JPH04330907A - エレクトレットフィルターの製造方法 - Google Patents

エレクトレットフィルターの製造方法

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JPH04330907A
JPH04330907A JP3100754A JP10075491A JPH04330907A JP H04330907 A JPH04330907 A JP H04330907A JP 3100754 A JP3100754 A JP 3100754A JP 10075491 A JP10075491 A JP 10075491A JP H04330907 A JPH04330907 A JP H04330907A
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film
electret
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filter
electret filter
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Satoshi Matsuura
松　浦　　　智
Akira Yokoyama
横　山　　　昭
Yoshio Shinagawa
品　川　好　雄
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Mitsui Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエレクトレットフィルタ
ーの製造方法に関し、特に、優れた捕集効率を有するエ
レクトレットフィルターを高効率で製造することができ
る方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】原料樹脂をフィルム状に成形した後、こ
のフィルムを延伸する前または延伸した後に荷電処理を
施し、次に、この荷電されたフィルムを解繊し、得られ
た繊維状物を収集し、所望のフィルター形状に成形する
工程によってエレクトレットフィルターを製造する方法
が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の方法の
ように、フィルムに荷電処理を施した後、解繊処理を行
なう方法においては、荷電によりフィルムの表面が酸化
されたり、微小な凹凸が形成されたりするため、フィル
ムの強度が低下し、フィルム切れの原因となる。また、
フィルムの荷電時にフィルムの電極への密着性が増し、
これもフィルム切れの原因となる。このフィルム切れが
生起すると、フィルムが荷電されているため、フィルム
がロール等に巻き付き易く、製造上のトラブルの原因と
なるおそれがある。
【０００４】そこで本発明の目的は、捕集効率等の各種
性能に優れたエレクトレットフィルターを、製造上のト
ラブルがなく、安定して高効率で迅速に得ることができ
る方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、エレクトレットフィルターの製造方法で
あって、高分子化合物をフィルムに成形し、該フィルム
を解繊して解繊糸を得、この解繊糸に荷電処理を施した
後、フィルターに成形することを特徴とするエレクトレ
ットフィルターの製造方法を提供するものである。
【０００６】以下、本発明のエレクトレットフィルター
の製造方法について詳細に説明する。
【０００７】本発明の方法において、原料として用いら
れる高分子化合物は、極性、無極性、結晶性、無定形の
いずれのものでもよく、これらを単独または混合して使
用してもよい。
【０００８】無極性高分子化合物としては、例えば、ポ
リエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリ
スチレン、ポリ四フッ化エチレン、四フッ化エチレン・
六フッ化プロピレン共重合体などが挙げられる。
【０００９】また、極性高分子化合物としては、例えば
、分子中に、カルボキシル基、エステル基、アミド基、
水酸基、エーテル基、ニトリル基、カルボニル基、ある
いは塩素原子等のハロゲン原子などの極性基を有するも
のである。この極性高分子化合物の具体例としては、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
タレート等のポリエステル；ナイロン６、ナイロン６６
、ナイロン１２等のポリアミド；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−スチレン共重合体系樹脂（ＡＳ
樹脂）、アクリル−ブタジエン−スチレン共重合体系樹
脂（ＡＢＳ樹脂）、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデ
ン、ポリ塩化三フッ化エチレン、ポリアセタール、ポリ
アクリルニトリルなどが挙げられる。
【００１０】また、無極性高分子化合物に極性基を有す
るモノマーをグラフト共重合させた変性無極性高分子化
合物も極性高分子化合物として使用できる。このような
変性無極性高分子化合物は、前記無極性高分子化合物に
、不飽和カルボン酸およびその誘導体から選ばれる少な
くとも１種を、例えば、有機過酸化物等のラジカル重合
開始剤の存在下に、グラフト共重合させたもの等がある
。
【００１１】グラフト変性に用いられる不飽和カルボン
酸およびその誘導体としては、例えば、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）等の不飽和ジカルボン酸、およ
びこれらの不飽和ジカルボン酸の誘導体として、これら
の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、エステルなどが挙げられる。この不飽和ジカ
ルボン酸の誘導体の具体例としては、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等が挙げられる。 これらの不飽和カルボン酸およびその誘導体は、１種単
独でも２種以上を組合せても用いられる。本発明におい
て、これらの中でも、不飽和ジカルボン酸およびその酸
無水物が好ましく、特にマレイン酸、ナジック酸および
これらの酸無水物が好ましい。
【００１２】変性無極性高分子化合物において、これら
の不飽和カルボン酸およびその誘導体の含有量、すなわ
ち、変性無極性高分子化合物のグラフト変性量は、通常
、０．０５〜１５重量％程度、好ましくは０．５〜３重
量％程度である。
【００１３】本発明においては、前記高分子化合物は単
独あるいは２種以上混合して使用される。２種以上混合
して使用する場合には、極性高分子化合物同士または無
極性高分子化合物同士あるいは極性高分子化合物と無極
性高分子化合物とを混合する方法がある。また、極性高
分子化合物の一部として変性無極性高分子化合物を使用
する方法もある。
【００１４】無極性高分子化合物と極性高分子化合物を
混合して用いる場合、その無極性高分子化合物／極性高
分子化合物の混合割合は、重量比で６０〜９９／０．５
〜３９．５、好ましくは８０〜９５／１〜１０である。 また、極性高分子化合物の一部として変性無極性高分子
化合物を用いる場合、その含有割合は、通常、組成物全
量に対して０．５〜２０重量％程度であり、好ましくは
４〜１０重量％程度である。
【００１５】また、この高分子化合物には、必要に応じ
て、例えば、耐熱安定剤、耐候安定剤、帯電防止剤、ス
リップ剤、アンチブロッキング剤、滑剤、無機あるいは
有機の充填剤、染料、顔料等を含んでいてもよい。
【００１６】本発明の方法は、以上の高分子化合物を原
料として用い、フィルムに成形した後、解繊して網目状
の解繊糸を得る。次に、この解繊糸を荷電処理して、得
られるエレクトレット化繊維をさらにフィルターに成形
しエレクトレットフィルターを製造するものである。
【００１７】フィルムの成形方法は、特に制限されず、
通常、この種の樹脂からフィルムを成形する方法として
利用されるいずれの方法も適用可能である。例えば、イ
ンフレーションフィルム成形法、Ｔ−ダイを用いる押出
成形法、ロール圧延による方法などが挙げられる。
【００１８】また、成形して得られるフィルムの厚さは
、製品であるエレクトレットフィルターの目付量、圧損
等が所望の値になるように、適宜選択することができる
。通常、厚さが１０〜１００μｍ程度であり、延伸倍率
を６〜１０倍とするために、２０〜５０μｍ程度が好ま
しい。
【００１９】フィルムの解繊は、フィルムを延伸しまた
は延伸せずに、例えば、針山状ロール等の解繊機を使用
して解繊すればよい。
【００２０】延伸する場合、延伸は、通常、高分子化合
物の軟化点以上融点以下、例えば、１３０〜１５０℃程
度に加熱してロール、熱板、オーブン等を用いて、フィ
ルムの縦方向に行なわれる。このとき、延伸倍率は、通
常、５〜１０倍程度であり、成形安定性が良好でその後
の解繊が容易である点で、６〜８倍程度が好ましい。
【００２１】得られる解繊糸は、紙管、ドラム等に巻き
取ってから次工程に移送してもよいし、また、そのまま
連続的に次工程に供給してもよい。
【００２２】解繊糸の荷電処理は、特に制限されず、公
知の種々の方法にしたがって行なうことができる。例え
ば、前記解繊糸を軟化するまで加熱し、直流高電圧を加
えながら冷却してエレクトレット化する方法（熱エレク
トレット化法）；解繊糸の表面にコロナ放電やパルス状
高電圧を加えたり、解繊糸の両面を誘電体で保持し、両
面に直流高電圧を加えてエレクトレット化する方法（エ
レクトロエレクトレット化法）；γ線や電子線を照射し
てエレクトレット化する方法（ラジオエレクトレット化
法）；加圧塑性変形させてエレクトレット化する方法（
メカノエレクトレット化法）；光照射しながら電圧を加
えてエレクトレット化する方法（オートエレクトレット
化法）などが挙げられる。これらの方法の中でも、前記
解繊糸を加熱しまたは加熱せずに、コロナ放電を間欠的
に加える方法、解繊糸を針状電極対で挟み、コロナ放電
を行なう方法などが好ましい。
【００２３】本発明の方法においては、以上のようにし
て荷電処理された解繊糸を、例えば、カッターで９０ｍ
ｍに切断し開綿機にかけて、エレクトレット化原綿を得
ることができる。また、エレクトレット化原綿を構成す
る繊維は、解繊に供したフィルムの厚さ、延伸倍率、解
繊の程度等を予め選択することにより、所望の太さにす
ることができる。
【００２４】次に、得られるエレクトレット化繊維を収
集し、所望の形状に成形して、エレクトレットフィルタ
ーを得ることができる。
【００２５】エレクトレット化繊維の成形は、例えば、
前記のようにして得られたエレクトレット化繊維を、常
法にしたがって織成、編成、タフト化したり、あるいは
不織布に成形することにより、製造することができる。 例えば、ニードルパンチング、熱ボンディング、超音波
ボンディング等の方法に従って製造することができる。
【００２６】本発明の製造方法によって得られるエレク
トレットフィルターは、例えば、１μｍ以下の微粒子を
効率よく捕集できる特長を生かして、エアフィルター、
空気清浄材、掃除機用フィルター、エアコン用フィルタ
ー、マスク等の用途に好適である。
【００２７】
【実施例】以下、本発明の実施例および比較例を挙げて
本発明を具体的に説明する。
【００２８】（実施例１）ポリプロピレン（三井石油化
学工業株式会社製、ハイポールＢ２００、ＭＦＲ：０．
５ｇ／１０分）９０００ｇ、ポリカーボネート（ゼネラ
ルエレクトリック社製、レキサン１０１）５００ｇおよ
び無水マレイン酸変性ポリプロピレン（無水マレイン酸
グラフト変性量：３重量％）５００ｇを混合して樹脂組
成物を調製した。
【００２９】得られた樹脂組成物を、インフレーション
フィルム成形機（東芝機械（株）製）に供給して、２４
０℃で、厚さ３０μｍのフィルムに成形した。次に、こ
のフィルムを１３５℃で、長手方向に６．６倍の延伸倍
率で熱板にて延伸しながら、針山状ロールに掛けて、網
目状に解繊し、得られた解繊糸を印加電圧９ｋＶ（直流
）、電極間隔：８ｍｍのコロナ放電極に滞留時間：０．
５秒で供給して荷電処理を施した後、紙管に巻き取った
。この解繊糸をカッターで９０ｍｍにカットし、開綿機
によりエレクトレット化原綿を得た。
【００３０】得られたエレクトレット化原綿をウェッブ
・フォーミング・マシンに供給して、ウェッブに成形し
、ニードルパンチングして、目付量：１００ｇ／ｍ２　
、厚み：２ｍｍのエレクトレットフィルターを製造した
。この時の延伸切れの回数を表１に示す。得られたエレ
クトレットフィルターの捕集効率を、下記の方法にした
がって測定した。結果を表１に示す。
【００３１】捕集効率 図１に概略を示す測定装置を使用して捕集効率を測定し
た。まず、エアロゾル発生機（日本科学工業社製）１か
らＮａＣｌ粒子（粒径：０．３μｍ）を供給するととも
に、エアーフィルター２を通した清浄空気をチャンバー
３に供給した。チャンバー３内のＮａＣｌ粒子濃度が一
定濃度（２〜６×１０６　個）となった後、ブロワー４
を作動させてチャンバー３内の気体を流通経路５を通じ
て流量調整バルブ６で流量を調整しながら吸引した。流
速計７によって測定される流通速度が一定速度（０．５
ｍ／ｓｅｃ）となった時に、流通経路５に配設した、測
定対称であるエレクトレットフィルター８の上流側およ
び下流側におけるＮａＣｌ粒子濃度ＣｉｎおよびＣｏｕ
ｔ　を、パーティクルカウンター（リオン社製、ＫＣ−
０１Ａ）９ａおよび９ｂによって、それぞれ測定した。 下記式に基づいて捕集効率を算出した。 捕集効率＝〔１−（Ｃｏｕｔ　／Ｃｉｎ）〕×１００（
％）
【００３２】（比較例１）実施例１において製造し
た成形、延伸フィルムを荷電処理し、その後解繊した以
外は、実施例１と同様にして、フィルムの成形性および
得られたエレクトレットフィルターの捕集効率を測定し
た。結果を表１に示す。
【００３３】
【００３４】
【発明の効果】本発明の方法においては、解繊後に荷電
処理を行なうため、従来法のように、荷電によりフィル
ムの表面が酸化されたり、微小な凹凸が形成されたりす
ることがなく、フィルムの強度が低下してフィルム切れ
になることがない。したがって、フィルム切れにより、
荷電されたフィルムがロール等に巻き付くこともなく、
製造上のトラブルが生起されることがない。そのため、
本発明の方法によれば、捕集効率等の各種性能に優れた
エレクトレットフィルターを、従来法におけるような製
造上のトラブルを生じることなく、安定して高効率で迅
速に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】捕集効率の測定に用いた装置の構成を示す概略
図。
【符号の説明】
１　　エアロゾル発生機 ２　　エアーフィルター ３　　チャンバー ４　　ブロワー ５　　流通経路 ６　　流量調整バルブ ７　　流速計 ８　　エレクトレットフィルター

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　エレクトレットフィルターの製造方法
    であって、高分子化合物をフィルムに成形し、該フィル
    ムを解繊して解繊糸を得、この解繊糸に荷電処理を施し
    た後、フィルターに成形することを特徴とするエレクト
    レットフィルターの製造方法。
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