(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線グラフト重合法によって得られる高分子によって、表面が修飾された、塩基性物質を除去するケミカルフィルターにおいて、該高分子が少なくとも（メタ）アクリル酸と化１で示す単量体（１）の共重合組成物であることを特徴とするケミカルフィルター。
【化１】
0003588004.tif 000013
（式中、Ｒ11はメチル基或いは水素を示す。Ｒ12は２価の有機基或いは直接結合を示す。）
【請求項２】
紫外線グラフト重合法によって得られる高分子によって、表面が修飾された、塩基性物質を除去するケミカルフィルターにおいて、該高分子が少なくとも（メタ）アクリル酸と化２で示す単量体（２）の共重合組成物であることを特徴とするケミカルフィルター。
【化２】
0003588004.tif 000014
（式中、Ｒ21はメチル基或いは水素を示す。Ｒ22は２価の有機基或いは直接結合を示す。Ｒ23は炭素数４以上のアルキル基或いはポリアルキレンオキサイド基を示す。）
【請求項３】
紫外線グラフト重合法によって得られる高分子によって、表面が修飾された、塩基性物質を除去するケミカルフィルターにおいて、該高分子が少なくとも（メタ）アクリル酸と化３で示す単量体（３）の共重合組成物であることを特徴とするケミカルフィルター。
【化３】
0003588004.tif 000015
（式中、Ｒ31はメチル基或いは水素を示す。Ｒ32は２価の有機基又は直接結合を示す。ｌは２以上の整数であり、  Ｚは炭素又は窒素を含む置換基であってｌと同じ数の価数を持つ基である。）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、有害な塩基性物質を除去するケミカルフィルターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の半導体工業の発展に伴い、半導体の集積度が向上すると同時に、極低濃度の気相中或いは水中のイオン性物質が半導体製造工程中に重大な問題を引き起こし、その製造歩留まりを低下させることが判った。この為に、ケミカルフィルターと云われる、特に極低濃度のイオン性物質の除去に効果の高い、フィルターが注目されている。イオン性物質の中でも、アンモニアは大気中に１０から２０ｐｐｂ程度、更に屋内では３０ｐｐｂ程度の濃度で含まれており、これが半導体製造工程で使用される化学増幅型レジストの酸触媒を中和し、その硬化プロセスが働かなくなるという問題が発生している。更に、博物館、美術館内の展示収納環境においてもアンモニアの濃度制御が必要であると云われている。
【０００３】
このような極低濃度のイオン性物質、特にアンモニアに代表される塩基性物質を除去する方法としては、例えば、特公昭５６−１０９３２号公報、特公平７−１１６３０７号公報、特公平６−２０５５４号公報などには、酸性基を有するポリマーを繊維状にしてフィルターとすることが記載されている。
【０００４】
特公昭５６−１０９３２号公報では、ポリビニルアルコール系合成繊維を用い、部分的にポリエン化ポリビニールアルコールとして、その残留ビニルアルコール部分の水酸基との硫酸エステル化反応により硫酸エステル基を導入する方法が記載されている。この方法は繊維表面でも行うことが可能で、尚かつイオン交換基が２．５当量／ｋｇ以上の高い濃度で、直接繊維表面に付与できる点など、優れた方法である。また、特公平７−１１６３０７号公報では、ポリ（モノビニル芳香族化合物）を主成分とする繊維状成形物を気体状無水硫酸で処理し、繊維状形成物の表面をスルホン化することが述べられている。この方法は反応工程がシンプルで処理速度を増すことができるので、優れた方法ではある。しかし、これら２つの特許では硫酸を使用するために、反応後ポリマーが硫酸によってダメージを受け、反応副生成物が生成し易い。特に半導体製造工程では、このような未制御の反応副生成物の発生は、重大な問題である。
【０００５】
更に特公平６−２０５５４号公報には電離性放射線をポリエステル系繊維や不織布等に照射した後に重合性モノマーを表面にグラフト重合させる方法が記載されている。電離放射線としては、具体的にα線や電子線が好ましいとあり、このような高エネルギー放射線を用いると、繊維表面にラジカルが発生し、基材に直接グリシジルメタクリレートなどの単量体をグラフトすることができる。しかし、この方法では、高エネルギー装置を使用するために、真空装置などの製造設備が必要であり、またグラフト重合も気相中にて行われる為に、製造速度も遅く、作製されるケミカルフィルターは高コストとなるという問題点があった。
【０００６】
これらの製造上の諸問題を解決するべく特表平６−５０９２０８号公報には紫外線照射を用いて、ポリオレフィン繊維上へ素早く、効果的にグラフト重合を行う方法が述べられている。しかし、この方法では元来、不織布の水へのぬれ性を改善させる為に用いられる手法として記載されており、極低濃度の塩基性物質を除去するには、その能力の問題や、反応中間体としての水溶性オリゴマーの問題など、幾つかの問題点が残っていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、高性能で、有害な塩基性性物質を効率よく除去するケミカルフィルターを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは検討した結果、紫外線グラフト重合法によって得られる高分子によって、表面が修飾された、塩基性物質を除去するケミカルフィルターにおいて、該高分子が少なくとも（メタ）アクリル酸と化４で示される単量体（１）の共重合組成物であることを特徴とするケミカルフィルターによって上記問題を解決した。
【０００９】
【化４】
0003588004.tif 000002
【００１０】
式中、Ｒ１１はメチル基或いは水素を示す。Ｒ１２は２価の有機基或いは直接結合を示す。
【００１１】
また、紫外線グラフト重合法によって得られる高分子によって、表面が修飾された、塩基性物質を除去するケミカルフィルターにおいて、該高分子が、少なくとも（メタ）アクリル酸と化５で示される単量体（２）の共重合組成物であることを特徴とするケミカルフィルターによって上記問題を解決した。
【００１２】
【化５】
0003588004.tif 000003
【００１３】
式中、Ｒ２１はメチル基或いは水素を示す。Ｒ２２は２価の有機基或いは直接結合を示す。Ｒ２３は炭素数４以上のアルキル基或いはポリアルキレンオキサイド基を示す。
【００１４】
また、紫外線グラフト重合法によって得られる高分子によって、表面が修飾された、塩基性物質を除去するケミカルフィルターにおいて、該高分子が、少なくとも（メタ）アクリル酸と化６で示される単量体（３）の共重合組成物であることを特徴とするケミカルフィルターによって上記問題を解決した。
【００１５】
【化６】
0003588004.tif 000004
【００１６】
式中、Ｒ３１はメチル基或いは水素を示す。Ｒ３２は２価の有機基又は直接結合を示す。ｌは２以上の整数であり、Ｚは炭素又は窒素を含む置換基であってｌと同じ数の価数を持つ基である。
【００１７】
更に、紫外線グラフト重合法によって得られる高分子によって、表面が修飾された、塩基性物質を除去するケミカルフィルターにおいて、該高分子が少なくとも（メタ）アクリル酸を含み、そのガラス転移点が室温以下であることを特徴とするケミカルフィルターによって上記問題を解決した。
【００１８】
更に、紫外線グラフト重合法によって得られ、少なくともスルホン酸基を有する高分子によって、表面が修飾されたケミカルフィルターであって、該ケミカルフィルターの基材が、ポリプロピレン或いはポリエチレンを主成分とすることを特徴とするケミカルフィルターによって上記問題を解決した。
【００１９】
更に、紫外線グラフト重合法によって得られ、少なくとも３次元架橋されるか、多重分岐した高分子によって、表面が修飾されたケミカルフィルターであって、該ケミカルフィルターの基材が、ポリプロピレン或いはポリエチレンを主成分とすることを特徴とするケミカルフィルターによって上記問題を解決した。
【００２０】
更に、紫外線グラフト重合法によって得られた高分子によって表面が修飾されたケミカルフィルターにおいて、紫外線グラフト重合後、該ケミカルフィルターを充分に水洗した後、有機溶剤によって光増感剤を洗浄除去することを特徴とするケミカルフィルターの製造方法によって上記問題を解決した。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。
紫外線グラフト重合法とは基本的に、紫外線によって繊維上にラジカルを生成する方法、紫外線を吸収する活性基をもつ繊維を利用する方法、光増感剤を通じて繊維上にラジカルを形成する方法が知られている。しかし放射線に比べ紫外線はエネルギーが小さいために、工業的に重要な方法としては最後の２つの方法で、特に最後の方法は低コストで紫外線グラフトができるので重要である。
【００２２】
紫外線グラフト重合法で用いられる光増感剤とは、ベンゾインブチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、ジエトキシアセトフェノン、アシロキシムエステル、塩素化アセトフェンノン、ヒドロキシアセトフェノン、アシルフォスフィンオキサイド等のアセトフェンノン構造を持つ光増感剤、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ジベンゾスベロン、２−エチルアンスラキノン、イソブチルチオキサンソン、ベンジル等のチオキザンソン構造を持つ光増感剤、ベンゾイルペルオキシド等の過酸化物、Ｆｅ３＋、Ｃｅ４＋、ＵＯ２２＋等の金属イオン等が用いることができる。
【００２３】
光増感剤を用いた紫外線グラフト重合法とは、グラフトさせるべき単量体と光増感剤を溶解した溶液中に不織布を含浸させ、脱酸素の条件下で紫外線を照射して行われる。この時に照射される紫外線は４００ｎｍ以下２００ｎｍ以上の近紫外線の領域の光で、光増感剤がこの光を受けて励起し、繊維の構成材料であるポリオレフィンから水素を引き抜きラジカルを形成する。生成したラジカルは単量体と反応し、グラフト点となる。反応した単量体は次々他の単量体と反応し、グラフト点で化学的に結合したグラフトされたポリマーとなる。その後グラフトされていない単量体、オリゴマー、ポリマーを除去して、紫外線グラフト法は完了する。脱酸素の条件下とは雰囲気をアルゴンや窒素による置換や減圧下として重合の阻害要因となる酸素を除去する方法で、コスト的には窒素置換が簡便である。
【００２４】
単量体と光増感剤を溶解する溶液とは、水を含む高沸点溶媒が適当である。特に水は重合阻害要因もなく、用いられる紫外線にも比較的透明であるので有効である。高沸点溶媒とはシクロヘキサノン、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、エチレンカーボネイト等沸点が８０℃以上の溶媒が適切である。
【００２５】
単量体と光増感剤の比率は２０：１から５００：１、好ましくは５０：１から２００：１が適切である。光増感剤の比率が大きくなるとグラフト点は増加するが、未グラフト状態のオリゴマー、ポリマーが増加して好ましくなく、また光増感剤の比率が小さすぎるとグラフト点が少なくなり、グラフト量が低下する。グラフト量とは作製されたケミカルフィルターの重量あたり、イオン交換能を有する官能基がどの程度グラフトされたかを示す量で、通常０．０１ｍｍｏｌ／ｇから２０ｍｍｏｌ／ｇ程度、好ましくは１ｍｍｏｌ／ｇから１２ｍｍｏｌ／ｇ程度である。本発明では、共重合体の場合との比較が必要であるので、グラフトされた酸性基量を明確にするために、グラフト量の代わりに酸性基付与量で示した。
【００２６】
本発明における単量体とは、アクリル酸、メタクリル酸の他に、単量体（１）で示されるスルホン酸を有する単量体、単量体（２）で示される長鎖アルキル基またはポリアルキレンオキサイド基を有する単量体、単量体（３）で示される多官能性単量体を意味する。特にアクリル酸は反応性が高く、紫外線グラフト重合法においては優れた単量体である。
【００２７】
単量体（１）は次式で示される化合物であって、単量体（１）の具体例としては、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、メタリルオキシベンゼンスルホン酸、スルホエチルメタクリレート、スルホブチルメタクリレート、スチレンスルホン酸、ビニルベンジルスルホン酸などが挙げられるが、アクリル酸との共重合性の関係から、アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸は特に優れた単量体である。
【００２８】
【化７】
0003588004.tif 000005
【００２９】
式中、Ｒ１１はメチル基或いは水素を示す。Ｒ１２は２価の有機基或いは直接結合を示す。
【００３０】
単量体（２）は次式で示される化合物である。
【化８】
0003588004.tif 000006
【００３１】
式中、Ｒ２１はメチル基或いは水素を示す。Ｒ２２は２価の有機基或いは直接結合を示す。Ｒ２３は炭素数４以上のアルキル基或いはポリアルキレンオキサイド基を示す。
【００３２】
具体的には、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、ｎ−オクチルメタクリレート、デシルアクリレート、デシルメタクリレート、β−エトキシエチルアクリレート、β−エトキシエチルメタクリレート、更に下記の化合物などが挙げられる。
【００３３】
【化９】
0003588004.tif 000007
【００３４】
このような単量体は（メタ）アクリル酸と共重合体を形成すると、グラフトされた共重合体のガラス転移点を引き下げる働きをする。ポリ（メタ）アクリル酸の堅い高分子では、吸着した塩基性物質の重合体内部への拡散はかなり制限されるが、共重合させることによって室温以下に引き下げられたガラス転移点を持つ共重合体では、高分子自体の運動によって、吸着物資が共重合体内部に拡散し易くなり、結果として吸着量の増大につながり、ケミカルフィルターとしての能力を高めることになる。本発明での室温とは３０℃を意味する。
【００３５】
単量体（３）は次式で示される化合物である。
【００３６】
【化１０】
0003588004.tif 000008
【００３７】
式中、Ｒ３１はメチル基或いは水素を示す。Ｒ３２は２価の有機基又は直接結合を示す。ｌは２以上の整数であり、Ｚは炭素又は窒素を含む置換基であってｌと同じ数の価数を持つ基である。
【００３８】
具体的には、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジメタクリレート、１，３−ブタンジオールジアクリレート、１，３−ブタンジオールジメタクリレート、ジメチロール−トリシクロデカンジアクリレート、２−ヒドロキシ−３−アクリロイロキシプロピルメクリレート、アジピン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、アジピン酸ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ビスジエチレングリコールフタレートジアクリレート、ビスジエチレングリコールフタレートジメタクリレート、ビスオキシエチレン化ビスフェノールＡジアクリレート、ノボラックアクリレート、Ｎ，Ｎ′−メチレンビスアクリルアミド、ジビニルベンゼンなどが挙げられる。
【００３９】
本発明におけるケミカルフィルターは、紫外線グラフト重合を行った後、水或いは温水、熱水にて注意深く洗浄され、反応途中の水溶性オリゴマーや未反応単量体を除去する。しかし、ベンゾフェノンのような光増感剤は水に対する溶解性が著しく低く、そのままケミカルフィルターに残存してしまう。残存したベンゾフェノン或いはその光分解物は、除去に揮発し、再汚染の原因となるために、充分に除かなければならない。ベンゾフェノンに代表される光増感剤は有機溶剤としては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、トルエンなどの低沸点有機溶剤が好ましい。特にエタノール、イソプロピルアルコール、アセトン、メチルエチルケトンなどは光増感剤の溶解性が高く特に好ましい。有機溶剤による洗浄後、乾燥工程を経て、ケミカルフィルターは作製される。
【００４０】
本発明における基材としては、メルトブロー法、スパンボンド法で作製された長繊維を用いた不織布、２０ｍｍから７０ｍｍ程度の短繊維を空気中で解繊したのちウェブとして、カート法や水流交絡法によって繊維間の絡みを持たせた不織布、またこのウェブに熱をかけ繊維を熱融着させて強度を増した不織布、ラテックスなどによって繊維間を接着させ強度を増した不織布、更に、３ｍｍから２０ｍｍ程度の短繊維を水中で解繊し、水流交絡や熱融着によって強度を増した不織布など多種のものが使用できる。用いられる繊維としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系繊維の他、低融点部分を繊維の表面に持つ芯鞘構造を有する繊維、機械的な衝撃を与えることで分割された分割繊維等も用いることができる。
【００４１】
ケミカルフィルターによって除去されるべき塩基性物質とは、半導体等の製造工程においては、気相中のアンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、トリエチルアミン等の含窒素化合物、ナトリウムイオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオンなどのアルカリ金属イオンやアルカリ土類金属イオン等である。またこのケミカルフィルターは水中でも利用できて、重金属、更にカルシウム、マグネシウム、アルミニウム、亜鉛、鉄等の金属イオンも除去することができる。
【００４２】
【実施例】
以下、実施例により更に本発明を詳細に説明するが、本発明の趣旨を超えない限り、これらに限定されるものではない。
【００４３】
実施例１
繊維径３３ミクロン、繊維長６０ｍｍのポリプロピレン（ＰＰ）よりなる繊維７０重量部と１７ミクロン、繊維長６５ｍｍの芯鞘構造を有するバインダー繊維（芯部分は融点１６１℃のＰＰ、鞘部分は融点１４２℃のＰＰ−ポリエチレン（ＰＥ）共重合体）３０重量部を空気中で解繊し、カード法にてウェブを作製し、１５０℃に加熱してバインダー部分の鞘部分を融解させて、シート強度の高い、目付量１００ｇ／ｍ２の基材ａを作製した。次に以下の水溶液ａを作製した。
【００４４】
アクリル酸（ＡＡ）                                  ３０      重量部
アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸（ＡＭＰＳ）  ３０      重量部
ベンゾフェノン                                        １．０  重量部
水                                                  ３９      重量部
【００４５】
作製した水溶液ａを基材ａに含浸させて、脱酸素状態で両面から紫外線を照射し、ＡＡとＡＭＰＳの共重合体をグラフト重合した。次に６０℃の温水で水洗し、更にアセトンで洗浄を行い、ケミカルフィルターａを得た。このときのグラフト率は６６％（付与された総酸性基はＡＡ＋ＡＭＰＳで３．７ｍｍｏｌ／ｇ）、ＡＭＰＳの重合モル比は１５％であった。このケミカルフィルターａの圧力損失は、通気速度３０ｃｍ／ｓｅｃで１．０ｍｍＨ２Ｏであった。
【００４６】
実施例２
繊維径１７ミクロン、繊維長６８ｍｍのＰＰ繊維を空気中で解繊し、カード法にて繊維を交絡し、目付量９０ｇ／ｍ２の基材ｂを作製した。次に以下の水溶液ｂを作製した。
【００４７】
ＡＡ                                                ３２      重量部
ＡＭＰＳ                                                ９０      重量部
ベンゾフェノン                                        １．０  重量部
水                                                  ６２      重量部
【００４８】
作製した水溶液ｂを基材ｂに含浸させて、脱酸素状態で両面から紫外線を照射し、ＡＡとＡＭＰＳの共重合体をグラフト重合した。次に５０℃の温水で水洗し、更にイソプロピルアルコールで洗浄を行い、ケミカルフィルターｂを得た。この時のグラフト率は１６０％（付与された総酸性基量はＡＡ＋ＡＭＰＳで４．３ｍｍｏｌ／ｇ）、ＡＭＰＳの重合モル比は２５％であった。このケミカルフィルターｂの圧力損失は通気速度３０ｃｍ／ｓｅｃで０．７６ｍｍＨ２Ｏであった。
【００４９】
実施例３
繊維径１２ミクロン、繊維長７０ｍｍのＰＰ繊維６０重量部と、繊維径１７ミクロン、繊維長６８ｍｍのＰＰ繊維４０重量部を空気中で解繊し、カード法によって繊維を交絡し、目付量６０ｇ／ｍ２の基材ｃを作製した。次に以下の水溶液ｃを作製した。
【００５０】
ＡＡ                                                ３２      重量部
エチレングリコールジメタクリレート                    ３．２  重量部
ベンゾフェノン                                        ０．８  重量部
水                                                  ４６．８  重量部
【００５１】
作製した水溶液ｃを基材ｃに含浸させて、脱酸素状態で両面から紫外線を照射し、３次元に架橋されたポリアクリル酸をグラフト重合した。次に７０℃の熱水で洗浄し、更にイソプロピルアルコールと水の９０対１０の重量比で混合した溶剤で洗浄し、ケミカルフィルターｃを得た。この時のグラフト率は２５９％で、付与されたカルボン酸基は１０ｍｍｏｌ／ｇであった。このケミカルフィルターｃの圧力損失は通気速度３０ｃｍ／ｓｅｃで０．８０ｍｍＨ２Ｏであった。
【００５２】
実施例４
繊維径３３ミクロン、繊維長６０ｍｍのＰＰよりなる繊維７０重量部と１７ミクロン、繊維長６５ｍｍの芯鞘構造を有するバインダー繊維（芯部分は融点１６１℃のＰＰ、鞘部分は融点１４２℃のＰＰ−ＰＥ共重合体）３０重量部を空気中で解繊し、カード法にてウェブを作製し、１５０℃に加熱してバインダー部分の鞘部分を融解させて、シート強度の高い、目付量５０ｇ／ｍ２の基材ｄを作製した。次に以下の水溶液ｄを作製した。
【００５３】
ＡＡ                                                １４      重量部
ｎ−ブチルアクリレート（ＢＡ）                        ４      重量部
テトラエチレングリコールアクリレート（ＴＥＧＡ）    ２０      重量部
ベンゾフェノン                                        ０．５  重量部
水                                                  ４０      重量部
【００５４】
作製した水溶液ｄを基材ａに含浸させて、脱酸素状態で両面から紫外線を照射し、ＡＡ＋ＢＡ＋ＴＥＧＡの共重合体をグラフト重合した。次に、４０℃の温水にて洗浄し、更にエタノールで洗浄して、ケミカルフィルターｄを作製した。この時のグラフト率は１５０％で、付与されたカルボン酸量は２ｍｍｏｌ／ｇであった。またグラフト重合された共重合体のガラス転移点は２５℃であった。このケミカルフィルターｄの圧力損失は通気速度３０ｃｍ／ｓｅｃで０．７３ｍｍＨ２Ｏであった。
【００５５】
実施例５
繊維径１２ミクロン、繊維長７０ｍｍのＰＰ繊維７０重量部と、繊維径１７ミクロン、繊維長６８ｍｍのＰＰ繊維３０重量部を空気中で解繊し、カード法によって繊維を交絡し、目付量５０ｇ／ｍ２の基材ｅを作製した。次に以下の水溶液ｅを作製した。
【００５６】
ＡＡ                                                １８      重量部
ヘキサエチレングリコールアクリレエート              ３０      重量部
ネオペンチルグリコールジアクリレート                  ０．６  重量部
ベンゾフェノン                                        ０．５４重量部
水                                                  ４０      重量部
【００５７】
作製した水溶液ｅを基材ｅに含浸させて、脱酸素状態で両面から紫外線を照射し、３次元に架橋されたポリアクリル酸をグラフト重合した。次に４０℃の温水で洗浄し、更にメタノールで洗浄し、ケミカルフィルターｅを得た。この時のグラフト率は１９０％で、付与されたカルボン酸基は２．５ｍｍｏｌ／ｇであり、重合された高分子のガラス転移点は２７℃であった。このケミカルフィルターｅの圧力損失は通気速度３０ｃｍ／ｓｅｃで０．４８ｍｍＨ２Ｏであった。
【００５８】
実施例６
繊維径４０ミクロン、繊維長６０ｍｍのＰＰよりなる繊維７０重量部と繊維径２５ミクロン、繊維長６５ｍｍの芯鞘構造を有するバインダー繊維（芯部分は融点１６１℃のＰＰ、鞘部分は融点１４２℃のＰＰ−ＰＥ共重合体）３０重量部を空気中で解繊し、カード法にてウェブを作製し、１５０℃に加熱してバインダー部分の鞘部分を融解させて、シート強度の高い、目付量６０ｇ／ｍ２の基材ｆを作製した。次に以下の水溶液ｆを作製した。
【００５９】
ＡＡ                                                ４０      重量部
ジエチレングリコールジアクリレート                    ０．４  重量部
ベンゾフェノン                                        ０．８  重量部
水                                                  ４５      重量部
【００６０】
作製した水溶液ｆを基材ｆに含浸させて、脱酸素状態で両面から紫外線を照射し、３次元に架橋されたポリアクリル酸をグラフト重合した。次に６０℃の熱水で洗浄し、更にメチルエチルケトンで洗浄し、ケミカルフィルターｆを得た。この時のグラフト率は２５０％で、付与されたカルボン酸基は９ｍｍｏｌ／ｇであった。このケミカルフィルターｆの圧力損失は通気速度３０ｃｍ／ｓｅｃで０．６ｍｍＨ２Ｏであった。
【００６１】
実施例７
繊維径１７ミクロン、繊維長６８ｍｍのＰＰ繊維を空気中で解繊し、カード法にて繊維を交絡し、目付量１００ｇ／ｍ２の基材ｇを作製した。次に以下の水溶液ｇを作製した。
【００６２】
ＡＡ                                                ３２      重量部
ＡＭＰＳ                                                ９０      重量部
１，６−ヘキサンジオールジアクリレート                １．２  重量部
ベンゾフェノン                                        １．０  重量部
水                                                  ６２      重量部
【００６３】
作製した水溶液ｇを基材ｇに含浸させて、脱酸素状態で両面から紫外線を照射し、ＡＡとＡＭＰＳの架橋共重合体をグラフト重合した。次に５０℃の温水で水洗し、更にメチルイソブチルケトンで洗浄を行い、ケミカルフィルターｇを得た。この時のグラフト率は１６５％（付与された総酸性基量はＡＡ＋ＡＭＰＳで４．３ｍｍｏｌ／ｇ）、ＡＭＰＳの重合モル比は２５％であった。このケミカルフィルターｇの圧力損失は通気速度３０ｃｍ／ｓｅｃで０．８６ｍｍＨ２Ｏであった。
【００６４】
比較例１
以下の水溶液ｈを作製した。
ＡＡ                                                ４０      重量部
ベンゾフェノン                                        ０．２  重量部
水                                                  ６０      重量部
【００６５】
作製した水溶液ｈを基材ａに含浸させて、脱酸素状態で両面から紫外線を照射し、ＡＡをグラフト重合した。次に６０℃の温水で水洗し、ケミカルフィルターｈを得た。このときのグラフト率は９３％、付与されたカルボン酸量は６ｍｍｏｌ／ｇであった。また形成重合体のガラス転移点は１８０℃以上であった。このケミカルフィルターｈの圧力損失は、通気速度３０ｃｍ／ｓｅｃで１．１ｍｍＨ２Ｏであった。
【００６６】
実施例及び比較例における、基材目付量（ｇ／ｍ２）、グラフト率（％）、ケミカルフィルター総重量（ｇ／ｍ２）、酸性基の付与量（ｍｍｏｌ／ｇ）、圧力損失（ｍｍＨ２Ｏ）を表１に与えた。ここでグラフト率とは、（グラフト重合体の重量／基材の目付量×１００）で示される数である。またカルボン酸或いはスルホン酸等酸性基の付与量は、一定濃度の水酸化カリウム水溶液中でにケミカルフィルターを充分に浸せきさせ、置換されたカリウム量を滴定法によって求めた値である。
【００６７】
【表１】
0003588004.tif 000009
【００６８】
アンモニア除去能力の測定
ガステック製パーミュエーターＰＤ−ＩＢを用いて、一定濃度のアンモニアを発生させて、更に空気で希釈して８００ｐｐｂのアンモニアを作製した。この濃度のアンモニアを通気速度１０．６ｃｍ／ｓｅｃでケミカルフィルターに通過させて、アンモニア濃度の変化をガス検知管によって調べた。アンモニアの除去能力比較の代表値として、４０ｐｐｂのアンモニアが検出された時点（９５％の除去能力）までの時間を表２に与えた。実験は２３℃で行った。
【００６９】
【表２】
0003588004.tif 000010
【００７０】
以上のごとく、カルボン酸単独での有効に利用された酸性基の比率２２％に比べて、ＡＭＰＳを導入したケミカルフィルターは低濃度域のアンモニアを充分に除去していることが判る。また、カルボン酸基単独では、他のモノマーとの共重合体を形成し、そのガラス転移点を引き下げることによっても、アンモニアの除去効率は改善されるのが判った。
【００７１】
表面に残留するベンゾフェノンの比較
ケミカルフィルター表面に光増感剤であるベンゾフェノンが残留すると、ゆっくりと気化して、半導体の表面の汚染源となる。このためにベンゾフェノンの残留には特に注意が必要である。このベンゾフェノンの残留量を調査した。一定量の各種ケミカルフィルターをメタノールで超音波抽出を行い、ＨＰ製Ｇ１８００ＧＣＤを用いて、ベンゾフェノン及びその反応生成物の濃度を測定した。結果を表３に与えた。
【００７２】
【表３】
0003588004.tif 000011
【００７３】
以上の結果、温水処理によっても表面に残留するベンゾフェノンは減少するが、十分ではなく、有機溶剤による洗浄が効果高いことが判る。
【００７４】
水中に溶出するポリマーの比較
ケミカルフィルターを水中で使用すること目的として、グラフトされた高分子の水への再溶出の有無を調べた。試験は一定量の水に、一定量のケミカルフィルターを入れ、２０分超音波抽出を行い、溶出したポリマー或いはオリゴマーをＧＰＣ（ゲルパーミュエーションクロマトグラフィ）を用いて、その相対濃度で比較した。結果を表４に与えた。
【００７５】
【表４】
0003588004.tif 000012
【００７６】
以上の結果では、架橋構造体を形成することによって、水溶性のオリゴマーやポリマーの生成が抑制され、気相中だけでなく、水中での使用が可能になった。
【００７７】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、高性能で、有害な塩基性性物質を効率よく除去するケミカルフィルターを提供することができた。