CN115720528A - 驻极体纤维片以及叠层片和过滤器 - Google Patents

驻极体纤维片以及叠层片和过滤器 Download PDF

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Abstract

本发明的目的是提供适合用于空气过滤器等的、具有高捕集性能的驻极体纤维片。本发明是一种驻极体纤维片，是由聚烯烃系树脂纤维制成的驻极体纤维片，上述聚烯烃系树脂纤维由含有高结晶性聚烯烃树脂和低结晶性聚烯烃树脂的聚烯烃系树脂组合物构成，上述聚烯烃系树脂组合物中的低结晶性聚烯烃树脂的质量相对于高结晶性聚烯烃系树脂与低结晶性聚烯烃树脂的合计质量的比例为0.5质量％以上且10质量％以下，在上述驻极体纤维片中包含受阻胺系化合物0.1质量％以上且5.0质量％以下。

Description

驻极体纤维片以及叠层片和过滤器
技术领域
本发明涉及驻极体纤维片。进一步详细而言，本发明涉及捕集性能优异的驻极体纤维片、以及含有该驻极体纤维片的叠层片和过滤器。
背景技术
一直以来，为了除去气体中的花粉、尘等，使用了空气过滤器，作为该空气过滤器的滤材，多使用无纺织物。
一般而言，在使用了无纺织物的过滤器中，难以在使捕集效率高的同时使压力损失低，因此进行了将无纺织物进行驻极体加工而制成驻极体纤维片，除了物理作用以外还利用静电作用，从而获得在作为过滤器的构成要素而使用的情况下适合的无纺织物的尝试。
例如，提出了在使无纺织物接触接地电极的状态下，一边使该接地电极和无纺织物一起移动，一边用非接触型施加电极进行高压施加而连续地制成驻极体纤维片的驻极体无纺织物的制造方法(参照专利文献1)。此外，作为使水与纤维接触使其带电的方法，提出了：对无纺织物使水的喷流或水滴流以对于水渗透到无纺织物内部而言充分的压力进行喷雾而制成驻极体纤维片，使正极性和负极性的电荷均匀地混合存在的方法(参照专利文献2)；使无纺织物从狭缝状的喷嘴上通过，用喷嘴将水吸引从而使水渗透到纤维片，使正极性和负极性的电荷均匀地混合存在的方法(参照专利文献3)那样的、所谓液压充电法。
此外，除它们以外，还提出了对构成无纺织物的纤维的高分子聚合物混配选自受阻胺系、含氮受阻酚系、金属盐受阻酚系和酚系的稳定剂中的至少1种稳定剂，并且来自100℃以上的温度下的热刺激去极化电流的陷阱电荷量为2.0×10-10库仑/cm2以上这样的耐热性驻极体材料(参照专利文献4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭61-289177号公报
专利文献2：美国专利第6119691号说明书
专利文献3：日本特开2003-3367号公报
专利文献4：日本特开昭63-280408号公报
发明内容
发明所要解决的课题
如上述专利文献1～4所记载的提案那样，虽然通过将无纺织物制成驻极体纤维片，可以使捕集性能某种程度上提高，但是例如在作为过滤器而使用时，要求捕集性能进一步的提高。
因此，本发明的课题是着眼于上述那样的问题，鉴于以往的驻极体技术的课题，提供具有更高捕集性能的驻极体纤维片。
用于解决课题的方法
本发明人等反复进行了深入研究，结果发现了，通过在由具有一定结晶性的聚烯烃系树脂制成的纤维中添加特定量的低结晶性聚烯烃树脂而使聚烯烃系树脂的结晶度降低，从而纤维中的非晶区域扩大。另一方面，获得了仅通过添加特定量的低结晶性聚烯烃树脂，作为过滤器而使用时的热稳定性不充分这样的认识。因此，进一步进行了研究，结果获得了下述认识：除了这些聚烯烃系树脂以外还混合了特定量的受阻胺系化合物的驻极体纤维片不仅可以大幅提高捕集性能，而且进一步高温下的驻极体热稳定性也优异。
本发明是基于这些认识而完成的，根据本发明，提供以下发明。
本发明的驻极体纤维片是由聚烯烃系树脂纤维制成的驻极体纤维片，上述聚烯烃系树脂纤维由含有高结晶性聚烯烃树脂和低结晶性聚烯烃树脂的聚烯烃系树脂组合物构成，上述聚烯烃系树脂组合物中的低结晶性聚烯烃树脂的质量相对于高结晶性聚烯烃系树脂与低结晶性聚烯烃树脂的合计质量的比例为0.5质量％以上且10质量％以下，在上述驻极体纤维片中包含受阻胺系化合物0.1质量％以上且5.0质量％以下。
根据本发明的驻极体纤维片的优选的方案，上述驻极体纤维片的QF值为0.12Pa-1以上。
根据本发明的驻极体纤维片的优选的方案，上述驻极体纤维片的平均单纤维直径为0.1μm以上且8.0μm以下。
根据本发明的驻极体纤维片的另一方案，是由聚烯烃系树脂纤维制成的驻极体纤维片，驻极体纤维片的内消旋五单元组分率(mesopentad fraction)为85mol％以上且95mol％以下，在上述驻极体纤维片中包含受阻胺系化合物0.1质量％以上且5.0质量％以下。
此外，本发明的叠层片含有至少1层本发明的驻极体纤维片。
进一步，本发明的过滤器包含本发明的驻极体纤维片。
发明的效果
根据本发明，由于是在高结晶性聚烯烃系树脂中添加特定量的低结晶性聚烯烃树脂，包含特定量的受阻胺系化合物的驻极体纤维片，因此可以获得具有迄今为止没有的高捕集性能和高热稳定性的驻极体纤维片、叠层片、以及过滤器。
附图说明
图1为例示测定捕集效率和压力损失的装置的概略侧视图。
具体实施方式
本发明的驻极体纤维片是由聚烯烃系树脂纤维制成的驻极体纤维片，上述聚烯烃系树脂纤维由含有高结晶性聚烯烃树脂和低结晶性聚烯烃树脂的聚烯烃系树脂组合物构成，上述聚烯烃系树脂组合物中的低结晶性聚烯烃树脂的质量相对于高结晶性聚烯烃系树脂与低结晶性聚烯烃树脂的合计质量的比例为0.5质量％以上且10质量％以下，在上述驻极体纤维片中包含受阻胺系化合物0.1质量％以上且5.0质量％以下。以下，对其构成要素详细说明，但本发明只要不超出其主旨，就不受以下说明的范围任何限定。
[聚烯烃系树脂纤维]
首先，本发明的驻极体纤维片由聚烯烃系树脂纤维制成，上述聚烯烃系树脂纤维由含有高结晶性聚烯烃树脂和低结晶性聚烯烃树脂的聚烯烃系树脂组合物构成。通过将由体积电阻率高、吸水性低的聚烯烃系树脂组合物构成的纤维作为构成驻极体纤维片的纤维而使用，从而可以使将纤维片进行了驻极体加工时的带电性和电荷保持性强，可以通过这些效果来实现高捕集效率。
在本发明中，作为聚烯烃系树脂组合物，可举出聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯和聚甲基戊烯等均聚物等。此外，也可以使用在这些均聚物中共聚了不同成分的共聚物、不同的2种以上聚合物掺混品等树脂。它们之中，从带电保持性的观点考虑，优选使用聚丙烯系树脂和聚甲基戊烯系树脂。特别是，从可以便宜地利用、纤维直径的细径化容易这样的观点考虑，优选使用聚丙烯系树脂。另外，在本发明中，所谓称为“聚丙烯系树脂”或“聚乙烯系树脂”等的树脂，是指聚丙烯(或聚乙烯)的均聚物、与其它成分的共聚物(共聚物)和与不同种树脂的聚合物掺混物等树脂之中的、聚丙烯均聚物(聚乙烯均聚物)和含有丙烯单元(乙烯单元)80质量％以上的树脂。关于其它聚烯烃系树脂也同样。
聚烯烃系树脂组合物如上述那样，含有高结晶性聚烯烃树脂和低结晶性聚烯烃树脂。另外，在本发明中，所谓低结晶性聚烯烃树脂，表示内消旋五单元组分率(mmmm)为60摩尔％以下、更优选为30摩尔％以上且60摩尔％以下的树脂，高结晶性聚烯烃树脂表示熔点为155℃以上的通用聚烯烃。
本发明的聚烯烃系树脂组合物中的低结晶性聚烯烃树脂的质量比例相对于高结晶性聚烯烃系树脂与低结晶性聚烯烃树脂的合计质量为0.5质量％以上且10质量％以下。通过使上述质量比例为0.5质量％以上，优选为1质量％以上，从而可以使驻极体纤维片的捕集效率提高。另一方面，通过使上述质量比例为10质量％以下，优选为5质量％以下，更优选为3质量％以下，从而可以获得低压损/高捕集效率的驻极体纤维片。
本发明的聚烯烃树脂组合物中的高结晶性聚烯烃树脂与低结晶性聚烯烃树脂的质量比能够由驻极体纤维片分析。可举出例如使驻极体纤维片溶解于溶剂，进行所得的提取液的13C-NMR测定，由内消旋五单元组分率判断的方法。
本发明的高结晶性聚烯烃树脂优选基于JIS K7210-1：2014“塑料-热塑性塑料的熔体质量流动速率(MFR)和熔体体积流动速率(MVR)的求法-第1部：标准试验方法(プラスチック－熱可塑性プラスチックのメルトマスフローレイト(MFR)及びメルトボリュームフローレイト(MVR)の求め方－第1部：標準的試験方法)”的“8A法：质量测定法(8A法：質量測定法)”，在温度230℃、荷重2.16kg、测定时间10分钟的条件下测定的熔体流动速率(MFR)为50g/10分钟以上且2500g/10分钟以下。通过使高结晶性聚烯烃树脂的熔体流动速率优选为50g/10分钟以上，更优选为150g/10分钟以上，从而构成驻极体纤维片的纤维的细径化变得容易。另一方面，通过使高结晶性聚烯烃树脂的熔体流动速率优选为2500g/10分钟以下，更优选为2000g/10分钟以下，从而可以使纤维片的强度提高。
此外，在本发明中，低结晶性聚烯烃树脂只要满足上述内消旋五单元组分率的条件，就没有特别限定，进一步，优选为基于JIS K7210-1：2014“塑料-热塑性塑料的熔体质量流动速率(MFR)和熔体体积流动速率(MVR)的求法-第1部：标准试验方法(プラスチック－熱可塑性プラスチックのメルトマスフローレイト(MFR)及びメルトボリュームフローレイト(MVR)の求め方－第1部：標準的試験方法)”的“8A法：质量测定法(8A法：質量測定法)”，在温度230℃、荷重2.16kg、测定时间10分钟的条件下测定的熔体流动速率(MFR)为300g/10分钟以上且3000g/10分钟以下的树脂。这样的树脂例如有出光兴产株式会社制低结晶性聚丙烯“L-MODU”(注册商标)S400、S600等。
进一步，在本发明所使用的聚烯烃系树脂组合物中，只要不损害本发明的效果，就可以在聚烯烃系树脂纤维中添加热稳定剂、耐候剂和阻聚剂等添加剂。
本发明的驻极体纤维片所使用的聚烯烃系树脂纤维可以为由上述聚烯烃系树脂组合物制成的复合纤维，例如，可以采用芯鞘型、偏心芯鞘型、并列型、分割型、海岛型、合金型等的复合纤维的形态。
此外，聚烯烃系树脂纤维优选其平均单纤维直径为0.1μm以上且8.0μm以下。通过使平均单纤维直径优选为0.1μm以上，更优选为0.3μm以上，进一步优选为0.5μm以上，从而可以使纤维片的强度提高。另一方面，通过为8.0μm以下，更优选为7.0μm以下，进一步优选为5.0μm以下，从而可以使驻极体纤维片的捕集效率提高。
另外，本发明中的驻极体纤维片所使用的聚烯烃系树脂纤维的平均单纤维直径是指，从纤维片的宽度方向3点(侧端部2点和中央1点)将其沿长度方向每5cm取样取5点、合计15点，取15个3mm×3mm的测定样品，用扫描型电子显微镜(例如，株式会社キーエンス社制“VHX-D500”等)将倍率调节为3000倍，从采集的测定样品拍摄纤维表面照片各1张，共计15张。对照片中的纤维直径(单纤维直径)可以清晰确认的纤维测定单纤维直径，将进行了平均的值的小数点以后第2位四舍五入而获得的值。
[受阻胺系化合物]
接下来，本发明的驻极体纤维片在驻极体纤维片中含有受阻胺系化合物0.1质量％以上且5.0质量％以下。通过含有受阻胺系化合物0.1质量％以上，优选为0.7质量％以上，可以获得实施了驻极体加工时的带电性、电荷保持性优异的驻极体纤维片。另一方面，通过含有受阻胺系化合物5.0质量％以下，优选为3.0质量％以下，从而能够以更低成本使上述带电性和电荷保持性表现。
受阻胺系化合物的含量例如可以如以下那样操作而求出。即，在将纤维片用甲醇/氯仿混合溶液进行索氏提取后，对该提取物反复进行HPLC分取，对各分取物通过IR测定、GC测定、GC/MS测定、MALDI-MS测定、1H-NMR测定、和13C-NMR测定来确认结构。将包含该添加剂的分取物的质量进行合计，求出相对于纤维片整体的比例，将其设为受阻胺系化合物的含量。
本发明所使用的受阻胺系化合物为具有以下通式(1)所示的结构单元的化合物。
Figure BDA0004013668330000071
在通式(1)中，R1为氢原子、甲基，＊表示结合部。
作为具有该结构的受阻胺系化合物，可举出例如，聚[(6-(1,1,3,3-四甲基丁基)亚氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二基)((2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基)六亚甲基((2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基)](BASF·ジャパン(株)制、“キマソーブ”(注册商标)944LD)、二丁基胺与1,3,5-三嗪与N,N’-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基-1,6-己二胺与N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丁基胺的缩聚物(BASF·ジャパン(株)制、“キマソーブ”(注册商标)2020)、琥珀酸二甲基-1-(2-羟基乙基)-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶缩聚物(BASFジャパン(株)制、“チヌビン”(注册商标)622LD)、和2-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)-2-正丁基丙二酸双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)(BASFジャパン(株)制、“チヌビン”(注册商标)144)等。
进一步，本发明的驻极体纤维片也优选在驻极体纤维片中含有三嗪系化合物0.1质量％以上且5.0质量％以下。通过含有三嗪系化合物0.1质量％以上、更优选为0.7质量％以上，从而可以获得实施了驻极体加工时的带电性、电荷保持性优异的驻极体纤维片。另一方面，通过含有三嗪系化合物5.0质量％以下，优选为3.0质量％以下，从而能够以更低成本使上述带电性和电荷保持性表现。
在本发明中，三嗪系化合物的含量与受阻胺系化合物同样地，例如，可以如以下那样操作而求出。即，在将纤维片用甲醇/氯仿混合溶液进行索氏提取后，对该提取物反复进行HPLC分取，对各分取物通过IR测定、GC测定、GC/MS测定、MALDI-MS测定、1H-NMR测定、和13C-NMR测定来确认结构。将包含该三嗪系化合物的分取物的质量进行合计，求出相对于纤维片整体的比例，将其作为三嗪系化合物的含量。
本发明所使用的三嗪系化合物为具有以下通式(2)所示的三嗪环结构的化合物。
Figure BDA0004013668330000081
另外，在通式(2)中，＊表示结合部。
作为具有该三嗪环结构的三嗪系化合物，可以举出例如，聚[(6-(1,1,3,3-四甲基丁基)亚氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二基)((2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基)六亚甲基((2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基)](BASFジャパン(株)制、“キマソーブ”(注册商标)944LD)、二丁基胺与1,3,5-三嗪与N,N’-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基-1,6-己二胺与N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丁基胺的缩聚物(BASF·ジャパン(株)制、“キマソーブ”(注册商标)2020)、和2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-((己基)氧基)-苯酚(BASFジャパン(株)制、“チヌビン”(注册商标)1577ED等。
另外，这些受阻胺系化合物、三嗪系化合物之中，使用具有通式(1)、(2)两者的结构的化合物可以减少添加在纤维片中的化合物量，能够以低成本表现带电性和电荷保持性，因此是更优选的。这样的化合物例如为聚[(6-(1,1,3,3-四甲基丁基)亚氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二基)((2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基)六亚甲基((2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基)](BASFジャパン(株)制、“キマソーブ”(注册商标)944LD)、二丁基胺与1,3,5-三嗪与N,N’-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基-1,6-己二胺与N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丁基胺的缩聚物(BASF·ジャパン(株)制、“キマソーブ”(注册商标)2020)等。
[驻极体纤维片]
本发明的驻极体纤维片优选其目付为3g/m2以上且100g/m2以下。通过使驻极体纤维片的目付为3g/m2以上，更优选为5g/m2以上，进一步优选为10g/m2以上，从而可以使驻极体纤维片的捕集效率提高。另一方面，通过为100g/m2以下，更优选为70g/m2以下，进一步优选为50g/m2以下，从而可以抑制将驻极体纤维片作为过滤器单元而实施了褶皱成型时的褶皱峰的崩溃。
另外，关于本发明中的驻极体纤维片的目付，从驻极体纤维片采集纵×横＝15cm×15cm的样品，测定该样品的质量，将所获得的值换算为每1m2的值，将小数点以后第1位四舍五入，算出纤维片的目付(g/m2)。
本发明的驻极体纤维片的另一方案是由聚烯烃系树脂纤维制成的驻极体纤维片，驻极体纤维片的内消旋五单元组分率为85mol％以上且95mol％以下，在上述驻极体纤维片中包含受阻胺系化合物0.1质量％以上且5.0质量％以下。
在本发明的驻极体纤维片的另一方案中，通过使驻极体纤维片的内消旋五单元组分率为85mol％以上且95mol％以下，更优选为87mol％以上且93mol％以下，进一步优选为89mol以上且91mol％以下，从而能够使带电特性提高，获得高捕集效率。
驻极体纤维片的内消旋五单元组分率能够如上述那样通过13C-NMR测定进行分析。下文对详细的方法进行描述。
在本发明的驻极体纤维片的另一方案中，驻极体纤维片的内消旋五单元组分率通过聚烯烃系树脂纤维由含有高结晶性聚烯烃树脂和低结晶性聚烯烃树脂的聚烯烃系树脂组合物构成，且聚烯烃系树脂组合物中的低结晶性聚烯烃树脂的质量相对于高结晶性聚烯烃系树脂与低结晶性聚烯烃树脂的合计质量的比例为0.5质量％以上且10质量％以下，从而可以为85mol％以上且95mol％以下。
本发明的驻极体纤维片通过采用上述构成，从而兼有高捕集效率和低压力损失。作为这些捕集性能的指标，有QF值(Pa-1)。QF值如以下式子所示那样，表示捕集效率与压力损失的关系，QF值越高，则表示捕集效率越高，压力损失越低。本发明的驻极体纤维片优选QF值为0.12Pa-1以上。
QF值(Pa-1)＝-[ln(1-(捕集效率(％))/100)]/(压力损失(Pa))。
这里，本发明中的驻极体纤维片的捕集效率和压力损失的测定方法是通过以下步骤测定、被算出的值。
(1)在纤维片的宽度方向5处，分别一个个地(共计5个)采集纵×横＝15cm×15cm的测定样品M。
(2)准备图1的概略侧视图所示的捕集效率测定装置。该捕集效率测定装置在放置测定样品M的样品保持件1的上游侧连接有粉尘收纳箱2，在下游侧连接有流量计3、流量调整阀4和鼓风机5。此外，关于样品保持件1，使用粒子计数器6，经由切换旋塞7，可以分别对测定样品M的上游侧的粉尘个数和下游侧的粉尘个数进行测定。
(3)将聚苯乙烯粒子的10％水溶液(例如，ThermoScientific社制“OptiBind，编号：9100079710290”)用蒸馏水稀释到200倍，填充于粉尘收纳箱2。
(4)将测定样品M放置于样品保持件1，对于风量以过滤器通过速度成为4.5m/分钟的方式用流量调整阀4调整，使粉尘浓度在1万～4万个/2.83×10-4m3(0.01ft3)的范围内稳定。
(5)将测定样品M的上游的粉尘个数D和下游的粉尘个数d用粒子计数器6(例如，リオン株式会社制“KC-01D”等)每1个测定样品测定3次，基于JIS K0901：1991的“气体中的粉尘试样捕集用过滤材料的形状、尺寸以及性能试验方法(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)”，使用下述计算式，求出0.3～0.5μm粒子的捕集效率(％)。
捕集效率(％)＝〔1-(d/D)〕×100
(其中，d表示下游粉尘的3次测定总个数，D表示上游的粉尘的3次测定总个数。)
(6)一并由压力计8读取测定样品M的上游与下游的静压差，求出测定样品M的压力损失(Pa)。
(7)算出关于5个测定样品M的捕集效率(％)的平均值，将小数点第4位四舍五入而获得的值设为该驻极体纤维片的捕集效率(％)。
(8)算出关于5个测定样品M的压力损失(Pa)的平均值，将小数点第2位四舍五入而获得的值设为该驻极体纤维片的压力损失(Pa)。
[驻极体纤维片的制造方法]
接着，说明本发明的驻极体纤维片的制造方法。
(1)树脂组合物的调制
构成本发明的驻极体纤维片的聚烯烃系树脂组合物的调制可以使用将高结晶性聚烯烃树脂、低结晶性聚烯烃树脂、和受阻胺系化合物一次地混合的方法、将高结晶性聚烯烃树脂与后述聚烯烃系树脂组合物A混合的方法等。
例如，对于将高结晶性聚烯烃树脂、低结晶性聚烯烃树脂、和受阻胺系化合物一次地混合的方法，有以聚烯烃系树脂组合物中的低结晶性聚烯烃树脂的质量相对于高结晶性聚烯烃系树脂与低结晶性聚烯烃树脂的合计质量的比例为0.5质量％以上且10质量％以下的方式，将高结晶性聚烯烃树脂、低结晶性聚烯烃树脂和受阻胺系化合物的混合物使用双螺杆挤出机等进行挤出的方法。
另一方面，在将高结晶性聚烯烃树脂与聚烯烃系树脂组合物A进行混合的方法中，例如，有使用母料而制作了片料掺混物后挤出的方法。这是准备在规定量的高结晶性聚烯烃树脂、低结晶性聚烯烃树脂的混合物中掺入受阻胺系化合物而成的聚烯烃系树脂组合物A的母料，在其中将高结晶性聚烯烃树脂进行片料掺混而以相对于高结晶性聚烯烃系树脂与低结晶性聚烯烃树脂的合计质量成为0.5质量％以上且10质量％以下的方式，在挤出机内掺入而调制聚烯烃系树脂组合物的方法。
(2)纤维片的形成
接着，由所得的聚烯烃系树脂组合物形成纤维片。纤维片的制造方法不限定于特定的方法，有熔喷法、纺粘法、静电纺丝法等，但在它们之中，从不需要复杂的工序，而可以容易地纺丝/制造适合于驻极体纤维片的强度和捕集效率的提高的、平均单纤维直径为0.1μm以上且8.0μm以下的聚烯烃系树脂纤维这样的观点考虑，优选使用熔喷法。
熔喷法是从具有规定的孔径的熔喷用喷嘴一边使聚烯烃系树脂组合物排出，一边形成丝条，从一定的角度对该排出部喷射热风从而将丝条细径化，使该丝条堆积于捕集部从而形成纤维片的方法。
(3)驻极体加工
进一步，将所得的纤维片进行驻极体加工。作为将本发明涉及的纤维片进行驻极体化的方法，例如，可以使用：在接地电极上使纤维片接触了的状态下，一边使该接地电极与纤维片一起移动，一边用非接触型施加电极进行高压施加而连续地驻极体化的方法；对纤维片使水的喷流或水滴流以对于水渗透到纤维片的内部而言充分的压力进行喷雾而进行驻极体化，使正极性与负极性的电荷均匀地混合存在的方法；或者，使纤维片从狭缝状的喷嘴上通过，用喷嘴将水吸引从而使水渗透到纤维片，使正极性与负极性的电荷均匀地混合存在的方法(液压充电法)等。
[叠层片、过滤器]
本发明的驻极体纤维片由于具有上述那样的特性，因此可以适合制成含有至少1层该驻极体纤维片的叠层片而使用。进而，包含本发明的驻极体纤维片或叠层片的空气过滤器滤材由于可以特别发挥上述高捕集效率，因此是优选的方案之一。
作为从本发明的驻极体纤维片获得空气过滤器滤材的方法，可以使用：使驻极体纤维片与刚性比其高的集料片通过喷射法撒放湿气固化型氨基甲酸酯树脂等而进行贴合的方法；撒放热塑性树脂、热熔合纤维而通过热路径进行贴合的方法等。
该集料片是为了捕集比较大的粉尘，并且与驻极体纤维片接合而获得作为滤材必要的刚性。作为集料片，可以使用例如，由聚酯纤维、聚丙烯纤维、人造丝纤维、玻璃纤维和天然浆粕等制成的无纺织物、编织物等。
上述过滤器滤材可以以片状的状态并入到框材而作为过滤器单元使用。此外，也可以将该过滤器滤材反复进行山折和谷折而实施褶皱加工，作为放置于框材的褶皱状的过滤器单元而使用。
基于以上理由，本发明的空气过滤器优选包含上述驻极体纤维片。更优选该空气过滤器为空调用过滤器、空气净化器用过滤器、或汽车车厢过滤器。即，本发明的驻极体纤维片可以适合用于这些高性能用途的过滤器。
实施例
接下来，基于实施例具体地说明本发明。然而，本发明不仅仅限定于这些实施例。另外，在各物性的测定中，没有特别记载的是基于上述方法而进行测定的。
[测定方法]
(1)聚烯烃树脂的熔点：
利用差示扫描量热计(DSC)测定。一边从20℃以20℃/分钟升温一边获得DSC曲线，设为由熔融引起的吸热峰出现的温度。
(2)驻极体纤维片的目付：
通过上述方法进行了测定。
(3)聚烯烃系树脂纤维的平均单纤维直径：
作为扫描型电子显微镜，使用株式会社キーエンス社制“VHX-D500”进行了测定。
(4)驻极体纤维片的内消旋五单元组分率：
称量各驻极体纤维片的试样63mg，作为溶剂加入邻二氯苯(o-Dichlorobenzene，ODCB)-d4 0.75mL在135℃下使其加温溶解。将该试样溶液用于NMR测定。从由NMR测定结果获得的峰面积值算出各试样的内消旋五单元组分率。关于13C NMR测定条件，如下所述。
13C NMR测定条件
使用装置：ECZ-600R(JEOL RESONANCE制)
探头：SuperCOOL开放型探头
测定方法：single 13C pulse with 1H decoupling(1H解耦的单13C脉冲)
观测核：13C
观测频率：150.9MHz
脉冲宽度：6.20s
锁定溶剂：ODCB-d4
化学位移基准：ODCB-d4(将在最低磁场侧观测到的峰设为133ppm。)
观测宽度：约37900Hz
数据点数：32768
等待时间：10秒
累计次数：2048次
测定温度：135℃
试样转速：15Hz。
(5)驻极体纤维片的捕集效率、压力损失、QF值：
聚苯乙烯粒子的10％水溶液使用了ThermoScientific社制“OptiBind，编号：9100079710290”。此外，捕集效率测定装置的粒子计数器使用了リオン株式会社制“KC-01D”。
(6)热处理前后的捕集效率变化率(热稳定性的评价)：
将驻极体纤维片切割为纵×横＝15cm×15cm，关于各个样品，在设定为130℃的热风干燥机(エスペック株式会社“TABAI PHH-100”)中在悬吊的状态下热处理5分钟。通过上述(4)的方法测定热处理了的样品的捕集效率，将5个测定样品的平均值使用下述计算式，计算出热处理前后的捕集效率变化率。
捕集效率变化率(％)＝(热处理后的捕集效率-热处理前的捕集效率)/热处理前的捕集效率×100。
[聚烯烃系树脂组合物]
在实施例1～8和比较例1～7中，作为聚烯烃系树脂组合物的原料而使用的树脂和化合物如下所述。
·高结晶性聚烯烃树脂：聚丙烯(MFR：1100g/10分钟)
·低结晶性聚烯烃树脂A：出光兴产株式会社制，“L-MODU”(注册商标)S400(MFR：2600g/10分钟)
·低结晶性聚烯烃树脂B：出光兴产株式会社制，“L-MODU”(注册商标)S600(MFR：390g/10分钟)
·受阻胺系化合物：BASFジャパン(株)制，“キマソーブ”(注册商标)944LD(在表1～3中，记载为“chimassorb944”)。
[实施例1]
将高结晶性聚烯烃树脂与低结晶性聚烯烃树脂A以高结晶性聚烯烃树脂：低结晶性聚烯烃树脂A＝99：1的质量比混合，添加受阻胺系化合物1质量％，获得了片料掺混物。接着，将该片料掺混物投入到挤出机的原料料斗中，一边用挤出机进行熔融、混炼一边向齿轮泵供给。将用齿轮泵计量了的聚烯烃系树脂组合物使用直径为0.4mm的排出孔配置在一条直线上的口模，通过熔喷法，在排出量为23.6g/分钟、喷嘴温度为260℃、空气压力为0.07MPa的条件下喷射，调整捕集输送带速度，从而获得了目付为20g/m2的纤维片。接着，对所得的纤维片实施驻极体加工而获得了驻极体纤维片。
关于所得的驻极体纤维片，示于表1中。
[实施例2]
使高结晶性聚烯烃树脂与低结晶性聚烯烃树脂A的混合质量比为高结晶性聚烯烃树脂：低结晶性聚烯烃树脂A＝97：3，除此以外，通过与实施例1同样的方法而获得了驻极体纤维片。
关于所得的驻极体纤维片，示于表1中。
[实施例3]
使高结晶性聚烯烃树脂与低结晶性聚烯烃树脂A的混合质量比为高结晶性聚烯烃树脂：低结晶性聚烯烃树脂A＝99.5：0.5，除此以外，通过与实施例1同样的方法而获得了驻极体纤维片。
关于所得的驻极体纤维片，示于表1中。
[实施例4]
使高结晶性聚烯烃树脂与低结晶性聚烯烃树脂A的混合质量比为高结晶性聚烯烃树脂：低结晶性聚烯烃树脂A＝95：5，除此以外，通过与实施例1同样的方法而获得了驻极体纤维片。
关于所得的驻极体纤维片，示于表1中。
[实施例5]
使高结晶性聚烯烃树脂与低结晶性聚烯烃树脂A的混合质量比为高结晶性聚烯烃树脂：低结晶性聚烯烃树脂A＝90：10，除此以外，通过与实施例1同样的方法而获得了驻极体纤维片。
关于所得的驻极体纤维片，示于表1中。
[实施例6]
使高结晶性聚烯烃树脂与低结晶性聚烯烃树脂B的混合质量比为高结晶性聚烯烃树脂：低结晶性聚烯烃树脂B＝99：1，除此以外，通过与实施例1同样的方法而获得了驻极体纤维片。
关于所得的驻极体纤维片，示于表1中。
[实施例7]
将高结晶性聚烯烃树脂与低结晶性聚烯烃树脂B以高结晶性聚烯烃树脂：低结晶性聚烯烃树脂B＝99：1的质量比混合，添加受阻胺系化合物1质量％，获得了片料掺混物。接着，将该片料掺混物投入到挤出机的原料料斗中，一边用挤出机熔融、混炼一边向齿轮泵供给。将用齿轮泵计量了的聚烯烃系树脂组合物使用直径为0.4mm的排出孔配置在一条直线上的口模，通过熔喷法，在排出量为50.0g/分钟、喷嘴温度为220℃、空气压力为0.07MPa的条件下喷射，调整捕集输送带速度，从而获得了目付为20g/m2的纤维片。接着，对所得的纤维片实施驻极体加工而获得了驻极体纤维片。
关于所得的驻极体纤维片，示于表1中。
[比较例1]
不使用低结晶性聚烯烃树脂A，使受阻胺系化合物的添加量为0.05质量％，制成聚烯烃系树脂组合物，除此以外，通过与实施例1同样的方法而获得了驻极体纤维片。
关于所得的驻极体纤维片，示于表2中。
[比较例2]
不使用低结晶性聚烯烃树脂A，制成聚烯烃系树脂组合物，除此以外，通过与实施例1同样的方法而获得了驻极体纤维片。
关于所得的驻极体纤维片，示于表2中。
[比较例3]
使受阻胺系化合物的添加量为0.05质量％，制成聚烯烃系树脂组合物，除此以外，通过与实施例1同样的方法而获得了驻极体纤维片。
关于所得的驻极体纤维片，示于表2中。
[比较例4]
使高结晶性聚烯烃树脂与低结晶性聚烯烃树脂A的混合质量比为高结晶性聚烯烃树脂：低结晶性聚烯烃树脂A＝80：20，除此以外，通过与实施例1同样的方法而获得了驻极体纤维片。
关于所得的驻极体纤维片，示于表2中。
[比较例5]
不使用低结晶性聚烯烃树脂B，制成聚烯烃系树脂组合物，除此以外，通过与实施例7同样的方法而获得了驻极体纤维片。
关于所得的驻极体纤维片，示于表2中。
Figure BDA0004013668330000181
Figure BDA0004013668330000191
[实施例8]
作为聚烯烃系树脂成分A，将高结晶性聚烯烃树脂与低结晶性聚烯烃树脂A以高结晶性聚烯烃树脂：低结晶性聚烯烃树脂A＝99：1的质量比混合，添加受阻胺系化合物1质量％，获得了片料掺混物。作为聚烯烃系树脂成分B，通过与上述聚烯烃系树脂成分A同样的方法而获得了片料掺混物。接着使用2台挤出机和齿轮泵、具备2种排出孔a、b的混纤纺丝用熔喷口模(a孔径：0.25mm，b孔径：0.6mm，a孔数：95孔，b孔数：20孔，口模宽度150mm，a-a孔间距：1mm，a-b孔间距：2mm，孔排列：在b孔间插入5个a孔而排列为一列)，通过熔喷法以成分A：成分B＝60：40的质量比，将上述成分A和成分B分别导到混纤纺丝用熔喷口模的a孔和b孔，分别以0.28g/分钟/孔、0.90g/分钟/孔的单孔排出量在喷嘴温度280℃、空气压力为0.06MPa的条件下喷射，调整捕集输送带速度，从而获得了目付为20g/m2的纤维片。接着，对所得的纤维片实施驻极体加工而获得了驻极体纤维片。
关于所得的驻极体纤维片，示于表3中。
[比较例6]
不使用低结晶性聚烯烃树脂A，制成聚烯烃系树脂成分B，除此以外，通过与实施例8同样的方法而获得了驻极体纤维片。
关于所得的驻极体纤维片，示于表3中。
[比较例7]
不使用高结晶性聚烯烃树脂，制成聚烯烃系树脂成分A，不使用低结晶性聚烯烃树脂A，制成聚烯烃系树脂成分B，除此以外，通过与实施例8同样的方法而获得了驻极体纤维片。
关于所得的驻极体纤维片，示于表3中。
表3
Figure BDA0004013668330000211
由表1～3明确可知，本发明的实施例1～8所记载的驻极体纤维片为低压力损失并且实现高捕集效率，具有优异的捕集性能，驻极体热稳定性优异。
与此相对，仅为未含有规定量的低结晶性聚烯烃树脂和受阻胺系化合物的成分的比较例1所记载的驻极体纤维片相对于实施例1～6所记载的驻极体纤维片，是捕集效率低、驻极体热稳定性也差的结果。
此外，仅为不含有低结晶性聚烯烃树脂的成分的比较例2所记载的驻极体纤维片相对于实施例1～6所记载的驻极体纤维片，是捕集效率低、驻极体热稳定性也差的结果。
进一步，仅为未含有规定量的受阻胺系化合物的成分的比较例3所记载的驻极体纤维片相对于实施例1～6所记载的驻极体纤维片，是捕集效率低的结果。
此外，仅为未含有规定量的低结晶性聚烯烃树脂的成分的比较例4所记载的驻极体纤维片相对于实施例1～6所记载的驻极体纤维片，是捕集效率低、驻极体热稳定性也差的结果。
此外，仅为不含有低结晶性聚烯烃树脂的成分的比较例5所记载的驻极体纤维片相对于实施例7所记载的驻极体纤维片，是捕集效率低、驻极体热稳定性也差的结果。
进而，构成驻极体纤维片的聚烯烃系树脂纤维的一部分纤维构成原料仅为高结晶性聚烯烃树脂的比较例6所记载的驻极体纤维片相对于实施例8所记载的驻极体纤维片，是捕集效率低的结果。
进一步，纤维构成原料仅为高结晶性聚烯烃树脂或低结晶性聚烯烃树脂的比较例7所记载的驻极体纤维片相对于实施例8所记载的驻极体纤维片，是捕集效率低、驻极体热稳定性也差的结果。
如以上那样根据本发明，通过添加低结晶性聚烯烃树脂而使结晶度降低，从而可获得非晶区域扩大，具有迄今为止没有的高捕集性能，高温下的驻极体热稳定性优异的驻极体纤维片。进而，该驻极体纤维片可以在过滤器滤材以及空气过滤器全部、尤其是空调用过滤器、空气净化器用过滤器、和汽车车厢过滤器的高性能用途中适合使用。
符号的说明
1：样品保持件
2：粉尘收纳箱
3：流量计
4：流量调整阀
5：鼓风机
6：粒子计数器
7：切换旋塞
8：压力计
M：测定样品。

Claims (6)

1.一种驻极体纤维片，其由聚烯烃系树脂纤维制成，所述聚烯烃系树脂纤维由含有高结晶性聚烯烃树脂和低结晶性聚烯烃树脂的聚烯烃系树脂组合物构成，所述聚烯烃系树脂组合物中的低结晶性聚烯烃树脂的质量相对于高结晶性聚烯烃系树脂与低结晶性聚烯烃树脂的合计质量的比例为0.5质量％以上且10质量％以下，在所述驻极体纤维片中包含受阻胺系化合物0.1质量％以上且5.0质量％以下。
2.根据权利要求1所述的驻极体纤维片，所述驻极体纤维片的QF值为0.12Pa-1以上。
3.根据权利要求1或2所述的驻极体纤维片，所述驻极体纤维片的平均单纤维直径为0.1μm以上且8.0μm以下。
4.一种驻极体纤维片，其由聚烯烃系树脂纤维制成，驻极体纤维片的内消旋五单元组分率mmmm为85mol％以上且95mol％以下，在所述驻极体纤维片中包含受阻胺系化合物0.1质量％以上且5.0质量％以下。
5.一种叠层片，其含有至少1层权利要求1～4中任一项所述的驻极体纤维片。
6.一种过滤器，其包含权利要求1～4中任一项所述的驻极体纤维片。
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