JP3371990B2 - エレクトレットフィルター - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はネット状エレクトレット
フイルムスプリット繊維層から成る気体、液体用エレク
トレットフィルターに関する。 【０００２】 【従来の技術】フイルムスプリット繊維からなるエレク
トレットフィルターの開示技術としては特公昭５６−４
７２９９号公報がある。特公昭５６−４７２９９号公報
におけるフイルムのスプリット繊維については小繊維状
と言う記載はあるものの、具体的なスプリット繊維の形
状等については全く記載がない。加えて、ネット状フイ
ルムスプリット繊維層の目の開きとフイルター性能に関
しては全く知られておらず、実施例のフイルター性能か
らしても、必ずしも高捕集効率、低圧力損失を有するエ
レクトレットフィルターとは言えない問題点があった。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる問題に
鑑み、鋭意検討した結果、本発明に到達したものであ
る。本発明は従来のフイルムスプリット繊維からなるエ
レクトレットフィルターでは到底達し得ない従来技術の
フイルター性能面における前記問題点を解決しようとす
るものであり、これにより高い嵩高性を維持しうる、か
つ繊維脱落のない高捕集効率で低圧力損失のエレクトレ
ットフィルターを得ようとするものである。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明は目の開きの異な
るネット状エレクトレットフイルムスプリット繊維層を
複数積層したことを特徴とするエレクトレットフィルタ
ーに関する。本発明におけるネット状エレクトレットフ
イルムスプリット繊維層とは延伸されたエレクトレット
フイルム全面に規則的あるいは不規則的な微細な割れ目
を入れ、長手方向に微細な距離で割れ長さを持たせたフ
イルムをフイルム幅の１５倍以下でフイルム幅方向に拡
幅したシート層であり、この拡幅化により微細な割れ目
は拡げられ、ネット状構造を形成する。このネット状構
造は図１に示した如くスプリット幅の広い幹繊維とスプ
リット幅の狭い枝繊維、あるいは図では示されていない
が、略同一のスプリット幅の繊維同志から形成され、共
に一枚のフイルムから切り出されるため、繊維のお互い
が連結した構造である。 【０００５】本発明における目の開きとは幹繊維と枝繊
維とから形成される目の大きさであり、化学工学におけ
る篩と同様に図１に示したネット状エレクトレットフイ
ルムスプリット繊維層の目の二辺の積ａ×ｂの平方根で
表わすものである。この目の開きは、１〜５０ｍｍが好
ましく、より好ましくは３〜３０ｍｍである。目の開き
が５０ｍｍを越えたり１ｍｍ未満であると性能のばらつ
きが大きくなったり、拡幅化が難しくなり、高性能なフ
イルターがえにくいのである。加えて、ネット状エレク
トレットフイルムスプリット繊維層の目の二辺の長さの
比ａ：ｂは１：１から１：５の範囲が好ましい。この目
の開きはフイルムの種類や厚さ、開繊カッターの刃の
型、刃数、刃の厚さ、刃の配置、拡幅倍率で決められ、
これらの範囲の目の開き、目の形状を得るためにはフイ
ルムの拡幅倍率は３〜１５倍が好ましく、より好ましく
は５〜１０倍である。拡幅倍率が３未満であると十分な
嵩高性が得られず、又拡幅倍率が１５を越えると、ネッ
ト状構造が破壊するなどの問題がある。 【０００６】本発明において、目の開きの異なるネット
状エレクトレットフイルムスプリット繊維層を複数積層
すると、同じ目の開きの層を積層する場合に比べて、ス
プリット繊維の方向や目の開きが重なりにくくなり、部
分的にチャンネリングが生じにくいため、性能の優れた
フイルターが得られるのである。本発明において、目の
開きの異なるネット状エレクトレットフイルムスプリッ
ト繊維層はスプリット繊維のフイルム厚さや繊維幅、フ
イルムの素材を変えることにより、一層の高性能化を計
ることができる。たとえば、目の開きの大なるネット状
エレクトレットフイルムスプリット繊維層と目の開きの
小なるネット状エレクトレットフイルムスプリット繊維
層を順次、目の開きの大きさの順に積層したり、大と小
の目の開きのネット状エレクトレットフイルムスプリッ
ト繊維層を交互に積層したりすることができる。又、フ
イルムの厚さと繊維幅のいずれか、又は両者を異にする
目の開きの異なるネット状エレクトレットフイルムスプ
リット繊維層を嵩密度の勾配や繊維繊度の勾配をつけて
積層することもできる。本発明におけるネット状エレク
トレットフイルムスプリット繊維層の積層数は２層から
１０，０００層の範囲であり、好ましくは１００〜１０
００層である。本発明のエレクトレットフィルターの目
付は１ｇ／ｍ2 から１０ｋｇ／ｍ2 、好ましくは１０〜
１０００ｇ／ｍ2 、更に好ましくは２０〜５００ｇ／ｍ
2 の範囲である。 【０００７】本発明におけるネット状エレクトレットフ
イルムスプリット繊維層は該スプリット繊維の幹繊維と
枝繊維が拡幅化によって捩れ、分極面がエアフイルター
の空気流れ方向に略平行に配置する確率が通常のスプリ
ット繊維のエアフイルターに比べて高くなり、エアフイ
ルターとして嵩高性が助長され通気性が高くなりその結
果、繊維の脱落のない極低圧力損失で高捕集効率のフイ
ルター性能が得られるのである。本発明におけるエレク
トレットエアフイルターの充填密度は０．００５〜０．
０５ｇ／ｃｃ、好ましくは０．０１〜０．０３ｇ／ｃｃ
である。通常のスプリット繊維のエアフイルターにあっ
てはこのような極めて低い充填密度を安定に維持するこ
とはフイルターの機械的強度とスプリット繊維の脱落と
いう点で困難であり、ニードルパンチング加工や熱エン
ボス加工によって高密度化するのであるが、本発明にあ
ってはネット状、エレクトレットフイルムスプリット繊
維層が複数積層された状態にあって、拡幅化により目の
開きの異なるエレクトレットフイルムスプリット繊維層
の幹繊維と枝繊維が一体となって分極面がエアフイルタ
ーの空気流れ方向に略平行に配置する確率が高くなって
いるため、機械的強度を有しつつ、嵩高性が維持され、
加えて繊維の脱落が生じないのであり、これらの点が通
常のエレクトレットエアフイルターと大きく異なるとこ
ろである。 【０００８】本発明におけるフイルムの材料には、高い
静電気永久帯電性を保持するポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリスチレン、ポリ−４メチル−１ペンテン、ポ
リ−３メチル−１ブテン、ポリフェニルサルファイド、
ポリエーテルＩ−テルケトン、ポリエーテルサルフォ
ン、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテル
イミド、ポリイミド、ポリサルホン、ポリアリレート、
ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、全芳
香族ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン、クロ
ロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリビニ
リデンフルオライド、ポリビニルフルオライド、ポリク
ロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−
エチレン共重合体、テトラフルオロエチレンーヘキサフ
ルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−
パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体やそれら
の混合物が用いられる。 【０００９】本発明におけるフイルム材料にはエレクト
レットの電荷減衰や耐熱性を向上させるために各種樹脂
改質材を添加することができる。その樹脂改質材として
は脂肪酸金属塩、有機結晶核剤、高絶縁性高分子重合体
などが挙げられ、その添加量は総量で０．１〜５％が好
ましい範囲である。本発明において、フイルムにスプリ
ット性を与えるために一軸延伸が行われる。一軸延伸は
一段熱延伸、多段熱延伸、又その後に熱固定を組合せる
ことで達成される。中でも多段熱延伸はフイルム幅方向
の厚さ斑減少と、スプリット性付与の点で好ましい。本
発明において、フイルムを規則的、又は不規則的にスプ
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、ヤスリ刃などが用いられ、フイルム速度に対
する開繊カッターの表面速度比（フィブリル化比）は２
〜１００、好ましくは４〜５０、より好ましくは７〜３
０である。開繊カッターによるフイルムへの割れ目の密
度は１ｃｍ2 あたり５〜１０，０００個が好ましく、よ
り好ましくは５０〜１，０００個である。割れ目密度が
これを越えると枝繊維の破断が増大してネット状構造が
維持できなくなり好ましくない。又、割れ目の密度がこ
れ以下であると拡幅化による嵩高性発現が低下するので
好ましくない。 【００１０】本発明において、エレクトレット化の工程
は一軸延伸前あるいは後で、スプリット前でなければな
らない。なぜならば、スプリット後のフイルムのアース
電極への密着は極めて悪く、スプリット前のフイルム状
態であるとアース電極への高い密着により荷電効率は著
しくよくなるのである。エレクトレット化の手段には陽
極のみ陰極のみあるいは陽陰両極のコロナ放電を交互あ
るいは同時に行うコロナ荷電、室温あるいは熱間での電
界荷電、電子線照射などの方法がある。本発明におい
て、ネット状エレクトレットフイルムスプリット繊維層
の積層にあってはエレクトレットフイルムの分極面が異
極になるように積層してもよいが、同極になるように積
層するとより嵩高で高性能なエレクトレットフイルター
を得ることができる。本発明のエレクトレットフイルタ
ーに寸法安定性を付与するために、拡幅化されたネット
状エレクトレットフイルムスプリット繊維層の複数層を
エンボス加工、超音波ウェルダー加工やニードルパンチ
ング加工を施すことができる。又、同時に補強材と重ね
合せて一体化することもできる。本発明の前記補強材と
はスパンボンド、湿式紙、乾式紙等の不織布、織物やプ
ラスチック、金属、無機材のネット、プラスチックや金
属、無機材のフィラメント、プラスチックネットなどが
挙げられ、これらはエレクトレットフイルターの枠を持
つ補強材であってもかまわない。又、これら補強材は吸
着機能、防かび機能、芳香機能や抗菌機能を保有するこ
ともできる。以下に実施例でもって、詳細を説明する。 【００１１】実施例１ アイソタクチックポリプロピレン（三井東圧ＴＹＢ−４
５０）にラウリン酸アルミニウム０．５％、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〕０．２％
を添加し、厚さ２５μｍと５０μｍの２種類のキャスト
フイルムを溶融押出成型で作製した。次いで一段目１２
０℃で２倍延伸、二段目１４０℃で２倍延伸、三段目１
５５℃で１．５倍延伸を行い、フイルム厚さ１０μｍと
２１μｍの一軸延伸フイルムを作製した。これらフイル
ムを２４ｋｖの印加電圧のもとでアースローラに密着走
行させながら、２秒間のコロナ電荷処理をして後、直径
５０ｍｍの刃ピッチ０．５ｍｍ、刃数４の開繊カッター
で厚さ１０μｍフイルムはフィブリル化比５、厚さ２１
μｍフイルムはフィブリル化比１０でそれぞれネット状
エレクトレットフイルムスプリット繊維層を作製しボビ
ンに巻取った。この時の開繊カッターによるフイルの割
れ目の密度は１ｃｍ2 当り８００個であった。次いで、
巻取ったこれらのネット状エレクトレットフイルムスプ
リット繊維層の二層を重ね合わせて、ボビンに所定量を
巻き直して後、該スプリット繊維層の幅方向にカットし
て交互積層シートを作製し、次に拡幅処理を行い、目付
１５０ｇ／ｍ2 のウエブを得、直径７５ｍｍのトムソン
刃で打ち抜いて実施例１のサンプルを得た。このサンプ
ルの厚さ１０μｍフイルムの目の開きは４ｍｍ、厚さ２
１μｍフイルムの目の開きは１２ｍｍであった。 【００１２】実施例２および３ 実施例１で作製した厚さ１３μｍのエレクトレットフイ
ルムを直径３０ｍｍの開繊カッターでフィブリル化比
５，１０，および３０でスプリットし、ネット状エレク
トレットフイルムスプリット繊維層をそれぞれ作製し
た。この時の開繊カッターによる割れ目の密度は１ｃｍ
2 当り夫々４００個、８００個および２４００個であっ
た。実施例２では巻取ったフィブリル化比５と３０のネ
ット状エレクトレットフイルムスプリット繊維層の二層
を重ね合わせ、ボビンに所定量巻き直した後、該スプリ
ット繊維層の幅方向にカットして交互積層シートとな
し、次に拡幅処理を行い、目付１００ｇ／ｍ2 のウエブ
を得た。又、実施例３ではフィブリル化比５，１０及び
３０のネット状エレクトレットフイルムスプリット繊維
層をそれぞれ１５０層重ね合せて、都合４５０層の積層
シートにし、次いで拡幅処理を行い、目付１２０ｇ／ｍ
2 のウエブを得た。これらネット状エレクトレットフイ
ルム繊維層の目の開きはフィブリル化比５，１０および
３０の順に４ｍｍ、９ｍｍ、３７ｍｍであった。次に、
直径７５ｍｍのトムソン刃で打ち抜いて実施例２，３を
得、実施例１と同様にフィルター性能を測定した。表２
にそれらの結果を示した。実施例２，３はいずれもフィ
ルター特性値が比較例１に比べて著しく大きかった。中
でも、実施例３はＪＩＳ８種ダストや花粉に対して目詰
りを遅らせ、圧力損失の上昇が小さく長期間使用寿命性
も優れたものであった。 【００１３】比較例１ 比較として、実施例１と同一条件で作製した二種類のネ
ット状エレクトレットフイルムスプリット繊維層を７０
ｍｍ長さにカットして均一に混合したステープルとし、
次いで梳綿機でカーディングを行い目付１００ｇ／ｍ2
のウエブを得、直径７５ｍｍのトムソン刃で打ち抜いて
比較例のサンプルを得た。得られた実施例１および比較
例１のサンプルは図２に示すフィルター性能評価装置で
０．３μｍＮａＣｌ粒子の捕集効率と１０ｃｍ／秒にお
ける圧力損失を測定した。ネット状エレクトレットフイ
ルムスプリット繊維層の目の開きは測定を終えたサンプ
ルから抜き出した該スプリット繊維層を実体顕微鏡で観
察し、５０個の目についてランダムに測定し、その平均
値を求めた。フイルター特性値は１００から捕集効率を
引き１００で割って自然対数をとった値を圧力損失で割
った絶対値で表し、この値が大であると、フイルターと
しての濾過性能が秀れている。表１にそれらの結果を示
した。実施例１は比較例１に比べて、フイルター特性値
は２倍強、大きかった。 【００１４】 【表１】 【００１５】 【表２】 【００１６】 【発明の効果】本発明は目の開きの異なるネット状エレ
クトレットフイルムスプリット繊維層の複数積層した、
従来のエレクトレットエアフイルターでは到底、達し得
なかった高捕集効率で極低圧損失のチャンネリングのな
いフイルターを得ることができる。
フイルムスプリット繊維層から成る気体、液体用エレク
トレットフィルターに関する。 【０００２】 【従来の技術】フイルムスプリット繊維からなるエレク
トレットフィルターの開示技術としては特公昭５６−４
７２９９号公報がある。特公昭５６−４７２９９号公報
におけるフイルムのスプリット繊維については小繊維状
と言う記載はあるものの、具体的なスプリット繊維の形
状等については全く記載がない。加えて、ネット状フイ
ルムスプリット繊維層の目の開きとフイルター性能に関
しては全く知られておらず、実施例のフイルター性能か
らしても、必ずしも高捕集効率、低圧力損失を有するエ
レクトレットフィルターとは言えない問題点があった。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる問題に
鑑み、鋭意検討した結果、本発明に到達したものであ
る。本発明は従来のフイルムスプリット繊維からなるエ
レクトレットフィルターでは到底達し得ない従来技術の
フイルター性能面における前記問題点を解決しようとす
るものであり、これにより高い嵩高性を維持しうる、か
つ繊維脱落のない高捕集効率で低圧力損失のエレクトレ
ットフィルターを得ようとするものである。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明は目の開きの異な
るネット状エレクトレットフイルムスプリット繊維層を
複数積層したことを特徴とするエレクトレットフィルタ
ーに関する。本発明におけるネット状エレクトレットフ
イルムスプリット繊維層とは延伸されたエレクトレット
フイルム全面に規則的あるいは不規則的な微細な割れ目
を入れ、長手方向に微細な距離で割れ長さを持たせたフ
イルムをフイルム幅の１５倍以下でフイルム幅方向に拡
幅したシート層であり、この拡幅化により微細な割れ目
は拡げられ、ネット状構造を形成する。このネット状構
造は図１に示した如くスプリット幅の広い幹繊維とスプ
リット幅の狭い枝繊維、あるいは図では示されていない
が、略同一のスプリット幅の繊維同志から形成され、共
に一枚のフイルムから切り出されるため、繊維のお互い
が連結した構造である。 【０００５】本発明における目の開きとは幹繊維と枝繊
維とから形成される目の大きさであり、化学工学におけ
る篩と同様に図１に示したネット状エレクトレットフイ
ルムスプリット繊維層の目の二辺の積ａ×ｂの平方根で
表わすものである。この目の開きは、１〜５０ｍｍが好
ましく、より好ましくは３〜３０ｍｍである。目の開き
が５０ｍｍを越えたり１ｍｍ未満であると性能のばらつ
きが大きくなったり、拡幅化が難しくなり、高性能なフ
イルターがえにくいのである。加えて、ネット状エレク
トレットフイルムスプリット繊維層の目の二辺の長さの
比ａ：ｂは１：１から１：５の範囲が好ましい。この目
の開きはフイルムの種類や厚さ、開繊カッターの刃の
型、刃数、刃の厚さ、刃の配置、拡幅倍率で決められ、
これらの範囲の目の開き、目の形状を得るためにはフイ
ルムの拡幅倍率は３〜１５倍が好ましく、より好ましく
は５〜１０倍である。拡幅倍率が３未満であると十分な
嵩高性が得られず、又拡幅倍率が１５を越えると、ネッ
ト状構造が破壊するなどの問題がある。 【０００６】本発明において、目の開きの異なるネット
状エレクトレットフイルムスプリット繊維層を複数積層
すると、同じ目の開きの層を積層する場合に比べて、ス
プリット繊維の方向や目の開きが重なりにくくなり、部
分的にチャンネリングが生じにくいため、性能の優れた
フイルターが得られるのである。本発明において、目の
開きの異なるネット状エレクトレットフイルムスプリッ
ト繊維層はスプリット繊維のフイルム厚さや繊維幅、フ
イルムの素材を変えることにより、一層の高性能化を計
ることができる。たとえば、目の開きの大なるネット状
エレクトレットフイルムスプリット繊維層と目の開きの
小なるネット状エレクトレットフイルムスプリット繊維
層を順次、目の開きの大きさの順に積層したり、大と小
の目の開きのネット状エレクトレットフイルムスプリッ
ト繊維層を交互に積層したりすることができる。又、フ
イルムの厚さと繊維幅のいずれか、又は両者を異にする
目の開きの異なるネット状エレクトレットフイルムスプ
リット繊維層を嵩密度の勾配や繊維繊度の勾配をつけて
積層することもできる。本発明におけるネット状エレク
トレットフイルムスプリット繊維層の積層数は２層から
１０，０００層の範囲であり、好ましくは１００〜１０
００層である。本発明のエレクトレットフィルターの目
付は１ｇ／ｍ2 から１０ｋｇ／ｍ2 、好ましくは１０〜
１０００ｇ／ｍ2 、更に好ましくは２０〜５００ｇ／ｍ
2 の範囲である。 【０００７】本発明におけるネット状エレクトレットフ
イルムスプリット繊維層は該スプリット繊維の幹繊維と
枝繊維が拡幅化によって捩れ、分極面がエアフイルター
の空気流れ方向に略平行に配置する確率が通常のスプリ
ット繊維のエアフイルターに比べて高くなり、エアフイ
ルターとして嵩高性が助長され通気性が高くなりその結
果、繊維の脱落のない極低圧力損失で高捕集効率のフイ
ルター性能が得られるのである。本発明におけるエレク
トレットエアフイルターの充填密度は０．００５〜０．
０５ｇ／ｃｃ、好ましくは０．０１〜０．０３ｇ／ｃｃ
である。通常のスプリット繊維のエアフイルターにあっ
てはこのような極めて低い充填密度を安定に維持するこ
とはフイルターの機械的強度とスプリット繊維の脱落と
いう点で困難であり、ニードルパンチング加工や熱エン
ボス加工によって高密度化するのであるが、本発明にあ
ってはネット状、エレクトレットフイルムスプリット繊
維層が複数積層された状態にあって、拡幅化により目の
開きの異なるエレクトレットフイルムスプリット繊維層
の幹繊維と枝繊維が一体となって分極面がエアフイルタ
ーの空気流れ方向に略平行に配置する確率が高くなって
いるため、機械的強度を有しつつ、嵩高性が維持され、
加えて繊維の脱落が生じないのであり、これらの点が通
常のエレクトレットエアフイルターと大きく異なるとこ
ろである。 【０００８】本発明におけるフイルムの材料には、高い
静電気永久帯電性を保持するポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリスチレン、ポリ−４メチル−１ペンテン、ポ
リ−３メチル−１ブテン、ポリフェニルサルファイド、
ポリエーテルＩ−テルケトン、ポリエーテルサルフォ
ン、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテル
イミド、ポリイミド、ポリサルホン、ポリアリレート、
ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、全芳
香族ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン、クロ
ロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリビニ
リデンフルオライド、ポリビニルフルオライド、ポリク
ロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−
エチレン共重合体、テトラフルオロエチレンーヘキサフ
ルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−
パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体やそれら
の混合物が用いられる。 【０００９】本発明におけるフイルム材料にはエレクト
レットの電荷減衰や耐熱性を向上させるために各種樹脂
改質材を添加することができる。その樹脂改質材として
は脂肪酸金属塩、有機結晶核剤、高絶縁性高分子重合体
などが挙げられ、その添加量は総量で０．１〜５％が好
ましい範囲である。本発明において、フイルムにスプリ
ット性を与えるために一軸延伸が行われる。一軸延伸は
一段熱延伸、多段熱延伸、又その後に熱固定を組合せる
ことで達成される。中でも多段熱延伸はフイルム幅方向
の厚さ斑減少と、スプリット性付与の点で好ましい。本
発明において、フイルムを規則的、又は不規則的にスプ
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、ヤスリ刃などが用いられ、フイルム速度に対
する開繊カッターの表面速度比（フィブリル化比）は２
〜１００、好ましくは４〜５０、より好ましくは７〜３
０である。開繊カッターによるフイルムへの割れ目の密
度は１ｃｍ2 あたり５〜１０，０００個が好ましく、よ
り好ましくは５０〜１，０００個である。割れ目密度が
これを越えると枝繊維の破断が増大してネット状構造が
維持できなくなり好ましくない。又、割れ目の密度がこ
れ以下であると拡幅化による嵩高性発現が低下するので
好ましくない。 【００１０】本発明において、エレクトレット化の工程
は一軸延伸前あるいは後で、スプリット前でなければな
らない。なぜならば、スプリット後のフイルムのアース
電極への密着は極めて悪く、スプリット前のフイルム状
態であるとアース電極への高い密着により荷電効率は著
しくよくなるのである。エレクトレット化の手段には陽
極のみ陰極のみあるいは陽陰両極のコロナ放電を交互あ
るいは同時に行うコロナ荷電、室温あるいは熱間での電
界荷電、電子線照射などの方法がある。本発明におい
て、ネット状エレクトレットフイルムスプリット繊維層
の積層にあってはエレクトレットフイルムの分極面が異
極になるように積層してもよいが、同極になるように積
層するとより嵩高で高性能なエレクトレットフイルター
を得ることができる。本発明のエレクトレットフイルタ
ーに寸法安定性を付与するために、拡幅化されたネット
状エレクトレットフイルムスプリット繊維層の複数層を
エンボス加工、超音波ウェルダー加工やニードルパンチ
ング加工を施すことができる。又、同時に補強材と重ね
合せて一体化することもできる。本発明の前記補強材と
はスパンボンド、湿式紙、乾式紙等の不織布、織物やプ
ラスチック、金属、無機材のネット、プラスチックや金
属、無機材のフィラメント、プラスチックネットなどが
挙げられ、これらはエレクトレットフイルターの枠を持
つ補強材であってもかまわない。又、これら補強材は吸
着機能、防かび機能、芳香機能や抗菌機能を保有するこ
ともできる。以下に実施例でもって、詳細を説明する。 【００１１】実施例１ アイソタクチックポリプロピレン（三井東圧ＴＹＢ−４
５０）にラウリン酸アルミニウム０．５％、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〕０．２％
を添加し、厚さ２５μｍと５０μｍの２種類のキャスト
フイルムを溶融押出成型で作製した。次いで一段目１２
０℃で２倍延伸、二段目１４０℃で２倍延伸、三段目１
５５℃で１．５倍延伸を行い、フイルム厚さ１０μｍと
２１μｍの一軸延伸フイルムを作製した。これらフイル
ムを２４ｋｖの印加電圧のもとでアースローラに密着走
行させながら、２秒間のコロナ電荷処理をして後、直径
５０ｍｍの刃ピッチ０．５ｍｍ、刃数４の開繊カッター
で厚さ１０μｍフイルムはフィブリル化比５、厚さ２１
μｍフイルムはフィブリル化比１０でそれぞれネット状
エレクトレットフイルムスプリット繊維層を作製しボビ
ンに巻取った。この時の開繊カッターによるフイルの割
れ目の密度は１ｃｍ2 当り８００個であった。次いで、
巻取ったこれらのネット状エレクトレットフイルムスプ
リット繊維層の二層を重ね合わせて、ボビンに所定量を
巻き直して後、該スプリット繊維層の幅方向にカットし
て交互積層シートを作製し、次に拡幅処理を行い、目付
１５０ｇ／ｍ2 のウエブを得、直径７５ｍｍのトムソン
刃で打ち抜いて実施例１のサンプルを得た。このサンプ
ルの厚さ１０μｍフイルムの目の開きは４ｍｍ、厚さ２
１μｍフイルムの目の開きは１２ｍｍであった。 【００１２】実施例２および３ 実施例１で作製した厚さ１３μｍのエレクトレットフイ
ルムを直径３０ｍｍの開繊カッターでフィブリル化比
５，１０，および３０でスプリットし、ネット状エレク
トレットフイルムスプリット繊維層をそれぞれ作製し
た。この時の開繊カッターによる割れ目の密度は１ｃｍ
2 当り夫々４００個、８００個および２４００個であっ
た。実施例２では巻取ったフィブリル化比５と３０のネ
ット状エレクトレットフイルムスプリット繊維層の二層
を重ね合わせ、ボビンに所定量巻き直した後、該スプリ
ット繊維層の幅方向にカットして交互積層シートとな
し、次に拡幅処理を行い、目付１００ｇ／ｍ2 のウエブ
を得た。又、実施例３ではフィブリル化比５，１０及び
３０のネット状エレクトレットフイルムスプリット繊維
層をそれぞれ１５０層重ね合せて、都合４５０層の積層
シートにし、次いで拡幅処理を行い、目付１２０ｇ／ｍ
2 のウエブを得た。これらネット状エレクトレットフイ
ルム繊維層の目の開きはフィブリル化比５，１０および
３０の順に４ｍｍ、９ｍｍ、３７ｍｍであった。次に、
直径７５ｍｍのトムソン刃で打ち抜いて実施例２，３を
得、実施例１と同様にフィルター性能を測定した。表２
にそれらの結果を示した。実施例２，３はいずれもフィ
ルター特性値が比較例１に比べて著しく大きかった。中
でも、実施例３はＪＩＳ８種ダストや花粉に対して目詰
りを遅らせ、圧力損失の上昇が小さく長期間使用寿命性
も優れたものであった。 【００１３】比較例１ 比較として、実施例１と同一条件で作製した二種類のネ
ット状エレクトレットフイルムスプリット繊維層を７０
ｍｍ長さにカットして均一に混合したステープルとし、
次いで梳綿機でカーディングを行い目付１００ｇ／ｍ2
のウエブを得、直径７５ｍｍのトムソン刃で打ち抜いて
比較例のサンプルを得た。得られた実施例１および比較
例１のサンプルは図２に示すフィルター性能評価装置で
０．３μｍＮａＣｌ粒子の捕集効率と１０ｃｍ／秒にお
ける圧力損失を測定した。ネット状エレクトレットフイ
ルムスプリット繊維層の目の開きは測定を終えたサンプ
ルから抜き出した該スプリット繊維層を実体顕微鏡で観
察し、５０個の目についてランダムに測定し、その平均
値を求めた。フイルター特性値は１００から捕集効率を
引き１００で割って自然対数をとった値を圧力損失で割
った絶対値で表し、この値が大であると、フイルターと
しての濾過性能が秀れている。表１にそれらの結果を示
した。実施例１は比較例１に比べて、フイルター特性値
は２倍強、大きかった。 【００１４】 【表１】 【００１５】 【表２】 【００１６】 【発明の効果】本発明は目の開きの異なるネット状エレ
クトレットフイルムスプリット繊維層の複数積層した、
従来のエレクトレットエアフイルターでは到底、達し得
なかった高捕集効率で極低圧損失のチャンネリングのな
いフイルターを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のネット状エレクトレットフイルムスプ
リット繊維層の実体顕微鏡写真にもとづく目の開きを示
す図である。 【図２】エレクトレットフイルターの性能を評価する装
置を示す。 【符号の説明】 １．幹繊維 ２．枝繊維 ３．幹繊維と枝繊維から構成される目を示す ４．測定器ダクト ５．サンプルホルダー ６．差圧計 ７．粒子計測器 ８．流量計 ９．ブロアー １０．ＨＥＰＡフィルター １１．ＮａＣｌ水溶液のスプレー １２．乾燥機 １３．濃度コントロールボックス ａ．目の辺の長さ ｂ．目の辺の長さ
リット繊維層の実体顕微鏡写真にもとづく目の開きを示
す図である。 【図２】エレクトレットフイルターの性能を評価する装
置を示す。 【符号の説明】 １．幹繊維 ２．枝繊維 ３．幹繊維と枝繊維から構成される目を示す ４．測定器ダクト ５．サンプルホルダー ６．差圧計 ７．粒子計測器 ８．流量計 ９．ブロアー １０．ＨＥＰＡフィルター １１．ＮａＣｌ水溶液のスプレー １２．乾燥機 １３．濃度コントロールボックス ａ．目の辺の長さ ｂ．目の辺の長さ
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 目の開きの異なるネット状エレクトレッ
トフイルムスプリット繊維層を複数積層したことを特徴
とするエレクトレットフィルター。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26232493A JP3371990B2 (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | エレクトレットフィルター |
| KR1019940026058A KR950010936A (ko) | 1993-10-20 | 1994-10-12 | 엘렉트릿 필터 |
| US08/325,598 US5436054A (en) | 1993-10-20 | 1994-10-19 | Electret Filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26232493A JP3371990B2 (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | エレクトレットフィルター |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07112104A JPH07112104A (ja) | 1995-05-02 |
| JP3371990B2 true JP3371990B2 (ja) | 2003-01-27 |
Family
ID=17374194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26232493A Expired - Fee Related JP3371990B2 (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | エレクトレットフィルター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3371990B2 (ja) |
-
1993
- 1993-10-20 JP JP26232493A patent/JP3371990B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07112104A (ja) | 1995-05-02 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |