biphenyl-4,
4'-dicarboxylic acid chloride, 2-chloroterephthalic acid chloride, 2,5-dichloroterephthalic acid chloride, 2-methylterephthalic acid chloride, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid chloride, 1,5-naphthalenedicarboxylic acid chloride and the like are exemplified. be able to. The para-oriented aromatic diamine may be used alone or in combination of two or more for the condensation polymerization. In the present invention, the condensation polymerization of para-aramid is carried out in a polar amide solvent or a polar urea solvent. As these solvents, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-
Examples include, but are not limited to, 2-pyrrolidone or tetramethylurea. In the present invention, an alkali metal or alkaline earth metal chloride is suitably used for the purpose of improving the solubility of para-aramid in a solvent. Specific examples include, but are not limited to, lithium chloride or calcium chloride. The amount of the alkali metal or alkaline earth metal chloride to be added to the polymerization system is preferably in the range of 0.5 to 6.0 mol per 1.0 mol of the amide group formed by the condensation polymerization. A range of 7 to 4.0 mol is more preferred. When the amount of the chloride is less than 0.5 mol, the solubility of the generated para-aramid becomes insufficient. When the amount exceeds 6.0 mol, the amount of chloride substantially dissolved in the solvent is not preferable. As the coagulating solution used in the step (b), a ketone solvent which does not dissolve para-aramid or a ketone solution containing a polar amide solvent or a polar urea solvent in a proportion of 70% by weight or less is used. If the concentration of the polar amide-based solvent or polar urea-based solvent exceeds 70% by weight, it takes a long time for coagulation, and it is difficult to maintain the form of the film until para-aramid precipitates, which is not preferable. As a solvent for ketones, acetone and methyl ethyl ketone are preferable. By using such a coagulating liquid, the porosity is 70% or more, 90% or more of the pores on one side have a pore size of 0.1 to 5 μm, and 90% or more of the pores on the opposite side have a pore size of 90% or more. Is 0.5 to 20 μm, and the para-aramid porous film suitable for the purpose of the present invention, in which the pore diameter or the shape of the pores differs in the thickness direction, can be produced. In the air filter of the present invention, a para-aramid solution is formed into a film and then immersed in a coagulation solution which is a ketone solution containing 70% by weight or less of a polar amide-based solvent or a polar urea-based solvent. Is produced by producing a para-aramid porous film by a simple method of precipitating and coagulating. The film comprising coagulated para-aramid is washed with water, alcohol, an aqueous solution or an alcohol-based solution to remove the solvent and the chloride of the alkali metal or alkaline earth metal, and then dried. A porous film suitable for the purpose of (1) can be obtained. The drying method is not particularly limited, and various known methods can be used. The para-aramid porous film produced by the above method is excellent in heat resistance, rigidity and strength, has a porosity of 70% or more, and has a pore size of 0.1% or more on one side.
55 μm, and 90% or more of the holes on the opposite surface have a hole diameter of 0.
5 to 20 μm. That is, the porous film of the para-oriented aromatic polyamide of the present invention has a feature that the pore diameter is relatively small on one side of the porous film and large on the opposite side, that is, the pore diameter has a structure different in the thickness direction of the film. . Such a porous film is an air filter for air conditioning, and is particularly suitable as an air filter for a clean room such as an electronics-related factory, a pharmaceutical factory, and a medical institution where cleanliness is required. The air filter of the present invention can be constituted by the para-aramid porous film produced by the above method alone or, if necessary, overlaid on a support. The support is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the mode in which the air filter is used. The present invention will be described below in detail with reference to examples. Test / evaluation methods or criteria in Examples and Comparative Examples are as follows. (1) Intrinsic Viscosity In the present invention, the intrinsic viscosity is defined by the following measuring method. For a solution in which 0.5 g of the para-aramid polymer was dissolved in 100 ml of 96-98% sulfuric acid and for a 96-98% sulfuric acid, the flow time was measured at 30 ° C. using a capillary viscometer, and the following equation was obtained from the ratio of the flow times obtained. Was used to determine the intrinsic viscosity. Intrinsic viscosity = ln (T / T 0 ) / C [unit: dl /
g] Here, T and T 0 are the flow times of the para-aramid sulfate solution and sulfuric acid, respectively, and C indicates the para-aramid concentration (dl / g) in the para-aramid sulfate solution. (2) The porosity film is cut into a square shape, and the length of one side (Lc
m), weight (Wg), and thickness (Dcm) were measured. Assuming that the true specific gravity of para-aramid was 1.45 g / cm 3 , the porosity (% by volume) was determined from the following equation. Porosity = 100-100 × (W / 1.45) / (L 2 ×
D) Example 1 1. Polymerization of poly (paraphenyleneterephthalamide) Using a 5 l separable flask having a stirring blade, a thermometer, a nitrogen inlet tube and a powder addition port, poly (paraphenyleneterephthalamide). ) (Hereinafter sometimes referred to as PPTA). The flask was sufficiently dried, 4200 g of N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter, sometimes referred to as NMP) was charged, 272.7 g of calcium chloride dried at 200 ° C. for 2 hours was added, and the temperature was raised to 100 ° C. After the calcium chloride is completely dissolved, return to room temperature,
132.9 g of paraphenylenediamine (hereinafter sometimes referred to as PPD) was added and completely dissolved. While keeping this solution at 20 ° C. ± 2 ° C., 243.3 g of terephthalic acid chloride (hereinafter sometimes referred to as TPC) was added to 10
Add in portions about every 5 minutes. The solution is then cooled to 20 ° C ±
The mixture was aged for 1 hour while maintaining at 2 ° C., and stirred for 30 minutes under reduced pressure to remove bubbles. The obtained polymerization liquid (polymer dope) showed optical anisotropy. A part of the polymerization solution was sampled, reprecipitated with water, taken out as a polymer, and the resulting PP
When the intrinsic viscosity of TA was measured, it was 1.98 dl / g. 2. Production of Porous Film (Air Filter) The polymerization solution obtained by the polymerization in the above item 1 was used as it was as a PPTA solution for producing a porous film. A PPTA solution was formed into a film on a glass plate using a bar coater (film thickness: 0.60 mm) manufactured by Tester Sangyo KK and immersed in an acetone solution containing 1% by weight of NMP. After 10 minutes, the film was peeled off from the glass plate. The deposited film was taken out of the acetone solution and immersed in ion exchanged water for about 15 hours. Next, the film was taken out of the water, free water was wiped off, and then sandwiched between filter papers, and further sandwiched between glass cloths. With the film sandwiched between filter paper and glass cloth, place it on an aluminum plate and cover it with a nylon film,
The nylon film and the aluminum plate were sealed with gum, and a conduit for decompression was provided. Put the whole in a heat oven 12
The film was dried under reduced pressure at 0 ° C. The obtained film has a thickness of 264 μm,
The porosity was 86.8%. 1 and 2 show the results of observation with a scanning electron microscope. The obtained porous film is a nonwoven fabric made of fibrils having a diameter of 0.2 to 1 μm, and 90% or more of the pores observed on the glass plate side of the porous film have a pore diameter of about 1%. ~ 1
It was 0 μm. Also, the holes observed on the opposite side are:
90% or more thereof was about 0.5 μm. That is, the porous film of the para-oriented aromatic polyamide of the present invention,
The porous film is characterized in that it has a structure in which the pore size is relatively small on one side and large on the opposite side, that is, the porous film has a structure different in the thickness direction of the film. 3. Measurement of Air Permeability In order to use the obtained para-aramid porous film as an air filter, a Porous Material Co., Ltd. palm-porometer (porous material automatic pore measurement system)
Was measured for air permeability. The air flow rate of the porous film was 40 cc / sec at a gauge pressure of 1 kg / cm 2 and 2 kg / cm 2.
In cm 2 90cc / sec., at 3kg / cm 2 160cc /
240 cc / sec at 4 kg / cm 2 for 5 kg / cm 2
At 320 cc / sec and 6 kg / cm 2 at 410 cc / sec, and had an air permeability usable as an air filter. Further, the air filter of the para-aramid porous film had a strength such that it was not damaged even when pressurized to 6 kg / cm 2 as described above. The air filter comprising the porous film of the para-oriented aromatic polyamide of the present invention is excellent in heat resistance, rigidity and strength, in addition to the properties of the para-oriented aromatic polyamide, and has a thickness of 0.1 μm or less. It has a pore size suitable for removing fine particles and microorganisms and has high air permeability, so it is used for air filters for air conditioning, especially in clean rooms such as electronics-related factories, pharmaceutical factories, and medical institutions where cleanliness is required. Particularly useful as an air filter.
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1で得られたエアフィルタのガラス板側
の表面の構造を示す。図面に代わる写真(倍率1000
倍の走査型電子顕微鏡写真)。
【図2】実施例1で得られたエアフィルタの凝固液側の
表面の構造を示す。図面に代わる写真(倍率5000倍
の走査型電子顕微鏡写真)。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows the structure of the surface on the glass plate side of the air filter obtained in Example 1. A photo (magnification 1000)
Magnification scanning electron micrograph). FIG. 2 shows the structure of the surface on the coagulating liquid side of the air filter obtained in Example 1. A photograph instead of a drawing (a scanning electron microscope photograph at a magnification of 5,000).
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01D 53/22 B01D 61/00 - 71/82 B01D 39/00 - 41/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B01D 53/22 B01D 61/00-71/82 B01D 39/00-41/04
Claims (1)
以上が孔径が0.1〜5μmで、反対側の面の孔の90
%以上が孔径が0.5〜20μmであることを特徴とす
るパラ配向芳香族ポリアミドの多孔質フィルムからなる
エアフィルタ。(57) [Claims 1] A porosity of 70% or more and 90% of holes on one side
The above is a hole diameter of 0.1-5 μm, and 90% of the hole on the opposite surface.
% Or more of which has a pore diameter of 0.5 to 20 μm, wherein the air filter comprises a porous film of para-oriented aromatic polyamide.
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