JP5033842B2 - Charged nonwoven fabric for air filter and method for producing the same - Google Patents

Charged nonwoven fabric for air filter and method for producing the same Download PDF

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Description

本発明は、空気浄化のためのエアフィルタ(以後単に「エアフィルタ」ともいう)に使用されるダストダスト捕集効率に優れる帯電不織布及びその製造方法に関する。その具体的手段として、先ず、含窒素環状構造を含む光安定剤(または紫外線吸収剤、紫外線安定剤、以下光安定剤と称する。)である、ヒンダードアミン系化合物、トリアジン系化合物又はベンゾトリアゾール系化合物を水溶化し、これを、不織布を構成する繊維外表面に添着・固定した後、該不織布にエレクトレット処理を施すことにより捕集効率の向上に資するエアフィルタ用支持体またはエアフィルタ用濾材となる帯電不織布及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a charged non-woven fabric excellent in dust dust collection efficiency used for an air filter for air purification (hereinafter also simply referred to as “air filter”) and a method for producing the same. As a specific means, first, a hindered amine compound, triazine compound or benzotriazole compound which is a light stabilizer containing a nitrogen-containing cyclic structure (or an ultraviolet absorber, an ultraviolet stabilizer, hereinafter referred to as a light stabilizer). After water is water-solubilized and this is attached and fixed to the outer surface of the fiber constituting the nonwoven fabric, electret treatment is applied to the nonwoven fabric to provide an air filter support or air filter medium that contributes to improving the collection efficiency. It is related with a nonwoven fabric and its manufacturing method.

一般に、エアフィルタは、主としてダストの濾過性能を担うフィルタ用濾材(またはフィルタ濾材)と、それを補強・支持する支持体(以後単に「支持体」という)とが積層・複合したものをプリーツ加工などにより一定面積の枠内に固定してユニット化したものが使用されている。
本明細書においても、エアフィルタとは、これを構成するフィルタ濾材及び支持体を複合・貼合したもの、又は、これをプリーツ加工などにより一定面積の枠内に固定してユニット化したものを云い、こうしたエアフィルタは、ビルオフィス、工場、家庭、車両内の居住域において、空気浄化のために着脱交換できる形で使用される。
In general, an air filter is pleated by a filter medium (or filter medium) mainly responsible for dust filtering performance and a support that reinforces and supports it (hereinafter simply referred to as “support”). For example, a unit that is fixed in a frame of a certain area is used.
Also in this specification, an air filter is a composite / bonded filter medium and support constituting the air filter, or a unit obtained by fixing this in a frame of a certain area by pleating or the like. That is, such an air filter is used in a building office, a factory, a home, and a residential area in a vehicle in a form that can be attached and detached for air purification.

従来から、フィルタ濾材としては、ポリプロピレン極細繊維が集積されてなるメルトブロー不織布が用いられ、このフィルタ濾材には、エレクトレット処理によって積極的に分極荷電させてダスト捕集に利用するタイプのものが使われている。しかしながら、このようなフィルタ濾材は、極細繊維で構成されているために強度や剛性が低いので、このフィルタ濾材を補強するために、支持体を用いるのが一般的である。その支持体は、フィルタ濾材をプリーツ状に加工して濾過面積を増やすための保形機能を担い、また、通風圧による変形を防止する機能を有する。従って、支持体には、剛性(いわゆる「腰」)のあるネット、編織物又は不織布等が用いられている。その中でも、不織布は、ネットや編織物に比べて厚みや剛性の設計・調整が容易であり、また、通気性を容易に設計変更することができるため、広く用いられている。その不織布としては、通気性とともに、プリーツ加工性、形状保持性を付与するため、繊維に剛性(いわゆる「腰」)のある太めの短繊維が用いられ、中でもポリエステル短繊維、ポリオレフィン短繊維、レーヨン短繊維、ビニロン短繊維などを単独使用又は併用した乾式法不織布または湿式法不織布が使用されている。また、ポリプロピレンやポリエステルを素材とするスパンボンド法不織布も使用されている。   Conventionally, as a filter medium, a melt blown nonwoven fabric in which polypropylene microfibers are integrated is used. For this filter medium, a type that is positively charged by electret treatment and used for dust collection is used. ing. However, since such a filter medium is composed of ultrafine fibers and has low strength and rigidity, a support is generally used to reinforce the filter medium. The support has a shape retaining function for increasing the filtration area by processing the filter medium into a pleat shape, and also has a function of preventing deformation due to ventilation pressure. Therefore, a rigid net (so-called “waist”), a knitted fabric, a nonwoven fabric, or the like is used for the support. Among these, non-woven fabrics are widely used because thickness and rigidity can be easily designed and adjusted as compared with nets and knitted fabrics, and the breathability can be easily changed. As the non-woven fabric, thick short fibers with rigidity (so-called “waist”) are used to impart pleatability and shape retention as well as breathability, among which polyester short fibers, polyolefin short fibers, rayon A dry method nonwoven fabric or a wet method nonwoven fabric using short fibers, vinylon short fibers or the like alone or in combination is used. Spunbond nonwoven fabrics made of polypropylene or polyester are also used.

また、フィルタ濾材としては、前記メルトブロー不織布の他に、前記支持体に用いたポリエステル短繊維やポリプロピレン短繊維で構成される乾式又は湿式不織布も使用されるが、この場合、これら短繊維系不織布は、エレクトレット処理による帯電効果が小さく、従って、フィルタ捕集効率が低いという欠点がある。その理由として、繊維径が太いという他に、エレクトレット処理後の帯電効果の減衰が著しいことによる。その傾向は、ポリプロピレン短繊維不織布も同様の傾向があるものの、特にポリエステル短繊維に著しい。これは、短繊維全般に共通することであるが、親水性の油剤がその紡糸工程で付与されており、この親水性の油剤を付与する目的は、カーディングによる原綿の紡出の際に、不必要な静電気の発生を防ぐため必須のものであるが、しかしその半面、この親水性の油剤が不織布に残存してエレクトレット処理後において電荷の放出を助長するため、帯電効果が持続せず、従って、安定して高度のフィルタ捕集効率が得られないという欠点となる。   Further, as the filter medium, in addition to the melt blown nonwoven fabric, a dry or wet nonwoven fabric composed of polyester short fibers or polypropylene short fibers used for the support is also used. In this case, these short fiber nonwoven fabrics are There is a drawback that the electrification treatment has a small charging effect, and therefore the filter collection efficiency is low. This is because, besides the large fiber diameter, the charging effect after electret treatment is significantly attenuated. The tendency is particularly remarkable for polyester short fibers, although the polypropylene short fiber nonwoven fabric has the same tendency. This is common to all short fibers, but a hydrophilic oil agent is given in the spinning process, and the purpose of giving this hydrophilic oil agent is when spinning raw cotton by carding. It is essential to prevent the generation of unnecessary static electricity, but on the other hand, this hydrophilic oil agent remains in the nonwoven fabric and promotes the release of charges after electret treatment, so the charging effect does not last, Therefore, there is a drawback that a high filter collection efficiency cannot be obtained stably.

近年、エアフィルタには、花粉、車両や工場からの排気塵、ハウスダスト、大気塵、黄砂など多様なダストを高効率で捕集するものが要求されるようになった。
そこで、エアフィルタの捕集効率を向上させる発明が提案されているが、それらは、フィルタ濾材単独の濾過性能向上に関するものであり、支持体と複合した最終製品形態としてのエアフィルタの性能向上には及んでいないのが実情である。
また、支持体としての不織布に関しては、難燃性を付与するために難燃剤を含有する繊維よりなるもの、あるいは、不織布に後加工で難燃剤を添着させたものを用いることが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
In recent years, air filters have been required to efficiently collect various dusts such as pollen, exhaust dust from vehicles and factories, house dust, atmospheric dust, and yellow sand.
Therefore, inventions for improving the collection efficiency of the air filter have been proposed, but they relate to the improvement of the filtration performance of the filter medium alone, and improve the performance of the air filter as a final product form combined with the support. The fact is that it does not reach.
As for the nonwoven fabric as the support, it has been proposed to use a fiber comprising a flame retardant in order to impart flame retardancy, or a nonwoven fabric with a flame retardant attached to the nonwoven fabric by post-processing. (For example, refer to Patent Document 1).

さらに、支持体の薄さ、硬さ特性を維持しつつ、低圧力損失と長寿命とを達成し得るフィルタ補強用不織布を提供するために、繊維直径25〜50μmの熱可塑性繊維からなる不織布であって、不織布の厚さ1mm当たりの圧力損失が風速10cm/sのもとで0.8mmAq以下であることを特徴とするものが提案されている(特許文献2参照。)。
また、近年では、難燃性に優れるエアフィルタ材用支持体を提供するために、鞘部が低融点重合体で、芯部が高融点重合体で形成されている芯鞘型複合短繊維を構成繊維とする不織布よりなるエアフィルタ材用補強材であって、該短繊維不織布中に該低融点重合体は30質量%以上含有されており、かつ、該芯鞘型複合短繊維相互間は絡合されていると共に、該低融点重合体の融着によって結合されていることを特徴とするものが提案されている(例えば、特許文献3参照。)。
Furthermore, in order to provide a filter reinforcing nonwoven fabric that can achieve low pressure loss and long life while maintaining the thinness and hardness characteristics of the support, the nonwoven fabric is made of thermoplastic fibers having a fiber diameter of 25 to 50 μm. There has been proposed a non-woven fabric having a pressure loss of 0.8 mmAq or less under a wind speed of 10 cm / s (see Patent Document 2).
In recent years, in order to provide a support for an air filter material excellent in flame retardancy, a core-sheath type composite short fiber in which a sheath part is formed of a low melting point polymer and a core part is formed of a high melting point polymer. A reinforcing material for an air filter material comprising a nonwoven fabric as a constituent fiber, wherein the low-fiber nonwoven fabric contains 30% by mass or more of the low-melting-point polymer, and the core-sheath-type composite short fibers are between each other. There has been proposed one that is intertwined and bonded by fusion of the low-melting polymer (see, for example, Patent Document 3).

一方、エレクトレット処理を行う不織布フィルタとして、例えば、特許文献4、5に開示された方法が提案されている。両特許文献に共通していることは、原料樹脂がポリプロピレンなどのポリオレフィンであり、原料樹脂中にヒンダードアミン系光安定剤などがコンパウンドとして練り込まれており、不織布の製法としてはメルトブロー法で得られた不織布に限られている。その不織布フィルタの性能上の特徴は、高い帯電効果により、高度の微粒子の捕集効率が得られているが、メルトブロー不織布は、その製法上の特質から、平均繊維径が10μm以下と小さいので、不織布としての「腰」の強さが不足し、エアフィルタとし使用するためには、プリーツ性と通風変形に対応する支持機能が不足し、別種の支持体との併用が必要である。
また、メルトブロー法不織布以外の短繊維不織布の帯電処理として、特許文献6のごとく、摩擦帯電法による帯電処理も提案されている。但し、この方法は、ニードルパンチによって得られる不織布に限定され、且つ、繊維油剤を除去する必要があり、簡便に適用できるとは言い難い。また、不織布自体が、繊維の機械的交絡のみにより形成されるので、“腰“とプリーツ性が不足し、別種の支持体を必要とする。
以上のように、従来において、支持体としての不織布に帯電性を付与し、フィルタ濾材としての機能を持たせるという観点からの先行技術は、見当たらない。
On the other hand, for example, methods disclosed in Patent Documents 4 and 5 have been proposed as nonwoven fabric filters that perform electret processing. What is common to both patent documents is that the raw material resin is a polyolefin such as polypropylene, and a hindered amine light stabilizer or the like is kneaded into the raw material resin as a compound. Limited to non-woven fabrics. The characteristics of the performance of the nonwoven fabric filter is that high particle collection efficiency is obtained due to the high charging effect, but the melt blown nonwoven fabric has a small average fiber diameter of 10 μm or less due to its manufacturing characteristics, In order to use as an air filter because the strength of the “waist” as a non-woven fabric is insufficient, the support function corresponding to pleatability and ventilation deformation is insufficient, and it is necessary to use it together with another type of support.
Further, as a charging process for a short fiber nonwoven fabric other than the melt blown nonwoven fabric, as disclosed in Patent Document 6, a charging process by a frictional charging method has also been proposed. However, this method is limited to the nonwoven fabric obtained by needle punching, and it is necessary to remove the fiber oil agent, and it is difficult to say that it can be easily applied. Further, since the nonwoven fabric itself is formed only by mechanical entanglement of the fibers, the “waist” and the pleatability are insufficient, and a different type of support is required.
As described above, there is no prior art from the viewpoint of imparting charging properties to a nonwoven fabric as a support and providing a function as a filter medium.

特開平8−281030号公報JP-A-8-281030 特開平8−276111号公報JP-A-8-276111 特開2006−233358号公報JP 2006-233358 A 特表2003−520659号公報Special table 2003-520659 gazette 特許第2672329号(特開平1−287914号)公報Japanese Patent No. 2672329 (Japanese Patent Laid-Open No. 1-287914) EP第0246811号(B1)明細書EP No. 046811 (B1) specification

本発明の目的は、上記の従来技術の問題点に鑑み、「腰」があり、「プリーツ性」は良好ではあるものの、エレクトレット処理による帯電効果の小さい短繊維系不織布について、そのエレクトレット処理による帯電効果を改良し、短繊維系不織布自体を高度に帯電し持続することにより、ダストの捕集効率が高く、かつ「腰」があって、プリーツ後及び通風時の保型性の高い、支持体または支持体とフィルタ濾材の両機能を兼ね備えたエアフィルタ用帯電不織布及びその製造方法を提供することにある。   In view of the above-mentioned problems of the prior art, the object of the present invention is to provide a short-fiber nonwoven fabric that has “waist” and “pleatability”, but has a small charging effect by electret treatment. Supports that improve the effect and highly charge and sustain the short-fiber nonwoven fabric itself, have high dust collection efficiency, have "waist", and have high shape retention after pleating and during ventilation Another object of the present invention is to provide a charged non-woven fabric for an air filter having both functions of a support and a filter medium and a method for producing the same.

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、短繊維不織布に効果的なエレクトレット処理が可能ならば、本来の適性性能である支持体機能に加えて濾過機能が付与されることになり、それ自体が単独でエアフィルタに応用できること、さらには、帯電させた高度の濾過能力を持つフィルタ濾材であるメルトブロー不織布と積層・複合することによって、両者の濾過性能が重畳し、一段とエアフィルタ製品の性能が向上することに想到し、種々の試みを行った。しかしながら、前述したように、ポリエステル短繊維やポリプロピレン短繊維から構成される乾式又は湿式不織布を用いた場合には、不織布の繊維素材自体(例えば、ポリエステル繊維素材)が親水性の油剤の存在や繊維表面の加水分解、吸湿などにより電荷を保持しにくいことが解決すべき課題であった。
そのため、本発明者は、さらに鋭意検討を重ねた結果、剛性が高くプリーツ性のよい支持体用不織布基材であるポリエステル短繊維またはポリプロピレン短繊維不織布の繊維表面に、特定のヒンダードアミン系化合物、トリアジン系化合物又はベンゾトリアゾール系化合物を水溶化したその水溶液を、含浸又はスプレー散布、或いはコーティングした後、十分乾燥し、繊維表面に均一に被覆させてから、エレクトレット処理を行うことにより、エレクトレット処理によって付与される帯電効果を高めることができることを見出し、さらに、そのヒンダードアミン系化合物などの添着工程を不織布製造工程に組み込むことにより、エアフィルタ用帯電不織布の製造方法として簡易に行う方法に想到し、本発明を完成するに至った。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor can provide a filtration function in addition to a support function that is an original aptitude performance if an effective electret treatment can be applied to the short fiber nonwoven fabric. In other words, it can be applied to an air filter by itself, and furthermore, by laminating and compounding with a melt blown nonwoven fabric that is a charged filter medium having a high degree of filtration capacity, the filtration performance of both is superposed and further enhanced. Various attempts were made to improve the performance of air filter products. However, as described above, when a dry type or wet type non-woven fabric composed of polyester short fibers or polypropylene short fibers is used, the non-woven fiber material itself (for example, polyester fiber material) is present in the presence of hydrophilic oil or fibers. It was a problem to be solved that it was difficult to retain charges due to surface hydrolysis, moisture absorption, and the like.
Therefore, as a result of further intensive studies, the present inventor has found that a specific hindered amine compound, triazine is formed on the surface of a polyester short fiber or polypropylene short fiber nonwoven fabric, which is a nonwoven fabric base material having high rigidity and good pleatability. After impregnating, spraying or coating an aqueous solution of a water-based compound or benzotriazole-based compound, it is sufficiently dried and uniformly coated on the fiber surface, and then applied by electret treatment. In addition, the inventors have found that the charging effect can be enhanced, and further, by incorporating an attachment step of the hindered amine compound or the like into the nonwoven fabric production step, conceived of a method for easily performing a method for producing a charged nonwoven fabric for an air filter. It came to complete.

すなわち、本発明の第1の発明によれば、ポリエステル系またはポリオレフィン系短繊維より形成される不織布に、水溶化した含窒素環状構造を含む光安定剤を下記の(I)〜(III)のいずれかの方法により添着し、次いで、エレクトレット処理を施すことを特徴とするエアフィルタ用帯電不織布の製造方法が提供される。
(I):短繊維原綿を開繊・紡出して形成されるウエブの繊維間を機械的交絡及び/又は熱融着の方法で固定して不織布を形成する工程中に、該光安定剤を含浸、スプレー又はコーティングにより添着する方法。
(II):繊維の紡糸工程おいて、使用する油剤中に水溶化した該光安定剤を配合して、紡糸された繊維表面に添着させ、不織布用短繊維原綿に供する方法。
(III):後工程にて、該光安定剤を不織布に含浸、スプレー又はコーティングにより添着する方法。
That is, according to the first invention of the present invention, a light stabilizer containing a water-soluble nitrogen-containing cyclic structure is added to the nonwoven fabric formed from polyester-based or polyolefin-based short fibers according to the following (I) to (III): There is provided a method for producing a charged nonwoven fabric for an air filter, which is attached by any method and then subjected to electret treatment.
(I): During the process of forming a nonwoven fabric by fixing the fibers of a web formed by opening and spinning short fiber raw cotton by a mechanical entanglement and / or heat fusion method, the light stabilizer is added. A method of attaching by impregnation, spraying or coating.
(II): A method of blending the light stabilizer solubilized in the oil agent to be used in the fiber spinning step, attaching it to the surface of the spun fiber, and providing it to a short fiber raw cotton for nonwoven fabric.
(III): A method of impregnating the nonwoven fabric with the light stabilizer in a subsequent step, and applying it by spraying or coating.

また、本発明の第2の発明によれば、第1の発明において、前記含窒素環状構造を含む光安定剤は、(i)ヒンダードアミン系化合物、(ii)トリアジン系化合物及び(iii)ベンゾトリアゾール系化合物からなる群から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とするエアフィルタ用帯電不織布の製造方法が提供される。
さらに、本発明の第3の発明によれば、第1の発明において、前記短繊維より形成される不織布は、サーマルボンド法またはニードルパンチ法により製造されることを特徴とするエアフィルタ用帯電不織布の製造方法が提供される。
According to the second invention of the present invention, in the first invention, the light stabilizer containing the nitrogen-containing cyclic structure is (i) a hindered amine compound, (ii) a triazine compound, and (iii) a benzotriazole. There is provided a method for producing a charged nonwoven fabric for an air filter, which is at least one selected from the group consisting of a series compound.
Furthermore, according to a third invention of the present invention, in the first invention, the nonwoven fabric formed from the short fibers is manufactured by a thermal bond method or a needle punch method, and the charged nonwoven fabric for air filter, A manufacturing method is provided.

また、本発明の第4の発明によれば、第1の発明において、前記短繊維より形成される不織布は、湿式法またはスパンレース法により製造されることを特徴とするエアフィルタ用帯電不織布の製造方法が提供される。
さらに、本発明の第5の発明によれば、第1の発明において、前記不織布を構成する短繊維は、平均繊度が0.5〜100dtexであって、芯鞘短繊維及び/又は単一短繊維であることを特徴とするエアフィルタ用帯電不織布の製造方法が提供される。
According to a fourth invention of the present invention, in the first invention, the nonwoven fabric formed from the short fibers is manufactured by a wet method or a spunlace method. A manufacturing method is provided.
Furthermore, according to the fifth invention of the present invention, in the first invention, the short fibers constituting the nonwoven fabric have an average fineness of 0.5 to 100 dtex, and are short core fibers and / or single short fibers. A method for producing a charged nonwoven fabric for an air filter, characterized by being a fiber, is provided.

また、本発明の第6の発明によれば、第1〜5のいずれかの発明に係る製造方法によって得られ、繊維外表面に前記含窒素環状構造を含む光安定剤が添着及び/又は被覆されてなることを特徴とするエアフィルタ用帯電不織布が提供される。
さらに、本発明の第7の発明によれば、第6の発明において、エアフィルタ用支持体及び/又はエアフィルタ用濾材として用いられることを特徴とするエアフィルタ用帯電不織布が提供される。
According to the sixth aspect of the present invention, the light stabilizer containing the nitrogen-containing cyclic structure is attached and / or coated on the outer surface of the fiber obtained by the production method according to any one of the first to fifth aspects. Thus, a charged nonwoven fabric for an air filter is provided.
Furthermore, according to the seventh aspect of the present invention, there is provided the charged nonwoven fabric for air filter, which is used as the support for air filter and / or the filter medium for air filter in the sixth aspect.

また、本発明の第8の発明によれば、第7の発明に係る支持体として用いられるエアフィルタ用帯電不織布(A)に、エレクトレット処理を施した、ポリオレフィンを素材とする連続繊維からなる不織布(B)をエアフィルタ用濾材として積層または貼合することを特徴とするエアフィルタが提供される。
さらに、本発明の第9の発明によれば、第8の発明において、不織布(B)は、平均繊維径が0.5〜20μmの連続繊維からなるポリプロピレン製メルトブロー法不織布または平均繊維径が10〜30μmの連続繊維からなるポリプロピレン製スパンボンド法不織布から選ばれる不織布であることを特徴とするエアフィルタが提供される。
Moreover, according to the eighth invention of the present invention, the nonwoven fabric made of continuous fibers made of polyolefin, obtained by subjecting the electrified non-woven fabric for air filter (A) used as the support according to the seventh invention to electret treatment. An air filter is provided in which (B) is laminated or bonded as a filter medium for an air filter.
Furthermore, according to the ninth invention of the present invention, in the eighth invention, the nonwoven fabric (B) is a polypropylene melt-blown nonwoven fabric composed of continuous fibers having an average fiber diameter of 0.5 to 20 μm, or an average fiber diameter of 10. An air filter is provided which is a nonwoven fabric selected from polypropylene spunbond nonwoven fabrics composed of continuous fibers of ˜30 μm.

本発明は、上記の如く、エアフィルタ用帯電不織布の製造方法などに係るものであるが、その好ましい態様としては、次のものが包含される。
(1)第2の発明において、(i)ヒンダードアミン系化合物には、トリアジン基を含むヒンダードアミン系化合物を含むことを特徴とするエアフィルタ用帯電不織布の製造方法。
(2)第2の発明において、前記含窒素環状構造を含む光安定剤は、トリアジン基を含む高分子タイプのヒンダードアミン系化合物であることを特徴とするエアフィルタ用帯電不織布の製造方法。
(3)第1又は2の発明において、前記水溶化した含窒素環状構造を含む光安定剤は、エマルジョン化した含窒素環状構造を含む光安定剤を含むことを特徴とするエアフィルタ用帯電不織布の製造方法。
(4)第8又は9の発明において、不織布(A)と不織布(B)が積層または貼合された後に、エレクトレット処理が施されることを特徴とするエアフィルタ。
As described above, the present invention relates to a method for producing a charged nonwoven fabric for an air filter and the like, and preferred embodiments include the following.
(1) In the second invention, (i) the method for producing a charged nonwoven fabric for air filter, wherein the hindered amine compound includes a hindered amine compound containing a triazine group.
(2) In the second invention, the light stabilizer containing the nitrogen-containing cyclic structure is a polymer type hindered amine compound containing a triazine group.
(3) In the first or second invention, the light stabilizer containing the water-soluble nitrogen-containing cyclic structure includes a light stabilizer containing an emulsified nitrogen-containing cyclic structure, and the charged nonwoven fabric for air filter, Manufacturing method.
(4) In the eighth or ninth invention, an electret treatment is performed after the nonwoven fabric (A) and the nonwoven fabric (B) are laminated or bonded together.

本発明のエアフィルタ用帯電不織布の製造方法によれば、ポリエステル系短繊維などから構成される短繊維系不織布がエレクトレット処理によって付与される帯電効果を長期に渉り持続させることができ、高いダスト捕集効率と優れたプリーツ適性と保型性を兼ね備えたエアフィルタ用帯電不織布を得ることができる。
このエアフィルタ用帯電不織布は、それ自体が低圧損で、捕集効率が著しく改善されるエアフィルタ用濾材となるのみか、エアフィルタ用支持体として、他の濾材、例えば、別途にエレクトレット処理されたポリプロピレンのメルトブロー不織布と貼り合わせて、さらに高捕集効率のプリーツ加工が可能な高性能エアフィルタを提供することができる。
さらには、支持体層でのダスト捕捉能力の向上により、フィルタ濾材層に使われる極細繊維からなるメルトブロー不織布層へのダストの一方的な蓄積(すなわち目詰まり)が軽減されるので、エアフィルタの使用寿命の向上を図ることができるという効果を奏する。
そのため、長期に安定したフィルタ品質を求められる自動車用キャビンフィルタ、工場、ビル空調や家庭居住空間の空気浄化のためのエアフィルタなどに好適に用いることができる。
According to the method for producing a charged nonwoven fabric for an air filter of the present invention, a short fiber nonwoven fabric composed of polyester short fibers and the like can sustain the charging effect imparted by the electret treatment for a long period of time, resulting in high dust. It is possible to obtain a charged nonwoven fabric for an air filter having both collection efficiency, excellent pleat suitability and shape retention.
This charged non-woven fabric for air filter can only be a filter medium for air filter that itself has a low pressure loss and the collection efficiency is remarkably improved, or it is treated as another filter medium, for example, a separate electret as a support for air filter. It is possible to provide a high-performance air filter that can be bonded to a melt blown nonwoven fabric of polypropylene and can be further pleated with high collection efficiency.
Furthermore, by improving the dust trapping ability in the support layer, unidirectional accumulation of dust (that is, clogging) in the melt-blown nonwoven fabric layer made of ultrafine fibers used in the filter medium layer is reduced. There is an effect that the service life can be improved.
Therefore, it can be suitably used for a cabin filter for automobiles that require stable filter quality for a long period of time, a factory, air conditioning for buildings, an air filter for purifying air in home living spaces, and the like.

本発明のエアフィルタ用帯電不織布は、ポリエステル系短繊維やポリプロピレン系短繊維から構成される不織布(A)の繊維外表面に、水溶化した特定の光安定剤を添着し、エレクトレット処理を施してなるものである。
以下、項目毎に詳細に説明する。
The charged nonwoven fabric for air filter of the present invention is prepared by attaching a specific water stabilizer solubilized to the outer surface of the nonwoven fabric (A) composed of polyester short fibers or polypropylene short fibers, and performing an electret treatment. It will be.
Hereinafter, each item will be described in detail.

1.不織布(A)
本発明において、ヒンダードアミン系化合物などの含窒素環状構造を含む光安定剤を添着する不織布(A)は、平均繊度が0.5〜100dtexの範囲から選ばれるポリエステル系短繊維又はポリオレフィン系短繊維から構成される。
また、これらの短繊維は、不織布の製法によって、鞘側に低融点成分繊維、芯側に高融点成分繊維を配した、いわゆる芯鞘複合短繊維、或いは単一の材料からなる単繊維が用いられる。
具体的には、複合短繊維としては、鞘側がポリオレフィンとしたもの(以下、ポリオレフィン系短繊維という。)は、例えば、鞘側/芯側がPE(ポリエチレン)/PP(ポリプロピレン)、PP(低融点)/PP、PE/PET(ポリエチレンテレフタレート)、PP(低融点)/PETなどであり、また、鞘側がポリエステルの短繊維(以下、ポリエステル系短繊維という。)としては、例えば、鞘側/芯側がPET(低融点)/PETなどが挙げられる。
また、単繊維としては、PP、PE、PET繊維が用いられる。また、これらの繊維を混合して用いてもよい。
1. Nonwoven fabric (A)
In the present invention, the nonwoven fabric (A) to which the light stabilizer containing a nitrogen-containing cyclic structure such as a hindered amine compound is attached is a polyester short fiber or polyolefin short fiber selected from an average fineness in the range of 0.5 to 100 dtex. Composed.
In addition, these short fibers are made of so-called core-sheath composite short fibers in which a low-melting component fiber is arranged on the sheath side and a high-melting component fiber is arranged on the core side, or a single fiber made of a single material is used. It is done.
Specifically, as the composite short fiber, the sheath side made of polyolefin (hereinafter referred to as polyolefin short fiber) is, for example, the sheath side / core side PE (polyethylene) / PP (polypropylene), PP (low melting point). ) / PP, PE / PET (polyethylene terephthalate), PP (low melting point) / PET, etc. The sheath side is polyester short fiber (hereinafter referred to as polyester short fiber), for example, sheath side / core. Examples include PET (low melting point) / PET on the side.
Moreover, PP, PE, and PET fibers are used as the single fibers. Moreover, you may mix and use these fibers.

上記の短繊維としては、いずれも平均繊度が0.5〜100dtexであれば、特に限定されず、その使用法によって、適宜選択される。さらには、繊維径の異なる繊維を複数種混合してもよい。例えば、本発明の短繊維の不織布からなる帯電不織布に、高度のフィルタ性能を担わす場合には、平均繊度が0.5〜6dtexの短繊維を多く配合することも、行われる。また、本発明の帯電不織布に、高度のプリーツ性や「腰」が要求される場合には、例えば、平均繊度が20dtex以上の短繊維を多く配合することなどが行われる。   The above short fibers are not particularly limited as long as the average fineness is 0.5 to 100 dtex, and are appropriately selected depending on the method of use. Furthermore, you may mix multiple types of fiber from which a fiber diameter differs. For example, in the case of carrying high filter performance to the charged non-woven fabric made of the short-fiber non-woven fabric of the present invention, many short fibers having an average fineness of 0.5 to 6 dtex are also blended. Moreover, when high pleatability and "waistness" are required for the charged nonwoven fabric of the present invention, for example, many short fibers having an average fineness of 20 dtex or more are blended.

また、上記ポリエステル系短繊維の原材料として用いられるものは、多価カルボン酸とポリアルコールがエステル結合によって重合した高分子化合物であるポリエステルであればよく、例えば、テレフタル酸とエチレングリコールから製造される、主たる繰り返し単位がエチレンテレフタレートであるポリエチレンテレフタレート(PET)、主たる繰り返し単位がブチレンテレフタレートであるポリブチレンテレフタレ−トや、主たる繰り返し単位がトリメチレンテレフタレートであるポリトリメチレンテレフタレートを主体とする繊維、酸成分としてイソフタル酸等を共重合した低融点ポリエステル繊維、またはハードセグメントとソフトセグメントを有するブロック共重合ポリエステル繊維などが挙げられる。
また、これらのポリエステル短繊維に、りん系化合物を配合した難燃化された短繊維であってもよい。
Moreover, what is used as a raw material of the said polyester-type short fiber should just be the polyester which is a high molecular compound which polymerized polyhydric carboxylic acid and polyalcohol by the ester bond, for example, is manufactured from terephthalic acid and ethylene glycol. Polyethylene terephthalate (PET) whose main repeating unit is ethylene terephthalate, polybutylene terephthalate whose main repeating unit is butylene terephthalate, and fibers mainly composed of polytrimethylene terephthalate whose main repeating unit is trimethylene terephthalate, Examples of the acid component include a low-melting polyester fiber copolymerized with isophthalic acid or the like, or a block copolymerized polyester fiber having a hard segment and a soft segment.
Further, flame retardant short fibers obtained by blending these polyester short fibers with a phosphorus compound may be used.

これらの上記短繊維を不織布化する方法としては、機械的交絡及び/又は熱融着の方法により、繊維間を固定して不織布を形成する方法であれば、特に限定されず、例えば、結合に、熱を用いるサーマルボンド法、接着剤を用いるケミカルボンド法、刺のある針で刺し絡めるニードルパンチ法、高圧細水流で繊維を絡めるスパンレース(水流絡合)法、エアレイと呼ばれる空気流で形成するエアレイド法、繊維を水に懸濁し漉いて形成する湿式法などの短繊維を用いた不織布を製造する方法に、広く適用でき、適宜選択できる。   The method for forming these short fibers into a nonwoven fabric is not particularly limited as long as the nonwoven fabric is formed by fixing the fibers by mechanical entanglement and / or heat fusion. , Thermal bond method using heat, chemical bond method using adhesive, needle punching method with pierced needle, spunlace (water entanglement) method in which fibers are entangled with high-pressure fine water flow, formed by air flow called air lay The present invention can be widely applied to methods for producing nonwoven fabrics using short fibers, such as the airlaid method and the wet method in which fibers are suspended and formed in water, and can be appropriately selected.

2.含窒素環状構造を含む光安定剤
本発明に係る含窒素環状構造を含む光安定剤は、具体的には、(i)ヒンダードアミン系化合物、(ii)トリアジン系化合物及び(iii)ベンゾトリアゾール系化合物からなる群から選ばれる少なくとも一種である。光安定剤として、一種を用いてもよく、二種以上を併用して用いてもよく、適宜選択される。
2. Light Stabilizer Containing Nitrogen-Containing Cyclic Structure Specifically, the light stabilizer comprising a nitrogen-containing cyclic structure according to the present invention includes (i) a hindered amine compound, (ii) a triazine compound, and (iii) a benzotriazole compound. Is at least one selected from the group consisting of As a light stabilizer, 1 type may be used and 2 or more types may be used together, and it selects suitably.

本発明に係る含窒素環状構造を含む光安定剤は、通常、ポリマーの耐光安定性付与の添加剤として、一般に用いられているが、通常、常温での形態は固形(粉末または顆粒)であって、水に不溶であり、そのままでは、不織布を構成する繊維表面に均一に添着及び/又は被覆されない。従って、これら化合物を繊維表面に添着(被覆)するためには、液状化する必要があり、作業環境面からは、望ましくは有機溶媒を使用せずに、水溶化又はエマルジョン化することが望ましい。
このように水溶化又はエマルジョン化すれば、不織布製造工程や原綿紡糸工程などに、特段の改造を要せず、既存の設備を転用できるという利点を有する。
The light stabilizer containing a nitrogen-containing cyclic structure according to the present invention is generally used as an additive for imparting light resistance to a polymer, but is usually in a solid form (powder or granule) at room temperature. Insoluble in water, the fiber surface constituting the nonwoven fabric is not uniformly attached and / or coated as it is. Therefore, in order to attach (coat) these compounds to the fiber surface, it is necessary to make them liquefied. From the viewpoint of the working environment, it is desirable to make them water-soluble or emulsified without using an organic solvent.
Thus, if it water-solubilizes or emulsifies, it has the advantage that an existing installation can be diverted without requiring special remodeling in a nonwoven fabric manufacturing process, raw cotton spinning process, etc.

本発明において、水溶化またはエマルジョン化した光安定剤の各種化合物を繊維表面に添着する量としては、繊維成分100重量部あたり、0.05〜5重量部である。好ましくは0.1〜3重量部である。添着量が0.05重量部未満では、エレクトレット処理の帯電効果の持続性を発揮せず、一方、5重量部を超えて添着しても、それに見合うだけの効果の向上が得られず、経済的にも不利となる。   In the present invention, the amount of the light-stabilized or emulsified light stabilizer compound added to the fiber surface is 0.05 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of the fiber component. Preferably it is 0.1-3 weight part. If the amount of addition is less than 0.05 parts by weight, the electrification treatment will not last long. On the other hand, if the amount of addition exceeds 5 parts by weight, the effect will not be improved. Disadvantageous.

(i)ヒンダードアミン系化合物(HALS)
本発明に係る分子量が2000以上の高分子量タイプのヒンダードアミン系化合物(HALS)としては、例えば、ポリ[(6−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)アミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル)((2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ)ヘキサメチレン((2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ)](分子量:2000〜3100、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製、キマソーブ944LD)、コハク酸ジメチル−1−(2−ヒドロキシエチル)−4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン重縮合物(分子量:3100〜4000、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製、チヌビン622LD)、N,N’,N”,N”’−テトラキス−(4,6−ビス−(ブチル−(N−メチル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)アミノ)−トリアジン−2−イル)−4,7−ジアザデカン−1,10−ジアミン(分子量:2286、90%)と上記チヌビン622LD(10%)との混合物(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製、キマソーブ119FL)、ジブチルアミン・1,3,5−トリアジン・N,N’−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル−1,6−ヘキサメチレンジアミンとN−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ブチルアミンの重縮合物(分子量:2600〜3400、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製、キマソーブ2020FDL)などが挙げられる。これら以外にも、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製、チヌビン111FDL(ブレンド品)も挙げられる。
また、本発明に係る分子量が2000未満の低分子量タイプのヒンダードアミン系化合物としては、例えば、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル){[3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル]メチル}ブチルマロネート(外観:粉末、分子量:685、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製、チヌビン144)、デカン二酸ビス(2,2,6,6−テトラメチル−1(オクチルオキシ)−4−ピペリジニル)エステルと1,1−ジメチルエチルヒドロペルオキシドとオクタンの反応生成物(外観:液体、分子量:737、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製、チヌビン123)、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート(外観:粉末、分子量:481、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製、チヌビン770)などが挙げられる。
(I) Hindered amine compounds (HALS)
Examples of the high molecular weight type hindered amine compound (HALS) having a molecular weight of 2000 or more according to the present invention include poly [(6- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) amino-1,3,5- Triazine-2,4-diyl) ((2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino) hexamethylene ((2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino)] ( Molecular weight: 2000-3100, manufactured by Ciba Specialty Chemicals, Chimassorb 944LD), dimethyl-1- (2-hydroxyethyl) -4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine polycondensate (molecular weight) : 3100-4000, manufactured by Ciba Specialty Chemicals, Tinuvin 622LD), N, N ′, N ″, N ″ ′-tetrakis- (4,6- Su- (butyl- (N-methyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl) amino) -triazin-2-yl) -4,7-diazadecane-1,10-diamine (molecular weight: 2286, 90%) and the above-mentioned Tinuvin 622LD (10%) (Ciba Specialty Chemicals, Kimasorb 119FL), dibutylamine, 1,3,5-triazine, N, N′-bis (2,2,2) A polycondensate of 6,6-tetramethyl-4-piperidyl-1,6-hexamethylenediamine and N- (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) butylamine (molecular weight: 2600-3400, Ciba・ Specialty Chemicals, Kimasorb 2020FDL), etc. In addition to these, Ciba Specialty Chemicals, Tinuvin 1 1FDL (blend) may also be mentioned.
Examples of the low molecular weight type hindered amine compound having a molecular weight of less than 2000 according to the present invention include bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) {[3,5-bis (1 , 1-dimethylethyl) -4-hydroxyphenyl] methyl} butyl malonate (appearance: powder, molecular weight: 685, manufactured by Ciba Specialty Chemicals, Tinuvin 144), bis (2,2,6,6-decane) Reaction product of tetramethyl-1 (octyloxy) -4-piperidinyl) ester, 1,1-dimethylethyl hydroperoxide and octane (appearance: liquid, molecular weight: 737, manufactured by Ciba Specialty Chemicals, Tinuvin 123), bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate (appearance: powder, molecular weight: 481, Specialty Chemicals Co., Ltd., Tinuvin 770), and the like.

また、ヒンダードアミン系化合物であって、トリアジン基を含む高分子タイプの化合物、例えば、ポリ[(6−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)アミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル)((2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ)ヘキサメチレン((2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ)](分子量:2000〜3100、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製、キマソーブ944LD)、N,N’,N”,N”’−テトラキス−(4,6−ビス−(ブチル−(N−メチル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)アミノ)−トリアジン−2−イル)−4,7−ジアザデカン−1,10−ジアミン(分子量:2286、90%)と上記チヌビン622LD(10%)との混合物(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製、キマソーブ119FL)、ジブチルアミン・1,3,5−トリアジン・N,N’−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル−1,6−ヘキサメチレンジアミンとN−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ブチルアミンの重縮合物(分子量:2600〜3400、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製、キマソーブ2020FDL)などが、耐熱性、低揮発性などの点から、好ましく用いられる。   Further, it is a hindered amine compound and is a polymer type compound containing a triazine group, such as poly [(6- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) amino-1,3,5-triazine-2. , 4-diyl) ((2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino) hexamethylene ((2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino)] (molecular weight: 2000 -3100, manufactured by Ciba Specialty Chemicals, Chimasorb 944LD), N, N ', N ", N"'-tetrakis- (4,6-bis- (butyl- (N-methyl-2,2,6,6) -Tetramethylpiperidin-4-yl) amino) -triazin-2-yl) -4,7-diazadecane-1,10-diamine (molecular weight: 2286, 90%) and the above-mentioned tinuvin 622LD (10 ) (Manufactured by Ciba Specialty Chemicals, Chimassorb 119FL), dibutylamine, 1,3,5-triazine, N, N′-bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl-1) , 6-hexamethylenediamine and N- (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) butylamine polycondensate (molecular weight: 2600-3400, manufactured by Ciba Specialty Chemicals, Kimasorb 2020FDL) It is preferably used from the viewpoints of heat resistance and low volatility.

(ii)トリアジン系化合物
本発明に係るトリアジン系化合物には、例えば、2−(4,6ジフェニルエーテル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−[(ヘキシル)オキシ]−フェノール、(分子量:425、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製、チヌビン1577FF)、2,4−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−6−(2−ヒドロキシ−4−イソオクチルオキシフェニル)−s−トリアジン(分子量:510、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製、チヌビン411L)などが挙げられ、これら以外にも、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製、チヌビン400(分子量:647、ヒドロキシフェニルトリアジン系)も挙げられる。
(Ii) Triazine compound The triazine compound according to the present invention includes, for example, 2- (4,6 diphenyl ether-1,3,5-triazin-2-yl) -5-[(hexyl) oxy] -phenol, (Molecular weight: 425, manufactured by Ciba Specialty Chemicals, Tinuvin 1577FF), 2,4-bis (2,4-dimethylphenyl) -6- (2-hydroxy-4-isooctyloxyphenyl) -s-triazine (molecular weight : 510, manufactured by Ciba Specialty Chemicals, TINUVIN 411L), and in addition to these, TINUVIN 400 (molecular weight: 647, hydroxyphenyltriazine type) manufactured by Ciba Specialty Chemicals is also included.

(iii)ベンゾトリアゾール系化合物
また、本発明に係るベンゾトリアゾール系化合物は、例えば、低揮散性で比較的融点の高いものとして、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2イル)4−6−ビス(1−メチル−1−フェニルエチル)フェノール(分子量:447、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製、チヌビン234)、2,4−ジ−tert−ブチル−6−(5−クロロベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール(分子量:358、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製、チヌビン327)、2−(2H−ベンゾ)トリアゾール−2−イル)−4,6−ジ−tert−ベンチルフェノール(分子量:351、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製、チヌビン328)、2,2‘−メチレンビス[6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェノール](分子量:659、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製、チヌビン360)などが挙げられる。
(Iii) Benzotriazole-based compound Further, the benzotriazole-based compound according to the present invention is, for example, 2- (2H-benzotriazol-2-yl) -4-6-bis ( 1-methyl-1-phenylethyl) phenol (molecular weight: 447, manufactured by Ciba Specialty Chemicals, Tinuvin 234), 2,4-di-tert-butyl-6- (5-chlorobenzotriazol-2-yl) phenol (Molecular weight: 358, manufactured by Ciba Specialty Chemicals, Tinuvin 327), 2- (2H-benzo) triazol-2-yl) -4,6-di-tert-benzylphenol (Molecular weight: 351, Ciba Specialty) Chemicals, Tinuvin 328), 2,2′-methylenebis [6- (2H-benzotriazol) 2-yl) -4- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) phenol] (molecular weight: 659, produced by Ciba Specialty Chemicals Tinuvin 360), and the like.

さらに、本発明に係るヒンダードアミン系化合物、トリアジン系化合物及びベンゾトリアゾール系化合物を水溶化する方法については、特に限定しないが、一例として、酸で中和処理することによって実現でき、困難な場合にはアルコールを加えて中和する。例えば、温水に酢酸を加えた水溶液に、当該化合物を投入・攪拌し、水溶化を実施する。
また、乳化剤(界面活性剤)を用いて、エマルジョン化してもよい。なお、上記の如く水溶化したヒンダードアミン系化合物、トリアジン系化合物及びベンゾトリアゾール系化合物には、混合して用いることも可能である。或いは、予め混合されたこれら原料化合物を同時に水溶化することもできる。
Furthermore, the method for water-solubilizing the hindered amine compound, triazine compound and benzotriazole compound according to the present invention is not particularly limited, but as an example, it can be realized by neutralizing with an acid. Add alcohol to neutralize. For example, the compound is added to and stirred in an aqueous solution obtained by adding acetic acid to warm water, and water-solubilization is performed.
Moreover, you may emulsify using an emulsifier (surfactant). The hindered amine compound, triazine compound and benzotriazole compound solubilized in water as described above can also be used as a mixture. Or these raw material compounds mixed beforehand can also be water-solubilized simultaneously.

3.添着方法
本発明において、水溶化された前記化合物を繊維表面に添着する方法は、特に限定しないが、以下の(I)〜(III)の方法が挙げられる。
(I):短繊維原綿を開繊・紡出して形成されるウエブの繊維間を機械的交絡及び/又は熱融着の方法で固定して不織布を形成する工程中に、該化合物を含浸、スプレー又はコーティングにより添着する方法。
(II):繊維の紡糸工程おいて、使用する油剤中に水溶化した該化合物を配合して、紡糸された繊維表面に添着させ、不織布用短繊維原綿に供する方法。
(III):後工程にて、該化合物をすでに形成された不織布に含浸、スプレー又はコーティングにより添着する方法。
3. Attachment method In the present invention, a method for attaching the water-solubilized compound to the fiber surface is not particularly limited, and examples thereof include the following methods (I) to (III).
(I): impregnating the compound during the step of forming the nonwoven fabric by fixing the fibers of the web formed by opening and spinning the short fiber raw cotton by a mechanical entanglement and / or heat fusion method; A method of attaching by spraying or coating.
(II): A method of blending the water-solubilized compound in the oil agent to be used in the fiber spinning step, attaching the compound to the surface of the spun fiber, and providing it to a short fiber raw cotton for nonwoven fabric.
(III): A method of impregnating, spraying or coating the nonwoven fabric already formed with the compound in a subsequent step.

上記の方法においては、不織布の製法に基づいて、適宜いずれかの方法が使用される。例えば、サーマルボンド不織布には、(I)、(II)、(III)のいずれの方法も好ましく用いられる。ニードルパンチ法不織布には、(II)の方法が簡便であり、また、湿式法不織布、スパンレース不織布には、(III)の方法が製法上望ましい。
なお、上記(II)の方法で使用する油剤としては、特に限定はなく、一般的に用いられる鉱油系や天然系の油脂や、一価又は多価アルコールと一価カルボン酸とのエステルなどが挙げられる。また、フッ素系等の撥水撥油剤なども使用できる。
In the above method, any method is appropriately used based on the production method of the nonwoven fabric. For example, any method of (I), (II), and (III) is preferably used for the thermal bond nonwoven fabric. The method (II) is simple for the needle punch method nonwoven fabric, and the method (III) is desirable for the wet method nonwoven fabric and the spunlace nonwoven fabric.
The oil agent used in the method (II) is not particularly limited, and generally used mineral oils and natural oils and fats, esters of monohydric or polyhydric alcohols and monocarboxylic acids, and the like. Can be mentioned. In addition, water- and oil-repellent agents such as fluorine can be used.

4.不織布(B)及び不織布(A)との複合化
上記のような特性を持つ帯電不織布(A)は、帯電性能が高められているので、これを他の帯電フィルタ濾材の不織布(B)への支持体として、組み合わせることにより、高度の濾過性能を持つエアフィルタ製品とすることができる。ここで、フィルタ濾材としての帯電不織布(B)とは、当該支持体不織布(A)よりも細い繊維で構成される不織布を指し、その具体例としては、0.5〜20μmの繊維径の連続繊維からなるポリプロピレン製メルトブロー法不織布が挙げられる。また、10〜30μmの繊維径の連続繊維で構成されるポリプロピレン製スパンボンド法不織布などが挙げられる。
4). Composite with Nonwoven Fabric (B) and Nonwoven Fabric (A) The charged nonwoven fabric (A) having the above-mentioned characteristics has improved charging performance, so that this can be applied to the nonwoven fabric (B) of other charged filter media. By combining as a support, an air filter product having a high degree of filtration performance can be obtained. Here, the charged non-woven fabric (B) as a filter medium refers to a non-woven fabric composed of fibers thinner than the support non-woven fabric (A), and as a specific example thereof, a continuous fiber diameter of 0.5 to 20 μm. Examples thereof include a melt blown nonwoven fabric made of polypropylene made of fibers. Moreover, the polypropylene spunbonded nonwoven fabric etc. which are comprised with the continuous fiber of a fiber diameter of 10-30 micrometers are mentioned.

これらのフィルタ濾材としての不織布(B)は、高精度濾過を目的としてエレクトレット処理を施したものであり、当該のエレクトレット処理した支持体不織布と積層・貼合するか、または、これらのフィルタ濾材と支持体は、積層・貼合の後に、一括してエレクトレット処理を施すこともできる。   The nonwoven fabric (B) as these filter media is subjected to electret treatment for the purpose of high-precision filtration, and is laminated and bonded to the electret-treated support nonwoven fabric, or these filter media and The support can be subjected to electret treatment in a lump after lamination and bonding.

このようにして作られた複合不織布からなるエアフィルタの使い方として、支持体不織布を空気流路の上流側に、そしてフィルタ濾材不織布を下流側になるようにすれば、前者が後者の支持・補強のみならずプレフィルタの役目をなし、両者の帯電機能の相乗効果によって、捕集効率の高度化と長期にわたるフィルタ性能の持続を実現することができる。   As for how to use the air filter made of composite nonwoven fabric made in this way, if the support nonwoven fabric is on the upstream side of the air flow path and the filter filter nonwoven fabric is on the downstream side, the former supports and reinforces the latter Not only does it act as a pre-filter, but the synergistic effect of the charging function of the two makes it possible to increase the collection efficiency and maintain the filter performance over a long period.

よって、その好ましい態様は、支持体となる不織布に、前記(i)ヒンダードアミン系化合物、(ii)トリアジン系化合物及び(iii)ベンゾトリアゾール系化合物からなる群から選ばれる少なくとも一種を添着させ、帯電させた不織布(A)と、フィルタ濾材として選ばれた帯電させた不織布(B)、即ち平均繊維径が0.5〜20μmの連続繊維からなるポリプロピレン製メルトブロー法不織布又は平均繊維径が10〜30μmの連続繊維からなるスパンボンド法不織布とを積層・貼合してなる「複合帯電不織布」をエアフィルタとするものである。   Therefore, a preferred embodiment is that a non-woven fabric serving as a support is charged with at least one selected from the group consisting of (i) a hindered amine compound, (ii) a triazine compound, and (iii) a benzotriazole compound. Non-woven fabric (A) and a charged non-woven fabric (B) selected as a filter medium, that is, a polypropylene melt-blown non-woven fabric composed of continuous fibers having an average fiber diameter of 0.5 to 20 μm or an average fiber diameter of 10 to 30 μm A “composite charged nonwoven fabric” formed by laminating and bonding a spunbond nonwoven fabric made of continuous fibers is used as an air filter.

次に、フィルタ濾材としての不織布(B)に、本発明の支持体となる帯電不織布(A)を貼り合せる方法において、ホットメルト接着剤、湿気硬化接着剤の使用や超音波接着などを使用でき、接着剤の塗布方法としては、パウダー散布法、スプレー塗布法、ビート塗布法、または溶融した接着剤を気流中に連続的に吐出して繊維状として散布する方法などいずれの方法でもよい。また、ピンエンボスのロールを使用した部分熱圧着法でもよい。
特に、上述のスプレー塗布法、繊維状接着剤を散布する方法において、湿気硬化接着剤を使用すると、貼り合わせ加工前後の不織布基材の加熱が不要となり、付加されている帯電効果の損耗が少なく、また、少量の接着剤の使用でも積層・貼合層間が剥離することなく保持されるので接着部分での通気遮断が小さく、好ましい。
Next, in the method of bonding the non-woven fabric (A) as the support of the present invention to the non-woven fabric (B) as the filter medium, use of hot melt adhesive, moisture-curing adhesive or ultrasonic bonding can be used. The method for applying the adhesive may be any method such as a powder spraying method, a spray coating method, a beet coating method, or a method in which a molten adhesive is continuously discharged into an air stream and dispersed as a fiber. Alternatively, a partial thermocompression bonding method using a pin embossed roll may be used.
In particular, in the above-described spray coating method and the method of spraying the fibrous adhesive, if a moisture-curing adhesive is used, heating of the nonwoven fabric substrate before and after the bonding process becomes unnecessary, and the added charging effect is reduced. In addition, even when a small amount of adhesive is used, the laminated / bonding layers are held without being peeled off.

以下に本発明を実施例で説明するが、本発明は、実施例のみに限定されるものではない。なお、実施例、比較例で共通に用いた試験方法は、以下の通りである。   EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to only the examples. The test methods commonly used in the examples and comparative examples are as follows.

(1)捕集効率の測定:
市販されているフィルタ試験機TSI8130を用い、ダストとして平均粒子径0.3μmのNaCl粒子の捕集率を測定した。その測定条件は、開口面積100cmの導風路に測定試料を設置し、32L/分のNaClダストを含む空気を通過させて、試料通過前後のダスト捕集量の計測値をもとに捕集率(%)が計測される。なお、この時の通風速度は、5.3cm/secに相当する。
(1) Measurement of collection efficiency:
Using a commercially available filter tester TSI8130, the collection rate of NaCl particles having an average particle size of 0.3 μm was measured as dust. The measurement condition is that a measurement sample is placed in an air duct having an opening area of 100 cm 2 , air containing NaCl dust of 32 L / min is allowed to pass through, and the amount of dust collected before and after passing through the sample is captured. The collection rate (%) is measured. The ventilation speed at this time corresponds to 5.3 cm / sec.

(2)エレクトレット処理条件及び評価:
測定試料にエレクトレット処理を施す場合には、帯電付加装置によって、高圧電源より+20kVの直流電圧を印加して電荷を与え、エレクトレット処理前及び同処理1か月後の安定した状態での捕集効率を測定し、そのエレクトレット処理の効果を評価した。
(2) Electret processing conditions and evaluation:
When the electret treatment is applied to the measurement sample, a charge application device applies a DC voltage of +20 kV from a high-voltage power supply to give a charge, and the collection efficiency in a stable state before the electret treatment and one month after the treatment. Was measured and the effect of the electret treatment was evaluated.

(3)不織布の目付け重量:
試料長さ方向より、100×100mmの試験片を採取し、水分平衡状態の重さを測定し、1m当たりに換算して求めた。
(3) Weight of nonwoven fabric:
From the sample length direction, a test piece of 100 × 100 mm was collected, and the weight in a water equilibrium state was measured and calculated per 1 m 2 .

(4)ヒンダードアミン系、トリアジン系又はベンゾトリアゾール系化合物の添着:
前記の方法にて水溶化した各種化合物を最適な濃度に調製し、前記の添着方法(I)〜(III)のいずれかにて添着した。ここで使用した不織布又は短繊維試料の添着前と添着乾燥後の重量増(%)を計量し、固形分添着量とした。
(4) Attachment of hindered amine, triazine or benzotriazole compounds:
Various compounds water-solubilized by the above method were prepared to an optimum concentration, and were attached by any one of the above attachment methods (I) to (III). The weight increase (%) before and after the attachment of the nonwoven fabric or short fiber sample used here was weighed to obtain a solid content addition amount.

[実施例1及び比較例1]
実施例1では、ポリエステル短繊維からなるサーマルボンド法不織布を用いた。使用した短繊維は、以下の2種の混合である。
(1)芯鞘型ポリエステル(鞘部融点110℃):繊度17dtex,90重量%
(2)芯鞘型ポリエステル(鞘部融点150℃):繊度4.4dtex,10重量%
尚、以後の実施例、比較例における短繊維の種類、混率、各繊維の繊度については、表1〜3中に記した。
[Example 1 and Comparative Example 1]
In Example 1, a thermal bond nonwoven fabric made of polyester short fibers was used. The short fiber used is a mixture of the following two types.
(1) Core-sheath type polyester (sheath part melting point 110 ° C.): Fineness 17 dtex, 90% by weight
(2) Core-sheath type polyester (sheath part melting point 150 ° C.): Fineness 4.4 dtex, 10% by weight
In addition, about the kind of short fiber in a subsequent example and a comparative example, a mixture rate, and the fineness of each fiber were described in Tables 1-3.

これらの短繊維をカーディングマシンにて開繊し、紡出した繊維ウエブを、ヒンダードアミン系化合物の水溶液を満たした槽に浸漬した後、マングルロールで絞り、ヒンダードアミン系化合物の添着量を調整した後、乾燥機で乾燥し、その後、熱風通貫型熱処理機内に導入し、エアスルー状態で繊維間の熱融着を行い不織布とした(添着法I)。
このとき用いたヒンダードアミン系化合物は、トリアジン基を含むキマソーブ944LD(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製)を水溶化したものである。
次に、この不織布にエレクトレット処理を施し、帯電不織布を得て、フィルタ試験機にて捕集効率を測定した。
また、その帯電特性をエレクトレット処理による未帯電及び帯電1か月後を経て、捕集効率を測定した。それらの結果を表1に示す。
After opening these short fibers with a carding machine and immersing the spun fiber web in a tank filled with an aqueous solution of a hindered amine compound, the fiber web is squeezed with a mangle roll and the amount of hindered amine compound attached is adjusted. Then, it was dried with a dryer, and then introduced into a hot-air through-type heat treatment machine to heat-fuse the fibers in an air-through state to obtain a nonwoven fabric (attachment method I).
The hindered amine compound used at this time is water-dissolved Chimasorb 944LD (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) containing a triazine group.
Next, the nonwoven fabric was subjected to electret treatment to obtain a charged nonwoven fabric, and the collection efficiency was measured with a filter tester.
Further, the charging efficiency was measured after uncharged by electret treatment and after one month of charging. The results are shown in Table 1.

この実施例1の対比として、同一の不織布を製造する際に、ヒンダードアミン系化合物を添着しない例を、比較例1とし、実施例1と同様に、エレクトレット処理を行い、その捕集効率を測定し、表3に示した。
両者の対比から、実施例1は、明らかに捕集効率が著しく向上していることが示される。
As a comparison with Example 1, when producing the same nonwoven fabric, an example in which a hindered amine compound was not attached was set as Comparative Example 1, and the electret treatment was performed in the same manner as in Example 1 to measure the collection efficiency. The results are shown in Table 3.
From the comparison between the two, it is clearly shown that the collection efficiency of Example 1 is remarkably improved.

[実施例2]
実施例2は、ベンゾトリアゾール系化合物の「チヌビン234」(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製)を水溶化したものを用いた以外は、実施例1と同じ方法(添着法I)で添着した後、エレクトレット処理し、帯電不織布を得た。
その帯電不織布の捕集効率を表1に示した。実施例1と遜色ない効率が得られ、比較例1との対比において、明らかに捕集効率が大幅に向上していることが示される。
[Example 2]
In Example 2, the benzotriazole-based compound “Tinuvin 234” (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) was used in the same manner as in Example 1 (attachment method I) except that the electret was used. It processed and obtained the charged nonwoven fabric.
The collection efficiency of the charged nonwoven fabric is shown in Table 1. The efficiency comparable to that of Example 1 is obtained, and it is clearly shown that the collection efficiency is significantly improved in comparison with Comparative Example 1.

[実施例3]
実施例3は、実施例1で用いた水溶化したヒンダードアミン系化合物の「キマソーブ944LD」(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製)を、不織布を形成した後に、後加工法(添着法III)にて添着した。即ち、「キマソーブ944LD」の水溶液の液槽内にて、不織布を含浸し、乾燥した後、エレクトレット処理し、帯電不織布を得た。
その帯電不織布の捕集効率を表1に示した。実施例1と遜色ない効率が得られ、比較例1との対比において、明らかに捕集効率が大幅に向上していることが示される。
[Example 3]
In Example 3, the water-solubilized hindered amine compound “Kimasorb 944LD” (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) used in Example 1 was attached by post-processing (attachment method III) after forming a nonwoven fabric. . That is, the non-woven fabric was impregnated in an aqueous solution tank of “Kimasorb 944LD”, dried and then electret-treated to obtain a charged non-woven fabric.
The collection efficiency of the charged nonwoven fabric is shown in Table 1. The efficiency comparable to that of Example 1 is obtained, and it is clearly shown that the collection efficiency is significantly improved in comparison with Comparative Example 1.

[実施例4及び比較例2]
実施例4は、実施例1において、使用繊維をPE/PP芯鞘複合短繊維を使用した以外は、実施例1と同じ方法で、不織布を得てエレクトレット処理し、帯電不織布を得た。このとき使用したPE/PP複合短繊維は、繊度が、6.7dtexのものを90重量%、3.3dtexのものを10重量%混合使用した。その帯電不織布の捕集効率を表1に示した。
[Example 4 and Comparative Example 2]
Example 4 obtained the nonwoven fabric by the same method as Example 1 except having used PE / PP core-sheath composite short fiber in Example 1, and obtained the electret process, and obtained the charged nonwoven fabric. The PE / PP composite short fibers used at this time were 90% by weight of those having a fineness of 6.7 dtex, and 10% by weight of 3.3 dtex. The collection efficiency of the charged nonwoven fabric is shown in Table 1.

実施例4の対比として、比較例2は、実施例4において、ヒンダードアミン系化合物などの光安定剤を添着しないPE/PP芯鞘複合短繊維を使用した不織布を作製し、実施例4と同様に、エレクトレット処理を施して捕集効率を測定し、表3に示した。
実施例4では、実施例1〜3と遜色ない効率が得られ、比較例2との対比において、明らかに捕集効率が大幅に向上していることが示される。
As a comparison with Example 4, Comparative Example 2 produced a non-woven fabric using PE / PP core-sheath composite short fibers without adding a light stabilizer such as a hindered amine compound in Example 4, and as in Example 4. The collection efficiency was measured after electret treatment, and the results are shown in Table 3.
In Example 4, the efficiency comparable to that of Examples 1 to 3 is obtained, and in comparison with Comparative Example 2, it is clearly shown that the collection efficiency is significantly improved.

[実施例5]
実施例5は、光安定剤としてトリアジン系化合物の「チヌビン1577FF」(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製)を用いた以外は、実施例4と同じ方法で、不織布を得てエレクトレット処理を施し、帯電不織布を得た。
そのエレクトレット不織布の捕集効率を表1に示した。実施例1と遜色ない効率が得られ、比較例2との対比において、明らかに捕集効率が大幅に向上していることが示される。
[Example 5]
In Example 5, a non-woven fabric was obtained and electret-treated by the same method as in Example 4 except that “Tinuvin 1577FF” (manufactured by Ciba Specialty Chemicals), a triazine compound, was used as the light stabilizer. Got.
The collection efficiency of the electret nonwoven fabric is shown in Table 1. The efficiency comparable to that of Example 1 is obtained, and it is clearly shown that the collection efficiency is significantly improved in comparison with Comparative Example 2.

[実施例6]
実施例6は、ヒンダードアミン系化合物の「キマソーブ944LD」を水溶化したものに、脂肪酸とポリエチレングリコール(分子量300)のエステルである繊維油剤を、添加し、混合したものを、PE/PP複合短繊維の紡糸工程にて添着した原綿を用いて(添着法II)、実施例1と同様の方法にて、サーマルボンド法不織布を作製し、エレクトレット処理を施した。
このとき使用したPE/PP複合短繊維は、実施例4〜5と同じく繊度が、6.7dtexのものを90重量%、3.3dtexのものを10重量%混合使用した。
その帯電不織布の捕集効率を表2に示した。実施例1〜4と遜色ない効率が得られ、ヒンダードアミン系化合物を添着しない比較例2との対比において、明らかに捕集効率が大幅に向上していることが示される。
[Example 6]
Example 6 is a PE / PP composite short fiber obtained by adding a fiber oil agent, which is an ester of fatty acid and polyethylene glycol (molecular weight 300), to a water-solubilized hindered amine compound “Kimasorb 944LD”. Using the raw cotton attached in the spinning step (attachment method II), a thermal bond method nonwoven fabric was produced in the same manner as in Example 1 and subjected to electret treatment.
The PE / PP composite short fibers used at this time were 90% by weight of 6.7 dtex and 10% by weight of 3.3 dtex, as in Examples 4 to 5.
The collection efficiency of the charged nonwoven fabric is shown in Table 2. The efficiency comparable to that of Examples 1 to 4 is obtained, and in comparison with Comparative Example 2 in which no hindered amine compound is attached, it is clearly shown that the collection efficiency is significantly improved.

[実施例7及び比較例3]
実施例7は、ヒンダードアミン系化合物の「キマソーブ944LD」を水溶化したものに、フッ素系の撥水撥油剤である繊維油剤を、添加し、混合したものを、ポリエルテル繊維の紡糸工程にて添着した原綿を用いて(添着法II)、ニードルパンチ法により不織布を作製し、エレクトレット処理を施した。その帯電不織布の捕集効率を表2に示した。
[Example 7 and Comparative Example 3]
In Example 7, a fiber oil agent, which is a fluorine-based water / oil repellent agent, was added to a water-solubilized hindered amine compound “Kimasorb 944LD”, and the mixture was added in a spinning process of polyelter fiber. Using raw cotton (attachment method II), a nonwoven fabric was prepared by a needle punch method and subjected to electret treatment. The collection efficiency of the charged nonwoven fabric is shown in Table 2.

また、その対比として、ヒンダードアミン系化合物を添着しない原綿を使用した以外は、実施例7と同様に、不織布を作製し、エレクトレット処理した。この帯電不織布の捕集効率を表3中に比較例3として示した。
この実施例7では、実施例1〜6と遜色ない効率が得られ、ヒンダードアミン系化合物を添着しない比較例3との対比において、明らかに捕集効率が大幅に向上していることが示される。
Further, as a comparison, a nonwoven fabric was prepared and electret treated in the same manner as in Example 7 except that raw cotton not attached with a hindered amine compound was used. The collection efficiency of this charged nonwoven fabric is shown in Table 3 as Comparative Example 3.
In Example 7, the efficiency comparable to that of Examples 1 to 6 was obtained, and it was clearly shown that the collection efficiency was significantly improved in comparison with Comparative Example 3 in which no hindered amine compound was attached.

[実施例8及び比較例4]
実施例8は、PE/PP複合短繊維を、湿式法により不織布化し、その不織布を、後加工(添着法III)により、水溶化したヒンダードアミン系化合物の「キマソーブ944LD」を添着した後、乾燥した。この不織布をエレクトレット処理し、この帯電不織布の捕集効率を測定し表2に示した。
[Example 8 and Comparative Example 4]
In Example 8, PE / PP composite short fibers were made into a non-woven fabric by a wet method, and the non-woven fabric was post-processed (attachment method III) by attaching a water-solubilized hindered amine compound “Kimasorb 944LD”, followed by drying. . The nonwoven fabric was electret-treated, and the collection efficiency of the charged nonwoven fabric was measured and shown in Table 2.

また、その対比として、比較例4は、実施例8において、ヒンダードアミン系化合物を添着しない以外は、実施例8と同様に、湿式法不織布を作製し、また、エレクトレット処理した。この帯電不織布の捕集効率を測定し表3に示した。
この実施例8では、実施例1〜7と遜色ない効率が得られ、ヒンダードアミン系化合物などを添着しない比較例4との対比において、明らかに捕集効率が大幅に向上していることが示される。
As a comparison, in Comparative Example 4, a wet method nonwoven fabric was produced and electret treated in the same manner as in Example 8 except that the hindered amine compound was not added. The collection efficiency of this charged nonwoven fabric was measured and shown in Table 3.
In Example 8, the efficiency comparable to that of Examples 1 to 7 is obtained, and it is clearly shown that the collection efficiency is significantly improved in comparison with Comparative Example 4 in which no hindered amine compound is attached. .

[実施例9及び比較例5]
実施例9は、PET短繊維を、スパンレース法により不織布化し、その不織布をヒンダードアミン系化合物の「キマソーブ944LD」水溶液槽内に導入し、含浸・添着の後、乾燥した(後加工法(添着法III))。この不織布をエレクトレット処理し、帯電不織布を得て、その捕集効率を測定し、表2に示した。
[Example 9 and Comparative Example 5]
In Example 9, a PET short fiber was made into a non-woven fabric by a spunlace method, the non-woven fabric was introduced into a “Kimasorb 944LD” aqueous solution tank of a hindered amine compound, impregnated and attached, and then dried (post-processing method (attachment method) III)). This nonwoven fabric was electret-treated to obtain a charged nonwoven fabric, and its collection efficiency was measured.

また、その対比として、比較例5は、実施例9において、ヒンダードアミン系化合物を添着しない以外は、実施例9と同様に、スパンレース法不織布を作製し、また、エレクトレット処理した。この帯電不織布の捕集効率を測定し表3に示した。
この実施例9では、実施例1〜8と遜色ない効率が得られ、ヒンダードアミン系化合物などを添着しない比較例5との対比において、明らかに捕集効率が大幅に向上していることが示される。
Further, as a comparison, in Comparative Example 5, a spunlace nonwoven fabric was prepared and electret treated in the same manner as in Example 9 except that the hindered amine compound was not attached. The collection efficiency of this charged nonwoven fabric was measured and shown in Table 3.
In Example 9, the efficiency comparable to that of Examples 1 to 8 was obtained, and it was clearly shown that the collection efficiency was significantly improved in comparison with Comparative Example 5 in which no hindered amine compound was attached. .

[実施例10及び比較例6]
実施例10は、実施例1で得た帯電不織布(A)に、エレクトレット処理した帯電ポリプロピレン製メルトブロー不織布(B)(平均繊維径4μm、目付重量20g/m)を、繊維状湿気硬化型接着剤を散布し、積層・貼合したところ、85%の捕集効率を得た。
[Example 10 and Comparative Example 6]
In Example 10, the electrified polypropylene melt-blown non-woven fabric (B) (average fiber diameter 4 μm, basis weight 20 g / m 2 ) treated with the electrified non-woven fabric (A) obtained in Example 1 was bonded to a fibrous moisture-curing type. When the agent was sprayed and laminated and bonded, a collection efficiency of 85% was obtained.

また、その対比として、比較例6は、比較例1で得た帯電不織布(A’)と、上記と同じメルトブロー不織布(B)を、実施例10と同じ方法にて、積層・貼合した。
この比較例6の捕集効率は72%であり、実施例10は、比較例6と対比して、明らかに、ヒンダードアミン系化合物の添着効果が認められた。
In contrast, in Comparative Example 6, the charged nonwoven fabric (A ′) obtained in Comparative Example 1 and the same melt blown nonwoven fabric (B) as described above were laminated and bonded in the same manner as in Example 10.
The collection efficiency of Comparative Example 6 was 72%, and in Example 10, as compared with Comparative Example 6, the effect of attaching a hindered amine compound was clearly observed.

[実施例11及び比較例7]
実施例11は、実施例1で得た帯電不織布(A)に、エレクトレット処理した帯電ポリプロピレン製スパンボンド不織布(B)(平均繊維径20μm、目付重量20g/m)を、繊維状湿気硬化型接着剤を散布し、積層・貼合したところ、51%の捕集効率を得た。
[Example 11 and Comparative Example 7]
In Example 11, the electrified treated polypropylene spunbond nonwoven fabric (B) (average fiber diameter 20 μm, weight per unit area 20 g / m 2 ) was applied to the charged nonwoven fabric (A) obtained in Example 1, and a fibrous moisture-curing type. When the adhesive was sprayed and laminated and bonded, a collection efficiency of 51% was obtained.

また、その対比として、比較例7は、比較例1で得た帯電不織布(A’)と、上記と同じスパンボンド不織布(B)を、実施例11と同じ方法にて積層・貼合し、エレクトレット処理を施した。この比較例7の捕集効率は32%であり、実施例11は、比較例7と対比して、明らかに、ヒンダードアミン系化合物の添着効果が認められた。   Moreover, as a comparison, Comparative Example 7 is laminated and pasted the charged nonwoven fabric (A ′) obtained in Comparative Example 1 and the same spunbond nonwoven fabric (B) as described above in the same manner as in Example 11. Electret treatment was applied. The collection efficiency of this Comparative Example 7 was 32%, and in Example 11, as compared with Comparative Example 7, the effect of attaching a hindered amine compound was clearly observed.

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表1〜3に示す結果および実施例11,12と比較例6,7の対比から明らかなように、従来、エレクトレット処理の帯電効果が得難い短繊維素材の不織布は、本発明により、著しい帯電効果および捕集効率の改善がみられ、これにより、様々な不織布を活用した多様なエアフィルタを実現できることが示された。   As is clear from the results shown in Tables 1 to 3 and the comparison between Examples 11 and 12 and Comparative Examples 6 and 7, conventionally, the nonwoven fabric made of short fiber material, which is difficult to obtain the electrification effect of the electret treatment, has a remarkable charging effect according to the present invention. In addition, improvement of the collection efficiency was observed, and it was shown that various air filters using various nonwoven fabrics can be realized.

本発明のポリエステル又はポリオレフィン系短繊維で構成されるエアフィルタ用帯電不織布は、水溶化したヒンダードアミン系化合物、トリアジン系化合物又はベンゾトリアゾール系化合物の含窒素環状構造を含む光安定剤を繊維表面に添着・固定させることによって、エレクトレット処理の帯電効果を高めることができ、また、既存の不織布製造設備を用いて、簡便に低コストで製造できる方法であるため、クリーンルームおよびビル空調などのエアフィルタ分野ばかりでなく、自動車室内および一般家庭などにおけるエアフィルタなどに好適に用いることができ、また、ビル空調、自動車用エアフィルタばかりでなく、防塵・衛生マスクその他の広い用途で使用できる可能性がある。   The charged non-woven fabric for air filter composed of polyester or polyolefin short fiber of the present invention is attached to the fiber surface with a light stabilizer containing a water-soluble hindered amine compound, triazine compound or benzotriazole compound nitrogen-containing cyclic structure.・ By fixing, the electrification effect of electret treatment can be enhanced, and since it is a method that can be manufactured easily and at low cost using existing nonwoven fabric manufacturing equipment, it is only in the field of air filters such as clean rooms and building air conditioning. In addition, it can be suitably used for air filters in automobile interiors and general homes, and may be used not only for building air conditioning and automobile air filters, but also for a wide range of applications such as dustproof / sanitary masks.

Claims (9)

ポリエステル系またはポリオレフィン系短繊維より形成される不織布に、水溶化した含窒素環状構造を含む光安定剤を下記の(I)〜(III)のいずれかの方法により添着し、次いで、エレクトレット処理を施すことを特徴とするエアフィルタ用帯電不織布の製造方法。
(I):短繊維原綿を開繊・紡出して形成されるウエブの繊維間を機械的交絡及び/又は熱融着の方法で固定して不織布を形成する工程中に、該光安定剤を含浸、スプレー又はコーティングにより添着する方法。
(II):繊維の紡糸工程おいて、使用する油剤中に水溶化した該光安定剤を配合して、紡糸された繊維表面に添着させ、不織布用短繊維原綿に供する方法。
(III):後工程にて、該光安定剤を不織布に含浸、スプレー又はコーティングにより添着する方法。
A light stabilizer containing a water-soluble nitrogen-containing cyclic structure is attached to a nonwoven fabric formed from polyester-based or polyolefin-based short fibers by any of the following methods (I) to (III), and then electret treatment is performed. A method for producing a charged non-woven fabric for an air filter, characterized by comprising:
(I): During the process of forming a nonwoven fabric by fixing the fibers of a web formed by opening and spinning short fiber raw cotton by a mechanical entanglement and / or heat fusion method, the light stabilizer is added. A method of attaching by impregnation, spraying or coating.
(II): A method of blending the light stabilizer solubilized in the oil agent to be used in the fiber spinning step, attaching it to the surface of the spun fiber, and providing it to a short fiber raw cotton for nonwoven fabric.
(III): A method of impregnating the nonwoven fabric with the light stabilizer in a subsequent step, and applying it by spraying or coating.
前記含窒素環状構造を含む光安定剤は、(i)ヒンダードアミン系化合物、(ii)トリアジン系化合物及び(iii)ベンゾトリアゾール系化合物からなる群から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項1に記載のエアフィルタ用帯電不織布の製造方法。   The light stabilizer including the nitrogen-containing cyclic structure is at least one selected from the group consisting of (i) a hindered amine compound, (ii) a triazine compound, and (iii) a benzotriazole compound. 2. A method for producing a charged nonwoven fabric for air filter according to 1. 前記短繊維より形成される不織布は、サーマルボンド法またはニードルパンチ法により製造されることを特徴とする請求項1に記載のエアフィルタ用帯電不織布の製造方法。   The method for producing a charged nonwoven fabric for an air filter according to claim 1, wherein the nonwoven fabric formed from the short fibers is produced by a thermal bond method or a needle punch method. 前記短繊維より形成される不織布は、湿式法またはスパンレース法により製造されることを特徴とする請求項1に記載のエアフィルタ用帯電不織布の製造方法。   The method for producing a charged nonwoven fabric for an air filter according to claim 1, wherein the nonwoven fabric formed from the short fibers is produced by a wet method or a spunlace method. 前記不織布を構成する短繊維は、平均繊度が0.5〜100dtexであって、芯鞘短繊維及び/又は単一短繊維であることを特徴とする請求項1に記載のエアフィルタ用帯電不織布の製造方法。   The charged nonwoven fabric for an air filter according to claim 1, wherein the short fibers constituting the nonwoven fabric have an average fineness of 0.5 to 100 dtex and are core-sheath short fibers and / or single short fibers. Manufacturing method. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の製造方法によって得られ、繊維外表面に前記含窒素環状構造を含む光安定剤が添着及び/又は被覆されてなることを特徴とするエアフィルタ用帯電不織布。   It is obtained by the manufacturing method of any one of Claims 1-5, The light stabilizer containing the said nitrogen-containing cyclic structure is attached and / or coat | covered on the fiber outer surface, For air filters characterized by the above-mentioned. Charged nonwoven fabric. エアフィルタ用支持体及び/又はエアフィルタ用濾材として用いられることを特徴とする請求項6に記載のエアフィルタ用帯電不織布。   The charged nonwoven fabric for an air filter according to claim 6, which is used as a support for an air filter and / or a filter medium for an air filter. 請求項7に記載の支持体として用いられるエアフィルタ用帯電不織布(A)に、エレクトレット処理を施した、ポリオレフィンを素材とする連続繊維からなる不織布(B)をエアフィルタ用濾材として積層または貼合することを特徴とするエアフィルタ。   A non-woven fabric (B) made of continuous fibers made of polyolefin and subjected to electret treatment on the charged non-woven fabric for air filter (A) used as the support according to claim 7 is laminated or bonded as a filter medium for air filter. An air filter characterized by: 不織布(B)は、平均繊維径が0.5〜20μmの連続繊維からなるポリプロピレン製メルトブロー法不織布または平均繊維径が10〜30μmの連続繊維からなるポリプロピレン製スパンボンド法不織布から選ばれる不織布であることを特徴とする請求項8に記載のエアフィルタ。   Nonwoven fabric (B) is a nonwoven fabric selected from a polypropylene meltblown nonwoven fabric made of continuous fibers having an average fiber diameter of 0.5 to 20 μm or a polypropylene spunbond nonwoven fabric made of continuous fibers having an average fiber diameter of 10 to 30 μm. The air filter according to claim 8.
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