JPS63280408A - 耐熱性エレクトレット材料 - Google Patents
耐熱性エレクトレット材料Info
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- JPS63280408A JPS63280408A JP11545487A JP11545487A JPS63280408A JP S63280408 A JPS63280408 A JP S63280408A JP 11545487 A JP11545487 A JP 11545487A JP 11545487 A JP11545487 A JP 11545487A JP S63280408 A JPS63280408 A JP S63280408A
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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。
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、耐熱安定性のあるエレクトレット材料に関す
るものである。
るものである。
［従来の技術］
エレクトレット材料として種々の提唱がなされているが
、高分子重合体に配合物を添加しエレクトレット化効果
を付与した工しクトレット材料の例は、特開昭６０−１
９６９２２がある。 この方法は、絶縁高分子物質に脂
肪酸金属塩を配合しコロナ処理を施しエレクトレット材
料を製造する方法である。
、高分子重合体に配合物を添加しエレクトレット化効果
を付与した工しクトレット材料の例は、特開昭６０−１
９６９２２がある。 この方法は、絶縁高分子物質に脂
肪酸金属塩を配合しコロナ処理を施しエレクトレット材
料を製造する方法である。
この材料を熱刺激脱分極電流からのトラップ電荷量で評
価した結果、若干の配合効果は認められたが、それだけ
では満足できろものでなかった。
価した結果、若干の配合効果は認められたが、それだけ
では満足できろものでなかった。
［発明が解決しようとする問題点］
本発明の目的は、かかる従来品の有する欠点を解消した
耐熱性エレクトレット材料を提供する事にある。 即ち
、高温サイドに高いトラップ電荷量を有することて長時
間にわたり電荷を安定に保つ、耐熱性エレクトレット材
料を提供する点にある。
耐熱性エレクトレット材料を提供する事にある。 即ち
、高温サイドに高いトラップ電荷量を有することて長時
間にわたり電荷を安定に保つ、耐熱性エレクトレット材
料を提供する点にある。
［問題点を解決するための手段］
本発明はヒンダードアミン系、含窒素ヒンダードフェノ
ール系、金属塩ヒンダードフェノール系あるいはフェノ
ール系の安定剤から選ばれた少なくとも１種を配合して
なる材料からなり、かつ１００°Ｃ以上における熱刺激
脱分極電流からのトラップ電荷量が２．０Ｘ１０−１０
クーロン／ ｃｍ ２以上である耐熱性エレクトレット
材料である。
ール系、金属塩ヒンダードフェノール系あるいはフェノ
ール系の安定剤から選ばれた少なくとも１種を配合して
なる材料からなり、かつ１００°Ｃ以上における熱刺激
脱分極電流からのトラップ電荷量が２．０Ｘ１０−１０
クーロン／ ｃｍ ２以上である耐熱性エレクトレット
材料である。
以下に本発明について詳細に説明する。
高分子重合体のエレクトレット化方法として静電気ハン
ドブック、特開昭６１−２８９１７７などに述べられて
いるが、結果的には、シート構成物内に電子の注入、イ
オンの移動、双極子の配向などを生ぜしめることで分極
し、シートに電荷を付与する。
ドブック、特開昭６１−２８９１７７などに述べられて
いるが、結果的には、シート構成物内に電子の注入、イ
オンの移動、双極子の配向などを生ぜしめることで分極
し、シートに電荷を付与する。
本発明に係る耐熱性エレクトレット材料の構成物の一部
である高分子重合体の素ｉ才としては５体積抵抗率が１
０１２・Ω・ｃｍ以上の素材が好ましく。
である高分子重合体の素ｉ才としては５体積抵抗率が１
０１２・Ω・ｃｍ以上の素材が好ましく。
さらに好ましくは１Ｑ１４・Ω・ｃｍ以上の素材である
。
。
例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン
、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリフェニレンサ
ルファイド、フッ素系樹脂、塩素系樹脂、ビニール樹脂
、およびこれらのブレンド物を用いることができる。
、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリフェニレンサ
ルファイド、フッ素系樹脂、塩素系樹脂、ビニール樹脂
、およびこれらのブレンド物を用いることができる。
これら高分子重合体をエレクトレット材料として提供す
る場合、シート化、フィルム化、繊維化。
る場合、シート化、フィルム化、繊維化。
パイプ化工程などとするが、熱成形が必要な場合が多い
。
。
例えば、ポリプロピレンを例に取るとペレット作成時で
２１０〜２４０″Ｃ，シート化、フィルム化、パイプ化
などで２３０〜２８０’ Ｃ，繊維化では２７０〜４０
０’ Ｃで時間的には３〜３０分位が目安となる。 従
って配合する安定剤は。
２１０〜２４０″Ｃ，シート化、フィルム化、パイプ化
などで２３０〜２８０’ Ｃ，繊維化では２７０〜４０
０’ Ｃで時間的には３〜３０分位が目安となる。 従
って配合する安定剤は。
これらの条件で安定な物でなくてはならない。
また５０〜８０６Ｃ程度で数か月置かれる環境はエレク
トレット化された材料の保管、使用条件上よくあり、少
なくとも８０°Ｃ以上で安定でな ゛くてはならない
。 好ましくは１００°Ｃ以上で安定なもの、特に好ま
しくは１３０°Ｃ以上で安定なものが使用上から望まれ
る。
トレット化された材料の保管、使用条件上よくあり、少
なくとも８０°Ｃ以上で安定でな ゛くてはならない
。 好ましくは１００°Ｃ以上で安定なもの、特に好ま
しくは１３０°Ｃ以上で安定なものが使用上から望まれ
る。
さらに高分子重合体と配合物は、相溶性があることも安
定性の面から必要である。
定性の面から必要である。
これらの条件を満たす配合物としては比較的分子量が大
きく、加工時の熱（２５０’ Ｃ程度）に対してもほと
んど揮発したり９分解しない安定な配合物を高分子重合
体１００部に対し、少なくとも０．１部以上配合するこ
とが高いトラップ電荷量を材料に付与するため必要であ
る。 好ましくは０．２部以上配合することが望ましい
。 さらに好ましくは０．３部以上配合することが望ま
しい。 また安定性を増すために、タイプの異なった安
定剤を配合しても良い。
きく、加工時の熱（２５０’ Ｃ程度）に対してもほと
んど揮発したり９分解しない安定な配合物を高分子重合
体１００部に対し、少なくとも０．１部以上配合するこ
とが高いトラップ電荷量を材料に付与するため必要であ
る。 好ましくは０．２部以上配合することが望ましい
。 さらに好ましくは０．３部以上配合することが望ま
しい。 また安定性を増すために、タイプの異なった安
定剤を配合しても良い。
ただし、配合量が２部以上ともなると材料としての均一
性に欠けることがある。
性に欠けることがある。
高分子重合体に配合するヒンダードアミン系。
含窒素ヒンダードフェノール系、金属塩ヒンダードフェ
ノール系あるいはフェノール系安定剤の一例としては、
ヒンダードアミンの場合４ポリ［（（６−（１，１，３
，３，−テトラメチルブチル）イミノ−１，３，５−ト
リアジン−２，４−ジイル） （（２，２，６，６，
−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ）へキサメチ
レン（（２゜２．６．６−テトラメチル−４−ピペリジ
ル）イミノ）］（チバガイギー社商品名でキマソーブ９
４４ＬＤと以後略称する）、コハク酸ジメチル−１−（
２−ヒドロキシエチル）−４−ヒドロキシ−２，２，６
，６−チトラメチルビペリジン重縮合物（チバガイギー
社商品名でチヌビン６２２ＬＤと以後略称する）、２−
（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）
−２−ｎ−ブチルマロン酸ビス（１，２，２，６，６−
ベンタメチルー４−ピペリジル）（チバガイギー社商品
名でチヌビン１４４と以後略称する。）などがある。
ノール系あるいはフェノール系安定剤の一例としては、
ヒンダードアミンの場合４ポリ［（（６−（１，１，３
，３，−テトラメチルブチル）イミノ−１，３，５−ト
リアジン−２，４−ジイル） （（２，２，６，６，
−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ）へキサメチ
レン（（２゜２．６．６−テトラメチル−４−ピペリジ
ル）イミノ）］（チバガイギー社商品名でキマソーブ９
４４ＬＤと以後略称する）、コハク酸ジメチル−１−（
２−ヒドロキシエチル）−４−ヒドロキシ−２，２，６
，６−チトラメチルビペリジン重縮合物（チバガイギー
社商品名でチヌビン６２２ＬＤと以後略称する）、２−
（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）
−２−ｎ−ブチルマロン酸ビス（１，２，２，６，６−
ベンタメチルー４−ピペリジル）（チバガイギー社商品
名でチヌビン１４４と以後略称する。）などがある。
含窒素ヒンダードフェノールでは、１，３．５−トリス
（４−ｔ−ブチル−３−ヒドロキシ−２゜６−シメチル
ペンシル）イソシアヌル酸（日本サイアナミツド社商品
名でサイアノックス１７９０と以後略称する）あるいは
１．３．５−）リス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒ
ドロキシベンジル）イソシアヌル酸（チバガイギー社商
品名でｌＲ３１１４と以後略称する）などがある。
（４−ｔ−ブチル−３−ヒドロキシ−２゜６−シメチル
ペンシル）イソシアヌル酸（日本サイアナミツド社商品
名でサイアノックス１７９０と以後略称する）あるいは
１．３．５−）リス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒ
ドロキシベンジル）イソシアヌル酸（チバガイギー社商
品名でｌＲ３１１４と以後略称する）などがある。
金属塩ヒンダードフェノールでは３，５−ジー上ブチル
−４−ヒドロシキーベンジルーモノーエチルーホスホネ
ートのカルシウム（チバガイギー社商品名でｌＲ１４２
５ＷＬと以後略称する）。
−４−ヒドロシキーベンジルーモノーエチルーホスホネ
ートのカルシウム（チバガイギー社商品名でｌＲ１４２
５ＷＬと以後略称する）。
３．５−ジー上ブチル−４−ヒドロシキーペンジルーモ
ノーエチルーホスホネートのニッケル（チバガイギー社
商品名でイルガスタープ２００２と以後略称する）、あ
るいは同上化合物のマグネシウム塩などがある。
ノーエチルーホスホネートのニッケル（チバガイギー社
商品名でイルガスタープ２００２と以後略称する）、あ
るいは同上化合物のマグネシウム塩などがある。
フェノール系では１，３．５−）リメチ°ルー２゜４．
６−）リスく３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ
ベンジル）ベンゼン（チバガイギー社商品名でｌＲ１３
３０と以後略称する）、ペンタエリスリチル−テトラキ
ス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフ
ェニル）プロピオネート］（チバガイギー社商品名でＩ
ＲＩＯＩＯと以後略称する）などがある。
６−）リスく３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ
ベンジル）ベンゼン（チバガイギー社商品名でｌＲ１３
３０と以後略称する）、ペンタエリスリチル−テトラキ
ス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフ
ェニル）プロピオネート］（チバガイギー社商品名でＩ
ＲＩＯＩＯと以後略称する）などがある。
上述配合剤が添加された高分子重合体のエレクトレット
性については特に熱安定性が高く、１０．０６Ｃ以上に
おける熱刺激脱分極型゛流からのトラップ電荷量が２．
ＯＸｌ ０−１０クーロン／ ｃｍ ２以上を示し、過
酷な条件で使用されてもトラップ電荷量の低下は僅かで
ある。
性については特に熱安定性が高く、１０．０６Ｃ以上に
おける熱刺激脱分極型゛流からのトラップ電荷量が２．
ＯＸｌ ０−１０クーロン／ ｃｍ ２以上を示し、過
酷な条件で使用されてもトラップ電荷量の低下は僅かで
ある。
エレクトレット材料をろ過材として使用する場合、熱刺
激脱分極電流からのトラップ電荷量が２゜０ＸＩＯ−１
０ク一ロン／ｃｍ２以上であるエレクトレット材料が望
ましく、さらに望ましくは３゜５×ＩＱ−１ｎク一ロン
／ｃ１２以上のエレクトレット材料が好ましい。
激脱分極電流からのトラップ電荷量が２゜０ＸＩＯ−１
０ク一ロン／ｃｍ２以上であるエレクトレット材料が望
ましく、さらに望ましくは３゜５×ＩＱ−１ｎク一ロン
／ｃ１２以上のエレクトレット材料が好ましい。
一方、２，６−ジーｔブチルーｐ−クレゾール（ＢＩＴ
と以後略称する）のような９分子量が小さい配合物は、
ペレタイズなどの加工性を上げるため配合しても良いが
、加工時の熱で、消費されたり、揮発したりするためエ
レクトレット材料の配合物としては不適当である。ジス
テアリルチオジプロピオネート（以後略称ＤＳＴＤＰ）
、ジラウリルチオジプロピオネート（以後略称ＤＬＴＤ
Ｐ）のような含硫黄系安定剤も、材料の耐熱安定性向上
で併用効果があるため配合されてもよいが。
と以後略称する）のような９分子量が小さい配合物は、
ペレタイズなどの加工性を上げるため配合しても良いが
、加工時の熱で、消費されたり、揮発したりするためエ
レクトレット材料の配合物としては不適当である。ジス
テアリルチオジプロピオネート（以後略称ＤＳＴＤＰ）
、ジラウリルチオジプロピオネート（以後略称ＤＬＴＤ
Ｐ）のような含硫黄系安定剤も、材料の耐熱安定性向上
で併用効果があるため配合されてもよいが。
熱刺激脱分極電流からのトラップ温度が低く熱に対する
安定性が低いため、エレクトレット材料の主配合物とし
ては不適当である。
安定性が低いため、エレクトレット材料の主配合物とし
ては不適当である。
以下に実施例に従い本発明を説明する。
なお熱刺激脱分極電流からのトラップ電荷量の測定は次
の通りである。
の通りである。
熱刺激脱分極電流からのトラップ電荷量の測定方法は、
第２図の模式図で示すように温度コントロール装置５を
有する加熱槽６の中に設置したエレクトレット材料４ａ
の両面を電極７，８て強くはさんで、この電極と高感度
電流計９を接続して測定する。 すなわち、加熱槽を一
定昇温速度。
第２図の模式図で示すように温度コントロール装置５を
有する加熱槽６の中に設置したエレクトレット材料４ａ
の両面を電極７，８て強くはさんで、この電極と高感度
電流計９を接続して測定する。 すなわち、加熱槽を一
定昇温速度。
例えば、室温から融点付近まで５°Ｃ／ｍｉｎで昇温す
ると、トラップされた電荷が脱分極して電流が流れる。
ると、トラップされた電荷が脱分極して電流が流れる。
この電流をデーター処理装置１０を経てレコーダー１１
に記録すると種々の温度領域に対する電流曲線かえられ
る（第３．４．５図）。
に記録すると種々の温度領域に対する電流曲線かえられ
る（第３．４．５図）。
この電流曲線の面積を測定試料の面積で割った商（単位
：クーロン／ｃｍ２ ）をいう。
：クーロン／ｃｍ２ ）をいう。
［実施例］
実施例及び比較例
ポリプロピレン１００部に対し、キマソーブ９４４ＬＤ
、イルガノックス１４２５ＷＬ、イルガノックス３１１
４．ＢＨＴ、ＤＳＴＤＴを第１表。
、イルガノックス１４２５ＷＬ、イルガノックス３１１
４．ＢＨＴ、ＤＳＴＤＴを第１表。
第２表のごとく配合し、ＭＩが５５のチップを作成した
。
。
メルトブロ一方法により目付３０ｇ／イ、平均繊維径が
ほぼ３ミクロンになるようにメルトブロー紡糸し不織布
シートを得た。
ほぼ３ミクロンになるようにメルトブロー紡糸し不織布
シートを得た。
このシートに第１図の装置によりエレクトレット加工を
施した。
施した。
条件は、印加電極として体積抵抗率１０−６Ω・ａｍの
鉄材の針状電極１を１本使用し、２０ｃｍ角の鉄板をア
ース電極２とし、アース電極２上にカーボン粒子を配合
したポリ塩化ビニルからなる厚さが０．５ｍｍ、２０ｃ
ｍ角の体積抵抗率１０４Ω’ ｃｍの半導性を有するシ
ート３を設置した。
鉄材の針状電極１を１本使用し、２０ｃｍ角の鉄板をア
ース電極２とし、アース電極２上にカーボン粒子を配合
したポリ塩化ビニルからなる厚さが０．５ｍｍ、２０ｃ
ｍ角の体積抵抗率１０４Ω’ ｃｍの半導性を有するシ
ート３を設置した。
又２５°Ｃて湿度が６５％雰囲気で針状電極１と不織布
シート４との距離を５ｃｍとし印加電圧を一３０Ｋｖ、
印加時間１５ｓｅｃでエレクトレット加工を施した。
シート４との距離を５ｃｍとし印加電圧を一３０Ｋｖ、
印加時間１５ｓｅｃでエレクトレット加工を施した。
エレクトレット加工された不織布シート４のエレクトレ
ットレベルを表面電荷密度、熱刺激脱分極電流からのト
ラップ電荷量で求めた結果は第３表、第４表の通りであ
る。
ットレベルを表面電荷密度、熱刺激脱分極電流からのト
ラップ電荷量で求めた結果は第３表、第４表の通りであ
る。
実施例１〜６の場合の配合は、トラップ電荷量は高く耐
熱性エレクトレット１才料として有用である。 実施例
２〜４の場合の配合は特に効果的であり高レベルで望ま
しい。
熱性エレクトレット１才料として有用である。 実施例
２〜４の場合の配合は特に効果的であり高レベルで望ま
しい。
また、この実施例の場合、不織布シートの耐熱性（１３
０°Ｃて１６８時間処理前後からの引張強度保持率）も
優れていた。
０°Ｃて１６８時間処理前後からの引張強度保持率）も
優れていた。
一方、配合剤のほとんど入っていない比較例１゜の場合
トラップ電荷量はほとんど無い。 比較例２．３の場合
、ステアリン酸カルシウムで僅かにその効果が認められ
るがそのレベルは低い。また比較例４はペレタイズ化゛
、シート化の熱履歴でＢＨＴが消費されトラップ電荷量
は多くならない。
トラップ電荷量はほとんど無い。 比較例２．３の場合
、ステアリン酸カルシウムで僅かにその効果が認められ
るがそのレベルは低い。また比較例４はペレタイズ化゛
、シート化の熱履歴でＢＨＴが消費されトラップ電荷量
は多くならない。
また、この比較例の場合、不織布シートの耐熱性はいず
れの場合も劣っていた。
れの場合も劣っていた。
［発明の効果コ
本発明の耐熱性エレクトレット材料は上述のごとく、高
温サイドに高いトラップ電荷量を有することで、高温雰
囲気での使用に耐え、しかも長時間にわたり安定である
エレクトレット材料を提供する点にある。
温サイドに高いトラップ電荷量を有することで、高温雰
囲気での使用に耐え、しかも長時間にわたり安定である
エレクトレット材料を提供する点にある。
従って、高温環境で使用される各種フィルター材料だけ
でなく、一般フイルター、ワイパー材料。
でなく、一般フイルター、ワイパー材料。
吸着材料、マスク部材、防塵衣部材などにも最適であり
、広汎な用途に用いることが出来る。
、広汎な用途に用いることが出来る。
第１図はエレクトレット加工を示す概略図である。
第２図は熱刺激脱分極電流からのトラップ電荷量の測定
方法を示す概略図である。 第３図はトラップ電荷のほとんどない熱刺激脱分極電流
曲線の１例、第４図はトラップ電荷が低温サイドである
熱刺激脱分極電流曲線の１例、第５図はトラップ電荷が
高温サイドである本発明の熱刺激脱分極電流曲線の１例
である。 に針状電極 ２：アース電極 ３：半導性を有するシート ４：不織布シート ゛ ４ａ：エレクトレット材料 ５：温度コントロール装置 ６：加熱槽 ７：電極 ８：電極 ９：高感度電流計 ｌＯ；データー処理装置 １１ニレコーダー
方法を示す概略図である。 第３図はトラップ電荷のほとんどない熱刺激脱分極電流
曲線の１例、第４図はトラップ電荷が低温サイドである
熱刺激脱分極電流曲線の１例、第５図はトラップ電荷が
高温サイドである本発明の熱刺激脱分極電流曲線の１例
である。 に針状電極 ２：アース電極 ３：半導性を有するシート ４：不織布シート ゛ ４ａ：エレクトレット材料 ５：温度コントロール装置 ６：加熱槽 ７：電極 ８：電極 ９：高感度電流計 ｌＯ；データー処理装置 １１ニレコーダー
Claims (1)
- （１）高分子重合体に、ヒンダードアミン系、含窒素ヒ
ンダードフェノール系、金属塩ヒンダードフェノール系
あるいはフェノール系の安定剤から選ばれた少なくとも
１種を配合してなる材料からなり、かつ１００℃以上に
おける熱刺激脱分極電流からのトラップ電荷量が２．０
×１０＾−＾１＾０クーロン／ｃｍ＾２以上である耐熱
性エレクトレット材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11545487A JPS63280408A (ja) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | 耐熱性エレクトレット材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11545487A JPS63280408A (ja) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | 耐熱性エレクトレット材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63280408A true JPS63280408A (ja) | 1988-11-17 |
| JPH0442812B2 JPH0442812B2 (ja) | 1992-07-14 |
Family
ID=14662950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11545487A Granted JPS63280408A (ja) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | 耐熱性エレクトレット材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63280408A (ja) |
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| WO2013089213A1 (ja) | 2011-12-16 | 2013-06-20 | 東レ株式会社 | 混繊不織布と積層シート及びフィルター並びに混繊不織布の製造方法 |
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| KR20190088476A (ko) | 2016-12-08 | 2019-07-26 | 도레이 카부시키가이샤 | 일렉트릿 섬유 시트 |
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1987
- 1987-05-12 JP JP11545487A patent/JPS63280408A/ja active Granted
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