JP6996080B2 - エレクトレット濾材の製造方法 - Google Patents
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Description
(1)本発明に係るエレクトレット濾材の製造方法は、多孔性誘電体シートに、有機化合物および遷移金属を含有する水溶液を、該水溶液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、次いで乾燥することを特徴とする。
(2)また、本発明に係るエレクトレット濾材の製造方法は、上記構成に加え、前記水溶液中の遷移金属の濃度が0.1~104ppmであることを特徴とする。
(3)また、本発明に係るエレクトレット濾材の製造方法は、上記構成に加え、前記水溶液中の有機化合物が少なくとも窒素原子を含有することを特徴とする。
(4)また、本発明に係るエレクトレット濾材の製造方法は、上記構成に加え、前記多孔性誘電体シートが体積抵抗率1014Ωcm以上の材料を少なくとも一種類以上含むことを特徴とする。
(5)また、本発明に係るエレクトレット濾材の製造方法は、上記構成に加え、前記多孔性誘電体シートがメルトブロー不織布であることを特徴とする。
(6)また、上記(1)~(5)のいずれか1つの製造方法で製造されたエレクトレット濾材も本発明の範囲に含まれる。
本実施形態のエレクトレット濾材の製造方法は、多孔性誘電体シートに、有機化合物および遷移金属を含有する水溶液を、該水溶液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、次いで乾燥することである。
なお、前記水溶液の多孔性誘電体シートへの接触について、水溶液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。
(噴射(接触)処理(エレクトレット化処理))
多孔性誘電体シートを通気度120cm3/cm2/秒の網状支持体(96メッシュ)に載せ、多孔性誘電体シートの上方1cmに位置する直径0.1mmφ、ピッチ0.6mmのノズルから、1MPaの圧力で水溶液の噴射処理を行った。なおベースとなる水は、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とし、その水に金属塩および有機化合物を添加し、所望の水溶液を得た。網状支持体の搬送速度を2m/分とし、ノズル直下の網状支持体の下方を1mAqの減圧状態とした。この処理をシートの表面(片面)について2回行った。その後多孔性誘電体シートを自然乾燥させた。
圧力損失(PD)は、エレクトレット濾材試料をダクト内に設置し、濾材通過線速度が10cm/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。
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、その平均値Dfs[μm]を求めた。
多孔性誘電体シートの材料であるメルトフローインデックス1000のポリプロピレン樹脂100重量部に対してIrganox1010を0.05重量部配合した樹脂を使用して、目付20g/m2、平均繊維径(Dfs)1.8μmのメルトブロー不織布を作製した。酢酸銅二水和物(ナカライテスク社製)、および、エチレンジアミン四酢酸二水素二ナトリウム二水和物(ナカライテスク社製、EDTA)を使用し、金属塩濃度1ppm、有機化合物濃度2ppmの濃度に調製した水溶液を用いて噴射処理を行い、自然乾燥させ、エレクトレット濾材を得た。この濾材の濾過特性を表1に示す。なお、実施例1で用いたポリプロピレン樹脂の体積抵抗率は、1016Ωcmであった。以下の実施例2~11、比較例1~7も同様である。
メルトフローインデックス1000のポリプロピレン樹脂100重量部に対してIrganox1010を0.05重量部配合した樹脂を使用して、目付20g/m2、平均繊維径(Dfs)1.8μmのメルトブロー不織布を作製した。酢酸銅二水和物(ナカライテスク社製)、および、エチレンジアミン四酢酸二水素二ナトリウム二水和物(ナカライテスク社製、EDTA)を使用し、金属塩濃度10ppm、有機化合物濃度20ppmの濃度に調製した水溶液を用いて噴射処理を行い、自然乾燥させ、エレクトレット濾材を得た。この濾材の濾過特性を表1に示す。
メルトフローインデックス1000のポリプロピレン樹脂100重量部に対してIrganox1010を0.05重量部配合した樹脂を使用して、目付20g/m2、平均繊維径(Dfs)1.8μmのメルトブロー不織布を作製した。酢酸銅二水和物(ナカライテスク社製)、および、エチレンジアミン四酢酸二水素二ナトリウム二水和物(ナカライテスク社製、EDTA)を使用し、金属塩濃度5000ppm、有機化合物濃度10000ppmの濃度に調製した水溶液を用いて噴射処理を行い、自然乾燥させ、エレクトレット濾材を得た。この濾材の濾過特性を表1に示す。
メルトフローインデックス1000のポリプロピレン樹脂100重量部に対してIrganox1010を0.05重量部配合した樹脂を使用して、目付20g/m2、平均繊維径(Dfs)1.8μmのメルトブロー不織布を作製した。塩化銅二水和物(ナカライテスク社製)、および、エチレンジアミン四酢酸二水素二ナトリウム二水和物(ナカライテスク社製、EDTA)を使用し、金属塩濃度8ppm、有機化合物濃度18ppmの濃度に調製した水溶液を用いて噴射処理を行い、自然乾燥させ、エレクトレット濾材を得た。この濾材の濾過特性を表1に示す。
メルトフローインデックス1000のポリプロピレン樹脂100重量部に対してキマソーブ944を0.3重量部配合した樹脂を使用して、目付20g/m2、平均繊維径(Dfs)1.6μmのメルトブロー不織布を作製した。塩化銅二水和物(ナカライテスク社製)、および、エチレンジアミン四酢酸二水素二ナトリウム二水和物(ナカライテスク社製、EDTA)を使用し、金属塩濃度8ppm、有機化合物濃度18ppmの濃度に調製した水溶液を用いて噴射処理を行い、自然乾燥させ、エレクトレット濾材を得た。この濾材の濾過特性を表1に示す。
メルトフローインデックス1000のポリプロピレン樹脂100重量部に対してIrganox1010を0.05重量部配合した樹脂を使用して、目付20g/m2、平均繊維径(Dfs)1.8μmのメルトブロー不織布を作製した。塩化鉄六水和物(ナカライテスク社製)、および、エチレンジアミン四酢酸二水素二ナトリウム二水和物(ナカライテスク社製、EDTA)を使用し、金属塩濃度14ppm、有機化合物濃度20ppmの濃度に調製した水溶液を用いて噴射処理を行い、自然乾燥させ、エレクトレット濾材を得た。この濾材の濾過特性を表1に示す。
メルトフローインデックス1000のポリプロピレン樹脂100重量部に対してIrganox1010を0.05重量部配合した樹脂を使用して、目付20g/m2、平均繊維径(Dfs)1.8μmのメルトブロー不織布を作製した。酢酸銅二水和物(ナカライテスク社製)、および、1,4-ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン(ナカライテスク社製、DABCO)を使用し、金属塩濃度10ppm、有機化合物濃度10ppmの濃度に調製した水溶液を用いて噴射処理を行い、自然乾燥させ、エレクトレット濾材を得た。この濾材の濾過特性を表1に示す。
メルトフローインデックス1000のポリプロピレン樹脂100重量部に対してIrganox1010を0.05重量部配合した樹脂を使用して、目付20g/m2、平均繊維径(Dfs)1.8μmのメルトブロー不織布を作製した。酢酸銅二水和物(ナカライテスク社製)、および、2,4,6-トリス(2-ピリジル)-1,3,5-トリアジン(和光純薬工業社製、TPTZ)を使用し、金属塩濃度10ppm、有機化合物濃度30ppmの濃度に調製した水溶液を用いて噴射処理を行い、自然乾燥させ、エレクトレット濾材を得た。この濾材の濾過特性を表1に示す。
メルトフローインデックス1000のポリプロピレン樹脂100重量部に対してIrganox1010を0.05重量部配合した樹脂を使用して、目付20g/m2、平均繊維径(Dfs)1.8μmのメルトブロー不織布を作製した。酢酸銅二水和物(ナカライテスク社製)、および、キマソーブ944(BASF社製)を使用し、金属塩濃度10ppm、有機化合物濃度10ppmの濃度に調製した水溶液を用いて噴射処理を行い、自然乾燥させ、エレクトレット濾材を得た。この濾材の濾過特性を表1に示す。
メルトフローインデックス1000のポリプロピレン樹脂100重量部に対してIrganox1010を0.05重量部配合した樹脂を使用して、目付20g/m2、平均繊維径(Dfs)1.8μmのメルトブロー不織布を作製した。塩化鉄六水和物(ナカライテスク社製)、および、キマソーブ944(BASF社製)を使用し、金属塩濃度10ppm、有機化合物濃度8ppmの濃度に調製した水溶液を用いて噴射処理を行い、自然乾燥させ、エレクトレット濾材を得た。この濾材の濾過特性を表1に示す。
メルトフローインデックス1000のポリプロピレン樹脂100重量部に対してIrganox1010を0.05重量部配合した樹脂を使用して、目付20g/m2、平均繊維径(Dfs)1.8μmのメルトブロー不織布を作製した。酢酸銅二水和物(ナカライテスク社製)、および、キマソーブ2020(BASF社製)を使用し、金属塩濃度10ppm、有機化合物濃度10ppmの濃度に調製した水溶液を用いて噴射処理を行い、自然乾燥させ、エレクトレット濾材を得た。この濾材の濾過特性を表1に示す。
メルトフローインデックス1000のポリプロピレン樹脂100重量部に対してIrganox1010を0.05重量部配合した樹脂を使用して、目付20g/m2、平均繊維径(Dfs)1.8μmのメルトブロー不織布を作製した。酢酸銅二水和物(ナカライテスク社製)を使用し、金属塩濃度10ppmに調製した水溶液を用いて噴射処理を行い、自然乾燥させ、エレクトレット濾材を得た。この濾材の濾過特性を表2に示す。
メルトフローインデックス1000のポリプロピレン樹脂100重量部に対してIrganox1010を0.05重量部配合した樹脂を使用して、目付20g/m2、平均繊維径(Dfs)1.8μmのメルトブロー不織布を作製した。塩化銅二水和物(ナカライテスク社製)を使用し、金属塩濃度8ppmに調製した水溶液を用いて噴射処理を行い、自然乾燥させ、エレクトレット濾材を得た。この濾材の濾過特性を表2に示す。
メルトフローインデックス1000のポリプロピレン樹脂100重量部に対してキマソーブ944を0.3重量部配合した樹脂を使用して、目付20g/m2、平均繊維径(Dfs)1.6μmのメルトブロー不織布を作製した。塩化銅二水和物(ナカライテスク社製)を使用し、金属塩濃度8ppmの濃度に調製した水溶液を用いて噴射処理を行い、自然乾燥させ、エレクトレット濾材を得た。この濾材の濾過特性を表2に示す。
メルトフローインデックス1000のポリプロピレン樹脂100重量部に対してIrganox1010を0.05重量部配合した樹脂を使用して、目付20g/m2、平均繊維径(Dfs)1.8μmのメルトブロー不織布を作製した。塩化鉄六水和物(ナカライテスク社製)を使用し、金属塩濃度14ppmの濃度に調製した水溶液を用いて噴射処理を行い、自然乾燥させ、エレクトレット濾材を得た。この濾材の濾過特性を表2に示す。
メルトフローインデックス1000のポリプロピレン樹脂100重量部に対してIrganox1010を0.05重量部配合した樹脂を使用して、目付20g/m2、平均繊維径(Dfs)1.8μmのメルトブロー不織布を作製した。塩化カルシウム二水和物(ナカライテスク社製)、および、エチレンジアミン四酢酸二水素二ナトリウム二水和物(ナカライテスク社製、EDTA)を使用し、金属塩濃度8ppm、有機化合物濃度20ppmの濃度に調製した水溶液を用いて噴射処理を行い、自然乾燥させ、エレクトレット濾材を得た。この濾材の濾過特性を表2に示す。
メルトフローインデックス1000のポリプロピレン樹脂100重量部に対してIrganox1010を0.05重量部配合した樹脂を使用して、目付20g/m2、平均繊維径(Dfs)1.8μmのメルトブロー不織布を作製した。エチレンジアミン四酢酸二水素二ナトリウム二水和物(ナカライテスク社製、EDTA)を使用し、有機化合物濃度20ppmの濃度に調製した水溶液を用いて噴射処理を行い、自然乾燥させ、エレクトレット濾材を得た。この濾材の濾過特性を表2に示す。
メルトフローインデックス1000のポリプロピレン樹脂100重量部に対してIrganox1010を0.05重量部配合した樹脂を使用して、目付20g/m2、平均繊維径(Dfs)1.8μmのメルトブロー不織布を作製した。キマソーブ944(BASF社製)を使用し、濃塩酸(ナカライテスク社製)を100ppm添加し、有機化合物濃度10ppmの濃度に調製した水溶液を用いて噴射処理を行い、自然乾燥させ、エレクトレット濾材を得た。この濾材の濾過特性を表2に示す。
Claims (5)
- 多孔性誘電体シートに、有機化合物および遷移金属を含有する水溶液を、該水溶液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、次いで乾燥する工程を含み、
前記水溶液中の遷移金属の濃度が0.1~10 4 ppmであり、かつ、前記水溶液中の有機化合物の濃度が2~10000ppmである、ことを特徴とする気体中の微粒子の捕捉に用いられるエレクトレット濾材の製造方法。 - 前記多孔性誘電体シートを網状支持体に載せて、前記水溶液の前記接触を噴射で行い、当該噴射と同時に前記網状支持体の下方を減圧状態にする、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の製造方法。
- 前記水溶液中の有機化合物が少なくとも窒素原子を含有す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の製造方法。
- 前記多孔性誘電体シートが体積抵抗率10 14 Ωcm以上の材料を少なくとも一種類以上含むことを特徴とする請求項1~3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。
- 前記多孔性誘電体シートがメルトブロー不織布であることを特徴とする請求項1~4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。
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