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JP2849291B2 - エレクトレット化不織布およびその製造方法 - Google Patents

エレクトレット化不織布およびその製造方法

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JP2849291B2
JP2849291B2 JP28007692A JP28007692A JP2849291B2 JP 2849291 B2 JP2849291 B2 JP 2849291B2 JP 28007692 A JP28007692 A JP 28007692A JP 28007692 A JP28007692 A JP 28007692A JP 2849291 B2 JP2849291 B2 JP 2849291B2
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nonwoven fabric
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polyolefin
electret
electretized
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JP28007692A
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浦 智 松
浅 治 夫 湯
戸 正 之 水
田 征 洋 高
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Mitsui Chemicals Inc
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Mitsui Chemicals Inc
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Publication date
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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化不織布
およびその製造方法、ならびにそのエレクトレット化不
織布からなるフィルター材料およびエアーマスク材料に
関する。特に、本発明は、集塵性が優れ、かつ、高温、
高湿度下でも捕集性能の持続性に優れたエレクトレット
化不織布、その製造方法、ならびにそのエレクトレット
化不織布からなるフィルター材料およびエアーマスク用
材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】ポリオレフィン、例えば、ポリプロピレ
ンを、メルトブロー法によって不織布に成形し、得られ
た不織布に直流高電圧を印加してエレクトレット化する
ことによりエレクトレット化不織布を製造する方法が、
特開昭６０−１６８５１１号公報、特開平２−１９７１
１０号公報等に開示されている。
【０００３】一方、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種のモノマーで変性されたポ
リオレフィンをエレクトレット化する方法が、特公昭５
９−２３０９８号公報等に開示されている。しかし、こ
の特公昭５９−２３０９８号公報には、実施例としてエ
レクトレット化フィルムの電荷保持性能の測定例が記載
されているだけである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の特開昭
６０−１６８５１１号公報等に開示された方法で得られ
るエレクトレット化不織布は、フィルターとして使用し
た場合、初期の微細な粉塵に対する捕集性能が不十分で
あるばかりか、特に高温高湿の雰囲気下における捕集性
能の持続性に劣るものであった。
【０００５】そこで、本発明の目的は、初期の微細な粉
塵に対する捕集性能が高く、かつ、高温高湿下でも捕集
性能の持続性に優れるエレクトレット化不織布、および
その製造方法、ならびにそのエレクトレット化不織布か
らなるフィルター材料およびエアーマスク用材料を提供
することにある。
【０００６】
【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、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種の変性単量体でグラフト変性さ
れた、極限粘度［η］が０．１〜３．０ｄｌ／ｇである
変性ポリオレフィンを含み、前記変性単量体を１モル％
以下含む重合体組成物をメルトブロー法により不織布に
形成した後、直流電圧を印加してなるエレクトレット化
不織布であって、単繊維の平均繊維径が０．５〜１００
μｍであって、かつ目付量５〜１００ｇ／ｍ2 、嵩密度
０．０５〜０．４０ｇ／ｃｍ3 、および平均表面電荷
１．１×１０-9クーロン／ｃｍ2 以上であるエレクトレ
ット化不織布を提供するものである。
【０００７】前記重合体組成物が、極限粘度［η］が
０．３〜１．５ｄｌ／ｇであるものであると、好まし
い。
【０００８】前記変性ポリオレフィンが、変性ポリプロ
ピレンであると、好ましい。
【０００９】また、本発明は、前記エレクトレット化不
織布の実施態様として、前記重合体組成物が、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
の変性単量体で変性された変性ポリオレフィンと、さら
に未変性ポリオレフィンを含むものを提供するものであ
る。
【００１０】前記第２の実施態様において、未変性ポリ
オレフィンが、ポリプロピレンであると、好ましい。
【００１１】また、本発明は、前記エレクトレット化不
織布の製造方法として、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種の変性単量体でグラフ
ト変性された変性ポリオレフィンを含む重合体組成物で
あって、前記変性単量体を１モル％以下含む重合体組成
物を、メルトブロー法により不織布に形成した後、該不
織布に直流電圧を印加してなるエレクトレット化不織布
の製造方法を提供するものである。
【００１２】さらに、本発明は、前記のエレクトレット
化不織布の製造方法として、前記重合体組成物が、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種の変性単量体で変性された変性ポリオレフィンと、
さらに未変性ポリオレフィンを含むものである方法を提
供するものである。
【００１３】また、本発明は、前記のエレクトレット化
不織布からなるフィルター材料を提供するものである。
【００１４】さらに、本発明は、前記のエレクトレット
化不織布からなるエアーマスク用材料を提供するもので
ある。
【００１５】以下、本発明のエレクトレット化不織布お
よびその製造方法、ならびに該エレクトレット化不織布
からなるフィルター用材料およびエアーマスク用材料に
ついて詳細に説明する。
【００１６】本発明のエレクトレット化不織布は、無極
性の重合体に、極性基を有する単量体をグラフト共重合
してなるグラフト変性重合体を単独、または無極性の重
合体と、前記のグラフト変性重合体との混合物などを主
要成分として含む重合体組成物からなるものである。
【００１７】本発明のエレクトレット化不織布は、前記
重合体組成物として、極性を有する単量体をグラフト共
重合させてなるグラフト変性共重合体の具体例として、
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種の変性単量体で変性された変性ポリオレフィ
ン、または不飽和カルボン酸またはその誘導体から選ば
れる少なくとも１種の変性単量体で変性された変性ポリ
オレフィンと、未変性ポリオレフィンとを含むポリオレ
フィン混合物を主材として用いるものである。ポリオレ
フィン混合物を主材として用いる場合、変性ポリオレフ
ィンと未変性ポリオレフィンとは、相互に同一のポリオ
レフィンからなるものであってもよいし、異なるポリオ
レフィンからなるものであってもよい。
【００１８】前記変性ポリオレフィン、またはポリオレ
フィン組成物の主成分であるポリオレフィンとしては、
例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペン
テン、１−ヘキセン、イソペンテン、４−メチル−１−
ペンテン、３−メチル−１−ペンテン、１−オクテン、
１−デセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、１
−アイコセンなどのα−オレフィンの単独重合体、ある
いは２種以上のα−オレフィンの共重合体等が挙げられ
る。このポリオレフィンの具体例として、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリ−１−ブテン、ポリ−４−メ
チル−１−ペンテン、エチレン・プロピレン共重合体、
エチレン・１−ブテン共重合体、エチレン・４−メチル
−１−ペンテン共重合体、プロピレン・１−ブテン共重
合体、４−メチル−１−ペンテン・１−デセン共重合体
等を挙げることができる。これらの中でも、強度が高
く、適度な溶融粘度に調整するのが容易であり、メルト
ブロー法による成形が容易である点で、ポリプロピレ
ン、ポリ−１−ブテン、ポリ−４−メチル−１−ペンテ
ンが好ましく、特にポリプロピレンが安価で成形し易
く、エレクトレット化が容易であるため、最も好まし
い。これらの中でも、未変性ポリオレフィンと同一ない
しは相溶性の優れたポリオレフィンを用いることが好ま
しい。例えば、未変性ポリオレフィンとしてポリプロピ
レンを用いた場合は、グラフト変性ポリオレフィンの原
料ポリオレフィンとしては、ポリプロピレンを用いるこ
とが好ましい。
【００１９】また、このポリオレフィンは、適度な流動
特性を示すため、メルトブロー法による不織布の製造が
容易であり、強度に優れた不織布が得られる点で、
［η］が、通常、０．５〜３ｄｌ／ｇ、好ましくは０．
７〜１．５ｄｌ／ｇ、特に好ましくは０．８〜１．３ｄ
ｌ／ｇの範囲のものである。本発明において、［η］は
１３５℃デカリン中で測定される値である。
【００２０】変性単量体として用いられる不飽和カルボ
ン酸またはその誘導体としては、不飽和カルボン酸、そ
の無水物、エステル、アミド、イミド、クロリドなどを
挙げることができる。
【００２１】不飽和カルボン酸またはその誘導体の具体
例としては、アクリル酸、メタクリル酸、ビニル酢酸、
エチルアクリル酢酸、２，４−ペンタジエン酸、カルボ
キシスチレン、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シ
トラコン酸、アリルコハク酸、メサコン酸、グルタコン
酸、ナジック酸、メチルナジック酸、テトラヒドロフタ
ル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル
酸ブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、
メタクリル酸ブチル、マレイン酸モノメチル、マレイン
酸ジメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸ジエチ
ル、フマル酸モノメチル、フマル酸ジメチル、フマル酸
モノエチル、フマル酸ジエチル、シトラコン酸モノメチ
ル、シトラコン酸ジメチル、シトラコン酸モノエチル、
シトラコン酸ジエチル、ナジック酸モノメチル、ナジッ
ク酸ジメチル、ナジック酸モノエチル、ナジック酸ジエ
チル、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジ
ル、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン
酸、メチルヘキサヒドロフタル酸３，６−エンドメチレ
ン無水フタル酸、無水メチルテトラヒドロフタル酸、ア
クリルアミド、メタクリルアミド、マレイン酸モノアミ
ド、マレイン酸ジアミド、マレイン酸−Ｎ−モノエチル
アミド、マレイン酸−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミド、マレイ
ン酸−Ｎ−モノブチルアミド、マレイン酸−Ｎ，Ｎ−ジ
エチルアミド、フマル酸モノアミド、フマル酸ジアミ
ド、フマル酸−Ｎ−モノエチルアミド、フマル酸−Ｎ，
Ｎ−ジエチルアミド、フマル酸−Ｎ−モノブチルアミ
ド、フマル酸−Ｎ，Ｎ−ジブチルアミド、マレイミド、
Ｎ−ブチルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、アク
リル酸ナトリウム、メタクリル酸ナトリウム、アクリル
酸カリウム、メタクリル酸カリウム等を挙げることがで
き、これらは１種あるいは２種以上併用することもあ
る。これらの中では無水マレイン酸を使用することが好
ましい。
【００２２】上記変性単量体をポリオレフィンにグラフ
トして変性ポリオレフィンを調製する方法としては、公
知の種々の方法を採用することができる。例えば、ポリ
オレフィンと変性単量体とを溶媒の存在下、または不存
在下でラジカル開始剤を添加して、または添加せずに高
温に加熱して反応させることによって行うことができ
る。反応に際してはスチレンのような他のビニルモノマ
ーを共存させてもよい。
【００２３】変性ポリオレフィンにおける変性単量体の
含有量、すなわち変性ポリオレフィンのグラフト率は、
通常、３モル％以下であり、特に１．５モル％以下の範
囲にあるよう調製することが好ましい。また、特に変性
ポリオレフィン単独でエレクトレット化不織布を形成す
る場合は、グラフト率が１モル％以下であるのが好まし
い。
【００２４】変性ポリオレフィンの極限粘度（１３５
℃、デカリン）は、未変性ポリオレフィンとの均一な混
合が容易となり、適度な流動特性を有し、メルトブロー
法による不織布の製造が容易となる点で、０．５〜１．
５ｄｌ／ｇの範囲である。
【００２５】ポリオレフィン組成物における変性ポリオ
レフィン／未変性ポリオレフィンの含有割合は、通常、
重量比で０．１／９９．９〜２０／８０程度であり、好
ましくは１／９９〜５／９５程度である。
【００２６】また、変性ポリオレフィン、またはポリオ
レフィン組成物には、前記変性ポリオレフィンおよび未
変性ポリオレフィン以外に、本発明の目的を損なわない
範囲で、各種の添加剤を配合してもよい。この添加剤と
しては、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、染
料、核剤、充填剤、スリップ剤、アンチブロッキング
剤、滑剤、難燃剤、可塑剤等が挙げられる。
【００２７】このポリオレフィン組成物の調製方法は、
各種の常用の方法を採用することができる。例えば、前
記変性ポリオレフィンおよび未変性ポリオレフィン、な
らびに必要に応じて各種の添加剤を、混合した後、溶融
混練する方法に従って行うことができる。用いられる混
合機としては、例えば、リボンブレンダー、Ｖ型ブレン
ダー、タンブラー、ヘンシェルミキサー等があげられ
る。また、溶融混練は、例えば、一軸または二軸押出
機、バンバリーミキサー、ニーダー、二本ロール等で溶
融混練する方法等を用いて行うことができる。
【００２８】本発明のエレクトレット化不織布の製造
は、まず、前記変性ポリオレフィン単独、またはポリオ
レフィン組成物を押出機等に供給して加熱溶融、混練
し、多数の細孔を有するメルトブロー用ダイから微細な
樹脂流として押出す。押し出された樹脂流を高速の加熱
気体流と接触させて冷却、固化させて、微細な繊維径の
不連続繊維に形成し、この繊維を多孔性支持体上に集積
させることにより行うことができる。
【００２９】変性ポリオレフィン単独、またはポリオレ
フィン組成物の溶融、混練における加熱温度は、ポリオ
レフィン組成物の主成分であるポリオレフィンの融点に
よって適宜調整される。ポリオレフィンが減成して低分
子量化せず、良好な機械的強度を有する不織布が得ら
れ、また、溶融されたポリオレフィン組成物の溶融粘度
が適度で溶融成形が容易となる点で、通常、２００〜３
５０℃程度、特に、２２０〜３００℃の範囲で行うこと
が好ましい。
【００３０】溶融混練および押出の吐出量は、通常、１
０〜１３０ｋｇ／Ｈｒ程度である。
【００３１】メルトブロー用ダイは、溶融された変性ポ
リオレフィン単独、または溶融されたポリオレフィン組
成物を吐出する細孔を先端リップ部に、多数有するもの
であり、通常、幅１０００〜２０００ｍｍのものであ
る。この細孔は、先端リップ部に、通常、８００〜３０
００個穿設されており、その孔径は、通常、０．５ｍｍ
程度である。
【００３２】また、メルトブロー用ダイから押し出され
る溶融変性ポリオレフィンまたは溶融ポリオレフィン組
成物は、高速度の加熱気体と接触し、溶融樹脂組成物流
は分割されると共に、溶融状態でドラフトされ、繊維長
方向へ引き延ばされると共に、さらに繊維径の微細化が
進行する。そのため、メルトブロー用ダイは、高速の加
熱気体流を導入し、ダイの内部またはダイの外部で、溶
融されたポリオレフィン組成物と加熱気体流とを接触さ
せて微細な不連続単繊維に成形する装置を有する。この
装置は、メルトブロー用ダイの内部に加熱気体流の吹出
口を配設してなるものでもよいし、メルトブロー用ダイ
の先端リップ外側に溶融されたポリオレフィン組成物に
加熱気体流を吹き付けるように加熱気体流の吹出口を配
設してなるものでもよい。
【００３３】加熱気体は、特に制限されず、コストの点
で加熱空気が一般に使用されるが、樹脂の劣化を防止す
るために加熱された不活性気体を使用してもよい。加熱
気体流の温度は、通常、２００〜３６０℃、特に好まし
くは２３０〜３１０℃で、溶融されたポリオレフィン組
成物の温度より少なくとも１０℃程度は高いことが好ま
しい。また、加熱気体流の流速は、通常、１００〜６０
０ｍ／ｓｅｃ、特に２００〜４００ｍ／ｓｅｃ程度であ
ることが望ましい。
【００３４】メルトブロー用ダイから吐出される微細な
不連続単繊維を、多孔性支持体上に集積させてウエッブ
状のメルトブロー法不織布を得ることができる。この多
孔性支持体として、例えば、ステンレス製、ポリエステ
ル製等の網目構造体等を用いることができる。
【００３５】本発明のエレクトレット化不織布は、以上
のようにして得られるメルトブロー法不織布に直流電圧
を印加して製造することができる。印加される直流電圧
値は、使用する電極の形状、電極間距離等、また、エレ
クトレット化不織布に要求される帯電電荷量、処理速度
等に従って適宜選択される。例えば、電極間距離が８ｍ
ｍの場合、少なくとも５ｋＶ、好ましくは６〜２０ｋＶ
の直流電圧をメルトブローン法不織布に印加して行うこ
とができる。
【００３６】直流電圧の印加は、いずれの方法に従って
行ってもよく、特に制限されない。例えば、メルトブロ
ーン法不織布を直流電圧を印加した一対の電極間に通し
て行う方法；不織布の表面にコロナ放電やパルス状高電
圧を加える方法；不織布の表裏両面を他の誘電体で保持
し、両面に直流高電圧を加える方法；光照射しながら電
圧を加える方法などいずれの方法によって行ってもよ
い。
【００３７】本発明のエレクトレット化不織布の目付量
は、適度な通気性を有し、強度の高いエレクトレット化
不織布が得られ、また、局部的な目付量のばらつきが少
ない点で、５〜１００ｇ／ｍ2 であり、特に１０〜８０
ｇ／ｍ2 の範囲が好ましい。また不織布を構成する繊維
の平均繊維径は、適度な通気性を有し、微細な粉塵に対
する集塵性が良好である点で、０．５〜１０μｍ、特に
好ましくは１〜６μｍの範囲であり、繊維長は、通常、
５０〜４００ｍｍ程度である。ここで、本発明におい
て、平均繊維径とは、繊維試料表面の電子顕微鏡写真
（５００倍）を撮影し、得られた写真上で３０本の繊維
を任意に選び、その各繊維の繊維径をノギス等を用いて
測定し、各繊維径の測定値の平均値を計算して求めた。
【００３８】本発明のエレクトレット化不織布の平均表
面電荷密度は、０．５〜５×１０-9クーロン／ｃｍ2 で
ある。エレクトレット化不織布の帯電電荷量が小さ過ぎ
ると、十分なエレクトレット化の効果が得られず、一
方、大き過ぎても集塵性能はさほど変わらない。
【００３９】また、本発明のエレクトレット化不織布の
嵩密度は、十分な強度を有するため、取扱が容易であ
り、しかも十分な通気性を有するエレクトレット化不織
布が得られる点で、０．０５〜０．４０ｇ／ｃｍ3 であ
り、好ましくは０．０６〜０．２０ｇ／ｃｍ3 である。
【００４０】本発明のエレクトレット化不織布の厚さ
は、目付量と嵩密度にしたがって決定されるが、通常、
０．０５〜２ｍｍ程度である。また、エレクトレット化
不織布の構成材である単繊維を形成する樹脂の極限粘度
［η］（１３５℃、デカリン）は、０．３〜１．５ｄｌ
／ｇであり、好ましくは０．５〜１．０ｄｌ／ｇであ
る。
【００４１】本発明のエレクトレット化不織布は、その
ままで用いてもよいし、少なくとも片面に補強層を積層
して用いてもよい。補強層を積層すれば、高強度、かつ
高剛性のエレクトレット化不織布が得られる。そのた
め、本発明のエレクトレット化不織布を用いてフィルタ
ーを製造する際に、プリーツ加工等における加工性が良
好となり、また、フィルターとして用いた場合の通気抵
抗による変形が防止できる点で、好ましい。この補強層
としては、例えば、紙、ポリエチレンテレフタレート、
ナイロン、ポリプロピレン等の合成樹脂からなる織布、
不織布、ネット等が挙げられる。
【００４２】本発明のエレクトレット化不織布は、その
高い捕集性能を生かし、特に、高温、高湿度下での捕集
性能が長寿命であることを生かして、エアーフィルター
等の用途に好適である。例えば、エアコン、空気清浄
機、掃除機、ファンヒーター、一般空調機器用、自動車
室内用等のエアフィルター、あるいは産業用および家庭
用エアーマスクなどとして好適に使用することができ
る。
【００４３】本発明のエレクトレット化不織布からなる
フィルター材料は、微細な粉塵の除去を目的とした、前
記エアコン、空気清浄機、掃除機、ファンヒーター、一
般空調機器用、自動車室内用等のエアフィルターとして
好適に使用することができる。
【００４４】このフィルター材料の製造は、本発明のエ
レクトレット化不織布を、金属、紙、不織布、熱硬化性
樹脂、熱可塑性樹脂等からなる枠に嵌め込む方法、接着
剤またはホットメルトで固定する方法、あるいはプリー
ツ加工に襞折状としたものを前記枠で固定する方法、な
どの種々の方法で製造することができる。
【００４５】また、このフィルター材料は、高温高湿度
下で使用されるエアーフィルターとして用いた場合、所
期の捕集性能が高いだけでなく、その捕集性能が持続
し、フィルターの寿命が長いため、有用である。
【００４６】また、本発明のエレクトレット化不織布か
らなるエアーマスク用材料は、微細な粉塵やバクテリ
ア、ウイルス等の細菌類の除去を目的とした、産業用お
よび家庭用のエアマスクとして、好適に使用することが
できる。
【００４７】本発明のエアーマスク用材料の製造は、本
発明のエレクトレット化不織布を他の不織布等と積層
し、マスクの形状に裁断して製造することができる。
【００４８】また、本発明のエアーマスク用材料は、捕
集性能が高いため、より圧力損失の低減を図ることがで
き、長時間の装着においても息苦しくないマスクを提供
することができる。
【００４９】
【実施例】次に、実施例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明はその要旨を越えない限りこれら
実施例になんら制約されるものではない。
【００５０】（実施例１） 密度０．９１ｇ／ｃｍ3 、ＭＦＲが８００ｇ／１０分
（ＡＳＴＭ Ｄ １２３８）のポリプロピレン（Ａ）９
７重量部と、無水マレイン酸変性ポリプロピレン（Ｂ）
（無水マレイン酸のグラフト量：２．７重量％、固有粘
度：０．３ｄｌ／ｇ）３重量部とを、タンブラーブレン
ダーで混合してポリオレフィン組成物（組成物Ｉ）を調
製した。この組成物中の無水マレイン酸の量は、３．９
×１０-2モル％であった。次に、この組成物Ｉを６５ｍ
ｍφの単軸押出機に投入し、３１０℃で溶融させ、押出
機の先端に接続されたメルトブロー用ダイから２０ｋｇ
／ｈｒの吐出量で押出すとともに引き取り速度１３ｍ／
ｍｉｎで引き取り、メルトブロー不織布に成形した。使
用したメルトブロー用ダイは、ダイ幅：１．３ｍでダイ
全幅にわたって２列の成形孔が開口されており、また、
メルトブロー用ダイには、３２０℃の加熱空気を５００
ｍ3 ／ｈｒの流量で注入した。得られたメルトブロー不
織布の厚さは約０．２５ｍｍ、目付量は２０ｇ／ｍ2、
嵩密度は０．０８５ｇ／ｃｍ3 であった。また、不織布
を構成する繊維を顕微鏡で観察して平均繊維径を測定し
たところ、４μｍであった。また、この繊維を形成する
樹脂の［η］は０．５８ｄｌ／ｇであった。
【００５１】得られたメルトブローン不織布を、針状電
極を長さ方向に１２ｍｍ間隔で２列に配列して構成して
なる電極に、−１８ｋＶの直流電圧を印加しながら、２
０ｍ／ｍｉｎの速度で連続的に通過させて、エレクトレ
ット化メルトブローン不織布を製造した。得られたエレ
クトレット化メルトブローン不織布の平均表面電荷量を
測定したところ、１．２×１０-9クーロン／ｃｍ2 であ
った。なお、この平均表面電荷量は、理化学研究所製の
表面電荷密度測定装置を用い、面積１ｃｍ2 の電極プロ
ーブを不織布表面に接触させて測定した。
【００５２】このエレクトレット化メルトブローン不織
布から３０×３０ｃｍの試料を多数切り出してフィルタ
ーとし、まず、下記の方法にしたがって捕集効率を測定
した。一方、温度８０℃、湿度９０％の恒温恒湿槽にフ
ィルターを入れ、８４時間後、および３０５時間後に５
個づつ取り出し、温度２３℃、湿度５０％の室内で１時
間状態調節した後、同様に捕集効率を測定した。測定結
果は、各時間とも５個の測定値の平均値で表示した。結
果を表１に示す。
【００５３】捕集効率の測定 図１に概略を示す装置を用い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Ｎａ
Ｃｌ粒子（粒径：０．３μｍ）をエアーフィルター２を
通じた清浄な空気を導入したチャンバー３内に供給し
た。該チャンバー３内のＮａＣｌの濃度が一定（２〜６
×１０6 個／ｃｍ3 ）になった後、吸引装置４により、
チャンバー３の底部に配置したフィルター試料５を介し
て矢印Ａの方向に吸引し、フィルター通過風速が一定速
度（ｖ＝１０ｃｍ／ｓｅｃ）となった時のフィルター試
料５の上流６および下流７側におけるＮａＣｌ粒子濃度
ＣinおよびＣout をそれぞれパーティクルカウンター
（リオン社製、ＫＣ−０１Ｂ）８ａ、８ｂによって測定
し、下記式によって捕集効率を求めた。９は流速計、１
０は流量調節バルブである。
【００５４】 捕集効率Ｅ＝（１−Ｃout ／Ｃin）×１００ ［％］
【００５５】（実施例２） 実施例１の組成物Ｉにおいて、ポリプロピレン（Ａ）／
（無水マレイン酸グラフト変性ポリプロピレン（Ｂ））
の配合比を９５／５に変更する以外は、実施例１と同様
にしてエレクトレット化不織布を製造し、さらに、フィ
ルターを作成した。フィルターの作成に用いた組成物中
の無水マレイン酸の含有量は、６．５×１０-2モル％で
あった。得られたフィルターの嵩密度は０．０９１ｇ／
ｃｍ3 、平均表面電荷密度は１．４××１０-9クーロン
／ｃｍ2 、繊維を形成する樹脂の［η］は０．５７ｄｌ
／ｇ、平均繊維径は４μｍであった。また、フィルター
の初期捕集効率、ならびに恒温恒湿槽にて放置後の捕集
効率を測定した。結果を表１に示す。
【００５６】（実施例３） 実施例１の組成物Ｉにおいて、ポリプロピレン（Ａ）／
（無水マレイン酸グラフト変性ポリプロピレン（Ｂ））
の配合比を９０／１０に変更する以外は、実施例１と同
様にしてエレクトレット化不織布を製造し、さらに、フ
ィルターを作成した。フィルターの作成に用いた組成物
中の無水マレイン酸の含有量は、０．１３モル％であっ
た。得られたフィルターの嵩密度は０．０８４ｇ／ｃｍ
3 、平均表面電荷密度は１．１××１０-9クーロン／ｃ
ｍ2 、繊維を形成する樹脂の［η］は０．５４ｄｌ／
ｇ、平均繊維径は４μｍであった。また、フィルターの
初期捕集効率、ならびに恒温恒湿槽にて放置後の捕集効
率を測定した。結果を表１に示す。
【００５７】（比較例１） 実施例１の組成物Ｉの代わりに、ポリプロピレン（Ａ）
のみを用いる以外は、実施例１と同様にしてエレクトレ
ット化不織布を製造し、さらに、フィルターを作成し
た。得られたフィルターの嵩密度は０．０８６ｇ／ｃｍ
3 、平均表面電荷密度は０．９××１０-9クーロン／ｃ
ｍ2 、繊維を形成する樹脂の［η］は０．６０ｄｌ／
ｇ、平均繊維径は４μｍであった。また、フィルターの
初期捕集効率、ならびに恒温恒湿槽にて放置後の捕集効
率を測定した。結果を表１に示す。
【００５８】（比較例２） エレクトレット化処理をしない以外は、実施例１と同様
にして不織布を製造し、さらに、フィルターを作成し
た。得られたフィルターの嵩密度は０．０８５ｇ／ｃｍ
3 、平均表面電荷密度は０．０３×１０-9クーロン／ｃ
ｍ2 、繊維を形成する樹脂の［η］は０．５８ｄｌ／
ｇ、平均繊維径は４μｍであった。また、フィルターの
初期捕集効率、ならびに恒温恒湿槽にて放置後の捕集効
率を測定した。結果を表１に示す。
【００５９】 表１ ［風速１０ｃｍ／ｓｅｃにおける捕集効率 ％］ ┌───────┬────────┬─────────────────┐ │ │ │ ８０℃、９０％ＲＨ放置後 │ │ │ 初 期 ├────────┬────────┤ │ │ │ ８４時間後 │ ３０５時間後 │ ├───────┼────────┼────────┼────────┤ │ 実施例 １ │ ６２．６ │ ４５．５ │ ４４．７ │ ├───────┼────────┼────────┼────────┤ │ ２ │ ７６．６ │ ６３．２ │ ６２．８ │ ├───────┼────────┼────────┼────────┤ │ ３ │ ５９．５ │ ４９．８ │ ４８．９ │ ├───────┼────────┼────────┼────────┤ │ 比較例 １ │ ４４．４ │ ２２．７ │ ２０．５ │ ├───────┼────────┼────────┼────────┤ │ ２ │ １０．７ │ − │ − │ └───────┴────────┴────────┴────────┘
【００６０】
【発明の効果】本発明のエレクトレット化不織布は、初
期の電荷密度が高いだけでなく、特に高温、高湿度下に
おいても電荷の放出が少ない。従って、高温高湿度下で
使用されるエアーフィルターとして用いた場合、初期の
捕集性能が高いだけでなく、その性能が持続し、フィル
ターの寿命が長い。また、本発明のエレクトレット化不
織布の製造方法によれば、このエレクトレット化不織布
を低コストで製造することができる。また、本発明のフ
ィルター材料およびエアーマスク用材料は、前記エレク
トレット化不織布からなるものであるため、初期捕集効
率が高く、さらに高温高湿下における捕集性能の持続性
に優れるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例における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 吸引装置 ５ フィルター試料 ６ 上流 ７ 下流 ８ａ、８ｂ パーティクルカウンター ９ 流速計 １０ 流量調節バルブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水 戸 正 之 山口県玖珂郡和木町和木六丁目１番２号 三井石油化学工業株式会社内 (72)発明者 高 田 征 洋 山口県玖珂郡和木町和木六丁目１番２号 三井石油化学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−211027（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−319015（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−168953（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−51310（ＪＰ，Ａ)

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】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種の変性単量体でグラフト変性され
    た、極限粘度［η］が０．１〜３．０ｄｌ／ｇである変
    性ポリオレフィンを含み、前記変性単量体を１モル％以
    下含む重合体組成物をメルトブロー法により不織布に形
    成した後、直流電圧を印加してなるエレクトレット化不
    織布であって、単繊維の平均繊維径が０．５〜１００μ
    ｍであって、かつ目付量５〜１００ｇ／ｍ2 、嵩密度
    ０．０５〜０．４０ｇ／ｃｍ3 、および平均表面電荷
    １．１×１０-9クーロン／ｃｍ2 以上であるエレクトレ
    ット化不織布。
  2. 【請求項２】前記重合体組成物が、極限粘度［η］が
    ０．３〜１．５ｄｌ／ｇであるものである請求項１に記
    載のエレクトレット化不織布。
  3. 【請求項３】前記変性ポリオレフィンが、変性ポリプロ
    ピレンである請求項１または２に記載のエレクトレット
    化不織布。
  4. 【請求項４】前記重合体組成物が、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種の変性単量
    体でグラフト変性された変性ポリオレフィンと未変性ポ
    リオレフィンを含むものである請求項１〜３のいずれか
    に記載のエレクトレット化不織布。
  5. 【請求項５】前記未変性ポリオレフィンが、ポリプロピ
    レンである請求項４に記載のエレクトレット化不織布。
  6. 【請求項６】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種の変性単量体でグラフト変性され
    た変性ポリオレフィンを含む重合体組成物であって、前
    記変性単量体を１モル％以下含む重合体組成物を、メル
    トブロー法により不織布に形成した後、該不織布に直流
    電圧を印加してなる、請求項１に記載のエレクトレット
    化不織布の製造方法。
  7. 【請求項７】請求項１または４のエレクトレット化不織
    布からなるフィルター材料。
  8. 【請求項８】請求項１または４のエレクトレット化不織
    布からなるエアーマスク材料。
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