JPH048539B2 - - Google Patents
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- JPH048539B2 JPH048539B2 JP59221976A JP22197684A JPH048539B2 JP H048539 B2 JPH048539 B2 JP H048539B2 JP 59221976 A JP59221976 A JP 59221976A JP 22197684 A JP22197684 A JP 22197684A JP H048539 B2 JPH048539 B2 JP H048539B2
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- electret
- sheet
- electret fiber
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明はフイルタなどに応用できるエレクトレ
ツト繊維及びその製造方法に関するものである。
ツト繊維及びその製造方法に関するものである。
[従来の技術]
従来、エレクトレツト繊維シートを見る技術と
して特公昭56−47299号公報が提案されている。
しかしながら、この方法で得られるシートは第2
図にモデル図で示すように正極と負極を有する繊
維状スリツトフイルム1を、ウエブ2内にランダ
ムに分散した構成を有するものであるため、内部
の空隙部分の電界強度は正負極の電荷を持つ繊維
状スリツトフイルムによつて相互に相殺されて小
さな電界強度となつてしまう欠点があり、これを
フイルタとして使用すると、十分な静電気力が捕
集粒子に働かないので、捕集効率の向上が乏しく
なる欠点があつた。
して特公昭56−47299号公報が提案されている。
しかしながら、この方法で得られるシートは第2
図にモデル図で示すように正極と負極を有する繊
維状スリツトフイルム1を、ウエブ2内にランダ
ムに分散した構成を有するものであるため、内部
の空隙部分の電界強度は正負極の電荷を持つ繊維
状スリツトフイルムによつて相互に相殺されて小
さな電界強度となつてしまう欠点があり、これを
フイルタとして使用すると、十分な静電気力が捕
集粒子に働かないので、捕集効率の向上が乏しく
なる欠点があつた。
また特公昭59−124号公報においては、メルト
ブローせしめた繊維を口金の直下で高圧印加して
エレクトレツト化した後、コンベヤー上に捕集し
てウエブ化する技術が提案されているが、この技
術も第2図に示すものと同様にエレクトレツト繊
維が内部にランダムに分散しているため、内部電
界が小さくなつてしまう欠点がある。
ブローせしめた繊維を口金の直下で高圧印加して
エレクトレツト化した後、コンベヤー上に捕集し
てウエブ化する技術が提案されているが、この技
術も第2図に示すものと同様にエレクトレツト繊
維が内部にランダムに分散しているため、内部電
界が小さくなつてしまう欠点がある。
[発明が解決しようとする問題点]
本発明は、このような従来技術の問題点を解消
し、ウエブ内に方向性のある高い電界強度に確実
に、しかも長時間に亙つて保持せしめることがで
きるようにした繊維シートおよびその製造方法を
提供することにある。
し、ウエブ内に方向性のある高い電界強度に確実
に、しかも長時間に亙つて保持せしめることがで
きるようにした繊維シートおよびその製造方法を
提供することにある。
[問題点を解決するための手段]
すなわち、本発明のエレクトレツト繊維シート
は、目付が80g/m2以下、カバーフアクターが60
%以上の繊維シートからなり、表面電荷密度が5
×10-11c/cm2以上で、かつ、該繊維シートの表面
と裏面のそれぞれは正負の極製が混在しない一様
な極性を有してなつていて、かつ、該表面と裏面
とで相異する極性を有してなることを特徴とする
エレクトレツト繊維シートである。
は、目付が80g/m2以下、カバーフアクターが60
%以上の繊維シートからなり、表面電荷密度が5
×10-11c/cm2以上で、かつ、該繊維シートの表面
と裏面のそれぞれは正負の極製が混在しない一様
な極性を有してなつていて、かつ、該表面と裏面
とで相異する極性を有してなることを特徴とする
エレクトレツト繊維シートである。
また、本発明のエレクトレツト繊維シートの製
造方法は、目付が80g/m2以下、カバーフアクタ
ーが60%以上でありかつ体積抵抗率1013Ω・cm以
上を有する繊維からなる繊維シートの片面を、体
積抵抗率108Ω・cm以下の液体電極に接触させ、
直流高圧を印加することを特徴とするエレクトレ
ツト繊維シートの製造方法である。
造方法は、目付が80g/m2以下、カバーフアクタ
ーが60%以上でありかつ体積抵抗率1013Ω・cm以
上を有する繊維からなる繊維シートの片面を、体
積抵抗率108Ω・cm以下の液体電極に接触させ、
直流高圧を印加することを特徴とするエレクトレ
ツト繊維シートの製造方法である。
本発明において繊維シートを構成する繊維とし
ては、エレクトレツト繊維シートの安定性からポ
リオレフイン、ポリエステル、ポリカーボネー
ト、ポリ弗素化合物、塩化ビニール系などの合成
繊維であつて、その体積抵抗率1013Ω・cm以上有
するものが好ましい。かかる繊維の形状は丸断面
でも異形断面でもよいが、好ましくは異形断面が
表面電荷密度の点から選択される。
ては、エレクトレツト繊維シートの安定性からポ
リオレフイン、ポリエステル、ポリカーボネー
ト、ポリ弗素化合物、塩化ビニール系などの合成
繊維であつて、その体積抵抗率1013Ω・cm以上有
するものが好ましい。かかる繊維の形状は丸断面
でも異形断面でもよいが、好ましくは異形断面が
表面電荷密度の点から選択される。
本発明において、エレクトレツト化処理を効率
的に行なうことが可能で、かつ表面電荷密度の高
いエレクトレツト繊維シーを得るためには目付が
80g/m2以下の繊維シートを用いることが重要で
あり、繊維シートの目付が80g/m2を越える場合
は、アース電極から十分な補償電荷が得られず、
表面電荷密度が低下するため好ましくない。
的に行なうことが可能で、かつ表面電荷密度の高
いエレクトレツト繊維シーを得るためには目付が
80g/m2以下の繊維シートを用いることが重要で
あり、繊維シートの目付が80g/m2を越える場合
は、アース電極から十分な補償電荷が得られず、
表面電荷密度が低下するため好ましくない。
また本発明においてエレクトレツト効果が大
で、かつ表面電荷密度の大きいエレクトレツト繊
維を得るためには、繊維シートのカバーフアクタ
ーを60%以上とすることが重要である。カバーフ
アクターを出来る限り低目付で多くするためには
極細繊度の繊維を用いるのが好ましく、その平均
繊度は1d以下がよい。
で、かつ表面電荷密度の大きいエレクトレツト繊
維を得るためには、繊維シートのカバーフアクタ
ーを60%以上とすることが重要である。カバーフ
アクターを出来る限り低目付で多くするためには
極細繊度の繊維を用いるのが好ましく、その平均
繊度は1d以下がよい。
本発明のエレクトレツト繊維シートは、上述の
ような特定の目付およびカバーフアクターを満足
する繊維シートからなるもので、その表面電荷密
度が5×10-11c/cm2以上であり、しかもシートの
表裏両面で異なる極性を有することが重要であ
り、このエレクトレツト繊維シートは該シート単
独又は同種シートの積層或いは他のシートと積層
して使用される。
ような特定の目付およびカバーフアクターを満足
する繊維シートからなるもので、その表面電荷密
度が5×10-11c/cm2以上であり、しかもシートの
表裏両面で異なる極性を有することが重要であ
り、このエレクトレツト繊維シートは該シート単
独又は同種シートの積層或いは他のシートと積層
して使用される。
以下、本発明を添付図面を参照して詳細に説明
する。
する。
第1図は本発明に係るエレクトレツト繊維シー
トをモデル的に説明する概略図で、積層された状
態を示すものである。即ち、体積抵抗率1013Ω・
cm以上の繊維1で構成され、カバーフアクターが
60%以上で、かつ、両表面に相異なる極性を有す
る電荷を一様に持つたエレクトレツト繊維シート
2が2枚以上多層に積層されて積層エレクトレツ
ト繊維シート3を構成してなるものである。
トをモデル的に説明する概略図で、積層された状
態を示すものである。即ち、体積抵抗率1013Ω・
cm以上の繊維1で構成され、カバーフアクターが
60%以上で、かつ、両表面に相異なる極性を有す
る電荷を一様に持つたエレクトレツト繊維シート
2が2枚以上多層に積層されて積層エレクトレツ
ト繊維シート3を構成してなるものである。
このような構造を有するエレクトレツト繊維シ
ートにおいては、積層シート内に層状に電荷が存
在し、かつ厚さ方向に方向性のある電界構成を有
するので、シート内で、相互に相殺されることは
なく、各繊維シート2の表面に存在する正電荷と
負電荷の間で高い内部電界強度を各シート内に維
持することができ、例えばフイルタとして使用す
る場合は、捕集粒子に大きな静電気力を与えるこ
とができ、捕集性能を著しく向上することができ
る。
ートにおいては、積層シート内に層状に電荷が存
在し、かつ厚さ方向に方向性のある電界構成を有
するので、シート内で、相互に相殺されることは
なく、各繊維シート2の表面に存在する正電荷と
負電荷の間で高い内部電界強度を各シート内に維
持することができ、例えばフイルタとして使用す
る場合は、捕集粒子に大きな静電気力を与えるこ
とができ、捕集性能を著しく向上することができ
る。
次に本発明のシートの積層方法は、第3図に示
すように、各エレクトレツト繊維シート2を、そ
の極性が積層面で同極性になるように積層するこ
ともできる。この積層方法は、第1図に示した積
層面が異極性同志となるように積層した場合と異
なり、厚さ方向に各エレクトレツト繊維シート内
の電界方向が反転するため、フイルタとして使用
する場合、捕集粒子の滞留時間を長くすることが
でき、捕集性能が一段と向上するものである。
すように、各エレクトレツト繊維シート2を、そ
の極性が積層面で同極性になるように積層するこ
ともできる。この積層方法は、第1図に示した積
層面が異極性同志となるように積層した場合と異
なり、厚さ方向に各エレクトレツト繊維シート内
の電界方向が反転するため、フイルタとして使用
する場合、捕集粒子の滞留時間を長くすることが
でき、捕集性能が一段と向上するものである。
本発明において表面電荷密度とは次の方法で測
定したものをいう。
定したものをいう。
即ち、表面電荷密度の測定装置の概略図は第4
図に示す通りで、試料7をアースした金属板6上
に置き、次に他の金属板8を上方から接近させて
試料に接触させ、試料表面に存在する電荷を静電
誘導で金属板8に生じせしめ、この電荷をコンデ
ンサー9にためて、電位計10によつてその電位
を測定して下式によつて試料表面の表面電荷密度
を求めたものである。
図に示す通りで、試料7をアースした金属板6上
に置き、次に他の金属板8を上方から接近させて
試料に接触させ、試料表面に存在する電荷を静電
誘導で金属板8に生じせしめ、この電荷をコンデ
ンサー9にためて、電位計10によつてその電位
を測定して下式によつて試料表面の表面電荷密度
を求めたものである。
表面電荷密度(c/cm2)=C×V/A
C:コンデンサ−容量(フアラツド)
V:電位(ボルト)
A:試料面積(cm2)
上記方法で求めた本発明のエレクトレツト繊維
シートは5×10-11c/cm2以上の表面電荷密度を有
しているが、第2図に示すような従来技術による
エレクトレツト繊維シートは、殆ど表面電荷密度
を示さない。
シートは5×10-11c/cm2以上の表面電荷密度を有
しているが、第2図に示すような従来技術による
エレクトレツト繊維シートは、殆ど表面電荷密度
を示さない。
これは、従来技術によるエレクトレツト繊維シ
ートはシート表面に第2図に示したごとく正、負
極性が混在して存在するため相互に電界強度を弱
め合つているためである。
ートはシート表面に第2図に示したごとく正、負
極性が混在して存在するため相互に電界強度を弱
め合つているためである。
本発明のエレクトレツト繊維シートにおいて、
表面電荷密度の値は、上述のように5×10-11c/
cm2が下限であるが、この値の上限については実際
に採用される加工条件で自ずと定まつてくる。本
発明者らの各種知見によれば、現在の加工技術レ
ベルでは、空中放電を発生することを避ける等の
現実的安定加工プロセス上の要因・問題等から該
上限値は5×10-8c/cm2程度になるものと推定さ
れる。
表面電荷密度の値は、上述のように5×10-11c/
cm2が下限であるが、この値の上限については実際
に採用される加工条件で自ずと定まつてくる。本
発明者らの各種知見によれば、現在の加工技術レ
ベルでは、空中放電を発生することを避ける等の
現実的安定加工プロセス上の要因・問題等から該
上限値は5×10-8c/cm2程度になるものと推定さ
れる。
本発明に係るエレクトレツトシートは極性の異
なる高い表面電荷密度を持つたエレクトレツト繊
維シートを多層に積層して積層エレクトレツト繊
維シートとして用いることが特に望ましい。
なる高い表面電荷密度を持つたエレクトレツト繊
維シートを多層に積層して積層エレクトレツト繊
維シートとして用いることが特に望ましい。
即ち、層状に正極、負極の電荷が分布した多層
構造を持つた本発明の積層エレクトレツト繊維シ
ートは安定な電荷を長時間に亙つて維持すること
ができる。
構造を持つた本発明の積層エレクトレツト繊維シ
ートは安定な電荷を長時間に亙つて維持すること
ができる。
この効果を得るにはエレクトレツト繊維シート
の積層枚数を出来る限り多くすることが好まし
く、積層するエレクトレツト繊維シートの目付は
使用目的からできる限り80g/m2以下の低目付、
特にクリーンルーム用途向けなどのフイルタに用
いる場合には50g/m2以下とするのが好ましい。
の積層枚数を出来る限り多くすることが好まし
く、積層するエレクトレツト繊維シートの目付は
使用目的からできる限り80g/m2以下の低目付、
特にクリーンルーム用途向けなどのフイルタに用
いる場合には50g/m2以下とするのが好ましい。
なお、積層枚数は2枚でもよいが、電荷の長期
安定性の点からは3枚以上積層するのがよい。
安定性の点からは3枚以上積層するのがよい。
次に本発明のエレクトレツト化繊維シートの製
造方法について説明する。
造方法について説明する。
即ち、本発明の製造方法は体積抵抗率1013Ω・
cm以上を有する繊維からなる繊維シートの片面を
体積抵抗率108Ω・cm以下の液体電極に接触させ、
直流高圧を印加してエレクトレツト化した繊維シ
ートとなすもので、得られたシートを積層して積
層エレクトレツト繊維シートとすることにより高
度にエレクトレツト化された繊維を得ることがで
きるのである。
cm以上を有する繊維からなる繊維シートの片面を
体積抵抗率108Ω・cm以下の液体電極に接触させ、
直流高圧を印加してエレクトレツト化した繊維シ
ートとなすもので、得られたシートを積層して積
層エレクトレツト繊維シートとすることにより高
度にエレクトレツト化された繊維を得ることがで
きるのである。
第5図は本発明の製造方法を示す概略図で、1
1はアースされた金属容器、12は該金属容器1
1内に入れられた電極用液体で、該液体上に繊維
シート13の片面のみを接触させ、その状態で直
流高圧発生器14で発生させた電圧を高圧電極1
5から繊維シート13に対して印加してエレクト
レツト繊維シートを製造するものである。
1はアースされた金属容器、12は該金属容器1
1内に入れられた電極用液体で、該液体上に繊維
シート13の片面のみを接触させ、その状態で直
流高圧発生器14で発生させた電圧を高圧電極1
5から繊維シート13に対して印加してエレクト
レツト繊維シートを製造するものである。
従来、エレクトレツト化技術として特公昭56−
47299号公報に見られるごとく、高圧を負荷した
ワイヤー電極と金属平板を用いたアース電極との
間で試料をエレクトレツトオ化する方法がある
が、この方法の場合、第6図に示すごとく、アー
ス電極16のシート17の表面は、フイルムと異
なり凹凸を有しているためアース電極との接触面
積が少なく、特に低目付の繊維シートとなるとそ
の傾向は著しい。このため高圧印加した場合、ア
ース電極から十分な補償電荷が得られず、表面電
荷密度の大きなエレクトレツト繊維シートを得る
ことができない欠点があつた。
47299号公報に見られるごとく、高圧を負荷した
ワイヤー電極と金属平板を用いたアース電極との
間で試料をエレクトレツトオ化する方法がある
が、この方法の場合、第6図に示すごとく、アー
ス電極16のシート17の表面は、フイルムと異
なり凹凸を有しているためアース電極との接触面
積が少なく、特に低目付の繊維シートとなるとそ
の傾向は著しい。このため高圧印加した場合、ア
ース電極から十分な補償電荷が得られず、表面電
荷密度の大きなエレクトレツト繊維シートを得る
ことができない欠点があつた。
そこで本発明者等はアース電極として液体電極
を用いて第7図に示すごとく繊維とアース液体電
極との間の接触面積を多くしてアース電極からの
補償電荷を受け入れ易くして表面電荷密度の大き
い低目付のエレクトレツト繊維シートを得ること
に成功したものである。
を用いて第7図に示すごとく繊維とアース液体電
極との間の接触面積を多くしてアース電極からの
補償電荷を受け入れ易くして表面電荷密度の大き
い低目付のエレクトレツト繊維シートを得ること
に成功したものである。
本発明において、エレクトレツト化処理を効率
的に行ない、かつ、表面電荷密度の高いエレクト
レツト繊維シートを得るためには目付80g/m2以
下の繊維シートを用いるのがよい。
的に行ない、かつ、表面電荷密度の高いエレクト
レツト繊維シートを得るためには目付80g/m2以
下の繊維シートを用いるのがよい。
繊維シートはその片面を液体電極に接触させて
所定の高圧印加が施されるが、この場合、電極用
液体が繊維シートの他面側、つまり表面側に浸透
してその表面を被覆しないようにすることが望ま
しく、そのためには繊維シートのカバーフアクタ
ーを60%以上とするのが好ましい。繊維シートの
表面が液体で被覆されると、かえつてエレクトレ
ツト化の効果が落ちるためである。
所定の高圧印加が施されるが、この場合、電極用
液体が繊維シートの他面側、つまり表面側に浸透
してその表面を被覆しないようにすることが望ま
しく、そのためには繊維シートのカバーフアクタ
ーを60%以上とするのが好ましい。繊維シートの
表面が液体で被覆されると、かえつてエレクトレ
ツト化の効果が落ちるためである。
本発明では、上記のように構成をしてエレクト
レツト繊維シートを作るものであるため、比較的
目付の繊維シートでありながら、前述のように、
該繊維シートの表面と裏面のそれぞれは正負の極
性が実質的に混在しない一様な極性を有し、か
つ、シート表面と裏面とで相異する極性を有して
なるとともに、表面電荷密度が5×10-11c/cm2以
上と高い良好なエレクトレツト繊維シートを効果
的に得ることができるのである。
レツト繊維シートを作るものであるため、比較的
目付の繊維シートでありながら、前述のように、
該繊維シートの表面と裏面のそれぞれは正負の極
性が実質的に混在しない一様な極性を有し、か
つ、シート表面と裏面とで相異する極性を有して
なるとともに、表面電荷密度が5×10-11c/cm2以
上と高い良好なエレクトレツト繊維シートを効果
的に得ることができるのである。
また、液体の繊維シート表面への浸透を防止す
るため、繊維シートの見掛密度を大きくした方が
好ましく、0.05g/cm2以上が優れたエレクトレツ
ト性能を示す。
るため、繊維シートの見掛密度を大きくした方が
好ましく、0.05g/cm2以上が優れたエレクトレツ
ト性能を示す。
さらに本発明に用いる繊維シートとしては、構
成繊維が一方向に配列しているものがよい。この
ような繊維シートは凹凸が少ないため液体電極と
の接触面積を多くすることができ、このため高圧
印加時の補償電荷が十分に得られ、表面電荷密度
の大きなエレクトレツト繊維シートが得られるか
らである。
成繊維が一方向に配列しているものがよい。この
ような繊維シートは凹凸が少ないため液体電極と
の接触面積を多くすることができ、このため高圧
印加時の補償電荷が十分に得られ、表面電荷密度
の大きなエレクトレツト繊維シートが得られるか
らである。
このため、シート配向度は2以上が好ましい。
ここでシート配向度とは、シートの配向方向の
引張強度とその直角方向の引張強度との比をい
う。
引張強度とその直角方向の引張強度との比をい
う。
液体電極による処理時間はエレクトレツト化効
果の低下しない範囲で適宜選択することができる
が、通常は、20秒〜80秒の範囲が使用される。
果の低下しない範囲で適宜選択することができる
が、通常は、20秒〜80秒の範囲が使用される。
液体電極の液体温度は繊維シートの構成繊維の
ガラス転移点温度以上、融点以下の温度範囲に設
定するのがよく、かかる温度条件で高圧印加する
と、表面電荷密度が大きく、かつトラツプ電荷の
深いものが得られ、経日変化の影響が少なく安定
したエレクトレツト繊維シートが得られる。
ガラス転移点温度以上、融点以下の温度範囲に設
定するのがよく、かかる温度条件で高圧印加する
と、表面電荷密度が大きく、かつトラツプ電荷の
深いものが得られ、経日変化の影響が少なく安定
したエレクトレツト繊維シートが得られる。
即ち、ガラス転移温度以上であると分子運動が
活発となり、注入される電荷量も多く、かつ深い
トラツプとなる。なおトラツプ深さは一定速度に
昇温して脱分極電流を求める熱刺激電流測定で調
べることができる。
活発となり、注入される電荷量も多く、かつ深い
トラツプとなる。なおトラツプ深さは一定速度に
昇温して脱分極電流を求める熱刺激電流測定で調
べることができる。
本発明において電極に用いる液体としては、体
積抵抗率が108Ω・cm以下の電流を流し易いもの
がよく、例えば水、アルコール類やアセトンなど
の有機溶剤、界面活性剤を含む水などを用いるこ
とができる。
積抵抗率が108Ω・cm以下の電流を流し易いもの
がよく、例えば水、アルコール類やアセトンなど
の有機溶剤、界面活性剤を含む水などを用いるこ
とができる。
所定のエレクトレツト化処理の施された繊維シ
ートは次いで2枚以上積層されて積層エレクトレ
ツトとなされる。
ートは次いで2枚以上積層されて積層エレクトレ
ツトとなされる。
本発明の積層エレクトレツト繊維シートは必要
に応じてニードルパンチング、ステツチ、ウオー
ターパンチング、エンボス、高周波ウエルダーな
ど後加工を施すことでシート強度の改善など行な
うこともできる。
に応じてニードルパンチング、ステツチ、ウオー
ターパンチング、エンボス、高周波ウエルダーな
ど後加工を施すことでシート強度の改善など行な
うこともできる。
また本発明のシートは他のシートとさらに積層
して用いることもできる。
して用いることもできる。
なお、本発明に用いる繊維シートとしては、短
繊維不織布、スパンボンド不織布、メルトブロー
不織布、その他布帛、繊維状ポーラスフイルムな
どを用いることができる。
繊維不織布、スパンボンド不織布、メルトブロー
不織布、その他布帛、繊維状ポーラスフイルムな
どを用いることができる。
上記好ましい条件を満たす本発明の積層エレク
トレツト繊維シートは長期に亙つて高い内部電界
強度を保有するので、フイルタ、ワイパー、マス
クなど広く使用することができる。
トレツト繊維シートは長期に亙つて高い内部電界
強度を保有するので、フイルタ、ワイパー、マス
クなど広く使用することができる。
本発明において、カバーフアクター及びシート
見掛密度とはそれぞれ次の方法で測定したもので
ある。
見掛密度とはそれぞれ次の方法で測定したもので
ある。
カバーフアクターは拡大透影器を用いて試料
(10cm×10cm)の陰影を作り、光の透過してでき
た明るい面積部分をB、繊維によつて光がさえぎ
られてできた影面積部分をCとして下式により求
めたものである。
(10cm×10cm)の陰影を作り、光の透過してでき
た明るい面積部分をB、繊維によつて光がさえぎ
られてできた影面積部分をCとして下式により求
めたものである。
カバーフアクター(%)=C/B+C×100
シート見掛密度は下式から求めたものである。
シート見掛密度(g/cm3)=D/E×F
D:単位面積当り重さ(g/cm2)
E:厚み(cm)
F:単位面積(1cm2)
なお、厚みは50g/cm2荷重にて測定したもので
ある。
ある。
また、本発明において、繊維シートの表面と裏
面のそれぞれが、正負の極性の混在しない一様な
極性を有しているというのは、下記する方法によ
つてエレクトレツト繊維シートの表面電位を、表
の面あるいは裏の面のそれぞれについて測定した
場合に、電位を示す曲線が記録紙上で、正側領域
だけに、あるいは負側領域だけに記録されるもの
であることを言うものである。
面のそれぞれが、正負の極性の混在しない一様な
極性を有しているというのは、下記する方法によ
つてエレクトレツト繊維シートの表面電位を、表
の面あるいは裏の面のそれぞれについて測定した
場合に、電位を示す曲線が記録紙上で、正側領域
だけに、あるいは負側領域だけに記録されるもの
であることを言うものである。
すなわち、該表面電位は、第9図に概略を示し
た装置により測定されるものであり、駆動モータ
27と駆動ベルト28および金属製ターンロール
26を介して、連続的に、走行速度1m/分で回
転走行するアースされたコンベアーベルト21
(ステンレス製平板)の3mm上方の空間に、チヤ
ート式記録計25に接続された表面電位計24と
プローブ23を設置する。次に、円形のエレクト
レツト繊維シート22(直径:133mm)をコンベ
アーベルト21表面に密着するように載せ、プロ
ーブ23直下にエレクトレツトシートの中央部を
走行させ、検出される表面電位値を記録紙上に記
録させる。
た装置により測定されるものであり、駆動モータ
27と駆動ベルト28および金属製ターンロール
26を介して、連続的に、走行速度1m/分で回
転走行するアースされたコンベアーベルト21
(ステンレス製平板)の3mm上方の空間に、チヤ
ート式記録計25に接続された表面電位計24と
プローブ23を設置する。次に、円形のエレクト
レツト繊維シート22(直径:133mm)をコンベ
アーベルト21表面に密着するように載せ、プロ
ーブ23直下にエレクトレツトシートの中央部を
走行させ、検出される表面電位値を記録紙上に記
録させる。
使用する計器類および測定条件は、次の通りと
するものである。
するものである。
表面電位計:名称 ELECTOSTATIC
VOLTMETER 型式 ISOPROVER244型 (米国モンロー社製) (プローブ型式:1017) 記録計:名称 テクニコーダー 型式 3047(横河電機(株)製) 記録紙走行速度:60cm/分 コンベアーベルト:材質 ステンレス製平板 (厚さ0.5mm×幅20cm) [発明の効果] 本発明は上述のごとく構成したので、高い表面
電荷密度を有し、かつその電荷を長時間に亙つて
安定して保持することのできるエレクトレツト繊
維シートを効率的に得ることができたものであ
る。
VOLTMETER 型式 ISOPROVER244型 (米国モンロー社製) (プローブ型式:1017) 記録計:名称 テクニコーダー 型式 3047(横河電機(株)製) 記録紙走行速度:60cm/分 コンベアーベルト:材質 ステンレス製平板 (厚さ0.5mm×幅20cm) [発明の効果] 本発明は上述のごとく構成したので、高い表面
電荷密度を有し、かつその電荷を長時間に亙つて
安定して保持することのできるエレクトレツト繊
維シートを効率的に得ることができたものであ
る。
[実施例]
以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。
る。
実施例 1
体積抵抗率1016Ω・cmのポリプロピレンを用い
たメルトブロー繊維シートを用いた。該シートは
目付20g/m2、カバーフアクター99%、シート見
掛密度0.13g/cm3、平均繊度0.2d、シート配向度
3.9であつた。
たメルトブロー繊維シートを用いた。該シートは
目付20g/m2、カバーフアクター99%、シート見
掛密度0.13g/cm3、平均繊度0.2d、シート配向度
3.9であつた。
該シートを本発明の製造方法である体積抵抗率
133Ω・cmの水を用いた電極上に片面を接触させ
て針状電極で−30KVの印加電圧にて60秒間処理
した。この時の水の温度は40℃、針状電極と印加
する繊維シートとの距離は3cmであつた。
133Ω・cmの水を用いた電極上に片面を接触させ
て針状電極で−30KVの印加電圧にて60秒間処理
した。この時の水の温度は40℃、針状電極と印加
する繊維シートとの距離は3cmであつた。
得られたエレクトレツト繊維シートの表面電荷
密度は片面が−電荷で1.5×10-9c/cm2、他面が+
電荷で1.0×10-9c/cm2を示した。
密度は片面が−電荷で1.5×10-9c/cm2、他面が+
電荷で1.0×10-9c/cm2を示した。
このシートを5枚積層して積層エレクトレツト
繊維シートを得た。
繊維シートを得た。
積層方法は、各繊維シートの積層面が異極性に
なるように積層した。
なるように積層した。
ここで本発明シートのフイルタ性能を従来と比
較して評価した。
較して評価した。
判定条件は0.33μポリスチレン標準ラテツクス
粒子を用いて、測定風速1.5m/minで測定試料
前後の粒子個数を光散乱方式のダストカウンター
でカウントして捕集効率を求めた。この結果、本
発明シートの捕集効率は99.999%であつた。
粒子を用いて、測定風速1.5m/minで測定試料
前後の粒子個数を光散乱方式のダストカウンター
でカウントして捕集効率を求めた。この結果、本
発明シートの捕集効率は99.999%であつた。
比較試料として従来技術による第2図に示すよ
うなエレクトレツト繊維シート(目付100g/m2)
を測定した結果、98.200%であり、本発明シート
が著しく優れていることが確認できた。
うなエレクトレツト繊維シート(目付100g/m2)
を測定した結果、98.200%であり、本発明シート
が著しく優れていることが確認できた。
実施例 2
実施例1で作成したエレクトレツト繊維シート
の積層方法を変えてフイルタ性能を評価した。一
つは二枚のエレクトレツト繊維シートを積層面の
極性が異なるように積層したエレクトレツト繊維
シートとした。他方は、エレクトレツト繊維シー
トの積層面の極性が同極性となるようにした積層
エレクトレツト繊維シートを作成した。
の積層方法を変えてフイルタ性能を評価した。一
つは二枚のエレクトレツト繊維シートを積層面の
極性が異なるように積層したエレクトレツト繊維
シートとした。他方は、エレクトレツト繊維シー
トの積層面の極性が同極性となるようにした積層
エレクトレツト繊維シートを作成した。
この両者を比較したところ、前者の捕集効率は
99.723%、後者は99.955%であり、後者の方が優
れているものであつた。
99.723%、後者は99.955%であり、後者の方が優
れているものであつた。
実施例 3
体積抵抗率1016Ω・cmのポリプロピレン繊維か
らなる繊維シートを用いた。該シートは目付50
g/m2、カバーフアクター99%、シート見掛密度
0.10g/cm3、平均繊度0.8d、シート配向度3.0であ
る。
らなる繊維シートを用いた。該シートは目付50
g/m2、カバーフアクター99%、シート見掛密度
0.10g/cm3、平均繊度0.8d、シート配向度3.0であ
る。
該シートを用いて本発明の製造方法により体積
抵抗率103Ω・cmの水/エチルアルコール(混合
比90/10)混合液を液体電極を用いて−10KV/
3cmで50秒間印加してエレクトレツト繊維シート
を作成した。
抵抗率103Ω・cmの水/エチルアルコール(混合
比90/10)混合液を液体電極を用いて−10KV/
3cmで50秒間印加してエレクトレツト繊維シート
を作成した。
また比較例として従来方法のアース電極に10mm
厚のステンレス板を用いてこの上に該繊維シート
を置き、上記と同一の印加条件で処理してエレク
トレツト繊維シートを作成した。本発明によるエ
レクトレツト繊維シートの表面固有密度は片面が
−2.5×10-10c/cm2、他面が+1.5×10-10c/cm2で
あつた。
厚のステンレス板を用いてこの上に該繊維シート
を置き、上記と同一の印加条件で処理してエレク
トレツト繊維シートを作成した。本発明によるエ
レクトレツト繊維シートの表面固有密度は片面が
−2.5×10-10c/cm2、他面が+1.5×10-10c/cm2で
あつた。
これに対して、従来方法による表面電荷密度は
片面が−2.3×1011c/cm2、他面が+1.2×1011c/
cm2であり、前者の本発明が明らかに優れたもので
あつた。
片面が−2.3×1011c/cm2、他面が+1.2×1011c/
cm2であり、前者の本発明が明らかに優れたもので
あつた。
実施例 4
ポリプロピレン繊維からなる繊度0.9d、目付30
g/m2、シート配向度1.1と4.5の繊維シートよ用
いて本発明方法によつてエレクトレツト化した。
なお、印加電圧は+20KV/3cm、液体電極に
水/エチルアルコール(混合比90/10)混合液を
用いて50秒間印加処理した。
g/m2、シート配向度1.1と4.5の繊維シートよ用
いて本発明方法によつてエレクトレツト化した。
なお、印加電圧は+20KV/3cm、液体電極に
水/エチルアルコール(混合比90/10)混合液を
用いて50秒間印加処理した。
この結果、シート配向度1.1の繊維シートを用
いてエレクトレツト化したシート両面の平均の表
面電荷密度は2×10-10c/cm2であつたが、シート
配向度4.5の繊維シートを用いてエレクトレツト
処理したシート両面の表面電荷密度は8.0×
10-9c/cm2を示し、シート配向度によつて表面電
荷密度が異なることが判る。
いてエレクトレツト化したシート両面の平均の表
面電荷密度は2×10-10c/cm2であつたが、シート
配向度4.5の繊維シートを用いてエレクトレツト
処理したシート両面の表面電荷密度は8.0×
10-9c/cm2を示し、シート配向度によつて表面電
荷密度が異なることが判る。
実施例 5
体積抵抗率1014Ω・cmのポリエチレンテレフタ
レート繊維からなる繊度3d、目付30g/m2、カ
バーフアクター81%、シート見掛密度0.21g/
cm3、シート配向度2.3の繊維シート用いて実施例
1と同一条件でエレクトレツト繊維シートを作成
した。
レート繊維からなる繊度3d、目付30g/m2、カ
バーフアクター81%、シート見掛密度0.21g/
cm3、シート配向度2.3の繊維シート用いて実施例
1と同一条件でエレクトレツト繊維シートを作成
した。
このシートの表面電荷密度は片面−9×
10-10c/cm2、他面+7×1010c/cm2であつた。
10-10c/cm2、他面+7×1010c/cm2であつた。
次にこのシートを3枚積層して、積層エレクト
レツト繊維シートを得た。
レツト繊維シートを得た。
積層方法は、相互の積層面の極性が異極性にな
るようにした。得られた積層エレクトレツトシー
トをワイパーとして用いたところ、ダストの吸着
率が極めてよかつた。
るようにした。得られた積層エレクトレツトシー
トをワイパーとして用いたところ、ダストの吸着
率が極めてよかつた。
実施例 6
ポリプロピレン繊維からなる目付30g/m2、カ
バーフアクター99%、シート見掛密度0.08g/
m3、繊度0.5dの繊維シートを用いて、実施例1の
条件でエレクトレツト繊維シートを得た。
バーフアクター99%、シート見掛密度0.08g/
m3、繊度0.5dの繊維シートを用いて、実施例1の
条件でエレクトレツト繊維シートを得た。
このシートの表面電荷密度は片面が−8.1×
10-10c/cm2、他面が+6.2×10-10c/cm2であつた。
10-10c/cm2、他面が+6.2×10-10c/cm2であつた。
次にこのシートの2枚積層した後、該積層シー
ト上に実施例1で作つたシート見掛密度の大きな
繊維シートを2枚積層して密度勾配を持つた積層
エレクトレツト繊維シートを得た。
ト上に実施例1で作つたシート見掛密度の大きな
繊維シートを2枚積層して密度勾配を持つた積層
エレクトレツト繊維シートを得た。
得られたシートをフイルタとしてシート見掛密
度の小さい側を捕集面に用いて使用したところ、
大きな粒子がシート見掛密度の小さい側で捕集さ
れるため、長期間に亙つて使用することができ
た。
度の小さい側を捕集面に用いて使用したところ、
大きな粒子がシート見掛密度の小さい側で捕集さ
れるため、長期間に亙つて使用することができ
た。
実施例 7
実施例1で用いた目付20g/m2の繊維シートを
3枚重ね、該積層シートを実施例1と同条件でエ
レクトレツト化処理を行なつた。
3枚重ね、該積層シートを実施例1と同条件でエ
レクトレツト化処理を行なつた。
得られたエレクトレツト繊維シートの表面電荷
密度は、片面が−5×10-10c/cm2、他面が+4×
10-10c/cm2であつた。3枚重ねのシートのうち、
中間の繊維シートの表面電荷密度は10-11c/cm2以
下であつた。これは3枚重ねシートの両表面は大
きい表面電荷密度となるが、内部は少ないことを
示している。
密度は、片面が−5×10-10c/cm2、他面が+4×
10-10c/cm2であつた。3枚重ねのシートのうち、
中間の繊維シートの表面電荷密度は10-11c/cm2以
下であつた。これは3枚重ねシートの両表面は大
きい表面電荷密度となるが、内部は少ないことを
示している。
次に上記3枚重ねシートを2枚積層してこの積
層エレクトレツト繊維シートを作つた。このシー
トをフイルタを用いて評価したところ、捕集効率
99.95%と高い値を示した。ただし、実施例11枚
毎にエレクトレツト化処理した積層エレクトレツ
ト繊維シートの結果より劣つていた。
層エレクトレツト繊維シートを作つた。このシー
トをフイルタを用いて評価したところ、捕集効率
99.95%と高い値を示した。ただし、実施例11枚
毎にエレクトレツト化処理した積層エレクトレツ
ト繊維シートの結果より劣つていた。
実施例 8
実施例7で作つたポリプロピレン繊維からなる
目付60g/m2の3枚重ねエレクトレツト繊維シー
トと、実施例1で作つた本発明を満足する積層エ
レクトレツトの長期安定性について検討した。即
ち、上記両シートを20℃、60%湿度中にそれぞれ
1カ月間放置した後、取出し、両者の表面電荷密
度の低下率を測定したところ、前者は20%低下し
たが、後者の本発明シートは殆ど低下が認められ
なかつた。
目付60g/m2の3枚重ねエレクトレツト繊維シー
トと、実施例1で作つた本発明を満足する積層エ
レクトレツトの長期安定性について検討した。即
ち、上記両シートを20℃、60%湿度中にそれぞれ
1カ月間放置した後、取出し、両者の表面電荷密
度の低下率を測定したところ、前者は20%低下し
たが、後者の本発明シートは殆ど低下が認められ
なかつた。
これは多層化した本発明シートが経日安定性に
対して優れていることを示すものである。
対して優れていることを示すものである。
比較例 1
エレクレツト化されたポリプロピレンフイルム
を幅34μ、厚み10μの繊維状に裁断し、このエレ
クトレツト繊維状物を用いてウエブを作成して、
内部電界がランダムな電界構造を有する、目付
360g/m2、厚さ6.5mmのエレクトレツトシートを
得た。
を幅34μ、厚み10μの繊維状に裁断し、このエレ
クトレツト繊維状物を用いてウエブを作成して、
内部電界がランダムな電界構造を有する、目付
360g/m2、厚さ6.5mmのエレクトレツトシートを
得た。
経日安定性を評価するために、このエレクトレ
ツトシートを、実施例1のエレクトレツト繊維シ
ートと一緒にメタノール中に一週間浸漬した後、
実施例1と同一方法で捕集効率を測定した。
ツトシートを、実施例1のエレクトレツト繊維シ
ートと一緒にメタノール中に一週間浸漬した後、
実施例1と同一方法で捕集効率を測定した。
その結果、本発明の積層エレクトレツト繊維シ
ートは全く捕集性能の低下は認られなかつた。し
かし比較例のエレクトレツトシートは10%も捕集
効率が低下し、安定性が悪いことを示した。
ートは全く捕集性能の低下は認られなかつた。し
かし比較例のエレクトレツトシートは10%も捕集
効率が低下し、安定性が悪いことを示した。
比較例 2
溶媒に溶解したポリカーボネートを高圧印加し
た口金から紡糸してコンベア上に堆積させて、単
糸直径4μのポリカーボネートエレクトレツト繊
維得た。この繊維から、内部電界がランダムな電
界構造を有する、目付150g/m2、厚さ3.5mmのエ
レクトレツトシートを形成した。
た口金から紡糸してコンベア上に堆積させて、単
糸直径4μのポリカーボネートエレクトレツト繊
維得た。この繊維から、内部電界がランダムな電
界構造を有する、目付150g/m2、厚さ3.5mmのエ
レクトレツトシートを形成した。
このシートを、実施例1のエレクトレツト繊維
シート一緒に乾熱130℃中に一週間放置した後、
実施例1と同様に捕集効率を測定した。
シート一緒に乾熱130℃中に一週間放置した後、
実施例1と同様に捕集効率を測定した。
その結果、本発明のエレクトレツト繊維シート
は全く性能の変化が認られなかつたが、比較例の
エレクトレツトシートは、3%の捕集性能の低下
が認られた。
は全く性能の変化が認られなかつたが、比較例の
エレクトレツトシートは、3%の捕集性能の低下
が認られた。
第1図は本発明に係るエレクトレツト繊維シー
トをモデル的に説明するもので、積層構造シート
の一例を示す概略図、第2図は従来のエレクレト
ツト繊維シートをモデル的に説明する概略図、第
3図は本発明に係るエレクトレツト繊維シートの
他の例を説明する概略図、第4図は表面電荷密度
の測定装置を説明する概略図、第5図は本発明方
法を説明する概略図、第6図は従来のアース電極
とシートとの接触状態を説明する概略図、第7図
は本発明における液体電極と繊維シートとの接触
状態を説明する概略図である。第8図は本発明の
繊維シートの他の繊維形状を示すものである。第
9図は、表面電位を測定する装置の概略を示した
側面図である。 2:エレクトレツト繊維シート、3:積層エレ
クトレツト繊維シート、11:金属容器、12:
電極用溶液体、13:繊維シート、14:高圧発
生器、15:高圧電極。
トをモデル的に説明するもので、積層構造シート
の一例を示す概略図、第2図は従来のエレクレト
ツト繊維シートをモデル的に説明する概略図、第
3図は本発明に係るエレクトレツト繊維シートの
他の例を説明する概略図、第4図は表面電荷密度
の測定装置を説明する概略図、第5図は本発明方
法を説明する概略図、第6図は従来のアース電極
とシートとの接触状態を説明する概略図、第7図
は本発明における液体電極と繊維シートとの接触
状態を説明する概略図である。第8図は本発明の
繊維シートの他の繊維形状を示すものである。第
9図は、表面電位を測定する装置の概略を示した
側面図である。 2:エレクトレツト繊維シート、3:積層エレ
クトレツト繊維シート、11:金属容器、12:
電極用溶液体、13:繊維シート、14:高圧発
生器、15:高圧電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 目付が80g/m2以下、カバーフアクターが60
%以上の繊維シートからなり、表面電荷密度が5
×10-11c/cm2以上で、かつ、該繊維シートの表面
と裏面のそれぞれは正負の極性が混在しない一様
な極性を有してなつていて、かつ、該表面と裏面
とで相異する極性を有してなることを特徴とする
エレクトレツト繊維シート。 2 繊維シートを構成する繊維が1d以下の繊度
を有することを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載のエレクトレツト繊維シート。 3 繊維シートの見掛密度が0.05g/cm2以下であ
る特許請求の範囲第1項記載のエレクトレツト繊
維シート。 4 目付が80g/m2以下、カバーフアクターが60
%以上の繊維シートからなり、表面電荷密度が5
×10-11c/cm2以上で、かつ、該繊維シートの表面
と裏面のそれぞれは正負の極性が混在しない一様
な極性を有してなつていて、かつ、該表面と裏面
とで相異する極性を有してなるエレクトレツト繊
維シートが、複数枚積層されて積層エレクトレツ
ト繊維シートを構成していることを特徴とするエ
レクトレツト繊維シート。 5 繊維シートを構成する繊維が1d以下の繊度
を有することを特徴とする特許請求の範囲第4項
記載のエレクトレツト繊維シート。 6 繊維シートの見掛密度が0.05g/cm2以下であ
る特許請求の範囲第4項記載のエレクトレツト繊
維シート。 7 目付が80g/m2以下、カバーフアクターが60
%以上でありかつ体積抵抗率1013Ω・cm以上を有
する繊維からなる繊維シートの片面を、体積抵抗
率108Ω・cm以下の液体電極に接触させ、直流高
圧を印加することを特徴とするエレクトレツト繊
維シートの製造方法。 8 液体電極の液体温度が、繊維シートを構成す
る繊維のガラス転移点以上、融点以下に保持され
てなる特許請求の範囲第7項記載のエレクトレツ
ト繊維シートの製造方法。 9 印加側電極を繊維シートに対して非接触状態
で高圧印加することを特徴とする特許請求の範囲
第7項記載のエレクトレツト繊維シートの製造方
法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22197684A JPS61102476A (ja) | 1984-10-24 | 1984-10-24 | エレクトレツト繊維シ−トおよびその製造方法 |
| US06/790,572 US4874659A (en) | 1984-10-24 | 1985-10-23 | Electret fiber sheet and method of producing same |
| EP19850307665 EP0182512B1 (en) | 1984-10-24 | 1985-10-24 | Electret fiber sheet and method of producing same |
| DE19853586482 DE3586482T2 (de) | 1984-10-24 | 1985-10-24 | Elektretfiberfolie und verfahren zu deren herstellung. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22197684A JPS61102476A (ja) | 1984-10-24 | 1984-10-24 | エレクトレツト繊維シ−トおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61102476A JPS61102476A (ja) | 1986-05-21 |
| JPH048539B2 true JPH048539B2 (ja) | 1992-02-17 |
Family
ID=16775116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22197684A Granted JPS61102476A (ja) | 1984-10-24 | 1984-10-24 | エレクトレツト繊維シ−トおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61102476A (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61174471A (ja) * | 1985-01-30 | 1986-08-06 | 東レ株式会社 | エレクトレツト繊維状シ−トおよびその構造体 |
| JPH0689505B2 (ja) * | 1986-05-29 | 1994-11-09 | 東レ株式会社 | 抗菌性エレクトレツト繊維シ−ト |
| JPH086249B2 (ja) * | 1986-12-03 | 1996-01-24 | 東レ株式会社 | エレクトレットシートの製法 |
| JPS63143804A (ja) * | 1986-12-08 | 1988-06-16 | 東レ株式会社 | エレクトレツト積層繊維シ−ト及びその製法 |
| JPH0627361B2 (ja) * | 1988-01-06 | 1994-04-13 | 東レ株式会社 | 自己付着性を持つエプロン |
| JPH0261101A (ja) * | 1988-08-24 | 1990-03-01 | Toray Ind Inc | 人体巻付け用吸麈帯状体 |
| US6969484B2 (en) | 2001-06-18 | 2005-11-29 | Toray Industries, Inc. | Manufacturing method and device for electret processed product |
| KR20100054133A (ko) * | 2007-07-26 | 2010-05-24 | 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 | 고도로 대전된 대전 안정 나노섬유 웨브 |
| WO2009125846A1 (ja) | 2008-04-11 | 2009-10-15 | 中央精機株式会社 | 基体の保護方法 |
| KR102466690B1 (ko) | 2015-03-16 | 2022-11-14 | 도레이 카부시키가이샤 | 일렉트릿 섬유 시트 |
| JP6673144B2 (ja) * | 2016-10-26 | 2020-03-25 | 株式会社デンソー | 圧電素子およびその製造方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US118216A (en) * | 1871-08-22 | Improvement in wooden pavements | ||
| JPS526998A (en) * | 1975-07-07 | 1977-01-19 | Aiwa Co Ltd | Electrolytic film manufacture method |
| JPS5453365A (en) * | 1977-10-04 | 1979-04-26 | Nitta Belt Kk | Construction of filter medium for air filter employing electret |
| JPS57101073A (en) * | 1980-12-10 | 1982-06-23 | Duskin Franchise Co | Production of electoret fiber like molded structure |
-
1984
- 1984-10-24 JP JP22197684A patent/JPS61102476A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61102476A (ja) | 1986-05-21 |
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