JPS62102809A - エレクトレツト化不織布フイルタ− - Google Patents
エレクトレツト化不織布フイルタ−Info
- Publication number
- JPS62102809A JPS62102809A JP23955985A JP23955985A JPS62102809A JP S62102809 A JPS62102809 A JP S62102809A JP 23955985 A JP23955985 A JP 23955985A JP 23955985 A JP23955985 A JP 23955985A JP S62102809 A JPS62102809 A JP S62102809A
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- JP
- Japan
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- nonwoven fabric
- fiber
- electret
- fibers
- polymer
- Prior art date
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- Granted
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- Electrostatic Separation (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はエレクトレット化された不織布よりなり、とく
にエアーフィルターとして好適な不織布フィルターに関
する。
にエアーフィルターとして好適な不織布フィルターに関
する。
高分子をエレクトレット化し、フィルターに利用するこ
とは知られている。
とは知られている。
すなわち、特公昭59−25612には、工レフトレッ
ト化された高分子フィルムを導電性シートを介して厚さ
方向に積層し、フィルターとして利用する技術が示され
ている。特公昭59−25613には、エレクトレット
化された高分子フィルムを紙や合成樹脂等のスペーサー
を介して厚さ方向に積層し、フィルターとして利用する
技術が示されている。特公昭59−25614には、連
続的に折曲げてひだを形成させたエレクトレット化高分
子フィルムを平担なエレクトレット化高分子フィルムを
介して厚さ方向に積層し、フィルターとして利用する技
術が示されている。特公昭59−51323には、エレ
クトレット化高分子フィルムを連続的に折曲げてひだを
形成させ、これらを厚さ方向に積層しフィルターとして
利用する技術が示されている。特公昭60−17235
には、エレクトレット化プラスチック薄板を該薄板の面
方向に間隔をあけて多数配列した板状フィルターユニッ
トについて示されている。
ト化された高分子フィルムを導電性シートを介して厚さ
方向に積層し、フィルターとして利用する技術が示され
ている。特公昭59−25613には、エレクトレット
化された高分子フィルムを紙や合成樹脂等のスペーサー
を介して厚さ方向に積層し、フィルターとして利用する
技術が示されている。特公昭59−25614には、連
続的に折曲げてひだを形成させたエレクトレット化高分
子フィルムを平担なエレクトレット化高分子フィルムを
介して厚さ方向に積層し、フィルターとして利用する技
術が示されている。特公昭59−51323には、エレ
クトレット化高分子フィルムを連続的に折曲げてひだを
形成させ、これらを厚さ方向に積層しフィルターとして
利用する技術が示されている。特公昭60−17235
には、エレクトレット化プラスチック薄板を該薄板の面
方向に間隔をあけて多数配列した板状フィルターユニッ
トについて示されている。
しかし、これらはいずれもエレクトレット化した高分子
フィルムまたは薄板を用いたフィルターであり、本発明
のフィルターのようにエレクトレット化された不織布状
物とは異なる。
フィルムまたは薄板を用いたフィルターであり、本発明
のフィルターのようにエレクトレット化された不織布状
物とは異なる。
特開昭55−132615には、エレクトレット化され
たあるいはエレクトレット化されていない繊維ウェブの
間にニードルパンチングにより穿設された細孔を有する
エレクトレット化フィルムが積層されたフィルターが示
されている。特開昭55−134621には、部分的に
エンボス化され、それが全体的に分布している合成繊維
ウェブのエレクトレット化物よりなるフィルターが示さ
れている。また、特公昭56−47299には、エレク
トレット化した高分子フィルムを解繊し不織布状に形成
し、フィルターとして利用する技術が示されている。
たあるいはエレクトレット化されていない繊維ウェブの
間にニードルパンチングにより穿設された細孔を有する
エレクトレット化フィルムが積層されたフィルターが示
されている。特開昭55−134621には、部分的に
エンボス化され、それが全体的に分布している合成繊維
ウェブのエレクトレット化物よりなるフィルターが示さ
れている。また、特公昭56−47299には、エレク
トレット化した高分子フィルムを解繊し不織布状に形成
し、フィルターとして利用する技術が示されている。
しかし、これらにはフィルターを構成するエレクトレッ
ト化繊維の分布については何ら記載がない。
ト化繊維の分布については何ら記載がない。
実公昭54−44303、同55−23614、実開昭
56−102615の各公報には、密度勾配を持たせた
不織布フィルターが示されている。
56−102615の各公報には、密度勾配を持たせた
不織布フィルターが示されている。
しかし、これらには不織布を構成する繊維をエレクトレ
ット化する点については何ら記載がない。
ット化する点については何ら記載がない。
ところで、エレクトレット化不織布よりなるフィルター
の一般的傾向として、初期捕集効率が時間の経過ととも
に低下することを挙げることができる。より具体的には
、エレクトレット化不織布の製造直後にダストの捕集効
率を測定すると非常に高い効率を示すものも、そのまま
暫く放置したのち再度捕集効率を測定すると、製造直後
に比べてその効率が低下する現象がしばしば見受けられ
る。
の一般的傾向として、初期捕集効率が時間の経過ととも
に低下することを挙げることができる。より具体的には
、エレクトレット化不織布の製造直後にダストの捕集効
率を測定すると非常に高い効率を示すものも、そのまま
暫く放置したのち再度捕集効率を測定すると、製造直後
に比べてその効率が低下する現象がしばしば見受けられ
る。
この原因は不明であるが、本発明者らが推察するに、エ
レクトレット化物が放置されると、チャージされた電荷
が空気中あるいは空気中に存在する水分等に逃げ、門々
にエレクトレットの性能が低下して行くのも一つの原因
と考えられる。しかし、これだけの理由だけであるなら
、チャージされた電荷が逃げ難いように内部奥深くまで
エレクトレット化する方法たとえば特公昭56−472
99の方法でエレクトレット化したり、また、一度電荷
がチャージされたなら電荷が表面に移動して放出されな
いように、海成分が無極性高分子となるような高分子組
成物を用いてエレクトレット化する方法などで対応が可
能であると考えられる。しかし、本発明者らの実験によ
れば、これらの方法をもってしても前記の現象を解決で
きないことが判った。したがって、エレクトレット化不
織布のこの独特の傾向は、上記の理由のほかに複雑な原
因が存在し、これらが複雑に影響しあって現象をひき出
すものと考えられる。
レクトレット化物が放置されると、チャージされた電荷
が空気中あるいは空気中に存在する水分等に逃げ、門々
にエレクトレットの性能が低下して行くのも一つの原因
と考えられる。しかし、これだけの理由だけであるなら
、チャージされた電荷が逃げ難いように内部奥深くまで
エレクトレット化する方法たとえば特公昭56−472
99の方法でエレクトレット化したり、また、一度電荷
がチャージされたなら電荷が表面に移動して放出されな
いように、海成分が無極性高分子となるような高分子組
成物を用いてエレクトレット化する方法などで対応が可
能であると考えられる。しかし、本発明者らの実験によ
れば、これらの方法をもってしても前記の現象を解決で
きないことが判った。したがって、エレクトレット化不
織布のこの独特の傾向は、上記の理由のほかに複雑な原
因が存在し、これらが複雑に影響しあって現象をひき出
すものと考えられる。
本発明者らは、かかる現状に鑑みて鋭意研究、検討を重
ねた結果、不織布を構成する繊維に特定の分布を持たせ
ると、捕集効率の経時安定性に優れたエレクトレット化
不織布フィルターが得られることが判り、本発明に到達
した。
ねた結果、不織布を構成する繊維に特定の分布を持たせ
ると、捕集効率の経時安定性に優れたエレクトレット化
不織布フィルターが得られることが判り、本発明に到達
した。
すなわち、本発明の目的は、捕集効率の経時安定性に優
れたエレクトレット化不織布フィルターを提供すること
にある。本発明の他の目的は電荷密度が高くエレクトレ
ットとしての性能の優れた不織布フィルターを提供する
ことにある1本発明のさらに他の目的は、フィルターと
して用いると捕集効率が潰れるエレクトレット化不織布
を提供することにある。
れたエレクトレット化不織布フィルターを提供すること
にある。本発明の他の目的は電荷密度が高くエレクトレ
ットとしての性能の優れた不織布フィルターを提供する
ことにある1本発明のさらに他の目的は、フィルターと
して用いると捕集効率が潰れるエレクトレット化不織布
を提供することにある。
すなわち、本発明は
■ 平均繊維径または平均繊維巾が60μ以下、■ 2
0〜40μの繊維径または繊維中を有する繊維の敗因が
全繊維中35%以上、 ■ 60〜80μの繊維径または繊維中を有する繊維の
数(B)が全繊維中30%以下、 ■ AとBの両者の比(A/B)が1.6以上である熱
可塑性高分子繊維よりなるエレクトレット化不織布フィ
ルターである。
0〜40μの繊維径または繊維中を有する繊維の敗因が
全繊維中35%以上、 ■ 60〜80μの繊維径または繊維中を有する繊維の
数(B)が全繊維中30%以下、 ■ AとBの両者の比(A/B)が1.6以上である熱
可塑性高分子繊維よりなるエレクトレット化不織布フィ
ルターである。
本発明のエレクトレット化不織布フィルターを構成する
繊維は、 ■ 平均繊維径または繊維中が60μ以下、とくに約5
0μ以下、 ■ 繊維径または繊維中が20〜40μの範囲にある繊
維の数(A)が全繊維数中35%以上、とくに45%以
上 ■ 繊維径または繊維中が60〜80μの範囲にちる繊
維の数(B)が全繊維数中30%以下、とくに25%以
下 ■ AとBの両者の比(A/B )が1.3以上、好ま
しくは1.7以上、とくに1.3〜3.5さらに1.7
〜3.5の範囲の特定の分布を有することが、初期捕集
効率の向上および経時安定性の改善をもたらす。
繊維は、 ■ 平均繊維径または繊維中が60μ以下、とくに約5
0μ以下、 ■ 繊維径または繊維中が20〜40μの範囲にある繊
維の数(A)が全繊維数中35%以上、とくに45%以
上 ■ 繊維径または繊維中が60〜80μの範囲にちる繊
維の数(B)が全繊維数中30%以下、とくに25%以
下 ■ AとBの両者の比(A/B )が1.3以上、好ま
しくは1.7以上、とくに1.3〜3.5さらに1.7
〜3.5の範囲の特定の分布を有することが、初期捕集
効率の向上および経時安定性の改善をもたらす。
また、不織布としての目付が150,97m以上、とく
に2009/d以上のものを用いると、さらに捕集効率
が良好である。
に2009/d以上のものを用いると、さらに捕集効率
が良好である。
同、ここで平均繊維径(巾)は、適当量の繊維を採取し
、30倍の顕微鏡写真をとり、該写真中の繊維を1本ず
つものさしで測定して次のようにしd;繊維径(巾)、
n;総繊維数 不織布を構成する繊維の原料は、熱可塑性高分子であれ
ばとくに制限はないが、好ましくは無極性高分子を主体
にするものすなわち無極性高分子単独あるいは無極性高
分子と極性高分子とのブレンド物が好ましい。中でもと
くに好ましいものは、無極性高分子60〜99重量%、
極性高分子0.5〜39.5重量係、不飽和カルボン酸
またはその誘導体(a)、不飽和エポキシ単量体(b)
およびオレフィン性不飽和結合を有するシラン単量体(
c)よシなる群から選ばれるモノマーにより変性された
無極性高分子0.5〜20重量%とからなるブレンド物
である。
、30倍の顕微鏡写真をとり、該写真中の繊維を1本ず
つものさしで測定して次のようにしd;繊維径(巾)、
n;総繊維数 不織布を構成する繊維の原料は、熱可塑性高分子であれ
ばとくに制限はないが、好ましくは無極性高分子を主体
にするものすなわち無極性高分子単独あるいは無極性高
分子と極性高分子とのブレンド物が好ましい。中でもと
くに好ましいものは、無極性高分子60〜99重量%、
極性高分子0.5〜39.5重量係、不飽和カルボン酸
またはその誘導体(a)、不飽和エポキシ単量体(b)
およびオレフィン性不飽和結合を有するシラン単量体(
c)よシなる群から選ばれるモノマーにより変性された
無極性高分子0.5〜20重量%とからなるブレンド物
である。
すなわち、無極性高分子と極性高分子の2成分ではなく
、さらに前記の変性された無極性高分子の第3成分が加
わったことによシ、無極性高分子のマトリックス中に分
散される極性高分子のドメイン粒径が微小化して、通常
の溶融ブレンド法でも11J以下のドメイン粒径が可能
となる。さらに2成分系に比べてトラップされる電荷量
も多くなり、表面電荷密度の高いエレクトレットが得ら
れる。
、さらに前記の変性された無極性高分子の第3成分が加
わったことによシ、無極性高分子のマトリックス中に分
散される極性高分子のドメイン粒径が微小化して、通常
の溶融ブレンド法でも11J以下のドメイン粒径が可能
となる。さらに2成分系に比べてトラップされる電荷量
も多くなり、表面電荷密度の高いエレクトレットが得ら
れる。
無極性高分子は、通常無極性高分子と言われるものであ
るなら如何様のものでもよく、その多くは誘導損失(誘
電正接; t2Lnδ)が0.0005以下(ASTM
D150.60Hz)、体積固有抵抗(ASTM
D257.23℃、相対湿度50チ)が1016〜1
020ΩCの範囲にある。無極性高分子の具体的な例と
しては、ポリエチレ/、ポリプロピンンなどのポリオレ
フィン、ポリスチレン、ポリ四ふつ化エチレン、四ふつ
化エチレン・六ふつ化プロピレン共重合体などを挙げる
ことができる。
るなら如何様のものでもよく、その多くは誘導損失(誘
電正接; t2Lnδ)が0.0005以下(ASTM
D150.60Hz)、体積固有抵抗(ASTM
D257.23℃、相対湿度50チ)が1016〜1
020ΩCの範囲にある。無極性高分子の具体的な例と
しては、ポリエチレ/、ポリプロピンンなどのポリオレ
フィン、ポリスチレン、ポリ四ふつ化エチレン、四ふつ
化エチレン・六ふつ化プロピレン共重合体などを挙げる
ことができる。
極性高分子は、通常極性高分子と言われる熱可塑性高分
子ならば如何様のものでもよく、その多くは誘電損失が
0.0005を越え、また体積固有抵抗も多くが101
2〜1011!Ωσの範囲にある、このような極性高分
子の具体例としては、溶融成形可能で、且つカルボン酸
基、エステル基、アミド基、水酸基、エーテル基、二)
IJル基、カルボニル基或いは塩素原子等の極性基の
少なくとも1種を含む熱可塑性樹脂、特にポリエチレン
テレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレートな
どのポリエステル、ナイロン6、ナイロン66、ナイロ
ン12などのポリアミド、ポリカーボネート、ポリメタ
クリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル等のアクリル系
樹脂、アクリル−スチレン系樹脂(AS樹脂)、アクリ
ル−ブタジェン−スチレン系樹脂(ABS樹脂)、ポリ
塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化三ふつ化エ
チレン、ポリアセタール、ポリアクリルニトリル等が挙
げられるが、勿論これらに限定されない。
子ならば如何様のものでもよく、その多くは誘電損失が
0.0005を越え、また体積固有抵抗も多くが101
2〜1011!Ωσの範囲にある、このような極性高分
子の具体例としては、溶融成形可能で、且つカルボン酸
基、エステル基、アミド基、水酸基、エーテル基、二)
IJル基、カルボニル基或いは塩素原子等の極性基の
少なくとも1種を含む熱可塑性樹脂、特にポリエチレン
テレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレートな
どのポリエステル、ナイロン6、ナイロン66、ナイロ
ン12などのポリアミド、ポリカーボネート、ポリメタ
クリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル等のアクリル系
樹脂、アクリル−スチレン系樹脂(AS樹脂)、アクリ
ル−ブタジェン−スチレン系樹脂(ABS樹脂)、ポリ
塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化三ふつ化エ
チレン、ポリアセタール、ポリアクリルニトリル等が挙
げられるが、勿論これらに限定されない。
第6成分として利用する成分は、前述の(a)〜(c)
のいずれか1種のモノマーにより変性された無極性高分
子である。尚ここで「変性」という語は変性剤を無極性
高分子に結合させることを意味する。
のいずれか1種のモノマーにより変性された無極性高分
子である。尚ここで「変性」という語は変性剤を無極性
高分子に結合させることを意味する。
不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性された無極性
高分子は、無極性高分子を構成するモノマーに対して不
飽和カルボン酸モノマー類をランダム共重合体またはブ
ロック共重合したものあるいは無極性高分子に不飽和カ
ルボン酸類をグラフト共重合させたものである。
高分子は、無極性高分子を構成するモノマーに対して不
飽和カルボン酸モノマー類をランダム共重合体またはブ
ロック共重合したものあるいは無極性高分子に不飽和カ
ルボン酸類をグラフト共重合させたものである。
不飽和カルボン酸またはその誘導体成分単位(a)とし
ては、たとえば、アクリル酸、メタクリル酸、α−エチ
ルアクリル酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、
シトラコン酸、テトラヒドロフタル酸、メチルテトラヒ
ドロフタル酸、エンドシス−ビシクロ(:2.2.1)
ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボン酸(ナジック酸
■)、メチル−エンドシス−ビシクロ(2,2,1)ヘ
プト−5−エン−2,3−ジカルボン酸(メチルナジッ
ク酸■)などの不飽和ジカルボン酸、該不飽和ジカルボ
ン酸の酸ハライド、アミド、イミド、酸無水物、エステ
ルなどの不飽和ジカルボン酸の誘導体が挙げられ、具体
的には、塩化マレニル、マレイミド、無水マレイン酸、
無水シトラコン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸
ジメチルなどが例示される。これらの中では、不飽和ジ
カルボン酸またはその酸無水物が好適でアシ、とくにマ
レイン酸、ナジック酸またはこれらの酸無水物が好適で
ある。
ては、たとえば、アクリル酸、メタクリル酸、α−エチ
ルアクリル酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、
シトラコン酸、テトラヒドロフタル酸、メチルテトラヒ
ドロフタル酸、エンドシス−ビシクロ(:2.2.1)
ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボン酸(ナジック酸
■)、メチル−エンドシス−ビシクロ(2,2,1)ヘ
プト−5−エン−2,3−ジカルボン酸(メチルナジッ
ク酸■)などの不飽和ジカルボン酸、該不飽和ジカルボ
ン酸の酸ハライド、アミド、イミド、酸無水物、エステ
ルなどの不飽和ジカルボン酸の誘導体が挙げられ、具体
的には、塩化マレニル、マレイミド、無水マレイン酸、
無水シトラコン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸
ジメチルなどが例示される。これらの中では、不飽和ジ
カルボン酸またはその酸無水物が好適でアシ、とくにマ
レイン酸、ナジック酸またはこれらの酸無水物が好適で
ある。
不飽和エポキシ単量体で変性された無極性高分子も同じ
ように該単量体をランダム共重合、ブロック共重合、グ
ラフト共重合したものであって、不飽和エポキシ単量体
としては1分子中に重合可能な不飽和結合およびエポキ
シ基を各1個以上有した単量体を表わす。このような不
飽和エポキシ単量体(b)としては、たとえば一般式、
(ここで、Rは重合可能なエチレン性不飽和結合を有す
る炭化水素基である)で示される不飽和グリシジルエス
テル頌および一般式、 (ココで、Rid(1)式のものと同じ、Xは一0H2
−一〇−または+O−で表わされる2価の基である)で
示される不飽和グリシジルエーテル類および一般式、 R’ (ここで、Rは(1〕式のものと同じ、R1は水素”ま
たはメチル基である)で表わされるエポキシアルケン類
などを挙げることができる。
ように該単量体をランダム共重合、ブロック共重合、グ
ラフト共重合したものであって、不飽和エポキシ単量体
としては1分子中に重合可能な不飽和結合およびエポキ
シ基を各1個以上有した単量体を表わす。このような不
飽和エポキシ単量体(b)としては、たとえば一般式、
(ここで、Rは重合可能なエチレン性不飽和結合を有す
る炭化水素基である)で示される不飽和グリシジルエス
テル頌および一般式、 (ココで、Rid(1)式のものと同じ、Xは一0H2
−一〇−または+O−で表わされる2価の基である)で
示される不飽和グリシジルエーテル類および一般式、 R’ (ここで、Rは(1〕式のものと同じ、R1は水素”ま
たはメチル基である)で表わされるエポキシアルケン類
などを挙げることができる。
具体的には、グリシジルアクリレート、グリシジルメタ
クリレート、イタコン酸のモノおよびジグリシジルエス
テル、ブテントリカルボン酸のモノ、ジおよびトリグリ
シジルエステル、シトラコン酸のモノおよびジグリシジ
ルエステル、エンド−シス−ビシクロ(2,2,1)ヘ
プト−5−エン−2゜6−ジカルボン酸(ナジック酸■
)のモノおよびジグリシジルエステル、エンド−シス−
ビシクロ(2,2,1)ヘプト−5−エン−2−メチル
−2,6−ジカルボン酸(メチルナジック酸■)のモノ
およびジグリシジルエステル゛、アリルコハク酸のモノ
およびジグリシジルエステル、p−スチレンカルボン酸
のグリシジルエステル、アリルグリシジルエーテル、2
−メチルアリルグリシジルエーテル、スfV7−p −
1’ IJ シー)ルエーテル、3.4−エポキシ−1
−7’テン、3.4−エポキシ−3−メチル−1−ブテ
ン、6,4−エポキシ−1−ペンテン、3.4−エポキ
シ−3−メチル−1−ペンテン、5,6−エポキシ−1
−ヘキセン、ビニルシクロヘキセンモノオキシドなどを
例示することができる。これらの中ではグリシジルアク
リレート、グリシジルメタクリレートが好ましい。
クリレート、イタコン酸のモノおよびジグリシジルエス
テル、ブテントリカルボン酸のモノ、ジおよびトリグリ
シジルエステル、シトラコン酸のモノおよびジグリシジ
ルエステル、エンド−シス−ビシクロ(2,2,1)ヘ
プト−5−エン−2゜6−ジカルボン酸(ナジック酸■
)のモノおよびジグリシジルエステル、エンド−シス−
ビシクロ(2,2,1)ヘプト−5−エン−2−メチル
−2,6−ジカルボン酸(メチルナジック酸■)のモノ
およびジグリシジルエステル゛、アリルコハク酸のモノ
およびジグリシジルエステル、p−スチレンカルボン酸
のグリシジルエステル、アリルグリシジルエーテル、2
−メチルアリルグリシジルエーテル、スfV7−p −
1’ IJ シー)ルエーテル、3.4−エポキシ−1
−7’テン、3.4−エポキシ−3−メチル−1−ブテ
ン、6,4−エポキシ−1−ペンテン、3.4−エポキ
シ−3−メチル−1−ペンテン、5,6−エポキシ−1
−ヘキセン、ビニルシクロヘキセンモノオキシドなどを
例示することができる。これらの中ではグリシジルアク
リレート、グリシジルメタクリレートが好ましい。
オレフィン性不飽和結合を有するシラン単量体で変性さ
れた無極性高分子も同じように該単量体をランダム共重
合、ブロック共重合、グラフト共重合させたものである
。オレフィン性不飽オロ結合を有するシラン単量体(c
)としては如何なるものでもよいが、とくにオレフーで
ン性不飽和結合と共に加水分解可能な有機基をもつシラ
ン単量体がよく、一般式R’ R25iY’ Y2、R
’ X5iY’ Y’ −4たはR’ SiY’ Y
” Y’で示されるものが例示できる。式中R1、R2
はオレフィン性不飽和結合を有し、炭素、水素および任
意に酸素からなる1価の基であり、各回−または相異な
ってもよい。
れた無極性高分子も同じように該単量体をランダム共重
合、ブロック共重合、グラフト共重合させたものである
。オレフィン性不飽オロ結合を有するシラン単量体(c
)としては如何なるものでもよいが、とくにオレフーで
ン性不飽和結合と共に加水分解可能な有機基をもつシラ
ン単量体がよく、一般式R’ R25iY’ Y2、R
’ X5iY’ Y’ −4たはR’ SiY’ Y
” Y’で示されるものが例示できる。式中R1、R2
はオレフィン性不飽和結合を有し、炭素、水素および任
意に酸素からなる1価の基であり、各回−または相異な
ってもよい。
このような基の例としては、ビニル、アリル、フチニル
、シクロヘキセニル、シクロペンタジェニルがあり、と
くに末端オレフィン性不飽和基が好ましいっその他の好
ましい例には末端不飽和酸のエステル結合を有する。
、シクロヘキセニル、シクロペンタジェニルがあり、と
くに末端オレフィン性不飽和基が好ましいっその他の好
ましい例には末端不飽和酸のエステル結合を有する。
CH,: c (aH,) Coo (OH,)、−1
CH,= c (OH1) Coo (OH,)、 −
0−(cH,)、−1CH2=: C(cH3)C00
CH20CH2CH(OH) OH,0(cH2)!
−などの基を挙げることができる。これらのうちビニル
基が最適である。Xはオレフィン性不飽和結合を有しな
い有機基であり、例えば2価の炭化水素基であるメチル
、エチル、プロピル、テトラゾジノL/、オクタデシル
、フェニル、ベンジル、トリルなどの基があシ、またこ
れらの基は、ハロゲン置換炭化水素基でもよい。基Yl
、Y2 、 Y3は各々同一または相異なる加水分解
可能な基であム例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ、
メトキシエトキシのようなアルコキシ基、アルコキシア
ルコキシ基、ホルミロキシ、アセトキシ、プロピオノキ
シのようなアシロキシ基、オキンム、例えば−0N=C
(cH,)、、−ON = CHCH,C,H,および
−ON = C(c6H,)、または置換アミノ基およ
びアリールアミノ基、例えば−NHCHl、−NHC2
H,および−NH(c,H,)などがあり、その他任意
の加水分解し得る有機基である。
CH,= c (OH1) Coo (OH,)、 −
0−(cH,)、−1CH2=: C(cH3)C00
CH20CH2CH(OH) OH,0(cH2)!
−などの基を挙げることができる。これらのうちビニル
基が最適である。Xはオレフィン性不飽和結合を有しな
い有機基であり、例えば2価の炭化水素基であるメチル
、エチル、プロピル、テトラゾジノL/、オクタデシル
、フェニル、ベンジル、トリルなどの基があシ、またこ
れらの基は、ハロゲン置換炭化水素基でもよい。基Yl
、Y2 、 Y3は各々同一または相異なる加水分解
可能な基であム例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ、
メトキシエトキシのようなアルコキシ基、アルコキシア
ルコキシ基、ホルミロキシ、アセトキシ、プロピオノキ
シのようなアシロキシ基、オキンム、例えば−0N=C
(cH,)、、−ON = CHCH,C,H,および
−ON = C(c6H,)、または置換アミノ基およ
びアリールアミノ基、例えば−NHCHl、−NHC2
H,および−NH(c,H,)などがあり、その他任意
の加水分解し得る有機基である。
好ましく使用される有機珪素化合物一般式%式%
で表わされる化合物であり、とくに基Y’ 、Y2、Y
3が等しい有機珪素化合物が適している。これらのうち
でもビニルトリスアルコキシシランが好適で1、例えば
ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリス(メトキシエ
トキシ)シランなどが例示できる。しかしビニルメチル
ジェトキシシラン、ビニルフェニルジメトキシシランな
ども同sic用いることができる。
3が等しい有機珪素化合物が適している。これらのうち
でもビニルトリスアルコキシシランが好適で1、例えば
ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリス(メトキシエ
トキシ)シランなどが例示できる。しかしビニルメチル
ジェトキシシラン、ビニルフェニルジメトキシシランな
ども同sic用いることができる。
以上述べてきた変性無極性高分子の中では、とくに変性
単量体をグラフトさせたものが好ましい。
単量体をグラフトさせたものが好ましい。
グラフト共重合体を製造するには公知の種々の方法が採
用でき、たとえば無極性高分子を溶融させ変性単量体を
添加してグラフト共重合させる方法あるいは溶媒に溶解
させ変性単量体を添加して共重合させる方法がある。い
ずれの場合にも効率よくグラフト共重合させるためには
、ラジカル開始剤の存在下に反応を実施することが好ま
しい。ラジカル開始剤としては有機ペルオキシド、有機
ベルエステル、アゾ化合物などがあるが、電離性放射線
、紫外線等もラジカル発生に用い得る。まだグラフト率
は無極性高分子100重世部に対して変性単量体が1〜
15重量部が好ましい5本発明の好ましい態様として、
不織布繊維が3成分(ここで6成分の一つである変性無
極性高分子は、前述の3種のうちの1種以上をまとめて
1成分と考える)で構成される場合は、無極性高分子6
0〜99重量%、とくに80〜95重量%、極性高分子
0.5〜325重量%、とくに1〜10重量%および前
述の(A)〜(c)から選ばれる少なくとも1種以上の
変性無極性高分子0.5〜20重量%、とくに4〜10
重i%である。無極性高分子が600重量%満では、3
成分複合系において無極性高分子がマトリックスになら
なくなる虞れがあわ、トラップされた電荷が逆げ易くな
って電荷安定性に劣ったものしか得られなくなる虞があ
る。極性高分子は少なくとも0.5重量%の存在が好ま
しく、0.5重量%未満ではトラップされる電荷量の増
加はそれほど大きくなく、電荷密度の小さいエレクトレ
ッドとしての能力が劣るものしか得られなくなる虞があ
る。また上限を39.5重量係までとしたのは、それを
越えて配合しても得られる電荷密度はそれほど変わらな
いし、また無極性高分子のマトリックス中にうまくドメ
インとして分散することが難しくなる虞があるからであ
る。変性無極性高分子は、無極性高分子のマトリックス
中に極性高分子のドメインをミクロ分散させるためには
少なくとも0.5重量%以上の存在が好ましく、20重
量%を越えて配合してもそれほど著しい効果は期待でき
ない。またマトリックスとして使用した無極性高分子を
主鎖とした変性物を用いるのが望ましい。
用でき、たとえば無極性高分子を溶融させ変性単量体を
添加してグラフト共重合させる方法あるいは溶媒に溶解
させ変性単量体を添加して共重合させる方法がある。い
ずれの場合にも効率よくグラフト共重合させるためには
、ラジカル開始剤の存在下に反応を実施することが好ま
しい。ラジカル開始剤としては有機ペルオキシド、有機
ベルエステル、アゾ化合物などがあるが、電離性放射線
、紫外線等もラジカル発生に用い得る。まだグラフト率
は無極性高分子100重世部に対して変性単量体が1〜
15重量部が好ましい5本発明の好ましい態様として、
不織布繊維が3成分(ここで6成分の一つである変性無
極性高分子は、前述の3種のうちの1種以上をまとめて
1成分と考える)で構成される場合は、無極性高分子6
0〜99重量%、とくに80〜95重量%、極性高分子
0.5〜325重量%、とくに1〜10重量%および前
述の(A)〜(c)から選ばれる少なくとも1種以上の
変性無極性高分子0.5〜20重量%、とくに4〜10
重i%である。無極性高分子が600重量%満では、3
成分複合系において無極性高分子がマトリックスになら
なくなる虞れがあわ、トラップされた電荷が逆げ易くな
って電荷安定性に劣ったものしか得られなくなる虞があ
る。極性高分子は少なくとも0.5重量%の存在が好ま
しく、0.5重量%未満ではトラップされる電荷量の増
加はそれほど大きくなく、電荷密度の小さいエレクトレ
ッドとしての能力が劣るものしか得られなくなる虞があ
る。また上限を39.5重量係までとしたのは、それを
越えて配合しても得られる電荷密度はそれほど変わらな
いし、また無極性高分子のマトリックス中にうまくドメ
インとして分散することが難しくなる虞があるからであ
る。変性無極性高分子は、無極性高分子のマトリックス
中に極性高分子のドメインをミクロ分散させるためには
少なくとも0.5重量%以上の存在が好ましく、20重
量%を越えて配合してもそれほど著しい効果は期待でき
ない。またマトリックスとして使用した無極性高分子を
主鎖とした変性物を用いるのが望ましい。
エレクトレット化不織布を得るには公知の種々の方法を
用いることができる。たとえば、前記熱可塑性昼分子に
より紡糸して得られる繊維状物を単独であるいは不織布
状にしたのち公知の方法によりエレクトレット化する方
法がある。とくに好ましい方法は、前記高分子をフィル
ム状に成形したのち、1軸または2軸の延伸を行うか行
わすして熱をかけながらコロナ放電を間欠的に行うかあ
るいはフィルム両面に針状電極対を近付けてコロナ放電
を行い、その後解繊して板状繊維を得、不織布状とする
方法である。これらの方法で不織布状とされたものは、
多くは補強のためニードルパンチング処理や接着剤ある
いは熱融着によって積維間結合が強化される。しかし、
接着剤や熱融着を行なうと、接着剤と接触させられた部
分あるいは溶融時に、トラップされた電荷が逃げエレク
トレット性能を低下させるので、好ましくはニードルパ
ンチング処理による機械的絡合方法が適用される。この
際、本発明の如く千PJ繊維径(巾)が細くても比較的
繊維径(巾)の大きい繊維群Bが存在するものであれば
、全体として見れば腰の強い繊維群となり、ニードルパ
ンチング処理が行なわれても空隙率が犬きく嵩高な不織
布が得られる。
用いることができる。たとえば、前記熱可塑性昼分子に
より紡糸して得られる繊維状物を単独であるいは不織布
状にしたのち公知の方法によりエレクトレット化する方
法がある。とくに好ましい方法は、前記高分子をフィル
ム状に成形したのち、1軸または2軸の延伸を行うか行
わすして熱をかけながらコロナ放電を間欠的に行うかあ
るいはフィルム両面に針状電極対を近付けてコロナ放電
を行い、その後解繊して板状繊維を得、不織布状とする
方法である。これらの方法で不織布状とされたものは、
多くは補強のためニードルパンチング処理や接着剤ある
いは熱融着によって積維間結合が強化される。しかし、
接着剤や熱融着を行なうと、接着剤と接触させられた部
分あるいは溶融時に、トラップされた電荷が逃げエレク
トレット性能を低下させるので、好ましくはニードルパ
ンチング処理による機械的絡合方法が適用される。この
際、本発明の如く千PJ繊維径(巾)が細くても比較的
繊維径(巾)の大きい繊維群Bが存在するものであれば
、全体として見れば腰の強い繊維群となり、ニードルパ
ンチング処理が行なわれても空隙率が犬きく嵩高な不織
布が得られる。
一方、繊維径(巾)の小さいものだけで出来ている不織
布の場合は、ニードルパンチング処理によりへたった密
の不織布となり、エレクトレット化不織布フィルターと
して良好な性能を発揮でき難い。
布の場合は、ニードルパンチング処理によりへたった密
の不織布となり、エレクトレット化不織布フィルターと
して良好な性能を発揮でき難い。
以下本発明の好ましい例を実施例として示すが、本発明
はとくにことわりのない限り何らこれらの例に制限され
るものではない。
はとくにことわりのない限り何らこれらの例に制限され
るものではない。
実施例1〜5および比較例1〜4
(フィルター材の製法)
以下の例において、フィルター材の製造は次の通シ行つ
た。
た。
各樹脂組成物を、フィルム厚みが30〜40μm及び折
中3501111!となるように、インフレーション製
膜法で製膜した。
中3501111!となるように、インフレーション製
膜法で製膜した。
折合せたチューブの両端を連続的に切断し、フィルム巾
300胴の2枚のフィルムとした。
300胴の2枚のフィルムとした。
この各フィルムを、印加電圧12KV(直流)、電極間
隔27tm、コロナ放電極の滞留時間0.8秒での条件
でエレクトレット化を行った。
隔27tm、コロナ放電極の滞留時間0.8秒での条件
でエレクトレット化を行った。
このエレクトレット化フイルムヲ、加熱ロール温度11
0〜120℃で、長手方向に約6〜8倍の延伸倍率でロ
ール延伸し、厚味10〜20μmの延伸フィルムとした
。
0〜120℃で、長手方向に約6〜8倍の延伸倍率でロ
ール延伸し、厚味10〜20μmの延伸フィルムとした
。
このg伸エレクトレットフィルムを、針山状ロールで種
々の解繊比で網目状に解望し、ドラムに巻取った。
々の解繊比で網目状に解望し、ドラムに巻取った。
この解繊維をカッターにて繊維長9O−II+に切断し
開綿機にて綿状とした。
開綿機にて綿状とした。
得られた綿をウェッブ・フォーミング・マシンに供給し
て、ウェッブに成形し、ニードルパッチングして、フィ
ルター材を得た。
て、ウェッブに成形し、ニードルパッチングして、フィ
ルター材を得た。
各フィルター材を直径300+a+の円板に切り取り、
以下に示す方法でタバコの煙の捕集効率の測定を行った
。
以下に示す方法でタバコの煙の捕集効率の測定を行った
。
(捕集効率の測定)
第3図の測定装置を使用して捕集効率の測定を行う。先
ず、測定すべきフィルター材17をセットシ、調節パル
プ12を開け、チャンバー15(1mx1tycx高さ
1.371L)内に煙草14の煙を導入する。送風機1
8を駆動し、チャンバー15内の煙を含んだ空気をフィ
ルター材17を通して吸い出す。調節弁12で風速を3
.8m / Secとし、フイルター材17の導入側1
9と排出側19′とで粉塵譲度を測定する。
ず、測定すべきフィルター材17をセットシ、調節パル
プ12を開け、チャンバー15(1mx1tycx高さ
1.371L)内に煙草14の煙を導入する。送風機1
8を駆動し、チャンバー15内の煙を含んだ空気をフィ
ルター材17を通して吸い出す。調節弁12で風速を3
.8m / Secとし、フイルター材17の導入側1
9と排出側19′とで粉塵譲度を測定する。
粉塵計としては、リオン社製パティクルカウンターKC
−〇lAqを用い、光散乱方式に基づき個数濃度を求め
る。
−〇lAqを用い、光散乱方式に基づき個数濃度を求め
る。
捕集効率は下記式により算出する。
式中、Gin :フィルター導入側粉塵濃度(1固/7
1) Gout :フィルター排出側粉塵濃度(個/l) この方法により、60℃×80%RHのエアオープン中
に放置したフィルター材を一定時間毎に取り出し、捕集
効率を測定し、エアオープンに放置する前の捕集効率を
100としてその経時変化を見た。
1) Gout :フィルター排出側粉塵濃度(個/l) この方法により、60℃×80%RHのエアオープン中
に放置したフィルター材を一定時間毎に取り出し、捕集
効率を測定し、エアオープンに放置する前の捕集効率を
100としてその経時変化を見た。
得られた結果を第1表および第1図に示す。
第1表を見ても判るとおり、本発明のエレクトレット化
不織布フィルターは高捕集効率を示し、捕集効率の経時
変化も小さいことが判る。第1図は、繊維を構成する原
料樹脂が同一の実施例5と比較例1,3を同一グラフ上
に示したものである。
不織布フィルターは高捕集効率を示し、捕集効率の経時
変化も小さいことが判る。第1図は、繊維を構成する原
料樹脂が同一の実施例5と比較例1,3を同一グラフ上
に示したものである。
この図を見ても判るとおり、実施例5と比較例1とは近
似した平均繊維巾であるが、A/B値が異なるため捕集
効率保持率に差がでており、実施例5は48時間経過後
ではほぼ一定になるのに対し、比較例1ではさらに減少
傾向が続いているのが判る。また比較例3はA/B値は
本発明のクレーム内であるが平均繊維巾が大きいので保
持率の非常に劣ったものとなっているのも判る。
似した平均繊維巾であるが、A/B値が異なるため捕集
効率保持率に差がでており、実施例5は48時間経過後
ではほぼ一定になるのに対し、比較例1ではさらに減少
傾向が続いているのが判る。また比較例3はA/B値は
本発明のクレーム内であるが平均繊維巾が大きいので保
持率の非常に劣ったものとなっているのも判る。
また、平均繊維径が55μ以下、A/Bが1.7以上の
ものは48時間後でも初期捕集効率の約9割を保持して
いることも判る。
ものは48時間後でも初期捕集効率の約9割を保持して
いることも判る。
実施例6
第1表中に示す実施例2の繊維を原料に目付の異なる不
織布を製作し、初期捕集効率を測定した。結果を第一図
に示す。
織布を製作し、初期捕集効率を測定した。結果を第一図
に示す。
第2図を見ても判るように、約150g/dを境界域と
してそれ以上の目付を示すものは捕集効率が高く、とく
に200.9/−以上であると90%以上の捕集効率を
示す。
してそれ以上の目付を示すものは捕集効率が高く、とく
に200.9/−以上であると90%以上の捕集効率を
示す。
第1図はエレクトレット不織布フィルターの初期捕集効
率保持率の経時変化を示す図であり、第2図はフィルタ
ー目付と初期捕集効率を示す図であり、第3図は捕集効
率の測定方法を示す図である。
率保持率の経時変化を示す図であり、第2図はフィルタ
ー目付と初期捕集効率を示す図であり、第3図は捕集効
率の測定方法を示す図である。
Claims (4)
- (1)[1]平均繊維径または平均繊維巾が60μ以下
、 [2]20〜40μの繊維径または繊維巾を有する繊維
の数(A)が全繊維中35%以上、 [3]60〜80μの繊維または繊維巾を有する繊維の
数(B)が全繊維中30%以下、 [4]AとBの両者の比(A/B)が1.3以上である
熱可塑性高分子繊維よりなるエレクトレット化不織布フ
ィルター。 - (2)繊維がエレクトレットフィルムを解繊して得られ
る解繊維である特許請求の範囲第1項記載のエレクトレ
ット化不織布フィルター。 - (3)熱可塑性高分子が、 無極性高分子:60〜99重量%、 極性高分子:0.5〜39.5重量%、 不飽和カルボン酸又はその誘導体(a)、不飽和エポキ
シ単量体(b)及びオレフイン性不飽和結合を有するシ
ラン単量体(c)よりなる群から選ばれるモノマーによ
り変性された無極性高分子:0.5〜20重量%、 とかなる熱可塑性高分子組成物である特許請求の範囲第
1項記載のエレクトレット化不織布フィルター。 - (4)A/Bが1.3〜3.5の範囲にある特許請求の
範囲第1項記載のエレクトレット化不織布フィルター。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60239559A JPH0714446B2 (ja) | 1985-10-28 | 1985-10-28 | エレクトレツト化不織布フイルタ− |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60239559A JPH0714446B2 (ja) | 1985-10-28 | 1985-10-28 | エレクトレツト化不織布フイルタ− |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62102809A true JPS62102809A (ja) | 1987-05-13 |
JPH0714446B2 JPH0714446B2 (ja) | 1995-02-22 |
Family
ID=17046600
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60239559A Expired - Fee Related JPH0714446B2 (ja) | 1985-10-28 | 1985-10-28 | エレクトレツト化不織布フイルタ− |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0714446B2 (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1996037276A1 (en) * | 1995-05-25 | 1996-11-28 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Filter matrix |
US5807366A (en) * | 1994-12-08 | 1998-09-15 | Milani; John | Absorbent article having a particle size gradient |
US5814570A (en) * | 1994-06-27 | 1998-09-29 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Nonwoven barrier and method of making the same |
US5821178A (en) * | 1994-12-30 | 1998-10-13 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Nonwoven laminate barrier material |
US5830810A (en) * | 1995-07-19 | 1998-11-03 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Nonwoven barrier and method of making the same |
US5834384A (en) * | 1995-11-28 | 1998-11-10 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Nonwoven webs with one or more surface treatments |
US5834386A (en) * | 1994-06-27 | 1998-11-10 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Nonwoven barrier |
US5998308A (en) * | 1994-02-22 | 1999-12-07 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Nonwoven barrier and method of making the same |
WO2017164112A1 (ja) * | 2016-03-22 | 2017-09-28 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | エアフィルタ濾材 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50132223A (ja) * | 1974-03-25 | 1975-10-20 | ||
JPS55132615A (en) * | 1979-04-02 | 1980-10-15 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | Electret filter |
JPS55134621A (en) * | 1979-04-09 | 1980-10-20 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | Electret filter |
-
1985
- 1985-10-28 JP JP60239559A patent/JPH0714446B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50132223A (ja) * | 1974-03-25 | 1975-10-20 | ||
JPS55132615A (en) * | 1979-04-02 | 1980-10-15 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | Electret filter |
JPS55134621A (en) * | 1979-04-09 | 1980-10-20 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | Electret filter |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US5998308A (en) * | 1994-02-22 | 1999-12-07 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Nonwoven barrier and method of making the same |
US5814570A (en) * | 1994-06-27 | 1998-09-29 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Nonwoven barrier and method of making the same |
US5834386A (en) * | 1994-06-27 | 1998-11-10 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Nonwoven barrier |
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US5916204A (en) * | 1994-12-08 | 1999-06-29 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Method of forming a particle size gradient in an absorbent article |
US5821178A (en) * | 1994-12-30 | 1998-10-13 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Nonwoven laminate barrier material |
WO1996037276A1 (en) * | 1995-05-25 | 1996-11-28 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Filter matrix |
US5877099A (en) * | 1995-05-25 | 1999-03-02 | Kimberly Clark Co | Filter matrix |
US5830810A (en) * | 1995-07-19 | 1998-11-03 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Nonwoven barrier and method of making the same |
US5834384A (en) * | 1995-11-28 | 1998-11-10 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Nonwoven webs with one or more surface treatments |
WO2017164112A1 (ja) * | 2016-03-22 | 2017-09-28 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | エアフィルタ濾材 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0714446B2 (ja) | 1995-02-22 |
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