JP2014233688A - Electret filter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ビル空調用フィルター、掃除機用フィルター、空気清浄機用フィルター、エアコン用フィルター、ＯＡ機器用フィルター、自動車キャビン用フィルターなどに用いることのできるエレクトレットフィルターに関する。 The present invention relates to an electret filter that can be used for a building air conditioning filter, a vacuum cleaner filter, an air cleaner filter, an air conditioner filter, an OA equipment filter, an automobile cabin filter, and the like.
ポリオレフィン系フィルムスプリット繊維を用いたエレクトレットフィルターが開示されている（例えば、特許文献１、２）。従来、これらのエレクトレットフィルターはポリオレフィン系の無極性樹脂をこれらの樹脂が溶融する温度にて延伸し、フィルム状に成形した後、荷電し、この荷電したエレクトレットフィルムをスプリットし、繊維状物を得、これを成形して作られる。
これらのエレクトレットフィルターはいずれも繊維表面に高い電荷密度を有する高効率なエレクトレットフィルターとされているが、高温下や長期にわたって使用した場合に表面電荷の減衰により粒子捕集効率が低下するという問題がある。
An electret filter using a polyolefin film split fiber is disclosed (for example, Patent Documents 1 and 2). Conventionally, these electret filters are obtained by stretching a polyolefin-based nonpolar resin at a temperature at which these resins melt, forming into a film shape, charging, and splitting the charged electret film to obtain a fibrous material. , Made by molding this.
Each of these electret filters is a highly efficient electret filter having a high charge density on the fiber surface, but there is a problem that the particle collection efficiency decreases due to the attenuation of the surface charge when used at high temperatures or over a long period of time. is there.
上記問題を解決するために、極性樹脂、無極性樹脂および無極性樹脂変性物の組合わせからなる３成分系組成物が開示されている（例えば、特許文献３）。しかしながら、融点や極性の大きく異なる極性樹脂と無極性樹脂を均一に分散混合しフィルム化することは困難である。また、親水性を有する極性樹脂の添加により高湿度下における電荷安定性が低下するという問題がある。 In order to solve the above problem, a three-component composition composed of a combination of a polar resin, a nonpolar resin and a nonpolar resin modified product is disclosed (for example, Patent Document 3). However, it is difficult to uniformly disperse and mix a polar resin and a nonpolar resin having greatly different melting points and polarities into a film. In addition, there is a problem that charge stability under high humidity is reduced by adding a polar resin having hydrophilicity.
また、電荷安定性を向上させる手段として結晶核剤などの添加剤を混合することが知られている（例えば、特許文献４）。しかしながら、結晶化度、結晶化速度を増大させることで樹脂が脆化し、延伸性が低下したり、さらに高温の製造工程により添加剤が劣化し、粘性を帯び、結果としてフィルムの巻き出し性・剥離性が低下して生産性が落ちるという問題がある。したがって、電荷安定性やフィルターの濾過効率と生産性が両立困難であるという問題がある。 In addition, it is known that an additive such as a crystal nucleating agent is mixed as a means for improving charge stability (for example, Patent Document 4). However, by increasing the crystallinity and crystallization speed, the resin becomes brittle and the stretchability decreases, and the additive deteriorates due to the high-temperature manufacturing process and becomes viscous, resulting in film unwinding properties. There is a problem that the peelability is lowered and the productivity is lowered. Therefore, there is a problem that it is difficult to achieve both charge stability and filtration efficiency and productivity of the filter.
本発明はかかる問題点を解決したものであり、エレクトレット化後の電荷安定性とフィルムとしての加工性（延伸性・剥離性）を両立したエレクトレットフィルターを提供せんとするものである。 The present invention solves such problems, and an object of the present invention is to provide an electret filter having both charge stability after electretization and processability (stretchability / peelability) as a film.
本発明はかかる問題点に鑑み、鋭意検討した結果、本発明に到達したものである。すなわち、本発明は以下の通りである。
１．２種以上の無極性樹脂からなる海島構造を有し、両者の界面に各々の共重合物からなる極性成分を有してなる主成分がポリオレフィン系のフィルムを、荷電した後分割した繊維からなるエレクトレットフィルター。
２．無極性樹脂にヒンダードアミン系添加剤を配合してなる上記１に記載のエレクトレットフィルター。
The present invention has reached the present invention as a result of intensive studies in view of such problems. That is, the present invention is as follows.
1.2 Fibers that have a sea-island structure composed of at least two types of nonpolar resins, and are divided after charging a polyolefin-based film having a polar component composed of each copolymer at the interface between the two. An electret filter consisting of
2. 2. The electret filter according to 1 above, wherein a non-polar resin is blended with a hindered amine additive.
本発明においては電荷安定性に優れ、相分離された２種以上の無極性樹脂を用い、その界面を両者の共重合物とすることで、部分的に誘電率を高めることで、帯電量および電荷安定性に優れたエレクトレットフィルターが得られる。 In the present invention, two or more types of nonpolar resins that are excellent in charge stability and phase-separated are used, and the interface thereof is a copolymer of both, thereby partially increasing the dielectric constant, An electret filter having excellent charge stability can be obtained.
また、本発明においては電荷安定性に優れた硬い樹脂成分を主たる成分としながらも、伸び特性に優れたより柔軟な樹脂成分で相溶化されているため、破断を抑制し、更には相分離された海島構造による凹凸によりフィルムの剥離性を確保することが可能となる。 Further, in the present invention, the main component is a hard resin component having excellent charge stability, but since it is compatibilized with a softer resin component having excellent elongation characteristics, the fracture is suppressed, and further, phase separation is achieved. The unevenness due to the sea-island structure can ensure the peelability of the film.
また、本発明によると無極性樹脂単独よりもヒンダードアミン系添加剤配合時の電荷安定性に優れることを特徴とする。すなわち、樹脂内部に極性成分の界面構造を有することで、ヒンダードアミン系添加剤の自身の移動が妨げられ、また界面部分に偏在化することによりヒンダードアミンにトラップされた電荷の移動度が低下するものと考えられる。 In addition, according to the present invention, the charge stability at the time of blending a hindered amine-based additive is superior to that of a nonpolar resin alone. That is, by having an interface structure of polar components inside the resin, the movement of the hindered amine additive itself is hindered, and the mobility of charges trapped in the hindered amine is reduced by being unevenly distributed at the interface part. Conceivable.
本発明は２種以上の無極性樹脂からなる一軸延伸フィルムを荷電した後、分割したスプリット繊維を使用したエレクトレットフィルターである。 The present invention is an electret filter that uses split fibers split after charging a uniaxially stretched film made of two or more kinds of nonpolar resins.
本発明は、相分離された２種の無極性樹脂を用い、その界面に両者の共重合物を用いてなるフィルムを用いることを特徴とする。相分離の状態としては、海島構造、連結構造、層構造など一般的な相分離の構造を利用することができるが、より好ましくは海島構造もしくは層構造である。
海島構造をとることにより、海構造で電荷の散逸を抑制するとともに、島構造と海構造の界面で電荷がトラップされるため、電荷安定性に寄与する。
The present invention is characterized by using a phase-separated two types of nonpolar resins, and using a film using the copolymer of both at the interface. As a state of phase separation, a general phase separation structure such as a sea-island structure, a connection structure, or a layer structure can be used, but a sea-island structure or a layer structure is more preferable.
The sea-island structure contributes to charge stability because it suppresses charge dissipation in the sea structure and traps charges at the interface between the island structure and the sea structure.
２種の樹脂の組成比としては任意の比率で用いることができるが、比率が大なる成分を主成分、より比率の小さな成分を併用成分とした場合に、主成分としては全体の重量を１００とした場合に、５０〜９９．９重量部であることが好ましく、７０〜９９重量部がより好ましく、９０〜９８重量部がさらに好ましい。 The composition ratio of the two kinds of resins can be used at any ratio, but when the component having a large ratio is the main component and the component having a smaller ratio is the combined component, the total weight is 100 as the main component. In this case, it is preferably 50 to 99.9 parts by weight, more preferably 70 to 99 parts by weight, and still more preferably 90 to 98 parts by weight.
主成分樹脂としては、電荷の散逸を抑制するために、高融点、高体積抵抗を有する樹脂成分を用いることが好ましい。したがって、ポリオレフィン系樹脂が用いられる。ポリオレフィン系樹脂の例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状オレフィン、ポリ−４−メチル−１−ペンテン、ポリ−３−メチル−１−ブテン、ポリスチレンなどを例示できる。融点および結晶化特性の観点から、より好ましくはアイソタクチックポリプロピレン、環状オレフィン、シンジオタクチックポリスチレン、ポリ−４−メチル−１ペンテンである。 As the main component resin, it is preferable to use a resin component having a high melting point and a high volume resistance in order to suppress charge dissipation. Therefore, a polyolefin resin is used. Examples of the polyolefin resin include polyethylene, polypropylene, cyclic olefin, poly-4-methyl-1-pentene, poly-3-methyl-1-butene, and polystyrene. From the viewpoint of melting point and crystallization characteristics, isotactic polypropylene, cyclic olefin, syndiotactic polystyrene, and poly-4-methyl-1 pentene are more preferable.
併用成分樹脂としては、主成分よりも樹脂融点や結晶化度ならびにガラス転移温度が低いことが好ましい。さらには、電荷の散逸を抑制するために体積抵抗が高いことが好ましく、より好ましくは主成分の樹脂との相溶性が低いものが、さらに好ましくは主成分樹脂中に非連続で存在できるものが好適である。 The combined resin component preferably has a lower resin melting point, crystallinity, and glass transition temperature than the main component. Furthermore, in order to suppress charge dissipation, it is preferable that the volume resistance is high, more preferably those having low compatibility with the main component resin, more preferably those that can exist discontinuously in the main component resin. Is preferred.
二成分以上の相構造を得る方法に関しては、所望の特性が得られるものであれば特に制限されないが、重合時に原料モノマーを追添する方法、単独の樹脂成分を溶融混合法によりブレンドする方法、溶媒として混合する方法など既存のポリマーブレンド法を好ましく用いることができる。 The method for obtaining a phase structure of two or more components is not particularly limited as long as desired characteristics can be obtained, but a method of adding a raw material monomer during polymerization, a method of blending a single resin component by a melt mixing method, An existing polymer blend method such as a method of mixing as a solvent can be preferably used.
具体的には、上記のポリオレフィン系樹脂と相溶性のないゴム成分などを用いることができる。主成分としてポリプロピレンを有し、島構造としてエチレンプロピレン成分およびポリエチレン成分をもつポリエチレンインパクトコポリマーポリプロピレン（ＩＣＰ−ＰＰ）などを好ましく用いることができる。 Specifically, a rubber component that is not compatible with the polyolefin-based resin can be used. Polyethylene impact copolymer polypropylene (ICP-PP) having polypropylene as a main component and having an ethylene propylene component and a polyethylene component as an island structure can be preferably used.
ポリオレフィンエレクトレットにおける電荷のトラップサイトとしては、ポリマーの構造欠陥やポリマー中の不純物自身が考えられている。また不純物中の双極子が構造欠陥にトラップされている電荷を安定化させるとの報告もある。したがって、相構造分離構造を有する本組成を用い、さらには海島構造とすることで構造欠陥や界面を増大させることで電荷安定性を向上させるというメリットがある。 As charge trap sites in polyolefin electrets, polymer structural defects and impurities in the polymer themselves are considered. There are also reports that dipoles in impurities stabilize charges trapped in structural defects. Therefore, there is a merit that charge stability is improved by increasing the structural defects and interfaces by using the present composition having a phase structure separation structure and further forming a sea-island structure.
本発明においては、電荷保持や酸化防止、結晶生成に寄与する添加剤を混合して用いることも好ましい。例えば、アミン系、フェノール系の酸化防止剤、イオウ系耐熱安定剤、リン系耐熱安定剤、結晶核剤、脂肪酸金属塩などを例示することができる。とりわけ、本発明においては、結晶核剤や高剛性樹脂などを用いても延伸特性が維持されるため、電荷安定性の観点から好ましく用いることができる。 In the present invention, it is also preferable to use a mixture of additives that contribute to charge retention, oxidation prevention, and crystal formation. Examples thereof include amine-based and phenol-based antioxidants, sulfur-based heat stabilizers, phosphorus-based heat stabilizers, crystal nucleating agents, fatty acid metal salts, and the like. In particular, in the present invention, since the stretching characteristics are maintained even when a crystal nucleating agent or a highly rigid resin is used, it can be preferably used from the viewpoint of charge stability.
また、フィルムの加工性を向上させるために、脂肪酸、アミド化合物などのスリップ剤、無機粒子などを混合することもできる。本発明では相分離構造がすべり性に優れたフィルムを与えるため、かかる成分を減量もしくは削除することができ、電荷安定性をより向上させることが可能となる。 Moreover, in order to improve the workability of the film, slip agents such as fatty acids and amide compounds, inorganic particles, and the like can be mixed. In the present invention, since the phase-separated structure gives a film excellent in slipperiness, such components can be reduced or eliminated, and the charge stability can be further improved.
また、機能性を付与するために、難燃剤、抗菌剤、顔料などを混合することもできる。 Moreover, in order to provide functionality, a flame retardant, an antibacterial agent, a pigment, etc. can also be mixed.
上記ヒンダートアミン系酸化防止剤として、特に限定するわけではないが、具体的にはポリ[{６−(１，１，３，３−テトラメチルブチル)アミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル}{(２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル)イミノ}ヘキサメチレン{(２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル)イミノ}]（Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ９４４、ＢＡＳＦ社製）、N,N'-ビス(３−アミノプロピル)エチレンジアミン−２，４−ビス[Ｎ−ブチル−Ｎ−(１，２，２，６，６−ペンタメチル−４ピペリジル)アミノ]−６−クロロ−１，３，５−トリアジン縮合物(Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ１１９、ＢＡＳＦ社製)等が挙げられる。 The hindered amine-based antioxidant is not particularly limited, but specifically, poly [{6- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) amino-1,3,5-triazine- 2,4-diyl} {(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino} hexamethylene {(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino}] (Chimassorb 944, BASF), N, N′-bis (3-aminopropyl) ethylenediamine-2,4-bis [N-butyl-N- (1,2,2,6,6-pentamethyl-4piperidyl) amino]- 6-Chloro-1,3,5-triazine condensate (Chimassorb 119, manufactured by BASF) and the like.
上記ヒンダードフェノール系酸化防止剤として、特に限定するわけではないが、具体的には、ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］（Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０、ＢＡＳＦ社製）、オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート（Ｉｒｇａｎｏｘ１０７６、ＢＡＳＦ社製）、トリス−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−イソシアヌレイト（Ｉｒｇａｎｏｘ３１１４、ＢＡＳＦ社製）、３，９−ビス−｛２−［３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）−プロピオニルオキシ］−１，１−ジメチルエチル｝−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ−［５，５］ウンデカン（スミライザーＧＡ−８０、住友化学社製）等が挙げられる。 Although it does not necessarily limit as said hindered phenolic antioxidant, Specifically, pentaerythrityl-tetrakis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] ( Irganox 1010, manufactured by BASF), octadecyl-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate (Irganox 1076, manufactured by BASF), tris- (3,5-di-t-butyl-4) -Hydroxybenzyl) -isocyanurate (Irganox 3114, manufactured by BASF), 3,9-bis- {2- [3- (3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) -propionyloxy] -1 , 1-Dimethylethyl} -2,4,8,10-tetraoxaspiro- [5,5] undecane (Sumila Heather GA-80, include Sumitomo Chemical Co., Ltd.).
上記イオウ系耐熱安定剤として、特に限定するわけではないが、具体的には、ジ−ラウリル−３，３−チオジプロピオン酸エステル（ＤＬＴＤＰ）、ジ−ステアリル−３，３−チオジプロピオン酸エステル（ＤＳＴＤＰ）等が挙げられる。 Although it does not necessarily limit as said sulfur heat-resistant stabilizer, Specifically, Di-lauryl-3,3-thiodipropionic acid ester (DLTDP), Di-stearyl-3,3-thiodipropionic acid An ester (DSTDP) etc. are mentioned.
上記リン系耐熱安定剤として、特に限定するわけではないが、具体的には、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）フォスファイト（Ｉｒｇａｆｏｓ１６８、ＢＡＳＦ社製）、ジ（２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェニル）−ペンタエリストール−ジフォスファイト（ＰＥＰ−３６、旭電化社製）、９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−フォスファフェナントレン−１０−オキサイド（ＨＣＡ、三光社製）等が挙げられる。 Although it does not necessarily limit as said phosphorus heat stabilizer, Specifically, Tris (2, 4- di-t- butylphenyl) phosphite (Irgafos168, BASF Corporation make), di (2,6- Di-t-butyl-4-methylphenyl) -pentaerystol-diphosphite (PEP-36, manufactured by Asahi Denka), 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide ( HCA, manufactured by Sanko Co., Ltd.).
上記結晶核剤として、特に限定するわけではないが、具体的にはリン酸ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ナトリウム（ＮＡ−１０、旭電化社製）、リン酸２，２'−メチレンビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ナトリウム（ＮＡ−１１、旭電化社製）、ロジン系結晶核剤パインクリスタルＫＭ−１５００（荒川化学社製）等が挙げられる。 The crystal nucleating agent is not particularly limited. Specifically, sodium bis (4-t-butylphenyl) phosphate (NA-10, manufactured by Asahi Denka), 2,2′-methylenebisphosphate ( 4,6-di-t-butylphenyl) sodium (NA-11, manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.), rosin crystal nucleating agent pine crystal KM-1500 (manufactured by Arakawa Chemical Co., Ltd.) and the like.
上記脂肪酸金属塩として、特に限定するわけではないが、直鎖状脂肪酸基を有するものが好ましい。また脂肪酸基は炭素数１０〜２０のものが好ましい。具体的には、ラウリル酸アルミニウム、ミリスチン酸アルミニウム、パルミチン酸アルミニウム、ステアリン酸アルミニウム、ラウリル酸マグムシウム、ミリスチン酸マグムシウム、パルミチン酸マグムシウム、ステアリン酸マグムシウム等が挙げられる。 Although it does not necessarily limit as said fatty acid metal salt, What has a linear fatty acid group is preferable. The fatty acid group preferably has 10 to 20 carbon atoms. Specific examples include aluminum laurate, aluminum myristate, aluminum palmitate, aluminum stearate, magnesium laurate, magnesium myristate, magnesium palmitate, and magnesium stearate.
上記添加剤の含有量は、樹脂１００重量部に対して、好ましくは各々０．０１〜５重量部であり、より好ましくは０．０２５〜４重量部、さらに好ましくは０．１〜３重量部である。含有量が小さいと効果が小さく、含有率が多い場合には表面へのブリード、蒸散物発生などの原因となる。 The content of the additive is preferably 0.01 to 5 parts by weight, more preferably 0.025 to 4 parts by weight, and still more preferably 0.1 to 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin. It is. If the content is small, the effect is small, and if the content is large, bleeding on the surface and generation of transpiration are caused.
本発明ではフィルターとして利用可能なスプリット繊維が得られる分割方法であれば好ましく用いることができるが、より好ましくはフィルム原料を一軸延伸し、配向結晶化させた後に分割させる方法である。 In the present invention, any splitting method capable of obtaining a split fiber that can be used as a filter can be preferably used. More preferably, the film raw material is uniaxially stretched and oriented and crystallized before splitting.
本発明における、フィルムをスプリットする手段には、開繊カッターとしてニードル刃やフラット刃、ヤスリ刃などを用いる。これら開繊カッターの刃の厚さは操業性を考慮すると０．３〜１．０ｍｍが好適である。しかしながら本発明におけるフィルムは上記範囲外の開繊カッターでも繊維径が小さく均一なスプリット繊維となり得るのである。好ましいスプリット条件を例示すると、フィブリル化比（開繊カッター表面速度／フィルム走行速度）は２〜１００、より好ましくは４〜５０である。開繊カッターによるフィルムへの切り目の密度は１ｃｍ２あたり１００〜５００００個が好ましく、より好ましくは５００〜１００００個である。切り目の密度がこれを越えるとフィルムの破断が生じたり、スプリットミスが増大するので好ましくない。 For the means for splitting the film in the present invention, a needle blade, a flat blade, a file blade, or the like is used as the opening cutter. The thickness of the blades of these opening cutters is preferably 0.3 to 1.0 mm in consideration of operability. However, the film in the present invention can be a uniform split fiber having a small fiber diameter even with an opening cutter outside the above range. Illustrating preferred split conditions, the fibrillation ratio (opening cutter surface speed / film running speed) is 2 to 100, more preferably 4 to 50. The density of the cuts in the film by the opening cutter is preferably 100 to 50000 per cm 2 , more preferably 500 to 10000. If the density of the cut exceeds this, film breakage or split error increases, which is not preferable.
本発明におけるエレクトレット化するための荷電工程は所望の濾過特性が得られるものであれば特に制限されないが、好ましくはスプリット工程前である。また延伸工程を経る場合には延伸からスプリットの中間工程であることが好ましい。
すなわち、繊維同士の立体的な重なりがなく、実質的に中実なフィルム形状で電荷を与えることが最も容易に高い電荷密度を与えることができるからである。
また、荷電後に延伸工程を経てしまうと単位面積あたりの電荷量が低下し、また分子構造野の再配列にともない電荷が減衰するためである。したがって、この場合は延伸結晶化で構造を安定化させた後に荷電工程を経ることが好ましい。
The charging step for electretization in the present invention is not particularly limited as long as desired filtration characteristics can be obtained, but is preferably before the splitting step. Moreover, when going through a stretching process, it is preferably an intermediate process from stretching to splitting.
That is, there is no three-dimensional overlap between the fibers, and giving a charge in a substantially solid film shape can most easily give a high charge density.
In addition, if the stretching process is performed after charging, the amount of charge per unit area is reduced, and the charge is attenuated as the molecular structure is rearranged. Therefore, in this case, it is preferable to pass the charging step after stabilizing the structure by stretching crystallization.
エレクトレット化のための荷電には従来公知の方法を好ましく用いることができる。たとえばコロナ放電法においては正もしくは負の直流コロナやパルスコロナを印加する方法、平板電極の間に挟み込む方法、電子線照射法、液体接触や摩擦により電荷を付与する方法など従来公知の方法を好ましく用いることができる。より好ましくは コロナ放電法であり、フィルム状態におけるエレクトレット化が容易かつ高い表面電荷密度を得ることができる。 A conventionally known method can be preferably used for charging for electretization. For example, in the corona discharge method, a conventionally known method such as a method of applying a positive or negative DC corona or pulse corona, a method of sandwiching between flat plate electrodes, an electron beam irradiation method, a method of imparting electric charge by liquid contact or friction is preferable. Can be used. More preferably, the corona discharge method is used, and electretization in a film state is easy and a high surface charge density can be obtained.
本発明において得られるエレクトレット化スプリット繊維はカーディング加工により不織布状にシート化され、次いでニードルパンチ加工、熱エンボスカレンダー加工や超音波溶着加工によってエレクトレットフィルターとなる。また高温下での優れた電荷保持性を利用して、適当な比率で熱融着性繊維と混合して熱処理することで繊維脱落性のないエレクトレットフィルターとすることもできる。 The electret split fiber obtained in the present invention is formed into a non-woven sheet by carding and then becomes an electret filter by needle punching, hot embossing calendering or ultrasonic welding. In addition, an electret filter having no fiber dropout property can be obtained by utilizing an excellent charge retention property at a high temperature and mixing with a heat-fusible fiber at an appropriate ratio and performing a heat treatment.
本発明のエレクトレットフィルターは単一材として用いることができるが、必要によってはニードルパンチ加工、超音波溶着加工や熱エンボスカレンダー加工によってネット、不織布、織布などと貼り合わせて用いることもできる。 The electret filter of the present invention can be used as a single material, but if necessary, it can also be used by being bonded to a net, non-woven fabric, woven fabric or the like by needle punching, ultrasonic welding or hot embossing calendering.
以下に実施例でもって本発明を詳細に説明するが、下記実施例は本発明を限定するものではなく、前・後記の趣旨の範囲内で変更実施することはすべて本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention will be described in detail below with reference to examples. However, the following examples are not intended to limit the present invention, and all modifications made within the scope of the gist of the present invention are included in the technical scope of the present invention. Is included.
（濾過特性の評価）
粒子捕集効率Ｅ（％）の評価は、面に垂直方向に平行帯電化されたＮａＣｌ粒子を含む空気を線速１０ｃｍ／秒で通過させ、上流側と下流側の空気をサンプリングし、パーティクルカウンターを用い０．３〜０．５μｍの粒径の粒子数をカウントした。粒子捕集効率（Ｅ）は下式を用いて算出した。
粒子捕集効率 Ｅ（％）＝｛１−（下流粒子数／上流粒子数）｝×１００
(Evaluation of filtration characteristics)
The particle collection efficiency E (%) was evaluated by passing air containing NaCl particles charged in parallel in the direction perpendicular to the surface at a linear velocity of 10 cm / second, sampling the upstream and downstream air, Was used to count the number of particles having a particle size of 0.3 to 0.5 μm. The particle collection efficiency (E) was calculated using the following formula.
Particle collection efficiency E (%) = {1− (number of downstream particles / number of upstream particles)} × 100
（加工性評価）
２４時間操業時のフィルム破断回数を加工性の指標とした。
(Processability evaluation)
The number of film breaks during 24-hour operation was used as an index of processability.
（電荷安定性評価）
得られたフィルターを１００℃にて２４時間放置し、性能維持率を比較した。
性能維持率の指標としては下式を用いた。
性能維持率＝Ｌｎ(劣化処理後透過率)÷Ｌｎ（劣化処理前透過率）
（※ただし透過率＝1-捕集効率（％）÷１００）
(Charge stability evaluation)
The obtained filter was allowed to stand at 100 ° C. for 24 hours, and the performance maintenance rates were compared.
The following formula was used as an index of the performance maintenance ratio.
Performance maintenance rate = Ln (transmission after degradation processing) / Ln (transmission before degradation processing)
(* However, transmittance = 1-collection efficiency (%) / 100)
＜実施例１＞
ＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠した２３０℃におけるメルトフローレートが９のアイソタクチックポリプロピレン９０重量部を主成分として用い、メルトフローレートが８．５、エチレンプロピレン成分とアイソタクチックポリプロピレンの混合物（インパクトコポリマーポリプロピレン：ＩＣＰ−ＰＰ）１０重量部を第二成分とし、Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０ ０．３重両部を含む樹脂成分を用い、厚さ１８μｍのキャストフィルムをＴダイで製膜し、次いでこのキャストフィルムを多段延伸で６倍まで連続的に延伸を行った。その後このフィルムをアース電極上を密着走行させつつ針電極により２５ｋＶの直流高電圧を印加した後、刃の厚さが０．５ｍｍのネジ式開繊カッターを用いて、フィブリル化比３０でスプリットを施した。得られたスプリット繊維を５０ｍｍにカットした後、カーディング加工、ニードルパンチ加工を施して目付１００ｇ／ｍ２のエレクトレットフィルターを作製した。
<Example 1>
90 parts by weight of isotactic polypropylene having a melt flow rate of 9 at 230 ° C. in accordance with JIS K7210 of 9 are used as a main component, a melt flow rate of 8.5, and a mixture of an ethylene propylene component and isotactic polypropylene (impact copolymer polypropylene: (ICP-PP) 10 parts by weight of a second component, and a resin component containing both Irganox 1010 0.3 double parts, a cast film having a thickness of 18 μm was formed by a T-die, and then this cast film was subjected to multistage stretching by 6 steps. Stretching was continuously performed up to twice. After that, the film was allowed to run on the ground electrode in close contact, and a high voltage of 25 kV was applied by the needle electrode, and then splitting was performed at a fibrillation ratio of 30 using a screw-type fiber opening cutter having a blade thickness of 0.5 mm. gave. The obtained split fiber was cut into 50 mm, and then subjected to carding and needle punching to produce an electret filter having a basis weight of 100 g / m 2 .
＜実施例２＞
結晶核剤として荒川化学社製パインクリスタルＫＭ−１５００を０．５重量部配合した外は実施例１と同様とした。
<Example 2>
The same procedure as in Example 1 was conducted except that 0.5 part by weight of Pine Crystal KM-1500 manufactured by Arakawa Chemical Co., Ltd. was blended as a crystal nucleating agent.
＜比較例１＞
メルトフローレートが８．５のＩＣＰ−ＰＰを除き、メルトフローレート９のアイソタクチックポリプロピレンを１００重量部とした他は実施例１と同様とした。
<Comparative Example 1>
Except for ICP-PP having a melt flow rate of 8.5, the procedure was the same as in Example 1 except that 100 parts by weight of isotactic polypropylene having a melt flow rate of 9 was used.
＜比較例２＞
メルトフローレートが８．５のＩＣＰ−ＰＰを除き、メルトフローレート９のアイソタクチックポリプロピレンを１００重量部とした他は実施例２と同様とした。
<Comparative example 2>
Except for ICP-PP having a melt flow rate of 8.5, the procedure was the same as in Example 2 except that 100 parts by weight of isotactic polypropylene having a melt flow rate of 9 was used.
＜比較例３＞
メルトフローレートが８．５のＩＣＰ−ＰＰを除き、メルトフローレート９のアイソタクチックポリプロピレンを１００重量部とし、さらにエルカ酸アミド０．１％を添加した他は実施例１と同様とした。
<Comparative Example 3>
Except for ICP-PP having a melt flow rate of 8.5, 100 parts by weight of isotactic polypropylene having a melt flow rate of 9 was added, and the same procedure as in Example 1 was performed except that 0.1% erucamide was added.
＜比較例４＞
メルトフローレートが８．５のＩＣＰ−ＰＰを除き、メルトフローレート９のアイソタクチックポリプロピレンを１００重量部とし、更にエルカ酸アミド０．１％を添加した他は実施例２と同様とした。
<Comparative example 4>
Except for ICP-PP having a melt flow rate of 8.5, 100 parts by weight of isotactic polypropylene having a melt flow rate of 9 was added, and the same procedure as in Example 2 was conducted except that 0.1% erucamide was added.
表１にエレクトレットフィルターの初期捕集効率、および１００℃−２４時間処理後の性能維持率、加工性評価を記載する。 Table 1 describes the initial collection efficiency of the electret filter, the performance maintenance rate after processing at 100 ° C. for 24 hours, and the workability evaluation.
本発明は、上述のごとく２種以上の無極性樹脂からなる海島構造を有し、両者の界面に各々の共重合物からなる極性成分を有してなる主成分がポリオレフィン系のフィルムを、荷電した後分割したスプリット繊維を得ることで、電荷安定性、フィルター性能、生産性に優れたエレクトレットフィルターを得ることができる。 The present invention has a sea-island structure composed of two or more kinds of nonpolar resins as described above, and a main component having a polar component composed of each copolymer at the interface between them is charged with a polyolefin-based film. Thus, by obtaining split fibers that are divided, an electret filter having excellent charge stability, filter performance, and productivity can be obtained.
１：ダクト
２：上流側サンプリング管
３：下流側サンプリング管
４：差圧計
５：レーザーパーティクルカウンター
６：流量計
７：バルブ
８：ブロアー
９：エレクトレットフィルター
１０：ＮａＣｌ粒子発生装置
１１：アメリシウム中和器
1: Duct 2: Upstream sampling pipe 3: Downstream sampling pipe 4: Differential pressure gauge 5: Laser particle counter 6: Flow meter 7: Valve 8: Blower 9: Electret filter 10: NaCl particle generator 11: Americium neutralizer
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2013117713A JP2014233688A (en) | 2013-06-04 | 2013-06-04 | Electret filter |
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| JP2013117713A Pending JP2014233688A (en) | 2013-06-04 | 2013-06-04 | Electret filter |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020137212A1 (en) | 2018-12-26 | 2020-07-02 | 富士フイルム株式会社 | Stethoscope and electronic stethoscope device |
| WO2021020201A1 (en) | 2019-07-26 | 2021-02-04 | 富士フイルム株式会社 | Stethoscope |
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2013
- 2013-06-04 JP JP2013117713A patent/JP2014233688A/en active Pending
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