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JP2019093367A - Electret fiber sheet and production method thereof - Google Patents

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JP2019093367A JP2017227081A JP2017227081A JP2019093367A JP 2019093367 A JP2019093367 A JP 2019093367A JP 2017227081 A JP2017227081 A JP 2017227081A JP 2017227081 A JP2017227081 A JP 2017227081A JP 2019093367 A JP2019093367 A JP 2019093367A
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裕二 井山
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智雄 稲葉
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Abstract

To provide an electret fiber sheet excellent in air permeability, while having high dust collection characteristic.SOLUTION: A heat-resistant electret fiber sheet is an electret fiber sheet containing non-conductive fibers as much as 90 mass% or more. In the electret fiber sheet, fibers constituting the electret fiber sheet contain a crystal nucleus agent as much as 0.005-1.0 mass%, and a difference (Tm-Tc) between a melting point (Tm) measured by a differential scanning calorimeter (DSC) and a crystallization temperature (Tc) is 5-45°C.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、エアフィルター濾材として好適に用いられる、高い塵埃捕集特性を有しながら通気性に優れたエレクトレット繊維シート、および、そのエレクトレット繊維シートの製造方法に関するものである。   The present invention relates to an electret fiber sheet excellent in air permeability while having high dust collection properties, which is suitably used as an air filter medium, and a method for producing the electret fiber sheet.

従来から、気体中の花粉や塵等を除去するためにエアフィルターが使用されており、そのエアフィルターの濾材として不織布が多く用いられている。中でも、その不織布の製造法の一つであるメルトブロー法は、エアフィルター製品の濾材や電池セパレータ等々の製造に幅広く使用されている。メルトブロー法は、一般に、紡糸口金から押し出された熱可塑性ポリマーを、熱風噴射することにより繊維状に細化し、得られた繊維の自己融着特性を利用して繊維ウェブとして不織布を形成せしめる方法である。   BACKGROUND ART Conventionally, an air filter has been used to remove pollen, dust and the like in gas, and a non-woven fabric is often used as a filter material of the air filter. Among them, the melt-blowing method, which is one of the methods for producing the non-woven fabric, is widely used in the production of filter media for air filter products, battery separators and the like. The melt-blowing method is generally a method of thinning a thermoplastic polymer extruded from a spinneret into fibers by hot air injection, and forming a non-woven fabric as a fiber web by utilizing the self-bonding property of the obtained fibers. is there.

このメルトブロー法は、スパンボンド法等の他の不織布の製造方法に比べて、複雑な工程を必要とせず、また、単繊維径が数10μmから数μm以下の細い繊維が容易に得られるという利点を有する製造方法である。   This melt-blowing method does not require a complicated process as compared with other non-woven fabric manufacturing methods such as the spun bonding method, and has an advantage that thin fibers with a single fiber diameter of several tens μm to several μm or less can be easily obtained. Manufacturing method.

ここでエアフィルターに要求される性能は、ミクロなダストを多く捕集することができる高捕集効率と、エアフィルター内部を気体が通過する際に抵抗が少ない低圧力損失である。上記の高い捕集効率を有する濾材を得るためには、不織布を構成する単繊維が細繊度であることが適しているが、その一方で、単繊維を細繊度化するとその単繊維からなる不織布は潰れやすくなり、その不織布の繊維密度が増加することにより圧力損失が高くなるという課題がある。   Here, the performance required of the air filter is a high collection efficiency capable of collecting a large amount of micro dust and a low pressure loss with little resistance when the gas passes through the inside of the air filter. In order to obtain a filter medium having the above-mentioned high collection efficiency, it is suitable that the single fibers constituting the non-woven fabric have a fineness, but on the other hand, the non-woven fabric consisting of the single fibers when the single fibers are made fine There is a problem that pressure loss becomes high as the fiber density of the non-woven fabric is increased.

また、圧力損失が低い濾材を得るためには、不織布を構成する単繊維が太繊度であることが適しているが、その一方で、単繊維を太繊度化すると不織布内の繊維表面積が減少してしまい、捕集効率が低下するという課題がある。このように、従来技術におけるエアフィルターに要求される性能において、高捕集効率を有することと低圧力損失を有することは、相反する関係にある。   Moreover, in order to obtain a filter medium with low pressure loss, it is suitable that the single fiber constituting the non-woven fabric has a large fineness, but on the other hand, if the single fiber is made large-sized, the fiber surface area in the non-woven fabric decreases. There is a problem that the collection efficiency is reduced. Thus, in the performance required for the air filter in the prior art, having a high collection efficiency and having a low pressure loss are in a contradictory relationship.

上記の課題を解決する方法として、不織布をエレクトレット化し、物理的作用に加えて静電気的作用を利用することにより、高捕集効率と低圧力損失を同時に満足させる試みがなされている。   As a method for solving the above-mentioned problems, attempts have been made to simultaneously satisfy high collection efficiency and low pressure loss by electretizing the non-woven fabric and utilizing the electrostatic action in addition to the physical action.

例えば、アース電極上に不織布を接触させた状態で、このアース電極と不織布を共に移動させながら、非接触型印加電極で高圧印加を行なって連続的にエレクトレット化するエレクトレット繊維シートの製造方法が提案されている(特許文献1参照。)。その他に、水を繊維に接触させて帯電させる方法として、繊維シートに対して水の噴流もしくは水滴流を不織布内部まで水が浸透するのに十分な圧力で噴霧させてエレクトレット化し、正極性と負極性の電荷を均一に混在させる方法(特許文献2参照。)や、繊維シートをスリット状のノズル上を通過させ、ノズルで水を吸引することにより繊維シートに水を浸透させて、正極性と負極性の電荷を均一に混在させる方法(特許文献3参照。)のような、いわゆるハイドロチャージ法が提案されている。   For example, a method of manufacturing an electret fiber sheet is proposed in which a high voltage is applied by a non-contact type application electrode while moving the ground electrode and the non-woven fabric together while the non-woven fabric is in contact with the ground electrode. (See Patent Document 1). In addition, as a method of charging water by bringing it into contact with fibers, a jet of water or a water droplet stream is sprayed onto the fiber sheet under pressure sufficient to allow water to penetrate into the inside of the non-woven fabric to form an electret. (See Patent Document 2) or a method of causing the fiber sheet to pass over the slit-like nozzle and suctioning the water by the nozzle to make the fiber sheet permeate the water, and the positive polarity A so-called hydrocharging method has been proposed, such as a method of uniformly mixing negative charges (see Patent Document 3).

また別に、不織布を構成する繊維に対して、繊維に添加剤を添加することにより、高捕集効率を有しかつ低圧力損失特性を持つ不織布を得る方法が提案されており、具体的に、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種の安定剤を配合してなる材料からなり、かつ100℃以上の温度における熱刺激脱分極電流からのトラップ電荷量が2.0×10−10クーロン/cm以上であるという耐熱性エレクトレット材料が提案されている(特許文献4参照。)。 In addition, a method of obtaining a non-woven fabric having high collection efficiency and low pressure loss characteristics has been proposed by adding an additive to the fiber to the fibers constituting the non-woven fabric, specifically, 100 ° C. and made of a material obtained by blending at least one stabilizer selected from a hindered amine type, nitrogen-containing hindered phenol type, metal salt hindered phenol type or phenol type stabilizer with a high molecular weight polymer A heat-resistant electret material has been proposed in which the amount of trapped charge from the thermally stimulated depolarization current at the above temperature is 2.0 × 10 −10 coulomb / cm 2 or more (see Patent Document 4).

さらに、細繊維と太繊維を混合した不織布を形成させることにより、粒子の目詰まりを起にくくし繊維間の空隙を増やすことによって、圧力損失の上昇を抑制する方法が提案されている(特許文献5および特許文献6参照。)。   Furthermore, there is proposed a method of suppressing clogging of particles by forming a non-woven fabric in which fine fibers and large fibers are mixed, and suppressing an increase in pressure loss by increasing gaps between the fibers (patent document 5 and Patent Document 6).

特開昭61−289177号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-289177 米国特許第6119691号明細書U.S. Pat. No. 6,119,691 特開2003−3367号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 2003-3367 特開昭63−280408号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-280408 特開平10−46460号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-46460 特開2006−37295号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 2006-37295

しかしながら、上記従来の提案のように、不織布をエレクトレット化することにより捕集性能は向上するものの、例えば、エアフィルターとして使用する際においては、機器本体の騒音や高風量化の点から、集塵特性を維持しながら更なる圧力損失の低減が求められている。   However, although the collection performance is improved by electretizing the non-woven fabric as in the above-mentioned conventional proposal, for example, when used as an air filter, dust collection is carried out in terms of noise of the device main body and high air flow rate. There is a need to further reduce pressure loss while maintaining the characteristics.

そこで本発明の目的は、従来の不織布の課題に鑑み、高い塵埃捕集特性を有しながら、通気性に優れたエレクトレット繊維シートを提供することにある。   Then, in view of the problem of the conventional nonwoven fabric, the objective of this invention is providing the electret fiber sheet excellent in air permeability, having a high dust collection characteristic.

本発明は、上記の課題を解決せんとするものであって、本発明のエレクトレット繊維シートは、主として非導電性繊維を90質量%以上含んでなるエレクトレット繊維シートであって、前記のエレクトレット繊維シートを構成する繊維中に結晶核剤が0.005〜1.0質量%含有されており、かつ示差走査熱量計(DSC)で測定される融点(Tm)と結晶化温度(Tc)の差(Tm−Tc)が5〜45℃であることを特徴とするエレクトレット繊維シートである。   The present invention solves the above-mentioned problems, and the electret fiber sheet of the present invention is an electret fiber sheet mainly comprising non-conductive fibers in an amount of 90% by mass or more, and the electret fiber sheet The crystal nucleating agent is contained in the fiber which composes 0.005 to 1.0% by mass, and the difference between the melting point (Tm) and the crystallization temperature (Tc) measured by differential scanning calorimeter (DSC) It is an electret fiber sheet characterized by Tm-Tc) being 5-45 ° C.

本発明のエレクトレット繊維シートの好ましい態様によれば、前記のエレクトレット繊維シートが、ポリオレフィン系樹脂を主体とする熱可塑性樹脂からなる繊維により構成されていることである。   According to a preferred embodiment of the electret fiber sheet of the present invention, the electret fiber sheet is composed of fibers made of a thermoplastic resin mainly composed of a polyolefin resin.

本発明のエレクトレット繊維シートの好ましい態様によれば、前記のエレクトレット繊維シートが、メルトブロー不織布からなることである。   According to a preferred embodiment of the electret fiber sheet of the present invention, the electret fiber sheet is made of a meltblown nonwoven fabric.

本発明のエレクトレット繊維シートの好ましい態様によれば、前記のエレクトレット繊維シートからなるエアフィルター濾材が得られる。   According to a preferred embodiment of the electret fiber sheet of the present invention, an air filter medium comprising the electret fiber sheet is obtained.

本発明のエレクトレット繊維シートの製造方法は、非導電性繊維を90質量%以上含んでなるエレクトレット繊維シートをメルトブロー法により製造する方法であって、示差走査熱量計(DSC)で測定される前記エレクトレット繊維シートの結晶化温度(Tc)と前記エレクトレット繊維シートをメルトブロー法により紡糸する際の紡糸温度(Tx)の差(Tx−Tc)が、10〜130℃であることを特徴とするエレクトレット繊維シートの製造方法である。   The method for producing an electret fiber sheet of the present invention is a method for producing an electret fiber sheet containing 90% by mass or more of nonconductive fibers by a melt-blowing method, and the electret as measured by differential scanning calorimeter (DSC) An electret fiber sheet characterized in that a difference (Tx-Tc) between a crystallization temperature (Tc) of the fiber sheet and a spinning temperature (Tx) when the electret fiber sheet is spun by a melt-blowing method is 10 to 130 ° C. Manufacturing method.

本発明によれば、高い塵埃捕集特性を有しながら、通気性に優れたエレクトレット繊維シートが得られる。本発明のエレクトレット繊維シートを使用することにより、高い捕集効率を維持しながら、圧力損失が低いエアフィルター濾材が得られる。   According to the present invention, an electret fiber sheet excellent in air permeability can be obtained while having high dust collection characteristics. By using the electret fiber sheet of the present invention, an air filter medium having low pressure loss can be obtained while maintaining high collection efficiency.

図1は、捕集効率および圧力損失の測定装置を示す概略側面図である。FIG. 1 is a schematic side view showing an apparatus for measuring collection efficiency and pressure loss.

本発明のエレクトレット繊維シートは、主として非導電性繊維を90質量%以上含んでなるエレクトレット繊維シートであって、前記のエレクトレット繊維シートを構成する繊維中に結晶核剤が0.005〜1.0質量%含有されており、かつ示差走査熱量計(DSC)で測定される融点(Tm)と結晶化温度(Tc)の差(Tm−Tc)が5〜45℃以下のエレクトレット繊維シートである。   The electret fiber sheet of the present invention is an electret fiber sheet mainly containing 90% by mass or more of non-conductive fibers, and the crystal nucleating agent is contained in the fibers constituting the electret fiber sheet in a range of 0.005 to 1.0. It is an electret fiber sheet which is contained by mass% and which has a difference (Tm-Tc) between a melting point (Tm) and a crystallization temperature (Tc) measured by a differential scanning calorimeter (DSC) of 5 to 45 ° C. or less.

本発明のエレクトレット繊維シートは、主として非導電性繊維を90質量%以上含んでなるエレクトレット繊維シートである。繊維シートとして、例えば、合成繊維製の織物、編物および不織布などを挙げることができる。特に、エアフィルター用の場合には、合成繊維からなる不織布が好ましく用いられる。   The electret fiber sheet of the present invention is an electret fiber sheet mainly comprising 90% by mass or more of non-conductive fibers. Examples of the fiber sheet include synthetic fiber woven fabrics, knitted fabrics and non-woven fabrics. In particular, in the case of an air filter, non-woven fabrics made of synthetic fibers are preferably used.

本発明のエレクトレット繊維シートは、メルトブロー不織布からなることが好ましい態様である。メルトブロー不織布からなることにより、複雑な工程を必要とせず、数μmの細繊維が容易に得られ、高い塵埃捕集特性を達成しやすくすることができる。   It is a preferable aspect that the electret fiber sheet of this invention consists of a melt-blown nonwoven fabric. By using a melt-blown nonwoven fabric, fine fibers of several μm can be easily obtained without the need for complicated processes, and high dust collection characteristics can be easily achieved.

本発明において、非導電性繊維における非導電性とは、体積抵抗率が1012・Ω・cm以上であることをいい、1014・Ω・cm以上であることが好ましい態様である。体積抵抗率が1012・Ω・cm以上であると、エレクトレット化した際に電荷量を多く保持することができ、結果として捕集性能が優れ、圧力損失を小さくすることができる。 In the present invention, the non-conductivity in the non-conductive fiber means that the volume resistivity is 10 12 · Ω · cm or more, and the preferable embodiment is 10 14 · Ω · cm or more. When the volume resistivity is 10 12 · Ω · cm or more, a large amount of charge can be maintained when electretized, and as a result, the collection performance is excellent and the pressure loss can be reduced.

本発明において、非導電性繊維を含んでなるとは、エレクトレット繊維シート中に90質量%以上の非導電性繊維を含むことを指す。エレクトレット繊維シート中に含まれる非導電性繊維の割合は、好ましくは95質量%以上であり、より好ましくは97質量%以上である。エレクトレット繊維シート中の非導電性繊維が90質量%未満になると、十分なエレクトレット性能が得られない。   In the present invention, to comprise non-conductive fibers means to include 90% by mass or more of non-conductive fibers in the electret fiber sheet. The proportion of non-conductive fibers contained in the electret fiber sheet is preferably 95% by mass or more, and more preferably 97% by mass or more. When the amount of nonconductive fibers in the electret fiber sheet is less than 90% by mass, sufficient electret performance can not be obtained.

また、非導電性以外に、艶消し剤、顔料、防カビ剤、抗菌剤、および難燃剤等を、本発明による効果が損なわれない範囲で添加することができる。   In addition to the non-conductivity, a matting agent, a pigment, an antifungal agent, an antibacterial agent, a flame retardant and the like can be added as long as the effects of the present invention are not impaired.

本発明で用いられる非導電性繊維の樹脂材料としては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートおよびポリ乳酸等のポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、フッ素系樹脂、ポリスチレンエラストマー、ポリオレフィンエラストマー、ポリエステルエラストマー、ポリアミドエラストマーおよびポリウレタンエラストマー等のエラストマー、およびこれらの共重合体または混合物などを挙げることができる。   Examples of resin materials of non-conductive fibers used in the present invention include polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene, polyester resins such as polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate and polylactic acid, polycarbonate resins, Examples thereof include elastomers such as polystyrene resins, polyphenylene sulfide resins, fluorine resins, polystyrene elastomers, polyolefin elastomers, polyester elastomers, polyamide elastomers and polyurethane elastomers, and copolymers or mixtures thereof.

これらの中でも、ポリオレフィン系樹脂が好ましく用いられる。ポリオレフィン系樹脂は、体積抵抗率が高く、また吸水性が低いため、繊維化したときの帯電性および電荷保持性が強い。そのため、高い捕集効率を達成することができる。   Among these, polyolefin resins are preferably used. Polyolefin resins have high volume resistivity and low water absorption, so they have high chargeability and charge retention when fiberized. Therefore, high collection efficiency can be achieved.

ポリオレフィン系樹脂の種類としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテンおよびポリメチルペンテン等のホモポリマーなどが挙げられる。また、これらのホモポリマーに異なる成分を共重合したコポリマーや、異なる2種以上のポリマーブレンド品を用いることもできる。これらの中でも、帯電保持性の観点から、ポリプロピレンおよびポリメチルペンテンが好ましく用いられる。また、安価に利用できるという観点から、ポリプロピレンがさらに好ましく用いられる。   Examples of the polyolefin resin include homopolymers such as polyethylene, polypropylene, polybutene and polymethylpentene. Also, copolymers obtained by copolymerizing different components to these homopolymers, or two or more different polymer blends may be used. Among these, polypropylene and polymethylpentene are preferably used from the viewpoint of charge retention. In addition, polypropylene is more preferably used from the viewpoint of low cost.

本発明のエレクトレット繊維シートは、エレクトレット繊維シートを構成する(長)繊維中に、結晶核剤を0.005〜1.0質量%含有し、好ましくは0.007〜0.5質量%含有する。結晶核剤を含有することにより非導電繊維の結晶化温度が高くなり、紡糸する際の繊維の固化が早く進み、繊維同士の融着が減少することにより通気性が向上する。   The electret fiber sheet of the present invention contains 0.005 to 1.0% by mass, preferably 0.007 to 0.5% by mass of a crystal nucleating agent in (long) fibers constituting the electret fiber sheet. . By containing the crystal nucleating agent, the crystallization temperature of the non-conductive fiber is increased, solidification of the fiber at the time of spinning progresses rapidly, fusion between the fibers is reduced, and air permeability is improved.

ここでいう結晶核剤の含有量は、例えば、次のようにして求めることができる。不織布を、メタノール/クロロホルム混合溶液でソックスレー抽出後、その抽出物についてHPLC分取を繰り返し、各分取物についてIR測定、GC測定、GC/MS測定、MALDI−MS測定、H−NMR測定、および13C−NMR測定で構造を確認する。次に、該結晶核剤の含まれる分取物の質量を合計し、不織布全体に対する割合を求め、これを結晶核剤の含有量とする。 The content of the crystal nucleating agent as referred to herein can be determined, for example, as follows. The nonwoven fabric is subjected to Soxhlet extraction with a methanol / chloroform mixed solution, and then the HPLC fraction is repeated for the extract, and the IR measurement, GC measurement, GC / MS measurement, MALDI-MS measurement, 1 H-NMR measurement, for each fraction. And the structure is confirmed by 13 C-NMR measurement. Next, the mass of the separated material containing the crystal nucleating agent is totaled to determine the ratio to the whole nonwoven fabric, and this is taken as the content of the crystal nucleating agent.

結晶核剤の含有量が0.005質量%未満では、熱処理時の通気量上昇率が小さい。一方、結晶核剤の含有量が1.0質量%を超えると、紡糸性が悪化したりコスト的にも不利になる。   When the content of the crystal nucleating agent is less than 0.005% by mass, the rate of increase in air flow rate during heat treatment is small. On the other hand, when the content of the crystal nucleating agent exceeds 1.0% by mass, the spinnability deteriorates and the cost also becomes disadvantageous.

結晶核剤としては、ソルビトール系核剤、ノニトール系核剤、キリシトール系核剤、リン酸系核剤、トリアミノベンゼン誘導体核剤、およびカルボン酸金属塩核剤に限られる。   The crystal nucleating agent is limited to sorbitol-based nucleating agent, nonitol-based nucleating agent, chrysitol-based nucleating agent, phosphoric acid-based nucleating agent, triaminobenzene derivative nucleating agent, and metal carboxylate salt nucleating agent.

ソルビトール系核剤には、例えば、ジベンジリデンソルビトール(DBS)、モノメチルジベンジリデンソルビトール(例えば、1,3:2,4−ビス(p−メチルベンジリデン)ソルビトール(p−MDBS))、ジメチルジベンジリデンソルビトール(例えば、1,3:2,4−ビス(3,4−ジメチルベンジリデン)ソルビトール(3,4−DMDBS))などが含まれ、“Millad”(登録商標) 3988(ミリケン・ジャパン(株)製)、および“ゲルオール”(登録商標)E-200(新日本理化(株)製)などが挙げられる。   Sorbitol-type nucleating agents include, for example, dibenzylidene sorbitol (DBS), monomethyl dibenzylidene sorbitol (eg, 1,3: 2,4-bis (p-methylbenzylidene) sorbitol (p-MDBS)), dimethyl dibenzylidene sorbitol (Eg, 1,3: 2,4-bis (3,4-dimethylbenzylidene) sorbitol (3,4-DMDBS)) and the like, and “Millad” (registered trademark) 3988 (manufactured by Milliken Japan Co., Ltd.) And “Gelol” E-200 (manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd.) and the like.

ノニトール系核剤には、例えば、1,2,3―トリデオキシ−4,6:5,7−ビス−[(4−プロピルフェニル)メチレン]−ノニトールなどが含まれ、“Millad”(登録商標)NX8000(ミリケン・ジャパン(株)製)などが挙げられる。   Nonitol based nucleating agents include, for example, 1,2,3-trideoxy-4,6: 5,7-bis-[(4-propylphenyl) methylene] -nonitol, etc., and “Millad” (registered trademark) Examples include NX 8000 (manufactured by Milliken Japan Ltd.).

キシリトール系核剤には、例えば、ビス−1,3:2,4−(5’,6’,7’,8’−テトラヒドロ−2−ナフトアルデヒドベンジリデン)1−アリルキシリトールなどが含まれる。   Examples of the xylitol nucleating agent include bis-1,3: 2,4- (5 ', 6', 7 ', 8'-tetrahydro-2-naphthaldehyde benzylidene) 1-allyl xylitol and the like.

また、リン酸系核剤には、例えば、アルミニウム−ビス(4,4’,6,6’−テトラ−tert−ブチル−2,2’−メチレンジフェニル−ホスファート)−ヒドロキシドなどが含まれ、“アデカスタブ”(登録商標)NA−11((株)ADEKA製)や、“アデカスタブ”(登録商標)NA−21((株)ADEKA製)などが挙げられる。   Further, the phosphoric acid-based nucleating agent includes, for example, aluminum-bis (4,4 ', 6,6'-tetra-tert-butyl-2,2'-methylene diphenyl-phosphate) -hydroxide and the like, "Adekastab" (registered trademark) NA-11 (made by ADEKA), "Adekastab" (registered trademark) NA-21 (made by ADEKA), etc. are mentioned.

トリアミノベンゼン誘導体核剤には、例えば、1,3,5−トリス(2,2−ジメチルプロパンアミド)ベンゼンなどが含まれ、“Irgaclear”(登録商標)XT386”(BASFジャパン(株)製)などが挙げられる。   Examples of triaminobenzene derivative nucleating agents include 1,3,5-tris (2,2-dimethylpropanamido) benzene and the like, and “Irgaclear” (registered trademark) XT386 ”(manufactured by BASF Japan Ltd.) Etc.

さらに、カルボン酸金属塩核剤には、例えば、安息香酸ナトリウムや、1,2−シクロヘキサンジカルボキシル酸カルシウム塩などが含まれる。   Further, metal carboxylate nucleating agents include, for example, sodium benzoate, calcium 1,2-cyclohexanedicarboxylate and the like.

本発明のエレクトレット繊維シートを構成する繊維(材料)には、上記の結晶核剤の他に、熱安定剤、耐候剤および重合禁止剤等の添加剤を添加することができる。特に、メルトブロー不織布を、エレクトレット処理した際のエレクトレット性能をより良好にするという観点から、前記の繊維(材料)にヒンダードアミン系添加剤または/およびトリアジン系添加剤を少なくとも1種類含有させることが好ましい態様である。   In addition to the above-described crystal nucleating agent, additives such as a heat stabilizer, a weathering agent, and a polymerization inhibitor may be added to the fibers (materials) constituting the electret fiber sheet of the present invention. In particular, from the viewpoint of improving the electret performance when melt-blown non-woven fabric is treated with an electret, it is preferable to add at least one kind of hindered amine additive or / and triazine additive to the above-mentioned fiber (material) It is.

ヒンダードアミン系化合物としては、例えば、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)ヘキサメチレン((2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ)](BASF・ジャパン(株)製、“キマソーブ”(登録商標)944LD)、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−テトラメチルピペリジン重縮合物(BASFジャパン(株)製、“チヌビン”(登録商標)622LD)、および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−ペンタメチル−4−ピペリジル)(BASFジャパン(株)製、“チヌビン”(登録商標)144)などが挙げられる。   As the hindered amine compound, for example, poly [(6- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) imino-1,3,5-triazine-2,4-diyl) ((2,2,6, 6-Tetramethyl-4-piperidyl) imino) hexamethylene ((2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino)] (manufactured by BASF Japan Co., Ltd., “Kimasorb” (registered trademark) 944 LD ), Succinic acid dimethyl-1- (2-hydroxyethyl) -4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine polycondensate (manufactured by BASF Japan Ltd., “tinuvin” (registered trademark) 622LD) And 2- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) -2-n-butyl malonate bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) (BASF) Yapan Ltd., "Tinuvin" ® 144), and the like.

また、トリアジン系添加剤としては、例えば、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)ヘキサメチレン((2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ)](BASFジャパン(株)製、“キマソーブ”(登録商標)944LD)、および2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−((ヘキシル)オキシ)−フェノール(BASFジャパン(株)製、“チヌビン”(登録商標)1577FF)などを挙げることができる。   Moreover, as a triazine type additive, for example, poly [(6- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) imino-1,3,5-triazine-2,4-diyl) ((2,2 (6,6-Tetramethyl-4-piperidyl) imino) hexamethylene ((2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino)] (manufactured by BASF Japan Ltd., “Kimasorb” (registered trademark) ) 944 LD), and 2- (4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl) -5-((hexyl) oxy) -phenol (manufactured by BASF Japan Ltd., “tinuvin” (registered trademark) Trademark) 1577FF) etc. can be mentioned.

上記のヒンダードアミン系添加剤および/またはトリアジン系添加剤の添加量は、エレクトレット繊維シートの質量に対して、好ましくは0.5〜5質量%であり、より好ましくは0.7〜3質量%である。添加量をこの範囲とすることにより、エレクトレット化した際に優れた塵埃捕集特性が得られやすくなる。   The amount of the above-mentioned hindered amine additive and / or triazine additive is preferably 0.5 to 5% by mass, more preferably 0.7 to 3% by mass, based on the mass of the electret fiber sheet. is there. By setting the addition amount in this range, excellent dust collection characteristics can be easily obtained when electretizing.

次に、本発明のエレクトレット繊維シートの製造方法について、説明する。   Next, the manufacturing method of the electret fiber sheet of this invention is demonstrated.

まず、熱可塑性樹脂材料と添加剤とを混練した後に、これを押出機から押し出して、繊維、繊維ウェブおよび不織布など、所望の構造に加工する。上記の化合物と樹脂材料とを混練する方法としては、紡糸機の押出機ホッパーにこれらを混合して供給し押出機内で混練して、直接口金へ供給する方法や、あらかじめ、上記の化合物と樹脂材料を混練押出機や静止混練機等で混練してマスターチップを作製し、これを押出機内で溶融し口金部へ供給する方法等が挙げられる。   First, after the thermoplastic resin material and the additive are kneaded, this is extruded from an extruder and processed into a desired structure such as fibers, a fiber web and a non-woven fabric. As a method of kneading the above-mentioned compound and the resin material, a method of mixing and supplying them to the extruder hopper of a spinning machine, kneading the mixture in the extruder and feeding it directly to the spinner, or in advance the above compound and resin The material is kneaded by a kneading extruder, a static kneader or the like to prepare a master chip, which is melted in the extruder and supplied to a die part, and the like.

次いで、得られた繊維を使用して、常法により繊維シートを形成する。例えば、繊維シートが織物または編物からなる場合には、前記の繊維を使用して糸条を形成した後、織ったり編むこと(製編織すること)によって繊維シートを製造することができる。   The resulting fibers are then used to form a fibrous sheet in a conventional manner. For example, in the case where the fiber sheet is made of a woven fabric or a knitted fabric, the above-mentioned fibers can be used to form a yarn, and then the fiber sheet can be manufactured by weaving or knitting (knitting and knitting).

また、繊維シートが不織布からなる場合には、前記の繊維を使用して繊維ウェブを乾式法や湿式法により形成した後に、繊維ウェブを結合して不織布を製造したり、前記の繊維ウェブをスパンボンド法やメルトブロー法により形成した後に、繊維ウェブを結合して不織布を製造することができる。また、静電紡糸法や海島繊維の海部分を溶出する方法により、ナノ繊維を主体に構成された不織布を製造することができる。   When the fiber sheet is made of a non-woven fabric, the fiber web is formed by a dry method or a wet method using the above-mentioned fibers, and then the fiber web is bonded to produce a non-woven fabric. After being formed by a bonding method or a melt-blowing method, the fibrous web can be bonded to produce a non-woven fabric. In addition, a non-woven fabric mainly composed of nanofibers can be manufactured by an electrostatic spinning method or a method of eluting a sea portion of sea-island fibers.

次いで、このようにして得られた繊維シートに対し、エレクトレット化処理を実施して、エレクトレット繊維シートとする。エレクトレット化処理は、繊維シート単層に対して実施することができ、また他の繊維シートと積層した積層繊維シートに対して実施することもできる。   Next, the fiber sheet obtained in this manner is subjected to an electretization treatment to form an electret fiber sheet. The electretization treatment can be carried out on a single fiber sheet, or can be carried out on a laminated fiber sheet laminated with another fiber sheet.

本発明のエレクトレット繊維シートの製造に用いられるエレクトレット化の方法としては、非導電性の繊維シートに水を付与した後に乾燥させることによりエレクトレット化する方法が好ましく用いられる。繊維シートに水を付与する方法としては、水の噴流もしくは水滴流を繊維シート内部まで水が浸透するのに十分な圧力で噴霧する方法や、水を付与した後もしくは付与しながら繊維シートの片側から吸引して繊維シート内に水を浸透させる方法、およびイソプロピルアルコール、エチルアルコールおよびアセトンなどの水溶性有機溶剤と水との混合溶液に繊維シートを浸漬させて、水を繊維シート内部まで浸透させる方法等が挙げられる。   As a method of electretization used for manufacture of the electret fiber sheet of the present invention, a method of electretizing by applying water to a nonconductive fiber sheet and then drying it is preferably used. As a method of applying water to the fiber sheet, a method of spraying a jet stream or water droplet stream of water with a pressure sufficient for the water to penetrate into the fiber sheet, or one side of the fiber sheet after or while applying water Allowing the fiber sheet to penetrate into the fiber sheet by immersing the fiber sheet in a mixed solution of water and a water-soluble organic solvent such as isopropyl alcohol, ethyl alcohol and acetone. Methods etc.

本発明において、エレクトレット化する際に用いられる水としては、液体フィルター等で汚れを除去したものであって、できるだけ清浄なものを使用することが好ましい。特に、イオン交換水、蒸留水および逆浸透膜で透過した濾過水等の純水が好ましく用いられる。また、純水としてのレベルは、導電率で103 μS/m以下であることが好ましく、さらに好ましくは102 μS/m以下の純水である。また、上記の水には、捕集特性に影響を与えない範囲で、水溶性有機溶剤を混合させることができる。 In the present invention, as water used for electretization, it is preferable to use a liquid filter or the like from which dirt has been removed and which is as clean as possible. In particular, pure water such as ion exchange water, distilled water and filtered water permeated with a reverse osmosis membrane is preferably used. Further, the level as pure water is preferably 10 3 μS / m or less in conductivity, more preferably 10 2 μS / m or less. Moreover, the water can be mixed with a water-soluble organic solvent as long as the water collection property is not affected.

本発明のエレクトレット繊維シートを構成する繊維の平均単繊維径は、0.1〜8.0μmの範囲であることが好ましい。平均単繊維径を好ましくは0.1〜8.0μm、より好ましくは0.3〜7.0μm、さらに好ましくは0.5〜5.0μmとすることにより、通気性と塵埃捕集特性に優れたエレクトレット繊維シートが得られやすくなる。   It is preferable that the average single fiber diameter of the fiber which comprises the electret fiber sheet of this invention is the range of 0.1-8.0 micrometers. When the average single fiber diameter is preferably 0.1 to 8.0 μm, more preferably 0.3 to 7.0 μm, and still more preferably 0.5 to 5.0 μm, the air permeability and dust collection properties are excellent. The electret fiber sheet can be easily obtained.

また、本発明のエレクトレット繊維シートの目付は、3〜100g/mの範囲であることが好ましい。目付を3〜100g/m、好ましくは5〜70g/m、より好ましくは10〜50g/mとすることにより、通気性と塵埃捕集特性に優れたエレクトレット繊維シートが得られやすくなる。 Moreover, it is preferable that the fabric weight of the electret fiber sheet of this invention is the range of 3-100 g / m < 2 >. By setting the fabric weight to 3 to 100 g / m 2 , preferably 5 to 70 g / m 2 , more preferably 10 to 50 g / m 2 , an electret fiber sheet excellent in air permeability and dust collection characteristics is easily obtained. .

さらに、本発明のエレクトレット繊維シートは、高捕集性能エアフィルターに用いる際、濾過風速4.5m/分における粒子径が0.3〜0.5μmのポリスチレン粒子の捕集効率と圧力損失により算出されるQF値が、0.20以上であることが好ましく、より好ましくはQF値が0.22以上である。QF値が0.20以上であるエレクトレット繊維シートをエアフィルター濾材として用いると、高い捕集効率と通気性に優れたフィルター性能が得られやすい。   Furthermore, when the electret fiber sheet of the present invention is used for a high collection performance air filter, it is calculated from the collection efficiency and pressure loss of polystyrene particles having a particle diameter of 0.3 to 0.5 μm at a filtration wind speed of 4.5 m / min. The QF value to be obtained is preferably 0.20 or more, more preferably 0.22 or more. When an electret fiber sheet having a QF value of 0.20 or more is used as an air filter medium, it is easy to obtain filter performance excellent in high collection efficiency and air permeability.

本発明のエレクトレット繊維シートは、繊維シートの結晶化温度(Tc)と融点(Tm)の差(Tm−Tc)が5〜45℃であり、好ましくは10〜40℃である。Tm−Tcを5〜45℃とすることにより、通気性と塵埃捕集特性に優れたメルトブロー不織布が得られやすくなる。Tm−Tcが45℃より大きくなると、不織布を製造する際の繊維の冷却効率が低下して繊維の融着が増加するため、通気性が低下してしまう。Tm−Tcが5℃より低くなると繊維の融着が減少し、不織布の強度が低下してしまう。   The electret fiber sheet of the present invention has a difference (Tm-Tc) between the crystallization temperature (Tc) and the melting point (Tm) of the fiber sheet of 5 to 45 ° C., preferably 10 to 40 ° C. By setting Tm-Tc to 5 to 45 ° C., it becomes easy to obtain a meltblown nonwoven fabric excellent in air permeability and dust collection characteristics. When Tm-Tc is greater than 45 ° C., the cooling efficiency of the fibers when manufacturing the non-woven fabric is reduced, and the fusion of the fibers is increased, so that the air permeability is reduced. When Tm-Tc is lower than 5 ° C., the fusion of fibers is reduced and the strength of the non-woven fabric is reduced.

本発明のエレクトレット繊維シートは、繊維シートをメルトブロー法により製造する際の紡糸温度(Tx)と結晶化温度(Tc)の差(Tx−Tc)が10〜130℃であることが好ましく、より好ましくは20〜125℃である。ここで紡糸温度とは、口金ノズル温度を指す。Tx−Tcを10〜130℃とすることにより、メルトブロー法により紡糸する際の繊維の冷却が進み繊維間融着が少ない繊維シートが得られやすく、Tx−Tcが130℃より大きくなると融着が増加しやすく通気性が低下してしまうことがある。Tx−Tcが10℃より小さくなると融着が減少し不織布の強度が低下してしまうことがある。   In the electret fiber sheet of the present invention, the difference (Tx-Tc) between the spinning temperature (Tx) and the crystallization temperature (Tc) when producing the fiber sheet by a melt-blowing method is preferably 10 to 130 ° C., more preferably Is 20-125 ° C. Here, the spinning temperature refers to the nozzle temperature. By setting the Tx-Tc to 10 to 130 ° C., cooling of the fiber during spinning by the melt-blowing method proceeds and a fiber sheet with less inter-fiber fusion is easily obtained, and if Tx-Tc becomes larger than 130 ° C., fusion occurs It is easy to increase and air permeability may decrease. If Tx-Tc is smaller than 10 ° C., fusion may be reduced and the strength of the non-woven fabric may be reduced.

本発明のエレクトレット繊維シートは、エアフィルターの濾材として好適に用いることができる。   The electret fiber sheet of the present invention can be suitably used as a filter medium of an air filter.

本発明のエアフィルター濾材は、本発明のエレクトレット繊維シートからなる。本発明のエレクトレット繊維シートから、本発明のエアフィルター濾材を得る方法としては、公知の方法を用いることができる。例えば、特開2004−82109号公報に記載の方法を用いることができる。   The air filter medium of the present invention comprises the electret fiber sheet of the present invention. A known method can be used as a method of obtaining the air filter medium of the present invention from the electret fiber sheet of the present invention. For example, the method described in JP-A-2004-82109 can be used.

本発明のエアフィルター濾材は、エアフィルター全般、中でも空調用フィルター、空気清浄機用フィルター、および自動車キャビンフィルター等の高性能用途に好適である。   The air filter medium of the present invention is suitable for high performance applications such as air filters in general, air conditioning filters, air purifier filters, and automobile cabin filters.

次に、実施例により本発明のエレクトレット繊維シートについて、具体的に説明する。   Next, the electret fiber sheet of the present invention will be specifically described by way of examples.

(1)エレクトレット繊維シートの目付:
タテ×ヨコ=15cm×15cmのエレクトレット繊維シートの質量を、1サンプルについて測定した。得られた値を1m当たりの値に換算し、小数点以下第1位を四捨五入して、エレクトレット繊維シートの目付(g/m)を算出した。
(1) Weight of electret fiber sheet:
The weight of the electret fiber sheet of vertical × horizontal = 15 cm × 15 cm was measured for one sample. The obtained value was converted into a value per 1 m 2, rounded off to the first decimal place, was calculated of the electret fiber sheet basis weight (g / m 2).

(2)平均単繊維径:
平均単繊維径については、エレクトレット繊維シートの任意の場所から、3mm×3mmの測定サンプルを10個採取し、走査型電子顕微鏡で倍率を1000〜3000倍に調節して、採取した測定サンプルから繊維表面写真を各1枚ずつ、計10枚を撮影した。写真の中の繊維直径(単繊維径)がはっきり確認できる繊維について単繊維径を測定し、平均した値の小数点以下第2位を四捨五入して平均単繊維径とした。
(2) Average single fiber diameter:
About the average single fiber diameter, 10 measurement samples of 3 mm × 3 mm are collected from any place of the electret fiber sheet, the magnification is adjusted to 1000 to 3000 times with a scanning electron microscope, and fibers are collected from the measurement samples A total of 10 photographs were taken, one for each of the front photographs. The single fiber diameter was measured about the fiber which can confirm the fiber diameter (single fiber diameter) in a photograph clearly, and the 2nd place after the decimal point of the average value was rounded off, and it was set as the average single fiber diameter.

(3)エレクトレット繊維シートの厚み:
厚み計(テクロック社製“TECLOCK”(登録商標)SM−114)を使用して、エレクトレット繊維シートの厚みを、幅方向等間隔に10点測定し、その平均値から小数点以下第3位を四捨五入し、厚みとした。
(3) Thickness of electret fiber sheet:
Using a thickness gauge (“TECLOCK” (registered trademark) SM-114 manufactured by Techlock Co., Ltd.), the thickness of the electret fiber sheet is measured at 10 points at equal intervals in the width direction, and the third decimal place is rounded off from the average value And the thickness.

(4)融点(Tm)、結晶化温度(Tc):
示差走査熱量計(TA Instruments社製Q100)を用いて、次の条件で測定し、吸熱ピーク頂点温度を測定対象の融点(Tm)とした。また、冷却過程の発熱ピーク頂点温度を、測定対象の結晶化温度(Tc)とした。
・測定雰囲気:窒素流(50ml/分)
・温度範囲 :−50〜200℃
・昇温速度 :10℃/分
・試料量 :5mg。
(4) Melting point (Tm), crystallization temperature (Tc):
It measured on condition of the following using the differential scanning calorimeter (Q100 made from TA Instruments), and made endothermic peak top temperature the melting point (Tm) of a measuring object. Moreover, the exothermic peak top temperature in the cooling process was made into the crystallization temperature (Tc) of a measuring object.
Measurement atmosphere: nitrogen flow (50 ml / min)
· Temperature range: -50 to 200 ° C
· Heating rate: 10 ° C / minute
Sample amount: 5 mg.

(5)エレクトレット繊維シートの捕集性能(捕集効率および圧力損失):
エレクトレット繊維シートの幅方向5カ所で、タテ×ヨコ=15cm×15cmの測定用サンプルを採取し、それぞれのサンプルについて、図1に示す捕集効率測定装置を用いて捕集効率を測定した。この図1の捕集効率測定装置には、測定サンプルMをセットするサンプルホルダー1の上流側に、ダスト収納箱2を連結し、下流側に流量計3、流量調整バルブ4およびブロワ5が連結されている。また、サンプルホルダー1にパーティクルカウンター6を使用し、切替コック7を介して、測定サンプルMの上流側のダスト個数と下流側のダスト個数とをそれぞれ測定することができる。さらに、サンプルホルダー1は圧力計8を備え、測定サンプルMの上流と下流での静圧差を読み取ることができる。
(5) Collection performance (collection efficiency and pressure loss) of electret fiber sheet:
At five places in the width direction of the electret fiber sheet, measurement samples for measurement of vertical × horizontal = 15 cm × 15 cm were collected, and for each sample, collection efficiency was measured using a collection efficiency measurement device shown in FIG. In the collection efficiency measurement apparatus shown in FIG. 1, the dust storage box 2 is connected to the upstream side of the sample holder 1 in which the measurement sample M is set, and the flow meter 3, the flow control valve 4 and the blower 5 are connected downstream. It is done. In addition, the particle counter 6 is used for the sample holder 1, and the number of dust on the upstream side of the measurement sample M and the number of dust on the downstream side can be measured via the switching cock 7. Furthermore, the sample holder 1 is equipped with a pressure gauge 8 so that the static pressure difference upstream and downstream of the measurement sample M can be read.

捕集効率の測定にあたっては、ポリスチレン0.309U 10%溶液(メーカー:ナカライテスク(株))を蒸留水で200倍まで希釈し、ダスト収納箱2に充填する。次に、測定サンプルMを、サンプルホルダー1にセットし、風量をフィルター通過速度が4.5m/分になるように、流量調整バルブ4で調整し、ダスト濃度を1万〜4万個/2.83×10−4(0.01ft)の範囲で安定させ、測定サンプルMの上流のダスト個数Dおよび下流のダスト個数dをパーティクルカウンター6(リオン社製、KC−01D)で1個の測定サンプル当り3回測定し、JIS K 0901(1991)「気体中のダスト試料捕集用ろ過材の形状、寸法並びに性能試験方法」に基づいて、下記の計算式を用いて、0.3〜0.5μm粒子の捕集効率(%)を求めた。3個の測定サンプルの平均値を、最終的な捕集効率とした。
・捕集効率(%)=〔1−(d/D)〕×100
(ただし、dは下流ダストの3回測定トータル個数を表し、Dは上流のダストの3回測定トータル個数を表す。)。
In measurement of collection efficiency, polystyrene 0.309 U 10% solution (Manufacturer: Nacalai Tesque, Inc.) is diluted to 200 times with distilled water and filled in the dust storage box 2. Next, the measurement sample M is set in the sample holder 1 and the air volume is adjusted by the flow control valve 4 so that the filter passing speed is 4.5 m / min, and the dust concentration is 10,000 to 40,000 pieces / 2 Stabilize in the range of 0.83 × 10 -4 m 3 (0.01 ft 3 ), and use the particle counter 6 (KC-01D, manufactured by Rion Co., Ltd.) as the number D of dust in the upstream of the measurement sample M and the number D of dust in the downstream. Measured 3 times per each measurement sample, and based on JIS K 0901 (1991) “shape, size and performance test method of filter material for collecting dust sample in gas”, using the following formula, 0. 0. The collection efficiency (%) of 3-0.5 μm particles was determined. The average value of three measurement samples was taken as the final collection efficiency.
Collection efficiency (%) = [1- (d / D)] × 100
(Here, d represents the total number of downstream dust measured three times, and D represents the total number of upstream dust measured three times.)

高捕集の不織布ほど、下流ダスト個数が少なくなるため、捕集効率の値は高くなる。また、圧力損失は、捕集効率測定時の測定サンプルMの上流と下流の静圧差を圧力計8で読み取り求めた。5個の測定サンプルの平均値を最終的な圧力損失とした。   The higher the non-woven fabric, the lower the number of downstream dusts, and the higher the collection efficiency. The pressure loss was determined by reading the static pressure difference between the upstream and downstream of the measurement sample M at the time of measurement of collection efficiency with the pressure gauge 8. The average value of five measurement samples was taken as the final pressure loss.

(6)エレクトレット繊維シートのQF値:
濾過性能の指標となるQF値は、前記捕集効率および圧力損失を用いて以下の式により計算される。低圧力損失かつ高捕集効率であるほどQF値は高くなり、濾過性能が良好であることを示す。
・QF値(Pa−1)=−[ln(1−捕集効率(%)/100)]/圧力損失(Pa)。
(6) QF value of electret fiber sheet:
The QF value which is an index of filtration performance is calculated by the following equation using the collection efficiency and the pressure loss. The lower the pressure loss and the higher the collection efficiency, the higher the QF value, indicating that the filtration performance is better.
QF value (Pa- 1 ) =-[ln (1-collection efficiency (%) / 100)] / pressure loss (Pa).

[実施例1]
熱可塑性樹脂原料として、結晶核剤“Irgaclear”(登録商標)XT386(BASFジャパン(株)製)を0.03質量%およびヒンダードアミン系化合物“キマソーブ”(登録商標)944(BASFジャパン(株)製)を1質量%含む、メルトフローレートが850g/10分のポリプロピレン樹脂を用いた。
Example 1
As a thermoplastic resin raw material, 0.03% by mass of crystal nucleating agent “Irgaclear” (registered trademark) XT386 (manufactured by BASF Japan Ltd.) and a hindered amine compound “Kimasorb” (registered trademark) 944 (manufactured by BASF Japan Ltd.) A polypropylene resin having a melt flow rate of 850 g / 10 minutes and containing 1% by mass of A) was used.

ポリプロピレン樹脂原料を紡糸機の原料ホッパーに投入し、直径が0.4mmの吐出孔を有する口金(孔ピッチ:1.0mm)を用いて、メルトブロー法により、単孔吐出量が0.29g/分/孔、ノズル温度が250℃、エア温度が260℃、エア圧力が0.09MPaの条件で噴射し、捕集コンベア速度を調整することによって、目付が23g/mの繊維シートを得た。 A polypropylene resin raw material is charged into a raw material hopper of a spinning machine, and a single hole discharge amount is 0.29 g / min by a melt blow method using a die (hole pitch: 1.0 mm) having a discharge hole with a diameter of 0.4 mm. A fiber sheet with a fabric weight of 23 g / m 2 was obtained by spraying under the conditions of: hole, nozzle temperature: 250 ° C., air temperature: 260 ° C., air pressure: 0.09 MPa and adjusting the collection conveyor speed.

次いで、得られた繊維シートを、純水が供給される水槽の水面に沿って走行させながら、その表面にスリット状の吸引ノズルを当接させて水を吸引することにより、繊維シート全面に水を浸透させ、次いで、水切り後に100℃の温度で熱風乾燥することにより、エレクトレット繊維シートを得た。得られたエレクトレット繊維シートについて、各測定値と算出値を表1に示す。   Next, while running the obtained fiber sheet along the water surface of a water tank to which pure water is supplied, the slit-like suction nozzle is brought into contact with the surface to suck the water, whereby the entire surface of the fiber sheet is watered. And then dried with hot air at a temperature of 100 ° C. after draining to obtain an electret fiber sheet. The measured values and the calculated values of the obtained electret fiber sheet are shown in Table 1.

[実施例2]
熱可塑性樹脂原料として、結晶核剤“アデカスタブ”(登録商標)NA−21((株)ADEKA製))を0.30質量%およびヒンダードアミン系化合物“キマソーブ”(登録商標)944(BASFジャパン(株)製)を1質量%含み、ノズル温度を260℃、エア温度を265℃としたこと以外は、実施例1と同じ方法によりエレクトレット繊維シートを得た。得られた結果を、表1に示す。
Example 2
As a thermoplastic resin raw material, 0.30% by mass of a crystal nucleating agent "ADEKA STAB" (registered trademark) NA-21 (manufactured by ADEKA Co., Ltd.) and a hindered amine compound "KIMASORB" (registered trademark) 944 (BASF Japan (traded) Electret fiber sheet was obtained by the same method as in Example 1 except that it contained 1% by mass), the nozzle temperature was 260 ° C., and the air temperature was 265 ° C. The obtained results are shown in Table 1.

[比較例1]
熱可塑性樹脂原料として、実施例1で使用したポリプロピレンに、結晶核剤“Irgaclear”(登録商標)XT386(BASFジャパン(株)製)を添加しないこと以外は、実施例1と同じ方法によりエレクトレット繊維シートを得た。
Comparative Example 1
Electret fiber in the same manner as in Example 1 except that the crystal nucleating agent “Irgaclear” (registered trademark) XT386 (manufactured by BASF Japan Ltd.) is not added to the polypropylene used in Example 1 as a thermoplastic resin raw material. I got a sheet.

得られたエレクトレット繊維シートについて、実施例1と同様の方法により各特性値を測定した。得られた結果を、表1に示す。   Each characteristic value was measured by the method similar to Example 1 about the obtained electret fiber sheet. The obtained results are shown in Table 1.

Figure 2019093367
Figure 2019093367

表1から明らかなように、本発明の実施例1および実施例2は、熱可塑性樹脂原料に結晶核剤を含み、融点(Tm)と結晶化温度(Tc)の差(Tm−Tc)が5〜45℃の範囲内であるため、高い捕集効率と低い圧力損失を示し、QF値は0.20以上の捕集性能特性を示した。   As is clear from Table 1, Example 1 and Example 2 of the present invention contain a crystal nucleating agent in the thermoplastic resin raw material, and the difference (Tm-Tc) between the melting point (Tm) and the crystallization temperature (Tc) is As it is in the range of 5 to 45 ° C., it showed high collection efficiency and low pressure loss, and the QF value showed a collection performance characteristic of 0.20 or more.

これに対し、熱可塑性樹脂原料に結晶核剤を含有せずTm−Tcが45℃より大きい比較例1は、高い捕集効率と低い圧力損失を兼ね備えておらず、QF値は0.20未満の捕集性能特性を示した。   On the other hand, Comparative Example 1 in which the thermoplastic resin raw material does not contain the crystal nucleating agent and Tm-Tc is larger than 45 ° C. does not have both high collection efficiency and low pressure loss, and the QF value is less than 0.20. Performance characteristics of

以上のように、熱可塑性樹脂原料として結晶核剤を0.005〜1.0質量%含有し、Tm−Tcが5〜45℃である本発明のエレクトレット繊維シートは、高い塵埃捕集特性を有しながら、通気性に優れたものであった。   As described above, the electret fiber sheet of the present invention containing 0.005 to 1.0% by mass of a crystal nucleating agent as a thermoplastic resin raw material and having a Tm-Tc of 5 to 45 ° C. has high dust collection characteristics. While having, it was excellent in breathability.

1:サンプルホルダー
2:ダスト収納箱
3:流量計
4:流量調整バルブ
5:ブロワ
6:パーティクルカウンター
7:切替コック
8:圧力計
M:測定サンプル
1: Sample holder 2: Dust storage box 3: Flow meter 4: Flow control valve 5: Blower 6: Particle counter 7: Switching cock 8: Pressure gauge M: Measurement sample

Claims (5)

非導電性繊維を90質量%以上含んでなるエレクトレット繊維シートであって、前記エレクトレット繊維シートを構成する繊維中に結晶核剤が0.005〜1.0質量%含有されており、かつ示差走査熱量計(DSC)で測定される融点(Tm)と結晶化温度(Tc)の差(Tm−Tc)が、5〜45℃であることを特徴とするエレクトレット繊維シート。   An electret fiber sheet comprising 90% by mass or more of non-conductive fibers, wherein a crystal nucleating agent is contained in 0.005 to 1.0% by mass in fibers constituting the electret fiber sheet, and a differential scanning An electret fiber sheet, wherein a difference (Tm-Tc) between a melting point (Tm) and a crystallization temperature (Tc) measured by a calorimeter (DSC) is 5 to 45 ° C. エレクトレット繊維シートが、ポリオレフィン系樹脂を主体とする熱可塑性樹脂からなる繊維により構成されていることを特徴とする請求項1記載のエレクトレット繊維シート。   The electret fiber sheet according to claim 1, wherein the electret fiber sheet is composed of fibers made of a thermoplastic resin mainly composed of a polyolefin resin. メルトブロー不織布からなる請求項1または2記載のエレクトレット繊維シート。   The electret fiber sheet according to claim 1 or 2, which is made of a melt-blown non-woven fabric. 請求項1〜3のいずれかに記載のエレクトレット繊維シートからなるエアフィルター濾材。   An air filter medium comprising the electret fiber sheet according to any one of claims 1 to 3. 非導電性繊維を90質量%以上含んでなるエレクトレット繊維シートをメルトブロー法により製造する方法であって、示差走査熱量計(DSC)で測定される前記エレクトレット繊維シートの結晶化温度(Tc)と前記エレクトレット繊維シートをメルトブロー法により紡糸する際の紡糸温度(Tx)の差(Tx−Tc)が、10〜130℃であることを特徴とするエレクトレット繊維シートの製造方法。   A method for producing an electret fiber sheet comprising 90% by mass or more of nonconductive fibers by a melt blow method, wherein the crystallization temperature (Tc) of the electret fiber sheet measured by differential scanning calorimeter (DSC) and the above A method for producing an electret fiber sheet, wherein the difference (Tx-Tc) in the spinning temperature (Tx) when spinning the electret fiber sheet by a melt-blowing method is 10 to 130 ° C.
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