JPH0326091B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0326091B2 JPH0326091B2 JP29896086A JP29896086A JPH0326091B2 JP H0326091 B2 JPH0326091 B2 JP H0326091B2 JP 29896086 A JP29896086 A JP 29896086A JP 29896086 A JP29896086 A JP 29896086A JP H0326091 B2 JPH0326091 B2 JP H0326091B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sorbitol
- electret
- collection efficiency
- porous body
- polyolefin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Filtering Materials (AREA)
Description
<産業上の利用分野>
本発明はエアフイルターなどに利用できるエレ
クトレツト体に関し、特に耐湿性、耐熱性に優れ
た寿命の長い特性を持つ、多孔質体が荷電されて
なるエレクトレツト体に関する。 <従来の技術> ポリオレフインのエレクトレツト多孔質体は、
フイルター用途に用いると高い捕集効率を示すの
で、工業的利用価値が高く多くの提案がなされて
いる。例えば特開昭60−168511号、特開昭61−
102476号各公報にはポリオレフイン多孔質体を荷
電しエレクトレツト化する方法が記載されてい
る。 <発明が解決しようとする問題点> しかし、従来技術によるポリオレフインのエレ
クトレツト多孔質体は初期の性能は比較的高いも
のの、ポリオレフインの融点があまり高くないた
め常温以上で使用すると電荷の消失が早く寿命が
短かい欠点がある。このため、初期性能もさらに
高く、しかも常温より高い温度においても寿命の
長いエレクトレツト多孔質体が求められている。 <問題点を解決するための手段> 本発明は、従来技術の問題点を解決した、フイ
ルターとしての性能が高くしかも常温より高い温
度においても性能の低下の少ない寿命の長いエレ
クトレツト体を提供することを目的とするもので
ある。 即ち本発明は、ポリオレフイン樹脂と一般式 (式中、R1、R2は炭素原子数1〜10個のアルキ
ル基又はアルコキシ基のいずれかであつて同一で
も異なつても良く、m、nはそれぞれ独立に0〜
3の数である)で示されるソルビトール誘導体よ
りなるポリオレフイン組成物から得られた多孔質
体であつて荷電されてなるエレクトレツト体に係
るものである。 本発明に用いられるポリオレフイン樹脂として
は、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重
合体、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレ
ン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸
ビニル共重合体もしくはこれらの混合物、これら
を不飽和カルボン酸誘導体で変性した物等が挙げ
られる。好ましくはポリオレフインの中では融点
の高いポリプロピレン又はエチレン−プロピレン
ブロツク共重合体がよい。 次に、一般式 (式中R1、R2、m、nは前述の意味である)で
示されるソルビトール誘導体について述べる。
R1、R2は炭素原子数1〜10個のアルキル基、又
はアルコキシ基のいずれかであつて、メチル、エ
チル、プロピル、ブチル、ヘキシル、オクチル、
デシル基、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブ
トキシ、ヘキトキシ、オクトキシ、デトキシ基等
が挙げられ、炭素原子数1〜4個が好ましい。
m、nはそれぞれ独立に0〜3の数であり、m、
nは0〜1が好ましい。具体的には、ジベンジリ
デンソルビトール、ジ(p−メチルベンジリデ
ン)ソルビトール、ジ(m−メチルベンジリデ
ン)ソルビトール、(ベンジリデン)(p−メチル
ベンジリデン)ソルビトール、(ベンジリデン)
(p−エチルベンジリデン)ソルビトール、(p−
メチルベンジリデン)(p−エチルベンジリデン)
ソルビトール、ジ(p−エチルベンジリデン)ソ
ルビトール、ビス(ジメチルベンジリデン)ソル
ビトール、ジ(p−メトキシベンジリデン)ソル
ビトール、ジ(p−イソプロピルベンジリデン)
ソルビトール等が用いられる。 ポリオレフイン組成物は前述のポリオレフイン
樹脂にソルビトール誘導体を添加した物よりな
り、この割合は特に臨界的ではないがソルビトー
ル誘導体があまり少ないと本発明の効果が小さ
く、一方一定量以上入れても効果の増大は見られ
ず、ブリード等の問題も生じる。よつて、ポリオ
レフイン樹脂100重量部に対してソルビトール誘
導体を好ましくは0.02〜5重量部、より好ましく
は0.05〜4重量部添加する。ソルビトール誘導体
を、ポリオレフイン樹脂の粉末またはペレツトに
添加しリボンブレンダー、ヘンシエルミキサー等
で均一に分散させた後、押出機、混練機などで溶
融混練することによりポリオレフイン組成物が得
られる。 本発明の効果はこのポリオレフイン組成物を用
いることにより発揮されるものであるが、この理
由はいまだ学問的に明らかにはされていない。し
かし、一般にエレクトレツトの電荷は多孔質体の
表面及び結晶と非晶の界面にトラツプされ、この
うち結晶と非晶の界面にトラツプされた電荷が安
定でありエレクトレツトの寿命に寄与すると言わ
れている。そこで本発明の効果は、ソルビトール
誘導体の造核作用により多孔質体のポリオレフイ
ン組成物中に多数の微細結晶が生成し、この界面
に安定に電荷がトラツプされるために生じると推
定される。 本発明の多孔質体は、多数の連通した空隙を持
ち通気性能を有する物である。この空間率は40%
以上、好ましくは50〜99.9%の範囲がよい。 多孔質体として具体的には、繊維状シート、ポ
ーラスフイルム、スポンジ状シート、発泡シート
などが含まれる。繊維状シートとしては、スパン
ボンド法、メルトブロー法、フラツシユ紡糸法な
どの不織布、フイルムを解繊し積層した布、編織
物などが挙げられる。また、繊維状シートは、エ
ンボス加工、プリーツ加工などをして用いること
も可能である。 本発明のエレクトレツト体は前述のごとくポリ
オレフインの微細結晶と非晶の界面に多くの電荷
のトラツプを可能としたものである。このことは
繊維径が20μ以下の極細繊維よりなるメルトブロ
ー法、フラツシユ紡糸法などによる不織布のエレ
クトレツトの寿命を向上させ、高性能エアフイル
ターの製造も可能としたものである。 多孔質体のエレクトレツト化には公知の各種方
法が利用できる。例えば、多孔質体を軟化温度付
近まで昇温し、これに直流高電圧を印加しながら
冷却し得られる熱エレクトレツト、多孔質体の表
面にコロナ放電やパルス状高電圧を印加するエレ
クトロエレクトレツト、γ線や電子線を照射する
ラジオエレクトレツトなどが採用できる。多孔質
体の片面をアース板に接触させ反対面よりコロナ
放電を行う方法が比較的短時間に荷電ができ好ま
しい方法である。 <実施例> 以下、本発明の実施例を示す。 実施例中の捕集効率は蒸気冷却凝縮法により発
生させた0.3μステアリン酸粒子を用いて流速6.1
cm/secの条件で多孔質体前後の粒子濃度を求め、
その比より算出した。尚、粒子濃度は光散乱式光
量積分方式で測定した。 ポリマーのメルトインデツクス(以下MIと記
す)はASTM−D1238に従い温度190℃、荷電
2.16Kgの条件で測定、単位はg/10分である。 多孔質体の密度は下式より求めた。 密度(g/cm3)=単位面積当りの重さ(g)/厚み(c
m)×単位面積(cm2) 実施例 1 MI53のポリプロピレンホモポリマーのペレツ
ト100重量部にジベンジリデンソルビトール0.3重
量部を混合した後押出機にて溶融混練し押出し
た。次に、この組成物を用いメルトブロー法によ
り繊維径1.8μ、目付32g/m2、密度0.11g/cm3の
不織布を形成した。不織布上1cmの所に設置した
針電極に+9Kv/cmの電圧を印加し30秒間コロナ
荷電を行いエレクトレツト体とした。これの捕集
効率(以下、捕集効率Aと呼ぶ)は99.7%であつ
た。このエレクトレツト体は95℃で5時間保存し
た後の捕集効率(以下、捕集効率Bと呼ぶ)は
99.4%、また、温度50℃で湿度95%の条件で30日
間保存した後の捕集効率は99.5%であつた。 比較例 1 実施例1で用いたポリプロピレンホモポリマー
を使用し、ジベンジリデンソルビトールを添加し
ない以外は実施例1と同条件でメルトブローによ
る不織布形成、コロナ放電を行つた。この不織布
の捕集効率Aは98.4%、95℃で5時間保存した後
の捕集効率Bは78.7%であつた。 実施例2〜8、比較例2 MI62のポリプロピレンホモポリマーのペレツ
ト100重量部と表に示したソルビトール誘導体
を用いてポリオレフイン組成物とした。この組成
物を用い、メルトブロー法により繊維径1.6μ、目
付21g/m2、密度0.12g/cm3の不織布を形成し
た。この不織布に−8Kv/cmの電圧で1分間コロ
ナ放電を行いエレクトレツト体とした。これの捕
集効率の測定を行い表の結果を得た。
クトレツト体に関し、特に耐湿性、耐熱性に優れ
た寿命の長い特性を持つ、多孔質体が荷電されて
なるエレクトレツト体に関する。 <従来の技術> ポリオレフインのエレクトレツト多孔質体は、
フイルター用途に用いると高い捕集効率を示すの
で、工業的利用価値が高く多くの提案がなされて
いる。例えば特開昭60−168511号、特開昭61−
102476号各公報にはポリオレフイン多孔質体を荷
電しエレクトレツト化する方法が記載されてい
る。 <発明が解決しようとする問題点> しかし、従来技術によるポリオレフインのエレ
クトレツト多孔質体は初期の性能は比較的高いも
のの、ポリオレフインの融点があまり高くないた
め常温以上で使用すると電荷の消失が早く寿命が
短かい欠点がある。このため、初期性能もさらに
高く、しかも常温より高い温度においても寿命の
長いエレクトレツト多孔質体が求められている。 <問題点を解決するための手段> 本発明は、従来技術の問題点を解決した、フイ
ルターとしての性能が高くしかも常温より高い温
度においても性能の低下の少ない寿命の長いエレ
クトレツト体を提供することを目的とするもので
ある。 即ち本発明は、ポリオレフイン樹脂と一般式 (式中、R1、R2は炭素原子数1〜10個のアルキ
ル基又はアルコキシ基のいずれかであつて同一で
も異なつても良く、m、nはそれぞれ独立に0〜
3の数である)で示されるソルビトール誘導体よ
りなるポリオレフイン組成物から得られた多孔質
体であつて荷電されてなるエレクトレツト体に係
るものである。 本発明に用いられるポリオレフイン樹脂として
は、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重
合体、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレ
ン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸
ビニル共重合体もしくはこれらの混合物、これら
を不飽和カルボン酸誘導体で変性した物等が挙げ
られる。好ましくはポリオレフインの中では融点
の高いポリプロピレン又はエチレン−プロピレン
ブロツク共重合体がよい。 次に、一般式 (式中R1、R2、m、nは前述の意味である)で
示されるソルビトール誘導体について述べる。
R1、R2は炭素原子数1〜10個のアルキル基、又
はアルコキシ基のいずれかであつて、メチル、エ
チル、プロピル、ブチル、ヘキシル、オクチル、
デシル基、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブ
トキシ、ヘキトキシ、オクトキシ、デトキシ基等
が挙げられ、炭素原子数1〜4個が好ましい。
m、nはそれぞれ独立に0〜3の数であり、m、
nは0〜1が好ましい。具体的には、ジベンジリ
デンソルビトール、ジ(p−メチルベンジリデ
ン)ソルビトール、ジ(m−メチルベンジリデ
ン)ソルビトール、(ベンジリデン)(p−メチル
ベンジリデン)ソルビトール、(ベンジリデン)
(p−エチルベンジリデン)ソルビトール、(p−
メチルベンジリデン)(p−エチルベンジリデン)
ソルビトール、ジ(p−エチルベンジリデン)ソ
ルビトール、ビス(ジメチルベンジリデン)ソル
ビトール、ジ(p−メトキシベンジリデン)ソル
ビトール、ジ(p−イソプロピルベンジリデン)
ソルビトール等が用いられる。 ポリオレフイン組成物は前述のポリオレフイン
樹脂にソルビトール誘導体を添加した物よりな
り、この割合は特に臨界的ではないがソルビトー
ル誘導体があまり少ないと本発明の効果が小さ
く、一方一定量以上入れても効果の増大は見られ
ず、ブリード等の問題も生じる。よつて、ポリオ
レフイン樹脂100重量部に対してソルビトール誘
導体を好ましくは0.02〜5重量部、より好ましく
は0.05〜4重量部添加する。ソルビトール誘導体
を、ポリオレフイン樹脂の粉末またはペレツトに
添加しリボンブレンダー、ヘンシエルミキサー等
で均一に分散させた後、押出機、混練機などで溶
融混練することによりポリオレフイン組成物が得
られる。 本発明の効果はこのポリオレフイン組成物を用
いることにより発揮されるものであるが、この理
由はいまだ学問的に明らかにはされていない。し
かし、一般にエレクトレツトの電荷は多孔質体の
表面及び結晶と非晶の界面にトラツプされ、この
うち結晶と非晶の界面にトラツプされた電荷が安
定でありエレクトレツトの寿命に寄与すると言わ
れている。そこで本発明の効果は、ソルビトール
誘導体の造核作用により多孔質体のポリオレフイ
ン組成物中に多数の微細結晶が生成し、この界面
に安定に電荷がトラツプされるために生じると推
定される。 本発明の多孔質体は、多数の連通した空隙を持
ち通気性能を有する物である。この空間率は40%
以上、好ましくは50〜99.9%の範囲がよい。 多孔質体として具体的には、繊維状シート、ポ
ーラスフイルム、スポンジ状シート、発泡シート
などが含まれる。繊維状シートとしては、スパン
ボンド法、メルトブロー法、フラツシユ紡糸法な
どの不織布、フイルムを解繊し積層した布、編織
物などが挙げられる。また、繊維状シートは、エ
ンボス加工、プリーツ加工などをして用いること
も可能である。 本発明のエレクトレツト体は前述のごとくポリ
オレフインの微細結晶と非晶の界面に多くの電荷
のトラツプを可能としたものである。このことは
繊維径が20μ以下の極細繊維よりなるメルトブロ
ー法、フラツシユ紡糸法などによる不織布のエレ
クトレツトの寿命を向上させ、高性能エアフイル
ターの製造も可能としたものである。 多孔質体のエレクトレツト化には公知の各種方
法が利用できる。例えば、多孔質体を軟化温度付
近まで昇温し、これに直流高電圧を印加しながら
冷却し得られる熱エレクトレツト、多孔質体の表
面にコロナ放電やパルス状高電圧を印加するエレ
クトロエレクトレツト、γ線や電子線を照射する
ラジオエレクトレツトなどが採用できる。多孔質
体の片面をアース板に接触させ反対面よりコロナ
放電を行う方法が比較的短時間に荷電ができ好ま
しい方法である。 <実施例> 以下、本発明の実施例を示す。 実施例中の捕集効率は蒸気冷却凝縮法により発
生させた0.3μステアリン酸粒子を用いて流速6.1
cm/secの条件で多孔質体前後の粒子濃度を求め、
その比より算出した。尚、粒子濃度は光散乱式光
量積分方式で測定した。 ポリマーのメルトインデツクス(以下MIと記
す)はASTM−D1238に従い温度190℃、荷電
2.16Kgの条件で測定、単位はg/10分である。 多孔質体の密度は下式より求めた。 密度(g/cm3)=単位面積当りの重さ(g)/厚み(c
m)×単位面積(cm2) 実施例 1 MI53のポリプロピレンホモポリマーのペレツ
ト100重量部にジベンジリデンソルビトール0.3重
量部を混合した後押出機にて溶融混練し押出し
た。次に、この組成物を用いメルトブロー法によ
り繊維径1.8μ、目付32g/m2、密度0.11g/cm3の
不織布を形成した。不織布上1cmの所に設置した
針電極に+9Kv/cmの電圧を印加し30秒間コロナ
荷電を行いエレクトレツト体とした。これの捕集
効率(以下、捕集効率Aと呼ぶ)は99.7%であつ
た。このエレクトレツト体は95℃で5時間保存し
た後の捕集効率(以下、捕集効率Bと呼ぶ)は
99.4%、また、温度50℃で湿度95%の条件で30日
間保存した後の捕集効率は99.5%であつた。 比較例 1 実施例1で用いたポリプロピレンホモポリマー
を使用し、ジベンジリデンソルビトールを添加し
ない以外は実施例1と同条件でメルトブローによ
る不織布形成、コロナ放電を行つた。この不織布
の捕集効率Aは98.4%、95℃で5時間保存した後
の捕集効率Bは78.7%であつた。 実施例2〜8、比較例2 MI62のポリプロピレンホモポリマーのペレツ
ト100重量部と表に示したソルビトール誘導体
を用いてポリオレフイン組成物とした。この組成
物を用い、メルトブロー法により繊維径1.6μ、目
付21g/m2、密度0.12g/cm3の不織布を形成し
た。この不織布に−8Kv/cmの電圧で1分間コロ
ナ放電を行いエレクトレツト体とした。これの捕
集効率の測定を行い表の結果を得た。
【表】
【表】
間保存後測定
実施例 9 MI12、エチレン含有量4wt%のエチレン−プ
ロピレンブロツク共重合体100重量部にジベンジ
リデンソルビトール0.5重量部を加え溶融混練し
た。次にスパンボンド法により繊維径39.4μ、目
付100g/m2、密度0.07の布織布とした。この不
織布から20cm×20cmのサンプルを切出し、これを
各20cm×20cmの厚さ100μのPETフイルムの上下
2枚の間にはさみこれをさらに15cm×15cmの厚さ
2mmのステンレス製電極にはさみ、加熱炉中で55
℃まで昇温した。電極の片側を接地し、他方の電
極に+5Kvの直流電圧を印加しつつ10分間55℃に
保つた後電圧をかけながら室温まで冷却した。こ
れの捕集効率Aは83.6%、捕集効率Bは83.1%で
あつた。 比較例 3 ジベンジリデンソルビトールを添加しない以外
は実施例9と同条件で不織布を作りエレクトレツ
ト化した。これの捕集効率Aは79.9%、捕集効率
Bは57.1%であつた。 実施例 10 MI16、エチレン含有量2wt%のエチレン−プ
ロピレンブロツク共重合体100重量部にジ(p−
メチルベンジリデン)ソルビトール0.2重量部を
加え溶融混練した。次にメルトブロー法により繊
維径9.4μ、目付80g/m2、密度0.06の不織布とし
た後、ピンポイントロールでエンボス処理を行つ
た。このサンプルから15cm×15cmのサンプルを切
出し、この上に14cm×14cmの厚さ2mmの塩化ビニ
ル板を乗せ、上方より加速電200Kv、線量1Mrad
の電子線を照射した。これの捕集効率Aは93.9
%、捕集効率Bは93.1%であつた。 比較例 4 ジ(p−メチルベンジリデン)ソルビトールを
添加しない以外は実施例10と同条件で不織布を作
りエレクトレツト化した。これの捕集効率Aは
81.4%、捕集効率Bは62.5%であつた。 <発明の効果> 本発明は、上述より明らかな様に、捕集効率が
非常に高く、しかも常温より高い温度においても
寿命の長い高いフイルター性能を有するエレクト
レツト多孔性シートを見い出したものである。
実施例 9 MI12、エチレン含有量4wt%のエチレン−プ
ロピレンブロツク共重合体100重量部にジベンジ
リデンソルビトール0.5重量部を加え溶融混練し
た。次にスパンボンド法により繊維径39.4μ、目
付100g/m2、密度0.07の布織布とした。この不
織布から20cm×20cmのサンプルを切出し、これを
各20cm×20cmの厚さ100μのPETフイルムの上下
2枚の間にはさみこれをさらに15cm×15cmの厚さ
2mmのステンレス製電極にはさみ、加熱炉中で55
℃まで昇温した。電極の片側を接地し、他方の電
極に+5Kvの直流電圧を印加しつつ10分間55℃に
保つた後電圧をかけながら室温まで冷却した。こ
れの捕集効率Aは83.6%、捕集効率Bは83.1%で
あつた。 比較例 3 ジベンジリデンソルビトールを添加しない以外
は実施例9と同条件で不織布を作りエレクトレツ
ト化した。これの捕集効率Aは79.9%、捕集効率
Bは57.1%であつた。 実施例 10 MI16、エチレン含有量2wt%のエチレン−プ
ロピレンブロツク共重合体100重量部にジ(p−
メチルベンジリデン)ソルビトール0.2重量部を
加え溶融混練した。次にメルトブロー法により繊
維径9.4μ、目付80g/m2、密度0.06の不織布とし
た後、ピンポイントロールでエンボス処理を行つ
た。このサンプルから15cm×15cmのサンプルを切
出し、この上に14cm×14cmの厚さ2mmの塩化ビニ
ル板を乗せ、上方より加速電200Kv、線量1Mrad
の電子線を照射した。これの捕集効率Aは93.9
%、捕集効率Bは93.1%であつた。 比較例 4 ジ(p−メチルベンジリデン)ソルビトールを
添加しない以外は実施例10と同条件で不織布を作
りエレクトレツト化した。これの捕集効率Aは
81.4%、捕集効率Bは62.5%であつた。 <発明の効果> 本発明は、上述より明らかな様に、捕集効率が
非常に高く、しかも常温より高い温度においても
寿命の長い高いフイルター性能を有するエレクト
レツト多孔性シートを見い出したものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 ポリオレフイン樹脂と一般式 (式中、R1、R2は炭素原子数1〜10個のアルキ
ル基又はアルコキシ基のいずれかであつて同一で
も異なつても良く、m、nはそれぞれ独立に0〜
3の数である)で示されるソルビトール誘導体よ
りなるポリオレフイン組成物から得られた多孔質
体であつて荷電されてなるエレクトレツト体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29896086A JPS63151326A (ja) | 1986-12-17 | 1986-12-17 | エレクトレツト体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29896086A JPS63151326A (ja) | 1986-12-17 | 1986-12-17 | エレクトレツト体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63151326A JPS63151326A (ja) | 1988-06-23 |
| JPH0326091B2 true JPH0326091B2 (ja) | 1991-04-09 |
Family
ID=17866409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29896086A Granted JPS63151326A (ja) | 1986-12-17 | 1986-12-17 | エレクトレツト体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63151326A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE259007T1 (de) * | 1993-03-09 | 2004-02-15 | Trevira Gmbh | Elektretfasern mit verbesserter ladungsstabilität,verfahren zu ihrer herstellung, und textilmaterial enthaltend diese elektretfasern |
| CN102150225B (zh) | 2008-09-12 | 2013-01-16 | 优泊公司 | 驻极体化薄膜及含有其的驻极体 |
| JP6565166B2 (ja) * | 2014-10-30 | 2019-08-28 | 東洋紡株式会社 | エレクトレット濾過材の製造方法 |
| JP2018095973A (ja) | 2016-12-08 | 2018-06-21 | 東レ株式会社 | メルトブロー不織布 |
-
1986
- 1986-12-17 JP JP29896086A patent/JPS63151326A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63151326A (ja) | 1988-06-23 |
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| JP6366681B2 (ja) | 帯電強化添加剤を含むエレクトレットウェブ | |
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