JP2004510062A - 蒸気凝縮によるエレクトレットの製造方法 - Google Patents

Abstract

エレクトレットの製造方法は、蒸気を制御環境の雰囲気から誘電性物品上に凝縮させる工程と、次にその物品を乾燥させて凝縮物を除去する工程とを含む。

Description

【０００１】
背景
本発明は、蒸気を誘電性物品上に凝縮させ、その後に乾燥させることによってエレクトレット物品を製造する方法に関する。
【０００２】
エレクトレットは、永久電荷を示す誘電性物品である。この固有の性質は、空気フィルター、ファーネスフィルター、呼吸フィルター、フェースマスクならびにマイクロホン、ヘッドホンおよび静電記録計などの電気音響装置を含むいろいろな用途においてエレクトレットを使用することを可能にする。エレクトレットの帯電性質は、空気中に浮遊している粉塵、夾雑物、および繊維などの粒子を引き付け、保持する物品の能力を増強する。
【０００３】
エレクトレットを製造するためのいろいろな方法が開発されている。その方法には、接触帯電、熱帯電、電荷滞積、液体接触帯電、および物品の表面への水のジェット衝突が含まれる。これらの方法の例は以下の文献に記載されている。Ｐ．Ｗ．Ｃｈｕｄｌｅｉｇｈ、「Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｏｆ　Ｃｈａｒｇｅ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　ｔｏ　ａ　Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｓｕｒｆａｃｅ　ｂｙ　ａ　Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｏｎｔａｃｔ」、２１　ＡＰＰＬ．ＰＨＹＳ．ＬＥＴＴ．、５４７〜４８ページ（１９７２年１２月１日）、Ｐ．Ｗ．Ｃｕｄｌｅｉｇｈ、「Ｃｈａｒｇｉｎｇ　ｏｆ　Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｆｏｉｌｓ　Ｕｓｉｎｇ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｏｎｔａｃｔｓ」、４７　Ｊ．ＡＰＰＬ．ＰＨＹＳ．、４４７５〜８３ページ（１９７６年１０月）、ＫｕｂｉｃおよびＤａｖｉｓに付与された米国特許第４，２１５，６８２号、Ｋｌａａｓｅらに付与された米国特許第４，５８８，５３７号、ｖａｎ　Ｔｕｒｎｈｏｕｔに付与された再発行米国特許第Ｒｅ３０，７８２号、第Ｒｅ３１，２８５号、第Ｒｅ３２，１７１号、Ｂｒｏｗｎに付与された米国特許第４，７９８，８５０号、Ｃｏｕｆａｌらの米国特許第５，２８０，４０６号、およびＡｎｇａｄｊｉｖａｎｄらに付与された米国特許第５，４９６，５０７号。
【０００４】
発明の概要
本発明は、蒸気を誘電性物品上に凝縮させ、その後に乾燥させることを含むエレクトレット物品の新規な製造方法を提供する。
【０００５】
一態様において、本発明は、蒸気を制御環境の雰囲気から非導電性ポリマー材料を含む物品上に凝縮させる工程と、物品を乾燥させて凝縮物を除去する工程とを適切に含むかまたは本質的にそれらからなってもよいエレクトレットの製造方法を特徴とする。他の態様において、本発明は、この発明の方法に従って製造されたエレクトレットを含むフィルターまたは呼吸マスクを特徴とする。
【０００６】
本方法は、エレクトレットを不織繊維ウェブなどの多孔性材料から形成するのに特に有用である。本方法は、ウェブ中の個々の繊維が少なくとも準永久電荷を示すことを可能にすることができる。ポリマー物品の物理的構造を変えることなくエレクトレットを形成するのに本方法を有利に用いることができる。すなわち、本方法は、個々の繊維または物品のバルク構造を破損することなく、例えば、破断もしくは浸蝕することなく、または多孔性繊維ウェブを過度に圧縮することなく、使用することができる。本方法はまた、例えば、異形形状を示す物品、多層物品、平らな物品およびそれらの組合せを含むいろいろな形状および構造を有する物品を帯電させるのに適していることがある。本発明の方法はまた、より少ない液体を用いて物品を帯電させることができるという点で、有利である。本発明ではエレクトレット物品を凝縮物による飽和によって製造することができるが、本発明は、完全な飽和なしにエレクトレットを製造することを可能にし、従ってより少ない液体を用いてエレクトレットを帯電することを可能にする。
【０００７】
また、本方法で用いる液体は水であってもよく、水は、環境汚染物質ではなく、すぐに利用でき、比較的低コストである。
【０００８】
用語解説
本発明に関して、これらの用語は以下に示した意味を持つ。
【０００９】
「雰囲気」は、気体媒体を意味する。
【００１０】
「凝縮物」は、凝縮から生じる生成物を意味する。
【００１１】
「凝縮させること」は、別のより密度が高い形状に変えること、例えば、気体または蒸気を液体に変えることを意味する。
【００１２】
「制御環境」は、その容積、圧力、温度、またはそれらの組合せを、予め定められた方法で調節できるおよび／または変えうる周囲を意味する。
【００１３】
「誘電性材料」は、その中で電界が正味電荷流を生じないが電荷の変位だけを生じる材料を意味する。
【００１４】
「乾燥させること」は、凝縮物を物品の表面から除去することを意味する。
【００１５】
「エレクトレット」は、少なくとも準永久電荷を示す誘電性材料を意味する。
【００１６】
「非導電性」は、１０^１４ｏｈｍ−ｃｍより大きい容積抵抗率を有することを意味する。
【００１７】
「永久電荷」は、電荷が、エレクトレットが使用される装置の少なくとも一般に認められた有効寿命の間、物品に存在することを意味する。
【００１８】
「ポリマーの」は、ポリマーおよび場合によって他の成分を含有することを意味する。
【００１９】
「準永久」は、有意に測定可能である十分に長い時間、標準雰囲気条件（２２℃、１０１、３００パスカルの気圧、および５０％の湿度）下で電荷がウェブ中に存在することを意味する。
【００２０】
「蒸気」は、凝縮されて液体を形成することができる分子を含有する、空気などの気体系を意味する。
【００２１】
発明の好ましい実施態様の詳細な説明
エレクトレットは、本発明に従って、例えば、物品を制御環境内に置き、物品を囲む雰囲気が蒸気で飽和されるように環境の少なくとも１つの性質を変え、蒸気が物品上に凝縮するように環境の同一のまたは異なった性質を変え、次いで物品を乾燥させることによって製造することができる。蒸気を凝縮させるために変えてもよい環境の性質には、圧力、容積、および温度が含まれる。
【００２２】
一実施態様において、雰囲気と液体とを含む制御環境内の雰囲気の圧力を変えることによってエレクトレットを製造してもよい。物品は、制御環境内の液体中に沈められる。沈められるが、物品の周りには、気体、蒸気、またはそれらの組合せの雰囲気がある。間隙性空間を有するそれらの物品については、雰囲気は間隙全体にわたって透過する。本方法は、雰囲気の圧力（Ｐ）を、例えば、圧力Ｐ１に低下させて、雰囲気中に存在する蒸気を増加させるために液体の少なくとも一部分を雰囲気中に蒸発させることを可能にすることを更に含んでもよい。圧力を更に圧力Ｐ２に、液体の蒸気圧まで低下させ、液体を沸騰させてもよい。生じた蒸気は雰囲気中の気体分子と置き換わる。次に、物品の表面を湿潤するために、圧力を周囲圧力へ増加させ、存在する場合には、物品の間隙性空間を画定する表面を含めて、物品の表面上に蒸気を凝縮させてもよい。次に、物品を乾燥させてエレクトレットを作る。
【００２３】
エレクトレットはまた、（ｉ）蒸気で飽和された容積を含む制御環境内に物品を置き、（ｉｉ）容積の圧力を増加させて蒸気を物品上に凝縮させることによって製造されてもよい。物品を第１の密封容積Ｖ１を有する密封チャンバー内に置き、蒸気の少なくとも一部分が密封チャンバーの雰囲気から物品上に凝縮するように、チャンバの容積を第２の密封容積Ｖ２に低減させることによって、圧力を増加させることができる。密封容積の低減は、例えば、雰囲気を放出することなくチャンバーの密封容積を低減させるピストンの作動によって達成することができる。
【００２４】
他の実施態様において、エレクトレットは、（ｉ）蒸気で飽和されている制御環境内に物品を置き、（ｉｉ）圧力を急速に低下させて断熱膨張を生じさせ、断熱膨張が、次に、蒸気を物品の表面上に凝縮させ、（ｉｉｉ）物品を乾燥させることによって、製造されてもよい。
【００２５】
更に別の実施態様において、エレクトレットは、（ｉ）蒸気で飽和された雰囲気を含む制御環境内に物品を置き（ここで、物品は温度Ｔ１で状態調節されてきており、制御環境は温度Ｔ２（飽和温度）で状態調節されており、蒸気を物品上に凝縮させるためにＴ１はＴ２より十分に低い）、次に（ｉｉ）物品を乾燥させることによって製造されてもよい。
【００２６】
エレクトレットを製造することができる制御環境は、容積、温度、圧力およびそれらの組合せなどの環境の性質を予め定められた方法で調節することができるおよび／または変えることができる環境である。制御環境の１つの例には、周りの雰囲気に対して密封されうるチャンバが含まれ、このチャンバは、次に、密封された内部雰囲気をその内側に提供する。チャンバは、液体、蒸気、またはそれらの組合せの供給源を含んでいてもよく、液体もしくは蒸気をチャンバに加えるか、または液体もしくは蒸気をチャンバから除去するための装置を含んでいてもよい。チャンバはまた、チャンバ内の圧力を低下させるための真空と連通状態にあってもよい。あるいは、流体、例えば、気体、液体またはそれらの組合せの供給源が、系に付加的な流体を提供するためにチャンバと連通状態であってもよく、それは、次に、チャンバ内の圧力を増加させるために用いられてもよい。熱源をチャンバに取り付けて、チャンバ、チャンバ内の液体または蒸気の温度を変えることができる。チャンバはまた、移動してチャンバ内のスペースの容積を増減させて系の圧力を変えることができる可動式壁を含んでいてもよい。
【００２７】
本方法は、電荷を供与する液体が、帯電プロセスで繰り返し使用するために系全体にわたって再循環されるように、連続的であってもよい。液体は、それが後続の帯電プロセスに利用できるように、例えば、乾燥工程において、物品から除去されるときに捕捉されてもよい。
【００２８】
いろいろな方法を用いて物品を乾燥させることができる。乾燥は、熱源、フロースルー型炉、真空源、乾燥ガス流（対流）などの能動乾燥機構、および遠心機などの機械装置を使用することによって行うことができる。また、圧力変化を用いて、凝縮物の相変化を生じさせ、それを蒸発によって気相に入らせることができる。有用な受動乾燥機構には、凝縮物を空気乾燥によって蒸発させることが含まれる。これらの技術の組合せもまた用いてもよい。
【００２９】
有用な凝縮液は、物品に電荷を供与することができるそれらの液体である。好ましくは凝縮物は、極性の誘電性流体である−すなわち、それは双極子モーメントを示す。特に有用な液体の例には、水、液体二酸化炭素、アセトン、メタノール、エタノール、ブタノール、プロパノールおよびエチレングリコールなどの有機液体、クロロジフルオロメタンなどのクロロフルオロカーボン、過フッ化炭化水素、例えば、フレオン（登録商標）（すなわち、テトラフルオロカーボン）、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、アセトニトリルおよびそれらの組合せが含まれる。本方法はまた、エレクトレットの物品に対して非湿潤性である液体を用いてエレクトレットを製造するのに適している。
【００３０】
本発明の方法は、いろいろな誘電性物品を帯電するのに有用であることがある。エレクトレット物品の例には、米国特許第４，５３９，２５６号に開示された多孔性フィルムなどのフィルム、米国特許第５，９７６，２０８号に記載されているような不織ウェブ、微細構造化物品、例えば、非常に小さい開放通路を有する層状構造体を含むフィルム（例えば、１９９８年６月１８日に出願された「Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ　Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ　Ｍｅｄｉａ」（Ｉｎｓｌｅｙら）と題された係属出願Ｕ．Ｓ．Ｓ．Ｎ．第０９／１０６，５０６号を参照のこと）、および発泡体とスポンジが含まれる。誘電性物品は、ガラス、ゴム、エラストマー、セルロース系材料、および非導電性ポリマー物品などの材料から製造されてもよい。エレクトレットがフィルターとして用いられる用途については、それは、好ましくは非導電性ポリマー材料を含む。
【００３１】
本方法は、ミクロ繊維（例えば、メルトブローされたミクロ繊維）、ステーブルファイバー、フィブリル化フィルム、およびそれらの組合せなどの繊維を含む不織ポリマー繊維ウェブからエレクトレットを製造するのに特に有用である。繊維は、ポリマーから形成されてもよい。繊維を形成するのに用いられるポリマーは、典型的には、導電率を増加させるかまたは他の方法で静電荷を受容および保持する繊維の能力を妨げる可能性がある帯電防止剤などの物質を実質的に含まない。
【００３２】
好ましいポリマーは熱可塑性であり、非導電性である。適したポリマーには、例えば、多量の捕獲電荷を保持することができ、繊維に形成することができる熱可塑性非導電性ポリマーが含まれる。有用な熱可塑性ポリマーの例には、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ−（４−メチル−１−ペンテン）などのポリオレフィン、これらのポリマーの１つ以上を含有するブレンドまたはコポリマー、およびそれらの組合せ、ハロゲン化ビニルポリマー（例えば、ポリ塩化ビニル）、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、フルオロポリマー、およびそれらの組合せが含まれる。有用なフルオロポリマーの１つの例は、ポリテトラフルオロエチレンである。
【００３３】
物品はまた、Ｃｒａｔｅｒらに付与された米国特許第５，０９９，０２６号および第５，０２５，０５２号、Ｊｏｎｅｓらに付与された第５，４１１，５７６号、Ｒｏｕｓｓｅａｕらに付与された第６，００２，０１７号に記載された添加剤などのフルオロケミカル添加剤を含むことができる。
【００３４】
例えば、顔料、紫外線安定剤、酸化防止剤、およびそれらの組合せを含む他の添加剤を樹脂とブレンドすることができる。
【００３５】
メルトブローされたミクロ繊維は、Ｗｅｎｔｅ，Ｖａｎ　Ａ．「Ｓｕｐｅｒｆｉｎｅ　Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ　Ｆｉｂｅｒｓ」、ＩＮＤＵＳ．ＥＮＧ．ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ，Ｖｏｌ．４８、１３４２〜１３４６ページ、Ｗｅｎｔｅらによる題名「Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ　ｏｆ　Ｓｕｐｅｒ　Ｆｉｎｅ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｆｉｂｅｒｓ」（１９５４年５月２５日に公開された海軍研究所のレポートＮｏ．４３６４）に記載されているように製造することができる。メルトブローされたミクロ繊維は、好ましくはＤａｖｉｅｓ，Ｃ．Ｎ．「Ｔｈｅ　Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ａｉｒｂｏｒｎｅ　Ｄｕｓｔ　ａｎｄ　Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ」、（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ，ロンドン，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　１Ｂ，１９５２年）に記載された方法に従って計算したときに約１〜５０マイクロメートル（μｍ）の有効繊維直径を有する。ろ過目的のためには、繊維は、好ましくは約２〜１５μｍの有効繊維直径を有する。
【００３６】
ステーブルファイバーの存在は、メルトブローされたミクロ繊維だけから構築されたウェブよりも高尚な、より密度の低いウェブを提供する。いくつかの有用なエレクトレットは、７０重量％より多いステーブルファイバーを含む。ステーブルファイバーを含有するウェブは、Ｈａｕｓｅｒに付与された米国特許第４，１１８，５３１号に開示されている。
【００３７】
特に呼吸マスクでのろ過用途に用いられる不織ポリマー繊維ウェブを含むエレクトレットは、好ましくは約１０〜５００ｇ／ｍ^２、より好ましくは約１０〜１００ｇ／ｍ^２の範囲の基本重量を有する。
【００３８】
不織ポリマーエレクトレットはまた、例えば、Ｂｒａｕｎに付与された米国特許第３，９７１，３７３号、Ａｎｄｅｒｓｏｎに付与された第４，１００，３２４号、およびＫｏｌｐｉｎらに付与された第４，４２９，００１号に開示されているような粒子状物質を含むことができる。粒子状物質は有害な蒸気を空気から除去するのに有用であることがある。
【００３９】
本方法で用いられる電荷供与液体、物品および他の成分を選択して、望ましい性質を有するエレクトレットを、それが予め定められた用途に適するように製造することができる。本方法は、エレクトレットの性質を不織布に付与し、不織布のろ過性能を増強するのに特に適している。ろ過性能の１つの評価基準は粒子捕捉効率−すなわち、物品が粒子を捕捉する能力−である。好ましくは帯電物品は、帯電していない物品に比べて、より大きな粒子捕捉効率を示す。より好ましくは、帯電物品の粒子捕捉効率は、帯電していない同じ物品の粒子捕捉効率に比べて、少なくとも約１０％、最も好ましくは少なくとも約２０％増強される。
【００４０】
ろ過性能の１つの評価基準は、ジオクチルフタレート（「ＤＯＰ」）の初期透過試験（「ＤＯＰ試験」）から得られる。ＤＯＰ試験はまた、フィルターの電荷状態の相対的な評価基準を提供する。ＤＯＰ試験手順は、３．９ｃｍ／秒の面速度でＤＯＰエーロゾルを圧入し、示差マノメータで試料の全体にわたっての圧力低下（ｍｍＨ_２Ｏ単位で測定された圧力低下）を測定し、ＤＯＰ透過のパーセント（ＤＯＰＰｅｎ％）を測定することを伴う。好ましくは、帯電していないフィルターのＤＯＰＰｅｎ％は帯電フィルターのＤＯＰＰｅｎ％よりも大きい。
【００４１】
本発明の方法に従って製造されるエレクトレットは、いろいろな用途に使用するのに適しており、これらの用途には、例えば、マイクロホン、ヘッドホンおよびスピーカーなどの電気音響装置内の静電素子；静電記録計；加熱、換気、空調の用途のためのエアフィルターなどのろ過装置、人の鼻および口の少なくとも上に取り付けるように設計され、プレフィルター、キャニスターおよび交換カートリッジを使用してもよいかまたは多孔性ろ過マスク主要部を有してもよいフェースマスクおよび呼吸マスクなどの呼吸用フィルターが含まれる−例えば、Ｂｅｒｇに付与された米国特許第４，５３６，４４０号、Ｄｙｒｕｄらに付与された第４，８０７，６１９号、Ｊａｐｕｎｔｉｃｈに付与された第４，８８３，５４７号、Ｋｒｏｎｚｅｒらに付与された第５，３０７，７９６号、Ｂｕｒｇｉｏに付与された第５，３７４，４５８号、Ｂｒｏｓｔｒｏｍらに付与された再発行特許第Ｒｅ３５，０６２号、およびＢｕｒｎｓおよびＲｅｉｓｃｈｅｌに付与された第５，０６２，４２１号、を参照のこと。
【００４２】
実施例
実施例で用いた試験手順は以下の通りである。
【００４３】
ＤＯＰ透過および圧力低下試験
７０リットル／分の速度で３０秒間、不織ウェブの直径１１．４５ｃｍ（４．５インチ）の試料中にジオクチルフタレート（ＤＯＰ）粒子のエーロゾルを圧入することによって、ＤＯＰ透過および圧力低下試験を行う。試料上の面速度は毎秒３．９センチメートルである。ＤＯＰ粒子は、０．３ｍｍの中央径を有し、４つのオリフィスを有するＴＳＩ　Ｎｏ．２１２噴霧機（ミネソタ州、セントポールのＴＳＩから入手できる）を用いて、約７０〜約１１０ミリグラム／立方メートル（ｍｇ／ｍ^３）の濃度の清浄な空気２０７キロパスカル（ｋＰａ）（３０ｐｓｉ）で発生させる。
【００４４】
ＤＯＰ粒子の試料中の透過を、光学散乱チャンバ、パーセント透過計モデルＴＰＡ−８Ｆ（メリーランド州、バルチモアのＡｉｒ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ社）で測定し、％粒子透過として報告する。試料全体にわたっての圧力低下（ΔＰ）を電子マノメータを用いて測定し、水柱ミリメートル（ｍｍＨ_２Ｏ）単位で報告する。
【００４５】
粒子捕捉効率の計算
粒子捕捉効率は、次式に従って計算された。
Ｅ＝１００−ＰＰＭ
式中、Ｅは％粒子捕捉効率であり、ＰＰＭはＤＯＰ透過試験法の間に測定された％粒子透過である。
【００４６】
捕捉効率の相対的な改善は、次式に従って計算される。
ＲＥＩ＝（Ｅｃ−Ｅｕ）／Ｅｕ×１００％
式中、ＲＥＩは％相対的な効率改善であり、Ｅｃは帯電試料の％粒子捕捉効率であり、Ｅｕは帯電していない試料の％粒子捕捉効率である。
【００４７】
試料の製造
Ｖａｎ　Ａ．Ｗｅｎｔｅ、Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、Ｖｏｌ．４８、１３４２〜１３４６ページ（１９５６年）により記載されているように不織ウェブを一般的に製造した。押出機は、Ｂｅｒｓｔｏｒｆｆ　６０ミリメートル（ｍｍ）、４４対１、８バレル領域の同時回転二軸スクリュー押出機であった。添加剤を樹脂に混入するときは、それをＷｅｒｎｅｒ　Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ　３０ｍｍ、３６対１同時回転二軸スクリュー押出機で製造した。
【００４８】
実施例１
ウェブ−メルトブローされたミクロ繊維を含有し、５μｍの有効繊維直径および平方メートル当たり約５０グラム（ｇ／ｍ^２）の基本重量を有する−をガラス真空チャンバ内に置き、ウェブを、逆浸透によって精製され脱イオン化された水中に沈めた。ミクロ繊維は、米国特許第５，４７２，４８１号に記載された添加剤Ａ、フルオロケミカルオキサゾリジノンである１重量％のフルオロカーボン溶融添加剤を含有するポリプロピレン（Ｅｘｘｏｎタイプ３５０５Ｇ）を含有した。脱イオン水は、２５℃で約１０．０メガオーム−センチメートル（ＭＯｈｍｓ−ｃｍ）の抵抗率を有した。ウェブを脱イオン水に沈めた後、チャンバを密封し、真空チャンバを真空に引くことによって脱イオン水上の圧力を約２．６７キロパスカル（ｋＰａ）に低下させた。真空チャンバを約１０分間平衡させ、次に真空を解除し、真空チャンバに存在している水蒸気を、ウェブが凝縮水蒸気で飽和されるように、ウェブ上に凝縮させた。次いで、飽和ウェブをチャンバから取り出し、メッシュ底を有するホルダー内に置き、１分間、約１，０００重力で遠心分離し、過剰の液体を抽出した。次に、試料を約２０時間、空気乾燥した。
【００４９】
実施例２
実施例１に関して上に記載したように、ミクロ繊維ウェブを製造し処理した。ただし、フルオロケミカル溶融添加剤は０．５重量％のＣｈｉｍａｓｓｏｒｂ　９４４ヒンダードアミン光安定剤（Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ）であった。
【００５０】
実施例３
５〜１０μｍの有効繊維直径を有する５０重量％のポリプロピレン（ＦｉｎａＥＯＤ　９４１８　４００　ＭＦＩ）ミクロ繊維、２５重量％の１５デニールのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）ステーブルファイバー、および２５重量％の５デニールの熱接着二成分ステーブルファイバーを含有する２００ｇ／ｍ^２の熱接着エアーレイドウェブを、Ｉｎｓｌｅｙに付与された米国特許第４，８１３，９４８号に記載されているように製造した。
【００５１】
次に、エアーレイドウェブを、実施例１の帯電方法に従って処理した。
【００５２】
実施例１〜３のウェブを、ＤＯＰ透過試験方法に従って試験した。各ウェブの粒子捕捉効率を計算した。結果を表１に報告する。
【００５３】
比較例Ｃ１〜Ｃ３
実施例１〜３で用いた帯電していないウェブをＤＯＰ透過試験方法に従って試験した。各ウェブの粒子捕捉効率を計算した。結果を表１に報告する。
【００５４】
【表１】
表１

ＮＡ＝適用できない
【００５５】
本発明の方法は、上に記載したプロセスに限定されない。例えば、本発明の方法はまた、物品の一部分の選択的な帯電を伴うプロセスをも含むことができる。選択的な帯電は、例えば、マスクした領域が凝縮蒸気に暴露されないようにマスクを物品の領域に被着し、蒸気を露出領域上に凝縮させ、次いで物品を乾燥させることによって、達成することができる。マスクは物理的または熱的であってもよい−例えば、物品の領域の温度を、それが凝縮蒸気を受容しないように維持することができる。マスクを用いて、不規則に帯電した領域または帯電領域パターン、例えば、１つ以上のゾーンのパターンを有する物品を製造することができる。パターン帯電した物品に、選択的に帯電した領域に静電的に引かれる粒子などの成分を選択的に含浸させることができる。
【００５６】
発明の背景で記載したものを含めて、この文書に記載したすべての特許および特許出願を全部援用する。
【００５７】
この文書に明確に記載されていないいずれの要素がなくても、この発明を適切に実行してもよい。

Claims (20)

1. 蒸気を制御環境の雰囲気から誘電性物品上に凝縮させ、その上に凝縮物を形成する工程と、
   次に前記物品を乾燥させる工程と、
   を含む、エレクトレットの製造方法。
2. 前記エレクトレットが永久電荷を示す、請求項１に記載の方法。
3. 前記誘電性物品が非導電性ポリマー材料を含む、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記凝縮物が極性液体を含む、請求項１または２に記載の方法。
5. 前記制御環境が液体を更に含み、前記方法が、
   前記蒸気を凝縮させる前に前記物品を前記液体中に置く工程と、
   前記液体の少なくとも一部分が前記雰囲気中に蒸発するように、前記雰囲気の圧力を低下させる工程と、
   を更に含む、請求項１または２に記載の方法。
6. 前記蒸気を凝縮させる前記工程が、前記蒸気が前記物品上に凝縮するように前記雰囲気の圧力を増加させる工程を含むか、または温度Ｔ１の物品を温度Ｔ２である前記蒸気と接触させて置く工程を含み、前記蒸気が前記物品上に凝縮するようにＴ１がＴ２より十分に低い、請求項１または２に記載の方法。
7. 凝縮させる前記工程が断熱膨張を含む、請求項１または２に記載の方法。
8. 前記制御環境が真空チャンバを含む、請求項１に記載の方法。
9. 前記極性液体が水性液体である、請求項４に記載の方法。
10. 前記凝縮物が本質的に水からなるか、またはアセトン、メタノール、エタノール、液体二酸化炭素、ブタノール、またはそれらの組合せからなる群から選択される、請求項１または２に記載の方法。
11. 前記凝縮物がフルオロカーボンを含む、請求項１または２に記載の方法。
12. 前記物品が不織繊維ウェブである、請求項１または２に記載の方法。
13. 前記不織繊維ウェブがメルトブローされたミクロ繊維を含む、請求項１または２に記載の方法。
14. 前記メルトブローされたミクロ繊維がポリプロピレン、ポリ−（４−メチル−１−ペンテン）またはそれらの組合せを含む、請求項１３に記載の方法。
15. 前記制御環境が液体を更に含み、前記方法が、前記液体の少なくとも一部分が前記雰囲気中に蒸発するように前記環境の第１の性質を変える工程と、
    前記蒸気が前記物品の表面上に凝縮するように前記環境の第２の性質を変える工程と、
    を更に含む、請求項１または２に記載の方法。
16. 前記第１の性質が、圧力、容積もしくは温度、またはそれらの組合せからなる群から選択され、前記第２の性質が、圧力、容積もしくは温度、またはそれらの組合せからなる群から選択される、請求項１５に記載の方法。
17. 前記第１の性質が圧力を含み、前記第２の性質が圧力を含むか、または前記第１の性質が容積を含み、前記第２の性質が容積を含む、請求項１９に記載の方法。
18. 前記エレクトレットが永久電荷を示し、前記誘電性物品が非導電性ポリマー材料を含み、前記凝縮物が極性液体を含む、請求項１または２に記載の方法。
19. 請求項１に記載のエレクトレットを含むフィルター。
20. 請求項１９に記載のフィルターを含む呼吸マスク。