JP2003505229A - Electret filter media with plasma treatment - Google Patents

Electret filter media with plasma treatment

Info

Publication number
JP2003505229A
JP2003505229A JP2001512017A JP2001512017A JP2003505229A JP 2003505229 A JP2003505229 A JP 2003505229A JP 2001512017 A JP2001512017 A JP 2001512017A JP 2001512017 A JP2001512017 A JP 2001512017A JP 2003505229 A JP2003505229 A JP 2003505229A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oleophobic
plasma
filter media
fabric
filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001512017A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ガハン,リチヤード・イー
Original Assignee
ホリングワース・アンド・ボーズ・カンパニー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ホリングワース・アンド・ボーズ・カンパニー filed Critical ホリングワース・アンド・ボーズ・カンパニー
Publication of JP2003505229A publication Critical patent/JP2003505229A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D39/00Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B01D39/1607Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous
    • B01D39/1623Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous of synthetic origin

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
  • Electrostatic Separation (AREA)
  • Respiratory Apparatuses And Protective Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 エレクトレット濾過具媒体が媒体の電荷安定性を高める添加剤またはその混合物を含む。この濾過具媒体は、濾過チャレンジの範囲にわたって、アルファ値の有意な経時的低下なし許容しうるアルファ値を達成する。好適な電荷添加剤は脂肪酸アミド及びこれらの混合物を含む。 (57) The electret filter media includes an additive or mixture thereof that enhances the charge stability of the media. The filter media achieves an acceptable alpha value over the range of the filtration challenge without a significant decrease in alpha value over time. Suitable charge additives include fatty acid amides and mixtures thereof.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】 (技術分野) 本発明は、電荷安定性の高められたエレクトレット濾過具媒体(electr
et filter media)に関する (背景の技術) エレクトレット濾過具媒体は、多くの濾過用途に長い間使用されてきた。エレ
クトレット濾過具媒体は実質的に永久の空間的に配向した反対の電荷対または双
極子を有するように処理された誘電性絶縁ポリマ−布を含むものである。エレク
トレット濾過具媒体に使用される通常のポリマ−には、ポリプロピレン、ポリエ
チレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、及びポリメタクリル酸メ
チルがある。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to electret filter media with enhanced charge stability.
BACKGROUND OF ET FILTER MEDIA Background of the Invention Electret filter media has long been used in many filtration applications. The electret filter media is one that includes a dielectric insulating polymer fabric that has been treated to have substantially permanent spatially oriented opposite charge pairs or dipoles. Common polymers used in electret filter media include polypropylene, polyethylene, polyesters, polyamides, polyvinyl chloride, and polymethylmethacrylate.

【0002】 通常の濾過具媒体は、実質的に静電荷を欠いており、この濾過具の性能は衝撃
、衝突、及び拡散に依存している。エレクトレット濾過具材料は、通常の濾過具
材料よりも改良された濾過性能を提供する。エレクトレット濾過具媒体における
配向した双極子の存在は、濾過具媒体が濾過すべき荷電されたまたはされてない
粒子を引きつけ、保持することで濾過具性能を高めていると信じられている。
Conventional filter media are substantially devoid of electrostatic charge and the performance of the filter is dependent on shock, impact, and diffusion. The electret filter material provides improved filtration performance over conventional filter materials. It is believed that the presence of oriented dipoles in the electret filter media enhances filter performance by attracting and retaining charged or uncharged particles that the filter media should filter.

【0003】 エレクトレット濾過具材料は、種々の公知の技術で作られる。1つのエレクト
レット濾過具媒体の製造技術は、典型的には高いメルトフローインデックスを有
するポリマ−を、線状配列オリフィスを通して押し出すことを含む。押し出され
たポリマ−繊維を約300:1の比で細くするために、エアナイフが使用される
。この細くなった、直径約1−10ミクロンの繊維を適当な真空を適用して回転
ドラムまたは移動ベルトに集める。ついで繊維布に、繊維布上に電荷対または双
極子を付与するべく処理する。この電荷対または双極子は、例えばAC及び/ま
たはDCコロナ放電を用いて繊維に付与することができる。
Electret filter material is made by a variety of known techniques. One electret filter media manufacturing technique typically involves extruding a polymer with a high melt flow index through a linear array of orifices. An air knife is used to thin the extruded polymer fibers at a ratio of about 300: 1. The thinned fibers, about 1-10 microns in diameter, are collected on a rotating drum or moving belt by applying a suitable vacuum. The fabric is then treated to impart charge pairs or dipoles on the fabric. This charge pair or dipole can be applied to the fibers using, for example, AC and / or DC corona discharge.

【0004】 エレクトレット濾過具材料と関連した1つの問題は、濾過具媒体に付与された
電荷対または双極子がしばしば安定でないことである。いくつかの場合、電荷ま
たはその空間的配向は、比較的短時間である不純物を濾過した後に失われる。こ
の結果、比較的短い時間(例えば20分以下)で濾過具性能が著しく低下する。
国立安全及び健康研究所(The National Institute o
f Safety and Health,NIOSH)は、濾過具の性能に対
する基準を確立した。NIOSH基準は、200mgの濾過チャレンジ(cha
llenge)後の担体中の濾過具を評価する。固体のエ−ロゾル粒子の1つの
濾過チャレンジは、空気中に懸濁する塩化ナトリウム粒子に対する濾過具性能を
評価する。液体エ−ロゾル粒子の他の濾過チャレンジは、空気中に懸濁するフタ
ル酸ジオクチル(DOP)の液滴に対する濾過具性能を評価する。エレクトレッ
ト濾過具媒体は、一般に塩化ナトリウム試験基準を含めて、固体エ−ロゾルを濾
過する場合、電荷安定性と濾過具性能を維持しうる。しかしながら、液体エ−ル
ゾルは、エレクトレット濾過具媒体上で電荷を劣化させる傾向があり、かくして
短期間の濾過後でさえ濾過具性能を低下させる。
One problem associated with electret filter materials is that the charge pairs or dipoles imparted to the filter media are often not stable. In some cases, the charge or its spatial orientation is lost after filtering the impurities for a relatively short time. As a result, the performance of the filter device is significantly lowered in a relatively short time (for example, 20 minutes or less).
National Institute for Safety and Health (The National Institute)
f Safety and Health, NIOSH) established standards for the performance of filters. The NIOSH standard is a 200 mg filtration challenge (cha
Evaluate the filter tool in the carrier after llenge). One filtration challenge of solid aerosol particles evaluates filter performance against sodium chloride particles suspended in air. Another filtration challenge for liquid aerosol particles evaluates filter performance against droplets of dioctyl phthalate (DOP) suspended in air. Electret filter media, generally including sodium chloride test criteria, can maintain charge stability and filter performance when filtering solid aerosols. However, liquid aerosols tend to deplete the charge on electret filter media, thus reducing filter performance even after short periods of filtration.

【0005】 従って経時的に許容できる濾過具性能を維持しうる改良された電荷安定性をも
つエレクトレット濾過具媒体が必要とされている。
Accordingly, there is a need for electret filter media with improved charge stability that can maintain acceptable filter performance over time.

【0006】 (発明の概略) 本発明は、長期間の濾過チャレンジ後でさえ濾過性能を有意に低下させること
なく粒子及び/または油を保持する繊維布を提供することによって上述した問題
を回避する。特別な具体例において、本発明の濾過具媒体は随時電荷を安定化す
る添加剤、例えば脂肪酸アミドを含んでいてよい疎油性プラズマ処理のエレクト
レットポリマ−繊維布(web)である。従って、本発明は濾過性能特性の向上
した、電荷の安定化されたエレクトレット濾過具媒体を提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention avoids the aforementioned problems by providing a fiber fabric that retains particles and / or oils without significantly reducing filtration performance even after prolonged filtration challenges. . In a particular embodiment, the filter media of the present invention is an oleophobic plasma treated electret polymer fiber fabric (web) which may optionally include charge stabilizing additives such as fatty acid amides. Accordingly, the present invention provides a charge-stabilized electret filter media with improved filtration performance characteristics.

【0007】 本発明の濾過具媒体は、工業的な顔のマスクまたはガスマスク、室内の空気濾
過具、外科用のマスク、部屋の空気クリーナー、船室の空気濾過具、真空濾過具
、HVAC濾過具、HEPA濾過具、ASHRAE濾過具、及びULPA濾過具
に使用することを含めて、種々の濾過用途に使用できる。本明細書に使用するよ
うな「濾過具(filter)」とは、本発明の濾過具媒体を、空気及び/また
は他の気体を濾過するために使用するいずれかの道具を包含する。
The filter medium of the present invention is an industrial face mask or gas mask, indoor air filter, surgical mask, room air cleaner, cabin air filter, vacuum filter, HVAC filter. , HEPA filters, ASHRAE filters, and ULPA filters, and can be used in a variety of filtration applications. As used herein, "filter" includes any tool that uses the filter media of the present invention to filter air and / or other gases.

【0008】 本発明は、メルトブロ−した疎水性及び/または疎水性プラズマ処理のたエレ
クトレットポリマ−繊維布を有する濾過具媒体を提供する。1つの具体例におい
ては、ポリマ−繊維布はアニ−リング(annealing)する。典型的には
、疎水性及び/または疎油性プラズマ処理のエレクトレット濾過具媒体は、アル
キレン、アクリレ−ト、メタクリレ−ト、アルキルオキシラン、またはアルキレ
ンオキシランのような疎水性及び/または疎油性材料で処理されている。これら
の疎水性及び/または疎油性材料は、好ましくはハロゲン化、例えばフッ素化さ
れている。好適な疎水性及び疎油性アルキレンはヘキサフルオロプロピレンであ
る。好適な疎水性及び疎油性アルキルオキシランは、ヘキサフルオロプロピルオ
キシラン(2−トリフルオロメチル−2−フルオロ−3、3−ジフルオロオキシ
ラン)である。
The present invention provides a filter media having a meltblown hydrophobic and / or hydrophobic plasma treated electret polymer fiber cloth. In one embodiment, the polymeric fiber fabric is annealed. Typically, hydrophobic and / or oleophobic plasma treated electret filter media are treated with a hydrophobic and / or oleophobic material such as alkylene, acrylate, methacrylate, alkyloxirane, or alkyleneoxirane. Has been done. These hydrophobic and / or oleophobic materials are preferably halogenated, eg fluorinated. The preferred hydrophobic and oleophobic alkylene is hexafluoropropylene. A preferred hydrophobic and oleophobic alkyloxirane is hexafluoropropyloxirane (2-trifluoromethyl-2-fluoro-3,3-difluorooxirane).

【0009】 本発明は、溶融加工できる脂肪酸アミドが布内に存在するメルトブロ−した疎
水性及び/または疎油性プラズマ処理のエレクトレットポリマ−繊維布を有する
濾過具媒体も提供する。典型的には、このアミドは約0.01−約20重量%の
範囲の濃度で存在する。ある具体例においては、濾過具媒体をアニ−リングする
The present invention also provides a filter media having a meltblown hydrophobic and / or oleophobic plasma treated electret polymer fiber fabric in which melt-fabricable fatty acid amide is present in the fabric. Typically, the amide is present at a concentration in the range of about 0.01 to about 20% by weight. In some embodiments, the filter media is annealed.

【0010】 他の観点において、本発明は、メルトブロ−した疎水性及び/または疎油性プ
ラズマ処理のエレクトレットポリマ−繊維布を有する濾過具媒体をもつ濾過具に
関する。好適な具体例においては、この濾過具布をアニ−リングする。
In another aspect, the invention relates to a filter having a filter media having a meltblown hydrophobic and / or oleophobic plasma treated electret polymer fiber cloth. In the preferred embodiment, the filter fabric is annealed.

【0011】 更に他の観点において、本発明は溶融加工できる脂肪酸アミドが該布中に存在
する、但し該アミドが約0.01−約20重量%の範囲の濃度で存在する、メル
トブロ−した疎油性プラズマ処理のエレクトレットポリマ−濾過具布を有する濾
過具媒体を持つ濾過具に関する。好適な具体例においては、この濾過具布をアニ
−リングする。
In yet another aspect, the present invention provides a meltblown sparse fatty acid amide present in the fabric, wherein the amide is present in a concentration ranging from about 0.01 to about 20% by weight. It relates to a filter having a filter media having an oily plasma treated electret polymer-filter cloth. In the preferred embodiment, the filter fabric is annealed.

【0012】 更に他の観点において、本発明はメルトブロ−した疎水性及び/または疎油性
プラズマ処理のエレクトレットポリマ−媒体の製造法に関する。メルトブロ−し
たポリマ−繊維布を処理して、実質的に永久の電荷対または双極子をメルトブロ
−ポリマ−布中に形成させる。このポリマ−布を、疎水性及び/または疎油性反
応性種を有するプラズマ、好ましくはヘキサフルオロプロピレン反応性種を含む
プラズマで処理する。永久の双極子、例えばエレクトレット特性は、ACコロナ
またはDCコロナ放電及びこれらの組み合わせを含む種々の技術で布に付与する
ことができる。好適な具体例において、この製造法はポリマ−布の熱処理、例え
ばアニ−リングにより改変できる。
In yet another aspect, the present invention is directed to a method of making meltblown hydrophobic and / or oleophobic plasma treated electret polymer media. The meltblown polymer fiber fabric is treated to form a substantially permanent charge pair or dipole in the meltblown polymer fabric. The polymer fabric is treated with a plasma having hydrophobic and / or oleophobic reactive species, preferably a plasma containing hexafluoropropylene reactive species. Permanent dipoles, such as electret properties, can be imparted to the fabric by a variety of techniques including AC corona or DC corona discharge and combinations thereof. In a preferred embodiment, this method of manufacture can be modified by heat treating the polymer fabric, such as annealing.

【0013】 他の観点において、本発明は、電荷を安定化する脂肪酸アミドが繊維内に導入
されたメルトブロ−ポリマ−繊維布を提供することによるエレクトレット濾過具
媒体の製造法に関する。このポリマ−布を、疎水性及び/または疎油性反応性種
を有するプラズマ、好ましくはヘキサフルオロプロピレン反応性種を含むプラズ
マで処理する。次いで布を、実質的に永久の電荷対または双極子、エレクトレッ
ト性をメルトブロ−ポリマ−布中に形成させる条件に供する。典型的には、脂肪
酸アミドが約0.01−約20重量%の範囲の濃度で存在する。好適な具体例に
おいて、この製造法はポリマ−布の熱処理、例えばアニ−リングにより改変でき
る。
In another aspect, the invention relates to a method of making an electret filter media by providing a meltblown-polymer fiber fabric having charge stabilizing fatty acid amides incorporated into the fibers. The polymer fabric is treated with a plasma having hydrophobic and / or oleophobic reactive species, preferably a plasma containing hexafluoropropylene reactive species. The fabric is then subjected to conditions that cause substantially permanent charge pairs or dipole, electret properties to form in the meltblown polymer fabric. The fatty acid amide is typically present at a concentration in the range of about 0.01 to about 20% by weight. In a preferred embodiment, this method of manufacture can be modified by heat treating the polymer fabric, such as annealing.

【0014】 エレクトレットポリマ−繊維布は、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミ
ド、ポリ塩化ビニル、ポリメタクリル酸メチル、及びポリエチレンを含む種々の
ポリマ−材料から製造できる。なかでもポリプロピレンはより好適なポリマ−材
料である。典型的には布を形成するポリマ−繊維は、約1−20ミクロンの範囲
の直径を有し、ポリマ−繊維布の重さは約10−520g/m2 である。
Electret polymer fiber fabrics can be made from a variety of polymer materials including polypropylene, polyester, polyamide, polyvinyl chloride, polymethylmethacrylate, and polyethylene. Among them, polypropylene is a more preferable polymer material. The polymer fibers forming the fabric typically have diameters in the range of about 1-20 microns, and the polymer-fiber fabric weighs about 10-520 g / m 2 .

【0015】 本発明のエレクトレット濾過具媒体は、エレクトレット濾過具媒体の改良され
た濾過性能と向上した電荷安定性が特徴である。特に本濾過具媒体は、連続の濾
過チャレンジにもかかわらず、アルファ値で示されるように、所望の濾過性を提
供することができる。1つの具体例において、濾過具媒体は分類P95の不織布
濾過具媒体に対するNIOSH基準に合格する。他の具体例において、濾過具媒
体は分類P99の不織布濾過具媒体に対するNIOSH基準に合格する。好まし
くは、濾過具媒体は種類P100の不織布濾過具媒体に対するNIOSH基準に
合格する。
The electret filter media of the present invention is characterized by the improved filtration performance and improved charge stability of the electret filter media. In particular, the filter media can provide the desired filterability, as indicated by the alpha value, despite successive filtration challenges. In one embodiment, the filter media passes the NIOSH criteria for Class P95 non-woven filter media. In other embodiments, the filter media passes the NIOSH criteria for classification P99 non-woven filter media. Preferably, the filter media passes the NIOSH criteria for type P100 nonwoven filter media.

【0016】 本発明の他の利点は、以下の記述を読んだ時、同業者には容易に明らかになる
であろう。
Other advantages of the invention will be readily apparent to those skilled in the art when reading the following description.

【0017】 本明細書で記述するすべての重量%は、断らない限り布の全重量に基づくもの
である。
All weight percentages mentioned herein are based on the total weight of the fabric unless otherwise stated.

【0018】 本発明の目的、利点、及び特徴は、図面を通して同様の参照番号が同様の部分
を示す添付する図面と関連して考える場合、以下の詳細な記述を参照してより良
く理解されよう。
The objects, advantages, and features of the present invention will be better understood with reference to the following detailed description when considered in connection with the accompanying drawings, wherein like reference numerals indicate like parts throughout the drawings. .

【0019】 (発明の詳細な説明) 今や本発明の特徴及び他の詳細を、更に特に記述しよう。これは特許請求の範
囲に指摘しているものでもある。ここに本発明の特別な具体例は、例示のために
示すものであり、本発明を限定するものでないことも理解されよう。本発明の本
質的な特徴は、本発明の範囲から逸脱しないで種々の具体例で具現化することが
できる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The features and other details of the invention will now be described more particularly. This is also what is pointed out in the claims. It will also be appreciated that the particular embodiments of the invention are shown by way of illustration and not as limitations of the invention. The essential features of this invention can be embodied in various embodiments without departing from the scope of the invention.

【0020】 本発明は、少なくとも一部、改良された電荷安定性を有するエレクトレット濾
過具媒体の発見に基づく。この電荷安定性は、濾過具媒体を固体及び/または液
体のエ−ロゾル試験に供した時、最小のアルファ値低下を含む許容できるアルフ
ァ値から明白である。アルファの低下が起こる場合でも、最終アルファ値は依然
許容しうる濾過具性能を示す。本発明の濾過具媒体は、少なくとも1つの電荷を
安定化する添加剤、例えば脂肪酸アミド或いは2つまたはそれ以上の脂肪酸アミ
ドの混合物を随時含むことができる疎水性及び/または疎油性プラズマ処理のエ
レクトレットポリマ−繊維布を含む。好適な具体例では、この繊維布をアニ−リ
ングする。
The present invention is based, at least in part, on the discovery of electret filter media with improved charge stability. This charge stability is evident from acceptable alpha values, including minimal alpha value reduction, when the filter media is subjected to solid and / or liquid aerosol testing. Even if a decrease in alpha occurs, the final alpha value still indicates acceptable filter performance. The filter media of the present invention may optionally include at least one charge stabilizing additive, such as a fatty acid amide or a mixture of two or more fatty acid amides, for hydrophobic and / or oleophobic plasma treated electrets. Includes polymer-fiber cloth. In a preferred embodiment, this fiber cloth is annealed.

【0021】 繊維、例えば不織布の処理において反応性のまたは励起された気体を使用する
ことは、基材と反応するエネルギー種で表面を処理する方法を提供する。例えば
繊維の表面化学を変えることにより、さもなければ種々の多数の材料と不適合で
ある材料をそれと適合するようにすることができる。プラズマは疎水性及び/ま
たは疎油性被膜を不織布上に付着させて、濾過具性能、例えば粒子及び/または
油の保持を有意な濾過具性能の低下なしに向上させるために使用しうる。不織布
のプラズマで活性化された種での処理は、通常の気体処理法と関連した多くの欠
点をなくし、さもなければ達成されない結果をもたらす。
The use of reactive or excited gases in the treatment of fibers, such as nonwovens, provides a method of treating surfaces with energetic species that react with the substrate. For example, the surface chemistry of the fibers can be altered to make materials otherwise incompatible with a large number of different materials compatible. The plasma may be used to deposit a hydrophobic and / or oleophobic coating on the nonwoven to improve filter performance, eg, particle and / or oil retention, without significant loss of filter performance. Treatment of non-woven fabrics with plasma activated species eliminates many of the drawbacks associated with conventional gas treatment methods and results that would otherwise be unattainable.

【0022】 本明細書で使用する「疎水性」とは、液体の水または水性の体液、例えば血液
、唾液、汗及び尿で濡れない、且つ液体水の、その構造体中の通過をはじき、妨
害することのできる本発明の不織布を記述する。
“Hydrophobic” as used herein repels the passage of liquid water or aqueous bodily fluids, such as blood, saliva, sweat and urine, and liquid water through its structure, A non-woven fabric of the present invention is described which can interfere.

【0023】 本明細書で使用する「疎油性」とは、油、グリースまたは油成分、例えば汗を
含む体液で濡れない、且つ油及びグリースの、その構造体中の通過を妨害するこ
とのできる本発明の不織布を記述する。それゆえに、本発明の疎油性処理した繊
維布は、油、例えばDOPまたは鉱油をはじく能力が向上している。
As used herein, “oleophobic” is not wet with body fluids including oils, greases or oil components such as sweat, and is capable of impeding the passage of oils and greases through the structure. The nonwoven fabric of the present invention is described. Therefore, the oleophobic treated fiber fabric of the present invention has improved ability to repel oils such as DOP or mineral oil.

【0024】 本発明は、繊維または不織布を連続法またはバッチ法で処理するための、プラ
ズマで活性化された種、例えばモノマ−の使用を容易にし、通常の表面処理、例
えば塗膜の欠点を排除する。
The present invention facilitates the use of plasma activated species, such as monomers, for treating fibers or nonwovens in a continuous or batch process, eliminating the drawbacks of conventional surface treatments such as coatings. Exclude.

【0025】 本発明の方法は、準大気圧ないし大気圧に維持された処理域においてプラズマ
で活性化された種を連続的に与え、この処理域に繊維布を連続的に通過させ、こ
れによって布をプラズマ活性化種、例えばフッ素化モノマ−で処理する工程を含
む。
The method of the present invention continuously provides a plasma activated species in a treatment zone maintained at sub-atmospheric or atmospheric pressure and continuously passes a fiber cloth through the treatment zone, whereby It includes the step of treating the fabric with a plasma activated species such as a fluorinated monomer.

【0026】 本明細書で使用するような「連続」とは、不織布のいずれかの部分の時間の長
さが、装置の動いている時間の長さよりも実質的に短いということを意味する。
更に本明細書で使用するような「連続」とは、処理すべき不織布が、一度布のプ
ラズマ装置を通る処理過程中にプラズマ活性化種を含む処理域を横切るだけであ
ることを意味する。この処理した不織布は、再び第2のプラズマに導入してよく
、或いは更に処理し、例えばAC及び/またはDCコロナ放電または昇温度中を
通過させてもよい。
“Continuous” as used herein means that the length of time in any part of the nonwoven is substantially less than the length of time the device is in motion.
Further, as used herein, "continuous" means that the nonwoven to be treated only traverses the treatment zone containing the plasma activated species once during the treatment process of the fabric through the plasma apparatus. This treated nonwoven may be introduced back into the second plasma or may be further treated, for example passed through an AC and / or DC corona discharge or elevated temperature.

【0027】 本発明による「プラズマ活性化種」は、イオン化しうる気体の一次プラズマへ
のイオン化を含むまたはそれに由来する反応性気体種を意図する。ここに「一次
プラズマ」とは、気体が電磁場または他のプラズマ発生装置の直接的影響下にあ
る間のイオン化しうる気体の励起状態を示し、またこの反応系における最高の活
性状態を表す。「プラズマ」または「一次プラズマ」は、イオン化しうる気体を
、真空室中に導入し、気体を例えばラジオ周波数(RF)エネルギーで励起する
ことによって生じせしめられる。このRFエネルギ−は、気体を電子、イオン、
遊離基、及び準安定の励起種に開裂する。参照、本明細書に参考文献として引用
されるコルミア(Cormia)、「新材料を再処理するためのプラズマの利用
」、R&Dマガジン(Magazine)、1990年7月19日号、60ペー
ジ、更にH.ヤスダ(Yasuda)、「プラズマ重合」、アカデミック・プレ
ス (Academic Press)、1985年。本発明によるプラズマ活
性化種は、限定するものではないが、電子、イオン、遊離基、プラズマの残光と
して普通言及される準安定種も含みうる。勿論「プラズマ活性化種」という場合
、その術語は少なくとも1つのプラズマ活性化種を含むものと理解される。
By “plasma activated species” according to the present invention is intended a reactive gas species which comprises or is derived from the ionization of an ionizable gas into the primary plasma. As used herein, the term "primary plasma" refers to the excited state of a gas that can be ionized while the gas is under the direct influence of an electromagnetic field or other plasma generator, and also refers to the highest active state of the reaction system. A "plasma" or "primary plasma" is created by introducing an ionizable gas into a vacuum chamber and exciting the gas with, for example, radio frequency (RF) energy. This RF energy converts gas into electrons, ions,
Cleaves into free radicals and metastable excited species. See, Cormia, "Use of Plasma to Reprocess New Materials," cited herein by reference, R & D Magazine (Magazine), July 19, 1990, p. 60, further H. . Yasuda, "Plasma Polymerization", Academic Press, 1985. Plasma activated species according to the present invention may also include, but are not limited to, electrons, ions, free radicals, metastable species commonly referred to as the afterglow of a plasma. Of course, when referring to "plasma activated species," the term is understood to include at least one plasma activated species.

【0028】 プラズマ種の発生に適当な種々の方法は同業者には公知である。これらは低温
プラズマ、高温プラズマ、平行板反応器、非対称平行板反応器及びグロ−放電を
含むが、これらは本発明を限定するものと考えるべきでない。プラズマを発生し
うるならばいずれの方法または装置も、本発明で使用するのに適当である。好適
な方法は、低温、低または高真空プラズマ法である。
Various methods suitable for generating plasma species are known to those skilled in the art. These include low temperature plasmas, high temperature plasmas, parallel plate reactors, asymmetric parallel plate reactors and glow discharges, but these should not be considered as limiting the invention. Any method or device capable of generating a plasma is suitable for use in the present invention. The preferred method is a low temperature, low or high vacuum plasma method.

【0029】 「処理域」とは、不織繊維布が一次プラズマ及び/または他のプラズマ活性種
と接触する装置内の領域に関するものである。いくつかの具体例においては、不
織繊維布を先ずイオン化しうる気体と接触させる。その後、布がプラズマを発生
するRF電極の作用を受ける領域へ動くにつれて、布はすでに定義したように一
次プラズマと接触する。そして布はプラズマを発生する電極の全長さの間、多分
その後ある短い距離の間一次プラズマと接触するであろう。
“Treatment zone” refers to the area within the apparatus where the nonwoven fabric is in contact with the primary plasma and / or other plasma active species. In some embodiments, the non-woven fiber cloth is first contacted with an ionizable gas. Thereafter, as the fabric moves to the area under the action of the RF-generating plasma-generating electrode, the fabric comes into contact with the primary plasma as previously defined. The cloth will then come into contact with the primary plasma for the entire length of the plasma-generating electrode, and possibly for some short distance thereafter.

【0030】 プラズマ処理は、不織繊維布を、「官能基化」、「被覆」、または「グラフト
化」によって変更または表面処理するために使用できる。「官能基化」の場合、
プラズマ及びプラズマ活性種を発生させるために使用できる気体は、重合し得な
い。気体のイオン化によってプラズマ中に発生する電子及び活性種は繊維または
布表面と接触する。プラズマ活性種は、材料の表面から原子例えば水素または分
子例えばメチル基を引き抜き、これによって活性点を残すと考えられる。表面上
に生成した活性点は他の活性種と反応して、繊維または布表面上に種々の化学的
官能基を生成させる。
Plasma treatment can be used to modify or surface treat non-woven fiber fabrics by “functionalization”, “coating”, or “grafting”. In the case of "functionalization",
Gases that can be used to generate plasma and plasma active species are not able to polymerize. The electrons and active species generated in the plasma by the ionization of the gas come into contact with the fiber or fabric surface. It is believed that the plasma active species abstracts atoms such as hydrogen or molecules such as methyl groups from the surface of the material, thereby leaving active sites. The active sites generated on the surface react with other active species to generate various chemical functional groups on the fiber or fabric surface.

【0031】 「被覆」とは、複雑な気体、例えば揮発性の疎水性及び/または疎油性モノマ
−を室に導入し、イオン化させることで認められる技術である。これは種々の活
性フラグメントを生成し、これが繊維または布の表面上にフィルムとして再結合
し且つ非常に正確に繊維または布表面の回りに結合する。
“Coating” is a technique recognized by introducing a complex gas, such as a volatile hydrophobic and / or oleophobic monomer, into a chamber and causing it to ionize. This produces various active fragments which recombine as a film on the surface of the fiber or fabric and bind very precisely around the fiber or fabric surface.

【0032】 「グラフト化」とは、認められた技術であり、プラズマ官能基化と通常の表面
化学のあいのこである。この方法では、貴ガス、例えばアルゴンまたはヘリウム
のプラズマが布の表面上に遊離基を発生させる。プラズマ活性化後、及びこの雰
囲気への露呈前、布表面を例えば不飽和モノマ−の蒸気に曝す。表面上の遊離基
は不飽和モノマ−と反応して、ポリマ−層を活性化布表面上にグラフト化せしめ
る。
“Grafting” is a recognized technique and is a trade-off between plasma functionalization and conventional surface chemistry. In this method, a plasma of a noble gas, such as argon or helium, produces free radicals on the surface of the fabric. After plasma activation and before exposure to this atmosphere, the fabric surface is exposed to vapors of unsaturated monomers, for example. Free radicals on the surface react with unsaturated monomers, causing the polymer layer to be grafted onto the activated fabric surface.

【0033】 表面グラフト化なる語は、一般にグラフトが元のポリマ−試料の全体に様々に
延びるスル−グラフト化(through grafting)と対比して使用
される。スル−グラフトは、不均一な表面グラフト化と比べて、均一グラフト化
として言及しうる。
The term surface grafting is generally used in contrast to through grafting, in which the graft extends in various ways throughout the original polymer sample. Sul-graft may be referred to as uniform grafting as compared to non-uniform surface grafting.

【0034】 スル−グラフト化の場合、グラフト化されたポリマ−は基材中に様々に侵入す
る。表面グラフト化では、グラフトの侵入が表面の付近に限定され、結果として
このグラフト化ポリマ−の溶媒中での膨潤のような性質の変化は表面付近に制限
される。グラフト化ポリマ−の表面付近の侵入の程度及び濃度は、グラフト化反
応の条件に依存する。
In the case of through-grafting, the grafted polymer penetrates the substrate in various ways. In surface grafting, the penetration of the graft is limited to the vicinity of the surface, and as a result, changes in properties such as swelling of the grafted polymer in the solvent are limited to the vicinity of the surface. The extent and concentration of penetration near the surface of the grafted polymer depends on the conditions of the grafting reaction.

【0035】 プラズマ処理を検査すると、表面処理の場合でさえ基材ポリマ−全体の性質が
ある程度変化し、その変化の程度は表面処理の程度に多かれ少なかれ比例すると
いうことが明らかになる。プラズマ処理されたポリマ−表面の性質は、プラズマ
処理によっても影響される。プラズマ処理の程度を増せば、表面性を変化させる
ことができる。しかしながら、これは基材ポリマ−の全体の性質を大きく変える
ことなく達成できる。
Examination of plasma treatments reveals that even in the case of surface treatments, the overall properties of the substrate polymer change to some extent, the extent of the change being more or less proportional to the degree of surface treatment. The properties of plasma treated polymer surfaces are also affected by plasma treatment. The surface property can be changed by increasing the degree of plasma treatment. However, this can be achieved without significantly changing the overall properties of the base polymer.

【0036】 複合体構造を生成させるために使用されるプラズマ重合法の特徴は、その比較
から全く明白である。(ポリマ−基材上での)プラズマ重合は基材ポリマ−全体
の性質を最小にしか変えないで表面を改変し、一方通常の手段による表面グラフ
ト化はグラフトがかさだかな基材中へ部分的に侵入するために基材全体の性質を
変える傾向がある。
The characteristics of the plasma polymerization method used to generate the composite structure are quite clear from the comparison. Plasma polymerization (on the polymer substrate) modifies the surface with minimal changes to the overall properties of the substrate polymer, while surface grafting by conventional means results in the grafting into the bulky substrate. Tend to change the properties of the substrate as a whole.

【0037】 プラズマでポリマ−繊維布を処理する場合、すべてにおいてプラズマ処理が均
一であるということは必ずしも必要ではない。一般に50オングストローム程度
の薄いプラズマ処理層で、ある用途に対しては十分である。しかしながら、均一
な層を得るためには、一般に層は少なくとも500オングストロ−ムの厚さを有
し、厚さが約1ミクロンまでの範囲にあるであろう。適用された層の正確な厚さ
は、処理する繊維布の寸法及び組成、適用する層の組成、及び繊維布を一次プラ
ズマまたはプラズマ活性種に露呈する程度と共に変化しよう。
When treating polymer-fiber fabrics with plasma, it is not necessary for the plasma treatment to be uniform in all. A thin plasma treated layer, typically on the order of 50 Angstroms, is sufficient for some applications. However, in order to obtain a uniform layer, the layer will generally have a thickness of at least 500 Angstroms and will range in thickness up to about 1 micron. The exact thickness of the applied layer will vary with the size and composition of the fabric being treated, the composition of the layer applied, and the extent to which the fabric is exposed to primary plasma or plasma active species.

【0038】 繊維布には種々のポリマ−基材が使用できる。これらは、ポリオレフィン、例
えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、及びエチレン−アルフ
ァ−オレフィンコポリマ−、アクリルポリマ−及びコポリマ−、例えばポリアク
リレ−ト、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、塩化ビニルポリマ
−及びコポリマ−、例えばポリ塩化ビニル、ポリビニルエーテル、例えばポリビ
ニルメチルエーテル、ポリハロゲン化ビニリデン、例えばポリフッ化ビニリデン
及びポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリビニルケトン、ポリビニ
ルアミン、ポリビニル芳香族、例えばポリスチレン、ポリビニルエステル、例え
ばポリ酢酸ビニル、ビニルモノマ−の互いの及びオレフィンとのコポリマ−、例
えばエチレン−メタクリル酸メチルコポリマ−、アクリロニトリル−スチレンコ
ポリマ−、ABS樹脂、及びエチレン−酢酸ビニルコポリマ−、天然及び合成ゴ
ム、例えばブタジエン−スチレンコポリマ−、ポリイソプレン、合成イソプレン
、ポリブタジエン、ブタジエン−アクリロニトリルコポリマ−、ポリクロロプレ
ンゴム、ポリイソブチレンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピ
レン−ジエンゴム、イソブチレン−イソプレンコポリマ−、及びポリウレタンゴ
ム、ポリアミド、例えばナイロン66及びポリカプロラクタム、ポリエステル、
例えばポリエチレンテレフタレ−ト、ポリカ−ボネ−ト、ポリイミド、ポリエ−
テル、フルオロポリマ−、例えばポリテトラフルオロエチレン及び弗素化エチレ
ンプロピレンを含む。
Various polymer substrates can be used for the fiber cloth. These include polyolefins such as polyethylene, polypropylene, polyisobutylene, and ethylene-alpha-olefin copolymers, acrylic polymers and copolymers such as polyacrylate, polymethylmethacrylate, ethyl polyacrylate, vinyl chloride polymers and copolymers. , For example polyvinyl chloride, polyvinyl ethers such as polyvinyl methyl ether, polyvinylidene halides such as polyvinylidene fluoride and polyvinylidene chloride, polyacrylonitrile, polyvinyl ketones, polyvinylamines, polyvinylaromatics such as polystyrene, polyvinylesters such as polyacetic acid. Copolymers of vinyl, vinyl monomers with each other and with olefins, such as ethylene-methyl methacrylate copolymers, acrylonitrile- Tylene copolymers, ABS resins, and ethylene-vinyl acetate copolymers, natural and synthetic rubbers such as butadiene-styrene copolymers, polyisoprenes, synthetic isoprene, polybutadiene, butadiene-acrylonitrile copolymers, polychloroprene rubbers, polyisobutylene rubbers, ethylene- Propylene rubber, ethylene-propylene-diene rubber, isobutylene-isoprene copolymer, and polyurethane rubber, polyamide such as nylon 66 and polycaprolactam, polyester,
For example, polyethylene terephthalate, polycarbonate, polyimide, polyether
Ter, fluoropolymers such as polytetrafluoroethylene and fluorinated ethylene propylene.

【0039】 ポリマ−繊維布のプラズマ処理に使用される典型的な気体は、キャリアガス、
例えば窒素、ヘリウム、酸素、二酸化炭素、メタン、アンモニア、二酸化硫黄、
及び酸化窒素、貴ガス、反応性モノマ−、及びこれらの組み合わせを含む。典型
的な反応性モノマ−は、少なくとも1つの不飽和度、例えばビニルまたはアリル
基を持つもの、例えばアルキレン、或いはオキシラン環(エポキシド)、オキセ
タン、またはエーテル環を持つもの、例えばアルキルオキシラン、またはアルキ
レンオキシランである。それゆえに、モノマ−形のアクリル、メタクリル、不飽
和アミド、ジエン、トリエン、オキシラン、アルキレンオキシラン、及びオキセ
タンは、メルトブロ−した繊維布との疎水性及び/または疎油性プラズマ重合に
対して使用できる。
Typical gases used for plasma treatment of polymer-fiber cloths are carrier gases,
For example, nitrogen, helium, oxygen, carbon dioxide, methane, ammonia, sulfur dioxide,
And nitric oxide, noble gases, reactive monomers, and combinations thereof. Typical reactive monomers have at least one degree of unsaturation, such as vinyl or allyl groups, such as alkylene, or those having an oxirane ring (epoxide), oxetane, or ether ring, such as alkyloxirane, or alkylene. It is oxirane. Therefore, monomeric forms of acrylic, methacrylic, unsaturated amides, dienes, trienes, oxiranes, alkyleneoxiranes, and oxetanes can be used for hydrophobic and / or oleophobic plasma polymerization with meltblown fiber fabrics.

【0040】 特に好適な反応性モノマ−は、ハロゲン(Br,I,Cl,F)化されるもの
を含み、処理した繊維布に疎水性及び/または疎油性を与える。疎水性及び/ま
たは疎油性ビニル基の適当な例は、テトラフルオロエチレン、オクタフルオロブ
チレン及び好ましくはヘキサフルオロプロピレンを含む。疎水性及び/または疎
油性ハロゲン化アルキルオキシランの例は、例えばテトラハロエチレンオキシド
、即ちテトラフルオロエチレンオキシド(2、2、3、3−テトラフルオロオキ
シラン)、ヘキサハロプロピレンオキシド、即ちヘキサフルオロプロピレンオキ
シド(2−トリフルオロメチル−2−フルオロ−3、3−ジフルオロオキシラン
)、ヘキサハロオキセタン、即ち2、2、3、3、4、4−ヘキサフルオロオキ
セタン、及びオクタハロブチレンオキシド、即ちオクタフルオロブチレンオキシ
ド (2、2、3、3、4、4、5、5−オクタフルオロテトラヒドロピラン)
を含む。疎水性及び/または疎油性アルキレンルオキシランの例は、ヘキサフル
オロアリロキシドである。プラズマ開始処理の適当な例は、米国特許第4845
132号に見ることができる。
Particularly suitable reactive monomers include those which are halogenated (Br, I, Cl, F) and impart hydrophobicity and / or oleophobicity to the treated fiber fabric. Suitable examples of hydrophobic and / or oleophobic vinyl groups include tetrafluoroethylene, octafluorobutylene and preferably hexafluoropropylene. Examples of hydrophobic and / or oleophobic halogenated alkyloxiranes are, for example, tetrahaloethylene oxide, ie tetrafluoroethylene oxide (2,2,3,3-tetrafluorooxirane), hexahalopropylene oxide, ie hexafluoropropylene oxide (2 -Trifluoromethyl-2-fluoro-3,3-difluorooxirane), hexahalooxetane, i.e. 2,2,3,3,4,4-hexafluorooxetane, and octahalobutylene oxide, i.e. octafluorobutylene oxide. 2,2,3,3,4,5,5-octafluorotetrahydropyran)
including. An example of a hydrophobic and / or oleophobic alkylene luoxirane is hexafluoroallyloxide. A suitable example of a plasma initiated process is US Pat. No. 4,845.
It can be seen at No. 132.

【0041】 好適な反応性モノマ−は、不飽和フルオロカ−ボン、例えばテトラフルオロエ
チレン、ヘキサフルオロプロピレン及びオクタフルオロブチレン、及びオリゴシ
リコン、例えばヘキサメチルジシロキサン、テトラメチルジシロキサン及びテト
ラエチルシランを含む。上述した気体の混合物、例えばヘエリウム及びヘキサフ
ルオロプロピレンの使用も考慮できる。勿論気体の選択は、それがイオン化して
プラズマ活性種を生成する限り実質的に制限はない。
Suitable reactive monomers include unsaturated fluorocarbons such as tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene and octafluorobutylene, and oligosilicons such as hexamethyldisiloxane, tetramethyldisiloxane and tetraethylsilane. The use of mixtures of the gases mentioned above, such as helium and hexafluoropropylene, is also conceivable. Of course, the choice of gas is virtually unlimited as long as it ionizes to produce plasma active species.

【0042】 運転においては、電荷を安定化する試剤を含むまたは含まないポリマ−繊維布
を、安定なベース(base)圧、未処理の布材料の組成に依存して、一般に約
0.01−約760トール(大気圧)、好ましくは約0.05−約0.15トー
ルまで脱気した室に入れる。操作圧は、真空ポンプを用いて一般に約0.01−
10.0トール、更に好ましくは約0.01−1.0トールに維持される。イオ
ン化しうる気体の流速は約1−100リットル/分(lpm)に保ち、更に好ま
しくは約0.1−約10lpmを確立し、これを維持する。他に気体流は、布材
料のフィート幅当たりのlpmで判断することができる。これらの単位を用いる
場合の適当な処理範囲は、1−20lpm/幅フィート、更に好ましくは約2−
約20lpm/幅フィート、最も好ましくは3lpm/幅フィートである。
In operation, polymer-fiber fabrics, with or without charge stabilizing agents, generally have a stable base pressure of about 0.01-, depending on the composition of the untreated fabric material. Place in a chamber degassed to about 760 Torr (atmospheric pressure), preferably about 0.05 to about 0.15 Torr. The operating pressure is generally about 0.01-using a vacuum pump.
It is maintained at 10.0 Torr, more preferably about 0.01-1.0 Torr. The flow rate of the ionizable gas is maintained at about 1-100 liters / minute (lpm), more preferably about 0.1-about 10 lpm is established and maintained. Alternatively, gas flow can be determined in lpm per foot width of fabric material. A suitable processing range when using these units is 1-20 lpm / ft2, more preferably about 2-.
About 20 lpm / width foot, most preferably 3 lpm / width foot.

【0043】 RFエネルギーは、処理室における、更に特に処理域におけるイオン化しうる
気体のプラズマ及びプラズマ活性種を発生させるために供給、使用される。典型
的には、処理室へポンプで送られる気体は、キャリアガス、例えばヘリウム及び
反応性気体、例えばモノマ−を含む。RFエネルギーの供給は、一般に約50−
約5000ワット、更に好ましくは約500−約3000ワットの範囲の電力を
与える。他に電力はワット/布材料の幅フィートで判断することができる。これ
らの単位を用いる場合の適当な処理範囲は、100−約1000ワット/幅フィ
ート、好ましくは約500−約750ワット/幅フィート、最も好ましくは約6
50ワット/幅フィートである。
RF energy is supplied and used to generate a plasma of ionizable gases and plasma-active species in the process chamber, and more particularly in the process zone. Typically, the gas pumped to the process chamber comprises a carrier gas such as helium and a reactive gas such as a monomer. The supply of RF energy is typically about 50-
It provides power in the range of about 5000 Watts, more preferably about 500 to about 3000 Watts. Alternatively, power can be measured in watts / width foot of cloth material. A suitable treatment range when using these units is from 100 to about 1000 watts / width foot, preferably about 500 to about 750 watts / width foot, and most preferably about 6 watts.
50 watts / width foot.

【0044】 ポリマ−布は、約1(フィ−ト/分(fpm))−約100、好ましくは約1
5−約30fpmで、プラズマ処理室へ供給される。これらの因子は、装置の寸
法をより高い生産量に合うようにするにつれて、広く変化させることができる。
布幅が増加するにつれて、イオン化しうる気体の圧力、流速、及び電力値は、対
応してスケールアップしなければならないであろう。例えば速度は反応器のデザ
イン、例えば電力及び電極面積に依存する。本発明の繊維布を作るために使用さ
れる好適な速度は、プラズマ室における滞留時間45秒−1分を与えるものであ
った。
The polymer fabric is about 1 (feet / minute (fpm)) to about 100, preferably about 1.
5 to about 30 fpm at the plasma processing chamber. These factors can be widely varied as the size of the device is adapted to higher production volumes.
As the cloth width increases, the pressure, flow rate, and power values of the ionizable gas will have to be scaled up correspondingly. For example, the rate depends on the reactor design, such as power and electrode area. The preferred speed used to make the fiber fabric of the present invention provided a residence time in the plasma chamber of 45 seconds to 1 minute.

【0045】 典型的には、プラズマは技術的に公知のラジオ周波数またはマイクロ波エネル
ギーを用いて発生される。
Plasma is typically generated using radio frequency or microwave energy as is known in the art.

【0046】 ポリマ−布は、更に処理してエレクトレット性を持たせることができ、本明細
書に参考文献として引用される1999年6月17日付け、ステファン(Ste
phen)T.コックス(Cox)の米国特許第09/335002号、「電荷
安定化エレクトレット濾過具媒体」に記述されているように製造できる。エレク
トレット濾過具媒体を製造するため、永久の双極子をポリマ−布に付与するため
の種々の技術はよく知られている。この荷電は、AC及び/またはDCコロナ放
電及びこれらの組み合わせを用いて行うことができる。用いる放電の特性は、電
極の形、双極性、ギャップの寸法、及び気体または気体混合物によって決まる。
1つの具体例では、荷電は単にACコロナ放電装置を用いて達成できる。また他
の具体例では、AC及びDCコロナ放電の両装置を用いることが有用である。好
適な技術においては、先ずポリマ−布を、ACコロナ放電に供し、次いで1回ま
たはそれ以上の連続的なDCコロナ放電装置で処理する。荷電は摩擦に基づく荷
電技術を含む他の技術を用いても達成できる。典型的には、繊維布を、約1−約
30kV(エネルギーの形、例えばDC放電またはAC放電)/cm、好ましく
は約10−約30kV/cm、好適には約10−約20kV/cmの放電に供す
る。
The polymer fabric can be further treated to make it electret and may be treated with Stefan (St.
phen) T. It can be manufactured as described in Cox US Pat. No. 09/335002, "Charge Stabilized Electret Filter Media". Various techniques for applying permanent dipoles to polymeric fabrics for making electret filter media are well known. This charging can be done using AC and / or DC corona discharge and combinations thereof. The characteristics of the discharge used depend on the shape of the electrodes, the bipolar nature, the size of the gap, and the gas or gas mixture.
In one embodiment, charging can be achieved simply using an AC corona discharge device. In yet another embodiment, it is useful to use both AC and DC corona discharge devices. In the preferred technique, the polymer fabric is first subjected to an AC corona discharge and then treated with one or more continuous DC corona discharge devices. Charging can also be accomplished using other techniques, including friction-based charging techniques. Typically, the fiber cloth is provided with about 1 to about 30 kV (in the form of energy, eg DC or AC discharge) / cm, preferably about 10 to about 30 kV / cm, suitably about 10 to about 20 kV / cm. Subject to discharge.

【0047】 コロナ装置、ACコロナ放電装置及び/またはDCコロナ放電装置をメルトブ
ロ−繊維布の上部及び下部に配置して、エレクトレット性を繊維布に付与できる
ことは同業者の理解するところであろう。配置は、繊維布のいずれかの面上にお
ける無色に研磨されたロールの配置、及び布のいずれかの面の上部または下部に
おける活性電極の配置を含む。1つの具体例においては、1種類だけのコロナ放
電装置、例えばDCまたはACコロナ放電装置を、繊維布の上部、下部、或いは
他の配置ではその上部と下部の両方に配置する。他の具体例では、ACまたはD
C放電を組み合わせて交互に使用してもよい。ACまたはDCコロナ放電装置は
、陽または陰イオンだけが発生するように制御できる。
It will be appreciated by those skilled in the art that corona devices, AC corona discharge devices and / or DC corona discharge devices can be placed above and below the meltblown fiber fabric to impart electret properties to the fiber fabric. Placement includes placement of colorless polished rolls on either side of the fabric and placement of active electrodes on the top or bottom of either side of the fabric. In one embodiment, only one type of corona discharge device, such as a DC or AC corona discharge device, is placed on the top, bottom, or otherwise both above and below the fabric. In other embodiments, AC or D
The C discharges may be combined and used alternately. The AC or DC corona discharge device can be controlled so that only positive or negative ions are generated.

【0048】 ある具体例では、次のようにして永久の双極子をポリマ−繊維布に付与できる
。最初にACコロナを用いて荷電し、次いで一連のDCコロナ放電装置、例えば
DC電荷バ−(bar)を用いて荷電する。このDCコロナ放電装置は通過する
繊維布の交互の面上に位置し、それぞれの連続するDC放電装置が異なる極性、
即ち正/負の電荷を適用する。好適な具体例においては、不織布の上部及び下部
に位置するDCコロナ放電装置の電荷が、一連の処置、例えば2、4、6回など
の処置で、正から負へ互変する。別にDCコロナ放電装置は正または負であり、
電荷が互変しない。
In one embodiment, a permanent dipole can be applied to the polymer fiber fabric as follows. It is first charged using an AC corona and then using a series of DC corona discharge devices, such as a DC charge bar. The DC corona discharge device is located on alternating surfaces of the passing fabric, each successive DC discharge device having a different polarity,
That is, positive / negative charges are applied. In the preferred embodiment, the DC corona discharge device located above and below the non-woven fabric undergoes an alternating charge change from positive to negative in a series of treatments, eg 2, 4, 6 treatments. DC corona discharge device is positive or negative,
The charge does not change.

【0049】 繊維布にエレクトレット性を生成させる方法の例は、本明細書に参考文献とし
て引用される米国特許第5401446号に見出すことができる。
An example of a method of producing electret properties in fiber fabrics can be found in US Pat. No. 5,401,446, which is incorporated herein by reference.

【0050】 それゆえに本発明は、メルトブロ−した疎水性/疎油性プラズマ処理のエレク
トレット濾過具布を有する濾過具媒体を提供する。1つの具体例においては、こ
のポリマ−繊維布をアニ−リングする。典型的には疎水性及び/または疎油性プ
ラズマ処理の濾過具媒体は、反応性プラズマ種、例えば好ましくはハロゲン化、
例えば弗素化された疎水性及び/または疎油性アルキレン、アクリレ−ト、また
はメタクリレ−ト種を含むプラズマで処理される。好適な疎水性及び/または疎
油性アルキレンはヘキサフルオロプロピレンである。好適な疎水性及び疎油性オ
キシランはヘキサフルオロプロピレンオキシランである。
The present invention therefore provides a filter media having a meltblown hydrophobic / oleophobic plasma treated electret filter cloth. In one embodiment, the polymeric fiber fabric is annealed. The filter media, typically hydrophobic and / or oleophobic plasma treated, comprises a reactive plasma species, such as preferably halogenated,
For example, it is treated with a plasma containing fluorinated hydrophobic and / or oleophobic alkylene, acrylate, or methacrylate species. The preferred hydrophobic and / or oleophobic alkylene is hexafluoropropylene. The preferred hydrophobic and oleophobic oxirane is hexafluoropropylene oxirane.

【0051】 更に本発明は、溶融加工しうる脂肪酸アミドが布中に存在するメルトブロ−し
た疎水性及び/または疎油性プラズマ処理のエレクトレットポリマ−繊維布を有
する濾過具媒体を提供する。典型的には、このアミドは、約0.01−約20重
量%の範囲の濃度で存在する。疎水性及び/または疎油性プラズマで処理したエ
レクトレット濾過具媒体は、反応性プラズマ種、例えば好ましくはハロゲン化、
例えば弗素化された疎水性及び/または疎油性アルキレン、アクリレ−ト、また
はメタクリレート種を含むプラズマで処理されている。1つの具体例においては
、濾過具媒体がアニ−リングされる。
The present invention further provides a filter media having a meltblown hydrophobic and / or oleophobic plasma treated electret polymer fiber fabric in which a melt-processible fatty acid amide is present in the fabric. Typically the amide is present at a concentration in the range of about 0.01 to about 20% by weight. The electret filter media treated with the hydrophobic and / or oleophobic plasma has a reactive plasma species, such as preferably halogenated,
For example, it has been treated with a plasma containing fluorinated hydrophobic and / or oleophobic alkylene, acrylate, or methacrylate species. In one embodiment, the filter media is annealed.

【0052】 他の観点において、本発明は、濾過具媒体がメルトブロ−した疎水性及び/ま
たは疎油性プラズマ処理のエレクトレットポリマ−繊維布である濾過具に関する
。この好適な具体例においては、濾過具布がアニ−リングされる。
In another aspect, the present invention relates to a filter tool wherein the filter media is a meltblown hydrophobic and / or oleophobic plasma treated electret polymer fiber cloth. In this preferred embodiment, the filter cloth is annealed.

【0053】 更に他の観点において、本発明は、濾過具媒体が溶融加工できる脂肪酸アミド
、例えば電荷を安定化する添加剤を布内に含む、但しアミドが約0.01−約2
0重量%の範囲の濃度で存在するメルトブロ−した疎水性及び/または疎油性プ
ラズマ処理のエレクトレットポリマ−繊維布である濾過具に関する。好適な具体
例では、濾過具布がアニ−リングされている。
In yet another aspect, the invention provides that the filter media comprises a melt processable fatty acid amide, such as a charge stabilizing additive, in the fabric, wherein the amide is from about 0.01 to about 2.
It relates to a filter which is a meltblown hydrophobic and / or oleophobic plasma treated electret polymer fiber cloth present in a concentration in the range of 0% by weight. In the preferred embodiment, the filter cloth is annealed.

【0054】 電荷を安定化する添加剤の例は、脂肪酸に由来する脂肪酸アミドを含む。ここ
に「脂肪酸」とは、同業者には分かっているものであり、脂肪の加水分解に由来
する飽和または不飽和の直鎖または分岐鎖カルボン酸を含むことが意図される。
適当な脂肪酸の例は、ラウリン酸(ドデカン酸)、ミリスチン酸(テトラデカン
酸)、パルミチン酸(ヘキサデカン酸)、ステアリン酸(ヘキサデカン酸)、オ
レイン酸((Z)−9−オクタデセン酸)、リノレン酸((Z,Z)−9、2−
オクタデカジエン酸)、リノ−ル酸((Z,Z,Z)−9、12、15−オクタ
デカトリエン差)及びエレオステアリン酸((Z,E,E,)−9、11、13
−オクタデカトリエン酸)を含む。典型的には、上述の酸から生成するアミドは
、技術的によく知られた方法で製造される第1級アミドである。
Examples of charge stabilizing additives include fatty acid amides derived from fatty acids. As used herein, the term "fatty acid" is known to those skilled in the art and is intended to include saturated or unsaturated straight or branched chain carboxylic acids derived from the hydrolysis of fat.
Examples of suitable fatty acids are lauric acid (dodecanoic acid), myristic acid (tetradecanoic acid), palmitic acid (hexadecanoic acid), stearic acid (hexadecanoic acid), oleic acid ((Z) -9-octadecenoic acid), linolenic acid. ((Z, Z) -9,2-
Octadecadienoic acid), linoleic acid ((Z, Z, Z) -9,12,15-octadecatriene difference) and eleostearic acid ((Z, E, E,)-9,11,13.
-Octadecatrienoic acid). Typically, the amides formed from the above mentioned acids are primary amides prepared by methods well known in the art.

【0055】 第2級及び第3級脂肪酸アミドは、アミド窒素が1つまたはそれ以上のアルキ
ル基で置換された電荷を安定化する試剤として適当である。第2級及び第3級脂
肪酸アミドは、技術的によく知られた方法で、例えば脂肪酸のエステル化、続く
適当なアルキルアミンでのアミド化反応によって製造できる。アミド窒素のアル
キル置換基は、直鎖または分岐鎖アルキル基であってよく、炭素数約2−12、
好ましくは約2−14、更に好ましくは約2−6、最も好ましくは約2を有する
。好適な具体例において、脂肪酸アミドはアルキレン鎖が2つの独立したアミド
分子の2つの窒素を有する「ビス」であってよい。例えばアルキレンビス脂肪酸
アミドは、アルキレンビス−ステアラミド、アルキレンビス−パルミタミド、ア
ルキレンビス−ミリスタミド、及びアルキレンビス−ラウラミドを含む。典型的
にはアルキル鎖は炭素数2−8、好ましくは2を有する。このアルキル鎖は直鎖
でも分岐鎖でもよい。好適なビス脂肪酸アミドはエチレンビスステアラミド及び
エチレンビスパルミタミド、例えばN,N´−エチレンビスステアラミド及びN
,N´−エチレンビスパルミタミドを含む。
Secondary and tertiary fatty acid amides are suitable as charge stabilizing agents in which the amide nitrogen is substituted with one or more alkyl groups. Secondary and tertiary fatty acid amides can be prepared in a manner well known in the art, for example by esterification of fatty acids followed by amidation reaction with a suitable alkylamine. The alkyl substituent on the amide nitrogen may be a straight or branched chain alkyl group having about 2-12 carbon atoms,
Preferably it has about 2-14, more preferably about 2-6, most preferably about 2. In a preferred embodiment, the fatty acid amide may be a "bis" whose alkylene chain has two nitrogens on two independent amide molecules. For example, alkylenebis fatty acid amides include alkylenebis-stearamide, alkylenebis-palmitamide, alkylenebis-myristamide, and alkylenebis-lauramide. Typically the alkyl chain has 2-8 carbons, preferably 2. This alkyl chain may be linear or branched. Suitable bis fatty acid amides are ethylene bis-stearamide and ethylene bis-palmitamide, such as N, N'-ethylene bis-stearamide and N.
, N'-ethylene bispalmitamide.

【0056】 ある具体例において、電荷を安定化する添加剤、例えば脂肪酸アミドは、ポリ
マ−繊維布内に約0.01−約20重量%の範囲の濃度で存在しうる。他の具体
例において、電荷を安定化する添加剤は、ポリマ−繊維布内に約2.0−約20
重量%の範囲の濃度で存在しうる。電荷を安定化する添加剤の脂肪酸アミドに対
する好適な濃度範囲は、布の約5−約11重量%、好ましくは約1−約8%であ
る。上述した中間の濃度範囲、例えば約2.5−約17重量%、4.0−約15
%、及び約6.0−約12.0%も、本発明の一部であることが意図される。例
えば上述の上限及び/または下限として言及した値のいずれかの組み合わせを用
いる濃度範囲、例えば1−約6%、2.5−約12%なども包含される。
In certain embodiments, charge stabilizing additives, such as fatty acid amides, may be present in the polymer-fiber fabric at a concentration in the range of about 0.01 to about 20% by weight. In another embodiment, the charge stabilizing additive is about 2.0 to about 20 in the polymer fiber fabric.
It may be present at a concentration in the range of weight percent. The preferred concentration range of the charge stabilizing additive for the fatty acid amide is from about 5 to about 11% by weight of the fabric, preferably from about 1 to about 8%. Intermediate concentration ranges mentioned above, for example about 2.5 to about 17% by weight, 4.0 to about 15
%, And about 6.0 to about 12.0% are also contemplated to be part of this invention. Also included are concentration ranges, for example, 1-about 6%, 2.5-about 12%, etc., using any combination of the above mentioned upper and / or lower limits.

【0057】 上述したように有用な電荷を安定化させる添加剤の一群は、脂肪酸アミドであ
る。好適な脂肪酸アミドの例は、ステアラミド及びエチレンビスステアラミドを
含む。例示のステアラミドは、ユニケマ・ケミカル社(UniChema Ch
emicals,Inc,Chicago,Illinois)からユニワクス
(UNIWAX)1750として市販されている。アクラワクス(ACRAWA
R )Cは、ロンザ社(Lonza,Inc,Fair Lawn、New J
ersey)から市販されているエチレンビス−ステアラミドである。アクラワ
クスCは、N,N´−エチレンビスステアラミド(CAS110−30−5)及
びN,N´−エチレンビスパルミタミド(CAS5518−18−3)を、凡そ
の重量比65/35/2(N,N´−エチレンビスステアラミド/N,N´−エ
チレンビスパルミタミド/C14−C18脂肪酸誘導体)でC14−C18脂肪
酸誘導体(CAS67701−02−4)と共に含む。例えばその市販の製品は
、N,N´−エチレンビスステアラミド、N,N´−エチレンビスパルミタミド
をC14−C18脂肪酸と共に含む。ある本発明の具体例において、N,N´−
エチレンビスステアラミドまたはN,N´−エチレンビスパルミタミドはいずれ
かが単独の電荷安定化添加剤であってよい。他の具体例において、C14−C1
8脂肪酸の比は、ビスアミドの全量に基づいて約0−20%で変化させることが
できる。更に他の具体例において、それぞれのビスアミドに対して約0−100
%の範囲に入るN,N´−エチレンビスステアラミド及びN,N´−エチレンビ
スパルミタミドの混合物は、例えば80/20、70/30、50/50などの
添加剤混合物として利用できる。
As mentioned above, one group of useful charge stabilizing additives are fatty acid amides. Examples of suitable fatty acid amides include stearamide and ethylenebis stearamide. The exemplary stearamide is UniChema Chemicals, Inc.
Commercially available as UNIWAX 1750 from electricals, Inc, Chicago, Illinois). ACRAWA
X R ) C is Lonza, Inc., Fair Lawn, New J.
ersey) is a commercially available ethylenebis-stearamide. Acrawax C contains N, N′-ethylenebisstearamide (CAS110-30-5) and N, N′-ethylenebispalmitamide (CAS5518-18-3) in a weight ratio of 65/35/2 ( N, N'-ethylene bis-stearamide / N, N'-ethylene bispalmitamide / C14-C18 fatty acid derivative) and include with C14-C18 fatty acid derivative (CAS67701-02-4). For example, its commercial product comprises N, N'-ethylenebisstearamide, N, N'-ethylenebispalmitamide with C14-C18 fatty acids. In one embodiment of the invention, N, N'-
Either ethylene bis-stearamide or N, N'-ethylene bis-palmitamide may be the sole charge stabilizing additive. In other embodiments, C14-C1
The ratio of 8 fatty acids can vary from about 0-20% based on the total amount of bisamide. In yet another embodiment, about 0-100 for each bisamide.
Mixtures of N, N'-ethylenebisstearamide and N, N'-ethylenebispalmitamide falling in the range of% can be used as additive mixtures such as 80/20, 70/30, 50/50.

【0058】 布の繊維を形成させるために使用されるポリマ−は、多くの適当なポリマ−の
中から選択できる。これらのポリマ−の例は、ポリエチレン、ポリエステル、ポ
リアミド、ポリ塩化ビニル、及びポリメタクリル酸メチル、及び好ましくはポリ
プロピレンを含む。
The polymer used to form the fibers of the fabric can be selected from many suitable polymers. Examples of these polymers include polyethylene, polyesters, polyamides, polyvinyl chloride, and polymethylmethacrylate, and preferably polypropylene.

【0059】 同業者は、メルトブロ−繊維布が比較的広い繊維直径分布を持つ繊維からなる
ということを理解するであろう。ポリマ−繊維布を生成させるために使用される
ポリマ−の平均繊維直径は、一般に約1−約20ミクロンの範囲である。意図す
る用途に依存して、より好適な平均のポリマ−繊維直径は、約1−約15ミクロ
ン、更に好ましくは約2−約4ミクロンの範囲である。
Those skilled in the art will appreciate that meltblown fiber fabrics are composed of fibers having a relatively wide fiber diameter distribution. The average fiber diameter of the polymers used to form the polymer fiber fabric generally ranges from about 1 to about 20 microns. Depending on the intended use, a more preferred average polymer fiber diameter is in the range of about 1 to about 15 microns, more preferably about 2 to about 4 microns.

【0060】 ポリマ−繊維布の布基準重量は、意図する濾過用途の必要条件に依存して変化
しよう。一般により軽量な布基準重量はより良い濾過を与えるが、一方より高い
基準重量を有する濾過具媒体は濾過障壁を横切る高い抵抗または圧力低下を与え
る。多くの用途に対して、布基準重量は約10−約520g/m2 の範囲であっ
て良い。好ましくは、布の重量は約30−約400g/m2 、更に好ましくは約
30−約200g/m2 の範囲である。同業者は所望の濾過具効率及び許容でき
る抵抗値のような因子を考慮して最適な布基準重量を容易に決定することができ
る。更に与えられた濾過具用途に使用されるポリマ−濾過具布の積層数も、約1
−10枚で変えることができる。使用する随意の枚数は、同業者が容易に決定で
きる。
The fabric basis weight of the polymer-fiber fabric will vary depending on the requirements of the intended filtration application. Lighter fabric basis weights generally provide better filtration, while filter media having higher basis weights provide higher resistance or pressure drop across the filtration barrier. For many applications, fabric basis weights may range from about 10 to about 520 g / m 2 . Preferably, the weight of the fabric is in the range of about 30 to about 400 g / m 2 , more preferably about 30 to about 200 g / m 2 . One of ordinary skill in the art can readily determine the optimum fabric basis weight by considering factors such as desired filter efficiency and acceptable resistance. Further, the number of layers of polymer-filter cloth used in a given filter application is also about 1.
It can be changed with -10 sheets. Those skilled in the art can easily determine the optional number of sheets to use.

【0061】 濾過具性能は異なる基準で評価される。濾過具または濾過具媒体は濾過すべき
汚染物の濾過具を横切る低透過率によって特徴付けることが望ましい。しかしな
がら、同時に濾過具前後の比較的低い圧力降下または抵抗も考慮すべきである。
しばしば%として表現される透過率は、次の様に定義される: 透過率=C/C0 但し、Cは濾過具を通過した後の粒子の濃度であり、C0 は濾過具を通過する前
の粒子の濃度である。濾過具効率は、 100−透過率% として定義される。効果的な濾過具は濾過具を通過する透過率と圧力降下の両方
をできる限り低値に保つことが望ましいから、濾過具は濾過具を横切る透過率の
対数と圧力降下との勾配であるアルファ(α)とよばれる値によって評価される
: α=−100log(C/C0 )/DP ここのDPは濾過具前後の圧力降下である。勾配が急であるほど、あるいは、ア
ルファ値が高いほど、濾過性能が良いことを意味する。
Filter performance is evaluated on different scales. The filter or filter media is desirably characterized by a low permeability of the contaminants to be filtered across the filter. However, at the same time a relatively low pressure drop or resistance across the filter should be considered.
Permeability, often expressed as%, is defined as: Permeability = C / C 0 where C is the concentration of particles after passing through the filter and C 0 passes through the filter. The previous particle concentration. Filter efficiency is defined as 100-% transmission. Since it is desirable for an effective filter to keep both the permeability and pressure drop through the filter as low as possible, the filter is the slope of the logarithm of permeability and pressure drop across the filter. It is evaluated by a value called (α): α = −100 log (C / C 0 ) / DP where DP is the pressure drop across the filter. The steeper the gradient or the higher the alpha value, the better the filtration performance.

【0062】 多くの濾過状態において、高い初期アルファ値を持つことは重要である。しか
しながら、そうでないとしても、濾過過程中に許容しうるアルファ値を十分維持
することも同様により重要である。上述したように、アルファ値の低下は濾過工
程でしばしば遭遇する問題である。かくして多くの場合には、許容しうるアルフ
ァ値を濾過過程で達成することが重要である。濾過具性能を評価するいくつかの
標準的な試験は、負荷200mg後の(アルファ値に関連するような)透過率と
抵抗に焦点を当てている。アルファの低下は一般に固体だけを含む濾過気体では
問題でない。事実そのような濾過用途の場合、アルファ値はしばしば時間と共に
増大する。アルファ低下の現象は液体の小滴または液体の小滴と固体粒子の混合
物を含む気体を濾過する時により顕著となる。
In many filtration states it is important to have a high initial alpha value. However, if not so, it is equally important to maintain adequate alpha values during the filtration process. As mentioned above, lowering the alpha value is a problem often encountered in filtration processes. Thus, in many cases it is important to achieve an acceptable alpha value during the filtration process. Some standard tests to evaluate filter performance focus on permeability (as related to alpha value) and resistance after 200 mg loading. Alpha reduction is generally not a problem with filtered gases containing only solids. In fact, for such filtration applications, the alpha value often increases with time. The phenomenon of alpha depletion is more pronounced when filtering gasses containing liquid droplets or a mixture of liquid droplets and solid particles.

【0063】 例示するためのフタル酸ジオクチル(DOP)試験には、油発生機を備えたT
SI社から購入した自動化濾過具試験装置を用いた。この装置は、濾過具媒体前
後の圧力降下と得られる透過率値を、115リットル/分(lpm)以下のまた
はそれに等しい流速下において瞬間(instsntaneous)または「負
荷」基準で測定する。瞬間試験は、一組の透過率及び同時の圧力降下の読みとし
て定義される。「負荷」試験は、毎分凡そ1回、所望のチャレンジの達成される
まで行われる連続した一連の圧力降下/透過率測定として定義される。このチャ
レンジは試験試剤、例えばDOPの流速及び物質濃度を知ることによって計算さ
れる。
The Dioctyl Phthalate (DOP) test for the purpose of the illustration was a T equipped with an oil generator.
An automated filter tool tester purchased from SI was used. This device measures the pressure drop across the filter media and the resulting permeability values on an instant or "load" basis under flow rates of 115 liters per minute (lpm) or less. An instantaneous test is defined as a set of permeability and simultaneous pressure drop readings. The "load" test is defined as a continuous series of pressure drop / permeability measurements made approximately once every minute until the desired challenge is achieved. This challenge is calculated by knowing the flow rate and substance concentration of the test agent, eg DOP.

【0064】 以下に示する実施例においては、85lpmの流速及び170cm2 の試験濾
過具面積を使用した。濾過媒体を装置内に配置し、200mgのDOP負荷のた
めに密閉した。圧力降下と透過率値を、所望の負荷が達成されるまで凡そ毎分記
録した。最終の透過率及び抵抗値、並びに全効率の減少は、NIOSHの確立し
た値の中に入った。
In the examples provided below, a flow rate of 85 lpm and a test filter area of 170 cm 2 was used. The filtration media was placed in the device and sealed for a 200 mg DOP load. Pressure drop and permeability values were recorded approximately every minute until the desired load was achieved. The final transmission and resistance values, as well as the decrease in overall efficiency, fell within the established values for NIOSH.

【0065】 このDOP試験は、濾過具効率の3つのレベルが95%、99%及び99.9
7%である濾過具の種類に対して、NIOSHが42C.F.R.§84で分類
されるような基準に基づく。濾過具効率の劣化に対する抵抗の種類は、N(油、
例えばDOPに対する抵抗なし)、R(油に対して抵抗)、及びP(耐油性)で
ある。それゆえに本発明の不織濾過具媒体は、R及び好ましくはP95(試験で
95%耐油性)、P99(試験で99%耐油性)及びP100(試験で99.9
7%耐油性)のNIOSH分類に合格する。
This DOP test shows that three levels of filter efficiency are 95%, 99% and 99.9.
NIOSH is 42C. F. R. Based on criteria such as those classified in §84. The type of resistance to deterioration of filter efficiency is N (oil,
For example, no resistance to DOP), R (resistance to oil), and P (oil resistance). Therefore, the non-woven filter media of the present invention are R and preferably P95 (95% oil resistance tested), P99 (99% oil resistance tested) and P100 (99.9 tests tested).
Pass the NIOSH classification of 7% oil resistance).

【0066】 同業者は、濾過具を横切る粒子透過率を、濾過中に濾過具が供される抵抗と均
衡を持たせる必要性を認識している。更に高い初期アルファ値を、ある程度の濾
過経過後のアルファ値と均衡させることも必要である。本発明で使用される導入
した添加剤の濃度並びにその添加剤の本質は、エレクトレット濾過具媒体の最適
性能を達成するために変えることができる。
Those skilled in the art recognize the need to balance the particle permeability across the filter with the resistance the filter is subjected to during filtration. It is also necessary to balance the higher initial alpha value with the alpha value after some filtering. The concentration of additive introduced as well as the nature of the additive used in the present invention can be varied to achieve optimum performance of the electret filter media.

【0067】 ここに「内」とは、溶融加工しうる脂肪酸アミドが、ポリマ−繊維布を作る繊
維布の繊維中に良く分散している状態に関するものである。例えば溶融加工しう
る脂肪酸アミドをポリマ−樹脂と完全に混合してペレットとし、これを用いて繊
維質構造中にアミドを含む繊維に押し出すことができる。同業者は、脂肪酸アミ
ドがポリマ−中にいろいろな具合に混入されていることを認めるであろう。1つ
の実施例において、脂肪酸アミドは2軸スクリュー押し出し機を用いて一緒にし
、濃縮された量のアミドを有するペレットに作ることができる。次いでこの濃縮
されたペレットを、所望のポリマ−繊維布を与える押し出し工程で、アミド添加
剤を含まないポリマ−ペレットと組み合わせてもよい。
The term “inside” as used herein refers to a state in which the melt-processible fatty acid amide is well dispersed in the fibers of the fiber cloth that makes the polymer fiber cloth. For example, melt-fabricable fatty acid amide can be thoroughly mixed with polymer resin into pellets which can be used to extrude fibers containing the amide in the fibrous structure. Those skilled in the art will recognize that fatty acid amides have been incorporated into polymers in various ways. In one example, the fatty acid amides can be combined using a twin screw extruder to make pellets with a concentrated amount of amides. The concentrated pellets may then be combined with the polymer pellets without the amide additive in an extrusion process that gives the desired polymer fiber fabric.

【0068】 本発明のエレクトレット濾過具媒体の濾過具効率及び性質は、更なる加工技術
でも最適化できる。1つの具体例では、電荷を安定化する添加剤を混入したポリ
マ−布を、布の荷電または永久双極子の生成処理後に、熱処理することができる
。製造工程のこの段階における布の熱処理は、得られる濾過具媒体の電荷安定性
を高めることができる。熱処理は普通約65−約230℃、好ましくは約50−
約120℃、最も好ましくは約60−約90℃の範囲の温度で、約15秒−約5
分間、更に好ましくは約1−約2分間行うことができる。そのような荷電後熱処
理技術は濾過具性能を高めるのに特に有用である。
The filter efficiency and properties of the electret filter media of the present invention can also be optimized with further processing techniques. In one embodiment, the polymer fabric incorporating a charge stabilizing additive can be heat treated after the fabric is charged or a permanent dipole is generated. Heat treating the fabric at this stage of the manufacturing process can increase the charge stability of the resulting filter media. The heat treatment is usually about 65-about 230 ° C., preferably about 50-
At a temperature in the range of about 120 ° C, most preferably about 60 to about 90 ° C for about 15 seconds to about 5
Minutes, more preferably about 1 to about 2 minutes. Such post-charge heat treatment techniques are particularly useful for enhancing filter performance.

【0069】 好ましくは熱処理は、永久の双極子の荷電または生成後のエレクトレット濾過
具に適用される。そのような熱処理は、低い初期アルファをもたらすが、ある程
度の濾過具負荷後のアルファ値は熱処理をしてない濾過具材料で達成されるより
高くなる傾向がある。エレクトレット濾過具の熱処理は技術的に知られた方法、
例えば赤外線加熱器、マイクロ波加熱器、油または水加熱ローラー、対流炉を用
いて達成できる。好ましくは、熱処理、例えばアニ−リングの工程は対流によっ
て行われ、この結果溶融加工しうる脂肪酸アミドを布内に含むメルトブロ−濾過
具布が均一にアニ−リングできる。
Preferably the heat treatment is applied to the electret filter tool after permanent dipole charging or formation. Although such heat treatment results in a low initial alpha, the alpha value after some loading of the filter tends to be higher than that achieved with the non-heat treated filter material. The heat treatment of the electret filter is a method known in the art,
For example, it can be achieved by using an infrared heater, a microwave heater, an oil or water heating roller, or a convection oven. Preferably, the heat treatment, e.g. annealing, is carried out by convection, so that a meltblown filter fabric having melt-fabricable fatty acid amides in the fabric can be uniformly annealed.

【0070】 荷電後の熱処理は、約65−約230℃、好ましくは約50−約120℃、最
も好ましくは約60−約90℃の範囲の温度で、約15秒−5分間、好ましくは
約1−2分間好適に行われる。一般に、脂肪酸アミドは、他の種類の電荷を安定
化させる添加剤よりも荷電後熱処理の効果に対してより敏感であるように見える
。かくして濾過具媒体を荷電後熱処理に供することは好適である。
The post-charge heat treatment is carried out at a temperature in the range of about 65 to about 230 ° C., preferably about 50 to about 120 ° C., most preferably about 60 to about 90 ° C. for about 15 seconds to 5 minutes, preferably about. It is preferably carried out for 1-2 minutes. In general, fatty acid amides appear to be more sensitive to the effects of post-charge thermal treatment than other types of charge stabilizing additives. Thus it is preferred to subject the filter media to a post-charge heat treatment.

【0071】 プラズマ処理の疎水性及び/または疎油性エレクトレット濾過具媒体を製造す
る方法も本発明の一部である。1つの具体例において、本発明は、疎水性及び/
または疎油性プラズマ処理したエレクトレットポリマ−媒体の製造に関する。ポ
リマ−布は、疎水性及び/または疎油性反応性種を有するプラズマで、好ましく
はヘキサフルオロプロピレン反応性種を含むプラズマで処理される。メルトブロ
−ポリマ−繊維布は、実質的に永久の電荷対または双極子をメルトブロ−ポリマ
−布中に生成するように処理される。この永久的な双極子は、上述したようにA
CコロナまたはDCコロナ放電及びその組み合わせを含む種々の技術で布に付与
することができる。好適な具体例では、この製造法は、ポリマ−布を熱処理、例
えばアニ−リングすることによって改変することができる。
Methods of making plasma treated hydrophobic and / or oleophobic electret filter media are also part of this invention. In one embodiment, the present invention provides a hydrophobic and / or
Alternatively, it relates to the production of oleophobic plasma treated electret polymer media. The polymer fabric is treated with a plasma having hydrophobic and / or oleophobic reactive species, preferably a plasma containing hexafluoropropylene reactive species. The meltblown polymer fiber fabric is treated to produce a substantially permanent charge pair or dipole in the meltblown polymer fabric. This permanent dipole has A
It can be applied to the fabric by a variety of techniques including C corona or DC corona discharge and combinations thereof. In a preferred embodiment, this method of manufacture can be modified by heat treating, for example annealing, the polymeric fabric.

【0072】 他の具体例において、本方法は電荷を安定化する脂肪酸アミドが繊維内に混入
されたメルトブロ−ポリマ−繊維布を与えることによってエレクトレット濾過具
媒体を製造することを含む。ポリマ−布を、疎水性及び/または疎油性反応性種
を有するプラズマ、好ましくはヘキサフルオロプロピレン反応性種を含むプラズ
マで処理する。このプラズマで処理した布をAC及び/またはDCコロナ放電に
露呈して、実質的に永久の電荷対または双極子を、メルトブロ−ポリマ−布中に
生成させる。典型的には、脂肪酸アミドは、約0.01−約20%の範囲で存在
する。好適な具体例においては、ポリマ−布を熱処理、例えばアニ−リングする
ことによって製造工程を改変することができる。
In another embodiment, the method comprises making an electret filter media by providing a meltblown-polymer-fiber cloth having charge-stabilizing fatty acid amides incorporated into the fibers. The polymer fabric is treated with a plasma having hydrophobic and / or oleophobic reactive species, preferably a plasma containing hexafluoropropylene reactive species. The plasma treated fabric is exposed to an AC and / or DC corona discharge to produce a substantially permanent charge pair or dipole in the meltblown polymer fabric. Typically, the fatty acid amide is present in the range of about 0.01 to about 20%. In a preferred embodiment, the manufacturing process can be modified by heat treating, for example annealing, the polymeric fabric.

【0073】 本発明のエレクトレット布を処理する1つの有用な技術を図1に例示する。例
示されるように、例えば押出し機16中において、ポリマ−樹脂12、例えばポ
リプロピレンからメルトブロ−ポリマ−フィルム布を生成させることによって濾
過具媒体を製造することができる。この樹脂は、電荷を安定化する添加剤14、
例えば上述したように脂肪酸アミドを随時濃縮形で含む。得られる布18は、例
えば繊維を約300:1の比で延伸することにより、加工ステーション(sta
tion)20で細くすることができる。次いで布を、随時(AC放電装置、D
C放電装置、またはその組み合わせであってよい)ステ−ション22での放電処
理に供して、実質的に永久の電荷対または双極子をメルトブロ−ポリマ−布中に
生成させる。いくつかの場合、ステ−ション22において、ACコロナ放電装置
、次いでDCコロナ放電を用いることは好適である。他に、ACコロナ放電、次
いで1つまたはそれ以上の連続的なDC放電装置での処理を用いて荷電を行うこ
ともできる。摩擦に基づく技術を含む他の技術を用いても、荷電を達成すること
もできる。荷電したまたは荷電されてない布を、ステ−ション24でプラズマ処
理する。次いでプラズマ処理したエレクトレット繊維布を、ステ−ション26に
おいてAC及び/またはDCコロナ放電を用いる1つまたはそれ以上の処理に供
する。
One useful technique for treating the electret fabric of the present invention is illustrated in FIG. As illustrated, the filter media can be made, for example, in extruder 16 by producing a meltblown polymer film fabric from polymer resin 12, such as polypropylene. This resin has an additive 14 for stabilizing the electric charge,
For example, fatty acid amides are optionally included in concentrated form as described above. The resulting fabric 18 is formed by stretching the fibers, for example, in a ratio of about 300: 1 to produce a processing station.
It can be made thinner with the (tion) 20. Then, the cloth is used at any time (AC discharge device, D
Subjected to station 22 discharge treatment, which may be a C discharge device, or a combination thereof, to produce a substantially permanent charge pair or dipole in the meltblown polymer fabric. In some cases, in station 22, it is preferred to use an AC corona discharge device followed by a DC corona discharge. Alternatively, charging may be accomplished using AC corona discharge followed by treatment with one or more continuous DC discharge devices. Charging can also be achieved using other techniques, including friction-based techniques. The charged or uncharged fabric is plasma treated at station 24. The plasma treated electret fiber cloth is then subjected to one or more treatments using AC and / or DC corona discharge in station 26.

【0074】 エレクトレット濾過具媒体を生成し、荷電した後、上述したように媒体をステ
−ション28において熱処理に供し、媒体の電荷保持性を改善することができる
。例えば熱処理は、約60−約90℃の範囲の温度で、約1−2分間行うとよい
After producing and charging the electret filter media, the media can be subjected to heat treatment at station 28, as described above, to improve the charge retention of the media. For example, the heat treatment may be performed at a temperature in the range of about 60 to about 90 ° C for about 1-2 minutes.

【0075】 所望のプラズマ処理したエレクトレットポリマ−布を得るために種々の工程の
組み合わせが可能であることを理解すべきである。即ち、プラズマによるグラフ
ト化はアニ−リング工程後に行ってもよい;コロナ放電処理はアニ−リング工程
後に行ってもよい;コロナ放電はプラズマ処理前に行ってもよい;及び/または
アニ−リング工程はプラズマ処理及び/またはコロナ放電処理のいずれかの前に
行ってもよい。好ましくは、電荷を安定化させる試剤を含むまたは含まないポリ
マ−繊維布を、プラズマ処理し、次いでAC及び/またはDCコロナ放電で処理
し、次いで最終アニ−リング工程に供する。
It should be appreciated that various process combinations are possible to obtain the desired plasma treated electret polymer fabric. That is, the plasma grafting may be performed after the annealing step; the corona discharge treatment may be performed after the annealing step; the corona discharge may be performed before the plasma treatment; and / or the annealing step. May be performed prior to either plasma treatment and / or corona discharge treatment. Preferably, the polymeric fiber fabric, with or without charge stabilizing agents, is plasma treated, then AC and / or DC corona discharge, and then subjected to a final annealing step.

【0076】 次の実施例は、本発明を更に記述するのに役立つ。[0076]   The following examples serve to further describe the invention.

【0077】 実施例 表Iに示す対照実施例1は、J&M研究所(Laboratories,Da
wsonville,GA)で作られた装置で製造したポリプロピレンのメルト
ブロ−濾過具布を評価した。このメルトブロ−はロンザからの1%アクラワクス
Cを含むエクソン3546Gポリプロピレン樹脂から作った。メルトブロ−繊維
布は、平均繊維直径約3ミクロンにおいて、約3ポンド/時/幅インチの生産量
で、幅74インチの布とした。この布を、支持のための軽量ポリプロピレンスパ
ンバウンド(spunbound)上に作った。そしてこの布をシムコ(Sim
co)からの2つの荷電バ−及び2つの高電圧供給機を用いて荷電した。荷電は
60フィート/分で行った。1つの荷電バ−は−26kV、2.2mAで布の上
を処理した。他の荷電バ−は+28kV、1.4mAで布の下を処理した。荷電
後、試料のDOP負荷試験をした。
Examples Control Example 1, shown in Table I, is a sample of J & M Laboratories (Laboratories, Da.
A polypropylene meltblown filter fabric made with equipment made from Wsonville, GA) was evaluated. The meltblown was made from Exxon 3546G polypropylene resin containing 1% Acrawax C from Lonza. The meltblown fiber fabric was a 74 inch wide fabric with an average fiber diameter of about 3 microns and a yield of about 3 pounds / hour / inch wide. The fabric was made on a lightweight polypropylene spunbound for support. And this cloth is Simco
Co) and charged with two charging bars and two high voltage supplies. Charging was done at 60 feet / minute. One charged bar was treated on the fabric at -26 kV, 2.2 mA. The other charged bar was treated under +28 kV, 1.4 mA under the cloth. After charging, the sample was DOP loaded.

【0078】 処理が許容できるかどうかを決定するために用いる試験は、布の幅を横切って
DOPまたは鉱油小滴約1mlを付与することであった。処理は、小滴が布表面
上に(処理のために)不明確に残る時、許容できると決定した。布試料を適切に
処理されていないならば、小滴はすぐに(未処理のポリプロピレン)または5分
以内に布の中に浸透したであろう。
The test used to determine if the treatment was acceptable was to apply about 1 ml of DOP or mineral oil droplets across the width of the fabric. The treatment was determined to be acceptable when the droplets remained indefinite (due to the treatment) on the fabric surface. If the fabric sample was not properly treated, the droplets would have penetrated into the fabric immediately (untreated polypropylene) or within 5 minutes.

【0079】 実施例1−メルトブロ−布を対照実施例1と同一の条件下に製造した。メルト
ブロ−製造後、36インチの繊維布をキャリアガスを含まないヘキサフルオロプ
ロピレンの工程ガスで、3lpm下にプラズマ処理した。このプラズマは200
0ワットのRF電力で発生させた。この布を15fpmで処理して、プラズマ気
体に対して1分間の露呈時間を付与した。プラズマ処理の均一性を、上述したよ
うな鉱油を用いることにより評価した。表Iで示すように、実施例1は対照実施
例1が負荷約20分後に到達するアルファ性能を全試験を通して有したというこ
とは特記すべきである。
Example 1-A meltblown fabric was prepared under the same conditions as Control Example 1. After the melt-blow production, a 36-inch fiber cloth was plasma-treated under a process gas of hexafluoropropylene containing no carrier gas under 3 lpm. This plasma is 200
It was generated with 0 watts of RF power. The fabric was treated at 15 fpm to give a 1 minute exposure time to the plasma gas. The uniformity of the plasma treatment was evaluated by using mineral oil as described above. It should be noted that, as shown in Table I, Example 1 had alpha performance throughout the test that Control Example 1 reached about 20 minutes after loading.

【0080】 実施例2−メルトブロ−繊維布を実施例1(メルトブロ−及びプラズマ処理)
におけるように製造した。ついで36インチのプラズマ処理したメルトブロ−繊
維布を、対照実施例1と同一の条件下に荷電し、次いでDOP負荷に対して試験
した。表1に示すように、初期性能値は、対照実施例1と同一であったが、アル
ファの減少は非常に小さかった。
Example 2-Melt-Blow Fiber Fabric Example 1 (Melt-Blow and Plasma Treated)
Manufactured as in. A 36 inch plasma treated meltblown fiber fabric was then charged under the same conditions as Control Example 1 and then tested against DOP loading. As shown in Table 1, the initial performance values were the same as in Control Example 1, but the alpha reduction was very small.

【0081】[0081]

【表1】 [Table 1]

【0082】 実施例3−7(表II、表III及び表IV)−実施例2で製造した材料試料を、表I
I、表III及び表IVに示した温度で、炉の中に入れ、次いでDOP負荷に対して試
験した。この結果熱処理が初期のアルファを減少させ、アルファ値の低下曲線を
平滑化することが発見された。実施例5(150°F)は、負荷30分(24分
間はNIOSHマスクに必要とされる200mgの負荷に相当)を通してかなり
「平らな」DOPアルファ曲線を有した。熱処理を増大させるにつれて、アルフ
ァ性能は低下し、従って濾過具性能に対して適さないことが見出された。
Examples 3-7 (Tables II, III and IV) -The material samples prepared in Example 2 are
It was placed in a furnace at the temperatures indicated in I, Table III and Table IV and then tested against DOP loading. As a result, it was discovered that heat treatment reduced the initial alpha and smoothed the alpha-decrease curve. Example 5 (150 ° F) had a fairly "flat" DOP alpha curve over a 30 minute load (24 minutes corresponded to the 200 mg load required for the NIOSH mask). It was found that as the heat treatment was increased, the alpha performance decreased and was therefore unsuitable for filter performance.

【0083】[0083]

【表2】 [Table 2]

【0084】[0084]

【表3】 [Table 3]

【0085】[0085]

【表4】 [Table 4]

【0086】 実施例8(a−h)(表V)−実施例2の試料(プラズマ処理し、荷電)を、
製造装置で加熱した(IR加熱炉)。炉の温度を、ライン速度15fpmで、
(温度指示テープを使用して)150°Fの布温度が達成されるように設定した
。これは炉内滞留時間凡そ45秒を与えた。試料を1−8層に重ね、次いでDO
Pを負荷した。2つの積層物はP95の条件に合格し、3つの積層物はP99に
合格し、5つの積層物はP100に合格した。
Example 8 (ah) (Table V) -Sample of Example 2 (plasma treated, charged)
It heated with the manufacturing apparatus (IR heating furnace). Furnace temperature at a line speed of 15 fpm
A fabric temperature of 150 ° F (using temperature indicating tape) was set to be achieved. This gave a residence time in the furnace of approximately 45 seconds. Samples are stacked in 1-8 layers, then DO
P was loaded. Two laminates passed the conditions of P95, three laminates passed P99 and five laminates passed P100.

【0087】[0087]

【表5】 [Table 5]

【0088】 mmH2 Oでの圧力降下は、顔のマスクのような、材料の呼吸性の指標である
。その値が小さければ小さいほど、材料を通過する空気の抵抗は小さい。多くの
試料は、本発明の処理した繊維布が非常に小さい圧力降下を示し、着用者が心地
好く顔のマスクに使用できることを示す。
The pressure drop at mmH 2 O is a measure of the breathability of a material, such as a facial mask. The lower the value, the lower the resistance of the air passing through the material. Many samples show that the treated textile fabric of the present invention has a very low pressure drop and can be used for a facial mask that is pleasing to the wearer.

【0089】 同業者は、高々日常的実験により、本明細書に記述する本発明の特別な具体例
に同等な事例を多く知り、確認することができよう。これらの及び他のすべての
同等物は、特許請求の範囲に包含されるものである。本発明の背景におけるもの
を含む本明細書に引用されたすべての印刷物及び参考文献はその全体が完全に本
明細書に参照引用される。
Those of ordinary skill in the art will be able to ascertain and ascertain by no more than routine experimentation, examples that are equivalent to the particular embodiments of the invention described herein. These and all other equivalents are intended to be within the scope of the following claims. All printed materials and references cited herein, including in the background of the invention, are hereby incorporated by reference in their entirety.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明のプラズマ処理のエレクトレット濾過具媒体の製造法を例示するフロー
シートである。
FIG. 1 is a flow sheet illustrating a method for producing a plasma-treated electret filter medium of the present invention.

【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書[Procedure for Amendment] Submission for translation of Article 34 Amendment of Patent Cooperation Treaty

【提出日】平成13年9月18日(2001.9.18)[Submission date] September 18, 2001 (2001.18)

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Name of item to be amended] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【特許請求の範囲】[Claims]

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0003[Name of item to be corrected] 0003

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【0003】 エレクトレット濾過具材料は、種々の公知の技術で作られる。1つのエレクト
レット濾過具媒体の製造技術は、典型的には高いメルトフローインデックスを有
するポリマ−を、線状配列オリフィスを通して押し出すことを含む。押し出され
たポリマ−繊維を約300:1の比で細くするために、エアナイフが使用される
。この細くなった、直径約1−10ミクロンの繊維を適当な真空を適用して回転
ドラムまたは移動ベルトに集める。ついで繊維布に、繊維布上に電荷対または双
極子を付与するべく処理する。この電荷対または双極子は、例えばAC及び/ま
たはDCコロナ放電を用いて繊維に付与することができる。参照、例えばノ−マ ン・リフシュッツ(Norman Lifshutz)の米国特許第56456 27号、「電荷の安定化されたエレクトレット濾過具媒体」。
Electret filter material is made by a variety of known techniques. One electret filter media manufacturing technique typically involves extruding a polymer with a high melt flow index through a linear array of orifices. An air knife is used to thin the extruded polymer fibers at a ratio of about 300: 1. The thinned fibers, about 1-10 microns in diameter, are collected on a rotating drum or moving belt by applying a suitable vacuum. The fabric is then treated to impart charge pairs or dipoles on the fabric. This charge pair or dipole can be applied to the fibers using, for example, AC and / or DC corona discharge. See, for example, Bruno - Ma down-Rifushuttsu (Norman Lifshutz) U.S. Pat. No. 56,456 No. 27, "charge stabilized electret filtration device media."

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0037[Name of item to be corrected] 0037

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【0037】 プラズマでポリマ−繊維布を処理する場合、すべてにおいてプラズマ処理が均
一であるということは必ずしも必要ではない。一般に5ナノメ−タ(nm)程度
の薄いプラズマ処理層で、ある用途に対しては十分である。しかしながら、均一
な層を得るためには、一般に層は少なくとも50nmの厚さを有し、厚さが約1
ミクロンまでの範囲にあるであろう。適用された層の正確な厚さは、処理する繊
維布の寸法及び組成、適用する層の組成、及び繊維布を一次プラズマまたはプラ
ズマ活性種に露呈する程度と共に変化しよう。
When treating polymer-fiber fabrics with plasma, it is not necessary for the plasma treatment to be uniform in all. A thin plasma treatment layer, typically on the order of 5 nanometers (nm) , is sufficient for some applications. However, in order to obtain a uniform layer, the layer generally has a thickness of at least 50 nm and a thickness of about 1
Will be in the micron range. The exact thickness of the applied layer will vary with the size and composition of the fabric being treated, the composition of the layer applied, and the extent to which the fabric is exposed to primary plasma or plasma active species.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0042[Correction target item name] 0042

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【0042】 運転においては、電荷を安定化する試剤を含むまたは含まないポリマ−繊維布
を、安定なベース(base)圧、未処理の布材料の組成に依存して、一般に約
0.01−約760トール(大気圧)、好ましくは約0.05−約0.15トー
ルまで脱気した室に入れる。操作圧は、真空ポンプを用いて一般に約0.01−
10.0トール、更に好ましくは約0.01−1.0トールに維持される。イオ
ン化しうる気体の流速は約1−100リットル/分(lpm)に保ち、更に好ま
しくは約0.1−約10lpmを確立し、これを維持する。他に気体流は、布材
料の幅メ−トル当たりのlpmで判断することができる。これらの単位を用いる
場合の適当な処理範囲は、3.28−65.6lpm/幅メートル、更に好まし くは約6.56−約65.6lpm/幅メ−トル、最も好ましくは9.84lp m/幅メ−トルである。
In operation, polymer-fiber fabrics, with or without charge stabilizing agents, generally have a stable base pressure of about 0.01-, depending on the composition of the untreated fabric material. Place in a chamber degassed to about 760 Torr (atmospheric pressure), preferably about 0.05 to about 0.15 Torr. The operating pressure is generally about 0.01-using a vacuum pump.
It is maintained at 10.0 Torr, more preferably about 0.01-1.0 Torr. The flow rate of the ionizable gas is maintained at about 1-100 liters / minute (lpm), more preferably about 0.1-about 10 lpm is established and maintained. Alternatively, gas flow can be determined in lpm per width meter of fabric material. Suitable processing range in the case of using these units, 3.28-65.6Lpm / width meter, more rather preferably about 6.56- about 65.6Lpm / width main - Torr, and most preferably 9.84lp m / width meter.

【手続補正5】[Procedure Amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0043[Correction target item name] 0043

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【0043】 RFエネルギーは、処理室における、更に特に処理域におけるイオン化しうる
気体のプラズマ及びプラズマ活性種を発生させるために供給、使用される。典型
的には、処理室へポンプで送られる気体は、キャリアガス、例えばヘリウム及び
反応性気体、例えばモノマ−を含む。RFエネルギーの供給は、一般に約50−
約5000ワット、更に好ましくは約500−約3000ワットの範囲の電力を
与える。他に電力はワット/布材料の幅メ−トルで判断することができる。これ
らの単位を用いる場合の適当な処理範囲は、328−約3280ワット/幅メ− トル、好ましくは約1640−約2460ワット/幅メ−トル、最も好ましくは 約2130ワット/幅メ−トルである。
RF energy is supplied and used to generate a plasma of ionizable gases and plasma-active species in the process chamber, and more particularly in the process zone. Typically, the gas pumped to the process chamber comprises a carrier gas such as helium and a reactive gas such as a monomer. The supply of RF energy is typically about 50-
It provides power in the range of about 5000 Watts, more preferably about 500 to about 3000 Watts. Alternatively, power can be determined by the width meter of watts / cloth material. A suitable processing range when using these units is 328 to about 3280 watts / width meter , preferably about 1640 to about 2460 watts / width meter , and most preferably about 2130 watts / width meter. is there.

【手続補正6】[Procedure correction 6]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0044[Correction target item name] 0044

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【0044】 ポリマ−布は、約0.305(メ−トル/分(mpm))−約30.5、好ま しくは約4.57−約9.14mpmで、 プラズマ処理室へ供給される。これら
の因子は、装置の寸法をより高い生産量に合うようにするにつれて、広く変化さ
せることができる。布幅が増加するにつれて、イオン化しうる気体の圧力、流速
、及び電力値は、対応してスケールアップしなければならないであろう。例えば
速度は反応器のデザイン、例えば電力及び電極面積に依存する。本発明の繊維布
を作るために使用される好適な速度は、プラズマ室における滞留時間45秒−1
分を与えるものであった。
The polymer - cloth, about 0.305 (main - Torr / minute (mpm)) - about 30.5, like municipal district is about 4.57- about 9.14mpm, is supplied to the plasma processing chamber. These factors can be widely varied as the size of the device is adapted to higher production volumes. As the cloth width increases, the pressure, flow rate, and power values of the ionizable gas will have to be scaled up correspondingly. For example, the rate depends on the reactor design, such as power and electrode area. The preferred speed used to make the fabric of the present invention is a residence time in the plasma chamber of 45 seconds -1.
It was a minute.

【手続補正7】[Procedure Amendment 7]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0046[Correction target item name] 0046

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【0046】 ポリマ−布は、更に処理してエレクトレット性を持たせることができる。エ
クトレット濾過具媒体を製造するため、永久の双極子をポリマ−布に付与するた
めの種々の技術はよく知られている。この荷電は、AC及び/またはDCコロナ
放電及びこれらの組み合わせを用いて行うことができる。用いる放電の特性は、
電極の形、双極性、ギャップの寸法、及び気体または気体混合物によって決まる
。1つの具体例では、荷電は単にACコロナ放電装置を用いて達成できる。また
他の具体例では、AC及びDCコロナ放電の両装置を用いることが有用である。
好適な技術においては、先ずポリマ−布を、ACコロナ放電に供し、次いで1回
またはそれ以上の連続的なDCコロナ放電装置で処理する。荷電は摩擦に基づく
荷電技術を含む他の技術を用いても達成できる。典型的には、繊維布を、約1−
約30kV(エネルギーの形、例えばDC放電またはAC放電)/cm、好まし
くは約10−約30kV/cm、好適には約10−約20kV/cmの放電に供
する。
The polymer - cloth, Ru can be made to have the electret further processing. For producing et les <br/> Kutoretto filtration device medium, polymers with dipole permanent - Various techniques for applying the fabric is well known. This charging can be done using AC and / or DC corona discharge and combinations thereof. The characteristics of the discharge used are
It depends on the shape of the electrodes, the bipolar nature, the size of the gap and the gas or gas mixture. In one embodiment, charging can be achieved simply using an AC corona discharge device. In yet another embodiment, it is useful to use both AC and DC corona discharge devices.
In the preferred technique, the polymer fabric is first subjected to an AC corona discharge and then treated with one or more continuous DC corona discharge devices. Charging can also be accomplished using other techniques, including friction-based charging techniques. Typically, the fiber cloth is about 1-
Subject to a discharge of about 30 kV (form of energy, eg DC or AC discharge) / cm, preferably about 10 to about 30 kV / cm, suitably about 10 to about 20 kV / cm.

【手続補正8】[Procedure Amendment 8]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0068[Correction target item name] 0068

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【0068】 本発明のエレクトレット濾過具媒体の濾過具効率及び性質は、更なる加工技術
でも最適化できる。1つの具体例では、電荷を安定化する添加剤を混入したポリ
マ−布を、布の荷電または永久双極子の生成処理後に、熱処理することができる
。製造工程のこの段階における布の熱処理は、得られる濾過具媒体の電荷安定性
を高めることができる。熱処理は普通約338K−約503K、好ましくは約3 23K−約393K、最も好ましくは約333K−約363Kの 範囲の温度で、
約15秒−約5分間、更に好ましくは約1−約2分間行うことができる。そのよ
うな荷電後熱処理技術は濾過具性能を高めるのに特に有用である。
The filter efficiency and properties of the electret filter media of the present invention can also be optimized with further processing techniques. In one embodiment, the polymer fabric incorporating a charge stabilizing additive can be heat treated after the fabric is charged or a permanent dipole is generated. Heat treating the fabric at this stage of the manufacturing process can increase the charge stability of the resulting filter media. The heat treatment is usually at a temperature in the range of about 338K-about 503K, preferably about 323K-about 393K, most preferably about 333K-about 363K .
It can be performed for about 15 seconds to about 5 minutes, more preferably for about 1 to about 2 minutes. Such post-charge heat treatment techniques are particularly useful for enhancing filter performance.

【手続補正9】[Procedure Amendment 9]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0070[Name of item to be corrected] 0070

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【0070】 荷電後の熱処理は、約338K−約503K、好ましくは約323K−約39 3K、最も好ましくは約333K−約363Kの 範囲の温度で、約15秒−5分
間、好ましくは約1−2分間好適に行われる。一般に、脂肪酸アミドは、他の種
類の電荷を安定化させる添加剤よりも荷電後熱処理の効果に対してより敏感であ
るように見える。かくして濾過具媒体を荷電後熱処理に供することは好適である
The post-charge thermal treatment is carried out at a temperature in the range of about 338K-about 503K, preferably about 323K-about 393K , most preferably about 333K-about 363K for about 15 seconds-5 minutes, preferably about 1-. It is preferably performed for 2 minutes. In general, fatty acid amides appear to be more sensitive to the effects of post-charge thermal treatment than other types of charge stabilizing additives. Thus it is preferred to subject the filter media to a post-charge heat treatment.

【手続補正10】[Procedure Amendment 10]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0074[Correction target item name] 0074

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【0074】 エレクトレット濾過具媒体を生成し、荷電した後、上述したように媒体をステ
−ション28において熱処理に供し、媒体の電荷保持性を改善することができる
。例えば熱処理は、約333K−約363Kの範囲の温度で、約1−2分間行う
とよい。
After producing and charging the electret filter media, the media can be subjected to heat treatment at station 28, as described above, to improve the charge retention of the media. For example, the heat treatment may be performed at a temperature in the range of about 333K to about 363K for about 1-2 minutes.

【手続補正11】[Procedure Amendment 11]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0077[Correction target item name] 0077

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【0077】 実施例 表Iに示す対照実施例1は、J&M研究所(Laboratories,Da
wsonville,GA)で作られた装置で製造したポリプロピレンのメルト
ブロ−濾過具布を評価した。このメルトブロ−はロンザからの1%アクラワクス
Cを含むエクソン3546Gポリプロピレン樹脂から作った。メルトブロ−繊維
布は、平均繊維直径約3ミクロンにおいて、約53.5kg/時/幅メ−トル
生産量で、幅1.88メ−トルの布とした。この布を、支持のための軽量ポリプ
ロピレンスパンバウンド(spunbound)上に作った。そしてこの布をシ
ムコ(Simco)からの2つの荷電バ−及び2つの高電圧供給機を用いて荷電
した。荷電は18.3メ−トル/分で行った。1つの荷電バ−は−26kV、2
.2mAで布の上を処理した。他の荷電バ−は+28kV、1.4mAで布の下
を処理した。荷電後、試料のDOP負荷試験をした。
Examples Control Example 1, shown in Table I, is a sample of J & M Laboratories (Laboratories, Da.
A polypropylene meltblown filter fabric made with equipment made from Wsonville, GA) was evaluated. The meltblown was made from Exxon 3546G polypropylene resin containing 1% Akrawax C from Lonza. The meltblown fiber cloth was a cloth having a width of 1.88 meters with an average fiber diameter of about 3 microns and a production amount of about 53.5 kg / hour / width meter. The fabric was made on a lightweight polypropylene spunbound for support. The fabric was then charged using two charging bars from Simco and two high voltage feeders. Charging was performed at 18.3 meters / minute. One charging bar is -26kV, 2
. The fabric was treated with 2 mA. The other charged bar was treated under +28 kV, 1.4 mA under the cloth. After charging, the sample was DOP loaded.

【手続補正12】[Procedure Amendment 12]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0079[Correction target item name] 0079

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【0079】 実施例1−メルトブロ−布を対照実施例1と同一の条件下に製造した。メルト
ブロ−製造後、0.914メ−トルの繊維布をキャリアガスを含まないヘキサフ
ルオロプロピレンの工程ガスで、3lpm下にプラズマ処理した。このプラズマ
は2000ワットのRF電力で発生させた。この布を4.57mpmで処理して
、プラズマ気体に対して1分間の露呈時間を付与した。プラズマ処理の均一性を
、上述したような鉱油を用いることにより評価した。表Iで示すように、実施例
1は対照実施例1が負荷約20分後に到達するアルファ性能を全試験を通して有
したということは特記すべきである。
Example 1-A meltblown fabric was prepared under the same conditions as Control Example 1. After the melt-blow production, a 0.914- meter fiber cloth was plasma-treated under a process gas of hexafluoropropylene containing no carrier gas at 3 lpm. The plasma was generated with RF power of 2000 watts. The fabric was treated at 4.57 mpm to give a 1 minute exposure time to the plasma gas. The uniformity of the plasma treatment was evaluated by using mineral oil as described above. It should be noted that, as shown in Table I, Example 1 had alpha performance throughout the test that Control Example 1 reached about 20 minutes after loading.

【手続補正13】[Procedure Amendment 13]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0080[Correction target item name] 0080

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【0080】 実施例2−メルトブロ−繊維布を実施例1(メルトブロ−及びプラズマ処理)
におけるように製造した。ついで0.914メ−トルのプラズマ処理したメルト
ブロ−繊維布を、対照実施例1と同一の条件下に荷電し、次いでDOP負荷に対
して試験した。表1に示すように、初期性能値は、対照実施例1と同一であった
が、アルファの減少は非常に小さかった。
Example 2-Melt-Blow Fiber Fabric Example 1 (Melt-Blow and Plasma Treated)
Manufactured as in. A 0.914 meter plasma treated meltblown fiber fabric was then charged under the same conditions as Control Example 1 and then tested against DOP loading. As shown in Table 1, the initial performance values were the same as in Control Example 1, but the alpha reduction was very small.

【手続補正14】[Procedure Amendment 14]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0082[Correction target item name] 0082

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【0082】 実施例3−7(表II、表III及び表IV)−実施例2で製造した材料試料を、表I
I、表III及び表IVに示した温度で、炉の中に入れ、次いでDOP負荷に対して試
験した。この結果熱処理が初期のアルファを減少させ、アルファ値の低下曲線を
平滑化することが発見された。実施例5(339k)は、負荷30分(24分間
はNIOSHマスクに必要とされる200mgの負荷に相当)を通してかなり「
平らな」DOPアルファ曲線を有した。熱処理を増大させるにつれて、アルファ
性能は低下し、従って濾過具性能に対して適さないことが見出された。
Examples 3-7 (Tables II, III and IV) -The material samples prepared in Example 2 are
It was placed in a furnace at the temperatures indicated in I, Table III and Table IV and then tested against DOP loading. As a result, it was discovered that heat treatment reduced the initial alpha and smoothed the alpha-decrease curve. Example 5 ( 339k ) was fairly "through the load of 30 minutes (24 minutes corresponded to the 200 mg load required for the NIOSH mask).
It had a "flat" DOP alpha curve. It was found that as the heat treatment was increased, the alpha performance decreased and was therefore unsuitable for filter performance.

【手続補正15】[Procedure Amendment 15]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0086[Correction target item name] 0086

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【0086】 実施例8(a−h)(表V)−実施例2の試料(プラズマ処理し、荷電)を、
製造装置で加熱した(IR加熱炉)。炉の温度を、ライン速度4.57mpm
、(温度指示テープを使用して)339Kの布温度が達成されるように設定した
。これは炉内滞留時間凡そ45秒を与えた。試料を1−8層に重ね、次いでDO
Pを負荷した。2つの積層物はP95の条件に合格し、3つの積層物はP99に
合格し、5つの積層物はP100に合格した。
Example 8 (ah) (Table V) -Sample of Example 2 (plasma treated, charged)
It heated with the manufacturing apparatus (IR heating furnace). The furnace temperature was set to achieve a fabric temperature of 339K (using temperature indicating tape) at a line speed of 4.57 mpm . This gave a residence time in the furnace of approximately 45 seconds. Samples are stacked in 1-8 layers, then DO
P was loaded. Two laminates passed the conditions of P95, three laminates passed P99 and five laminates passed P100.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ,UG ,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD, RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM,AT, AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,BZ,C A,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK,DM ,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE,GH, GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,K E,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS ,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK,MN, MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,RO,R U,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM ,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VN, YU,ZA,ZW─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, I T, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ , CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, K E, LS, MW, MZ, SD, SL, SZ, TZ, UG , ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, BZ, C A, CH, CN, CR, CU, CZ, DE, DK, DM , DZ, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, K E, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS , LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MZ, NO, NZ, PL, PT, RO, R U, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM , TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZA, ZW

Claims (28)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 メルトブロ−した疎油性プラズマ処理のエレクトレットポリ
マ−繊維布を含んでなる濾過具媒体。
1. A filter media comprising a meltblown oleophobic plasma treated electret polymer fiber cloth.
【請求項2】 該疎油性プラズマ処理が、疎油性アルキレン、アクリレ−ト
、またはメタクリレ−トである、請求項1の濾過具媒体。
2. The filter media of claim 1, wherein the oleophobic plasma treatment is an oleophobic alkylene, acrylate, or methacrylate.
【請求項3】 該疎油性アルキレン、アクリレ−ト、またはメタクリレ−ト
がハロゲン化されている、請求項2の濾過具媒体。
3. The filter media of claim 2, wherein the oleophobic alkylene, acrylate, or methacrylate is halogenated.
【請求項4】 該ハロゲンがフッ素である、請求項3の濾過具媒体。4. The filter media of claim 3, wherein the halogen is fluorine. 【請求項5】 該ハロゲン化アルキレンがヘキサフルオロプロピレンである
、請求項3の濾過具媒体。
5. The filter media of claim 3, wherein the alkylene halide is hexafluoropropylene.
【請求項6】 該濾過具媒体が少なくともP95の濾過具効率及び劣化値を
有する、請求項1の濾過具媒体。
6. The filter media of claim 1, wherein the filter media has a filter efficiency and degradation value of at least P95.
【請求項7】 該ポリマ−繊維布が約1−20μmの範囲の直径を有するポ
リマ−繊維を含む、請求項1の濾過具媒体。
7. The filter media of claim 1, wherein the polymeric fiber fabric comprises polymeric fibers having a diameter in the range of about 1-20 μm.
【請求項8】 該ポリマ−繊維布の重量が約10−約520g/m2 の範囲
である、請求項1の濾過具媒体。
8. The filter media of claim 1, wherein the weight of the polymer fiber fabric is in the range of about 10 to about 520 g / m 2 .
【請求項9】 該繊維布をアニ−リングする、請求項1の濾過具媒体。9. The filter media of claim 1, wherein the fiber cloth is annealed. 【請求項10】 請求項1のメルトブロ−した疎油性プラズマ処理のエレク
トレットポリマ−濾過具布を含んでなる濾過具要素を有する、ガスマスク。
10. A gas mask having a filter element comprising the meltblown oleophobic plasma treated electret polymer filter cloth of claim 1.
【請求項11】 請求項9のアニ−リングした、メルトブロ−した疎油性プ
ラズマ処理のエレクトレットポリマ−濾過具布を含んでなる濾過具要素を有する
、ガスマスク。
11. A gas mask having a filter element comprising the annealed, melt-blown oleophobic plasma treated electret polymer filter cloth of claim 9.
【請求項12】 溶融加工できる脂肪酸アミドが該布中に存在する、但し該
アミドが約0.01−約20重量%の範囲の濃度で存在する、メルトブロ−した
疎油性プラズマ処理のエレクトレットポリマ−繊維布を含んでなる濾過具媒体。
12. A melt-blown oleophobic plasma treated electret polymer wherein a melt processible fatty acid amide is present in the fabric, provided the concentration of said amide is in the range of about 0.01 to about 20% by weight. A filter media comprising a fiber cloth.
【請求項13】 該疎油性プラズマ処理が、疎油性アルキレン、アクリレ−
ト、またはメタクリレ−トである、請求項12の濾過具媒体。
13. The oleophobic plasma treatment comprises oleophobic alkylene, acrylate.
13. The filter medium according to claim 12, wherein the filter medium is a sheet or a methacrylate.
【請求項14】 該疎油性アルキレン、アクリレ−ト、またはメタクリレ−
トがハロゲン化されている、請求項13の濾過具媒体。
14. The oleophobic alkylene, acrylate, or methacrylate.
14. The filter media of claim 13, wherein the filter is halogenated.
【請求項15】 該ハロゲンがフッ素である、請求項14の濾過具媒体。15. The filter media of claim 14, wherein the halogen is fluorine. 【請求項16】 該ハロゲン化アルキレンがヘキサフルオロプロピレンであ
る、請求項14の濾過具媒体。
16. The filter media of claim 14, wherein the alkylene halide is hexafluoropropylene.
【請求項17】 該濾過具媒体が少なくともP95の濾過具効率及び劣化値
を有する、請求項12の濾過具媒体。
17. The filter media of claim 12, wherein the filter media has a filter efficiency and degradation value of at least P95.
【請求項18】 該ポリマ−繊維布が約1−20μmの範囲の直径を有する
ポリマ−繊維を含む、請求項12の濾過具媒体。
18. The filter media of claim 12 wherein said polymeric fiber fabric comprises polymeric fibers having a diameter in the range of about 1-20 μm.
【請求項19】 該ポリマ−繊維布の重量が約10−約520g/m2 の範
囲である、請求項12の濾過具媒体。
19. The filter media of claim 12, wherein the weight of the polymer-fiber cloth is in the range of about 10 to about 520 g / m 2 .
【請求項20】 該繊維布をアニ−リングする、請求項12の濾過具媒体。20. The filter media of claim 12, wherein the fiber cloth is annealed. 【請求項21】 請求項12のメルトブロ−した疎油性プラズマ処理のエレ
クトレットポリマ−濾過具布を含んでなる濾過具要素を有する、ガスマスク。
21. A gas mask having a filter element comprising the meltblown oleophobic plasma treated electret polymer filter cloth of claim 12.
【請求項22】 請求項20のアニ−リングした、メルトブロ−した疎油性
プラズマ処理のエレクトレットポリマ−濾過具布を含んでなる濾過具要素を有す
る、ガスマスク。
22. A gas mask having a filter element comprising the annealed, meltblown oleophobic plasma treated electret polymer filter cloth of claim 20.
【請求項23】 メルトブロ−したポリマ−繊維布を与え、 該メルトブロ−したポリマ−布を疎油性プラズマで処理し、そして 該プラズマ処理した布を処理して、実質的に永久の電荷対または双極子を該プ
ラズマ処理したメルトブロ−ポリマ−布中に生成させ、これによってメルトブロ
−した疎油性プラズマ処理のエレクトレット濾過具媒体を生成させる、 工程を含んでなる、メルトブロ−した疎油性プラズマ処理のエレクトレット濾過
具媒体の製造法。
23. A meltblown polymer fiber fabric is provided, the meltblown polymer fabric is treated with an oleophobic plasma, and the plasma treated fabric is treated to provide a substantially permanent charge pair or bipolar electrode. A melt-blown oleophobic plasma treated electret filtration comprising the steps of: forming a child in the plasma treated meltblown polymer cloth, thereby producing a meltblown oleophobic plasma treated electret filter media. Manufacturing method of ingredient medium.
【請求項24】 疎油性プラズマがヘキサフルオロプロピレンを含む、請求
項23の方法。
24. The method of claim 23, wherein the oleophobic plasma comprises hexafluoropropylene.
【請求項25】 該疎油性プラズマ処理のエレクトレットポリマ−布を昇温
度で処理し、これによって該得られたメルトブロ−した疎油性プラズマ処理のエ
レクトレット濾過具媒体をアニ−リングする工程を更に含んでなる、請求項23
の方法。
25. The method further comprising the step of treating the oleophobic plasma treated electret polymer cloth at elevated temperature, thereby annealing the resulting meltblown oleophobic plasma treated electret filter media. Claim 23
the method of.
【請求項26】 電荷を安定化する脂肪酸アミドを該繊維内に混入したメル
トブロ−ポリマ−繊維布を与え、 該メルトブロ−ポリマ−布を疎油性プラズマで処理し、そして 該疎油性プラズマで処理した布を処理して、実質的に永久の電荷対または双極
子を該メルトブロ−ポリマ−布中に生成させ、これによって電荷を安定化する脂
肪酸が布内に存在する疎油性プラズマで処理したエレクトレット濾過具媒体を生
成させる、 工程を含んでなる、電荷を安定化する脂肪酸アミドを有するエレクトレット濾過
具媒体の製造法。
26. A meltblown-polymer fiber fabric having a charge stabilizing fatty acid amide incorporated into the fiber is provided, the meltblown polymer fabric is treated with an oleophobic plasma, and treated with the oleophobic plasma. The fabric is treated to produce substantially permanent charge pairs or dipoles in the meltblown polymer fabric, whereby charge-stabilizing fatty acids are present in the fabric. An oleophobic plasma treated electret filtration. A method of making an electret filtration tool medium having a charge stabilizing fatty acid amide, the method comprising the step of producing a tool medium.
【請求項27】 疎水性プラズマがヘキサフルオロプロピレンを含む、請求
項26の方法。
27. The method of claim 26, wherein the hydrophobic plasma comprises hexafluoropropylene.
【請求項28】 該疎油性プラズマで処理したエレクトレットポリマ−布を
昇温度で処理し、これによって該得られたメルトブロ−した疎油性プラズマ処理
のエレクトレット濾過具媒体をアニ−リングする工程を更に含んでなる、請求項
26の方法。
28. The method further comprising the step of treating the oleophobic plasma treated electret polymer fabric at elevated temperature, thereby annealing the resulting meltblown oleophobic plasma treated electret filter media. 27. The method of claim 26, wherein
JP2001512017A 1999-07-21 2000-07-14 Electret filter media with plasma treatment Pending JP2003505229A (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US35934899A 1999-07-21 1999-07-21
US09/359,348 1999-07-21
PCT/US2000/019279 WO2001007144A2 (en) 1999-07-21 2000-07-14 Plasma treated electret filter media

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003505229A true JP2003505229A (en) 2003-02-12

Family

ID=23413443

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001512017A Pending JP2003505229A (en) 1999-07-21 2000-07-14 Electret filter media with plasma treatment

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP1202789A2 (en)
JP (1) JP2003505229A (en)
AU (1) AU6100600A (en)
CA (1) CA2375744A1 (en)
WO (1) WO2001007144A2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006528549A (en) * 2003-07-11 2006-12-21 リダル、インコーポレイテッド Manufacturing method of fiber filter media
JP2011524799A (en) * 2008-06-06 2011-09-08 ピーツーアイ リミティド Filtration media
JP4842951B2 (en) * 2004-08-26 2011-12-21 ゴア エンタープライズ ホールディングス,インコーポレイティド Expanded PTFE article and method for producing the same
JP2013530316A (en) * 2010-05-12 2013-07-25 パブロス,クリストファー,エム. Improved feather manufacturing method and improved feather
JP2015200058A (en) * 2014-04-04 2015-11-12 東洋紡株式会社 electret
WO2017057148A1 (en) * 2015-10-02 2017-04-06 東洋紡株式会社 Electret and electret filter

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6802315B2 (en) * 2001-03-21 2004-10-12 Hollingsorth & Vose Company Vapor deposition treated electret filter media
US20030054716A1 (en) * 2001-09-07 2003-03-20 3M Innovative Properties Company Method of making an electret
US6878419B2 (en) 2001-12-14 2005-04-12 3M Innovative Properties Co. Plasma treatment of porous materials
US7887889B2 (en) 2001-12-14 2011-02-15 3M Innovative Properties Company Plasma fluorination treatment of porous materials
US7244292B2 (en) 2005-05-02 2007-07-17 3M Innovative Properties Company Electret article having heteroatoms and low fluorosaturation ratio
US7244291B2 (en) 2005-05-02 2007-07-17 3M Innovative Properties Company Electret article having high fluorosaturation ratio
US7765698B2 (en) 2008-06-02 2010-08-03 3M Innovative Properties Company Method of making electret articles based on zeta potential
WO2010114742A2 (en) 2009-04-03 2010-10-07 3M Innovative Properties Company Electret webs with charge-enhancing additives
PL2414576T3 (en) 2009-04-03 2017-05-31 3M Innovative Properties Company Processing aids for webs, including electret webs
US20100252047A1 (en) 2009-04-03 2010-10-07 Kirk Seth M Remote fluorination of fibrous filter webs
US8852693B2 (en) 2011-05-19 2014-10-07 Liquipel Ip Llc Coated electronic devices and associated methods
EP2938420B1 (en) 2012-12-28 2018-03-07 3M Innovative Properties Company Electret webs with charge-enhancing additives
ES2638777T3 (en) 2013-04-19 2017-10-24 3M Innovative Properties Company Electret bands with load enhancing additives
US10265653B2 (en) * 2014-02-28 2019-04-23 3M Innovative Properties Company Filtration medium including polymeric netting of ribbons and strands
ES2674802T3 (en) 2014-06-23 2018-07-04 3M Innovative Properties Company Electret bands with load enhancing additives
BR112018000412A2 (en) 2015-07-07 2018-09-11 3M Innovative Properties Co benzotriazole substituted phenols
BR112018000381A2 (en) 2015-07-07 2018-09-11 3M Innovative Properties Company substituted benzotriazole phenolate salts and antioxidant compositions formed from them
EP3320038A1 (en) 2015-07-07 2018-05-16 3M Innovative Properties Company Polymeric matrices with ionic additives
US10898838B2 (en) 2016-12-15 2021-01-26 Hollingsworth & Vose Company Filter media including adhesives
US10543441B2 (en) 2016-12-15 2020-01-28 Hollingsworth & Vose Company Filter media including adhesives and/or oleophobic properties
JP7076718B2 (en) 2017-01-05 2022-05-30 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Electret web with charge-enhancing additives
WO2018183481A1 (en) * 2017-03-28 2018-10-04 Hollingsworth & Vose Company Filter media including adhesives and/or oleophobic properties
CN114555691B (en) 2019-10-16 2023-11-28 3M创新有限公司 Substituted benzimidazole melt additives
EP4045167A1 (en) 2019-10-16 2022-08-24 3M Innovative Properties Company Dual-function melt additives
WO2021111290A1 (en) 2019-12-03 2021-06-10 3M Innovative Properties Company Aromatic-heterocyclic ring melt additives
EP4069898B1 (en) 2019-12-03 2023-06-21 3M Innovative Properties Company Thiolate salt melt additives
CN115427622B (en) 2020-01-27 2023-09-15 3M创新有限公司 Substituted thiolate melt additives
US11982031B2 (en) 2020-01-27 2024-05-14 3M Innovative Properties Company Substituted thiol melt additives
EP4176116A1 (en) 2020-08-11 2023-05-10 3M Innovative Properties Company Electret webs with benzoate salt charge-enhancing additives
US20230311038A1 (en) 2020-08-11 2023-10-05 3M Innovative Properties Company Electret webs with carboxylic acid or carboxylate salt charge-enhancing additives
US20230390678A1 (en) 2020-11-02 2023-12-07 3M Innovative Properties Company Core-sheath fibers, nonwoven fibrous web, and filtering articles including the same
US20240009606A1 (en) 2020-12-18 2024-01-11 3M Innovative Properties Company Electrets comprising a substituted cyclotriphosphazene compound and articles therefrom

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006528549A (en) * 2003-07-11 2006-12-21 リダル、インコーポレイテッド Manufacturing method of fiber filter media
JP4842951B2 (en) * 2004-08-26 2011-12-21 ゴア エンタープライズ ホールディングス,インコーポレイティド Expanded PTFE article and method for producing the same
JP2011524799A (en) * 2008-06-06 2011-09-08 ピーツーアイ リミティド Filtration media
JP2013530316A (en) * 2010-05-12 2013-07-25 パブロス,クリストファー,エム. Improved feather manufacturing method and improved feather
JP2016035131A (en) * 2010-05-12 2016-03-17 パブロス,クリストファー,エム. Improved feathers and method for producing the same
JP2015200058A (en) * 2014-04-04 2015-11-12 東洋紡株式会社 electret
WO2017057148A1 (en) * 2015-10-02 2017-04-06 東洋紡株式会社 Electret and electret filter
US10940415B2 (en) 2015-10-02 2021-03-09 Toyobo Co., Ltd. Electret and electret filter

Also Published As

Publication number Publication date
WO2001007144A8 (en) 2001-06-21
EP1202789A2 (en) 2002-05-08
AU6100600A (en) 2001-02-13
CA2375744A1 (en) 2001-02-01
WO2001007144A2 (en) 2001-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2003505229A (en) Electret filter media with plasma treatment
WO2001007144A1 (en) Plasma treated electret filter media
US6802315B2 (en) Vapor deposition treated electret filter media
AU750831B2 (en) Fluorinated electret
JP5706875B2 (en) Electret web with charge enhancing additive
KR100946817B1 (en) Plasma Fluorination Treatment of Porous Materials
TWI462772B (en) Filtration media
JP5706876B2 (en) Processing aids for olefinic webs including electret webs
JP2006528549A (en) Manufacturing method of fiber filter media
JP2003502141A (en) Charge stabilized electret filter media
MXPA00012597A (en) Fluorinated electret