JP4649863B2

JP4649863B2 - 摩擦帯電濾材

Info

Publication number: JP4649863B2
Application number: JP2004117443A
Authority: JP
Inventors: 省二徳田; 真之今川
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 2004-04-13
Filing date: 2004-04-13
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2024-04-13
Also published as: JP2005296825A

Description

本発明は摩擦帯電濾材に関し、さらに詳しくは自動車室内や事務機器、居住空間などのエアフィルタや、マスク等に使用されるものである。さらには、「ＪＩＳＤ１２０１（１９７７）自動車車室内用有機資材の燃焼性試験方法」による燃焼性区分が自消性を有する摩擦帯電濾材に関する。

空気中の塵埃を捕集するエアフィルタとして種々のものが提案されてきた。その中で、異なる複数種の繊維を混合した摩擦帯電濾材は低圧力損失でかつ粒子捕集効率が比較的高い濾材として注目され、これまで種々の組合せの繊維構成によるものが提案されてきた。
（例えば、特許文献１〜３）。
米国特許第４，７９８，８５０号明細書特開２０００−１７００６８号公報特表２００３−５１２１４７号公報

これらの文献では、ポリオレフィン系繊維と、モダクリルやアクリル、ポリエステル繊維の組合せにおいて、繊維の油剤を除去して表面を清浄にした後に摩擦帯電させることにより得られる濾材が開示されている。しかしながら何れの文献においても濾材の燃焼性については何ら記載がない。用途によっては自消性が必要な場合がある。例えば自動車室内の空気清浄ユニットに使用される場合は「ＪＩＳＤ１２０１（１９７７）自動車車室内用有機資材の燃焼性試験方法」による燃焼性区分が自消性であることが必須である。しかしながら前記特許文献で開示された繊維構成のうち、ポリオレフィン系繊維とアクリル繊維の組合せは、濾過性能は高いもののアクリル繊維が極めて燃えやすいため自消性とはならない。ポリオレフィン系繊維とモダクリル繊維の組合せは自消性を示すが、モダクリルは塩素を含んでおり、焼却処分時に有害なダイオキシン類を発生する恐れがあることから環境上好ましくない。

またポリオレフィン系繊維と標準的な芳香族ポリエステル繊維（以下、標準ポリエステル繊維と呼ぶ）の組合せは、ポリオレフィン系繊維とアクリル繊維との組合せよりも燃えにくいものの、必ずしも自消性を示さない上、また濾過性能も劣るという問題がある。特許文献３ではポリオレフィン系繊維とポリエステル繊維からなる濾材が開示されているが、帯電性が充分とは言えず、特に０．３μｍ程度の微細な粒子の捕集効率は充分ではなく、高い濾過性能や自消性を発現させるためのポリエステルの構造に関しては何ら記載がない。

本発明は、ポリエステル系繊維とポリオレフィン系繊維との組合せで、低圧力損失で高い粒子捕集効率を発現できる帯電濾材を提供するものであり、さらには、「ＪＩＳＤ１２０１（１９７７）自動車車室内用有機資材の燃焼性試験方法」による燃焼性区分が自消性であり、かつ焼却処分時にダイオキシン類を発生しない帯電濾材をも提供しようとするものである。

本発明は、ポリエステル系繊維を少なくとも２０質量％とポリオレフィン系繊維を少なくとも３０質量％含んでなる摩擦帯電濾材であって、該摩擦帯電濾材中にリン原子および／またはイオウ原子が３００ｐｐｍ以上含有されていることを特徴とする摩擦帯電濾材である。
また、前記リン原子および／またはイオウ原子が、ホスフィン酸化合物及び／またはスルホン酸化合物として存在し、ポリエステル分子鎖と共重合していることを特徴とする摩擦帯電濾材である。

本発明の摩擦帯電濾材は、低圧力損失で高い粒子捕集効率を発現できる。しかも、ホスフィン酸化合物及び／またはスルホン酸化合物を含有するポリエステル系繊維とポリオレフィン系繊維との組合せであるため、摩擦帯電性に優れるとともに、「ＪＩＳＤ１２０１（１９７７）自動車車室内用有機資材の燃焼性試験方法」による自消性を必要に応じて容易に達成することができ、エアフィルタに自消性が要求される用途に利用可能な摩擦帯電濾材を得ることができる。また、本発明の濾材は焼却処分時にダイオキシン類を発生しないため、環境負荷の少ない濾材である。

以下に本発明を詳細に説明する。
本発明の摩擦帯電濾材はポリエステル系繊維を少なくとも２０質量％とポリオレフィン系繊維を少なくとも３０質量％含んでなることを特徴とする摩擦帯電濾材であって、該摩擦帯電濾材中にリン原子および／またはイオウ原子が３００ｐｐｍ以上含有されている。これらリン原子および／またはイオウ原子は、ホスフィン酸化合物及び／またはスルホン酸化合物としてポリエステル分子鎖と共重合して存在していることが好ましい。

本発明におけるホスフィン酸化合物としては、下記一般式（１）で表される化合物が挙げられる。

（式中、Ｘ¹はエステル形成性官能基、Ｒ¹は低級アルキレン基あるいはアリーレン（Ａｒｙｌｅｎｅ）基、Ｒ²、Ｒ³は同一もしくは異なる炭素数１〜１０の炭化水素基、ｎ₁は１または２の整数、びｎ₂、ｎ₃はそれぞれ０〜４の整数を表す。）

本発明におけるスルホン酸化合物としては、下記一般式（２）で表されるスルホン酸金属塩、または下記一般式（３）で表されるスルホン酸ホスホニウム塩が挙げられる。

（式中、Ｘ²はエステル形成性官能基、Ｘ³はＸ²と同一もしくは異なるエステル形成性官能基あるいは水素原子、Ａ¹は芳香族または脂肪族の基、Ｍ¹はアルカリ金属またはアルカリ土類金属を示す。）

（式中、Ｘ⁴はエステル形成性官能基、Ｘ⁵はＸ⁴と同一もしくは異なるエステル形成性官能基あるいは水素原子、Ａ²は芳香族または脂肪族の基、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷は水素、アルキル基、アリール（Ａｒｙｌ）基、ヒドロキシアルキル基から選ばれた同一または異なる基、ｎ₄は１または２の整数を示す。）

本発明において前記一般式（１）中、Ｘ¹は具体的にはカルボキシル基、カルボキシル基の炭素数が１〜６のアルキルエステル、シクロアルキルエステル、アリール（Ａｒｙｌ）エステル、ヒドロキシル基、炭素数２〜７のヒドロキシルアルコキシカルボニル基などが挙げられる。またＲ¹として好ましいものはメチレン、エチレン、１，２−プロピレン、１，３−プロピレンなどの低級アルキレン基、１，３−フェニレン、１，４−フェニレンなどのアリーレン（Ａｒｙｌｅｎｅ）基などが挙げられる。またＲ²、Ｒ³としては、炭素数１〜６のアルキル基、シクロアルキル基、アリール（Ａｒｙｌ）基および上記Ｘ¹の１価の基などが好ましいものとして挙げられる。

前記一般式（１）で示されるホスフィン酸化合物の具体例としては、９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナンスレン−１０−オキサイド（ＨＣＡ）の他、その他下記化学式（ａ）〜（ｚ）で表される化合物である。

さらにホスフィン酸化合物としては、上記以外に下記一般式（４）の化合物や、特に一般式（５）で示されるカルボキシホスフィン酸およびその誘導体が有効である。

（式中、Ｒ⁸は炭素数１以上２２以下のアルキル基、フェニル基、ナフチル基およびアントラセン基を示し、Ｍ²は金属イオン、アンモニウムイオン、ホスホニウムイオンを示す。）

一般式（４）で示される化合物の具体例としては、フェニルホスフィン酸ナトリウム、フェニルホスフィン酸カリウム、フェニルホスフィン酸リチウム、フェニルホスフィン酸カルシウム、フェニルホスフィン酸マグネシウム等がある。

（式中Ｒ¹¹は炭素原子数４以上の分岐したアルキル基または芳香族基、Ｒ¹² 、Ｒ¹³ は水素原子または炭素原子数１〜６の１価の有機基またはヒドロキシル基を有する有機基で互いに同じでも違っていてもよい。また、Ａ³は２価または３価の有機残基を表す。）

一般式（５）で示されるカルボキシホスフィン酸およびその誘導体の具体例としては、（２−カルボキシエチル）フェニルホスフィン酸、（２−カルボキシエチル）−ｔｅｒｔ，ブチルホスフィン酸、（２−カルボキシエチル）１，１−ジメチルヘキシルホスフィン酸、（２−カルボキシエチル）ナフチルホスフィン酸、（２−カルボキシエチル）トルイルホスフィン酸、（２−カルボキシエチル）２，５−ジメチルフェニルホスフィン酸、（２−カルボキシエチル）シクロヘキシルホスフィン酸、（２−カルボキシエチル）−４−クロロフェニルホスフィン酸、（４−カルボキシフェニル）フェニルホスフィン酸、（３−カルボキシフェニル）フェニルホスフィン酸、カルボキシメチルフェニルホスフィン酸、カルボキシメチルナフチルホスフィン酸およびそれらの低級アルコールエステル、低級アルコールジエステル、環状無水物などが挙げられる。

本発明におけるスルホン酸化合物である前記一般式（２）中、Ｘ²はエステル形成性官能基、Ｘ³はＸ²と同一もしくは異なるエステル形成性官能基あるいは水素原子を示す。エステル形成性官能基の具体例としては、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯＲ、−ＯＨ、−ＯＲ〔各式中Ｒは低級アルキル基、またはフェニル基である〕などを挙げることができる。なお、Ｒで表される低級アルキル基としては、例えばその炭素数が１〜４個の直鎖状または分岐状のものが好ましい。また、Ａ¹は芳香族または脂肪族の基を示し、なかでも芳香族基が好ましい。Ｍ¹はアルカリ金属またはアルカリ土類金属を示し、アルカリ金属としてはナトリウム、カリウム、リチウムなどが、アルカリ土類金属としてはカルシウム、マグネシウムなどが挙げられる。

前記一般式（２）で示されるスルホン酸化合物はグリコールとの反応物として添加してもよい。かかるスルホン酸化合物の特に好ましい例としては、５−ナトリウムスルホイソフタル酸（およびそのメチルエステル、エチレングリコールエステル）、ｍ−ナトリウムスルホ安息香酸（およびそのメチルエステル、エチレングリコールエステル）、ｐ−ナトリウムスルホ安息香酸（およびそのメチルエステル、エチレングリコールエステル）、ｏ−ナトリウムスルホ安息香酸（およびそのメチルエステル、エチレングリコールエステル）、４−ヒドロキシ−３−ナトリウムスルホ安息香酸（およびそのメチルエステル、エチレングリコールエステル）、３−ヒドロキシ−４−ナトリウムスルホ安息香酸（およびそのメチルエステル、エチレングリコールエステル）、３−ナトリウムスルホサリチル酸（およびそのメチルエステル、エチレングリコールエステル）等を挙げることができる。

本発明において前記一般式（３）中、Ｘ⁴はエステル形成性官能基、Ｘ⁵はＸ⁴と同一もしくは異なるエステル形成性官能基あるいは水素原子を示す。エステル形成性官能基の具体例としては、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯＲ、−ＯＨ、−ＯＲ〔各式中Ｒは低級アルキル基、またはフェニル基である〕などを挙げることができる。なお、Ｒで表される低級アルキル基としては、例えばその炭素数が１〜４個の直鎖状または分岐状のものが好ましい。また、Ａ¹は芳香族または脂肪族の基を示し、なかでも芳香族基が好ましい。

Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶及びＲ⁷ は水素、アルキル基、アリール（Ａｒｙｌ）基、ヒドロキシアルキル基よりなる群から選ばれた同一または異なる基を示す。かかるスルホン酸ホスホニウム塩は、一般に対応するスルホン酸とホスフィン類との反応または対応するスルホン酸金属塩とホスホニウムハライド類との反応により容易に合成できる。

前記一般式（３）で示されるスルホン酸ホスホニウム塩はグリコールとの反応物として添加してもよい。かかるスルホン酸ホスホニウム塩の好ましい例としては、３，５−ジカルボキシベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、３，５−ジカルボキシベンゼンスルホン酸エチルトリブチルホスホニウム塩、３，５−ジカルボキシベンゼンスルホン酸ベンジルトリブチルホスホニウム塩、３，５−ジカルボキシベンゼンスルホン酸フェニルトリブチルホスホニウム塩、３，５−ジカルボキシベンゼンスルホン酸テトラフェニルホスホニウム塩、３，５−ジカルボキシベンゼンスルホン酸エチルトリフェニルホスホニウム塩、３，５−ジカルボキシベンゼンスルホン酸ブチルトリフェニルホスホニウム塩、３，５−ジカルボキシベンゼンスルホン酸ベンジルトリフェニルホスホニウム塩、３，５−ジカルボメトキシベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、３，５−ジカルボメトキシベンゼンスルホン酸エチルトリブチルホスホニウム塩、３，５−ジカルボメトキシベンゼンスルホン酸ベンジルトリブチルホスホニウム塩、３−カルボメトキシベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、３−カルボメトキシベンゼンスルホン酸テトラフェニルホスホニウム塩、３，５−ジ（β−ヒドロキシエトキシカルボニル）ベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、３，５−ジ（β−ヒドロキシエトキシカルボニル）ベンゼンスルホン酸テトラフェニルホスホニウム塩、３−（β−ヒドロキシエトキシカルボニル）ベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、３−（β−ヒドロキシエトキシカルボニル）ベンゼンスルホン酸テトラフェニルホスホニウム塩、４−ヒドロキシエトキシベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、２，６−ジカルボキシナフタレン−４−スルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、α−テトラブチルホスホニウムコハク酸等を挙げることができる。上記スルホン酸ホスホニウム塩は２種以上併用してもよい。

本発明において、前記ホスフィン酸化合物及び／またはスルホン酸化合物がポリエステル分子鎖に共重合されていることが好ましい。またそのポリエステル分子鎖は、ジカルボン酸成分のうち８０％以上がテレフタル酸またはそのエステル形成性誘導体と、グリコール成分のうち８０％以上がエチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコールから選ばれた少なくとも１種のアルキレングリコールまたはそれらのエステル形成性誘導体から得られるものである。共重合体における前記ホスフィン酸化合物及び／またはスルホン酸化合物の含有量は、ホスフィン酸化合物およびスルホン酸化合物として全カルボン酸成分の０．５〜５モル％、好ましくは１〜３モル％である。なおホスフィン酸化合物とスルホン酸化合物は同じポリエステル分子鎖内に共存していても差し支えない。これらの共重合ポリエステルの製造にあたっては、エステル交換反応、重縮合反応とも従来公知の触媒、反応条件を採用することができる。またこれらの共重合ポリエステル樹脂を原料として、定法により短繊維を製造することができる。

前記共重合ポリエステル繊維をポリオレフィン系繊維と混合し、適当な方法で繊維同士を摩擦することにより帯電電荷が発生するが、その帯電レベルは標準ポリエステル繊維を用いた場合に比べて極めて大きい。したがって本発明の摩擦帯電濾材は、標準ポリエステル繊維とポリオレフィン系繊維で構成される濾材に比べて濾過性能が優れるという特徴がある。

また前記共重合ポリエステル繊維は標準ポリエステル繊維に比べて難燃特性に優れている。これは、ホスフィン酸化合物及び／またはスルホン酸化合物がポリマー中に含有されることにより、燃焼時のドリップ性が発現して難燃効果に寄与するものと考えられる。したがって、本発明の摩擦帯電濾材は、「ＪＩＳＤ１２０１（１９７７）自動車車室内用有機資材の燃焼性試験方法」による自消性とすることが容易である。

本発明におけるポリオレフィン系繊維とは、ポリエチレン繊維、ポリプリピレン繊維、ポリエチレン−ポリプロピレン複合繊維などがあるが、好ましくはポリプロピレン繊維である。これらのポリオレフィン繊維が難燃剤を含有していても構わない。

一般的に摩擦帯電濾材において摩擦による帯電レベルを高めるには、異なる繊維同士の接触頻度を増やすこと、接触によって発生する電荷量を増やすことが有効であると考えられる。このうち後者に関しては、前記共重合ポリエステル繊維とポリオレフィン系繊維を混合、摩擦することによって帯電レベルが大きくなることは上述の通りである。前者に関しては、ポリエステル系繊維とポリオレフィン系繊維の混合比の最適な領域が存在し、これから外れると帯電レベルが大きくならない。

すなわち本発明の摩擦帯電濾材は、全カルボン酸成分に対してホスフィン酸化合物及び／またはスルホン酸化合物が０．５〜５モル％、好ましくは１〜３モル％共重合されたポリエステル系繊維が全構成繊維の２０質量％以上、好ましく３０〜７０質量％と、ポリオレフィン系繊維が全構成繊維に対して３０質量％以上、好ましく３０〜７０質量％からなる。ここで本発明者らは、該摩擦帯電濾材中にリン原子および／またはイオウ原子が３００ｐｐｍ以上含有されていることが、高い粒子捕集効率及び難燃性の発現の点で重要であることを見出した。濾材中のポリエステル系繊維の構成比が小さい場合には、全カルボン酸成分に対するホスフィン酸化合物及び／またはスルホン酸化合物の含有量を多めにする必要があり、逆にポリエステル系繊維の構成比が大きい場合には、ホスフィン酸化合物及び／またはスルホン酸化合物の含有量は少なくてもよい。

本発明の摩擦帯電濾材は、ホスフィン酸化合物及び／またはスルホン酸化合物を含有するポリエステル系繊維と、ポリオレフィン系繊維以外に、他の繊維を含有していてもよい。好適な繊維としては、標準ポリエステル繊維、ポリ乳酸繊維、アクリル繊維等である。

本発明の摩擦帯電濾材の好適な製法例を以下に説明する。まず上記繊維を含む複数の繊維成分を所定の質量混合比で混綿、カーディングして混繊ウェブを製造する。その後ウェブの状態で繊維表面の油剤を除去する。油剤除去の具体的方法にはウェブを溶剤や界面活性剤等の槽に浸漬した後すすぎ処理を行う方法や、高圧水をウェブに噴射する方法などがある。次に乾燥したウェブを摩擦処理して帯電濾材を得る。摩擦処理の方法としては、例えば２つのギアロール間に濾材を噛み合わせて通過させながら摩擦を行う方法や、ニードルパンチ処理を利用して摩擦と交絡を同時に行う方法などがある。これらの摩擦工程において、帯電処理と同時にウェブを延伸して所定の目付量に調整したり、あるいは補強材と貼り合わせたりすることも可能である。補強材としてはネット、スパンボンド不織布、サーマルボンド不織布、湿式抄造紙など従来公知のものを使用することができる。

以下、実施例により本発明を詳細に説明する。
（共重合ポリエステル繊維の製造）
（製造例１）
１９４質量部のジメチルテレフタレート（ＤＭＴ）、１２４質量部のエチレングリコール、ＤＭＴに対して２モル％の前記化合物（ｒ）のホスフィン酸化合物を反応容器に入れ、これにＤＭＴに対し０．１モル％の酢酸亜鉛、および０．０２モル％の三酸化アンチモンを添加して、窒素ガス雰囲気下２時間かけて１５０℃から２３０℃に昇温しつつエステル交換反応を行った。次いでこの生成物を重縮合缶に移し、２８０℃、１ｍｍＨｇ以下の減圧下で５時間重縮合反応を行って共重合ポリエステル樹脂を得た。元素分析にて原子換算で１８２０ｐｐｍのリンが検出された。この樹脂を原料として定法により２．２デシテックスの短繊維Ａを作製した。

（製造例２）
１９４質量部のジメチルテレフタレート（ＤＭＴ）、１２４質量部のエチレングリコール、ＤＭＴに対して３モル％の５−ナトリウムスルホイソフタル酸のエチレングリコールエステルを反応容器に入れ、これにＤＭＴに対し０．１モル％の酢酸亜鉛、および０．０２モル％の三酸化アンチモンを添加して、窒素ガス雰囲気下２時間かけて１５０℃から２３０℃に昇温しつつエステル交換反応を行った。次いでこの生成物を重縮合缶に移し、２８０℃、１ｍｍＨｇ以下の減圧下で５時間重縮合反応を行って共重合ポリエステル樹脂を得た。元素分析にて原子換算で２８２０ｐｐｍのイオウが検出された。この樹脂を原料として定法により２．２デシテックスの短繊維Ｂを作製した。

（製造例３）
１９４質量部のジメチルテレフタレート（ＤＭＴ）、１２４質量部のエチレングリコールを反応容器に入れ、これにＤＭＴに対し０．１モル％の酢酸亜鉛、および０．０２モル％の三酸化アンチモンを添加して、窒素ガス雰囲気下３時間かけて１５０℃から２３０℃に昇温しつつエステル交換反応を行った。次いでこの生成物を重縮合缶に移し、ＤＭＴに対して２モル％の３，５−ジ（β−ヒドロキシエトキシカルボニル）ベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩を加えて、２８０℃、１ｍｍＨｇ以下の減圧下で５時間重縮合反応を行って共重合ポリエステル樹脂を得た。元素分析にて原子換算で１８３０ｐｐｍのリン、および１８９０ｐｐｍのイオウが検出された。この樹脂を原料として定法により２．２デシテックスの短繊維Ｃを作製した。

（製造例４）
１９４質量部のジメチルテレフタレート（ＤＭＴ）、１２４質量部のエチレングリコール、ＤＭＴに対して０．４モル％の前記化合物（ｒ）のホスフィン酸化合物を反応容器に入れ、これにＤＭＴに対し０．１モル％の酢酸亜鉛、および０．０２モル％の三酸化アンチモンを添加して、窒素ガス雰囲気下２時間かけて１５０℃から２３０℃に昇温しつつエステル交換反応を行った。次いでこの生成物を重縮合缶に移し、２８０℃、１ｍｍＨｇ以下の減圧下で５時間重縮合反応を行って共重合ポリエステル樹脂を得た。元素分析にて原子換算で３７０ｐｐｍのリンが検出された。この樹脂を原料として定法により２．２デシテックスの短繊維Ｄを作製した。

（製造例５）
１２３６質量部のテレフタル酸、６２質量部の（２−カルボキシエチル）フェニルホスフィン酸［(2-Carboxyethyl)phenylphosphinic acid]と、１０５５質量部のエチレングリコールを反応容器に仕込み、さらに三酸化アンチモンを０．５５質量部、トリエチルアミン１１質量部を加えて２３０℃、ゲージ圧２．５ｋｇ／ｃｍ²でエステル化に生成する水を逐次除去しながら２時間エステル化反応を行った。続いて１時間で系の温度を２７５℃まで昇温して、この間に系の圧力を徐々に減じて０．１ｍｍＨｇとし、この条件下で２時間重縮合時間を行った。得られた共重合ポリエステル樹脂の〔η〕は０．６４でリン含有量は５９００ｐｐｍであった。この共重合ポリエステル樹脂を原料として常法により、紡糸、延伸して２．２デシテックスの短繊維Ｅを作製した。

（帯電濾材の製造方法）
表１に示した所定の質量混合比の繊維を混綿、カーディングして目付１００ｇ／ｍ²の混繊ウェブを作製し、これに３ＭＰａの高圧水を連続的に噴霧して油剤を除去した。これを乾燥後、針密度５０本／ｃｍ²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、帯電濾材試料を得た。ニードルパンチ処理時の温湿度は、２７℃、５５ＲＨ％とした。なお表１に示した上記Ａ〜Ｅ以外の繊維は以下の通りである。
ＮＣ：宇部日東化成（株）製ポリプロピレン短繊維（２．２ｄｔｅｘ，５１ｍｍ）
７０７：東洋紡績（株）製標準ポリエステル繊維（２．２ｄｔｅｘ，５１ｍｍ）
Ｋ８：日本エクスラン工業（株）製アクリル繊維（２．２ｄｔｅｘ，５１ｍｍ）

（濾過性能の測定）
圧力損失は、帯電濾材試料をダクト内に設置し、空気濾過速度が３０ｃｍ／秒になるようコントロールし、濾材上流、下流の静圧差を圧力計で読み取り求めた。また粒子捕集効率（％）の評価は粒子径０．３μｍのＮａＣｌ粒子を用い、３０ｃｍ／秒にて行った。

（燃焼性評価）
ＪＩＳＤ１２０１（１９７７）自動車車室内用有機資材の燃焼性試験方法に従って実施した。試験点数は、各濾材のカーディングのＭＤ方向およびＴＤ方向それぞれ５箇所ずつとした。

実施例１〜７および比較例1〜４の、繊維構成、濾過性能、燃焼性評価結果を表１に示した。実施例の摩擦帯電濾材は何れも本発明の要件を満たしており、粒子捕集効率が高く、実施例１および実施例３〜７では、燃焼性試験においてすべての箇所で自消性を示した。比較例１の摩擦帯電濾材は、粒子捕集効率は高いものの、アクリル繊維が非常に燃えやすいため燃焼性試験においてＭＤ、ＴＤすべての箇所で易燃性となった。比較例２および３の帯電濾材は粒子捕集効率がやや低く、また燃焼性試験において自消性を示さなかった。比較例４ではポリプロピレン繊維の混合率が小さいいため、粒子捕集効率が低いレベルであった。また比較例５は構成繊維種および繊維混合比は本発明の要件を満たしているが、濾材中のリン原子および／またはイオウ原子が３００ｐｐｍ未満であるため、実施例と比べると粒子捕集効率が低く、また自消性を示さなかった。

本発明の摩擦帯電濾材は、摩擦帯電特性が優れるため、低圧力損失で高い粒子捕集効率を発現できる。しかも、ポリエステル系繊維とポリオレフィン系繊維との組合せであるため、「ＪＩＳＤ１２０１（１９７７）自動車車室内用有機資材の燃焼性試験方法」による自消性にすることが容易であり、自消性が要求されるエアフィルタ用途に利用可能な濾材を提供することができる。また本発明の帯電濾材は焼却処分時にダイオキシン類を発生しないため、環境負荷の少ない帯電濾材として産業上有用である。

Claims

ホスフィン酸化合物及び／またはスルホン酸化合物が、ポリエステル系繊維のポリエステル分子鎖に共重合して存在しているポリエステル系繊維を２０〜７０質量％とポリオレフィン系繊維を３０〜７０質量％含んでなる摩擦帯電濾材であって、該摩擦帯電濾材中にリン原子および／またはイオウ原子が３００ｐｐｍ以上含有されていることを特徴とする摩擦帯電濾材。
粒子径０．３μｍのＮａＣｌ粒子を用いた粒子捕集効率が７３％以上である請求項１記載の摩擦帯電濾材。