JP2022045847A - Electret filter medium, filter, and production method of electret filter medium - Google Patents

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Tadao Masumori
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Abstract

To provide an electret filter medium having high charging property, high collection efficiency and excellent oil mist resistance.SOLUTION: An electret filter medium made of a carrier carried with a fluorine-containing component has: a quality coefficient of 0.4 or more before 2-propanol vapor exposure test; a quality coefficient of 0.2 or more after 2-propanol vapor exposure test; and a ratio (after test/before test) of quality coefficients of 0.2-0.8 after and before 2-propanol vapor exposure tests, where, quality coefficient=-Ln((100-collection efficiency [%])/100)/pressure loss [mmAq].SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、エレクトレット濾材、フィルタ、及びエレクトレット濾材の製造方法に関する。 The present invention relates to an electret filter medium, a filter, and a method for manufacturing an electret filter medium.

従来、防塵マスク、各種空調用フィルタ、空気清浄機用フィルタ、キャビンフィルタ等において気体中の塵埃を捕集するために多孔質フィルタが用いられている。 Conventionally, a porous filter has been used to collect dust in a gas in a gas mask, various air conditioning filters, an air purifier filter, a cabin filter, and the like.

多孔質フィルタのうち、不織布等の繊維状物からなるフィルタは高い空隙率を持ち低圧力損失、高集塵性能という利点を有しており、幅広く用いられている。これら繊維状物からなるフィルタは、さえぎり、拡散、慣性衝突などの機械的捕集機構により繊維上に粒子を捕捉するが、実用的な使用環境において捕捉する粒子の空気力学相当径が0.1~1.0μm程度の場合にフィルタ捕集効率の極小値をもつことが知られている。 Among the porous filters, filters made of fibrous materials such as non-woven fabrics have high porosity, low pressure loss, and high dust collection performance, and are widely used. These fibrous filters capture particles on the fibers by mechanical collection mechanisms such as blocking, diffusion, and inertial collision, but the aerodynamic equivalent diameter of the particles captured in a practical usage environment is 0.1. It is known that the filter collection efficiency has a minimum value when the size is about 1.0 μm.

上記の極小値におけるフィルタ捕集効率を向上させるため、電気的な引力を併用する方法が知られている。たとえば、被捕集粒子に電荷を与える方法、または、フィルタに電荷を与える方法、さらには両者の組み合わせが用いられる。フィルタに電荷を与える方法としては、電極間にフィルタを配置し通風時に誘電分極させる方法や絶縁材料に長寿命の静電電荷を付与する方法が知られており、特に後者の手法は外部電源などのエネルギーを必要としないため、エレクトレットフィルタとして幅広く用いられている。 In order to improve the filter collection efficiency at the above-mentioned minimum value, a method of using an electric attractive force together is known. For example, a method of charging the collected particles, a method of charging the filter, or a combination of both is used. As a method of applying an electric charge to a filter, a method of arranging a filter between electrodes and performing dielectric polarization at the time of ventilation and a method of imparting a long-life electrostatic charge to an insulating material are known. In particular, the latter method is an external power supply or the like. It is widely used as an electret filter because it does not require the energy of.

エレクトレットフィルタは、初期捕集効率を高め、また、フィルタ加工や保管時における静電電荷の減衰による性能低下を抑制するため、エレクトレット化が可能で耐湿安定性および耐熱安定性に優れたエレクトレット濾材が用いられる。 The electret filter enhances the initial collection efficiency and suppresses the deterioration of performance due to the attenuation of electrostatic charge during filter processing and storage. Therefore, an electret filter medium that can be made into an electret and has excellent moisture resistance and heat stability is available. Used.

エレクトレット濾材の耐熱安定性を高めるために各種添加剤を添加する方法が開示されており(たとえば特許文献1)、静電電荷量を向上させフィルタ捕集効率を向上させるために、帯電強化添加剤を混合し液体接触時の電荷量を高める方法が知られている(例えば、特許文献1、2)。 A method of adding various additives to improve the heat resistance stability of the electret filter medium is disclosed (for example, Patent Document 1), and a charge strengthening additive is disclosed in order to improve the electrostatic charge amount and the filter collection efficiency. Is known to increase the amount of charge at the time of contact with a liquid (for example, Patent Documents 1 and 2).

特開平1-287914号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-287914 特表2011-522137号公報Japanese Patent Publication No. 2011-522137

しかしながら、本発明者が検討したところ帯電強化添加剤を混合した場合にはエレクトレット濾材の表面張力が増加し、とりわけ表面張力の小さなオイルミストを捕集した場合に繊維表面が薄く被覆されることで電荷の消失が著しく促進されるという問題を有することがわかった。 However, as examined by the present inventor, the surface tension of the electret filter medium increases when the charge-enhancing additive is mixed, and the fiber surface is thinly coated, especially when oil mist having a small surface tension is collected. It has been found to have the problem that the loss of charge is significantly promoted.

すなわち、これらのエレクトレットフィルタは、各種鉱油、植物油、ポリαオレフィン(PAO)、フタル酸ジオクチル(DOP)およびタバコ煙などに代表されるオイルミストに対しては材料特性として十分な撥油性を示さないため、初期捕集効率は高いものの、オイルミスト存在下における耐久性(以下、「耐オイルミスト性」という)が低く、オイルミストの付着量の増加と共に捕集効率が低くなるという問題がある。 That is, these electret filters do not exhibit sufficient oil repellency as material properties for oil mists typified by various mineral oils, vegetable oils, polyα-olefins (PAOs), dioctyl phthalates (DOP), tobacco smoke and the like. Therefore, although the initial collection efficiency is high, the durability in the presence of oil mist (hereinafter referred to as "oil mist resistance") is low, and there is a problem that the collection efficiency decreases as the amount of oil mist adhered increases.

本発明者は上記課題を解決するため、鋭意研究した結果、遂に本発明を完成するに到った。すなわち本発明は、以下の通りである。
1.フッ素含有成分を担持した担体からなるエレクトレット濾材であって、2-プロパノール蒸気暴露試験前の下記品質係数値が0.4以上であり、2-プロパノール蒸気暴露試験後の下記品質係数値が0.2以上であり、かつ、2-プロパノール蒸気暴露試験前後の下記品質係数値の比(試験後/試験前)が0.2~0.8であることを特徴とするエレクトレット濾材。品質係数値=-Ln((100-捕集効率〔%〕)/100)/圧力損失〔mmAq〕
2.前記担体は、前記フッ素含有成分としてポリテトラフルオロエチレンを0.1~2.0g/m担持していることを特徴とする上記1に記載のエレクトレット濾材。
3.前記担体は、融点320℃以下の熱可塑性樹脂からなるメルトブローン不織布であることを特徴とする上記1または2に記載のエレクトレット濾材。
4.上記1から3のいずれか1つに記載のエレクトレット濾材を用いたフィルタ。
5.上記1から3のいずれか1つに記載のエレクトレット濾材の製造方法において、
前記担体に前記フッ素化合物を担持させた後に、液体接触荷電にてエレクトレット化することを特徴とするエレクトレット濾材の製造方法。
The present inventor has finally completed the present invention as a result of diligent research in order to solve the above problems. That is, the present invention is as follows.
1. 1. An electret filter medium composed of a carrier carrying a fluorine-containing component, the following quality coefficient value before the 2-propanol steam exposure test is 0.4 or more, and the following quality coefficient value after the 2-propanol steam exposure test is 0. An electlet filter medium having a value of 2 or more and a ratio of the following quality coefficient values (after test / before test) of 0.2 to 0.8 before and after the 2-propanol steam exposure test. Quality coefficient value = -Ln ((100-collection efficiency [%]) / 100) / pressure loss [mmAq]
2. 2. The electret filter medium according to 1 above, wherein the carrier carries 0.1 to 2.0 g / m 2 of polytetrafluoroethylene as the fluorine-containing component.
3. 3. The electret filter medium according to 1 or 2 above, wherein the carrier is a meltblown nonwoven fabric made of a thermoplastic resin having a melting point of 320 ° C. or lower.
4. A filter using the electret filter medium according to any one of 1 to 3 above.
5. In the method for manufacturing an electret filter medium according to any one of 1 to 3 above.
A method for producing an electret filter medium, which comprises supporting the fluorine compound on the carrier and then forming it into an electret by liquid contact charging.

本発明により、高い帯電性及び高い捕集効率を有し、かつ、耐オイルミスト性に優れたエレクトレット濾材およびフィルタを提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide an electret filter medium and a filter having high chargeability and high collection efficiency and excellent oil mist resistance.

以下に本発明の実施形態について説明するが、本発明の趣旨に則り用途毎に最適な構成を選択することができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described, but the optimum configuration can be selected for each application in accordance with the gist of the present invention.

本発明のエレクトレット濾材は、フッ素含有成分を担持した担体からなるエレクトレット濾材であって、2-プロパノール蒸気暴露試験前の品質係数値が0.4以上であることが好ましく、0.6以上がより好ましい。さらに好ましくは、0.8以上であり、最も好ましくは1.0以上である。もし、2-プロパノール蒸気暴露試験前の品質係数値が0.4未満であれば、捕集効率が低いという問題がある。 The electret filter medium of the present invention is an electret filter medium composed of a carrier carrying a fluorine-containing component, and the quality coefficient value before the 2-propanol steam exposure test is preferably 0.4 or more, more preferably 0.6 or more. preferable. More preferably, it is 0.8 or more, and most preferably 1.0 or more. If the quality coefficient value before the 2-propanol vapor exposure test is less than 0.4, there is a problem that the collection efficiency is low.

品質係数値は、濾材通過線速10.4cm/s時の粒子径0.3μmの大気塵粒子の捕集効率(%)と圧力損失(mmAq)を用いて下記式から算出される。
品質係数値=-LN((100-捕集効率)/100)/圧力損失
The quality coefficient value is calculated from the following formula using the collection efficiency (%) and pressure loss (mmAq) of atmospheric dust particles having a particle diameter of 0.3 μm at a filter medium passing linear velocity of 10.4 cm / s.
Quality coefficient value = -LN ((100-collection efficiency) / 100) / pressure loss

本発明のエレクトレット濾材は、2-プロパノール蒸気暴露試験後の品質係数値が0.2以上であり、かつ、2-プロパノール蒸気暴露試験前後の品質係数値の比(試験後/試験前)が0.2~0.8であることが好ましい。2-プロパノール蒸気暴露試験後の品質係数値が0.2未満、もしくは、2-プロパノール蒸気暴露試験前後の品質係数値の比(試験後/試験前)が0.2未満であれば、耐オイルミスト性が十分でない。2-プロパノール蒸気暴露試験前後の品質係数値の比(試験後/試験前)が0.8以上のものは製造が困難である。 The electret filter medium of the present invention has a quality coefficient value of 0.2 or more after the 2-propanol steam exposure test, and the ratio of the quality coefficient values before and after the 2-propanol steam exposure test (after test / before test) is 0. It is preferably 2 to 0.8. If the quality coefficient value after the 2-propanol vapor exposure test is less than 0.2, or if the ratio of the quality coefficient values before and after the 2-propanol vapor exposure test (after test / before test) is less than 0.2, oil resistance resistance Not enough mist. 2-Propanol If the ratio of quality coefficient values before and after the vapor exposure test (after test / before test) is 0.8 or more, it is difficult to manufacture.

本発明のエレクトレット濾材は、多孔性誘電体シートからなることが好ましい。多孔性誘電体シートとして、例えば、繊維シート(例えば、織物、編み物、不織布、及び、これらの複合体)、多孔フィルム(例えば、穴開きフィルム)、発泡体、またはこれらの複合体などが挙げられるが、これらに限定されない。 The electret filter medium of the present invention is preferably made of a porous dielectric sheet. Examples of the porous dielectric sheet include a fiber sheet (for example, a woven fabric, a knitted fabric, a non-woven fabric, and a composite thereof), a porous film (for example, a perforated film), a foam, or a composite thereof. However, it is not limited to these.

本発明のエレクトレット濾材として、好ましくは、スパンボンド法、メルトブロー法により作製された不織布である。それは、これら不織布は繊維表面積が大きいため、捕集効率が向上するからである。 The electret filter medium of the present invention is preferably a nonwoven fabric produced by a spunbond method or a melt blow method. This is because these non-woven fabrics have a large fiber surface area, which improves the collection efficiency.

本発明のエレクトレット濾材は、一枚であっても、複数枚積層した構成であってもよい。また、シート強度を高めるために、サーマルボンド不織布、ケミカルボンド不織布、ネット等の補強材を積層してもよい。 The electret filter medium of the present invention may be a single sheet or a plurality of laminated sheets. Further, in order to increase the sheet strength, a reinforcing material such as a thermal bond nonwoven fabric, a chemical bonded nonwoven fabric, or a net may be laminated.

本発明のエレクトレット濾材は、一種類、あるいは、複数の種類の材料から構成されてもよいが、電荷保持の点から体積抵抗率1014Ωcm以上の材料を少なくとも一種類以上含むことが好ましい。もし、上記エレクトレット濾材が体積抵抗率1014Ωcm未満の材料のみで構成されていれば、電荷が蓄積しにくく、高度に帯電化することはできず、捕集効率が低下する。また、電荷寿命が極端に短くなってしまうという問題が生じる。 The electret filter medium of the present invention may be composed of one kind or a plurality of kinds of materials, but it is preferable to contain at least one kind of materials having a volume resistivity of 10 14 Ωcm or more from the viewpoint of charge retention. If the electret filter medium is made of only a material having a volume resistivity of less than 10 14 Ω cm, it is difficult for electric charges to accumulate, it cannot be highly charged, and the collection efficiency is lowered. In addition, there arises a problem that the charge life becomes extremely short.

本発明のエレクトレット濾材の具体的な材料としては、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリ乳酸、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等が挙げられる。これらのうち、ポリオレフィンが好ましく、中でもポリプロピレン、ポリメチルペンテンがより好ましい。 Specific materials of the electret filter medium of the present invention include polyolefin, polyester, polylactic acid, polycarbonate, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride and the like. Of these, polyolefins are preferable, and polypropylene and polymethylpentene are more preferable.

本発明のエレクトレット濾材が、ポリプロピレンからなるスパンボンドまたはメルトブロー不織布の場合、目付は、好ましくは5~200g/mであり、より好ましくは10~100g/mである。平均繊維径は、好ましくは1~30μmである。 When the electret filter medium of the present invention is a spunbond or melt blown nonwoven fabric made of polypropylene, the basis weight is preferably 5 to 200 g / m 2 , and more preferably 10 to 100 g / m 2 . The average fiber diameter is preferably 1 to 30 μm.

本発明のエレクトレット濾材には、特に定めないが、帯電強化剤として、一般的なポリマー添加剤を含有することが好ましく、例えば、ヒンダードアミン系もしくはトリアジン系安定剤、ヒンダードフェノール系安定剤、硫黄系安定剤、リン系安定剤、脂肪酸金属塩、結晶核剤のうち少なくとも一種類の添加剤が含有されることが好ましい。これらの添加剤を含有することにより、エレクトレット濾材の帯電性が向上する。 Although not particularly specified, the electret filter medium of the present invention preferably contains a general polymer additive as a charge enhancer, and for example, a hindered amine-based or triazine-based stabilizer, a hindered phenol-based stabilizer, and a sulfur-based stabilizer. It is preferable that at least one additive among a stabilizer, a phosphorus-based stabilizer, a fatty acid metal salt, and a crystal nucleating agent is contained. By containing these additives, the chargeability of the electret filter medium is improved.

上記ヒンダードアミン系もしくはトリアジン系安定剤としては、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)イミノ-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)〕(BASF社製、キマソーブ(登録商標)944)、1,3,5-トリアジン-2,4,6-トリアミン,N,N‘-1,2-エタンジルビス[N-[3-[[4,6-ビス[ブチル(1,2,2,6,6-ペンタメチルピペリジン-4-イル)アミノ]-1,3,5-トリアジン-2-イル]アミノ]プロピル]-N’,N’-ジブチル-N‘,N’-ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル(BASF社製、キマソーブ(登録商標)119)、コハク酸ジメチル-1-(2-ヒドロキシエチル)-4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン重縮合物(BASF社製、チヌビン(登録商標)622)、2-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-2-n-ブチルマロン酸ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)(BASF社製、チヌビン(登録商標)144)、ジブチルアミン・1,3,5-トリアジン・N,N’-ビス(2,2,6,6ーテトラメチル-4-ピペリジル-1,6-ヘキサメチレンジアミン・N-(2,2,6,6ーテトラメチル-4-ピペリジル)ブチルアミンの重縮合物(BASF社製、キマソーブ(登録商標)2020)、2-(4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)-5-((ヘキシル)オキシ)-フェノール(BASF社製、チヌビン(登録商標)1577)
などが挙げられる。
The hindered amine-based or triazine-based stabilizer is not particularly limited, but specifically, poly [((6- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) imino-1,3) 5-Triazine-2,4-diyl) ((2,2,6,6,-tetramethyl-4-piperidyl) imino) Hexamethylene ((2,2,6,6, -tetramethyl-4-piperidyl)) Imino)] (BASF, Kimasorb® 944), 1,3,5-triazine-2,4,6-triamine, N, N'-1,2-ethangylbis [N- [3-[[ 4,6-bis [butyl (1,2,2,6,6-pentamethylpiperidine-4-yl) amino] -1,3,5-triazine-2-yl] amino] propyl] -N', N '-Dibutyl-N', N'-bis (1,2,2,6,6-pentamethyl (BASF, Kimasorb® 119), dimethyl-1- (2-hydroxyethyl) succinate-4 -Hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine polycondensate (BASF, Tinubin® 622), 2- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) -2 -Bis n-butylmalonate (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) (BASF, tinubin® 144), dibutylamine 1,3,5-triazine N, Polycondensate of N'-bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl-1,6-hexamethylenediamine · N- (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) butylamine) , Kimasorb (registered trademark) 2020), 2- (4,6-diphenyl-1,3,5-triazine-2-yl) -5-((hexyl) oxy) -phenol (manufactured by BASF, tinubin (registered) Trademark) 1577)
And so on.

上記ヒンダードフェノール系安定剤として、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](BASF社製、Irganox(登録商標)1010)、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(BASF社製、Irganox(登録商標)1076)、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(BASF社製、Irganox(登録商標)3114)、N,N‘-ヘキサン-1,6-ジルビス(3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニルプロピオンアミド(BASF社製、Irganox(登録商標)1098)、2,6-ジ-t-ブチル-4-(4,6-ビス(オクチルチオ)-1,3,5-トリアジン-2-イルアミノ)フェノール(BASF社製、Irganox(登録商標)565)、、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(住友化学社製、スミライザー(登録商標)GA-80)等が挙げられる。 The above-mentioned hindered phenol-based stabilizer is not particularly limited, but specifically, pentaerythrityl-tetrakis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] (BASF). Irganox® (registered trademark) 1010), octadecyl-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate (BASF, Irganox® 1076), Tris- (3, 5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) -isocyanurate (BASF, Irganox® 3114), N, N'-hexane-1,6-zylbis (3- (3,5-) Di-t-butyl-4-hydroxyphenylpropionamide (BASF, Irganox® 1098), 2,6-di-t-butyl-4- (4,6-bis (octylthio) -1,3 , 5-Triazine-2-ylamino) phenol (BASF, Irganox® 565), 3,9-bis- {2- [3- (3-t-butyl-4-hydroxy-5-methyl) Phenyl) -propionyloxy] -1,1-dimethylethyl} -2,4,8,10-tetraoxaspiro- [5,5] undecane (Sumilyzer (registered trademark) GA-80, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), etc. Can be mentioned.

上記硫黄系安定剤として、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。 The sulfur-based stabilizer is not particularly limited, but specifically, di-lauryl-3,3-thiodipropionic acid ester (DLTDP), di-stearyl-3,3-thiodipropionic acid ester. (DSTDP) and the like.

上記リン系安定剤として、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(BASF社製、Irgafos(登録商標)168)、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(アデカ社製、PEP-36)、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(三光社製、HCA)等が挙げられる。 The phosphorus-based stabilizer is not particularly limited, but specifically, Tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite (manufactured by BASF, Irgafos (registered trademark) 168), di (). 2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl) -pentaeristol-diphosfite (PEP-36, manufactured by Adeka Corporation), 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10. -Oxide (manufactured by Sanko Co., Ltd., HCA) and the like can be mentioned.

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。 The fatty acid metal salt is not particularly limited, but one having a linear fatty acid group is preferable. The fatty acid group preferably has 10 to 20 carbon atoms. Specific examples thereof include aluminum laurate, aluminum myristate, aluminum palmitate, aluminum stearate, magmusium laurate, magmusium myristate, magmusium palmitate, magmusium stearate and the like.

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(アデカ社製、NA-10)、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(アデカ社製、NA-11)、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, but specifically, sodium phosphate (4-t-butylphenyl) sodium (manufactured by Adeca, NA-10) and 2,2′-methylenebis phosphate (4). , 6-di-t-butylphenyl) sodium (manufactured by Adeca, NA-11), rosin-based crystal nucleating agent pine crystal KM-1500 (manufactured by Arakawa Chemical Co., Ltd.) and the like.

上記添加剤の含有量は、多孔性誘電体シート100重量部に対して、0.01~5重量部であり、好ましくは0.025~4重量部、さらに好ましくは0.05~2重量部である。含有量が少ないとエレクトレット化効果が十分ではなく、逆に含有量が多くても効果は飽和し、コストが上昇するため好ましくない。 The content of the additive is 0.01 to 5 parts by weight, preferably 0.025 to 4 parts by weight, and more preferably 0.05 to 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the porous dielectric sheet. Is. If the content is low, the electretization effect is not sufficient, and conversely, if the content is high, the effect is saturated and the cost increases, which is not preferable.

本発明のエレクトレット濾材は、耐オイルミスト性を付与するために、エレクトレット濾材表面の少なくとも一部にフッ素原子を含むフッ素含有成分が繊維表面に担持されてなる。フッ素含有材料は、フッ素含有多環化合物、又はフッ素含有オレフィン、もしくはフッ素含有側鎖を有する(メタ)アクリレートを含むモノマー成分から得られたフッ素含有重合体からなる。また、環境や人体に悪影響を及ぼすのを避ける観点から、上記フッ素含有重合体及び上記フッ素含有多環化合物は、加水分解によって、炭素数が8以上で、かつ、全ての水素が炭素に置換されているフッ素テロマーが発生しないことが好ましい。 In the electret filter medium of the present invention, in order to impart oil mist resistance, a fluorine-containing component containing a fluorine atom is supported on the fiber surface at least a part of the surface of the electret filter medium. The fluorine-containing material comprises a fluorine-containing polymer obtained from a monomer component containing a fluorine-containing polycyclic compound, a fluorine-containing olefin, or a (meth) acrylate having a fluorine-containing side chain. Further, from the viewpoint of avoiding adverse effects on the environment and the human body, the fluorine-containing polymer and the fluorine-containing polycyclic compound have 8 or more carbon atoms and all hydrogen is replaced with carbon by hydrolysis. It is preferable that no fluorine telomer is generated.

フッ素含有成分のエレクトレット濾材表面への担持状態として、具体的にはエレクトレット濾材表面にフッ素含有材料により実質的に均一なコーティング層が形成されている場合、コーティング層により凹凸を有しており、少なくとも一方がフッ素含有材料である場合、コーティング層により凹凸を有しており、両者がフッ素含有材料である場合を例示することが出来る。 As a state in which the fluorine-containing component is supported on the surface of the electret filter medium, specifically, when a substantially uniform coating layer is formed on the surface of the electret filter medium by the fluorine-containing material, the coating layer has irregularities and at least. When one is a fluorine-containing material, the coating layer has irregularities, and a case where both are fluorine-containing materials can be exemplified.

凹凸を作成する具体的な例としては、(1)エレクトレット化前の濾材、もしくは、エレクトレット化後の濾材(以下、担体)に予め平滑なフッ素含有面を得た後に凸部となる成分を付着させる方法、(2)コーティング溶液に融点もしくはガラス転移温度、および、溶解性の異なる2以上の成分を混在させ溶解度の差により凹凸を形成する方法、(3)コーティング液をエマルジョンもしくはサスペンションとし、融点もしくはガラス転移温度の低い成分を加熱処理により平滑面とする方法、(4)予め凸成分を担体表面に形成させたのち、溶液を付着させる方法、(5)予め凸成分を担体表面に形成させた後、融点、もしくは、ガラス転移温度の低い成分を付着させ、加熱処理により平滑化する方法、(6)担体より耐酸化性や耐スパッタ性の材料を表面担持した後に、担体側をエッチング処理する方法などを例示することができる。 Specific examples of creating unevenness include (1) a filter medium before election, or a filter medium after electletization (hereinafter referred to as a carrier) in which a smooth fluorine-containing surface is obtained in advance and then a component that becomes a convex portion is attached. Method of forming unevenness by mixing two or more components having different melting points or glass transition temperatures and solubility in the coating solution, and (3) using the coating solution as an emulsion or suspension and melting point. Alternatively, a method of forming a smooth surface by heat-treating a component having a low glass transition temperature, (4) a method of forming a convex component on the carrier surface in advance and then attaching a solution, and (5) forming a convex component on the carrier surface in advance. After that, a method of adhering a component having a low melting point or a glass transition temperature and smoothing by heat treatment, (6) after surface-supporting an oxidation-resistant or spatter-resistant material from the carrier, the carrier side is etched. The method of doing so can be exemplified.

上記において、予め平滑なフッ素含有面を得る方法としては、(1)担体の樹脂成分にフッ素含有成分を混合しておく方法、(2)フッ素ガスにより担体表面をフッ素化する方法、(3)フッ素プラズマにより担体表面をフッ素化する方法、(4)表面重合により担体表面にフッ素含有樹脂層を得る方法、(5)フッ素含有成分の溶液により担体表面をコーティングする方法、(6)フッ素含有成分のエマルジョンもしくはサスペンションを担体表面に付着させたのち、熱処理により平滑化させる方法、(7)フッ素含有成分の粒子状物を気相にて担体表面に付着させたのち、熱処理により平滑化させる方法、(8)フッ素含有成分を担体表面に蒸着し平滑化させる方法などを例示することができる。このうち、好ましくは上記(5)~(8)の方法である。 In the above, as a method for obtaining a smooth fluorine-containing surface in advance, (1) a method of mixing a fluorine-containing component with a resin component of the carrier, (2) a method of fluorinating the surface of the carrier with fluorine gas, (3). A method of fluorinating the surface of a carrier with fluorine plasma, (4) a method of obtaining a fluorine-containing resin layer on the surface of a carrier by surface polymerization, (5) a method of coating the surface of a carrier with a solution of a fluorine-containing component, (6) a method of coating a fluorine-containing component. A method of adhering the emulsion or suspension of the above to the surface of the carrier and then smoothing it by heat treatment, (7) a method of adhering the particulate matter of the fluorine-containing component to the surface of the carrier in the gas phase and then smoothing it by heat treatment. (8) A method of depositing a fluorine-containing component on the surface of a carrier to smooth it can be exemplified. Of these, the methods (5) to (8) above are preferable.

上記において、凸部となる成分を予め加工されたフッ素含有面に付着させる方法としては、(1)エマルジョン、サスペンションなどをコーティング液として塗布する方法、(2)エマルジョン、サスペンション、溶液等をスプレーにより噴霧、粒子化する方法、(3)蒸散や昇華などを用い、蒸気や液滴から表面に析出させる方法、などを例示することができる。 In the above, as a method of adhering the component to be a convex portion to the pre-processed fluorine-containing surface, (1) a method of applying an emulsion, a suspension or the like as a coating liquid, or (2) an emulsion, a suspension, a solution or the like is sprayed. Examples thereof include a method of spraying and atomizing, and (3) a method of depositing on the surface from steam or droplets by using evaporation or sublimation.

上記において、予め凸部を形成する方法としては、(1)担体表面にエッチング処理を施したものを用いる方法、(2)2以上の成分を担体表面に付着させておき、溶解度もしくは蒸気圧の差により少なくとも1成分を除去する方法、(3)担体の樹脂成分に予め凸成分を混合しておく方法、(4)エマルジョン、サスペンション、溶液等をスプレーにより噴霧、粒子化する方法、(5)蒸散や昇華などを用い、蒸気や液滴から表面に析出させる方法、などを例示することができる。 In the above, as a method of forming a convex portion in advance, (1) a method of using a carrier surface subjected to an etching treatment, and (2) two or more components are adhered to the carrier surface, and the solubility or vapor pressure is determined. A method of removing at least one component by a difference, (3) a method of mixing a convex component in advance with a resin component of a carrier, (4) a method of spraying an emulsion, a suspension, a solution or the like by spraying, and (5). Examples thereof include a method of depositing on the surface from steam or droplets by using evaporation, sublimation, or the like.

上記フッ素含有成分の蒸着加工の手法としては、各種熱源によりフッ素含有成分を加熱することで蒸気を発生させ、より低温に保持した担体表面に液滴または結晶として析出させる方法が用いられる。かかる手法は、加工面全体を一度に処理するバッチ法であっても、担体または反応槽を移動させることで、担体の異なる加工面を連続的に処理する方法のいずれであっても好ましく用いられる。 As a method for vapor deposition of the fluorine-containing component, a method is used in which vapor is generated by heating the fluorine-containing component with various heat sources and deposited as droplets or crystals on the surface of the carrier kept at a lower temperature. Such a method is preferably used regardless of whether it is a batch method in which the entire processed surface is processed at one time, or a method in which different processed surfaces of the carrier are continuously processed by moving the carrier or the reaction vessel. ..

本発明における蒸着加工は加圧、常圧、減圧、真空状態およびその圧力のスイング、大気中および不活性ガスいずれの雰囲気においても好ましく実施することができる。減圧または真空状態とすることで、蒸散速度の向上および蒸散温度の低減が可能であり、加圧により蒸散物の析出を促進することができる。また、真空または不活性雰囲気とすることでフッ素含有成分や担体の酸化を抑制することが可能であるが、本発明は熱分解温度以下で低温処理が可能であるためコスト面で大気雰囲気を用いることも可能である。 The vapor deposition process in the present invention can be preferably carried out in any of pressure, normal pressure, reduced pressure, vacuum state and swing of the pressure, and atmosphere of the atmosphere and the inert gas. By reducing the pressure or setting the vacuum, it is possible to improve the transpiration rate and reduce the transpiration temperature, and pressurization can promote the precipitation of transpiration. Further, it is possible to suppress the oxidation of fluorine-containing components and carriers by using a vacuum or an inert atmosphere, but the present invention uses an atmospheric atmosphere in terms of cost because it can be treated at a low temperature below the thermal decomposition temperature. It is also possible.

フッ素含有成分は、電荷安定性ならびに耐オイルミスト性の観点から、金属及び金属酸化物への被覆粒子ではないことが好ましく、また、フッ素含有成分は、金属及び金属酸化物との混合物ではないことが好ましい。フッ素含有成分100質量%中、金属及び金属酸化物の含有量は10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましく、0質量%(金属及び金属酸化物を全く含まない)であることがより好ましい。 From the viewpoint of charge stability and oil mist resistance, the fluorine-containing component is preferably not coated particles on the metal and the metal oxide, and the fluorine-containing component is not a mixture with the metal and the metal oxide. Is preferable. The content of the metal and the metal oxide is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and 0% by mass (totally containing the metal and the metal oxide) in 100% by mass of the fluorine-containing component. Not) is more preferable.

金属や金属酸化物表面にフッ素系のコート層を用いてフッ素含有成分を作製すると、(1)金属酸化物表面に均一なコーティングを行うことが困難であり微細液滴に対する耐オイルミスト性を発揮することが困難であること、(2)金属との反応性を利用する化合物では、C6以下の単一直鎖化合物において常温粘性を有しており、エレクトレット濾材の電荷安定性や粒子同士の付着分散性を阻害すること、(3)タバコ煙に対する反応性や酸・塩基性を有する物質に対する耐加水分解性が劣ること、などの問題点が生じる。 When a fluorine-containing component is produced on the surface of a metal or metal oxide using a fluorine-based coat layer, (1) it is difficult to uniformly coat the surface of the metal oxide, and oil mist resistance to fine droplets is exhibited. Among the compounds that utilize the reactivity with metals, (2) single linear compounds of C6 or less have room temperature viscosity, and the charge stability of the electret filter media and the adhesion and dispersion of particles are dispersed. There are problems such as inhibition of sex, (3) inferior reactivity to tobacco smoke and inferior hydrolysis resistance to acid / basic substances.

また、フッ素含有成分は、界面活性剤を少量含む又は含まないことが好ましい。具体的には、フッ素含有成分100質量%中、界面活性剤の含有量は25質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましく、0質量%(界面活性剤を全く含まない)であることがより好ましい。上記範囲を超える界面活性剤を含有する粒子は、粒子自体や基材の耐オイルミスト性や電荷安定性を阻害するおそれがある。 Further, the fluorine-containing component preferably contains or does not contain a small amount of a surfactant. Specifically, the content of the surfactant is preferably 25% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and 0% by mass (totally no surfactant) in 100% by mass of the fluorine-containing component. (Not included) is more preferable. Particles containing a surfactant exceeding the above range may impair the oil mist resistance and charge stability of the particles themselves and the substrate.

フッ素含有多環式化合物は、電荷安定性と撥油性の観点から、水素原子のフッ素置換率として80%以上が好ましく、より好ましくは90%以上であり、最も好ましくは95%以上である。また、電荷安定性と耐オイルミスト性の観点から、フッ素含有多環化合物は、40℃以上の融点を有していることが好ましく、より好ましくは60℃以上であり、さらに好ましくは80℃以上であり、最も好ましくは100℃以上である。具体的な物質としては、三次元構造体であれば、フッ素化グラファイト、フッ素化フラーレン、フッ素化カーボンナノチューブなどが好ましく、平面構造体であればフッ素化グラフェンなどが好ましい。 From the viewpoint of charge stability and oil repellency, the fluorine-containing polycyclic compound preferably has a fluorine substitution rate of 80% or more, more preferably 90% or more, and most preferably 95% or more. Further, from the viewpoint of charge stability and oil mist resistance, the fluorine-containing polycyclic compound preferably has a melting point of 40 ° C. or higher, more preferably 60 ° C. or higher, still more preferably 80 ° C. or higher. It is most preferably 100 ° C. or higher. As a specific substance, fluorinated graphite, fluorinated fullerene, fluorinated carbon nanotubes and the like are preferable for a three-dimensional structure, and fluorinated graphene and the like are preferable for a planar structure.

また、フッ素含有重合体は、40℃以上の融点又はガラス転移温度を有していることが好ましく、より好ましくは60℃以上であり、さらに好ましくは80℃以上、最も好ましくは100℃以上である。この理由は下記効果を有するためである。(1)エマルジョンやサスペンションの粘性が低減されるため、分散液中における粒子のブロッキングが軽減される。(2)フッ素含有重合体の流動性が低くなり、エレクトレット加工後の繊維上におけるフッ素含有重合体の広がりによる電荷の消失を抑制できる。(3)フッ素含有重合体の分子運動性が低いため、フッ素含有重合体自身がエレクトレット化されるためオイルミスト付加時の劣化がより抑制される。(4)フッ素含有重合体の加工によって繊維の剛性とヒートセット性が向上し、プリーツ加工性や耐風性に優れる。(5)成型加工時及び保管時におけるフィルタ同士やフィルタと包装材等とのブロッキングが抑制され、かつ、加工装置や金型の汚染が低減される。例えば、PTFE、FEP、PFA、ETFE、PCTFE、PVDF、THV、少なくとも側鎖にC7以下(好ましくはC6以下)のパーフルオロ構造を有する(メタ)アクリル酸系重合体、フッ素溶剤に可溶性を有する変性PTFEなどを例示することができる。 The fluorine-containing polymer preferably has a melting point of 40 ° C. or higher or a glass transition temperature, more preferably 60 ° C. or higher, still more preferably 80 ° C. or higher, and most preferably 100 ° C. or higher. .. The reason for this is that it has the following effects. (1) Since the viscosity of the emulsion or suspension is reduced, the blocking of particles in the dispersion is reduced. (2) The fluidity of the fluorine-containing polymer is lowered, and the disappearance of electric charge due to the spread of the fluorine-containing polymer on the fiber after electret processing can be suppressed. (3) Since the molecular mobility of the fluorine-containing polymer is low, the fluorine-containing polymer itself is electretized, so that deterioration at the time of oil mist addition is further suppressed. (4) The rigidity and heat settability of the fiber are improved by processing the fluorine-containing polymer, and the pleated workability and wind resistance are excellent. (5) Blocking between filters and between filters and packaging materials during molding and storage is suppressed, and contamination of processing equipment and molds is reduced. For example, PTFE, FEP, PFA, ETFE, PCTFE, PVDF, THV, (meth) acrylic acid-based polymer having a perfluoro structure of C7 or less (preferably C6 or less) in at least the side chain, modification having solubility in a fluorine solvent. PTFE and the like can be exemplified.

特にフッ素含有(メタ)アクリル酸系重合体においては、ランダム重合の場合にガラス転移温度を上昇させるために、重合体の主鎖にハロゲン原子を導入することや、剛直な短鎖メチルメタクリレート、トリフルオロメチルメタクリレート、立体障害の大きなスチレン含有オレフィン、ジシクロペンテニル基含有オレフィン、ジシクロペンタニル基含有オレフィンなどのモノマーとの共重合体とすること、立体規則性重合の導入により結晶性を発現させることなどが好ましい方法である。 In particular, in the case of a fluorine-containing (meth) acrylic acid-based polymer, in order to raise the glass transition temperature in the case of random polymerization, a halogen atom is introduced into the main chain of the polymer, or a rigid short-chain methyl methacrylate or tri. Crystalline is exhibited by using a copolymer with a monomer such as fluoromethylmethacrylate, a styrene-containing olefin having a large steric disorder, a dicyclopentenyl group-containing olefin, and a dicyclopentanyl group-containing olefin, and by introducing stereoregular polymerization. This is the preferred method.

フッ素含有(メタ)アクリル酸系重合体の具体的な例としては、フッ素含有オレフィンを含む(共)重合体などが挙げられ、フッ素含有(メタ)アクリル酸の具体的な例としては、フルオロアルキル基を側鎖に有する(メタ)アクリレートを含む(共)重合体などが挙げられる。 Specific examples of the fluorine-containing (meth) acrylic acid-based polymer include (co) polymers containing a fluorine-containing olefin, and specific examples of the fluorine-containing (meth) acrylic acid include fluoroalkyl. Examples thereof include (co) polymers containing (meth) acrylates having a group in the side chain.

耐オイルミスト性の観点から、フッ素含有オレフィンは、パーフルオロアルキル基及び/又はパーフルオロアルキレン基を有することが好ましい。パーフルオロ基の炭素数は1個以上7個以下であれば好ましく用いられるが、より好ましくは4~6個の炭素数からなるパーフルオロアルキル基を側鎖の末端に有してなることがより好ましい。また、フッ素含有(メタ)アクリレートは、トリフルオロメチル基が末端に位置する(メタ)アクリル基を有してなることが好ましい。 From the viewpoint of oil mist resistance, the fluorine-containing olefin preferably has a perfluoroalkyl group and / or a perfluoroalkylene group. The perfluoro group preferably has 1 or more and 7 or less carbon atoms, but more preferably has a perfluoroalkyl group having 4 to 6 carbon atoms at the end of the side chain. preferable. Further, the fluorine-containing (meth) acrylate preferably has a (meth) acrylic group in which a trifluoromethyl group is located at the end.

フッ素含有重合体は、連結基として酸素、珪素、窒素原子などを含んでも良いが、より好ましくは水素、フッ素、炭素のみからなる構造である。このような構造である場合、不対原子ならびに非対称な極性成分を持たないため、表面張力および吸湿性が低減し、その結果、耐オイルミスト性及び帯電性が向上する。 The fluorine-containing polymer may contain oxygen, silicon, nitrogen atoms and the like as a linking group, but more preferably has a structure consisting of only hydrogen, fluorine and carbon. With such a structure, since it does not have unpaired atoms and asymmetric polar components, surface tension and hygroscopicity are reduced, and as a result, oil mist resistance and chargeability are improved.

フッ素含有重合体は、主鎖とのスペーサーとして、1以上の芳香族炭化水素基、直鎖状・分岐状・環状脂肪族炭化水素基を有してなることも好ましい。また、α-クロロ(メタ)アクリレートを主鎖とした場合には、立体障害の大きな塩素原子を主鎖に組み込むことが可能であるため、フッ素含有モノマーの含有比率を高く維持しつつ、重合体として高いガラス転移温度を得ることができ、電荷安定性及び耐オイルミスト性を向上させやすい。 It is also preferable that the fluorine-containing polymer has one or more aromatic hydrocarbon groups and linear / branched / cyclic aliphatic hydrocarbon groups as a spacer with the main chain. Further, when α-chloro (meth) acrylate is used as the main chain, a chlorine atom having a large steric hindrance can be incorporated into the main chain, so that the polymer can be maintained at a high content ratio of the fluorine-containing monomer. It is possible to obtain a high glass transition temperature, and it is easy to improve charge stability and oil mist resistance.

短鎖のフッ素含有アルキル基又はフッ素含有アルキレン基を有するモノマーを用いる場合、所望のガラス転移温度又は結晶性を得るため、これらのフッ素含有モノマーに共重合させるモノマーとして、炭素数12~30の直鎖脂肪族炭化水素基を有する(メタ)アクリレートを用いることも好ましく、例えば、ラウリル(メタ)アクリレート、ミリスチル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ベヘニル(メタ)アクリレートを挙げることができる。長鎖脂肪族炭化水素基を有する(メタ)アクリレートを用いることによって、共重合体における側鎖の結晶性を高め、かつ、共重合体のガラス転移温度の向上にも寄与することに加えて、エステル基を遮蔽し、かつ、分子運動性を低減するため、帯電性の安定度が向上する。 When a monomer having a short-chain fluorine-containing alkyl group or a fluorine-containing alkylene group is used, a direct polymer having 12 to 30 carbon atoms is used as a monomer to be copolymerized with these fluorine-containing monomers in order to obtain a desired glass transition temperature or crystallinity. It is also preferable to use a (meth) acrylate having a chain aliphatic hydrocarbon group, for example, lauryl (meth) acrylate, myristyl (meth) acrylate, cetyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, behenyl (meth) acrylate. Can be mentioned. By using a (meth) acrylate having a long-chain aliphatic hydrocarbon group, in addition to enhancing the crystallinity of the side chain in the copolymer and contributing to the improvement of the glass transition temperature of the copolymer, in addition to contributing to the improvement of the glass transition temperature of the copolymer. Since the ester group is shielded and the molecular motility is reduced, the stability of chargeability is improved.

また、フッ素含有モノマーに共重合させるモノマーとして、分岐状脂肪族炭化水素基、環状脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基を有してなる(メタ)アクリレートを用いることもでき、具体的な例としては、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基;ノルボルニル基、ボルニル基、イソボルニル基、アダマンチル基などの炭素数7~20の多環式の脂肪族炭化水素基;フェニル基、ナフチル基、ベンジル基などの芳香族炭化水素基;を有する(メタ)アクリレートである。これらの(メタ)アクリレートは、大きな立体障害を有するため、融点又はガラス転移温度が高くなり、さらに、エステル基を遮蔽し、かつ、分子運動性を低減するため、帯電性の安定度が向上する。上記(メタ)アクリレートとして、例えば、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ナフチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2-t-ブチルフェニル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。 Further, as the monomer to be copolymerized with the fluorine-containing monomer, a (meth) acrylate having a branched aliphatic hydrocarbon group, a cyclic aliphatic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group can also be used, which is specific. Examples include cycloalkyl groups such as cyclohexyl groups; polycyclic aliphatic hydrocarbon groups having 7 to 20 carbon atoms such as norbornyl group, bornyl group, isobornyl group and adamantyl group; phenyl group, naphthyl group, benzyl group and the like. It is a (meth) acrylate having an aromatic hydrocarbon group; Since these (meth) acrylates have a large steric hindrance, the melting point or the glass transition temperature becomes high, and further, the ester groups are shielded and the molecular motion is reduced, so that the stability of chargeability is improved. .. Examples of the (meth) acrylate include cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, bornyl (meth) acrylate, adamantyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, and dicyclopentenyl (meth) acrylate. Examples thereof include tricyclodecanyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, naphthyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, and 2-t-butylphenyl (meth) acrylate.

このうち、より好ましくはジシクロペンタニルアクリレート(ホモポリマーのガラス転移温度=120℃)、ジシクロペンタニルメタクリレート(ホモポリマーのガラス転移温度=175℃)、イソボルニルアクリレート(ホモポリマーのガラス転移温度=94℃)、イソボルニルメタクリレート(ホモポリマーのガラス転移温度=180℃)であり、直鎖脂肪族炭化水素基を有するホモポリマーよりも環状脂肪族炭化水素基を有するホモポリマーの方が、ガラス転移温度が顕著に高いという特徴があり、フッ素含有モノマーの含有比率を高く維持しつつ、重合体として高いガラス転移温度を得ることができる。 Of these, more preferably dicyclopentanyl acrylate (glass transition temperature of homopolymer = 120 ° C.), dicyclopentanyl methacrylate (glass transition temperature of homopolymer = 175 ° C.), and isobornyl acrylate (glass transition of homopolymer). (Temperature = 94 ° C.), isobornyl methacrylate (glass transition temperature of homopolymer = 180 ° C.), and homopolymers having cyclic aliphatic hydrocarbon groups are more than homopolymers having linear aliphatic hydrocarbon groups. The glass transition temperature is remarkably high, and a high glass transition temperature can be obtained as a polymer while maintaining a high content ratio of the fluorine-containing monomer.

また、フッ素含有モノマーに共重合させるモノマーとして、分岐状脂肪族炭化水素基、環状脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基を有してなるハロゲン非含有オレフィンを用いることもでき、例えば、スチレン(ホモポリマーのガラス転移温度=100℃)などを挙げることができる。芳香環という大きな立体障害基を有し、かつ、極性成分の少ない炭化水素構造のみからなるため、共重合体のガラス転移温度が上昇しつつ、共重合体の吸湿性も低減されるため、帯電性の安定度が向上する。 Further, as the monomer to be copolymerized with the fluorine-containing monomer, a halogen-free olefin having a branched aliphatic hydrocarbon group, a cyclic aliphatic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group can also be used, for example, styrene. (Glass transition temperature of homopolymer = 100 ° C.) and the like can be mentioned. Since it has a large steric hindrance group called an aromatic ring and has only a hydrocarbon structure with few polar components, the glass transition temperature of the copolymer is increased and the hygroscopicity of the copolymer is also reduced, so that the copolymer is charged. Improves sexual stability.

他のモノマーとして、ハロゲン化オレフィン、架橋性を有する官能基、酸化防止作用、および、電荷安定性を付与するヒンダードフェノール構造やヒンダードアミン構造を有する非フッ素系モノマーを用いることもできる。ハロゲン化オレフィンとしては、2以上の炭素数を有するものであれば好ましく用いられるが、例えば、塩化ビニル、臭化ビニル、ヨウ化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニリデン、ヨウ化ビニリデンなどを挙げることができ、ガラス転移温度の向上作用の点で塩化ビニル(ホモポリマーのガラス転移温度=87℃)などのハロゲン化ビニルが好ましく用いられる。 As another monomer, a halogenated olefin, a functional group having a crosslinking property, an antioxidant action, and a non-fluorine-based monomer having a hindered phenol structure or a hindered amine structure that imparts charge stability can also be used. The halogenated olefin is preferably used as long as it has two or more carbon atoms, and examples thereof include vinyl chloride, vinyl bromide, vinyl iodide, vinylidene chloride, vinylidene bromide, and vinylidene iodide. Therefore, vinyl halide such as vinyl chloride (glass transition temperature of homopolymer = 87 ° C.) is preferably used in terms of improving the glass transition temperature.

フッ素含有モノマーと非フッ素系モノマーとの共重合比は、モル比で100:0~10:90の範囲であることが好ましく、より好ましくは100:0~20:80、更に好ましくは100:0~30:70である。 The copolymerization ratio of the fluorine-containing monomer and the non-fluorine-based monomer is preferably in the range of 100: 0 to 10:90 in terms of molar ratio, more preferably 100: 0 to 20:80, and further preferably 100: 0. ~ 30: 70.

また、粒子を表面に付着させ凹凸部を形成する場合には、粒子径0.1nm以上500nm以下のフッ素含有粒子を担体に付着させていることが好ましい。粒子径は0.5nm以上300nm以下であることがより好ましく、1nm以上200nm以下であることがさらに好ましく、2nm以上100nm以下であることが最も好ましい。粒子径が500nmより大きい場合には分散時における粒子径の均一性を図りにくくなり、コーティングの層厚みが過大となりやすく取り扱いが困難になる。また、捕集対象とする浮遊オイルミストは通常500nm以下であるため凹凸による耐オイルミスト性の発現が困難となる。一方で粒子経が0.1nm未満であると溶解性および融点や蒸気圧の面でコーティング用途として適しておらず、耐オイルミスト性が劣るおそれがある。 When the particles are attached to the surface to form uneven portions, it is preferable that fluorine-containing particles having a particle diameter of 0.1 nm or more and 500 nm or less are attached to the carrier. The particle size is more preferably 0.5 nm or more and 300 nm or less, further preferably 1 nm or more and 200 nm or less, and most preferably 2 nm or more and 100 nm or less. When the particle size is larger than 500 nm, it becomes difficult to achieve uniformity of the particle size at the time of dispersion, and the layer thickness of the coating tends to be excessive, which makes handling difficult. Further, since the floating oil mist to be collected is usually 500 nm or less, it is difficult to develop oil mist resistance due to unevenness. On the other hand, if the particle diameter is less than 0.1 nm, it is not suitable for coating applications in terms of solubility, melting point and vapor pressure, and oil mist resistance may be inferior.

とりわけ、担体が繊維状物であって通気性や濾過特性を求められる用途においては繊維状物と粒子の直径比が重要であり、繊維径(繊維直径)を粒子径(粒子直径)で除した値(繊維径/粒子径)が1以上であることが好ましく、より好ましくは10以上であり、最も好ましくは100以上である。また、一般的に繊維径が小さいほど濾過特性(単位通気抵抗あたりの捕集効率)が向上することが知られており、コーティング層による繊維径増加を抑制する。 In particular, in applications where the carrier is a fibrous material and breathability and filtration characteristics are required, the diameter ratio between the fibrous material and the particles is important, and the fiber diameter (fiber diameter) is divided by the particle diameter (particle diameter). The value (fiber diameter / particle diameter) is preferably 1 or more, more preferably 10 or more, and most preferably 100 or more. Further, it is generally known that the smaller the fiber diameter, the better the filtration characteristics (collection efficiency per unit aeration resistance), and the increase in the fiber diameter due to the coating layer is suppressed.

上記粒子径を調整する手法としては、(1)乳化重合や懸濁重合を行うことにより、重合時に粒子径を調整する方法、(2)衝撃、摩擦などの物理的作用によりフッ素含有ポリマーを粉砕する方法、(3)フッ素系溶媒、超臨界二酸化炭素などにフッ素含有ポリマーを溶解後、担体に噴霧することにより粒子化する方法、(4)フッ素系溶媒、超臨界二酸化炭素などにフッ素含有ポリマーを溶解後、貧溶媒と混合することにより再析出により粒子化する方法、(5)融点以上の温度に加熱した後に担体に噴霧する方法、(6)圧力温度変化による蒸散および凝縮を利用する方法が好ましいなどが挙げられ、目的とする粒子径に応じて好ましい手法を用いることができる。乳化重合、懸濁重合、再析出などにより得られる粒子の場合には、固液混合状態で担体に付着させてもよく、乾燥工程を経て粒子として取り出してもよい。なお、フッ素含有ポリマーは上記のモノマーを用いて公知の方法で作製することができる。 The methods for adjusting the particle size include (1) a method of adjusting the particle size at the time of polymerization by performing emulsion polymerization or suspension polymerization, and (2) crushing the fluorine-containing polymer by physical action such as impact and friction. (3) A method of dissolving a fluorine-containing polymer in a fluorine-based solvent, supercritical carbon dioxide, etc. and then spraying it onto a carrier to form particles, (4) a fluorine-based solvent, a fluorine-containing polymer in supercritical carbon dioxide, etc. After dissolving, a method of atomizing by reprecipitation by mixing with a poor solvent, (5) a method of heating to a temperature above the melting point and then spraying on a carrier, (6) a method of utilizing evaporation and condensation due to a change in pressure temperature. However, a preferable method can be used depending on the target particle size. In the case of particles obtained by emulsion polymerization, suspension polymerization, reprecipitation, etc., they may be attached to the carrier in a solid-liquid mixed state, or may be taken out as particles through a drying step. The fluorine-containing polymer can be produced by a known method using the above-mentioned monomers.

物理的作用により粉砕する方法としては、湿式もしくは乾式の各種粉砕機を用いることが可能であり、具体的にはボールミル、ビーズミル、ジェットミル、ホモジナイザーなどを例示することができ、粉砕と同時に乳化、懸濁させることもできる。 As a method of crushing by physical action, various wet or dry crushers can be used, and specific examples thereof include ball mills, bead mills, jet mills, homogenizers, etc., which are emulsified at the same time as crushing. It can also be suspended.

液体に分散して用いる場合には分散媒として、水、炭化水素系有機溶媒、ハロゲン系有機溶媒などを好ましく用いることができ、2種以上の分散媒を混合して用いることもできる。分散媒として有機溶媒を用いる場合には、担体の樹脂成分との親和性により、浸透性やコーティングの均一性を高めることができる。分散媒として水を用いる場合には、各種界面活性剤を用いることもできる。界面活性剤は耐オイルミスト性の発現および電荷安定性を阻害するため、最終的にはフッ素含有成分から界面活性剤を除去、および/または、不活性化することが好ましく、その方法として、例えば、担体への付着前もしくは付着後に熱処理により界面活性剤を蒸散させる方法、熱分解や酸化分解によりフッ素含有成分から界面活性剤を除去する方法、水、または、溶媒による洗浄でフッ素含有成分から界面活性剤を除去する方法、イオン性官能基を遷移金属イオンや反応性有機物で封止する方法などを用いることができる。界面活性剤を用いずフッ素含有成分を分散させる方法としては、分散媒にもフッ素含有溶媒を用いることが好ましい。 When dispersed in a liquid, water, a hydrocarbon-based organic solvent, a halogen-based organic solvent, or the like can be preferably used as the dispersion medium, and two or more kinds of dispersion media can be mixed and used. When an organic solvent is used as the dispersion medium, the permeability and the uniformity of the coating can be enhanced by the affinity with the resin component of the carrier. When water is used as the dispersion medium, various surfactants can also be used. Since the surfactant inhibits the development of oil mist resistance and charge stability, it is preferable to finally remove the surfactant from the fluorine-containing component and / or inactivate it, and as a method thereof, for example, , A method of evaporating the surfactant by heat treatment before or after adhesion to the carrier, a method of removing the surfactant from the fluorine-containing component by thermal decomposition or oxidative decomposition, an interface from the fluorine-containing component by washing with water or a solvent. A method of removing the activator, a method of sealing the ionic functional group with a transition metal ion or a reactive organic substance, or the like can be used. As a method for dispersing the fluorine-containing component without using a surfactant, it is preferable to use a fluorine-containing solvent as the dispersion medium.

噴霧により粒子化する方法としては、エアレス式又はエア圧式のスプレー、超音波霧化式、ラスキンノズル式、衝突式、静電噴霧式などの方法を例示することが可能である。この場合は、溶液もしくは予め粒子化された懸濁液を用いることで、容易に溶液濃度に比例した粒子径を調整することができる。特に0.1nm以上500nm以下の単分散粒子を得る手法として溶液や懸濁液を噴霧する方法が好適であり、溶液状態、半蒸散状態、固体化した状態のいずれの状態で付着させてもかまわない。 As a method of atomizing by spraying, an airless type or a pneumatic type spray, an ultrasonic atomization type, a ruskin nozzle type, a collision type, an electrostatic spray type and the like can be exemplified. In this case, the particle size proportional to the solution concentration can be easily adjusted by using a solution or a suspension that has been atomized in advance. In particular, a method of spraying a solution or suspension is preferable as a method for obtaining monodisperse particles of 0.1 nm or more and 500 nm or less, and the particles may be adhered in a solution state, a semi-transpiration state, or a solidified state. do not have.

蒸散により粒子化する方法としては、加熱、または、減圧によりフッ素含有材料を気化させた後、冷却又は加圧により直接担体表面に析出させる方法、又は気体中で粒子化させた後に担体に付着させる方法などを用いることができる。 As a method of atomizing by evaporation, a method of vaporizing a fluorine-containing material by heating or depressurization and then depositing it directly on the surface of the carrier by cooling or pressurizing, or a method of atomizing in a gas and then adhering to the carrier. A method or the like can be used.

本発明においては、フッ素含有成分を分散させた気相を用いて、担体にフッ素含有成分を付着させる工程(気相法)を含んでいる。気相法によって粒子を担体に付着させると、界面活性剤を用いず加工でき、かつ、担体自身の粒子捕集特性を生かすことができるため、好ましい。 The present invention includes a step (gas phase method) of adhering a fluorine-containing component to a carrier using a gas phase in which a fluorine-containing component is dispersed. Adhering the particles to the carrier by the vapor phase method is preferable because it can be processed without using a surfactant and the particle collection characteristics of the carrier itself can be utilized.

本発明におけるエレクトレット濾材は、担体またはフッ素含有成分の少なくとも一方がエレクトレット化され、すなわち、静電電荷が付与されている。エレクトレット化の方法は使用時に所望の特性が得られるものであれば特に制限されず、フッ素含有成分の担持前でも担持後でもよい。前者であれば、フッ素含有粉末を静電的な引力にて引き寄せることで付着や加工に利点があり、後者であれば担体の電気力線が遮蔽されないため、エレクトレット効果をより発現させることができる。 In the electret filter medium of the present invention, at least one of the carrier and the fluorine-containing component is electretized, that is, electrostatically charged. The method of electretization is not particularly limited as long as it can obtain desired characteristics at the time of use, and may be before or after carrying the fluorine-containing component. In the former case, the fluorine-containing powder is attracted by electrostatic attraction, which has an advantage in adhesion and processing, and in the latter case, the electric line of force of the carrier is not shielded, so that the electret effect can be further exhibited. ..

本発明におけるエレクトレット濾材のエレクトレット化の方法としては、高電圧による分極、荷電イオンの衝突、荷電粒子の注入など電気的作用による方法、摩擦、衝突など固体との相互作用による方法、液体との接触および衝突を利用した方法など、公知の方法を好ましく用いることができる。高帯電性、耐オイルミスト性の観点から、より好ましくは液体との接触や摩擦を利用した方法であり、極性を有した酸化生成物を増加させずにエレクトレット化することが可能となるため、耐オイルミスト性の観点からより好ましい。 The method of electretizing the electret filter medium in the present invention includes polarization by high voltage, collision of charged ions, method by electric action such as injection of charged particles, method by interaction with solid such as friction and collision, and contact with liquid. And a known method such as a method using collision can be preferably used. From the viewpoint of high chargeability and oil mist resistance, it is more preferable to use contact with a liquid or friction, and it is possible to electret without increasing polar oxidation products. It is more preferable from the viewpoint of oil mist resistance.

上記エレクトレット濾材のエレクトレット化の方法における、液体との接触を利用した方法について、接触させる液体については、特に限定しない。例えば、逆浸透膜処理をした水、その水に化合物を添加した液体等が好ましい。液体への添加物としては、金属酸化物ゾル、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、次亜塩素酸塩、アンモニア、アンモニウム塩、アミン類、炭酸塩、炭酸水素塩、クエン酸等のカルボン酸、および、その塩が挙げられる。なお、界面活性剤や有機溶剤は多孔性誘電体シートへの水溶液の浸透性を高めるだけでなく、シート表面に被膜を形成し、シートの高帯電化を妨げるため、上記水溶液中に含有されるべきではない。なお、添加物の濃度は1~10000ppmであることが好ましい。添加物の濃度が前記範囲内であれば、多孔性誘電体シートを高度に帯電化することができる。 The method using contact with a liquid in the method for converting an electret filter medium into an electret is not particularly limited with respect to the liquid to be contacted. For example, water treated with a reverse osmosis membrane, a liquid obtained by adding a compound to the water, or the like is preferable. Additives to the liquid include metal oxide sol, sodium hydroxide, potassium hydroxide, hypochlorite, ammonia, ammonium salts, amines, carbonates, bicarbonates, carboxylic acids such as citric acid, and , The salt is mentioned. It should be noted that the surfactant and the organic solvent are contained in the aqueous solution because they not only enhance the permeability of the aqueous solution into the porous dielectric sheet but also form a film on the surface of the sheet and prevent the sheet from becoming highly charged. Should not be. The concentration of the additive is preferably 1 to 10000 ppm. When the concentration of the additive is within the above range, the porous dielectric sheet can be highly charged.

上記エレクトレット濾材のエレクトレット化の方法における、液体との接触を利用した方法において、多孔性誘電体シートと液体を接触させる場合、シートを通気度50~400cm/cm/秒の網状支持体に載せ、この上方より液体を噴射するとともに、該網状支持体の下方を減圧状態とすることが好ましい。通気度はJIS-L1096に記載のフランジール形試験機を用いて測定される。なお、上記水溶液の多孔性誘電体シートへの接触について、液体が多孔性誘電体シート内を通過するのに十分な圧力で接触させることができれば、噴射以外の方法を用いてもよい。例えば、液体と接触させた多孔性誘電体シートについて、多孔性誘電体シートの液体と接触している面の反対側を減圧状態にし、液体を多孔性誘電体シートと接触させるという方法でもよい。 In the method of making the electret filter medium into an electret, when the porous dielectric sheet and the liquid are brought into contact with each other, the sheet is made into a mesh support having an air permeability of 50 to 400 cm 3 / cm 2 / sec. It is preferable that the liquid is placed and the liquid is sprayed from above the liquid, and the lower part of the reticulated support is depressurized. The air permeability is measured using the Frangial type tester described in JIS-L1096. Regarding the contact of the aqueous solution with the porous dielectric sheet, a method other than injection may be used as long as the liquid can be brought into contact with the porous dielectric sheet at a pressure sufficient to pass through the porous dielectric sheet. For example, with respect to the porous dielectric sheet in contact with the liquid, the side opposite to the surface of the porous dielectric sheet in contact with the liquid may be in a reduced pressure state, and the liquid may be brought into contact with the porous dielectric sheet.

網状支持体とは具体的には金属ヤーンやプラスチックヤーンの織物からなる多孔構造物であり、平織り、綾織り、朱子織りなどの織り形状が挙げられる。金属素材としてはステンレス、ブロンズ等、またプラスチック素材としてはポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、ナイロン、ポリフェニレンサルファイドなどがある。 The net-like support is specifically a porous structure made of a woven fabric of metal yarn or plastic yarn, and examples thereof include woven shapes such as plain weave, twill weave, and satin weave. Metal materials include stainless steel and bronze, and plastic materials include polypropylene, polyester, polyurethane, nylon and polyphenylene sulfide.

上記液体の噴射は多孔性誘電体シートの数cm上方に設置した、シートの幅方向に沿って多数のオリフィスを有するノズルより、上記液体が該シートを通過するのに十分な圧力で噴射する。通過するのに十分な圧力は、特に定めないが、多孔性誘電体シートの目付によって異なる。例えば、目付が5~50g/mのシートに対しては、0.3~3MPa、50~200g/mのシートに対しては、1~4MPaであることが好ましい。噴射の圧力が高すぎると、多孔性誘電体シートにピンホールが開き、濾過性能が低下してしまう。また圧力が低すぎることが原因で多孔性誘電体シート内を液体が十分に通過することができなければ、多孔性誘電体シートを高度に帯電化することができない。 The liquid is sprayed from a nozzle having a large number of orifices along the width direction of the sheet, which is installed several cm above the porous dielectric sheet, at a pressure sufficient for the liquid to pass through the sheet. The pressure sufficient to pass through is not specified, but depends on the basis weight of the porous dielectric sheet. For example, it is preferably 0.3 to 3 MPa for a sheet having a basis weight of 5 to 50 g / m 2 , and 1 to 4 MPa for a sheet having a basis weight of 50 to 200 g / m 2 . If the injection pressure is too high, pinholes will open in the porous dielectric sheet and the filtration performance will deteriorate. Further, if the liquid cannot sufficiently pass through the porous dielectric sheet due to the pressure being too low, the porous dielectric sheet cannot be highly charged.

ノズルは直径0.05~0.2mmのオリフィスを、ピッチ0.5~3mmで1列あるいは複数列配置したものが好ましい。また、例えば網状支持体を可動とし、多孔性誘電体シートをその長手方向に搬送させることにより噴射処理を連続的に行うことができるものが好ましい。その搬送速度は特に限定されないが、好ましい範囲を挙げると、1~100m/分である。また最適な噴射回数や処理面(片面か両面か)は多孔性誘電体シートの目付や平均繊維径に依存するため、特に限定されない。 The nozzles preferably have orifices having a diameter of 0.05 to 0.2 mm arranged in one row or a plurality of rows at a pitch of 0.5 to 3 mm. Further, for example, it is preferable that the reticulated support is movable and the porous dielectric sheet is conveyed in the longitudinal direction thereof so that the injection process can be continuously performed. The transport speed is not particularly limited, but a preferable range is 1 to 100 m / min. Further, the optimum number of injections and the treated surface (single-sided or double-sided) depend on the basis weight of the porous dielectric sheet and the average fiber diameter, and are not particularly limited.

また液体の噴射と同時に、網状支持体の下方を、排気ブロアー等を用いて減圧状態とすることが好ましい。吸引負圧は特に限定されないが、0.1~10mAqが好適である。減圧状態にすると、多孔性誘電体シート内を液体が十分に通過でき、多孔性誘電体シートを高度に帯電化することができる。 Further, at the same time as the injection of the liquid, it is preferable to reduce the pressure below the net-like support by using an exhaust blower or the like. The suction negative pressure is not particularly limited, but 0.1 to 10 mAq is preferable. When the pressure is reduced, the liquid can sufficiently pass through the porous dielectric sheet, and the porous dielectric sheet can be highly charged.

上記多孔性誘電体シートに上記液体の噴射処理後の乾燥方法については、従来公知の方法がいずれも使用可能である。例えば、熱風乾燥法、真空乾燥法、自然乾燥法等の方法が適用可能である。これらのうちでも熱風乾燥法は、連続処理が可能であるため好ましい。熱風乾燥法の場合、乾燥温度としてはエレクトレットを消失させない程度の温度にする必要がある。好ましくは120℃以下、より好ましくは100℃以下、さらに好ましくは80℃以下にするのがよい。また、熱風乾燥前に、予備乾燥として、吸液ロール、サクション吸引等によって過剰な液体分を取り除いておくと、より好ましい。 As a drying method after the liquid injection treatment on the porous dielectric sheet, any conventionally known method can be used. For example, a hot air drying method, a vacuum drying method, a natural drying method, or the like can be applied. Of these, the hot air drying method is preferable because continuous treatment is possible. In the case of the hot air drying method, the drying temperature must be set to a temperature that does not cause the electret to disappear. It is preferably 120 ° C. or lower, more preferably 100 ° C. or lower, and even more preferably 80 ° C. or lower. Further, it is more preferable to remove excess liquid by a liquid absorbing roll, suction suction or the like as preliminary drying before hot air drying.

液体との接触処理を施す前に行う多孔性誘電体シートの前処理として、直流コロナ処理を行うことが好ましい。直流コロナ処理を行うことによってシート表層部分が親液性に変化し、多孔性誘電体シートと液体との接触性が向上し、高度に帯電化することができる。 As a pretreatment for the porous dielectric sheet to be performed before the contact treatment with the liquid, it is preferable to perform a DC corona treatment. By performing the DC corona treatment, the surface layer portion of the sheet changes to be liquid-friendly, the contact property between the porous dielectric sheet and the liquid is improved, and the sheet can be highly charged.

本発明のエレクトレット濾材は、さらに必要に応じて、プレフィルター層、繊維保護層、機能性繊維層、補強層などの層と組み合わせて用いることもできる。プレフィルター層、および、繊維保護層としては、例えば、スパンボンド不織布、サーマルボンド不織布、発泡ウレタンなどが挙げられる。機能性繊維層としては、例えば、抗菌、抗ウイルス、識別や意匠などを目的とした着色繊維層などが挙げられる。補強層としては、例えばサーマルボンド不織布、各種ネットなどが挙げられる。 The electret filter medium of the present invention can also be used in combination with layers such as a prefilter layer, a fiber protective layer, a functional fiber layer, and a reinforcing layer, if necessary. Examples of the pre-filter layer and the fiber protective layer include spunbonded non-woven fabric, thermal-bonded non-woven fabric, and urethane foam. Examples of the functional fiber layer include antibacterial, antiviral, colored fiber layers for the purpose of identification and design, and the like. Examples of the reinforcing layer include thermal bond non-woven fabrics and various nets.

本発明のエレクトレット濾材は集塵、保護、通気、防汚、防水などの機能により幅広く用いることができる。本発明のエレクトレット濾材は、例えば、防塵マスク、各種空調用エレメント、空気清浄機、キャビンフィルタ、各種装置の保護を目的としたフィルタとして好適に用いることができ、空気清浄機、空調用エレメント用途などに好ましく用いることができる。 The electret filter medium of the present invention can be widely used due to its functions such as dust collection, protection, ventilation, antifouling, and waterproofing. The electret filter medium of the present invention can be suitably used as, for example, a dustproof mask, various air conditioner elements, an air purifier, a cabin filter, and a filter for the purpose of protecting various devices, such as an air purifier and an air conditioner element. Can be preferably used for.

本発明のフィルタは、本発明のエレクトレット濾材を用いるものであり、例えば、プリーツ加工や、枠などへの取り付け加工が施されていてもよい。また、本発明フィルタは、本発明のエレクトレット濾材に他の材料を組み合わせて形成されてもよい。 The filter of the present invention uses the electret filter medium of the present invention, and may be pleated or attached to a frame or the like, for example. Further, the filter of the present invention may be formed by combining the electret filter medium of the present invention with another material.

以下、実施例によって本発明の作用効果をより具体的に示す。下記実施例は本発明を限定する性質のものではなく、前・後記の趣旨に沿って設計変更することはいずれも本発明の技術的範囲に含まれるものである。 Hereinafter, the effects of the present invention will be shown more specifically by way of examples. The following examples do not have the property of limiting the present invention, and any design change according to the purpose of the above and the following is included in the technical scope of the present invention.

(濾過特性の評価)
圧力損失PD(mmAq)は、エレクトレット濾材サンプルをダクト内に設置し、濾材通過線速度が10.4cm/秒になるようコントロールし、エレクトレット濾材上流と下流との静圧差を圧力計で読み取ることで求めた。
(Evaluation of filtration characteristics)
The pressure loss PD (mmAq) is obtained by installing an electret filter medium sample in the duct, controlling the filter medium passage line velocity to 10.4 cm / sec, and reading the static pressure difference between the upstream and downstream of the electret filter medium with a pressure gauge. I asked.

また粒子捕集効率E(%)の評価は、フィルターテスターにて、平均粒子径0.3μmの大気塵粒子を用いて、風量10.4cm/秒の条件で行った。品質係数値QF(1/mmAq)は、圧力損失PD(mmAq)と粒子捕集効率E(%)とを用いて、下記式より算出した。 The particle collection efficiency E (%) was evaluated using a filter tester using atmospheric dust particles having an average particle diameter of 0.3 μm under the condition of an air volume of 10.4 cm / sec. The quality coefficient value QF (1 / mmAq) was calculated from the following formula using the pressure loss PD (mmAq) and the particle collection efficiency E (%).

QF=-Ln((100-E)/100)/PD QF = -Ln ((100-E) / 100) / PD

(平均繊維径の評価)
平均繊維径の評価として、SEM写真により拡大した繊維100本について繊維径を測定し、その相加平均値Dfs(μm)を求めた。
(Evaluation of average fiber diameter)
As an evaluation of the average fiber diameter, the fiber diameter was measured for 100 fibers enlarged by the SEM photograph, and the arithmetic mean value Dfs (μm) was obtained.

(2-プロパノール蒸気暴露試験)
密閉容器中(容積10L)に、2-プロパノール100mLを入れた300mLと、エレクトレット濾材サンプルを入れ、容器ごと25℃雰囲気中に72時間静置することにより、2-プロパノール蒸気暴露試験後サンプルを作製した。
(2-Propanol vapor exposure test)
A sample after the 2-propanol vapor exposure test is prepared by placing 300 mL of 2-propanol 100 mL and an electret filter medium sample in a closed container (volume 10 L) and allowing the container to stand in an atmosphere at 25 ° C for 72 hours. did.

(オイルミスト負荷試験)
個数中央径0.15~0.25μmのジオクチルフタル酸(DOP)のエアロゾルを不織布サンプル1m当たりに1g負荷させた。
(Oil mist load test)
An aerosol of dioctylphthalic acid (DOP) having a median diameter of 0.15 to 0.25 μm was loaded in an amount of 1 g per 1 m 2 of a non-woven fabric sample.

(実施例1)
メルトフローインデックス700のポリプロピレン樹脂100重量部に対してIrganox1010(BASF社製)を0.5重量部配合した樹脂を使用して、目付18g/m、平均繊維径(Dfs)2.7μmのメルトブロー不織布を従来公知の方法で作製した。
次に、n-C1838(融点149℃)をパーフルオロヘキサンに溶解させた溶液を作製した後、上記で得られた不織布に上記溶液を浸漬させ、乾燥させることで、フッ素化合物を不織布に固形分で0.30g/m付着させ、フッ素含有成分担持不織布を得た。
その後、上記で得られたフッ素含有成分担持不織布を、アルミ平板の接地極上に敷いた厚み0.5mmのシリコンシート上に置き、不織布の上方1cmに設置した針状電極を用いて+15kVの直流高電圧を10秒間印加した。さらに、通気度120cm/cm/秒の網状支持体(96メッシュ)に載せ、不織布の上方2cmに位置する直径0.1mmφ、ピッチ0.6mmのノズルから、1MPaの圧力で液体の噴射処理を行った。なお、使用した液体は、一般的な水道水を逆浸透膜処理、次いでイオン交換膜処理を施した高純度の水に炭酸カリウムを添加し、濃度100ppmとした水溶液である。網状支持体の搬送速度を4m/分とし、ノズル直下の網状支持体の下方を2mAqの減圧状態とした。この処理をシートの表裏について各2回ずつ行った。その後このシートを80℃の熱風オーブン中に1分間滞留させて乾燥し、エレクトレット濾材を作製した。
得られたエレクトレット濾材について、2-プロパノール蒸気暴露試験前後の濾過特性評価、及び、オイル負荷試験後の濾過特性評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 1)
Melt blow with a grain size of 18 g / m 2 and an average fiber diameter (Dfs) of 2.7 μm using a resin containing 0.5 parts by weight of Irganox 1010 (manufactured by BASF) with 100 parts by weight of polypropylene resin of Melt Flow Index 700. The non-woven fabric was produced by a conventionally known method.
Next, after preparing a solution in which n-C 18 F 38 (melting point 149 ° C.) was dissolved in perfluorohexane, the above solution was immersed in the above-mentioned non-woven fabric and dried to make the fluorine compound non-woven fabric. The solid content of 0.30 g / m 2 was adhered to the substrate to obtain a fluorine-containing component-supporting nonwoven fabric.
Then, the fluorine-containing component-supporting nonwoven fabric obtained above was placed on a silicon sheet having a thickness of 0.5 mm laid on the ground electrode of an aluminum flat plate, and a DC height of +15 kV was used using a needle-shaped electrode installed 1 cm above the nonwoven fabric. A voltage was applied for 10 seconds. Furthermore, the liquid is sprayed at a pressure of 1 MPa from a nozzle with a diameter of 0.1 mmφ and a pitch of 0.6 mm located 2 cm above the non-woven fabric on a mesh support (96 mesh) with a draft of 120 cm 3 / cm 2 / sec. Was done. The liquid used is an aqueous solution obtained by adding potassium carbonate to high-purity water obtained by subjecting general tap water to a reverse osmosis membrane treatment and then an ion exchange membrane treatment to a concentration of 100 ppm. The transport speed of the net-like support was set to 4 m / min, and the lower part of the net-like support directly under the nozzle was set to a reduced pressure state of 2 mAq. This process was performed twice for each of the front and back sides of the sheet. Then, this sheet was allowed to stay in a hot air oven at 80 ° C. for 1 minute and dried to prepare an electret filter medium.
The obtained electret filter media was evaluated for filtration characteristics before and after the 2-propanol vapor exposure test, and for filtration characteristics after the oil load test. The results are shown in Table 1.

(実施例2)
メルトフローインデックス700のポリプロピレン樹脂100重量部に対してChimassorb944(BASF社製)を1.0重量部配合した樹脂を使用して、目付30g/m、平均繊維径(Dfs)2.3μmのメルトブロー不織布を従来公知の方法で作製した。
次に、n-C1838(融点149℃)をパーフルオロヘキサンに溶解させた溶液を作製した後、上記で得られた不織布に上記溶液を浸漬させ、乾燥させることで、フッ素化合物を不織布に固形分で0.30g/m付着させ、フッ素含有成分担持不織布を得た。その後、通気度120cm/cm/秒の網状支持体(96メッシュ)に載せ、不織布の上方2cmに位置する直径0.1mmφ、ピッチ0.6mmのノズルから、1MPaの圧力で液体の噴射処理を行った。なお、使用した液体は、一般的な水道水を逆浸透膜処理、次いでイオン交換膜処理を施した高純度の水である。網状支持体の搬送速度を4m/分とし、ノズル直下の網状支持体の下方を2mAqの減圧状態とした。この処理をシートの表裏について各2回ずつ行った。その後このシートを80℃の熱風オーブン中に1分間滞留させて乾燥し、エレクトレット濾材を作製した。
得られたエレクトレット濾材について、2-プロパノール蒸気暴露試験前後の濾過特性評価、及び、オイル負荷試験後の濾過特性評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 2)
Melt blow with a basis weight of 30 g / m 2 and an average fiber diameter (Dfs) of 2.3 μm using a resin containing 1.0 part by weight of Chimassorb 944 (manufactured by BASF) with 100 parts by weight of polypropylene resin of Melt Flow Index 700. The non-woven fabric was produced by a conventionally known method.
Next, after preparing a solution in which n-C 18 F 38 (melting point 149 ° C.) was dissolved in perfluorohexane, the above solution was immersed in the above-mentioned non-woven fabric and dried to make the fluorine compound non-woven fabric. The solid content of 0.30 g / m 2 was adhered to the substrate to obtain a fluorine-containing component-supporting nonwoven fabric. After that, it was placed on a mesh support (96 mesh) with a draft of 120 cm 3 / cm 2 / sec, and a liquid was sprayed at a pressure of 1 MPa from a nozzle with a diameter of 0.1 mmφ and a pitch of 0.6 mm located 2 cm above the non-woven fabric. Was done. The liquid used is high-purity water obtained by subjecting general tap water to a reverse osmosis membrane treatment and then an ion exchange membrane treatment. The transport speed of the net-like support was set to 4 m / min, and the lower part of the net-like support directly under the nozzle was set to a reduced pressure state of 2 mAq. This process was performed twice for each of the front and back sides of the sheet. Then, this sheet was allowed to stay in a hot air oven at 80 ° C. for 1 minute and dried to prepare an electret filter medium.
The obtained electret filter media was evaluated for filtration characteristics before and after the 2-propanol vapor exposure test, and for filtration characteristics after the oil load test. The results are shown in Table 1.

(実施例3)
メルトフローインデックス1300のポリプロピレン樹脂100重量部に対してChimassorb944(BASF社製)を1.0重量部、および、ステアリン酸マグネシウムを0.1重量部配合した樹脂を使用して、目付25g/m、平均繊維径(Dfs)1.4μmのメルトブロー不織布を従来公知の方法で作製した。
次に、n-C1838(融点149℃)をパーフルオロヘキサンに溶解させた溶液を作製した後、上記で得られた不織布に上記溶液を浸漬させ、乾燥させることで、フッ素化合物を不織布に固形分で0.30g/m付着させ、フッ素含有成分担持不織布を得た。
その後、通気度120cm/cm/秒の網状支持体(96メッシュ)に載せ、不織布の上方2cmに位置する直径0.1mmφ、ピッチ0.6mmのノズルから、1MPaの圧力で液体の噴射処理を行った。なお、使用した液体は、一般的な水道水を逆浸透膜処理、次いでイオン交換膜処理を施した高純度の水である。網状支持体の搬送速度を4m/分とし、ノズル直下の網状支持体の下方を2mAqの減圧状態とした。この処理をシートの表裏について各2回ずつ行った。その後このシートを80℃の熱風オーブン中に1分間滞留させて乾燥し、エレクトレット濾材を作製した。
得られたエレクトレット濾材について、2-プロパノール蒸気暴露試験前後の濾過特性評価、及び、オイル負荷試験後の濾過特性評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 3)
Using a resin containing 1.0 part by weight of Chimassorb 944 (manufactured by BASF) and 0.1 part by weight of magnesium stearate with 100 parts by weight of polypropylene resin of Melt Flow Index 1300, the grain size is 25 g / m 2 . , A melt-blown nonwoven fabric having an average fiber diameter (Dfs) of 1.4 μm was produced by a conventionally known method.
Next, after preparing a solution in which n-C 18 F 38 (melting point 149 ° C.) was dissolved in perfluorohexane, the above solution was immersed in the above-mentioned non-woven fabric and dried to make the fluorine compound non-woven fabric. The solid content of 0.30 g / m 2 was adhered to the substrate to obtain a fluorine-containing component-supporting nonwoven fabric.
After that, it was placed on a mesh support (96 mesh) with a draft of 120 cm 3 / cm 2 / sec, and a liquid was sprayed at a pressure of 1 MPa from a nozzle with a diameter of 0.1 mmφ and a pitch of 0.6 mm located 2 cm above the non-woven fabric. Was done. The liquid used is high-purity water obtained by subjecting general tap water to a reverse osmosis membrane treatment and then an ion exchange membrane treatment. The transport speed of the net-like support was set to 4 m / min, and the lower part of the net-like support directly under the nozzle was set to a reduced pressure state of 2 mAq. This process was performed twice for each of the front and back sides of the sheet. Then, this sheet was allowed to stay in a hot air oven at 80 ° C. for 1 minute and dried to prepare an electret filter medium.
The obtained electret filter media was evaluated for filtration characteristics before and after the 2-propanol vapor exposure test, and for filtration characteristics after the oil load test. The results are shown in Table 1.

(実施例4)
メルトフローインデックス700のポリプロピレン樹脂100重量部に対してChimassorb944(BASF社製)を1.0重量部、および、ステアリン酸マグネシウムを0.3重量部配合した樹脂を使用して、目付15g/m、平均繊維径(Dfs)1.7μmのメルトブロー不織布を従来公知の方法で作製した。
次に、上記で得られた不織布を30℃に保った恒温板に張り付け、円筒セラミック製の反応容器天井に設置した。底部に250℃に加熱した熱板を設置し、n-C1838(融点149℃)を金属性ボート上から蒸散させることによって、フッ素化合物を不織布に固形分で0.30g/m付着させた。付着させた後、60℃雰囲気中に15分間静置し、フッ素含有成分担持不織布を得た。
その後、通気度120cm/cm/秒の網状支持体(96メッシュ)に載せ、不織布の上方2cmに位置する直径0.1mmφ、ピッチ0.6mmのノズルから、1MPaの圧力で液体の噴射処理を行った。なお、使用した液体は、一般的な水道水を逆浸透膜処理、次いでイオン交換膜処理を施した高純度の水である。網状支持体の搬送速度を4m/分とし、ノズル直下の網状支持体の下方を2mAqの減圧状態とした。この処理をシートの表裏について各2回ずつ行った。その後このシートを80℃の熱風オーブン中に1分間滞留させて乾燥し、エレクトレット濾材を作製した。
得られたエレクトレット濾材について、2-プロパノール蒸気暴露試験前後の濾過特性評価、及び、オイル負荷試験後の濾過特性評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 4)
Using a resin containing 1.0 part by weight of Chimassorb 944 (manufactured by BASF) and 0.3 part by weight of magnesium stearate with respect to 100 parts by weight of polypropylene resin of Meltflow Index 700, the grain size is 15 g / m 2 . , A melt-blown nonwoven fabric having an average fiber diameter (Dfs) of 1.7 μm was produced by a conventionally known method.
Next, the non-woven fabric obtained above was attached to a constant temperature plate kept at 30 ° C. and installed on the ceiling of a reaction vessel made of cylindrical ceramic. By installing a hot plate heated to 250 ° C on the bottom and evaporating n-C 18 F 38 (melting point 149 ° C) from the metal boat, the fluorine compound adheres to the non-woven fabric with a solid content of 0.30 g / m 2 . I let you. After adhering, it was allowed to stand in an atmosphere of 60 ° C. for 15 minutes to obtain a fluorine-containing component-supporting nonwoven fabric.
After that, it was placed on a mesh support (96 mesh) with a draft of 120 cm 3 / cm 2 / sec, and a liquid was sprayed at a pressure of 1 MPa from a nozzle with a diameter of 0.1 mmφ and a pitch of 0.6 mm located 2 cm above the non-woven fabric. Was done. The liquid used is high-purity water obtained by subjecting general tap water to a reverse osmosis membrane treatment and then an ion exchange membrane treatment. The transport speed of the net-like support was set to 4 m / min, and the lower part of the net-like support directly under the nozzle was set to a reduced pressure state of 2 mAq. This process was performed twice for each of the front and back sides of the sheet. Then, this sheet was allowed to stay in a hot air oven at 80 ° C. for 1 minute and dried to prepare an electret filter medium.
The obtained electret filter media was evaluated for filtration characteristics before and after the 2-propanol vapor exposure test, and for filtration characteristics after the oil load test. The results are shown in Table 1.

(実施例5)
メルトフローインデックス1300のポリプロピレン樹脂100重量部に対してChimassorb944(BASF社製)を1.0重量部、および、ステアリン酸マグネシウムを0.3重量部配合した樹脂を使用して、目付30g/m、平均繊維径(Dfs)0.95μmのメルトブロー不織布を従来公知の方法で作製した。
次に、上記で得られた不織布を30℃に保った恒温板に張り付け、円筒セラミック製の反応容器天井に設置した。底部に250℃に加熱した熱板を設置し、n-C1838(融点149℃)を金属性ボート上から蒸散させることによって、フッ素化合物を不織布に固形分で0.30g/m付着させた。付着させた後、60℃雰囲気中に15分間静置し、フッ素含有成分担持不織布を得た。
その後、通気度120cm/cm/秒の網状支持体(96メッシュ)に載せ、不織布の上方2cmに位置する直径0.1mmφ、ピッチ0.6mmのノズルから、0.5MPaの圧力で液体の噴射処理を行った。なお、使用した液体は、一般的な水道水を逆浸透膜処理、次いでイオン交換膜処理を施した高純度の水である。網状支持体の搬送速度を4m/分とし、ノズル直下の網状支持体の下方を2mAqの減圧状態とした。この処理をシートの表裏について各2回ずつ行った。その後このシートを80℃の熱風オーブン中に1分間滞留させて乾燥し、エレクトレット濾材を作製した。
得られたエレクトレット濾材について、2-プロパノール蒸気暴露試験前後の濾過特性評価、及び、オイル負荷試験後の濾過特性評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 5)
Using a resin containing 1.0 part by weight of Chimassorb 944 (manufactured by BASF) and 0.3 part by weight of magnesium stearate with 100 parts by weight of polypropylene resin of Melt Flow Index 1300, the grain size is 30 g / m 2 . , A melt-blown nonwoven fabric having an average fiber diameter (Dfs) of 0.95 μm was produced by a conventionally known method.
Next, the non-woven fabric obtained above was attached to a constant temperature plate kept at 30 ° C. and installed on the ceiling of a reaction vessel made of cylindrical ceramic. By installing a hot plate heated to 250 ° C on the bottom and evaporating n-C 18 F 38 (melting point 149 ° C) from the metal boat, the fluorine compound adheres to the non-woven fabric with a solid content of 0.30 g / m 2 . I let you. After adhering, it was allowed to stand in an atmosphere of 60 ° C. for 15 minutes to obtain a fluorine-containing component-supporting nonwoven fabric.
After that, it was placed on a mesh support (96 mesh) with a draft of 120 cm 3 / cm 2 / sec, and the liquid was liquid at a pressure of 0.5 MPa from a nozzle with a diameter of 0.1 mmφ and a pitch of 0.6 mm located 2 cm above the non-woven fabric. Injection processing was performed. The liquid used is high-purity water obtained by subjecting general tap water to a reverse osmosis membrane treatment and then an ion exchange membrane treatment. The transport speed of the net-like support was set to 4 m / min, and the lower part of the net-like support directly under the nozzle was set to a reduced pressure state of 2 mAq. This process was performed twice for each of the front and back sides of the sheet. Then, this sheet was allowed to stay in a hot air oven at 80 ° C. for 1 minute and dried to prepare an electret filter medium.
The obtained electret filter media was evaluated for filtration characteristics before and after the 2-propanol vapor exposure test, and for filtration characteristics after the oil load test. The results are shown in Table 1.

(実施例6)
メルトフローインデックス1300のポリプロピレン樹脂100重量部に対してChimassorb944(BASF社製)を1.0重量部、および、ステアリン酸マグネシウムを0.3重量部配合した樹脂を使用して、目付18g/m、平均繊維径(Dfs)1.8μmのメルトブロー不織布を従来公知の方法で作製した。
次に、上記で得られた不織布を30℃に保った恒温板に張り付け、円筒セラミック製の反応容器天井に設置した。底部に250℃に加熱した熱板を設置し、n-C1838(融点149℃)を金属性ボート上から蒸散させることによって、フッ素化合物を不織布に固形分で0.30g/m付着させた。付着させた後、60℃雰囲気中に15分間静置し、フッ素含有成分担持不織布を得た。
その後、上記で得られたフッ素含有成分担持不織布を、アルミ平板の接地極上に敷いた厚み0.5mmのシリコンシート上に置き、不織布の上方1cmに設置した針状電極を用いて+15kVの直流高電圧を10秒間印加し、エレクトレット濾材を作製した。
得られたエレクトレット濾材について、2-プロパノール蒸気暴露試験前後の濾過特性評価、及び、オイル負荷試験後の濾過特性評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 6)
Using a resin containing 1.0 part by weight of Chimassorb 944 (manufactured by BASF) and 0.3 part by weight of magnesium stearate with 100 parts by weight of polypropylene resin of Melt Flow Index 1300, the grain size is 18 g / m 2 . , A melt-blown nonwoven fabric having an average fiber diameter (Dfs) of 1.8 μm was produced by a conventionally known method.
Next, the non-woven fabric obtained above was attached to a constant temperature plate kept at 30 ° C. and installed on the ceiling of a reaction vessel made of cylindrical ceramic. By installing a hot plate heated to 250 ° C on the bottom and evaporating n-C 18 F 38 (melting point 149 ° C) from the metal boat, the fluorine compound adheres to the non-woven fabric with a solid content of 0.30 g / m 2 . I let you. After adhering, it was allowed to stand in an atmosphere of 60 ° C. for 15 minutes to obtain a fluorine-containing component-supporting nonwoven fabric.
Then, the fluorine-containing component-supporting nonwoven fabric obtained above was placed on a silicon sheet having a thickness of 0.5 mm laid on the ground electrode of an aluminum flat plate, and a DC height of +15 kV was used using a needle-shaped electrode installed 1 cm above the nonwoven fabric. A voltage was applied for 10 seconds to prepare an electret filter medium.
The obtained electret filter media was evaluated for filtration characteristics before and after the 2-propanol vapor exposure test, and for filtration characteristics after the oil load test. The results are shown in Table 1.

(実施例7)
メルトフローインデックス100のポリプロピレン樹脂100重量部に対してChimassorb944(BASF社製)を1.0重量部配合した樹脂を使用して、目付25g/m、平均繊維径(Dfs)3.1μmのメルトブロー不織布を従来公知の方法で作製した。
次に、上記で得られた不織布を30℃に保った恒温板に張り付け、円筒セラミック製の反応容器天井に設置した。底部に250℃に加熱した熱板を設置し、n-C1838(融点149℃)を金属性ボート上から蒸散させることによって、フッ素化合物を不織布に固形分で0.30g/m付着させた。付着させた後、60℃雰囲気中に15分間静置し、フッ素含有成分担持不織布を得た。
その後、通気度120cm/cm/秒の網状支持体(96メッシュ)に載せ、不織布の上方2cmに位置する直径0.1mmφ、ピッチ0.6mmのノズルから、0.5MPaの圧力で液体の噴射処理を行った。なお、使用した液体は、一般的な水道水を逆浸透膜処理、次いでイオン交換膜処理を施した高純度の水である。網状支持体の搬送速度を4m/分とし、ノズル直下の網状支持体の下方を2mAqの減圧状態とした。この処理をシートの表裏について各2回ずつ行った。その後このシートを80℃の熱風オーブン中に1分間滞留させて乾燥し、エレクトレット濾材を作製した。
得られたエレクトレット濾材について、2-プロパノール蒸気暴露試験前後の濾過特性評価、及び、オイル負荷試験後の濾過特性評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 7)
Melt blow with a basis weight of 25 g / m 2 and an average fiber diameter (Dfs) of 3.1 μm using a resin containing 1.0 part by weight of Chimassorb 944 (manufactured by BASF) with 100 parts by weight of polypropylene resin of melt flow index 100. The non-woven fabric was produced by a conventionally known method.
Next, the non-woven fabric obtained above was attached to a constant temperature plate kept at 30 ° C. and installed on the ceiling of a reaction vessel made of cylindrical ceramic. By installing a hot plate heated to 250 ° C on the bottom and evaporating n-C 18 F 38 (melting point 149 ° C) from the metal boat, the fluorine compound adheres to the non-woven fabric with a solid content of 0.30 g / m 2 . I let you. After adhering, it was allowed to stand in an atmosphere of 60 ° C. for 15 minutes to obtain a fluorine-containing component-supporting nonwoven fabric.
After that, it was placed on a mesh support (96 mesh) with a draft of 120 cm 3 / cm 2 / sec, and the liquid was liquid at a pressure of 0.5 MPa from a nozzle with a diameter of 0.1 mmφ and a pitch of 0.6 mm located 2 cm above the non-woven fabric. Injection processing was performed. The liquid used is high-purity water obtained by subjecting general tap water to a reverse osmosis membrane treatment and then an ion exchange membrane treatment. The transport speed of the net-like support was set to 4 m / min, and the lower part of the net-like support directly under the nozzle was set to a reduced pressure state of 2 mAq. This process was performed twice for each of the front and back sides of the sheet. Then, this sheet was allowed to stay in a hot air oven at 80 ° C. for 1 minute and dried to prepare an electret filter medium.
The obtained electret filter media was evaluated for filtration characteristics before and after the 2-propanol vapor exposure test, and for filtration characteristics after the oil load test. The results are shown in Table 1.

(実施例8)
リンを含有する難燃性の丸断面ポリエステル短繊維(東洋紡株式会社製「ハイム」(登
録商標)、繊度1.7dtex、繊維長44mm)と丸断面ポリプロピレン繊維(宇部日
東化成株式会社製、繊度2.2dtex、繊維長51mm)を1:1の重量比で混綿、カ
ーディングして目付65g/m2の混繊ウェブを作製し、これに15g/mのポリプ
ロピレンスパンボンド不織布(シンワ株式会社製、繊度5.5dtex)を積層後、3
MPaの高圧水を連続的に噴霧して交絡させると同時に油剤を除去、乾燥し不織布を作製した。
次に、上記で得られた不織布を30℃に保った恒温板に張り付け、円筒セラミック製の反応容器天井に設置した。底部に250℃に加熱した熱板を設置し、n-C1838(融点149℃)を金属性ボート上から蒸散させることによって、フッ素化合物を不織布に固形分で0.30g/m付着させた。付着させた後、60℃雰囲気中に15分間静置し、フッ素含有成分担持不織布を得た。
その後、フッ素含有成分担持不織布を2層積層し、針密度50本/cmにてニードルパンチ処理を行い、摩擦帯電と交絡を同時に行って、総目付123g/mのエレクトレット濾材を得た。なお、ニードルパンチ処理時の温湿度は、27℃、55RH%とした。
得られたエレクトレット濾材について、2-プロパノール蒸気暴露試験前後の濾過特性評価、及び、オイル負荷試験後の濾過特性評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 8)
Flame-retardant round-section polyester short fiber containing phosphorus ("Heim" (registered trademark) manufactured by Toyobo Co., Ltd., fineness 1.7 dtex, fiber length 44 mm) and round-section polypropylene fiber (manufactured by Ube Nitto Kasei Co., Ltd., fineness 2) .2dtex, fiber length 51mm) was mixed and carded at a weight ratio of 1: 1 to prepare a mixed fiber web with a grain of 65g / m2, and a polypropylene spunbonded non-woven fabric of 15g / m2 (manufactured by Shinwa Co., Ltd., After laminating the fineness 5.5dtex), 3
High-pressure water of MPa was continuously sprayed and entangled, and at the same time, the oil agent was removed and dried to prepare a non-woven fabric.
Next, the non-woven fabric obtained above was attached to a constant temperature plate kept at 30 ° C. and installed on the ceiling of a reaction vessel made of cylindrical ceramic. By installing a hot plate heated to 250 ° C on the bottom and evaporating n-C 18 F 38 (melting point 149 ° C) from the metal boat, the fluorine compound adheres to the non-woven fabric with a solid content of 0.30 g / m 2 . I let you. After adhering, it was allowed to stand in an atmosphere of 60 ° C. for 15 minutes to obtain a fluorine-containing component-supporting nonwoven fabric.
Then, two layers of fluorine-containing component-supporting nonwoven fabrics were laminated, needle punching was performed at a needle density of 50 lines / cm 2 , and triboelectric charging and entanglement were simultaneously performed to obtain an electret filter medium having a total basis weight of 123 g / m 2 . The temperature and humidity during the needle punching process were 27 ° C. and 55 RH%.
The obtained electret filter media was evaluated for filtration characteristics before and after the 2-propanol vapor exposure test, and for filtration characteristics after the oil load test. The results are shown in Table 1.

(比較例1)
メルトフローインデックス700のポリプロピレン樹脂100重量部に対してChimassorb944(BASF社製)1.0重量部を配合した樹脂を使用して、目付18g/m、平均繊維径(Dfs)2.0μmのメルトブロー不織布を従来公知の方法で作製した。
次に、上記で得られた不織布を通気度120cm/cm/秒の網状支持体(96メッシュ)に載せ、不織布の上方2cmに位置する直径0.1mmφ、ピッチ0.6mmのノズルから、1MPaの圧力で液体の噴射処理を行った。なお、使用した液体は、一般的な水道水を逆浸透膜処理、次いでイオン交換膜処理を施した高純度の水である。網状支持体の搬送速度を4m/分とし、ノズル直下の網状支持体の下方を2mAqの減圧状態とした。この処理をシートの表裏について各2回ずつ行った。その後このシートを80℃の熱風オーブン中に1分間滞留させて乾燥し、エレクトレット濾材を作製した。
得られたエレクトレット濾材について、2-プロパノール蒸気暴露試験前後の濾過特性評価、及び、オイル負荷試験後の濾過特性評価を行った。結果を表1に示す。
(Comparative Example 1)
Melt blow with a basis weight of 18 g / m 2 and an average fiber diameter (Dfs) of 2.0 μm using a resin containing 1.0 part by weight of Chimassorb 944 (manufactured by BASF) with 100 parts by weight of polypropylene resin of Melt Flow Index 700. The non-woven fabric was produced by a conventionally known method.
Next, the non-woven fabric obtained above is placed on a mesh support (96 mesh) having an air permeability of 120 cm 3 / cm 2 / sec, and is placed 2 cm above the non-woven fabric from a nozzle having a diameter of 0.1 mmφ and a pitch of 0.6 mm. The liquid injection treatment was performed at a pressure of 1 MPa. The liquid used is high-purity water obtained by subjecting general tap water to a reverse osmosis membrane treatment and then an ion exchange membrane treatment. The transport speed of the net-like support was set to 4 m / min, and the lower part of the net-like support directly under the nozzle was set to a reduced pressure state of 2 mAq. This process was performed twice for each of the front and back sides of the sheet. Then, this sheet was allowed to stay in a hot air oven at 80 ° C. for 1 minute and dried to prepare an electret filter medium.
The obtained electret filter media was evaluated for filtration characteristics before and after the 2-propanol vapor exposure test, and for filtration characteristics after the oil load test. The results are shown in Table 1.

(比較例2)
リンを含有する難燃性の丸断面ポリエステル短繊維(東洋紡株式会社製「ハイム」(登録商標)、繊度1.7dtex、繊維長44mm)と丸断面ポリプロピレン繊維(宇部日東化成株式会社製、繊度2.2dtex、繊維長51mm)を1:1の重量比で混綿、カーディングして目付65g/mの混繊ウェブを作製し、これに15g/mのポリプロピレンスパンボンド不織布(シンワ株式会社製、繊度5.5dtex)を積層後、3MPaの高圧水を連続的に噴霧して交絡させると同時に油剤を除去、乾燥し不織布を作製した。
次に上記で得られた不織布を3層積層し、針密度50本/cmにてニードルパンチ処理を行い、摩擦帯電と交絡を同時に行って、総目付155g/mのエレクトレット濾材を得た。なお、ニードルパンチ処理時の温湿度は、23℃、46RH%とした。
得られたエレクトレット濾材について、2-プロパノール蒸気暴露試験前後の濾過特性評価、及び、オイル負荷試験後の濾過特性評価を行った。結果を表1に示す。
(Comparative Example 2)
Flame-retardant round-section polyester staple fiber containing phosphorus (“Heim” (registered trademark) manufactured by Toyo Spinning Co., Ltd., fineness 1.7 dtex, fiber length 44 mm) and round-section polypropylene fiber (manufactured by Ube Nitto Kasei Co., Ltd., fineness 2) .2 dtex, fiber length 51 mm) was mixed and carded at a weight ratio of 1: 1 to prepare a mixed fiber web with a grain of 65 g / m 2 and a polypropylene spunbonded non-woven fabric of 15 g / m 2 (manufactured by Shinwa Co., Ltd.). , Fineness 5.5 dtex) was laminated, and then 3 MPa of high-pressure water was continuously sprayed to entangle them, and at the same time, the oil agent was removed and dried to prepare a non-woven fabric.
Next, three layers of the nonwoven fabric obtained above were laminated, needle punching was performed at a needle density of 50 lines / cm 2 , and triboelectric charging and entanglement were simultaneously performed to obtain an electret filter medium having a total basis weight of 155 g / m 2 . .. The temperature and humidity during the needle punching process were 23 ° C. and 46 RH%.
The obtained electret filter media was evaluated for filtration characteristics before and after the 2-propanol vapor exposure test, and for filtration characteristics after the oil load test. The results are shown in Table 1.

Figure 2022045847000001
Figure 2022045847000001

表1からわかるように、実施例1~8では、2-プロパノール蒸気暴露試験前の品質係数値が0.4以上であり、2-プロパノール蒸気暴露試験後の品質係数値が0.2以上であり、かつ、2-プロパノール蒸気暴露試験前後の品質係数値の比(試験後/試験前)が0.2~0.8であることより、試験前とオイル試験負荷後の品質係数値を比較すると、試験後に大きく低下していない。一方で、比較例1および2は、2-プロパノール蒸気暴露試験後の品質係数値が0.2未満であり、かつ、2-プロパノール蒸気暴露試験前後の品質係数値の比(試験後/試験前)が0.2未満であり、試験前とオイル試験負荷後の品質係数値を比較すると、試験後に大きく低下している。実施例1~8は、比較例1~2に対して、高い粒子捕集効率を有し、耐オイルミスト性に優れていることがわかる。 As can be seen from Table 1, in Examples 1 to 8, the quality coefficient value before the 2-propanol steam exposure test is 0.4 or more, and the quality coefficient value after the 2-propanol steam exposure test is 0.2 or more. Yes, and the ratio of the quality coefficient values before and after the 2-propanol steam exposure test (after test / before test) is 0.2 to 0.8, so the quality coefficient values before the test and after the oil test load are compared. Then, it did not decrease significantly after the test. On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, the quality coefficient value after the 2-propanol steam exposure test was less than 0.2, and the ratio of the quality coefficient values before and after the 2-propanol steam exposure test (post-test / pre-test). ) Is less than 0.2, and when comparing the quality coefficient values before the test and after the oil test load, it is significantly reduced after the test. It can be seen that Examples 1 to 8 have higher particle collection efficiency and are excellent in oil mist resistance as compared with Comparative Examples 1 and 2.

本発明のエレクトレット濾材は、低圧損ながら高い粒子捕集効率を有し、また、耐オイルミスト性に優れているため、様々なフィルタ用途で幅広く利用することができ、産業上大きく貢献できる。 The electret filter medium of the present invention has a high particle collection efficiency despite low pressure loss and is excellent in oil mist resistance, so that it can be widely used in various filter applications and can greatly contribute to industry.

Claims (5)

フッ素含有成分を担持した担体からなるエレクトレット濾材であって、
2-プロパノール蒸気暴露試験前の下記品質係数値が0.4以上であり、
2-プロパノール蒸気暴露試験後の下記品質係数値が0.2以上であり、かつ、
2-プロパノール蒸気暴露試験前後の下記品質係数値の比(試験後/試験前)が0.2~0.8であることを特徴とするエレクトレット濾材。
品質係数値=-Ln((100-捕集効率〔%〕)/100)/圧力損失〔mmAq〕
An electret filter medium made of a carrier carrying a fluorine-containing component.
The following quality coefficient values before the 2-propanol vapor exposure test are 0.4 or more.
The following quality coefficient values after the 2-propanol vapor exposure test are 0.2 or more, and
2-propanol An electret filter medium characterized in that the ratio of the following quality coefficient values (after test / before test) before and after the vapor exposure test is 0.2 to 0.8.
Quality coefficient value = -Ln ((100-collection efficiency [%]) / 100) / pressure loss [mmAq]
前記担体は、前記フッ素含有成分としてポリテトラフルオロエチレンを0.1~2.0g/m担持していることを特徴とする請求項1に記載のエレクトレット濾材。 The electret filter medium according to claim 1, wherein the carrier carries 0.1 to 2.0 g / m 2 of polytetrafluoroethylene as the fluorine-containing component. 前記担体は、融点320℃以下の熱可塑性樹脂からなるメルトブローン不織布であるこ
とを特徴とする請求項1または2に記載のエレクトレット濾材。
The electret filter medium according to claim 1 or 2, wherein the carrier is a meltblown nonwoven fabric made of a thermoplastic resin having a melting point of 320 ° C. or lower.
請求項1から3のいずれか1項に記載のエレクトレット濾材を用いたフィルタ。 A filter using the electret filter medium according to any one of claims 1 to 3. 請求項1から3のいずれか1項に記載のエレクトレット濾材の製造方法において、
前記担体に前記フッ素化合物を担持させた後に、液体接触荷電にてエレクトレット化することを特徴とするエレクトレット濾材の製造方法。
In the method for manufacturing an electret filter medium according to any one of claims 1 to 3.
A method for producing an electret filter medium, which comprises supporting the fluorine compound on the carrier and then forming it into an electret by liquid contact charging.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2023190089A1 (en) * 2022-03-30 2023-10-05 東洋紡株式会社 Electret and electret filter

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