JPH0655988B2 - 粒子変性のエレクトレット繊維ウェブ - Google Patents

粒子変性のエレクトレット繊維ウェブ

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JPH0655988B2
JPH0655988B2 JP59503199A JP50319984A JPH0655988B2 JP H0655988 B2 JPH0655988 B2 JP H0655988B2 JP 59503199 A JP59503199 A JP 59503199A JP 50319984 A JP50319984 A JP 50319984A JP H0655988 B2 JPH0655988 B2 JP H0655988B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は濾材等として有用な電荷水準の良好な繊維ウェ
ブに係る。
〔従来の技術及びその課題〕
米国特許再発行第30,782号は永続的電荷を帯びる独特の
繊維ウェブ、および繊維ウェブをつくるための独特の方
法を開示する。これらの方法は電荷したフィルムをフィ
ブリル化しそしてその繊維を集めて濾材としておよびそ
の他の目的に対して特別の価値がある永続的に電荷した
ウェブにつくることを含む。
これらの独特なウェブはもしも難燃性でありならびに電
荷されるならばさらに価値を増すであろう。しかしフィ
ブリル化すべきフィルム中への粒状難燃剤の慣用の添加
は永続性の劣る電荷製品しかできない。永続的電荷の保
持にはフィルムが電気的に絶縁されることを要するが、
難燃剤のような粒状添加物は導電性になりそして必要な
電気絶縁状態を取り去る傾向がある。一般にこの問題
は、着色顔料、抗酸化剤、対紫外線安定剤、およびフィ
ルムをよりフィブリル化し易くするための粒子のような
何等かの粒状材料の電荷繊維ウェブへの添加に伴って生
じる。
この様に、良い電荷水準を維持しつつ難燃剤等の導電性
増加粒状物質を含む繊維ウェブの開発が切望されてい
た。
〔課題を解決するための手段〕
そこで、本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意研究を
行った。この結果、2つまたはそれ以上の層から成り、
それらの層の1つは粒状物質を実質的に含まず、もう1つ
の層はこの層の厚さより小さな粒径を有し導電率を増加
させる粒状物質を含むフィルムをフィブリル化すること
により、良い電荷水準を維持しかつ導電性増加粒状物質
を含む繊維ウェブが得られることを見い出した。
即ち、本発明は新規繊維ウェブ、およびそのようなウェ
ブを製造するための方法を提供し、これは永続的に電荷
されると共に難燃剤のような粒状添加物をも含有するも
のである。概して云えば、本発明の新規ウェブは2つま
たは2つ以上の層から成るフィルムからフィブリル化し
た繊維を含み、それらの層の1つは実質的に粒状物質を
含まないポリマー材料から成り、そしてもう1つの層は
その層の導電率を潜在的に増加させる粒状物質を含む。
粒状物質はそれが混入されている層の厚さよりも小さい
平均直径を一般に有する。そのようなウェブは昇温度お
よび高相対湿度条件にさらされた場合でさえ電荷の僅か
な減少傾向を示すだけでそれは明らかに少なくとも1部
分は粒状物質を含まない繊維中の層が良好なエレクトレ
ット性質を保持するためであることが判明した。その層
は難燃剤のような粒状物質を含まないけれども、粒子を
含まない層に隣接する第二層中の難燃剤の存在は全層状
繊維に対し、およびそれらの繊維からつくったウェブに
対して難燃性を与える。
本発明のそれ以上の特徴として特殊な種類の難燃剤即ち
ビスフェノールAの臭素化誘導体は、一方で電荷の永続
性を保持しながら特に難燃性に寄与することが判明し
た。上に記載されるような複数層繊維が好ましいにもか
わらず、そして複数層フィルム製品中に使われるものよ
りも少ない量の材料が単層フィルム製品中に使われるこ
とが好ましいにもかかわらず、事実、これらの難燃剤は
単層のフィブリル化したフィルム繊維中に配合した場合
でさえ永続的電荷と難燃性質の良い組合わせを保持す
る。
本発明の繊維ウェブは米国特許再発行第30,782号および
米国特許再発行第31,285号中に記載される一般的方法で
製造される。即ち、出発材料はフィルム、本発明におい
ては複数層フィルム、につくられそしてフィルムは電荷
されそして次に繊維にフィブリル化され、これらを繊維
ウェブとして一緒に集成する。複数層用の出発材料は非
極性フィルム形成ポリマー材料を含み、粒状物質は本発
明に従って1つまたは限定数の層中に加えられる。層の
うちの少なくとも1層は粒状物質を含まない。
米国特許再発行第31,285号は複数層フィルムのフィブリ
ル化を記載している。そのようなフィルムは、例えば異
なるポリマー材料類の層を通常の押出しノズルに与える
ことによって都合よくつくられ、その結果材料が多層フ
ィルムとして押出される。
ポリマー材料に加えられる粒状材料は粒状材料の分散度
を高めるために小寸法を有すべきである。粒状材料はそ
れが分散される層の厚さよりもずっと小さくすべきであ
って、より小さい程度の大きさが好ましい。
本発明は種々の薬剤を粒状の形でフィブリル化フィルム
繊維ウェブ中に配合する能力を提供するが、本発明はウ
ェブに対して難燃性を提供する難燃剤を用いるのに特に
有用である。好ましい難燃性材料は米国特許第4,147,63
6号中に記載されており、これはここに参照して記載す
る。その特許中で教えられる難燃剤はサンドリミテッド
(Sandoz Limted)によってサンドフラム(SANDOFLAM)5070
の商品名で販売されそして臭素化ビスフェノールA活性
剤を有する。この難燃剤は親練りの形、即ち、活性難燃
剤をポリエチレンのような担体中に含めて販売される。
好ましくは添加される材料は全繊維重量の約10%よりも
少なく、そして好ましくは約5%以下となる。
本発明の繊維ウェブに添加できるその他の薬剤は着色顔
料、酸化防止剤、紫外線に対する安定剤、およびフィル
ムのフィブリル化を改良する粒子である。
フィルムは2層以上を含むことができ、そして層のうち
の少なくとも1つは粒状材料を含まない。例えば、粒状
材料を含まない内層の各側面上に2つの粒子含有層で構
成する1つのフィルムを押し出すことができる。別法と
して、粒状材料を含まない2つの層を粒状材料含有内層
の両側面上に押し出してもよい。
ポリプロピレンは良好な電気絶縁性質を有しそして経済
的にそして都合よく繊維ウェブにフィブリル化できるの
で特に望ましい非極性ポリマー材料である。粒状材料は
高メルトインデクスポリプロピレン中に混合することが
望ましい。何故ならばそのような材料は難燃剤粒子のポ
リマー中へのより良い分散を可能にするからである。
本発明は以下の実施例によってさらに例解されるであろ
う。
〔実施例〕
15g/10分のメルトインデクスを有しそして活性成分とし
て2,2-ビス〔3,5-ジブロモ-4-(2,3-ジブロモプロポキシ
フェニル)〕プロパンを含む8部の粒状難燃剤の親練りが
100部のポリプロピレンに対して含まれる5マイクロメー
ター厚さのポリプロピレンの第1層から成る1つのフィル
ムをつくった。親練りは約17のメルトフローインデクス
を有する低密度ポリエチレン担体中の65重量%の活性物
質(サンドリミテッド、バーゼル、スイスによって供給
されるサンドフラム5070)から成る。フィルムはまた2.5
g/10分のメルトインデクスを有するポリプロピレンを含
む5マイクロメーター厚さの第2層を含む(粒子含有およ
び不含有の層は体積が等しいので、親練りは平均して全
フィルムの4重量%になる)。フィルムはその長さの方
向にその当初長さの6.5倍に延伸され、そして直流電荷
装置を使用しフィルムの片側を6000ボルトにそしてフィ
ルムの他側をマイナス6000ボルトに保持した電線によっ
て米国特許再発行第30,782号中に記載するようにして荷
電した。フィルムはニードルローラー(needle rolle
r)によってフィブリル化しておよそ10マイクロメータ
ー厚さおよび平均45マイクロメーターの幅の繊維を与え
た。フィブリル化した繊維を2つの繊維ウェブとして集
めたが、1つ(試料A)は233g/m2そしてもう1つ(試料B)は1
86g/m2の基本重量を有していた。対照実験として高メル
トインデクス層中に難燃剤を含めなかったことを除いて
同一の繊維ウェブをつくった。ウェブ類について塩化ナ
トリウムに対する標準試験を実施しそして試料Aは1%の
浸透をそして試料Bは1.8%の浸透を許容したのに対し、
対照試料は1.6%の浸透を示した。試料を通る圧力低下
は試料Aに対しては28パスカル、試料Bに対しては21パス
カル、そして対照試料に対しては21パスカルであった。
フィブリル化前の電荷フィルムの試料を45℃および100
%相対湿度の条件下で電荷の保持に対して試験をして図
面中に示すような結果を生じた。フィルム上の電荷を静
電電圧計、型式236、モンローエレクトロニクスインコ
ーポレーテッド、ライドンビル、ニューヨーク(Monroe
Electronics Inc.,Lydonville,N.Y.)によって供給さ
れる、を使ってボルトで測った。電荷はフィルムの粒子
を含まない側面上で僅かに高くなる傾向があり;両側面
に対する測定値は図面中に示す結果を作成するために平
均した。曲線1は粒子添加フィルムに対するものであり
そして曲線2は対照フィルムに対するものである。観取
できるように、本発明の難燃剤含有フィルムは本試験中
は良い電荷水準を維持しこれは約1年間に及んだ。
ウェブはまた耐易燃性について英国および独逸試験規
格、BS 3121およびDIN 51438に従って試験し(試験試料
を燃焼させそして試料に沿った炭化の長さを測った;も
しも炭化の長さが規定量よりも少ないときは、試料は試
験に合格と考えられる)、そして試料AおよびBは共に
試験に合格した。
〔発明の効果〕
以上の記載から明らかな様に、本発明によれば、良い電
荷水準を維持しかつ難燃性等に優れた繊維でウェブが得
られる。そのようなウェブは昇温度および高相対湿度条
件にさらされた場合でさえ電荷の僅かな減少傾向を示
し、その少なくとも1部分は粒状物質を含まない繊維中
の層が良好なエレクトレット性質を保持する性質があ
る。そして、その層は難燃剤のような粒状物質を含まな
いけれども、粒子を含まない層に隣接する第二層中の難
燃剤の存在は全層状繊維に対し、およびそれらの繊維か
らつくったウェブに対して難燃性を与えるという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
添付の図面は、本発明品及び対照品の電荷の保持を示す
試験結果を表すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−98955(JP,A)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】非極性ポリマー材料から成る2つまたは2つ
    以上の層を含むフィルムからフィブリル化した繊維を含
    む変性した繊維ウェブエレクトレットにおいて、該層の
    1つは粒状物質を実質的に含まず、そして別の層は層の
    導電性を潜在的に増加させることができる粒状材料を含
    み、該粒状材料は層の厚さよりも小さい平均直径を有
    し、そして該ウェブは高湿度環境に保たれる場合でさえ
    高電荷水準を保持することを特徴とする繊維ウェブ。
  2. 【請求項2】該層がポリプロピレンを含む特許請求の範
    囲第1項に記載の繊維ウェブ。
  3. 【請求項3】該含まれる粒状材料がウェブの難燃性を増
    加させる薬剤を含む特許請求の範囲第1項に記載の繊維
    ウェブ。
  4. 【請求項4】該薬剤がビスフェノールAの臭素化誘導体
    をを含む特許請求の範囲第3項に記載の繊維ウェブ。
  5. 【請求項5】該難燃剤が2,2ビス〔3,5-ジブロモ-4-(2,3
    -ジブロモプロポキシフェニル)〕プロパンを含む特許
    請求の範囲第3項に記載の繊維ウェブ。
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