JP2000167434A - エレクトレット材料およびこれを用いたエレクトレットフィルタ - Google Patents
エレクトレット材料およびこれを用いたエレクトレットフィルタInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高い表面電荷密度を有し、化学物質などによ
る性能劣化の防止されたエレクトレット材料を得る。 【解決手段】 エレクトレット材料10は、高分子材料
11に双極子モーメント13を有する分子量1000以
下の有機化合物分子を分散し、双極子を配向処理したも
のである。
る性能劣化の防止されたエレクトレット材料を得る。 【解決手段】 エレクトレット材料10は、高分子材料
11に双極子モーメント13を有する分子量1000以
下の有機化合物分子を分散し、双極子を配向処理したも
のである。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体、電子機器、
薬品もしくは生化学的物質等の製造雰囲気、電子機器の
内部雰囲気、または住居屋内の居住雰囲気を清浄化する
ため等に用いるエレクトレットフィルタおよびその材料
に関するものである。
薬品もしくは生化学的物質等の製造雰囲気、電子機器の
内部雰囲気、または住居屋内の居住雰囲気を清浄化する
ため等に用いるエレクトレットフィルタおよびその材料
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】エレクトレット材料とは、半永久的に電
荷を保持し、外部に対して電気力を及ぼす物質であり、
静電気力によって、比較的軽い物体をマグネットのよう
に引きつける能力がある。エレクトレットフィルタは、
この能力をもって、クーロン力と誘起力を利用して、雰
囲気中に浮遊する塵埃を除去するもので、集塵フィルタ
として利用される。
荷を保持し、外部に対して電気力を及ぼす物質であり、
静電気力によって、比較的軽い物体をマグネットのよう
に引きつける能力がある。エレクトレットフィルタは、
この能力をもって、クーロン力と誘起力を利用して、雰
囲気中に浮遊する塵埃を除去するもので、集塵フィルタ
として利用される。
【0003】エレクトレット材料には、電荷を注入する
ことにより、誘電体の分極状態を得る電荷注入型エレク
トレット材料と、誘電体内の双極子を電界により配向さ
せて分極状態を得る双極子配向型エレクトレット材料と
があり、工業的に生産されるエレクトレットフィルタ
は、一般に、電荷注入型エレクトレット材料を用いたも
のである。
ことにより、誘電体の分極状態を得る電荷注入型エレク
トレット材料と、誘電体内の双極子を電界により配向さ
せて分極状態を得る双極子配向型エレクトレット材料と
があり、工業的に生産されるエレクトレットフィルタ
は、一般に、電荷注入型エレクトレット材料を用いたも
のである。
【0004】電荷注入型エレクトレット材料は、高分子
材料に、コロナ帯電器などの帯電器または電極による電
圧印加によって電荷注入を行い、上記材料内に電荷を保
持させることにより、分極を形成するものが多い。上記
高分子材料としては、例えばポリプロピレン、ポリエチ
レン、ポリスチレン、ポリ四フッ化エチレン、四フッ化
エチレン・六フッ化プロピレン共重合体もしくはテトラ
フルオロエチレンなどの合成樹脂またはこれらの共重合
体やブレンド組成物などが挙げられる。
材料に、コロナ帯電器などの帯電器または電極による電
圧印加によって電荷注入を行い、上記材料内に電荷を保
持させることにより、分極を形成するものが多い。上記
高分子材料としては、例えばポリプロピレン、ポリエチ
レン、ポリスチレン、ポリ四フッ化エチレン、四フッ化
エチレン・六フッ化プロピレン共重合体もしくはテトラ
フルオロエチレンなどの合成樹脂またはこれらの共重合
体やブレンド組成物などが挙げられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電荷注入型エレクトレット材料は、エレクトレット
フィルタ用の材料として求められる帯電電荷量または帯
電寿命などは非常に良好であるが、集塵によりエレクト
レット材料上に化学物質などが吸着すると、エレクトレ
ット性能が急激に劣化することが知られている。これ
は、エレクトレット材料が保持している電荷が、吸着し
た化学物質などと反応して消滅したり、その化学物質な
どを伝って減衰するためと考えられている。例えば、通
常、約1年程度の帯電寿命を有するエレクトレットフィ
ルタを、タバコの煙に暴露すると、数日から1ヶ月の間
にそのエレクトレットフィルタとしての性能を失う。こ
れは、タバコの煙に含まれるヤニやニコチン成分による
電荷の減衰が原因であると考えられる。
来の電荷注入型エレクトレット材料は、エレクトレット
フィルタ用の材料として求められる帯電電荷量または帯
電寿命などは非常に良好であるが、集塵によりエレクト
レット材料上に化学物質などが吸着すると、エレクトレ
ット性能が急激に劣化することが知られている。これ
は、エレクトレット材料が保持している電荷が、吸着し
た化学物質などと反応して消滅したり、その化学物質な
どを伝って減衰するためと考えられている。例えば、通
常、約1年程度の帯電寿命を有するエレクトレットフィ
ルタを、タバコの煙に暴露すると、数日から1ヶ月の間
にそのエレクトレットフィルタとしての性能を失う。こ
れは、タバコの煙に含まれるヤニやニコチン成分による
電荷の減衰が原因であると考えられる。
【0006】また、製品の精密化または高度化に伴っ
て、メーカーの製造ラインの雰囲気や機器内部の雰囲気
の清浄化の必要性がさらに増し、また一般住居内の空気
汚染が問題となり、空気清浄に対する要求が高まりつつ
ある。
て、メーカーの製造ラインの雰囲気や機器内部の雰囲気
の清浄化の必要性がさらに増し、また一般住居内の空気
汚染が問題となり、空気清浄に対する要求が高まりつつ
ある。
【0007】本発明は、かかる課題を解決するためにな
されたものであり、高い表面電荷密度を有し、化学物質
などによる性能劣化が防止されたエレクトレット材料お
よびこの材料を用いた集塵性能の高いエレクトレットフ
ィルタを得ることを目的とするものである。
されたものであり、高い表面電荷密度を有し、化学物質
などによる性能劣化が防止されたエレクトレット材料お
よびこの材料を用いた集塵性能の高いエレクトレットフ
ィルタを得ることを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係る第1のエレ
クトレット材料は、配向した双極子モーメントを有し、
分子量が1000以下の有機化合物分子を、高分子材料
に混合または分散してなるものである。
クトレット材料は、配向した双極子モーメントを有し、
分子量が1000以下の有機化合物分子を、高分子材料
に混合または分散してなるものである。
【0009】本発明に係る第2のエレクトレット材料
は、配向した双極子モーメントを有する無機化合物分子
を、高分子材料に混合または分散してなるものである。
は、配向した双極子モーメントを有する無機化合物分子
を、高分子材料に混合または分散してなるものである。
【0010】本発明に係る第3のエレクトレット材料
は、上記第1または第2のエレクトレット材料におい
て、高分子材料に電荷が注入されているものである。
は、上記第1または第2のエレクトレット材料におい
て、高分子材料に電荷が注入されているものである。
【0011】本発明に係る第4のエレクトレット材料
は、上記第1ないし第3のいずれかのエレクトレット材
料において、双極子モーメントが0.5debye〜1
5debyeのものである。
は、上記第1ないし第3のいずれかのエレクトレット材
料において、双極子モーメントが0.5debye〜1
5debyeのものである。
【0012】本発明に係る第5のエレクトレット材料
は、上記第1ないし第4のいずれかのエレクトレット材
料において、双極子モーメントを有する分子を1立方セ
ンチメートルあたり1010〜1022個含有したものであ
る。
は、上記第1ないし第4のいずれかのエレクトレット材
料において、双極子モーメントを有する分子を1立方セ
ンチメートルあたり1010〜1022個含有したものであ
る。
【0013】本発明に係る第1のエレクトレットフィル
タは、上記第1ないし第5のいずれかのエレクトレット
材料を用いたものである。
タは、上記第1ないし第5のいずれかのエレクトレット
材料を用いたものである。
【0014】本発明に係る第2のエレクトレットフィル
タは、上記第1のエレクトレットフィルタの形状がコル
ゲート積層型のものである。
タは、上記第1のエレクトレットフィルタの形状がコル
ゲート積層型のものである。
【0015】本発明に係る第3のエレクトレットフィル
タは、上記第1のエレクトレットフィルタの形状がハニ
カム型のものである。
タは、上記第1のエレクトレットフィルタの形状がハニ
カム型のものである。
【0016】本発明に係る第4のエレクトレットフィル
タは、上記第3のエレクトレットフィルタにおいて、ハ
ニカムコア寸法に対するハニカム奥行きの比(ハニカム
奥行き/ハニカムコア寸法)が0.015〜100のも
のである。
タは、上記第3のエレクトレットフィルタにおいて、ハ
ニカムコア寸法に対するハニカム奥行きの比(ハニカム
奥行き/ハニカムコア寸法)が0.015〜100のも
のである。
【0017】本発明に係る第5のエレクトレットフィル
タは、上記第1のエレクトレットフィルタに用いたエレ
クトレット材料が不織布の形態のものである。
タは、上記第1のエレクトレットフィルタに用いたエレ
クトレット材料が不織布の形態のものである。
【発明の実施の形態】本発明の第1の実施の形態のエレ
クトレット材料は、双極子モーメントを有し、分子量1
000以下の有機化合物分子を、高分子材料に混合また
は分散し、上記双極子の配向処理を行うことにより、エ
レクトレットの性能を得たものである。
クトレット材料は、双極子モーメントを有し、分子量1
000以下の有機化合物分子を、高分子材料に混合また
は分散し、上記双極子の配向処理を行うことにより、エ
レクトレットの性能を得たものである。
【0018】上記有機化合物の分子量が1000以下で
あるので、双極子の配向が容易であり、大きな分極を得
ることができ、表面電荷量が所望の大きさとなる。即
ち、分子量が上記範囲を越える分子に比べ、分子の配向
処理時において、配向し易い。配向し易さは、配向する
分子の数、配向時の双極子モーメント方向が配向処理時
の電界方向に近づくという形で現れる。分極電荷によ
り、表面電荷を得る双極子分極型エレクトレットでは、
大きな分極電荷を得ることが可能となる。また、電荷注
入型エレクトレットでは、注入した電荷を保持する能力
が向上する。
あるので、双極子の配向が容易であり、大きな分極を得
ることができ、表面電荷量が所望の大きさとなる。即
ち、分子量が上記範囲を越える分子に比べ、分子の配向
処理時において、配向し易い。配向し易さは、配向する
分子の数、配向時の双極子モーメント方向が配向処理時
の電界方向に近づくという形で現れる。分極電荷によ
り、表面電荷を得る双極子分極型エレクトレットでは、
大きな分極電荷を得ることが可能となる。また、電荷注
入型エレクトレットでは、注入した電荷を保持する能力
が向上する。
【0019】本発明の第2の実施の形態のエレクトレッ
ト材料は、高分子材料に双極子モーメントを有する無機
化合物分子を混合または分散したもので、双極子の配向
処理を行うことにより、エレクトレットの性能を得たも
のである。無機化合物を用いることにより、大きな表面
電荷が得られる。
ト材料は、高分子材料に双極子モーメントを有する無機
化合物分子を混合または分散したもので、双極子の配向
処理を行うことにより、エレクトレットの性能を得たも
のである。無機化合物を用いることにより、大きな表面
電荷が得られる。
【0020】上記本発明の第1および第2の実施の形態
のエレクトレット材料は、双極子の配向により、表面電
荷を得ているので、電荷注入型エレクトレット材料にお
いて考えられているような表面に吸着した化学物質など
による電荷の消滅がなく、安定な性能が維持できる。つ
まり、上記本発明の実施の形態のエレクトレット材料
は、樹脂または無機高分子加工品で、高い表面電荷密度
を持ち、さらに、タバコのヤニ、ニコチンやその他化学
物質などによる性能劣化が少なく、これを用いたエレク
トレットフィルタは、従来のエレクトレットフィルタの
性能を改善し、さらに、化学物質などの吸着によるエレ
クトレットフィルタ性能の低下を防ぐことができる。
のエレクトレット材料は、双極子の配向により、表面電
荷を得ているので、電荷注入型エレクトレット材料にお
いて考えられているような表面に吸着した化学物質など
による電荷の消滅がなく、安定な性能が維持できる。つ
まり、上記本発明の実施の形態のエレクトレット材料
は、樹脂または無機高分子加工品で、高い表面電荷密度
を持ち、さらに、タバコのヤニ、ニコチンやその他化学
物質などによる性能劣化が少なく、これを用いたエレク
トレットフィルタは、従来のエレクトレットフィルタの
性能を改善し、さらに、化学物質などの吸着によるエレ
クトレットフィルタ性能の低下を防ぐことができる。
【0021】上記双極子を有する分子の例として、次の
ものが挙げられる。無機化合物分子としては、酸化バリ
ウム、塩化カリウム、臭化カリウム、沃化カリウムなど
のカリウム化合物、リチウム化合物、ナトリウム化合
物、シアン化物、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)、酒石
酸カリウムナトリウム・四水和物、燐酸二水素カリウム
またはニオブ酸ナトリウムなどがある。分子量1000
以下の有機化合物分子としては、下記化学式(1)
ものが挙げられる。無機化合物分子としては、酸化バリ
ウム、塩化カリウム、臭化カリウム、沃化カリウムなど
のカリウム化合物、リチウム化合物、ナトリウム化合
物、シアン化物、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)、酒石
酸カリウムナトリウム・四水和物、燐酸二水素カリウム
またはニオブ酸ナトリウムなどがある。分子量1000
以下の有機化合物分子としては、下記化学式(1)
【0022】
【化1】
【0023】に示す分子等のカルバゾール誘導体、下記
化学式(2)
化学式(2)
【0024】
【化2】
【0025】に示す分子等のオキサジアゾール誘導体、
下記化学式(3)
下記化学式(3)
【0026】
【化3】
【0027】に示す分子等のアゾ系色素、下記化学式
(4)
(4)
【0028】
【化4】
【0029】に示すスチルベン構造を有するスチルベン
系色素、下記化学式(5)
系色素、下記化学式(5)
【0030】
【化5】
【0031】に示すようなヘミシアニン系色素、下記化
学式(6)
学式(6)
【0032】
【化6】
【0033】に示すようなオキサシアニン系色素があ
る。ただし、ここに挙げた化合物に限定されるものでは
ない。
る。ただし、ここに挙げた化合物に限定されるものでは
ない。
【0034】上記化合物分子を混合または分散する高分
子材料に限定はなく、例として、ポリプロピレン、ポリ
エチレン、ポリスチレン、ポリ四フッ化エチレン、四フ
ッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体、テトラフ
ルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリ
デン・三フッ化エチレン共重合体、フッ化ビニリデン・
四フッ化エチレン共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸
ビニル、ポリフッ化ビニル、ナイロン11、ポリオキシ
メチレン、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ブチラール樹
脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、アミノ
樹脂、イソシアネート樹脂、ポリカーボネート、ポリア
リレート、ポリアミド、ポリケトン、エポキシ樹脂、ポ
リウレタン、ポリメタクリル酸エステル類、スチレンメ
タクリル酸メチルコポリマー、ポリエステル、メラミン
樹脂、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、スチレンーア
クリロニトリルコポリマー、ポリサルホン、ポリ酢酸ビ
ニル、ポリアクリロニトリル、ポリビニルブチラール、
ポリビニルピロリドン、セルロース、メチルセルロー
ス、ヒドロキシメチルセルロース、セルロースエステル
類、ケイ酸塩ガラス、リン酸塩、窒化ホウ素、ポリチア
ジル、塩化ホスホリルもしくは有機金属化合物、または
これらの合成物、ブレンド組成物、混合物などが挙げら
れる。
子材料に限定はなく、例として、ポリプロピレン、ポリ
エチレン、ポリスチレン、ポリ四フッ化エチレン、四フ
ッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体、テトラフ
ルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリ
デン・三フッ化エチレン共重合体、フッ化ビニリデン・
四フッ化エチレン共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸
ビニル、ポリフッ化ビニル、ナイロン11、ポリオキシ
メチレン、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ブチラール樹
脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、アミノ
樹脂、イソシアネート樹脂、ポリカーボネート、ポリア
リレート、ポリアミド、ポリケトン、エポキシ樹脂、ポ
リウレタン、ポリメタクリル酸エステル類、スチレンメ
タクリル酸メチルコポリマー、ポリエステル、メラミン
樹脂、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、スチレンーア
クリロニトリルコポリマー、ポリサルホン、ポリ酢酸ビ
ニル、ポリアクリロニトリル、ポリビニルブチラール、
ポリビニルピロリドン、セルロース、メチルセルロー
ス、ヒドロキシメチルセルロース、セルロースエステル
類、ケイ酸塩ガラス、リン酸塩、窒化ホウ素、ポリチア
ジル、塩化ホスホリルもしくは有機金属化合物、または
これらの合成物、ブレンド組成物、混合物などが挙げら
れる。
【0035】図1は、上記本発明の第1または第2の実
施の形態のエレクトレット材料の構成を示す説明図であ
り、図中、10はエレクトレット材料、11は高分子材
料、12は双極子モーメントを有する無機化合物分子も
しくは有機化合物分子、13は分子の双極子モーメント
の向きである。即ち、エレクトレット材料10は高分子
材料11に、双極子モーメント13を有する無機化合物
分子もしくは有機化合物分子12が混合または分散され
ており、分子の双極子モーメントの向きが揃っている。
施の形態のエレクトレット材料の構成を示す説明図であ
り、図中、10はエレクトレット材料、11は高分子材
料、12は双極子モーメントを有する無機化合物分子も
しくは有機化合物分子、13は分子の双極子モーメント
の向きである。即ち、エレクトレット材料10は高分子
材料11に、双極子モーメント13を有する無機化合物
分子もしくは有機化合物分子12が混合または分散され
ており、分子の双極子モーメントの向きが揃っている。
【0036】図2(a)および(b)は、上記本発明の
実施の形態のエレクトレット材料を作成する過程を示す
工程図で、図中Prは表面分極電荷である。即ち、図2
(a)は、高分子材料11に双極子モーメント13を有
する分子12を混合または分散した状態を示し、分子は
無秩序に配向している。次に、上記高分子材料および双
極子モーメント13を持った分子の種類に応じて、適宜
媒体となっている高分子材料のガラス転移温度以上、結
晶転移温度以上または溶融軟化点以上まで加熱し、その
温度で、一定時間高電界を掛けたまま保持し、その後高
電界を掛けながら室温まで冷却して、分子の双極子モー
メントを配向させる。また、一方室温において高電界を
掛けることによっても、分子の双極子モーメントを配向
させることができるものもある。これにより、双極子の
配向による表面分極電荷Prが現れ、図2(b)に示す
様な、配向を形成したエレクトレット材料10を得るこ
とができる。
実施の形態のエレクトレット材料を作成する過程を示す
工程図で、図中Prは表面分極電荷である。即ち、図2
(a)は、高分子材料11に双極子モーメント13を有
する分子12を混合または分散した状態を示し、分子は
無秩序に配向している。次に、上記高分子材料および双
極子モーメント13を持った分子の種類に応じて、適宜
媒体となっている高分子材料のガラス転移温度以上、結
晶転移温度以上または溶融軟化点以上まで加熱し、その
温度で、一定時間高電界を掛けたまま保持し、その後高
電界を掛けながら室温まで冷却して、分子の双極子モー
メントを配向させる。また、一方室温において高電界を
掛けることによっても、分子の双極子モーメントを配向
させることができるものもある。これにより、双極子の
配向による表面分極電荷Prが現れ、図2(b)に示す
様な、配向を形成したエレクトレット材料10を得るこ
とができる。
【0037】双極子モーメントの配向方向は、印加した
電界の方向に限るものではなく、電界の方向に対して、
ある角度を持っていてもよく、また、全ての分子が1方
向に配向している必要はなく、その一部分だけが配向し
ている場合も本発明の中に含まれる。
電界の方向に限るものではなく、電界の方向に対して、
ある角度を持っていてもよく、また、全ての分子が1方
向に配向している必要はなく、その一部分だけが配向し
ている場合も本発明の中に含まれる。
【0038】本発明の第3の実施の形態のエレクトレッ
ト材料は、エレクトレットの性能を双極子モーメントを
有する分子の配向処理と、さらに電荷の注入処理を行う
ことにより得たものである。
ト材料は、エレクトレットの性能を双極子モーメントを
有する分子の配向処理と、さらに電荷の注入処理を行う
ことにより得たものである。
【0039】上記エレクトレット材料は、双極子の配向
と注入電荷が、相補的な働きをし、表面電荷の減衰を抑
える働きをするものであり、配向型エレクトレットとし
て作用する場合は、クーロン力によって、配向分子の脱
配向を注入電荷が抑制する働きをし、電荷注入型エレク
トレットとして作用する場合は、配向した双極子が注入
した電荷を固定化する働きをし、それぞれ、帯電寿命を
向上し、タバコヤニ耐性の向上を実現するものである。
と注入電荷が、相補的な働きをし、表面電荷の減衰を抑
える働きをするものであり、配向型エレクトレットとし
て作用する場合は、クーロン力によって、配向分子の脱
配向を注入電荷が抑制する働きをし、電荷注入型エレク
トレットとして作用する場合は、配向した双極子が注入
した電荷を固定化する働きをし、それぞれ、帯電寿命を
向上し、タバコヤニ耐性の向上を実現するものである。
【0040】図3は、本発明の第3の実施の形態のエレ
クトレット材料の構成を示す説明図であり、図中30は
エレクトレット材料、31は電荷注入処理により注入さ
れた電荷である。即ち、高分子材料11に、双極子モー
メントを有する無機化合物分子もしくは有機化合物分子
12が混合または分散され、上記分子の双極子モーメン
トの向きが揃っており、電荷注入処理により注入された
電荷31が、材料表面および体積中に存在している。注
入電荷および双極子の配向は互いに相補的に働き、互い
に固定化する働きを持つ。見かけの表面電荷密度は、双
極子配向による表面電荷密度と電荷注入による表面電荷
密度の総和となる。双極子配向による表面電荷密度が、
注入電荷による表面電荷密度よりも大きいとき、双極子
配向型エレクトレットとなり、逆に、注入電荷による表
面電荷密度が、双極子配向による表面電荷密度より大き
いとき、注入電荷型エレクトレットとなる。
クトレット材料の構成を示す説明図であり、図中30は
エレクトレット材料、31は電荷注入処理により注入さ
れた電荷である。即ち、高分子材料11に、双極子モー
メントを有する無機化合物分子もしくは有機化合物分子
12が混合または分散され、上記分子の双極子モーメン
トの向きが揃っており、電荷注入処理により注入された
電荷31が、材料表面および体積中に存在している。注
入電荷および双極子の配向は互いに相補的に働き、互い
に固定化する働きを持つ。見かけの表面電荷密度は、双
極子配向による表面電荷密度と電荷注入による表面電荷
密度の総和となる。双極子配向による表面電荷密度が、
注入電荷による表面電荷密度よりも大きいとき、双極子
配向型エレクトレットとなり、逆に、注入電荷による表
面電荷密度が、双極子配向による表面電荷密度より大き
いとき、注入電荷型エレクトレットとなる。
【0041】図4(a)および(b)は、上記エレクト
レット材料を作成する過程を示す工程図である。図4
(a)は、高分子材料11に双極子モーメントを有する
分子12を混合または分散した状態を示す図であり、分
子は無秩序に配向している。次に、上記高分子材料およ
び双極子モーメント13を有する分子の種類に応じて、
適宜媒体となっている高分子材料のガラス転移温度以
上、結晶転移温度以上または溶融軟化点以上の温度まで
加熱し、その温度で一定時間高電界を掛けたまま保持
し、その後高電界を掛けながら、室温まで冷却すること
により、図4(b)に示すように分子の双極子モーメン
トを配向させ、かつ電荷を注入する。また、室温におい
て高電界を掛けることによっても、図4(b)に示すよ
うに分子の双極子モーメントを配向させ、かつ電荷を注
入することができる。なお、分極によって得られる見か
け上の表面電荷は、双極子配向による表面分極電荷Pr
と注入された真電荷Qの和となる。
レット材料を作成する過程を示す工程図である。図4
(a)は、高分子材料11に双極子モーメントを有する
分子12を混合または分散した状態を示す図であり、分
子は無秩序に配向している。次に、上記高分子材料およ
び双極子モーメント13を有する分子の種類に応じて、
適宜媒体となっている高分子材料のガラス転移温度以
上、結晶転移温度以上または溶融軟化点以上の温度まで
加熱し、その温度で一定時間高電界を掛けたまま保持
し、その後高電界を掛けながら、室温まで冷却すること
により、図4(b)に示すように分子の双極子モーメン
トを配向させ、かつ電荷を注入する。また、室温におい
て高電界を掛けることによっても、図4(b)に示すよ
うに分子の双極子モーメントを配向させ、かつ電荷を注
入することができる。なお、分極によって得られる見か
け上の表面電荷は、双極子配向による表面分極電荷Pr
と注入された真電荷Qの和となる。
【0042】双極子モーメントの配向方向は、印加した
電界の方向に限るものではなく、電界の方向に対して、
ある角度を持っていてもよく、また、全ての分子が1方
向に配向している必要はなく、その一部分だけが配向し
ている場合も本発明の中に含まれる。
電界の方向に限るものではなく、電界の方向に対して、
ある角度を持っていてもよく、また、全ての分子が1方
向に配向している必要はなく、その一部分だけが配向し
ている場合も本発明の中に含まれる。
【0043】上記電荷注入または電界分極処理方法の例
として、直流コロナ放電法、直流高電圧印加法、γ線あ
るいは電子線照射法または直流高電界に交流高電界を重
畳して印加する方法がある。例えば、コロナ帯電器など
の帯電器によって、電荷を注入し、その注入電荷が作る
電界によって、同時に分子の双極子モーメントの方向を
配向させることにより、分子の双極子モーメントを配向
させ、電荷を注入する。さらに、イオン反発性電極とイ
オン吸引性電極の間に、非接触に材料を配置し、イオン
反発性電極側で、交流沿面放電素子、イオナイザー素
子、直流コロナ放電イオン発生素子または交流コロナ型
イオン発生素子などのイオン発生装置を用いてイオンを
発生し、材料に注入する方法などがある。
として、直流コロナ放電法、直流高電圧印加法、γ線あ
るいは電子線照射法または直流高電界に交流高電界を重
畳して印加する方法がある。例えば、コロナ帯電器など
の帯電器によって、電荷を注入し、その注入電荷が作る
電界によって、同時に分子の双極子モーメントの方向を
配向させることにより、分子の双極子モーメントを配向
させ、電荷を注入する。さらに、イオン反発性電極とイ
オン吸引性電極の間に、非接触に材料を配置し、イオン
反発性電極側で、交流沿面放電素子、イオナイザー素
子、直流コロナ放電イオン発生素子または交流コロナ型
イオン発生素子などのイオン発生装置を用いてイオンを
発生し、材料に注入する方法などがある。
【0044】また、上記電界分極処理時に、注入電荷を
調節したりまたはエレクトレット化する材料への電荷注
入を阻止するために、必要に応じて上記材料と電荷注入
装置または電界分極処理装置の間に、半導体シート、テ
フロンまたはナイロンなどの高分子薄膜シートや金属酸
化絶縁膜などを設けることもある。
調節したりまたはエレクトレット化する材料への電荷注
入を阻止するために、必要に応じて上記材料と電荷注入
装置または電界分極処理装置の間に、半導体シート、テ
フロンまたはナイロンなどの高分子薄膜シートや金属酸
化絶縁膜などを設けることもある。
【0045】本発明の第4の実施の形態のエレクトレッ
ト材料は、上記双極子モーメントが0.5debye〜
15debyeのものである。なお、debyeは、双
極子モーメントの大きさを表す単位である。0.5de
bye未満では双極子分極による効果が得られず所望の
電荷が得られない。また、15debyeを越えると高
分子材料への混合または分散が困難となる。
ト材料は、上記双極子モーメントが0.5debye〜
15debyeのものである。なお、debyeは、双
極子モーメントの大きさを表す単位である。0.5de
bye未満では双極子分極による効果が得られず所望の
電荷が得られない。また、15debyeを越えると高
分子材料への混合または分散が困難となる。
【0046】本発明の第5の実施の形態のエレクトレッ
ト材料は、上記双極子モーメントを有する分子を1立方
センチメートルあたり1010〜1022個含有するもので
ある。双極子による効果は、含有される双極子を持った
分子の量に大きく依存するため、1010未満では所望の
電荷が得られず、1022を越えると高分子材料への混合
または分散が困難となる。
ト材料は、上記双極子モーメントを有する分子を1立方
センチメートルあたり1010〜1022個含有するもので
ある。双極子による効果は、含有される双極子を持った
分子の量に大きく依存するため、1010未満では所望の
電荷が得られず、1022を越えると高分子材料への混合
または分散が困難となる。
【0047】本発明の第6の実施の形態のエレクトレッ
トフィルタは上記実施の形態1〜5のエレクトレット材
料を用いたものである。エレクトレットフィルタの形状
は、シートタイプ、プリーツタイプ、ハニカム型形状、
コルゲート積層型形状などがあるが、これらに限定され
ることなく、フィルタとして機能する全ての形態を含む
ものとし、例えば日本工業規格JISB9908「換気
用エアフィルタユニット」に示されるフィルタなどが挙
げられる。
トフィルタは上記実施の形態1〜5のエレクトレット材
料を用いたものである。エレクトレットフィルタの形状
は、シートタイプ、プリーツタイプ、ハニカム型形状、
コルゲート積層型形状などがあるが、これらに限定され
ることなく、フィルタとして機能する全ての形態を含む
ものとし、例えば日本工業規格JISB9908「換気
用エアフィルタユニット」に示されるフィルタなどが挙
げられる。
【0048】本発明の第7の実施の形態のエレクトレッ
トフィルタは形状がコルゲート積層型のもので、通過風
量の圧力損失を大きく低減でき、重量の軽減、製造が比
較的容易であり、エレクトレットフィルタの大型化およ
び上記エレクトレットフィルタを搭載した空気清浄機能
を有する製品の省エネに貢献するものである。この場
合、ライナと中芯に、別々のロールを使用して製造する
ため、2種類の異なる部材を使用することにより、容易
に積層体を製造することも可能である。
トフィルタは形状がコルゲート積層型のもので、通過風
量の圧力損失を大きく低減でき、重量の軽減、製造が比
較的容易であり、エレクトレットフィルタの大型化およ
び上記エレクトレットフィルタを搭載した空気清浄機能
を有する製品の省エネに貢献するものである。この場
合、ライナと中芯に、別々のロールを使用して製造する
ため、2種類の異なる部材を使用することにより、容易
に積層体を製造することも可能である。
【0049】図5は本発明の実施の形態に係わるコルゲ
ート積層型のエレクトレットフィルタを説明するための
上記フィルタの流路に対向する面を示す構造図であり、
121は波形状の中芯、122平坦なライナ、123は
中芯の高さである。
ート積層型のエレクトレットフィルタを説明するための
上記フィルタの流路に対向する面を示す構造図であり、
121は波形状の中芯、122平坦なライナ、123は
中芯の高さである。
【0050】本発明の第8の実施の形態のエレクトレッ
トフィルタは形状がハニカム型のもので、エレクトレッ
ト材料の電気的特性を有効に機能させることができると
ともに、通過風に対する圧力損失が少なく、シートタイ
プなどに比べ通過風量の圧力損失を大きく低減でき、エ
レクトレットフィルタの大型化および上記エレクトレッ
トフィルタを搭載した空気清浄機能を有する製品の省エ
ネに貢献するものである。
トフィルタは形状がハニカム型のもので、エレクトレッ
ト材料の電気的特性を有効に機能させることができると
ともに、通過風に対する圧力損失が少なく、シートタイ
プなどに比べ通過風量の圧力損失を大きく低減でき、エ
レクトレットフィルタの大型化および上記エレクトレッ
トフィルタを搭載した空気清浄機能を有する製品の省エ
ネに貢献するものである。
【0051】また、上記ハニカム型のエレクトレットフ
ィルタにおいて、ハニカムコア寸法に対するハニカム奥
行きの比(ハニカム奥行き/ハニカムコア寸法)が0.
015〜100であること、またハニカムコアの対向す
る面が互いに相反する電荷を有することが好ましい。つ
まり、ハニカム型のフィルタの集塵能力は、ハニカムコ
アの寸法が小さくなるほど、ハニカム奥行きが大きくな
るほど向上する。これは、コアの寸法が小さくなるほ
ど、ハニカムコアの対向する面の距離が狭まり、これに
従い電界強度が増すためで、またハニカム奥行きが大き
くなるほど塵埃がフィルタ内を通過する時間が長くな
り、それだけフィルタ壁面に吸着される量が多くなるた
めである。従って、ハニカムコア寸法に対するハニカム
奥行きの比は大きいほどよい。しかし、ハニカムコア寸
法に対するハニカム奥行きの比が0.015未満では充
分な集塵効率が得られず、100を越えるとハニカム形
成が困難になるとともに物理的な大きさが大きすぎ取り
付け装置への設置が困難となる。また、ハニカムコアの
対向する面が互いに相反する電荷を有することにより、
風の流れる方向(流路)に対して垂直な方向の電界が得
られ、風とともにフィルタに取り込まれた塵埃をフィル
タ壁面に吸着する力を効果的に得ることができる。
ィルタにおいて、ハニカムコア寸法に対するハニカム奥
行きの比(ハニカム奥行き/ハニカムコア寸法)が0.
015〜100であること、またハニカムコアの対向す
る面が互いに相反する電荷を有することが好ましい。つ
まり、ハニカム型のフィルタの集塵能力は、ハニカムコ
アの寸法が小さくなるほど、ハニカム奥行きが大きくな
るほど向上する。これは、コアの寸法が小さくなるほ
ど、ハニカムコアの対向する面の距離が狭まり、これに
従い電界強度が増すためで、またハニカム奥行きが大き
くなるほど塵埃がフィルタ内を通過する時間が長くな
り、それだけフィルタ壁面に吸着される量が多くなるた
めである。従って、ハニカムコア寸法に対するハニカム
奥行きの比は大きいほどよい。しかし、ハニカムコア寸
法に対するハニカム奥行きの比が0.015未満では充
分な集塵効率が得られず、100を越えるとハニカム形
成が困難になるとともに物理的な大きさが大きすぎ取り
付け装置への設置が困難となる。また、ハニカムコアの
対向する面が互いに相反する電荷を有することにより、
風の流れる方向(流路)に対して垂直な方向の電界が得
られ、風とともにフィルタに取り込まれた塵埃をフィル
タ壁面に吸着する力を効果的に得ることができる。
【0052】図6は本発明の実施の形態に係わるハニカ
ム型のエレクトレットフィルタを説明するための上記フ
ィルタの流路に対向する面を示す構造図であるり、図中
112はハニカムコア寸法である。
ム型のエレクトレットフィルタを説明するための上記フ
ィルタの流路に対向する面を示す構造図であるり、図中
112はハニカムコア寸法である。
【0053】また、上記各形状のエレクトレットフィル
タを、上記エレクトレット材料を不織布の形態としたも
ので作製すると、エレクトレットフィルタとしての性能
とともに、不織布繊維による物理的集塵効果が期待され
る。
タを、上記エレクトレット材料を不織布の形態としたも
ので作製すると、エレクトレットフィルタとしての性能
とともに、不織布繊維による物理的集塵効果が期待され
る。
【0054】上記不織布としては、ケミカルボンド法、
サーマルボンド法、スパンレース法、ニードルパンチ法
もしくはステッチボンド法による乾式不織布または湿式
不織布や、スパンボンド不織布、メルトブロー式不織
布、フラッシュ紡糸式不織布またはトウ開繊式不織布な
どがある。メルトブロー式不織布またはフラッシュ紡糸
式不織布は、繊維が細かく物理フィルタとしての性能も
期待でき、繊維の表面積が大きく、静電気力による吸着
能力が高いことから、集塵フィルタとして、高い性能が
期待できる。また、ニードルパンチ法、開繊式不織布で
は、フィルム状の材料にエレクトレット処理してから、
不織布を作ることができるため、帯電量の大きい高性能
なエレクトレットの製造が可能である。
サーマルボンド法、スパンレース法、ニードルパンチ法
もしくはステッチボンド法による乾式不織布または湿式
不織布や、スパンボンド不織布、メルトブロー式不織
布、フラッシュ紡糸式不織布またはトウ開繊式不織布な
どがある。メルトブロー式不織布またはフラッシュ紡糸
式不織布は、繊維が細かく物理フィルタとしての性能も
期待でき、繊維の表面積が大きく、静電気力による吸着
能力が高いことから、集塵フィルタとして、高い性能が
期待できる。また、ニードルパンチ法、開繊式不織布で
は、フィルム状の材料にエレクトレット処理してから、
不織布を作ることができるため、帯電量の大きい高性能
なエレクトレットの製造が可能である。
【0055】さらに、エレクトレット材料の形態を、不
織布以外の織物、編み物、フィルム、繊維状ポーラスフ
ィルムまたは多孔質体とすることができるが、これらに
限定されるものではない。また、不織布化、織布化等の
工程は、材料のエレクトレット化の前後どちらでも良
く、さらにフィルタ形成の前後にも限定されない。
織布以外の織物、編み物、フィルム、繊維状ポーラスフ
ィルムまたは多孔質体とすることができるが、これらに
限定されるものではない。また、不織布化、織布化等の
工程は、材料のエレクトレット化の前後どちらでも良
く、さらにフィルタ形成の前後にも限定されない。
【0056】
【実施例】実施例1.双極子モーメント7.55deb
yeを有するアゾ系化合物である4―エチル(2―ヒド
ロキシエチル)アミノ―4’―ニトロアゾベンゼン(化
学式(3):略称DR1)2重量部と、ポリメチルメタ
クリレート(略称PMMA、密度1.18g/cm3)
18重量部およびジクロロメタン80重量部を混合し
た。この溶液をアルミ板上にキャストし、室温で、溶剤
であるジクロロメタンを蒸発させ、さらに、60℃に調
整した真空オーブンで48時間乾燥した。これにより、
膜厚50μmの試料フィルムを得た。単位体積中に含ま
れる分子の個数は、おおよそ1020個/cm3と算出さ
れる。
yeを有するアゾ系化合物である4―エチル(2―ヒド
ロキシエチル)アミノ―4’―ニトロアゾベンゼン(化
学式(3):略称DR1)2重量部と、ポリメチルメタ
クリレート(略称PMMA、密度1.18g/cm3)
18重量部およびジクロロメタン80重量部を混合し
た。この溶液をアルミ板上にキャストし、室温で、溶剤
であるジクロロメタンを蒸発させ、さらに、60℃に調
整した真空オーブンで48時間乾燥した。これにより、
膜厚50μmの試料フィルムを得た。単位体積中に含ま
れる分子の個数は、おおよそ1020個/cm3と算出さ
れる。
【0057】次に、試料フィルムを、電荷の流れ込みを
防ぐためにブロッキング処理をした電極に挟み、ホット
プレート上に設置した。フィルムの温度が90℃になる
ようにプレート温度を調節し、2kVの直流電圧を印加
した。30分後、電圧を掛けたまま、室温まで急冷却し
た。これにより、表面分極電荷密度が5×10-8C/c
m2の本発明の実施例のエレクトレット材料を得た。
防ぐためにブロッキング処理をした電極に挟み、ホット
プレート上に設置した。フィルムの温度が90℃になる
ようにプレート温度を調節し、2kVの直流電圧を印加
した。30分後、電圧を掛けたまま、室温まで急冷却し
た。これにより、表面分極電荷密度が5×10-8C/c
m2の本発明の実施例のエレクトレット材料を得た。
【0058】実施例2.双極子モーメント1.89de
byeを有するカルバゾール誘導体(化学式(1))
0.2重量部と、ポリスチレン(略称PS)19.8重
量部およびテトラヒドロフラン80重量部を混合した。
この溶液をアルミ板上にキャストし、室温で、テトラヒ
ドロフランを充分に蒸発させ、さらに、60℃に調整し
た真空オーブンで48時間乾燥した。これにより、膜厚
50μmの試料フィルムを得た。単位体積中に含まれる
分子の個数は、おおよそ1019個/cm3と算出され
る。
byeを有するカルバゾール誘導体(化学式(1))
0.2重量部と、ポリスチレン(略称PS)19.8重
量部およびテトラヒドロフラン80重量部を混合した。
この溶液をアルミ板上にキャストし、室温で、テトラヒ
ドロフランを充分に蒸発させ、さらに、60℃に調整し
た真空オーブンで48時間乾燥した。これにより、膜厚
50μmの試料フィルムを得た。単位体積中に含まれる
分子の個数は、おおよそ1019個/cm3と算出され
る。
【0059】次に、試料フィルム上の高さ5〜7mm
に、コロトロンコロナ帯電器を設置し、試料フィルムを
アースに落としたホットプレート上に設置、フィルムの
温度が100℃になるように調節し、この温度で、帯電
器のメイングリッドに8kVの電圧を掛けて、コロナ荷
電を行った。30分後、コロナ荷電をしたまま、室温ま
で急冷却した。これにより、表面分極電荷密度が8×1
0-8C/cm2の本発明の実施例のエレクトレット材料
を得た。
に、コロトロンコロナ帯電器を設置し、試料フィルムを
アースに落としたホットプレート上に設置、フィルムの
温度が100℃になるように調節し、この温度で、帯電
器のメイングリッドに8kVの電圧を掛けて、コロナ荷
電を行った。30分後、コロナ荷電をしたまま、室温ま
で急冷却した。これにより、表面分極電荷密度が8×1
0-8C/cm2の本発明の実施例のエレクトレット材料
を得た。
【0060】実施例3.実施例1のエレクトレット材料
を用いて、ニードルパンチ法により、繊維径おおよそ4
0μm、目付量20g/m2の不織布を作製し、これを
用いてシートタイプの本発明の実施例のエレクトレット
フィルタを作製した。
を用いて、ニードルパンチ法により、繊維径おおよそ4
0μm、目付量20g/m2の不織布を作製し、これを
用いてシートタイプの本発明の実施例のエレクトレット
フィルタを作製した。
【0061】実施例4.実施例1のエレクトレット材料
を用いてフィルムを作製し、これを用いてハニカム奥行
き5mm、ハニカムコア寸法4mmのハニカム形状の本
発明の実施例のエレクトレットフィルタを作製した。
を用いてフィルムを作製し、これを用いてハニカム奥行
き5mm、ハニカムコア寸法4mmのハニカム形状の本
発明の実施例のエレクトレットフィルタを作製した。
【0062】実施例5.実施例1のエレクトレット材料
のフィルムを作製し、これを用いて奥行き5mm、中芯
高さ4mmのコルゲート積層型の本発明の実施例のエレ
クトレットフィルタを作製した。
のフィルムを作製し、これを用いて奥行き5mm、中芯
高さ4mmのコルゲート積層型の本発明の実施例のエレ
クトレットフィルタを作製した。
【0063】実施例6.実施例1のエレクトレット材料
を用いて、ニードルパンチ法により、繊維径おおよそ4
0μm、目付量20g/m2の不織布を作製し、これを
用いて、奥行き5mm、中芯高さ4mmのコルゲート積
層型の本発明の実施例のエレクトレットフィルタを作製
した。
を用いて、ニードルパンチ法により、繊維径おおよそ4
0μm、目付量20g/m2の不織布を作製し、これを
用いて、奥行き5mm、中芯高さ4mmのコルゲート積
層型の本発明の実施例のエレクトレットフィルタを作製
した。
【0064】実施例7.実施例2のエレクトレット材料
を用いて、ニードルパンチ法により、繊維径おおよそ4
0μm、目付量20g/m2の不織布を作製し、これを
用いてシートタイプの本発明の実施例のエレクトレット
フィルタを作製した。
を用いて、ニードルパンチ法により、繊維径おおよそ4
0μm、目付量20g/m2の不織布を作製し、これを
用いてシートタイプの本発明の実施例のエレクトレット
フィルタを作製した。
【0065】比較例1.ポリプロピリン92重量部と、
ポリエチレンテレフタレート(Tg:約60℃)8重量
部を280℃で混練し、押し出し機にて、膜厚50μm
の試料フィルムを得た。次に、試料フィルムを、電荷の
流れ込みを防ぐためにブロッキング処理をした電極に挟
み、ホットプレート上に設置した。フィルムの温度が7
0℃になるようにプレート温度を調節し、2kVの直流
電圧を印加した。30分後、電圧を掛けたまま、室温ま
で急冷却した。これにより、表面分極電荷密度が5×1
0-9C/cm2のエレクトレット材料を得た。
ポリエチレンテレフタレート(Tg:約60℃)8重量
部を280℃で混練し、押し出し機にて、膜厚50μm
の試料フィルムを得た。次に、試料フィルムを、電荷の
流れ込みを防ぐためにブロッキング処理をした電極に挟
み、ホットプレート上に設置した。フィルムの温度が7
0℃になるようにプレート温度を調節し、2kVの直流
電圧を印加した。30分後、電圧を掛けたまま、室温ま
で急冷却した。これにより、表面分極電荷密度が5×1
0-9C/cm2のエレクトレット材料を得た。
【0066】比較例2.比較例1のエレクトレット材料
を用いて、ニードルパンチ法により、繊維径おおよそ4
0μm、目付量20g/m2の不織布を作製し、これを
用いてシートタイプのエレクトレットフィルタを作製し
た。
を用いて、ニードルパンチ法により、繊維径おおよそ4
0μm、目付量20g/m2の不織布を作製し、これを
用いてシートタイプのエレクトレットフィルタを作製し
た。
【0067】実施例3〜実施例7、比較例2のエレクト
レットフィルタについて、塵埃捕集効率、圧力損失およ
びタバコ寿命(タバコヤニ耐性,帯電寿命)などのフィ
ルタ性能について、表1にまとめた。
レットフィルタについて、塵埃捕集効率、圧力損失およ
びタバコ寿命(タバコヤニ耐性,帯電寿命)などのフィ
ルタ性能について、表1にまとめた。
【0068】
【表1】
【0069】捕集効率は、0.3〜0.5μmのNaC
l粒子の一過性集塵効率、圧力損失は風速1m/sの時
の通過抵抗によって評価した。タバコ寿命は、日本電機
工業会規格JEM1467「家庭用空気清浄機」の方法
により評価した。寿命の算定においては、一日の喫煙タ
バコ本数を5本とした。
l粒子の一過性集塵効率、圧力損失は風速1m/sの時
の通過抵抗によって評価した。タバコ寿命は、日本電機
工業会規格JEM1467「家庭用空気清浄機」の方法
により評価した。寿命の算定においては、一日の喫煙タ
バコ本数を5本とした。
【0070】表1に示すように、本発明の実施例のエレ
クトレット材料は、充分な表面分極電荷密度、タバコ寿
命(帯電寿命およびタバコヤニ耐性)を有しており、エ
レクトレットフィルタの性能を向上することができる。
また、このエレクトレット材料を使用したエレクトレッ
トフィルタは、高い集塵性能を持ち、タバコのヤニに対
する寿命が長い。また、ハニカム型形状やコルゲート積
層型形状のフィルタは、通気抵抗が低くエレクトレット
フィルタとしての総合的な性能の向上を実現できる。
クトレット材料は、充分な表面分極電荷密度、タバコ寿
命(帯電寿命およびタバコヤニ耐性)を有しており、エ
レクトレットフィルタの性能を向上することができる。
また、このエレクトレット材料を使用したエレクトレッ
トフィルタは、高い集塵性能を持ち、タバコのヤニに対
する寿命が長い。また、ハニカム型形状やコルゲート積
層型形状のフィルタは、通気抵抗が低くエレクトレット
フィルタとしての総合的な性能の向上を実現できる。
【0071】
【発明の効果】本発明の第1のエレクトレット材料は、
配向した双極子モーメントを有し、分子量が1000以
下の有機化合物分子を、高分子材料に混合または分散し
たもので、高い表面電荷密度を有し、化学物質などによ
る性能劣化が防止されるという効果がある。
配向した双極子モーメントを有し、分子量が1000以
下の有機化合物分子を、高分子材料に混合または分散し
たもので、高い表面電荷密度を有し、化学物質などによ
る性能劣化が防止されるという効果がある。
【0072】本発明の第2のエレクトレット材料は、配
向した双極子モーメントを有する無機化合物分子を、高
分子材料に混合または分散したもので、高い表面電荷密
度を有し、化学物質などによる性能劣化が防止されると
いう効果がある。
向した双極子モーメントを有する無機化合物分子を、高
分子材料に混合または分散したもので、高い表面電荷密
度を有し、化学物質などによる性能劣化が防止されると
いう効果がある。
【0073】本発明の第3のエレクトレット材料は、上
記第1または第2のエレクトレット材料において、高分
子材料に電荷が注入されているもので、さらに高い表面
電荷密度を有し、化学物質などによる性能劣化の防止さ
れるという効果がある。
記第1または第2のエレクトレット材料において、高分
子材料に電荷が注入されているもので、さらに高い表面
電荷密度を有し、化学物質などによる性能劣化の防止さ
れるという効果がある。
【0074】本発明の第4のエレクトレット材料は、上
記第1ないし第3のいずれかのエレクトレット材料にお
いて、双極子モーメントが0.5debye〜15de
byeのもので、特に高い表面電荷が得られ、化学物質
などの付着による静電気力の低下が少ないという効果が
ある。
記第1ないし第3のいずれかのエレクトレット材料にお
いて、双極子モーメントが0.5debye〜15de
byeのもので、特に高い表面電荷が得られ、化学物質
などの付着による静電気力の低下が少ないという効果が
ある。
【0075】本発明の第5のエレクトレット材料は、上
記第1ないし第4のいずれかのエレクトレット材料にお
いて双極子モーメントを有する分子を1立方センチメー
トルあたり1010〜1022個含有したもので、表面電荷
を大きく帯電寿命を長くできるという効果がある。
記第1ないし第4のいずれかのエレクトレット材料にお
いて双極子モーメントを有する分子を1立方センチメー
トルあたり1010〜1022個含有したもので、表面電荷
を大きく帯電寿命を長くできるという効果がある。
【0076】本発明の第1のエレクトレットフィルタ
は、上記第1ないし第5のいずれかのエレクトレット材
料を用いたもので、集塵性能が高いという効果がある。
は、上記第1ないし第5のいずれかのエレクトレット材
料を用いたもので、集塵性能が高いという効果がある。
【0077】本発明の第2のエレクトレットフィルタ
は、第1のエレクトレットフィルタにおいて、形状がコ
ルゲート積層型のもので、通気抵抗が低いという効果が
ある。
は、第1のエレクトレットフィルタにおいて、形状がコ
ルゲート積層型のもので、通気抵抗が低いという効果が
ある。
【0078】本発明の第3のエレクトレットフィルタ
は、第1のエレクトレットフィルタにおいて、形状がハ
ニカム型のもので、通気抵抗が低いという効果がある。
は、第1のエレクトレットフィルタにおいて、形状がハ
ニカム型のもので、通気抵抗が低いという効果がある。
【0079】本発明に係る第4のエレクトレットフィル
タは、上記第3のエレクトレットフィルタにおいて、ハ
ニカムコア寸法に対するハニカム奥行きの比(ハニカム
奥行き/ハニカムコア寸法)が0.015〜100のも
ので、集塵能力が向上するという効果がある。
タは、上記第3のエレクトレットフィルタにおいて、ハ
ニカムコア寸法に対するハニカム奥行きの比(ハニカム
奥行き/ハニカムコア寸法)が0.015〜100のも
ので、集塵能力が向上するという効果がある。
【0080】本発明に係る第5のエレクトレットフィル
タは、上記第1のエレクトレットフィルタにおいて、エ
レクトレット材料が不織布の形態のもので、集塵性能が
向上するという効果がある。
タは、上記第1のエレクトレットフィルタにおいて、エ
レクトレット材料が不織布の形態のもので、集塵性能が
向上するという効果がある。
【図1】 本発明の実施の形態のエレクトレット材料の
構成を示す説明図である。
構成を示す説明図である。
【図2】 本発明の実施形態のエレクトレット材料を作
成する過程を示す工程図である。
成する過程を示す工程図である。
【図3】 本発明の実施の形態のエレクトレット材料の
構成を示す説明図である。
構成を示す説明図である。
【図4】 本発明の実施形態のエレクトレット材料を作
成する過程を示す工程図である。
成する過程を示す工程図である。
【図5】 本発明の実施の形態に係わるコルゲート積層
型のエレクトレットフィルタを説明するための上記フィ
ルタの流路に対向する面を示す構造図である。
型のエレクトレットフィルタを説明するための上記フィ
ルタの流路に対向する面を示す構造図である。
【図6】 本発明の実施の形態に係わるハニカム型のエ
レクトレットフィルタを説明するための上記フィルタの
流路に対向する面を示す構造図である。
レクトレットフィルタを説明するための上記フィルタの
流路に対向する面を示す構造図である。
10 エレクトレット材料、11 高分子材料、12
双極子モーメントを有する分子、13 双極子モーメン
トの向き、30 エレクトレット材料、31電荷、11
2 ハニカムコア寸法、121 中芯、122 ライ
ナ、123 中芯の高さ、Pr 表面分極電荷、Q 真
電荷。
双極子モーメントを有する分子、13 双極子モーメン
トの向き、30 エレクトレット材料、31電荷、11
2 ハニカムコア寸法、121 中芯、122 ライ
ナ、123 中芯の高さ、Pr 表面分極電荷、Q 真
電荷。
Claims (10)
- 【請求項1】 配向した双極子モーメントを有し、分子
量が1000以下の有機化合物分子を、高分子材料に混
合または分散してなるエレクトレット材料。 - 【請求項2】 配向した双極子モーメントを有する無機
化合物分子を、高分子材料に混合または分散してなるエ
レクトレット材料。 - 【請求項3】 高分子材料に電荷が注入されていること
を特徴とする請求項1または請求項2に記載のエレクト
レット材料。 - 【請求項4】 双極子モーメントが0.5debye〜
15debyeであることを特徴とする請求項1ないし
請求項3のいずれかに記載のエレクトレット材料。 - 【請求項5】 双極子モーメントを有する分子を1立方
センチメートルあたり1010〜1022個含有したことを
特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の
エレクトレット材料。 - 【請求項6】 請求項1ないし請求項5のいずれかに記
載のエレクトレット材料を用いたエレクトレットフィル
タ。 - 【請求項7】 形状がコルゲート積層型であることを特
徴とする請求項6に記載のエレクトレットフィルタ。 - 【請求項8】 形状がハニカム型であることを特徴とす
る請求項6に記載のエレクトレットフィルタ。 - 【請求項9】 ハニカムコア寸法に対するハニカム奥行
きの比(ハニカム奥行き/ハニカムコア寸法)が0.0
15〜100であることを特徴とする請求項8に記載の
エレクトレットフィルタ。 - 【請求項10】 エレクトレット材料が不織布の形態で
あることを特徴とする請求項6に記載のエレクトレット
フィルタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10345226A JP2000167434A (ja) | 1998-12-04 | 1998-12-04 | エレクトレット材料およびこれを用いたエレクトレットフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10345226A JP2000167434A (ja) | 1998-12-04 | 1998-12-04 | エレクトレット材料およびこれを用いたエレクトレットフィルタ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000167434A true JP2000167434A (ja) | 2000-06-20 |
Family
ID=18375160
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10345226A Pending JP2000167434A (ja) | 1998-12-04 | 1998-12-04 | エレクトレット材料およびこれを用いたエレクトレットフィルタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000167434A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006291045A (ja) * | 2005-04-11 | 2006-10-26 | Ricoh Co Ltd | エレクトレットおよびその製造法 |
JP2011524472A (ja) * | 2008-06-02 | 2011-09-01 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 帯電促進添加剤を備えたエレクトレットウェブ |
-
1998
- 1998-12-04 JP JP10345226A patent/JP2000167434A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006291045A (ja) * | 2005-04-11 | 2006-10-26 | Ricoh Co Ltd | エレクトレットおよびその製造法 |
JP2011524472A (ja) * | 2008-06-02 | 2011-09-01 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 帯電促進添加剤を備えたエレクトレットウェブ |
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---|---|---|---|
RD01 | Notification of change of attorney |
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