JP7130196B2 - Fibers for electret processing, nonwoven fabrics containing them, and air filters containing them - Google Patents

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Description

本開示は、エレクトレット加工用の繊維、当該繊維を含む不織布、当該不織布を含むエアフィルターに関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to fibers for electret processing, nonwoven fabrics comprising such fibers, and air filters comprising such nonwoven fabrics.

気体中の微細な浮遊物、例えば、大きさが0.5μm以下の粉塵、煙塵、花粉、ウイルスなどの微細な浮遊物を捕集することを目的として、帯電した不織布を利用したエアフィルターの開発が行われている。帯電した不織布(このような不織布は、帯電不織布、静電不織布とも呼ばれている)は、ポリプロピレン繊維やポリエステル繊維を主体とした各種不織布に対し、異なる材質の部材、例えばナイロン樹脂製のブラシで不織布の表面を擦り、摩擦により帯電させる摩擦帯電のほか、上記不織布を融点以下に加熱しながら、不織布表面にコロナ放電やプラズマ放電を施すことで不織布を帯電させるエレクトレット加工などにより製造することができる。
例えば、エレクトレット加工によって帯電させたエレクトレット不織布は、不織布を構成する繊維の直径や不織布の目付、厚さを適宜選択することで、微細な浮遊物を捕集する性能に優れるエアフィルターが得られるため、空気清浄機用フィルター、エアコン用フィルター、換気扇用フィルター、複写機や印刷機などで使用されるトナー除去フィルター、掃除機用フィルター、精密機器用フィルター、ポーレンフィルター、防塵用マスク、花粉防止用マスク、医療用マスクなどの各種マスクといった用途で使用されており、その改良も進められている(例えば、特許文献1)。
また、エアフィルター用の不織布を構成する繊維に特定の分子構造を有するソルビタン脂肪酸エステルやポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含む繊維処理剤を付着させることで、不織布の帯電性や捕集効率が向上することが知られている(例えば、特許文献2)。
Development of an air filter using electrically charged non-woven fabric for the purpose of collecting fine suspended matter in gas, for example, fine suspended matter with a size of 0.5 μm or less, smoke dust, pollen, viruses, etc. is being done. Charged non-woven fabrics (such non-woven fabrics are also called charged non-woven fabrics or electrostatic non-woven fabrics) are different types of non-woven fabrics mainly composed of polypropylene fibers and polyester fibers, and are made of different materials, such as nylon resin brushes. In addition to rubbing the surface of the nonwoven fabric and electrifying it by friction, it can be produced by electret processing in which the nonwoven fabric is charged by applying corona discharge or plasma discharge to the nonwoven fabric surface while heating the nonwoven fabric to a temperature below the melting point. .
For example, an electret nonwoven fabric charged by electret processing can be used as an air filter with excellent ability to collect fine suspended matter by appropriately selecting the diameter of the fibers that make up the nonwoven fabric, the basis weight of the nonwoven fabric, and the thickness. , filters for air purifiers, filters for air conditioners, filters for ventilation fans, filters for toner removal used in copiers and printers, filters for vacuum cleaners, filters for precision equipment, pollen filters, dust masks, pollen prevention masks , and various masks such as medical masks, and improvements are being made (for example, Patent Document 1).
In addition, by attaching a fiber treatment agent containing sorbitan fatty acid esters and polyoxyalkylene alkyl ethers having a specific molecular structure to the fibers constituting the nonwoven fabric for air filters, the chargeability and collection efficiency of the nonwoven fabric are improved. is known (for example, Patent Document 2).

特開2014-73443号公報JP 2014-73443 A 特開2006- 2329号公報JP-A-2006-2329

上記の各種エアフィルターとしてエレクトレット不織布を使用する場合、帯電処理を行った直後における帯電圧を始めとする帯電性能(帯電処理直後の帯電性能を「初期帯電性」と称す)に優れ、さらに捕集効率に優れることが求められている。 When electret non-woven fabric is used as the various air filters described above, it has excellent charging performance including charging voltage immediately after charging treatment (charging performance immediately after charging treatment is called "initial charging performance"), and Efficiency is required.

また、エアフィルターには高温環境下で使用するものがある。例えば、車両用、特に自動車用のエアフィルター(エアコン用フィルター、ポーレンフィルターなど)では、エンジンルームからの熱や、直射日光による熱によって、エアフィルターが80℃以上の環境に曝される場合がある。このような高温の状態では、エレクトレット不織布の帯電状態が知られていて、その改良が求められている。
そこで、本開示は、上記の問題に鑑み、初期帯電性、捕集効率などの性能に優れ、好ましくは高温環境下に曝された場合であっても、初期帯電性、捕集効率などの性能をより維持することができるエアフィルター、そのための不織布および繊維の提供を目的とする。
Some air filters are used in high temperature environments. For example, air filters for vehicles, especially automobiles (air conditioner filters, pollen filters, etc.) may be exposed to an environment of 80°C or higher due to heat from the engine room or direct sunlight. . It is known that electret nonwoven fabrics are charged at such high temperatures, and there is a demand for improvement thereof.
Therefore, in view of the above problems, the present disclosure has excellent performance such as initial chargeability and collection efficiency, and preferably performance such as initial chargeability and collection efficiency even when exposed to a high temperature environment. To provide an air filter, a nonwoven fabric and a fiber therefor, which can maintain the

本開示は、以下の「エレクトレット加工用の繊維」を提供する。
熱可塑性樹脂を含む繊維と、前記繊維に付着した繊維処理剤とを含む、エレクトレット加工用の繊維であり、
前記繊維処理剤は、前記繊維100質量部あたり、0.01質量部以上3質量部以下の割合で前記繊維に付着されていて、
前記繊維処理剤は、下記式(1):
HO-(AO)-H (1)
[式中、
Oは、オキシエチレン基、オキシプロピレン基およびオキシブチレン基からなる群から選ばれる少なくとも1種から構成されるオキシアルキレン基であり、
nは、前記AOの平均付加モル数を表し、96~1135である]
で表されるポリアルキレングリコールを含み、
前記ポリアルキレングリコールの数平均分子量(Mn)は、5000以上50000以下であり、
前記ポリアルキレングリコールは、前記繊維処理剤100質量部あたり、20質量部以上の割合で前記繊維処理剤に含まれる、
エレクトレット加工用の繊維である。
また、本開示は、上記繊維を含む「不織布」を提供する。さらに、本開示は、上記不織布を含む「エアフィルター」を提供する。
The present disclosure provides the following “fibers for electret processing”.
A fiber for electret processing, comprising a fiber containing a thermoplastic resin and a fiber treatment agent attached to the fiber,
The fiber treatment agent is attached to the fibers at a rate of 0.01 parts by mass or more and 3 parts by mass or less per 100 parts by mass of the fibers,
The fiber treatment agent has the following formula (1):
HO—(A 1 O) n —H (1)
[In the formula,
A 1 O is an oxyalkylene group composed of at least one selected from the group consisting of an oxyethylene group, an oxypropylene group and an oxybutylene group,
n represents the average number of added moles of A 1 O, and is 96 to 1135]
Including a polyalkylene glycol represented by
The number average molecular weight (Mn) of the polyalkylene glycol is 5000 or more and 50000 or less,
The polyalkylene glycol is contained in the fiber treatment agent at a rate of 20 parts by mass or more per 100 parts by mass of the fiber treatment agent.
Fiber for electret processing.
The present disclosure also provides a "nonwoven fabric" comprising the above fibers. Furthermore, the present disclosure provides an "air filter" including the above nonwoven fabric.

本開示によれば、初期帯電性、捕集効率などの性能に優れるエアフィルターが得られ、好ましくは高温環境下に曝された場合であっても、初期帯電性、捕集効率などの性能をより維持することができるエアフィルター、そのための不織布および繊維が得られる。 According to the present disclosure, it is possible to obtain an air filter that is excellent in performance such as initial chargeability and collection efficiency. Air filters, nonwovens and fibers therefor that are more durable are obtained.

異形断面複合繊維の例示的な概略断面図である。1 is an exemplary schematic cross-sectional view of a modified cross-section composite fiber; FIG. 他の異形断面複合繊維の例示的な概略断面図である。FIG. 10 is an exemplary schematic cross-sectional view of another modified cross-section conjugate fiber; 別の異形断面複合繊維の例示的な概略断面図である。FIG. 4 is an exemplary schematic cross-sectional view of another modified cross-section composite fiber; さらに別の異形断面複合繊維の例示的な概略断面図である。FIG. 10 is an exemplary schematic cross-sectional view of yet another modified cross-section composite fiber;

(エレクトレット加工用の繊維)
本開示は、以下にて詳しく説明する熱可塑性樹脂を含む繊維と、この繊維に付着した繊維処理剤とを含む、エレクトレット加工用の繊維に関する。本開示において、「エレクトレット加工用の繊維」とは、従来公知のエレクトレット加工によって帯電することのできる繊維または従来公知のエレクトレット加工によって帯電した状態の繊維を意味する(以下、略して「エレクトレット用繊維」または単に「繊維」とよぶ場合もある)。
(Fiber for electret processing)
FIELD OF THE DISCLOSURE The present disclosure relates to fibers for electret processing, comprising fibers comprising a thermoplastic resin, as described in detail below, and fiber treatment agents attached to the fibers. In the present disclosure, "fiber for electret processing" means a fiber that can be charged by a conventionally known electret processing or a fiber that is charged by a conventionally known electret processing (hereinafter abbreviated as "fiber for electret ” or simply “fiber”).

一般に、従来のエアフィルターには、メルトブローン不織布を始めとする長繊維不織布が使用され、さらに、繊維長が10~120mmの繊維を使用した短繊維不織布も使用されている。短繊維不織布は、例えば、カード法やエアレイ法で繊維をシート状の繊維ウェブにして製造するが、繊維同士が擦れて静電気が発生すると、生産性が悪化するため、原料となる繊維には静電気が発生しにくいことが求められる。そのため、短繊維不織布に使用する繊維には静電気の発生を抑えるため、繊維の表面に界面活性剤を含む繊維処理剤が付着している。 Conventional air filters generally use long-fiber nonwoven fabrics such as meltblown nonwoven fabrics, and short-fiber nonwoven fabrics using fibers with a fiber length of 10 to 120 mm. Short fiber nonwoven fabrics are manufactured by turning fibers into sheet-like fiber webs by, for example, carding or air laying. is required to be less likely to occur. Therefore, in order to suppress the generation of static electricity, a fiber treatment agent containing a surfactant is attached to the surface of the fibers used in the short fiber nonwoven fabric.

しかし、従来のアニオン系界面活性剤やノニオン系界面活性剤など各種界面活性剤を含む繊維処理剤が繊維の表面に残っている状態でエレクトレット加工などの帯電処理を行った場合、帯電処理の効果が阻害され、即ち、処理後の繊維が十分に帯電せず、初期帯電性の良好な不織布が得られにくいことがある。帯電処理の効果を高めるため、帯電処理を行う前に不織布もしくは繊維ウェブを水洗する、あるいは水流交絡不織布とすることで繊維処理剤を脱落させてから帯電処理を行うこともできるが、生産コストが増加する。 However, when electret treatment such as electret processing is performed while fiber treatment agents containing various surfactants such as conventional anionic surfactants and nonionic surfactants remain on the surface of the fiber, the effect of the electrification treatment is reduced. is hindered, that is, the treated fibers are not sufficiently charged, making it difficult to obtain a nonwoven fabric having good initial chargeability. In order to enhance the effect of the electrification treatment, the nonwoven fabric or fiber web may be washed with water before the electrification treatment, or the fiber treatment agent may be removed by forming a hydroentangled nonwoven fabric before the electrification treatment. To increase.

また、ニードルパンチ不織布やエアスルー不織布といった、嵩高性や柔軟性が求められる不織布は、上述した水洗処理や水流交絡処理を行うと、不織布の嵩が減少し、柔軟性も低下する。また、これらの不織布に対してエレクトレット加工を行う場合、繊維に使用されている繊維処理剤は、繊維ウェブを製造する工程で静電気の発生を抑えることに加え、エレクトレット加工を行うときは、その効果を阻害せず、十分な初期帯電性が得られることが求められる。 In addition, nonwoven fabrics such as needle-punched nonwoven fabrics and air-through nonwoven fabrics that require bulkiness and flexibility are reduced in bulk and softness when subjected to the above-described water washing treatment and hydroentanglement treatment. In addition, when electret processing is performed on these nonwoven fabrics, the fiber treatment agent used in the fibers suppresses the generation of static electricity in the process of manufacturing the fiber web. It is required that sufficient initial chargeability be obtained without impairing the chargeability.

そこで、本発明のエレクトレット用繊維は、繊維処理剤として、特定の数平均分子量を有するポリアルキレングリコールを繊維に付着させることを特徴の一つとして含む。これにより、例えば、当該繊維から繊維ウェブを製造する際、静電気の発生を抑えることができる。また、エレクトレット加工を行う直前、あるいはエレクトレット加工中に当該繊維を含む繊維集合物を加熱することで、上記ポリアルキレングリコールが繊維の内部に浸透し得るため、繊維表面に存在する繊維処理剤の量が減少し、その後のエレクトレット加工によって、当該繊維集合物に対して十分な初期帯電性を付与することができる。 Therefore, the electret fiber of the present invention includes, as one of the characteristics, that a polyalkylene glycol having a specific number average molecular weight is attached to the fiber as a fiber treatment agent. Thereby, for example, when producing a fibrous web from the fibers, the generation of static electricity can be suppressed. In addition, by heating the fiber assembly containing the fibers immediately before electret processing or during electret processing, the polyalkylene glycol can permeate into the fibers, so the amount of fiber treatment agent present on the fiber surface is reduced, and sufficient initial chargeability can be imparted to the fiber assembly by subsequent electret processing.

加えて、このようなポリアルキレングリコールは、繊維の内部に浸透した場合、熱などの影響により再溶出しにくいため、エレクトレット加工を行った繊維集合物を高温環境下にさらしても、帯電性能が低下しにくいものとなる。 In addition, when such polyalkylene glycol penetrates into the fiber, it is difficult to re-elute due to the influence of heat, etc., so even if the electret-processed fiber aggregate is exposed to a high-temperature environment, the charging performance is maintained. It becomes difficult to decrease.

繊維処理剤は、繊維100質量部あたり、例えば0.01質量部以上3質量部以下、好ましくは0.03質量部以上2質量部以下、より好ましくは0.05質量部以上1質量部以下の割合で繊維に付着されている(ここで、繊維処理剤中に含まれる溶媒の質量部は考慮しない)。繊維の付着量が上記の範囲内であると、得られた繊維を、カード機を使用して繊維ウェブとする際の工程性(繊維のカード通過性)に優れるだけでなく、繊維から脱落した繊維処理剤によって、生産ラインが汚染されにくいなどの利点が得られる。また、繊維に対する繊維処理剤の付着量をより適切にすることができ、帯電処理の効率が、より維持され、初期帯電性が、より維持され得る。
本開示において、繊維に対する繊維処理剤の付着量は、以下にて詳細に記載する実施例に記載の測定方法で測定することができる付着量の値を意味する。
The fiber treatment agent is used in an amount of, for example, 0.01 to 3 parts by mass, preferably 0.03 to 2 parts by mass, more preferably 0.05 to 1 part by mass, per 100 parts by mass of fibers. (Here, the weight part of the solvent contained in the fiber treatment agent is not taken into account). When the amount of attached fiber is within the above range, the resulting fiber is not only excellent in processability (cardability of fiber) when forming a fiber web using a carding machine, but also does not fall off from the fiber. Textile treatment agents provide advantages such as less contamination of the production line. In addition, the amount of the fiber treatment agent attached to the fibers can be made more appropriate, the efficiency of the electrification treatment can be more maintained, and the initial electrification property can be more maintained.
In the present disclosure, the adhesion amount of the fiber treatment agent to fibers means the value of the adhesion amount that can be measured by the measurement method described in the examples described in detail below.

なお、本開示のエレクトレット用繊維は、以下にて詳しく説明する通り、繊維集合物、なかでも特に不織布とすることができ、かかる不織布を含むエアフィルターは、エレクトレット加工による帯電直後に優れた帯電性、捕集効率などの性能を示し、さらに帯電後に高温環境下(例えば、80℃以上)に曝された場合であっても、その帯電直後の優れた帯電性、捕集効率などの性質を十分に維持することができることを特徴とする(以下、「エレクトレット不織布」とよぶ場合もある)。 As will be described in detail below, the electret fiber of the present disclosure can be a fiber aggregate, especially a nonwoven fabric, and an air filter containing such a nonwoven fabric has excellent charging properties immediately after charging by electret processing. , collection efficiency, etc., and even when exposed to a high temperature environment (e.g., 80 ° C. or higher) after charging, properties such as excellent chargeability and collection efficiency immediately after charging are sufficiently maintained. (hereinafter sometimes referred to as "electret nonwoven fabric").

・繊維処理剤
本開示において、繊維処理剤は、主成分として、例えば、下記式(1):
HO-(AO)-H (1)
[式中、
Oは、オキシエチレン基(EO)、オキシプロピレン基(PO)およびオキシブチレン基(BO)からなる群から選ばれる少なくとも1種から構成されるオキシアルキレン基であり、
nは、前記AOの平均付加モル数を表し、例えば96~1135、好ましくは190~900、より好ましくは280~790、特に好ましくは375~725、最も好ましくは465~720である。]
で表されるポリアルキレングリコールを含む。
- Fiber treatment agent In the present disclosure, the fiber treatment agent has, as a main component, for example, the following formula (1):
HO—(A 1 O) n —H (1)
[In the formula,
A 1 O is an oxyalkylene group composed of at least one selected from the group consisting of an oxyethylene group (EO), an oxypropylene group (PO) and an oxybutylene group (BO),
n represents the average number of added moles of A 1 O, for example 96-1135, preferably 190-900, more preferably 280-790, particularly preferably 375-725, most preferably 465-720. ]
Including polyalkylene glycol represented by.

上記ポリアルキレングリコールは、市販品を使用してもよいし、当業者に周知のポリアルキレングリコールの合成方法に従って別途に合成してもよい。 The above polyalkylene glycol may be a commercially available product, or may be synthesized separately according to a polyalkylene glycol synthesis method well known to those skilled in the art.

上記ポリアルキレングリコールを含む繊維処理剤を使用することで、本発明のエレクトレット用繊維は、当該繊維を含む繊維集合物に対し、エレクトレット加工を行うことで初期帯電性の高い繊維集合物が得られるだけでなく、特に高温環境下(例えば、80℃以上)に当該繊維集合物が曝された際の帯電性の低下を抑制することができる。 By using the fiber treatment agent containing the above polyalkylene glycol, the electret fiber of the present invention can be obtained by subjecting the fiber aggregate containing the fiber to electret processing to obtain a fiber aggregate having high initial chargeability. In addition, it is possible to suppress the deterioration of chargeability when the fiber assembly is exposed to a high temperature environment (for example, 80° C. or higher).

ここで、従来のアニオン系界面活性剤やノニオン系界面活性剤など各種界面活性剤を使用した一般的な繊維処理剤は、帯電処理に対し、その効果を阻害する傾向がある。すなわち、一般的な繊維処理剤が繊維表面に残存した状態で帯電処理を行っても、帯電処理後の繊維集合物では、その初期帯電性は良好でないことが多い。
しかし、本開示の繊維には、上記式(1)で表されるポリアルキレングリコールを主成分とする繊維処理剤が付着している。上記ポリアルキレングリコールがオキシアルキレン基(AO)を含むことから、繊維に付着した状態で加熱されると、繊維を構成する熱可塑性樹脂に当該ポリアルキレングリコールが浸透する傾向がある。
本開示の繊維を繊維ウェブあるいは不織布などの繊維集合物として、熱処理を行うと、上記ポリアルキレングリコールの大部分が熱可塑性樹脂の内部に浸透し得るため、繊維表面に存在する繊維処理剤の量が大幅に低下し得る。すなわち、本開示の繊維は、当該繊維を含む繊維集合物に対し、帯電処理を行う前、もしくは帯電処理と同時に熱処理を行うと、ポリアルキレングリコールの熱可塑性樹脂の内部への浸透により、繊維表面に残存する繊維処理剤の量が大幅に低下し得る。この状態でエレクトレット加工など帯電処理を行うと、繊維表面に残存する繊維処理剤(ポリアルキレングリコール)の量が少ないため、帯電処理が効率よく行われ、初期帯電性の高い繊維集合物が得られる。
また、本開示の繊維の表面に付着しているポリアルキレングリコールは、オキシアルキレン基(AO)の平均付加モル数(n)が96~1135であるため、比較的分子量が大きく、分子鎖の長いポリアルキレングリコールである。このようなポリアルキレングリコールは、液体状になったときの粘度が高く、流動性が低いと考えられる。加えて、分子量が大きいことから、熱可塑性樹脂との親和性が高いと推測され、一度、熱可塑性樹脂の内部に浸透したポリアルキレングリコールは、外部の温度が高温になっても繊維表面への再溶出(繊維表面への再溶出は、一般には「ブリードアウト」と称される)が発生しにくくなり、帯電性不織布の帯電性能が、高温環境下の繊維集合物においても低下しにくくなる、と考えられる。このような理由から、本開示の繊維は、上述の優れた効果を奏すると考えられるが、このような理由によって、本発明は何ら制限されることはない。
Here, general fiber treatment agents using various surfactants such as conventional anionic surfactants and nonionic surfactants tend to inhibit the effect of electrification treatment. That is, even if electrification treatment is performed in a state in which a general fiber treatment agent remains on the fiber surface, the initial electrification property of the fiber assembly after electrification treatment is often not good.
However, the fibers of the present disclosure are attached with a fiber treatment agent containing polyalkylene glycol represented by the above formula (1) as a main component. Since the polyalkylene glycol contains an oxyalkylene group (A 1 O), the polyalkylene glycol tends to permeate into the thermoplastic resin constituting the fiber when heated in a state attached to the fiber.
When the fibers of the present disclosure are used as a fiber aggregate such as a fiber web or non-woven fabric and subjected to heat treatment, most of the polyalkylene glycol can penetrate into the interior of the thermoplastic resin, so the amount of fiber treatment agent present on the fiber surface can be significantly reduced. That is, the fiber of the present disclosure is subjected to heat treatment before the charging treatment or at the same time as the charging treatment for the fiber assembly containing the fiber, and the polyalkylene glycol permeates the thermoplastic resin to the fiber surface. can significantly reduce the amount of fiber treatment remaining in the When charging treatment such as electret processing is performed in this state, since the amount of the fiber treatment agent (polyalkylene glycol) remaining on the fiber surface is small, the charging treatment is performed efficiently, and a fiber aggregate with high initial chargeability can be obtained. .
In addition, the polyalkylene glycol attached to the surface of the fiber of the present disclosure has a relatively large molecular weight and a molecular chain is a long polyalkylene glycol. Such polyalkylene glycols are considered to have high viscosity and low fluidity when liquefied. In addition, due to its large molecular weight, it is presumed that it has a high affinity with thermoplastic resins. Re-elution (re-elution to the fiber surface is generally referred to as "bleed-out") is less likely to occur, and the charging performance of the chargeable nonwoven fabric is less likely to decrease even in a fiber aggregate in a high-temperature environment. it is conceivable that. For these reasons, the fibers of the present disclosure are believed to exhibit the excellent effects described above, but the present invention is not limited by these reasons.

上記ポリアルキレングリコールは、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシドなどのホモポリマー(単独重合体)であっても、コポリマー(共重合体)であってもよい。コポリマーの場合、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシドおよび/またはブチレンオキシドの共重合体であってもよい。また、ポリアルキレングリコールが共重合体であるとき、当該ポリアルキレングリコールは、ランダム重合体またはブロック重合体のいずれであってもよい。従って、上記式(1)のAOにおいて、オキシエチレン基、オキシプロピレン基および/またはオキシブチレン基の付加形式は、それぞれランダム状であっても、ブロック状であってもよい。また、AOの繰り返しの様式に特に制限はなく、あらゆる付加形式が含まれる。 The polyalkylene glycol may be, for example, a homopolymer (homopolymer) such as ethylene oxide or propylene oxide, or a copolymer (copolymer). In the case of copolymers, they may be, for example, copolymers of ethylene oxide, propylene oxide and/or butylene oxide. Moreover, when the polyalkylene glycol is a copolymer, the polyalkylene glycol may be either a random polymer or a block polymer. Therefore, in A 1 O of formula (1), the addition form of the oxyethylene group, oxypropylene group and/or oxybutylene group may be random or block. Also, there is no particular limitation on the repeating pattern of A 1 O, and all addition forms are included.

「オキシエチレン基」の「エチレン基」は、-CH-CH-を表す。
オキシエチレン基は、繰り返し単位の総数(上記平均付加モル数n)に対して、例えば50%以上100%以下、好ましくは60%以上95%以下、より好ましくは70%以上90%以下、特に好ましくは75%以上85%以下、最も好ましくは77%以上83%以下の割合で含まれる。本発明のエレクトレット加工用の繊維において、繊維に付着している繊維処理剤に含まれるポリアルキレングリコールには、オキシエチレン基が存在することが好ましい。
The “ethylene group” of the “oxyethylene group” represents —CH 2 —CH 2 —.
The oxyethylene group accounts for, for example, 50% or more and 100% or less, preferably 60% or more and 95% or less, more preferably 70% or more and 90% or less, and particularly preferably is contained at a ratio of 75% or more and 85% or less, most preferably 77% or more and 83% or less. In the electret processing fiber of the present invention, the polyalkylene glycol contained in the fiber treatment agent attached to the fiber preferably has an oxyethylene group.

「オキシプロピレン基」の「プロピレン基」は、直鎖または分岐であってよく、-CH-CH-CH-、-CH(CH)-CH-、-CH-CH(CH)-および-CH(CHCH)-を含む。
オキシプロピレン基は、存在していても、存在していなくてもよく、繰り返し単位の総数(上記平均付加モル数n)に対して、例えば0%以上50%以下、好ましくは5%以上40%以下、より好ましくは10%以上30%以下、特に好ましくは15%以上25%以下、最も好ましくは17%以上23%以下の割合で含まれる。本発明のエレクトレット加工用の繊維において、繊維に付着している繊維処理剤に含まれるポリアルキレングリコールには、オキシプロピレン基が存在していることが好ましく、上記オキシエチレン基とともに存在していることが特に好ましい。
The “propylene group” of the “oxypropylene group” may be linear or branched and may be —CH 2 —CH 2 —CH 2 —, —CH(CH 3 )—CH 2 —, —CH 2 —CH(CH 3 )- and -CH(CH 2 CH 3 )-.
The oxypropylene group may or may not be present, and is, for example, 0% or more and 50% or less, preferably 5% or more and 40%, based on the total number of repeating units (the average addition mole number n). Below, more preferably 10% or more and 30% or less, particularly preferably 15% or more and 25% or less, and most preferably 17% or more and 23% or less. In the electret processing fiber of the present invention, the polyalkylene glycol contained in the fiber treatment agent attached to the fiber preferably contains an oxypropylene group, and is present together with the oxyethylene group. is particularly preferred.

「オキシブチレン基」は、直鎖または分岐であってよく、-CH-CH-CH-CH-、-CH(CH)-CH-CH-、-CH-CH(CH)-CH-、-CH-CH-CH(CH)-、-CH(CHCH)-CH-、-CH-CH(CHCH)-、-CH(CH)-CH(CH)-、-C(CH-CH-および-CH-C(CH-、-CH(CH(CH)-を含む。
オキシブチレン基は、存在していても、存在していなくてもよく、繰り返し単位の総数(上記平均付加モル数n)に対して、例えば0%以上10%以下、好ましくは0%以上8%以下、より好ましくは0%以上5%以下、特に好ましくは0%以上3%以下の割合で含まれる。本発明のエレクトレット加工用の繊維において、繊維に付着している繊維処理剤に含まれるポリアルキレングリコールには、オキシブチレン基が存在していないことが好ましい。
An “oxybutylene group” may be linear or branched and may be —CH 2 —CH 2 —CH 2 —CH 2 —, —CH(CH 3 )—CH 2 —CH 2 —, —CH 2 —CH( CH 3 )-CH 2 -, -CH 2 -CH 2 -CH(CH 3 )-, -CH(CH 2 CH 3 )-CH 2 -, -CH 2 -CH(CH 2 CH 3 )-, -CH Including (CH 3 )-CH(CH 3 )-, -C(CH 3 ) 2 -CH 2 - and -CH 2 -C(CH 3 ) 2 -, -CH(CH(CH 3 ) 2 )-.
The oxybutylene group may or may not be present, and is, for example, 0% or more and 10% or less, preferably 0% or more and 8%, based on the total number of repeating units (the average number of added moles n). Below, more preferably 0% or more and 5% or less, particularly preferably 0% or more and 3% or less. In the electret processing fiber of the present invention, it is preferable that the polyalkylene glycol contained in the fiber treatment agent adhered to the fiber does not have an oxybutylene group.

ここで、上記式(1)のAOにおいて、オキシエチレン基、オキシプロピレン基およびオキシブチレン基の総数は、繰り返し単位の総数(上記平均付加モル数n)に対して、100%を超えない。 Here, in A 1 O of the above formula (1), the total number of oxyethylene groups, oxypropylene groups and oxybutylene groups does not exceed 100% with respect to the total number of repeating units (average added mole number n). .

上記式(1)において、AOは、オキシエチレン基およびオキシプロピレン基からなる群から選ばれる少なくとも1種から構成されるオキシアルキレン基であることが好ましく、AOは、オキシエチレン基およびオキシプロピレン基の両方を含むことがより好ましい。AOは、オキシエチレン基およびオキシプロピレン基からなることが特に好ましい。これらの場合、nは、例えば100~1135、好ましくは100~1120、より好ましくは200~895、さらにより好ましくは300~785、特に好ましくは400~715、最も好ましくは500~710である。 In the above formula (1), A 1 O is preferably an oxyalkylene group composed of at least one selected from the group consisting of an oxyethylene group and an oxypropylene group, and A 1 O is an oxyethylene group and More preferably, it contains both oxypropylene groups. A 1 O particularly preferably consists of an oxyethylene group and an oxypropylene group. In these cases, n is for example 100-1135, preferably 100-1120, more preferably 200-895, even more preferably 300-785, particularly preferably 400-715, most preferably 500-710.

上記AOが、オキシエチレン基およびオキシプロピレン基の両方を含む場合、オキシエチレン基は、繰り返し単位の総数(上記平均付加モル数n)に対して、例えば50%以上100%未満、好ましくは60%以上95%以下、より好ましくは70%以上90%以下、特に好ましくは75%以上85%以下、最も好ましくは77%以上83%以下の割合で含まれる。
また、オキシプロピレン基は、繰り返し単位の総数(上記平均付加モル数n)に対して、0%超50%以下、好ましくは5%以上40%以下、より好ましくは10%以上30%以下、特に好ましくは15%以上25%以下、最も好ましくは17%以上23%以下の割合で含まれる。上記AOが、オキシエチレン基およびオキシプロピレン基の両方を含む場合において、繰り返し単位の総数に対するオキシエチレン基の割合や、繰り返し単位の総数に対するオキシプロピレン基の割合が上記の範囲内であると、上記AOで表されるポリアルキレングリコールの繰り返し部分において、親水性、疎水性のバランスが取れることで、かかるポリアルキレングリコールが付着した繊維のカード通過性が良好になるだけでなく、上記ポリアルキレングリコールを付着させた繊維に対し、帯電処理を行った時の初期帯電性や、帯電性能の高温耐久性などが向上しやすくなる、などの効果が得られる。
When the A 1 O contains both an oxyethylene group and an oxypropylene group, the oxyethylene group is, for example, 50% or more and less than 100%, preferably It is contained at a ratio of 60% to 95%, more preferably 70% to 90%, particularly preferably 75% to 85%, and most preferably 77% to 83%.
In addition, the oxypropylene group is more than 0% and 50% or less, preferably 5% or more and 40% or less, more preferably 10% or more and 30% or less, with respect to the total number of repeating units (the average added mole number n), especially It is preferably contained at a ratio of 15% or more and 25% or less, most preferably 17% or more and 23% or less. When the above A 1 O contains both an oxyethylene group and an oxypropylene group, the ratio of the oxyethylene group to the total number of repeating units and the ratio of the oxypropylene group to the total number of repeating units are within the above ranges. , In the repeating portion of the polyalkylene glycol represented by the above A 1 O, by maintaining a balance between hydrophilicity and hydrophobicity, not only the card passability of the fiber to which such polyalkylene glycol is attached is improved, but also the above It is possible to obtain effects such as the initial chargeability of the fiber to which the polyalkylene glycol is adhered and the high-temperature durability of the chargeability when the charge treatment is performed, and the like.

上記AOが、オキシエチレン基(EO)およびオキシプロピレン基(PO)の両方を含む場合、EO/POの比(質量/質量)は、例えば44/56~98/2、好ましくは54/46~93/7、より好ましくは64/36~88/12、特に好ましくは70/30~81/19、最も好ましくは71/29~78.5/21.5である。
また、EO/POの比(モル/モル)は、例えば50/50~99/1、好ましくは60/40~95/5、より好ましくは70/30~90/10、特に好ましくは75/25~85/15、最も好ましくは77/23~83/17である。上記の範囲内であると、上記AOが、オキシエチレン基およびオキシプロピレン基の両方を含む場合において、オキシエチレン基とオキシプロピレン基のバランスが取れる、すなわち、親水性の傾向が比較的強いオキシエチレン基と、このオキシエチレン基よりも疎水性の傾向が強いオキシプロピレン基のバランスが取れることで、かかるポリアルキレングリコールが付着した繊維のカード通過性が良好になるだけでなく、繊維表面に付着したポリアルキレングリコールの繊維内部への潜り込み(繊維内部へのポリアルキレングリコールの浸透)が発生しやすくなり、帯電処理の効率や、初期帯電性などが向上しやすくなる。
加えて、上記ポリアルキレングリコールが、オキシエチレン基と比べて疎水性の傾向が強いと考えられるオキシプロピレン基を有することで、繊維を構成する熱可塑性樹脂の分子(例えばポリプロピレン分子)との結びつきが強められ、繊維内部に浸透したポリアルキレングリコールが、熱によって繊維表面に再溶出(ブリードアウト)しにくくなり、帯電性能の高温耐久性が向上しやすくなる、などの効果が得られる。
When the A 1 O contains both an oxyethylene group (EO) and an oxypropylene group (PO), the EO/PO ratio (mass/mass) is, for example, 44/56 to 98/2, preferably 54/ 46 to 93/7, more preferably 64/36 to 88/12, particularly preferably 70/30 to 81/19, most preferably 71/29 to 78.5/21.5.
The EO/PO ratio (mol/mol) is, for example, 50/50 to 99/1, preferably 60/40 to 95/5, more preferably 70/30 to 90/10, particularly preferably 75/25. ~85/15, most preferably 77/23 to 83/17. Within the above range, when the above A 1 O contains both an oxyethylene group and an oxypropylene group, the oxyethylene group and the oxypropylene group are balanced, that is, the hydrophilicity tends to be relatively strong. By maintaining a balance between the oxyethylene group and the oxypropylene group, which tends to be more hydrophobic than the oxyethylene group, not only does the card passability of the fiber to which such polyalkylene glycol is attached improve, but also the fiber surface The adhering polyalkylene glycol is likely to penetrate into the interior of the fiber (penetration of the polyalkylene glycol into the interior of the fiber), and the efficiency of charging treatment, initial charging property, and the like are likely to be improved.
In addition, the polyalkylene glycol has an oxypropylene group, which is considered to have a stronger tendency to be more hydrophobic than an oxyethylene group, so that the thermoplastic resin molecules that make up the fiber (for example, polypropylene molecules) are bound together. The polyalkylene glycol that has been strengthened and permeated into the fibers is less likely to bleed out to the surface of the fibers due to heat, and the high-temperature durability of charging performance is likely to be improved.

上記式(1)のポリアルキレングリコールは、例えば、下記式(2)で表すこともでき、ランダム重合体またはブロック重合体のいずれであってもよい、ポリアルキレングリコールが含まれる。
HO-(EO)-(PO)-(BO)-H (2)
[式中、
EOは、上記定義のオキシエチレン基を表し、
POは、上記定義のオキシプロピレン基を表し、
BOは、上記定義のオキシブチレン基を表し、
xは、48~1135、好ましくは120~845、より好ましくは215~690、特に好ましくは315~615、最も好ましくは410~585を表し、
yは、0~490、好ましくは12~320、より好ましくは30~215、特に好ましくは60~170、最も好ましくは90~155を表し、
zは、0~106、好ましくは0~65、より好ましくは0~35、特に好ましくは0~20を表し、
x、yおよびzの合計が、例えば96~1135、好ましくは190~900、より好ましくは280~790、特に好ましくは375~725、最も好ましくは465~720である]
The polyalkylene glycol of formula (1) above can also be represented, for example, by the following formula (2), and includes polyalkylene glycols that may be either random polymers or block polymers.
HO—(EO) x —(PO) y —(BO) z —H (2)
[In the formula,
EO represents an oxyethylene group as defined above,
PO represents an oxypropylene group as defined above,
BO represents an oxybutylene group as defined above,
x represents 48 to 1135, preferably 120 to 845, more preferably 215 to 690, particularly preferably 315 to 615, most preferably 410 to 585,
y represents 0 to 490, preferably 12 to 320, more preferably 30 to 215, particularly preferably 60 to 170, most preferably 90 to 155;
z represents 0 to 106, preferably 0 to 65, more preferably 0 to 35, particularly preferably 0 to 20;
The sum of x, y and z is, for example, 96 to 1135, preferably 190 to 900, more preferably 280 to 790, particularly preferably 375 to 725, most preferably 465 to 720]

上記式(2)のポリアルキレングリコールにおいても、BO(オキシブチレン基)は、存在しないことが好ましく、EOおよびPOの両方が存在することがより好ましく、EOおよびPOからなることが特に好ましい。その場合、EO/POの比(質量/質量)およびEO/POの比(モル/モル)は、いずれも、上記の通りである。 Also in the polyalkylene glycol of the above formula (2), BO (oxybutylene group) is preferably absent, more preferably both EO and PO are present, and particularly preferably composed of EO and PO. In that case, both the EO/PO ratio (mass/mass) and the EO/PO ratio (mol/mol) are as described above.

尚、本開示では、上記のEO/POの比は、H-NMR(プロトン核磁気共鳴とも称される)での測定により、ポリアルキレングリコール中に含まれる直鎖および/または分岐のアルキレン部分の水素のピーク積分比から計算して求めることができる。計算の例については、以下の実施例にて示す。 In the present disclosure, the above EO/PO ratio is determined by measurement with 1 H-NMR (also referred to as proton nuclear magnetic resonance), and linear and/or branched alkylene moieties contained in the polyalkylene glycol. can be obtained by calculating from the hydrogen peak integration ratio of . Examples of calculations are provided in the examples below.

本開示のポリアルキレングリコールの数平均分子量(Mn)は、例えば5000以上50000以下、好ましくは10000以上40000以下、より好ましくは15000以上35000以下、特に好ましくは20000以上32000以下、最も好ましくは25000以上32000以下である。Mnが、上記範囲内であると、ポリアルキレングリコールの粘度が適度なものになり、本開示の繊維の生産性が向上する。加えてポリアルキレングリコールの分子サイズが比較的大きなものとなるため、このようなポリアルキレングリコールが繊維内部に取り込まれた場合、容易には樹脂内部からブリードアウトしにくいため、結果的に高温雰囲気下で耐久性が向上する、などの効果が得られる。 The number average molecular weight (Mn) of the polyalkylene glycol of the present disclosure is, for example, 5000 or more and 50000 or less, preferably 10000 or more and 40000 or less, more preferably 15000 or more and 35000 or less, particularly preferably 20000 or more and 32000 or less, most preferably 25000 or more and 32000 or less. It is below. When Mn is within the above range, the viscosity of the polyalkylene glycol is moderate, and the productivity of the fiber of the present disclosure is improved. In addition, since the molecular size of polyalkylene glycol is relatively large, when such polyalkylene glycol is incorporated into the fiber, it is difficult to bleed out from the inside of the resin. It is possible to obtain effects such as improved durability.

本開示のポリアルキレングリコールの重量平均分子量(Mw)は、例えば6000以上60000以下、好ましくは12000以上48000以下、より好ましくは18000以上42000以下、特に好ましくは24000以上38500以下、最も好ましくは30000以上38500以下である。Mwが、上記範囲内であると、上記数平均分子量の好ましい範囲で得られた効果と同様の効果が得られる。 The weight average molecular weight (Mw) of the polyalkylene glycol of the present disclosure is, for example, 6000 or more and 60000 or less, preferably 12000 or more and 48000 or less, more preferably 18000 or more and 42000 or less, particularly preferably 24000 or more and 38500 or less, most preferably 30000 or more and 38500 or less. It is below. When Mw is within the above range, the same effects as those obtained with the above preferred range of number average molecular weight can be obtained.

本開示において、Mn、Mwは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定した値(標準ポリスチレン換算分子量)を意味する。Mn、Mwの測定方法の詳細については、実施例にて示す。 In the present disclosure, Mn and Mw mean values (standard polystyrene equivalent molecular weight) measured by gel permeation chromatography (GPC). Details of the method for measuring Mn and Mw are shown in Examples.

本開示のポリアルキレングリコールは、繊維処理剤100質量部あたり、例えば20質量部以上、好ましくは40質量部以上、より好ましくは50質量部以上、特に好ましくは70質量部以上、最も好ましくは80質量部以上の割合で繊維処理剤に含まれる(ここで、繊維処理剤中に含まれ得る溶媒の質量部は考慮しない)。上記の範囲内であると、繊維表面に付着、またはその一部が繊維内部に浸透する繊維処理剤の主成分であるポリアルキレングリコールが、適度な流動性を有し、繊維内部に浸透した場合、加熱されてもブリードアウトしにくい高分子量のポリアルキレングルコールとなるため、この繊維処理剤が付着している繊維の初期帯電性および高温雰囲気下に曝された際の帯電性能が維持されやすくなる。繊維処理剤に含まれるポリアルキレングリコールの上限は、特に限定されないため、繊維処理剤100質量部あたり90質量部以下でもよいし、95質量部以下でもよいし、100質量部、すなわち繊維処理剤の有効成分(水などの溶媒以外の成分)が、実質的に全て当該ポリアルキレングリコールからなる繊維処理剤であってもよい。このとき、繊維処理剤は、実質的に当該ポリアルキレングリコールである。 The polyalkylene glycol of the present disclosure is, for example, 20 parts by mass or more, preferably 40 parts by mass or more, more preferably 50 parts by mass or more, particularly preferably 70 parts by mass or more, and most preferably 80 parts by mass per 100 parts by mass of the fiber treatment agent. part or more in the fiber treatment agent (here, parts by mass of the solvent that may be contained in the fiber treatment agent are not taken into account). If it is within the above range, the polyalkylene glycol, which is the main component of the fiber treatment agent that adheres to the fiber surface or partially penetrates into the fiber, has an appropriate fluidity and penetrates into the fiber. , the high-molecular-weight polyalkylene glycol is hard to bleed out even when heated, so that the initial electrification of the fiber to which this fiber treatment agent is attached and the electrification performance when exposed to a high-temperature atmosphere are easily maintained. Become. The upper limit of the polyalkylene glycol contained in the fiber treatment agent is not particularly limited. It may be a fiber treatment agent in which the active ingredients (components other than the solvent such as water) are substantially all composed of the polyalkylene glycol. At this time, the fiber treatment agent is substantially the polyalkylene glycol.

繊維処理剤の他の成分および溶媒などについては特に制限はなく、一般の熱可塑性樹脂を含む繊維用の繊維処理剤に通常配合され得る成分および溶媒などを適宜使用することができる。
一般的な繊維処理剤に含まれ得る、当該ポリアルキレングリコール以外の他の成分としては、界面活性剤、例えば、サルフェート型(例えば、アルキルサルフェート)、スルホネート型(例えば、パラフィン(アルカン)スルホネート)、カルボン酸型(例えば、脂肪酸塩)、およびホスフェート型(例えば、POEアルキル(C~C24)ホスフェート、アルキルホスフェート)などのアニオン系界面活性剤;アンモニウム型(例えば、アルキルトリメチルアンモニウムクロライド(C~C24))、ベンザルコニウム型(例えば、アルキルジメチルベンザルコニウムクロライド(C~C24))、およびアルキルアミン型(例えば、モノメチルアミン塩酸塩、ジメチルアミン塩酸塩、トリメチルアミン塩酸塩)などのカチオン系界面活性剤;ベタイン型(例えば、ジアルキル(C~C24)ジアミノエチルベタイン、アルキル(C~C24)ジメチルベンジルベタイン)、アルキルアミンオキサイド型(例えば、アルキル(C~C24)ジメチルアミンNオキシド)、脂肪酸アミドプロピルベタイン型、アミノ酸型(例えば、アルキル(C~C24)グルタミン酸塩)、およびグリシン型(例えば、ジアルキル(C~C24)ジアミノエチルグリシン、アルキル(C~C24)ジメチルベンジルグリシン)などの両性界面活性剤;糖エステル型(「多価アルコールエステル型」とも呼ばれる)(例えば、ソルビタン脂肪酸エステル(C12~C18))、脂肪酸エステル型(例えば、POE脂肪酸エステル(C12~C18))、アルコール型(例えば、POEアルキルエーテル)、アルキルフェノール型(例えば、POEアルキル(C~C12)フェニルエーテル)、アルキルアミン型(例えば、POEアルキルアミン(C12~C18))、ビスフェノール型(POE脂肪酸ビスフェニルエーテル)、多芳香環型(POAベンジルフェニル(またはフェニルフェニル)エーテル)、シリコーン系、フッ素系、および植物油型(例えば、POEヒマシ油、POE硬化ヒマシ油)などのノニオン系界面活性剤(非イオン系界面活性剤)などが挙げられる。これらの各種界面活性剤のほか、芳香性機能剤、消臭剤、抗菌剤、アレルゲン不活性剤、吸熱剤、発熱剤、難燃剤などの各種機能剤を含んでいてもよい。
Other components and solvents of the fiber treatment agent are not particularly limited, and components and solvents that can be usually blended in fiber treatment agents for fibers containing general thermoplastic resins can be appropriately used.
Components other than the polyalkylene glycol that can be contained in general fiber treatment agents include surfactants such as sulfate type (e.g. alkyl sulfate), sulfonate type (e.g. paraffin (alkane) sulfonate), Anionic surfactants such as carboxylic acid type (e.g. fatty acid salts) and phosphate type (e.g. POE alkyl (C8 - C24 ) phosphate, alkyl phosphate); ammonium type (e.g. alkyltrimethylammonium chloride ( C8 ~ C24 )), benzalkonium type (e.g. alkyldimethylbenzalkonium chloride (C8 - C24 )), and alkylamine type (e.g. monomethylamine hydrochloride, dimethylamine hydrochloride, trimethylamine hydrochloride), etc. cationic surfactants of betaine type (e.g. dialkyl (C 8 -C 24 ) diaminoethyl betaine, alkyl (C 8 -C 24 ) dimethylbenzyl betaine), alkylamine oxide type (e.g. alkyl (C 8 -C 8 -C 24 ) dimethylamine N oxide), fatty acid amidopropyl betaine type, amino acid type (e.g. alkyl (C8 - C24 ) glutamate), and glycine type (e.g. dialkyl (C8 - C24 ) diaminoethylglycine, alkyl (C 8 -C 24 ) dimethylbenzylglycine); sugar ester type (also called "polyhydric alcohol ester type") (e.g. sorbitan fatty acid ester (C 12 -C 18 )), fatty acid ester type (e.g. POE fatty acid ester (C 12 -C 18 )), alcohol type (e.g. POE alkyl ether), alkylphenol type (e.g. POE alkyl (C 8 -C 12 ) phenyl ether), alkylamine type (e.g. POE alkylamine (C 12 -C 18 )), bisphenol type (POE fatty acid bisphenyl ether), polyaromatic ring type (POA benzylphenyl (or phenylphenyl) ether), silicone-based, fluorine-based, and vegetable oil-type (e.g., POE Nonionic surfactants (nonionic surfactants) such as castor oil, POE hardened castor oil), and the like. In addition to these various surfactants, various functional agents such as fragrant functional agents, deodorants, antibacterial agents, allergen deactivators, endothermic agents, exothermic agents and flame retardants may be included.

・繊維
本開示において、上記繊維処理剤が付着され得る繊維は、熱可塑性樹脂を含み、本開示が目的とする繊維を得ることができる限り、特に制限されることはない。熱可塑性樹脂を含むことによって、例えば、不織布を作製する際、例えば、加熱により繊維同士を互いに融着により結合させることなどができる。
- Fiber In the present disclosure, the fiber to which the fiber treatment agent can be attached is not particularly limited as long as it contains a thermoplastic resin and the fiber targeted by the present disclosure can be obtained. By including a thermoplastic resin, for example, when fabricating a nonwoven fabric, for example, fibers can be fused to each other by heating.

上記繊維の繊度は、特に限定されないが、繊度が0.1dtex以上100dtex以下であることが好ましい。繊維の繊度が前記範囲を満たすことで、通気性と捕集効率のバランスが良好な不織布が得られるためである。繊度は、0.3dtex以上70tex以下であることがより好ましく、0.5dtex以上30dtex以下であることが特に好ましく、0.8dtex以上8dtex以下であることが最も好ましい。 The fineness of the fibers is not particularly limited, but the fineness is preferably 0.1 dtex or more and 100 dtex or less. This is because when the fineness of the fibers satisfies the above range, a nonwoven fabric having a good balance between air permeability and collection efficiency can be obtained. The fineness is more preferably 0.3 dtex or more and 70 dtex or less, particularly preferably 0.5 dtex or more and 30 dtex or less, and most preferably 0.8 dtex or more and 8 dtex or less.

上記繊維の繊維長は、特に限定されないが、3mm以上120mm以下であってよい。例えば、カード機を用いて繊維ウェブを作製する方法で不織布を製造する場合、繊維長は、20mm以上120mm以下であることが好ましい。繊維長が20mm以上であると、繊維の脱落が発生しにくい。繊維長が120mm以下であると、カード機によって繊維ウェブを形成することが容易である。繊維ウェブをカード機によって形成する場合、上記繊維の繊維長は26mm以上80mm以下であることがより好ましく、28mm以上65mm以下であることが特に好ましい。一方、繊維ウェブをエアレイ法(エアーレイド法とも称される)や湿式法で作製する場合、上記繊維の繊維長は、3mm以上45mm以下であることが好ましく、3mm以上35mm以下であることがより好ましく、5mm以上30mm以下であることが特に好ましく、10mm以上25mm以下であることが最も好ましい。 The fiber length of the fiber is not particularly limited, but may be 3 mm or more and 120 mm or less. For example, when manufacturing a nonwoven fabric by a method of manufacturing a fiber web using a carding machine, the fiber length is preferably 20 mm or more and 120 mm or less. When the fiber length is 20 mm or more, the fibers are less likely to come off. When the fiber length is 120 mm or less, it is easy to form a fiber web with a carding machine. When the fiber web is formed by a carding machine, the fiber length of the fibers is more preferably 26 mm or more and 80 mm or less, and particularly preferably 28 mm or more and 65 mm or less. On the other hand, when the fiber web is produced by an air laying method (also referred to as an air laying method) or a wet method, the fiber length of the above fibers is preferably 3 mm or more and 45 mm or less, more preferably 3 mm or more and 35 mm or less. It is preferably 5 mm or more and 30 mm or less, and most preferably 10 mm or more and 25 mm or less.

上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネートなどの各種ポリエステル系樹脂;酸変性ポリエステル系樹脂などの各種変性ポリエステル系樹脂;低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレンなど、通常のチーグラ・ナッタ触媒やメタロセン触媒を使用して重合される各種ポリエチレン系樹脂、通常のチーグラ・ナッタ触媒やメタロセン触媒を使用して重合されるアイソタクチック、アタクチック、シンジオタクチックなどの各種ポリプロピレン系樹脂、各種ポリメチルペンテン系樹脂、各種ポリブテン-1系樹脂、エチレン-ビニルアルコール共重合樹脂、エチレン-プロピレン共重合樹脂などの各種ポリオレフィン系樹脂;酸変性ポリオレフィン系樹脂などの各種変性ポリオレフィン系樹脂;ナイロン6、ナイロン66、ナイロン11、ナイロン12などのポリアミド系樹脂;ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリスチレン、環状ポリオレフィンなどのエンジニアリング・プラスチック;などが挙げられる。 Examples of the thermoplastic resin include various polyester-based resins such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polylactic acid, and polybutylene succinate; various modified polyester-based resins such as acid-modified polyester-based resins; Resin: Various polyethylene resins such as low-density polyethylene, medium-density polyethylene, high-density polyethylene, linear low-density polyethylene, ultra-high molecular weight polyethylene, etc. Various polypropylene-based resins such as isotactic, atactic, and syndiotactic polymerized using Ziegler-Natta catalysts and metallocene catalysts, various polymethylpentene-based resins, various polybutene-1-based resins, ethylene-vinyl alcohol copolymerization Various polyolefin resins such as resins and ethylene-propylene copolymer resins; Various modified polyolefin resins such as acid-modified polyolefin resins; Polyamide resins such as nylon 6, nylon 66, nylon 11 and nylon 12; polycarbonate, polyacetal, polystyrene , engineering plastics such as cyclic polyolefins;

上記繊維は、熱可塑性樹脂として、酸変性ポリオレフィン系樹脂および酸変性ポリエステル系樹脂からなる群から選択される少なくとも1つの酸変性樹脂を含むことが好ましい。酸変性ポリオレフィン系樹脂は、各種ポリオレフィン系樹脂に対し、不飽和カルボン酸またはその無水物を共重合(例えばグラフト共重合)させることで変性(グラフト共重合であればグラフト変性)したポリオレフィン系樹脂であり、酸変性ポリエステル系樹脂は、各種ポリエステル系樹脂に対し、不飽和カルボン酸またはその無水物を共重合させることで変性したポリエステル系樹脂である。これらに例示される酸変性樹脂を繊維に配合することによって、例えば、この繊維を各種不織布にした後、エレクトレット加工によって帯電処理を行うと、酸変性樹脂に電荷が捕捉されやすく、かつ安定して電荷が保持されると推定される。加えて酸変性樹脂は、極性基を有し、相溶化作用の強い樹脂であることから、繊維表面から繊維内部に浸透したポリアルキレングリコールを保持しようとする作用が強いと推定される。その結果、エレクトレット加工した後、不織布を加熱しても繊維内部に取り込まれたポリアルキレングリコールが再溶出しにくくなり、高温環境での耐減衰性が向上すると推定される。 The fiber preferably contains at least one acid-modified resin selected from the group consisting of acid-modified polyolefin-based resins and acid-modified polyester-based resins as a thermoplastic resin. Acid-modified polyolefin resins are polyolefin resins modified by copolymerizing (for example, graft copolymerizing) unsaturated carboxylic acids or anhydrides of various polyolefin resins (graft modification in the case of graft copolymerization). Acid-modified polyester-based resins are polyester-based resins modified by copolymerizing unsaturated carboxylic acids or their anhydrides to various polyester-based resins. By blending these acid-modified resins into fibers, for example, when the fibers are made into various nonwoven fabrics and then subjected to electrification treatment by electret processing, charges are easily captured by the acid-modified resins and are stable. It is assumed that the charge is retained. In addition, since the acid-modified resin has a polar group and is a resin with a strong compatibilizing effect, it is presumed that the effect of retaining the polyalkylene glycol that has penetrated from the fiber surface into the inside of the fiber is strong. As a result, even if the nonwoven fabric is heated after the electret processing, the polyalkylene glycol incorporated into the fibers is less likely to be re-eluted, and it is presumed that the attenuation resistance in a high-temperature environment is improved.

上記酸変性ポリオレフィン系樹脂は、各種ポリオレフィン系樹脂、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレンなどの各種ポリエチレン樹脂、アイソタクチック、アタクチック、シンジオタクチックなどの各種ポリプロピレン樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、ポリブテン-1樹脂、エチレン-ビニルアルコール共重合樹脂、エチレン-プロピレン共重合樹脂、環状ポリオレフィンなどのポリオレフィン樹脂が酸で変性されたポリオレフィン樹脂であればよく、特に限定されない。ポリオレフィン樹脂を変性する酸としては不飽和カルボン酸を用いることが好ましい。上記不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、シトラコン酸、ソルビン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸などが挙げられるが、マレイン酸、無水マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸を用いてポリオレフィン樹脂を酸変性させる、例えば、各種ポリオレフィン系樹脂を押出機等で溶融させ、グラフトモノマーを添加して共重合させる方法、あるいは各種ポリオレフィン系樹脂を溶媒に溶解させてグラフトモノマーを添加して共重合させる方法、各種ポリオレフィン系樹脂を水懸濁液とした後グラフトモノマーを添加して共重合させる、といった方法で各種ポリオレフィン系樹脂に対し、不飽和カルボン酸またはその無水物をグラフト重合することが好ましい。市販されている酸変性ポリオレフィン樹脂としては、例えば、三菱ケミカル株式会社より販売されているモディック(登録商標)、レクスパール(登録商標)、三井化学株式会社より販売されているアドマー(登録商標)、三洋化成株式会社より販売されているユーメックス(登録商標)、三井・デュポン ポリケミカル株式会社より販売されているニュクレル(登録商標)などが挙げられる。 The above acid-modified polyolefin resins include various polyolefin resins, for example, various polyethylene resins such as low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, linear low density polyethylene, ultra high molecular weight polyethylene, isotactic, atactic, Various polypropylene resins such as syndiotactic, polymethylpentene resins, polybutene-1 resins, ethylene-vinyl alcohol copolymer resins, ethylene-propylene copolymer resins, polyolefin resins such as cyclic polyolefins, which are acid-modified polyolefin resins There is no particular limitation. An unsaturated carboxylic acid is preferably used as the acid for modifying the polyolefin resin. Examples of the unsaturated carboxylic acid include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, crotonic acid, citraconic acid, sorbic acid, maleic anhydride, itaconic anhydride, and citraconic anhydride. , Maleic acid, maleic anhydride, acrylic acid, or methacrylic acid is used to acid-modify a polyolefin resin. A method of dissolving a polyolefin resin in a solvent and adding a graft monomer to copolymerize it, or a method of making various polyolefin resins into an aqueous suspension and then adding a graft monomer to copolymerize it. On the other hand, it is preferable to graft-polymerize an unsaturated carboxylic acid or its anhydride. Commercially available acid-modified polyolefin resins include, for example, Modic (registered trademark) and Rexpearl (registered trademark) sold by Mitsubishi Chemical Corporation, Admer (registered trademark) sold by Mitsui Chemicals, Inc., Umex (registered trademark) sold by Sanyo Kasei Co., Ltd., Nucrel (registered trademark) sold by Mitsui-DuPont Polychemicals Co., Ltd., and the like.

これらの酸変性ポリオレフィン樹脂の酸価は、特に限定されないが、3mg(KOH)/L以上150mg(KOH)/L以下であることが好ましい。酸変性ポリオレフィン樹脂の酸価が上記範囲内であると、これらの酸変性樹脂を含む繊維は、帯電処理を行った際、繊維の内部に電荷が捕捉され、得られる繊維集合物を用いたエアフィルターの初期帯電性が向上し、その性能が長期間にわたって保持されやすくなる。酸変性ポリオレフィン樹脂の酸価は、5mg(KOH)/L以上125mg(KOH)/L以下であることがより好ましく、5mg(KOH)/L以上100mg(KOH)/L以下であることが特に好ましく、8mg(KOH)/L以上60mg(KOH)/L以下であることが最も好ましい。
本発明において、酸変性ポリオレフィン樹脂の酸価は、JIS K 0070 3.1 中和滴定法に従って、測定することができる。
Although the acid value of these acid-modified polyolefin resins is not particularly limited, it is preferably 3 mg(KOH)/L or more and 150 mg(KOH)/L or less. If the acid value of the acid-modified polyolefin resin is within the above range, the fibers containing these acid-modified resins will trap an electric charge inside the fibers when subjected to an electrification treatment, and an air flow using the obtained fiber assembly will occur. The initial chargeability of the filter is improved, and its performance is easily maintained over a long period of time. The acid value of the acid-modified polyolefin resin is more preferably 5 mg (KOH)/L or more and 125 mg (KOH)/L or less, and particularly preferably 5 mg (KOH)/L or more and 100 mg (KOH)/L or less. , 8 mg (KOH)/L or more and 60 mg (KOH)/L or less.
In the present invention, the acid value of the acid-modified polyolefin resin can be measured according to JIS K 0070 3.1 neutralization titration method.

上記繊維は、上記熱可塑性樹脂から選択される1または2以上の樹脂を含む単一繊維であっても、上記熱可塑性樹脂から選択される1または2以上の樹脂を含む第1成分と、上記熱可塑性樹脂から選択される1または2以上の樹脂を含む第2成分とを含む複合繊維であってもよい。さらに、上記の熱可塑性樹脂から選択される1または2以上の樹脂を含む第3、第4、第5・・・の成分を必要に応じて含んでいてもよい。 Even if the fiber is a single fiber containing one or more resins selected from the thermoplastic resins, the first component containing one or more resins selected from the thermoplastic resins; It may be a composite fiber containing a second component containing one or more resins selected from thermoplastic resins. Furthermore, the third, fourth, fifth, etc. components containing one or more resins selected from the above thermoplastic resins may be included as necessary.

上記繊維が複合繊維である場合、その複合状態は特に限定されない。例えば、複合繊維は、芯鞘型複合繊維、偏心芯鞘型複合繊維、並列型複合繊維、分割型複合繊維や海島型複合繊維であってもよい。 When the fibers are conjugated fibers, the conjugated state is not particularly limited. For example, the conjugate fiber may be a sheath-core conjugate fiber, an eccentric sheath-core conjugate fiber, a side-by-side conjugate fiber, a split conjugate fiber, or a sea-island conjugate fiber.

上記繊維が複合繊維である場合、第1成分が鞘部分を形成し、第2成分が芯部分を形成する芯鞘型複合繊維であることが好ましい。 When the fiber is a conjugate fiber, it is preferably a core-sheath type conjugate fiber in which the first component forms the sheath portion and the second component forms the core portion.

上記繊維が芯鞘型複合繊維である場合、上記酸変性樹脂は、第1成分(鞘成分)、第2成分(芯成分)のいずれか一方、あるいは両方に含まれていてもよいが、少なくとも第1成分(鞘成分)に含まれていることが好ましい。第1成分を構成する熱可塑性樹脂が酸変性樹脂を含むことで、繊維の表面に付着している繊維処理剤が繊維内部に浸透しやすくなり、帯電処理の効果を高め、初期帯電性の高い繊維集合物が得られやすくなる。また、例えば、この繊維を不織布にした後、帯電処理を行うと、酸変性樹脂に電荷が捕捉されやすく、かつ安定して電荷が保持されるため、この繊維を使用したエアフィルターの初期帯電性が長期間にわたって維持されやすくなると推測される。加えて、酸変性樹脂は、熱可塑性樹脂や、熱可塑性樹脂以外の材料(例えば金属材料)との接着性に優れる傾向があり、少なくとも第1成分が酸変性樹脂を含むことで、例えば、当該繊維を含む繊維ウェブに対して熱接着処理を行ったとき、短時間で接着できるだけでなく、繊維同士が強固に接着され得るため、不織布の機械的強度(例えば、引っ張り強度や剛軟度など)が向上する、などの効果が得られる。 When the fiber is a core-sheath type composite fiber, the acid-modified resin may be contained in either one or both of the first component (sheath component) and the second component (core component), but at least It is preferably contained in the first component (sheath component). By including the acid-modified resin in the thermoplastic resin that constitutes the first component, the fiber treatment agent adhering to the surface of the fiber can easily penetrate into the interior of the fiber, enhancing the effect of electrification treatment and increasing the initial electrification property. It becomes easier to obtain a fiber aggregate. In addition, for example, when this fiber is made into a non-woven fabric and then charged, the charge is easily captured by the acid-modified resin and the charge is stably retained. is expected to be maintained over the long term. In addition, acid-modified resins tend to have excellent adhesion to thermoplastic resins and materials other than thermoplastic resins (for example, metal materials). When a fibrous web containing fibers is subjected to heat bonding treatment, not only can the fibers be bonded in a short time, but also the fibers can be strongly bonded to each other. is improved, and other effects can be obtained.

上記繊維の断面形状に特に制限はなく、例えば、円形断面であってよく、楕円形、Y形、X形、井形、多角形、星形、2葉~8葉などの葉形等の異形断面であってもよい。 The cross-sectional shape of the fibers is not particularly limited, and may be, for example, a circular cross-section, or an irregular cross-section such as oval, Y-shaped, X-shaped, I-shaped, polygonal, star-shaped, and leaf-shaped such as 2 to 8 lobes. may be

ここで、図1~図4において、異形断面を有する複合繊維(または異形断面複合繊維)の断面形状をより具体的に例示する。これらの図は、いずれも第1成分と第2成分とからなる複合繊維の横断面を例示している。
図1は、凸部を4つ有する4葉形の断面形状を有する。図1の複合繊維100は、第1成分1が第2成分2の全体を被覆するいわゆる芯鞘型複合繊維であり、第1成分1の輪郭と第2成分2の輪郭は略相似形となっている。
図2は、凸部を8つ有する8葉形の断面形状を有する。図2の複合繊維100は、第1成分1が第2成分2の全体を被覆するいわゆる芯鞘型複合繊維であり、第1成分の輪郭と第2成分の輪郭は略相似形となっている。
図3は、凸部を4つ有する4葉形の断面形状を有する。図3の複合繊維100は、第1成分1が凸部の先端にのみ位置するものである。すなわち、図3の複合繊維は、第2成分2が異形断面を有していて繊維の断面形状をほぼ決定し、第1成分1が第2成分2の凸部の一部を覆い、かつ第2成分2が凸部を4つ有し、凸部と凸部との間の凹部が鋭角を形成している複合繊維である。
図4の複合繊維100は、凸部を4つ有する4葉形の断面形状(十字断面)を有する。図4の複合繊維100は、第2成分2の断面が略円形であり、第2成分2の外周を覆う第1成分1が4つの凸部を構成しているものである。
図1~4では、凸部と凸部の間の凹部を鋭角で記載しているが、本開示において90°以上の鈍角であってもよい。
図示した断面形状はいずれも例示であり、異形断面複合繊維の断面形状は他の形状であってよい。例えば、図4に示す複合繊維の変形例において、凸部は6つまたは8つ形成されていてもよく、凸部の数が3つであってもよい。あるいは、図示した複合繊維において、第3成分がさらに含まれていてもよい。その場合、円形の繊維断面を有する第3成分が、第2成分の中心部に配置されていてよく、あるいは第2成分の輪郭と略相似形である輪郭を有する第3成分が第2成分の内部に配置されていてよい。
あるいは、異形断面複合繊維は、その断面形状が全体として、例えば、第2成分が2個以上に分割した形態で存在していてもよい。
Here, FIGS. 1 to 4 more specifically illustrate cross-sectional shapes of conjugate fibers having modified cross sections (or modified cross section conjugate fibers). Each of these figures exemplifies the cross section of a conjugate fiber composed of a first component and a second component.
FIG. 1 has a quatrefoil cross-sectional shape with four protrusions. The conjugate fiber 100 in FIG. 1 is a so-called core-sheath type conjugate fiber in which the first component 1 entirely covers the second component 2, and the outline of the first component 1 and the outline of the second component 2 are substantially similar. ing.
FIG. 2 has an octalobed cross-sectional shape with eight protrusions. The conjugate fiber 100 shown in FIG. 2 is a so-called core-sheath type conjugate fiber in which the first component 1 entirely covers the second component 2, and the outline of the first component and the outline of the second component are substantially similar. .
FIG. 3 has a quatrefoil cross-sectional shape with four protrusions. In the conjugate fiber 100 of FIG. 3, the first component 1 is located only at the tips of the projections. That is, in the conjugate fiber of FIG. 3, the second component 2 has a modified cross section and substantially determines the cross-sectional shape of the fiber, the first component 1 covers a part of the convex part of the second component 2, and the The bicomponent 2 is a conjugate fiber having four protrusions, and the recesses between the protrusions form an acute angle.
The conjugate fiber 100 of FIG. 4 has a tetralobal cross-sectional shape (cross-shaped cross section) with four convex portions. In the conjugate fiber 100 shown in FIG. 4, the cross section of the second component 2 is substantially circular, and the first component 1 covering the outer periphery of the second component 2 forms four projections.
In FIGS. 1 to 4, the concave portions between the convex portions are described as acute angles, but in the present disclosure, the obtuse angles of 90° or more may also be used.
The illustrated cross-sectional shapes are all examples, and the cross-sectional shape of the modified cross-section conjugate fiber may be other shapes. For example, in the modified example of the composite fiber shown in FIG. 4, six or eight protrusions may be formed, or the number of protrusions may be three. Alternatively, the illustrated conjugate fiber may further contain a third component. In that case, a third component with a substantially circular fiber cross-section may be located in the center of the second component, or a third component with a contour that is substantially similar to the contour of the second component. may be placed inside the
Alternatively, the modified cross-section conjugate fiber may have a cross-sectional shape as a whole, for example, in a form in which the second component is divided into two or more pieces.

本開示の繊維は、繊維内部に空洞を有さない、いわゆる中実繊維であってもよく、少なくとも1つの長さ方向に連続した空洞部分を有する中空繊維であってもよく、または繊維の内部に繊維の長さ方向に対して非連続の空洞を有する中空繊維であってもよい。 The fibers of the present disclosure may be so-called solid fibers, which have no cavities inside the fiber, hollow fibers having at least one longitudinally continuous cavity portion, or Hollow fibers having discontinuous cavities in the length direction of the fibers may also be used.

・繊維処理剤の付着
上記繊維に繊維処理剤を付着させる方法は、本開示が目的とする繊維が得られる限り、特に制限されることはないが、例えば、上記繊維への上記繊維処理剤のスプレー塗布または刷毛塗り、上記繊維処理剤への上記繊維の浸漬などが挙げられる。具体的には、繊維の紡糸後、繊維の延伸前、繊維の延伸後などの少なくとも1つの段階において、繊維に当該繊維処理剤を付与すればよい。また、繊維処理剤に上記繊維のウェブを浸漬させてもよいし、上記繊維のウェブに繊維処理剤をスプレー塗布、刷毛塗りなどして、繊維処理剤をウェブに含浸させてもよい。
- Attachment of fiber treatment agent The method of attaching the fiber treatment agent to the fiber is not particularly limited as long as the fiber targeted by the present disclosure can be obtained. Examples include spray coating, brush coating, and immersion of the fiber in the fiber treatment agent. Specifically, the fiber treatment agent may be applied to the fibers in at least one stage such as after fiber spinning, before fiber drawing, and after fiber drawing. Alternatively, the web of fibers may be immersed in the fiber treatment agent, or the web of fibers may be impregnated with the fiber treatment agent by spraying or brushing the fiber treatment agent.

上記繊維に上記繊維処理剤を付着させることによって得られる本開示の繊維は、繊維自体あるいは以下にて詳しく説明するウェブまたは不織布とした後に、公知の帯電処理、具体的には、コロナ放電処理やプラズマ放電処理などの帯電処理を施して、その繊維表面を分極荷電させるエレクトレット加工を施すことにより、繊維、ウェブまたは不織布に帯電性を付与することができる。ここで、「帯電性」とは、電気または静電気を帯びた状態または電荷が滞留した状態などを意味する。なお、本開示が目的とする繊維が得られる限り、帯電処理の際の条件は、特に限定されることはない。例えば、当業者に公知の手法で適宜条件を決定すればよい。 The fibers of the present disclosure obtained by adhering the fiber treatment agent to the fibers are subjected to a known electrification treatment, specifically, corona discharge treatment or By subjecting a fiber surface to an electret treatment such as a plasma discharge treatment to polarize and charge the surface of the fiber, the fiber, web or non-woven fabric can be imparted with electrification properties. Here, "chargeability" means a state of being charged with electricity or static electricity, or a state in which electric charge is retained. The conditions for the charging treatment are not particularly limited as long as the fibers aimed at by the present disclosure can be obtained. For example, conditions may be appropriately determined by a method known to those skilled in the art.

(不織布)
本開示の不織布は、少なくとも上記エレクトレット用繊維を含み、必要に応じて、以下にて説明する「その他の繊維」を含んでいてもよい。
不織布は、エレクトレット用繊維を30質量%以上含むことが好ましい。エレクトレット用繊維をこの割合で含む不織布(またはエアフィルター)は、高い捕集効率と長い寿命を実現しやすい。不織布は、エレクトレット用繊維を、より好ましくは50質量%以上含み、特に好ましくは70質量%以上含み、最も好ましくはエレクトレット用繊維のみからなる。
(non-woven fabric)
The nonwoven fabric of the present disclosure contains at least the above-described electret fibers, and if necessary, may contain "other fibers" described below.
The nonwoven fabric preferably contains 30% by mass or more of electret fibers. A nonwoven fabric (or air filter) containing electret fibers in this proportion tends to achieve high collection efficiency and long life. The nonwoven fabric preferably contains 50% by mass or more of electret fibers, particularly preferably 70% by mass or more, and most preferably consists of electret fibers alone.

不織布の種類は特に限定されず、上記繊維を繊維ウェブにして得られる不織布、具体的には、上記繊維を、湿式抄紙法、カード機を用いてパラレルウェブ、セミランダムウェブ、ランダムウェブ、クロスウェブもしくはクリスクロスウェブを作製するカード法、またはエアレイ法によりウェブを作製し、さらにウェブを熱接着処理(熱加工)により一体化させることにより得られるものであってよい。熱接着処理は、上記繊維に含まれる熱可塑性樹脂を熱により溶融または軟化させて、繊維同士を熱接着させるために実施することが好ましい。 The type of nonwoven fabric is not particularly limited, and the nonwoven fabric obtained by making the above fibers into a fiber web, specifically, the above fibers are processed into parallel webs, semi-random webs, random webs, and cross webs using a wet papermaking method and a carding machine. Alternatively, it may be obtained by fabricating a web by a card method for fabricating a criss-cross web or by an air laying method, and then integrating the web by heat bonding treatment (thermal processing). The thermal adhesion treatment is preferably carried out in order to thermally bond the fibers by melting or softening the thermoplastic resin contained in the fibers with heat.

熱接着処理は、例えば、熱風処理機(エアスルー式熱加工機を含む)、赤外線式熱処理機等、または熱ロール加工機等を用いて実施してよい。なかでも、熱接着処理は、不織布の厚さ方向に熱風を通過させて行うことが好ましい。例えば、熱風を不織布の一方の面側に吹き付け、不織布の他方の面側から熱風を吸引することで、不織布の厚さ方向に熱風を通過させることができる。かかる工程を採用すると、不織布の厚さ方向において、均一に繊維が接着された不織布を得ることができる。熱接着処理は、例えば、熱風貫通式熱処理機や熱風吹き付け式熱処理機を用いて熱風を吹き付けることにより実施するのが好ましい。したがって、熱接着処理は、熱可塑性樹脂の紡糸後の融点よりも0℃~50℃程度高い温度で実施することが好ましい。 The heat bonding treatment may be performed using, for example, a hot air processing machine (including an air-through type heat processing machine), an infrared heat processing machine, or a hot roll processing machine. Among them, the heat bonding treatment is preferably performed by passing hot air in the thickness direction of the nonwoven fabric. For example, by blowing hot air onto one side of the nonwoven fabric and sucking the hot air from the other side of the nonwoven fabric, the hot air can be passed through the nonwoven fabric in the thickness direction. By adopting such a process, it is possible to obtain a nonwoven fabric in which fibers are uniformly bonded in the thickness direction of the nonwoven fabric. The thermal adhesion treatment is preferably carried out by blowing hot air using, for example, a hot air penetration heat treatment machine or a hot air blowing heat treatment machine. Therefore, it is preferable to carry out the heat bonding treatment at a temperature higher than the melting point of the thermoplastic resin after spinning by about 0°C to 50°C.

ウェブの一体化は、ニードルパンチおよび/または高圧水流処理から選択される1または複数の方法により実施してよい。これらの処理は、熱接着処理に加えて行ってよく、例えば、熱接着処理の前に、ウェブをニードルパンチおよび/または高圧水流処理に付してよい。 Web consolidation may be performed by one or more methods selected from needle punching and/or high pressure water jet treatment. These treatments may be in addition to the thermal bonding process, for example, the web may be subjected to needle punching and/or high pressure water jet treatment prior to the thermal bonding process.

不織布の目付に特に限定はないが、例えば、通常のエアフィルター(例えば、空気清浄機、エアコン、換気扇などのエアフィルターや、ポーレンフィルター)として使用する場合には、通常10g/m~300g/m、好ましくは15g/m~200g/m、より好ましくは20g/m~150g/mである。目付が10g/m以上であると、目付がより均一な不織布を得ることができ、捕集ムラが少なくなる。300g/m以下であると、帯電処理によって厚み方向へより均一に帯電させることができる。 The basis weight of the non - woven fabric is not particularly limited. m 2 , preferably 15 g/m 2 to 200 g/m 2 , more preferably 20 g/m 2 to 150 g/m 2 . When the basis weight is 10 g/m 2 or more, a nonwoven fabric having a more uniform basis weight can be obtained, and collection unevenness is reduced. If it is 300 g/m 2 or less, it can be more uniformly charged in the thickness direction by the charging treatment.

また、マスク(防塵用マスク、花粉防止用マスク、医療用マスクなど)として使用する場合、目付けは、通常5g/m~100g/m、好ましくは10g/m~80g/m、より好ましくは15g/m~70g/mである。目付が5g/m以上であると、目付がより均一な不織布を得ることができ、埃や花粉など空気中の微細な浮遊物を捕集しやすくなる。100g/m以下であると、通気性が高くなり、マスクとして着用した場合により呼吸しやすくなる傾向にある。 In addition, when used as a mask (dust mask, pollen prevention mask, medical mask, etc.), the basis weight is usually 5 g/m 2 to 100 g/m 2 , preferably 10 g/m 2 to 80 g/m 2 , or more. It is preferably 15 g/m 2 to 70 g/m 2 . When the basis weight is 5 g/m 2 or more, a nonwoven fabric having a more uniform basis weight can be obtained, and fine suspended matter in the air such as dust and pollen can be easily collected. When it is 100 g/m 2 or less, the air permeability is high, and there is a tendency for easier breathing when worn as a mask.

上記所定のエレクトレット用繊維を含む不織布は、2以上積層された状態で用いられてよい。積層された不織布は、一部において、または全体にわたって、一体化されていてよく、あるいは一体化されていなくてもよい。一体化は、上記熱可塑性樹脂の熱接着によってなされていてよく、あるいは、縫合、繊維同士の交絡、または接着剤によりなされていてもよい。また、不織布にはプリーツ加工と呼ばれるひだ折加工を施してもよく、その場合には2以上の不織布を積層した後に積層体をひだ折加工してもよいし、ひだ折加工したものを積層してもよい。 Two or more nonwoven fabrics containing the predetermined electret fibers may be used in a laminated state. Laminated nonwovens may be partially or entirely consolidated, or may be unconsolidated. Integration may be achieved by thermal bonding of the thermoplastic resin, or may be achieved by stitching, entangling of fibers, or adhesive. In addition, the nonwoven fabric may be subjected to a pleating process called pleating. In that case, the laminate may be pleated after laminating two or more nonwoven fabrics, or the pleated ones may be laminated. may

本開示の不織布は、例えば、上記の帯電処理が施されることにより、一方の面が正の電荷に帯電し、他方の面が負の電荷に帯電した状態にあってもよい。より詳しくは、上記不織布に含まれるエレクトレット用繊維の表面を上記帯電処理で改質して繊維表面の電気極性を分極することによって不織布全体を帯電させることができる。このように不織布を帯電させることによって、電荷は、繊維の交点や、繊維の表面の凹部、特に鋭角の凹部などに集中して捕捉され、安定的に電荷を滞留させることができる。 The nonwoven fabric of the present disclosure may be in a state in which one surface is positively charged and the other surface is negatively charged, for example, by being subjected to the charging treatment described above. More specifically, the entire nonwoven fabric can be electrified by modifying the surface of the electret fiber contained in the nonwoven fabric by the charging treatment to polarize the electrical polarity of the fiber surface. By electrifying the nonwoven fabric in this way, the electric charges are concentrated and captured at the intersections of the fibers, the recesses on the surface of the fibers, especially the sharp recesses, and the like, so that the electric charges can be stably retained.

・その他の繊維
不織布は、上記所定のエレクトレット用繊維を含む限りにおいて、他の繊維を含んでよい(以下、上記所定のエレクトレット用繊維以外の他の繊維を便宜的に「混合繊維」とも称す)。混合繊維は、その種類が特に限定されず、ラミー(苧麻)、リネン(亜麻)、ケナフ(洋麻)、アバカ(マニラ麻)、ヘネケン(サイザル麻)、ジュート(黄麻)、ヘンプ(大麻)、ヤシ、パーム、コウゾ、ミツマタ、バガス等の天然繊維や、ビスコースレーヨン、テンセル(登録商標)、リヨセル(登録商標)、キュプラなどの半合成繊維(再生繊維ともいう)であってもよい。混合繊維は、合成樹脂からなる繊維であることが好ましい。
- Other fibers The nonwoven fabric may contain other fibers as long as it contains the predetermined electret fibers (hereinafter, fibers other than the predetermined electret fibers are also referred to as "mixed fibers" for convenience). . The type of mixed fiber is not particularly limited, and ramie (ramie), linen (flax), kenaf (western hemp), abaca (manila hemp), henken (sisal hemp), jute (burlap), hemp (cannabis), palm , palm, paper mulberry, mitsumata, and bagasse, and semi-synthetic fibers (also referred to as regenerated fibers) such as viscose rayon, Tencel (registered trademark), lyocell (registered trademark), and cupra. The mixed fibers are preferably fibers made of synthetic resin.

混合繊維に使用できる合成樹脂からなる繊維としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネートなどの公知のポリエステル系樹脂からなる単一繊維、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレンなど、通常のチーグラ・ナッタ触媒やメタロセン触媒を使用して重合される公知のポリエチレン系樹脂からなる単一繊維、通常のチーグラ・ナッタ触媒やメタロセン触媒を使用して重合されるアイソタクチック、アタクチック、シンジオタクチックなどの公知のポリプロピレン系樹脂からなる単一繊維、若しくはこれらのポリオレフィンのモノマー同士の共重合樹脂、またはこれらのポリオレフィンを重合する際にメタロセン触媒(カミンスキー触媒ともいう)を使用したポリオレフィンなど公知のポリオレフィン系樹脂からなる単一繊維、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン11、ナイロン12などの公知のポリアミド系樹脂からなる単一繊維、アクリルニトリルからなる(ポリ)アクリルの単一繊維、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリスチレン、環状ポリオレフィンなどのエンジニアリング・プラスチックの単一繊維、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、エンジニアリング・プラスチックの単一繊維、または異なる種類の樹脂同士、もしくは同一の種類の異なるポリマー成分からなる樹脂(例えばポリエチレンテレフタレートとポリトリメチレンテレフタレート)同士を複合した複合繊維などが挙げられる。 Examples of synthetic resin fibers that can be used as mixed fibers include single fibers made of known polyester resins such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polylactic acid, and polybutylene succinate. , low-density polyethylene, medium-density polyethylene, high-density polyethylene, linear low-density polyethylene, ultra-high molecular weight polyethylene, etc. A single fiber, a single fiber made of known polypropylene resins such as isotactic, atactic, and syndiotactic polymerized using a normal Ziegler-Natta catalyst or metallocene catalyst, or a co-polymer of these polyolefin monomers Polymerized resins, or single fibers made of known polyolefin resins such as polyolefins using metallocene catalysts (also called Kaminsky catalysts) when polymerizing these polyolefins, nylon 6, nylon 66, nylon 11, nylon 12, etc. Single fibers made of known polyamide resins, single fibers of (poly)acrylic made of acrylonitrile, single fibers of engineering plastics such as polycarbonate, polyacetal, polystyrene, and cyclic polyolefin, polyesters, polyolefins, polyamides, engineering plastics, etc. Examples include a single fiber of plastic, a composite fiber obtained by combining different types of resins, or resins composed of the same type of different polymer components (for example, polyethylene terephthalate and polytrimethylene terephthalate).

上記混合繊維が合成樹脂からなる複合繊維である場合、その複合状態は特に限定されない。例えば、複合繊維は、芯鞘型複合繊維、偏心芯鞘型複合繊維、並列型複合繊維、分割型複合繊維や海島型複合繊維であってもよい。また、合成繊維の断面は、丸断面であっても、丸断面でなくてもよく、上述の異形断面を有してよい。 When the mixed fiber is a composite fiber made of a synthetic resin, the composite state is not particularly limited. For example, the conjugate fiber may be a sheath-core conjugate fiber, an eccentric sheath-core conjugate fiber, a side-by-side conjugate fiber, a split conjugate fiber, or a sea-island conjugate fiber. Also, the cross section of the synthetic fiber may or may not be round, and may have the irregular cross section described above.

上記混合繊維は、その断面形状、素材(例えば、合成樹脂の種類、数)、あるいは複数の樹脂成分からなる複合繊維である場合は、合成樹脂の組み合わせや構成樹脂の複合形態が特に限定されないことは前記の通りである。また、混合繊維の繊度、繊維長、断面形状、および混合繊維が複合繊維である場合の複合比も、特に限定されるものではない。
上記混合繊維の繊度は、0.1dtex以上100dtex以下であることが好ましく、0.3dtex以上70dtex以下であることがより好ましい。また、上記混合繊維の繊維長は、上記エレクトレット用繊維の繊維長と同様、繊維ウェブを製造する方法によって選択され、繊維ウェブをカード機によって形成する場合、混合繊維の繊維長は、26mm以上80mm以下であることが好ましく、28mm以上65mm以下であることがより好ましい。一方、繊維ウェブをエアレイ法(エアーレイド法とも称される)や湿式法で作製する場合、上記混合繊維の繊維長は、3mm以上45mm以下であることが好ましく、3mm以上35mm以下であることがより好ましく、5mm以上30mm以下であることが特に好ましく、10mm以上25mm以下であることが最も好ましい。
The mixed fiber is not particularly limited in its cross-sectional shape, material (for example, the type and number of synthetic resins), or in the case of a composite fiber composed of a plurality of resin components, the combination of synthetic resins and the composite form of the constituent resins. is as described above. Further, the fineness, fiber length, cross-sectional shape of the mixed fiber, and the composite ratio when the mixed fiber is a composite fiber are not particularly limited.
The fineness of the mixed fiber is preferably 0.1 dtex or more and 100 dtex or less, and more preferably 0.3 dtex or more and 70 dtex or less. In addition, the fiber length of the mixed fiber is selected according to the method of manufacturing the fiber web in the same manner as the fiber length of the electret fiber, and when the fiber web is formed by a carding machine, the fiber length of the mixed fiber is 26 mm or more and 80 mm. It is preferably 28 mm or more and 65 mm or less. On the other hand, when the fiber web is produced by an air-laid method (also called an air-laid method) or a wet method, the fiber length of the mixed fiber is preferably 3 mm or more and 45 mm or less, and more preferably 3 mm or more and 35 mm or less. It is more preferably 5 mm or more and 30 mm or less, and most preferably 10 mm or more and 25 mm or less.

本開示の不織布は、上記エレクトレット用繊維のみから構成してよく、または上記エレクトレット用繊維と上記混合繊維とから構成してもよい。 The nonwoven fabric of the present disclosure may be composed of the electret fibers alone, or may be composed of the electret fibers and the mixed fibers.

(エアフィルター)
本開示のエアフィルターは、上記繊維の集合物、なかでも特に上記不織布、特にエレクトレット加工により帯電したエレクトレット不織布を含み、例えば、0.1μm~1000μm、好ましくは0.2μm~100μm、より好ましくは0.25μm~5μmの大きさの浮遊物、特に粒子を捕集することができる。また、本開示のエアフィルターが、エレクトレット不織布である場合、その静電捕集能により、例えば0.5μm以下の大きさの浮遊物(例えば、粉塵、煙塵、花粉、ウイルスなど)を捕集することができ、0.5μmより大きく10μm未満の浮遊物は、繊維交点部分で物理的に捕集することができ、さらに10μm以上の浮遊物については、繊維間の空隙により物理的に捕集することができると考えられる。従って、エアフィルターとして良好に機能し得る。
(air filter)
The air filter of the present disclosure includes an assembly of the above fibers, especially the above nonwoven fabric, especially an electret nonwoven fabric charged by electret processing, and is Suspended matter, especially particles, with a size of .25 μm to 5 μm can be collected. In addition, when the air filter of the present disclosure is an electret nonwoven fabric, its electrostatic collection ability allows it to collect suspended matter with a size of 0.5 μm or less (e.g., dust, smoke dust, pollen, viruses, etc.). Floating matter larger than 0.5 μm and less than 10 μm can be physically collected at fiber intersections, and suspended matter of 10 μm or more can be physically collected by the gaps between fibers. It is considered possible. Therefore, it can function well as an air filter.

本開示のエアフィルターは、気体の通過を実質的に妨げないものであればよく、例えば、50cc/cm/秒以上、好ましくは80cc/cm/秒以上の通気度を有する。本発明の一実施形態において、エアフィルターの通気度は、JIS L 1913:2010 6.8.1 フラジール形法 に準じて測定した、試験片を通過する空気量をいう。 The air filter of the present disclosure may be one that does not substantially hinder the passage of gas, and has an air permeability of, for example, 50 cc/cm 2 /sec or more, preferably 80 cc/cm 2 /sec or more. In one embodiment of the present invention, the air permeability of an air filter refers to the amount of air passing through a test piece measured according to JIS L 1913:2010 6.8.1 Frazier method.

本開示のエアフィルターは、気体中に浮遊している浮遊物を捕集するためのエアフィルターとして利用できる限り、その利用分野は特に制限されることはない。本開示のエアフィルターは、例えば、防塵用フィルター、空気清浄機用フィルター、エアコン用フィルター、換気扇用フィルター、複写機や印刷機などで使用されるトナー除去フィルター、掃除機用フィルター、精密機器用フィルター、ポーレンフィルター、マスク(例えば、防塵用マスク、花粉防止用マスク、医療用マスク)などとして利用することができる。 The field of application of the air filter of the present disclosure is not particularly limited as long as it can be used as an air filter for collecting suspended matter floating in gas. Air filters of the present disclosure include, for example, dust filters, air purifier filters, air conditioner filters, ventilation fan filters, toner removal filters used in copiers and printers, vacuum cleaner filters, and precision equipment filters. , pollen filters, masks (eg, dust masks, pollen masks, medical masks), etc.

以下、本発明の実施例および比較例を挙げて、本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
まず、実施例および比較例で使用する材料について説明する。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples and comparative examples of the present invention, but the present invention is not limited to the following examples.
First, materials used in Examples and Comparative Examples are described.

・樹脂
ポリプロピレン樹脂(PP):日本ポリプロ株式会社製 ノバテック(登録商標) SA03(品番) (融点:160℃、MFR:30g/10分)
酸変性ポリプロピレン樹脂(変性PP):三菱ケミカル株式会社製 モディック(登録商標) P908(品番) (融点:150℃、酸価:12.8)
ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET):融点:250℃、極限粘度値(IV値):0.64)
・ Resin polypropylene resin (PP): Novatec (registered trademark) SA03 (product number) manufactured by Japan Polypropylene Corporation (melting point: 160 ° C., MFR: 30 g / 10 minutes)
Acid-modified polypropylene resin (modified PP): Modic (registered trademark) P908 (product number) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation (melting point: 150°C, acid value: 12.8)
Polyethylene terephthalate resin (PET): melting point: 250°C, intrinsic viscosity value (IV value): 0.64)

・繊維処理剤
繊維処理剤A:上記式(1)で表されるポリアルキレングリコールであって、数平均分子量(Mn)が約29000、重量平均分子量(Mw)が約36000であり、式中の-AO-が、オキシエチレン基(EO)とオキシプロピレン基(PO)とから構成され、EO/POのモル比が、80/20(モル/モル)であり、質量比が、75/25(質量/質量)であるポリアルキレングリコールが、繊維処理剤(繊維処理剤水溶液)の有効成分として、すなわち、溶媒である水以外の成分100質量部に対して、100質量部の割合で含まれる(すなわち、繊維処理剤の有効成分が全て上記ポリアルキレングリコールである)繊維処理剤。
繊維処理剤B:上記式(1)で表されるポリアルキレングリコールであって、数平均分子量(Mn)が約30000、重量平均分子量(Mw)が約38000であり、式中の-AO-が、オキシエチレン基(EO)とオキシプロピレン基(PO)とから構成され、EO/POのモル比が、88/12(モル/モル)であり、質量比が、85/15(質量/質量)であるポリアルキレングリコールが、繊維処理剤(繊維処理剤水溶液)の有効成分として、すなわち、溶媒である水以外の成分100質量部に対して、100質量部の割合で含まれる(すなわち、繊維処理剤の有効成分が全て上記ポリアルキレングリコールである)繊維処理剤。
繊維処理剤C:上記式(1)で表されるポリアルキレングリコールであって、数平均分子量(Mn)が約2100、重量平均分子量(Mw)が約2200であり、式中の-AO-が、オキシエチレン基(EO)とオキシプロピレン基(PO)とから構成され、EO/POのモル比が、80/20(モル/モル)であり、質量比が、75/25(質量/質量)であるポリアルキレングリコールが、繊維処理剤(繊維処理剤水溶液)の有効成分として、すなわち、溶媒である水以外の成分100質量部に対して、100質量部の割合で含まれる(すなわち、繊維処理剤の有効成分が全て上記ポリアルキレングリコールである)繊維処理剤。
繊維処理剤D:分子量600のポリエチレングリコールとオレイン酸とのモノエステル(ポリエチレングリコールオレイン酸モノエステル)が、繊維処理剤(繊維処理剤水溶液)の有効成分として、すなわち、溶媒である水以外の成分100質量部に対して、100質量部の割合で含まれる(すなわち、繊維処理剤の有効成分が全て上記モノエステルである)繊維処理剤。
Fiber treatment agent Fiber treatment agent A: A polyalkylene glycol represented by the above formula (1) having a number average molecular weight (Mn) of about 29000 and a weight average molecular weight (Mw) of about 36000, —A 1 O— is composed of an oxyethylene group (EO) and an oxypropylene group (PO), the EO/PO molar ratio is 80/20 (mol/mol), and the mass ratio is 75/ 25 (mass/mass) polyalkylene glycol is included as an active ingredient of the fiber treatment agent (aqueous fiber treatment agent solution), that is, in a proportion of 100 parts by weight per 100 parts by weight of components other than water as a solvent. (that is, the active ingredients of the fiber treatment agent are all polyalkylene glycols).
Fiber treatment agent B: A polyalkylene glycol represented by the above formula (1) having a number average molecular weight (Mn) of about 30,000 and a weight average molecular weight (Mw) of about 38,000; - is composed of an oxyethylene group (EO) and an oxypropylene group (PO), the molar ratio of EO/PO is 88/12 (mol/mol), and the mass ratio is 85/15 (mass/ polyalkylene glycol is contained in a ratio of 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of components other than water, which is a solvent, as an active ingredient of the fiber treatment agent (aqueous fiber treatment agent solution) (i.e., A fiber treatment agent whose active ingredients are all the above-mentioned polyalkylene glycols.
Fiber treatment agent C: a polyalkylene glycol represented by the above formula (1), having a number average molecular weight (Mn) of about 2100 and a weight average molecular weight (Mw) of about 2200; - is composed of an oxyethylene group (EO) and an oxypropylene group (PO), the molar ratio of EO/PO is 80/20 (mol/mol), and the mass ratio is 75/25 (mass/ polyalkylene glycol is contained in a ratio of 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of components other than water, which is a solvent, as an active ingredient of the fiber treatment agent (aqueous fiber treatment agent solution) (i.e., A fiber treatment agent whose active ingredients are all the above-mentioned polyalkylene glycols.
Fiber treatment agent D: A monoester of polyethylene glycol having a molecular weight of 600 and oleic acid (polyethylene glycol oleic acid monoester) is used as an active ingredient of the fiber treatment agent (aqueous fiber treatment agent solution), that is, as a component other than water as a solvent. A fiber treatment agent contained in a ratio of 100 parts by mass to 100 parts by mass (that is, all active ingredients of the fiber treatment agent are the above monoesters).

上記ポリアルキレングリコールの分子量(MnおよびMw)は、下記のようにして測定することができる。
GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)によるポリアルキレングリコールの分子量(MnおよびMw)の測定
以下のGPC装置を使用して、上記ポリアルキレングリコール(Nガス流通下での乾燥後)の溶出曲線および分子量分布曲線を作成することで分子量(MnおよびMw)を決定する。

・GPC
装置:東ソー株式会社製 HLC-8320GPC
カラム:昭和電工株式会社製 Shodex(登録商標) K-G+K-805L×2本+K-800D
溶離液:クロロホルム
温度:40℃
濃度:0.1wt/vol%
流速:1.0mL/min
溶解性:完全溶解
注入量:100μL
前処理:ろ過(0.45μmフィルター)
検出器:示差屈折計(RI)

なお、ポリアルキレングリコールの分子量(MnおよびMw)は、標準ポリスチレン(標準PS)の検量線を使用して、標準ポリスチレン換算分子量として算出した。
The molecular weights (Mn and Mw) of the polyalkylene glycol can be measured as follows.
Determination of molecular weight (Mn and Mw) of polyalkylene glycol by GPC (gel permeation chromatography) Using the following GPC apparatus, the elution curve and molecular weight of the polyalkylene glycol (after drying under N2 gas flow) Molecular weights (Mn and Mw) are determined by constructing distribution curves.

・GPC
Apparatus: HLC-8320GPC manufactured by Tosoh Corporation
Column: Showa Denko KK Shodex (registered trademark) KG + K-805L x 2 + K-800D
Eluent: chloroform Temperature: 40°C
Concentration: 0.1 wt/vol%
Flow rate: 1.0 mL/min
Solubility: complete dissolution Injection volume: 100 μL
Pretreatment: Filtration (0.45 μm filter)
Detector: differential refractometer (RI)

The molecular weights (Mn and Mw) of polyalkylene glycol were calculated as standard polystyrene equivalent molecular weights using a standard polystyrene (standard PS) calibration curve.

上記ポリアルキレングリコールのEO/POの比(質量比およびモル比)は、下記のように測定することができる。
H-NMR(プロトン核磁気共鳴)によるポリアルキレングリコールのEO/POの比(質量比およびモル比)の測定
以下のH-NMR装置を使用して、上記ポリアルキレングリコール(Nガス流通下での乾燥後)のH-NMRチャートから、EOおよびPOに含まれる水素原子のピーク面積から、EO/POの比(質量比およびモル比)を決定する。

H-NMR
装置:日本電子株式会社製 AL-400型
観測核:
溶媒:CDCl

・計算式
H-NMRチャートから、例えば、以下の化学構造に示すEO、POに含まれる水素原子a、bのピーク面積比から、以下の計算式に従って、EO/POの比(質量比およびモル比)を算出することができる。

Figure 0007130196000001
EO(モル比)=100×[(b-a)/4]/{[(b-a)/4]+(a/3)}
PO(モル比)=100×(a/3)/{[(b-a)/4]+(a/3)}
EO(質量比)=100×44×[(b-a)/4]/{44×[(b-a)/4]+58×(a/3)}
PO(質量比)=100×58×(a/3)/{44×[(b-a)/4]+58×(a/3)}

必要に応じて、13C-NMRを用いて、EO/POの比(質量比およびモル比)を算出してもよい。 The EO/PO ratio (mass ratio and molar ratio) of the polyalkylene glycol can be measured as follows.
Determination of the EO/PO ratio (mass and molar ratio) of polyalkylene glycol by 1 H - NMR ( proton nuclear magnetic resonance). The EO/PO ratio (mass ratio and molar ratio) is determined from the peak areas of the hydrogen atoms contained in EO and PO from the 1 H-NMR chart of (after drying under low temperature).

・1H - NMR
Apparatus: Model AL-400 manufactured by JEOL Ltd. Observation nucleus: 1 H
Solvent: CDCl3

·a formula
From the 1 H-NMR chart, for example, from the peak area ratio of the hydrogen atoms a and b contained in EO and PO shown in the chemical structures below, the EO/PO ratio (mass ratio and molar ratio) is calculated according to the following formula. can be calculated.
Figure 0007130196000001
EO (molar ratio) = 100 × [(ba) / 4] / {[(ba) / 4] + (a / 3)}
PO (molar ratio) = 100 × (a / 3) / {[(ba) / 4] + (a / 3)}
EO (mass ratio) = 100 x 44 x [(b - a) / 4] / {44 x [(b - a) / 4] + 58 x (a / 3)}
PO (mass ratio) = 100 × 58 × (a / 3) / {44 × [(ba) / 4] + 58 × (a / 3)}

If necessary, 13 C-NMR may be used to calculate the EO/PO ratio (mass ratio and molar ratio).

(繊度および繊維長)
JIS L 1015:2010に準じて繊度および繊維長を測定した。
(fineness and fiber length)
The fineness and fiber length were measured according to JIS L 1015:2010.

(繊維処理剤の付着量)
繊維への繊維処理剤の付着量は、東海計器株式会社製のR-II型迅速残脂抽出装置を用いて、迅速抽出法により測定した。
まず、繊維処理剤の付着量を測定する以下の実施例および比較例の繊維を約4g採取し、カード機にかけて繊維ウェブとし、得られた繊維ウェブ(試料)の質量(W(g))を測定した。質量を測定した繊維ウェブを金属製の筒(内径16mm、長さ130mm、底部がすり鉢状で最底部には直径1mmの孔があるもの)に充填した後、上部よりメタノール10mLを投入した。
繊維の表面に付着していた繊維処理剤が、投入したメタノールに溶解し、前記金属製の筒の底部の孔より滴下するので、底部の穴から滴下してくるメタノールを、アルミニウム製の皿に加熱しながら受け、メタノールを蒸発させた。
このとき、滴下してくるメタノールを集めるアルミニウム製の皿は、予めきれいに洗浄した後、乾燥機で充分に乾燥させたものを使用するが、メタノールを受ける前にその質量(アルミニウム製の皿のみの質量:W(g))を測定しておく。
金属製の筒内のメタノールを全てアルミニウム製の皿に移し、メタノールを完全に蒸発させることで、アルミニウム製の皿には、繊維から抽出した繊維処理剤が残る。
繊維処理剤が残留しているアルミニウム製の皿の質量(W(g))を測定し、繊維への繊維処理剤の付着量を以下の式から算出した。
(Adhesion amount of fiber treatment agent)
The amount of the fiber treatment agent adhered to the fiber was measured by a rapid extraction method using an R-II type rapid residual fat extractor manufactured by Tokai Keiki Co., Ltd.
First, about 4 g of fibers of the following examples and comparative examples for measuring the adhesion amount of the fiber treatment agent were sampled, processed into a fiber web by a carding machine, and the mass (W F (g)) of the fiber web (sample) obtained was measured. After filling the fiber web whose mass was measured into a metal cylinder (inner diameter 16 mm, length 130 mm, mortar-shaped bottom with a hole of 1 mm diameter at the bottom), 10 mL of methanol was added from the top.
The fiber treatment agent adhering to the surface of the fiber dissolves in the supplied methanol and drips from the hole at the bottom of the metal cylinder. It was received with heating and the methanol was allowed to evaporate.
At this time, the aluminum dish that collects the dripping methanol should be thoroughly washed in advance and then thoroughly dried in a dryer. Mass: W 1 (g)) is measured.
All the methanol in the metal cylinder is transferred to an aluminum dish, and the methanol is completely evaporated, leaving the fiber treatment agent extracted from the fibers on the aluminum dish.
The mass (W 2 (g)) of the aluminum dish on which the fiber treatment agent remained was measured, and the amount of the fiber treatment agent adhering to the fibers was calculated from the following formula.

繊維100質量部あたりの繊維処理剤の付着量(質量部)={[W-W]/[W-(W-W)]}×100
[式中、
は、アルミニウム製の皿の質量を示し、
は、アルミニウム製の皿および繊維処理剤の合計質量を示し、
は、試料の質量を示す。]
Amount of fiber treatment agent adhered per 100 parts by mass of fiber (parts by mass) = {[W 2 −W 1 ]/[W F −(W 2 −W 1 )]}×100
[In the formula,
W 1 denotes the mass of the aluminum dish,
W 2 indicates the total mass of the aluminum dish and the textile treatment,
WF indicates the mass of the sample. ]

実施例1
・同心円複合繊維の準備
第1成分(鞘成分)が、上記のポリプロピレン樹脂(PP)(樹脂1a:96質量%)と、上記の酸変性ポリプロピレン樹脂(変性PP)(樹脂1b:4質量%)とから構成され、第2成分(芯成分)が上記のポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)(樹脂2a:100質量%)から構成され、この第2成分上に第1成分が同心で、ともに円形断面となるように配置されてなる、未延伸状態の同心円複合繊維(紡糸フィラメント 繊度:10dtex)を溶融紡糸により準備した。なお、この同心円複合繊維の溶融紡糸の際の複合比(容積比)は、50/50(第2成分/第1成分)である。次に、前記未延伸状態の紡糸フィラメントに延伸処理を行った。延伸は、熱水を用い湿式延伸にて行い、80℃の熱水を満たした水槽中で、未延伸状態の紡糸フィラメントを延伸倍率2.5倍で延伸することで行い、4.4dtexの延伸フィラメントとした。
・繊維処理剤の付着
繊維処理剤Aを水で希釈し、上記ポリアルキレングリコールの濃度が3質量%となる繊維処理剤Aの水溶液(希釈液)を準備する。次に、前記延伸フィラメントを、用意した繊維処理剤Aの希釈液に含浸させ、余分な繊維処理剤Aの水溶液をニップロールにて脱水した後、スタッフィングボックス型クリンパーにて機械捲縮に付し、15個/25mmの捲縮を付与した。そして、機械捲縮を付与した延伸フィラメントを110℃に設定した熱風吹き付け装置にて約15分間、弛緩した状態でアニーリング処理および乾燥処理に同時に付した。十分に乾燥した延伸フィラメントを51mmの繊維長に切断し、実施例1の繊維とした。この繊維の表面には、繊維のみの質量を100質量部としたとき、0.28質量部となる割合で繊維処理剤A(すなわちポリアルキレングリコール)が付着している。
・不織布の作製
上記繊維を開繊してウェブを作製した後、このウェブに熱風貫通式熱処理機(170℃)で熱処理を施し、繊維同士を第1成分で熱接着させて、熱接着不織布(厚さ1.0mm、目付100g/m)を作製した(エアスルー方式)。
・帯電処理
次に、上記不織布をステンレス製のメッシュコンベアで搬送しながら、100℃の雰囲気下、針を一定間隔で埋め込んだ印加電極によって、7~20Kvの直流高電界を発生させて、繊維表面を分極荷電させるエレクトレット加工により、帯電したエレクトレット不織布を得た。
Example 1
・Preparation of concentric conjugate fiber The first component (sheath component) is the above polypropylene resin (PP) (resin 1a: 96% by mass) and the above acid-modified polypropylene resin (modified PP) (resin 1b: 4% by mass). The second component (core component) is composed of the above polyethylene terephthalate resin (PET) (resin 2a: 100% by mass), and the first component is concentric on the second component, both with a circular cross section An undrawn concentric conjugate fiber (spun filament fineness: 10 dtex) was prepared by melt spinning. The conjugate ratio (volume ratio) during melt spinning of this concentric conjugate fiber is 50/50 (second component/first component). Next, the undrawn spun filament was subjected to a drawing treatment. The drawing is performed by wet drawing using hot water, and the undrawn spun filament is drawn at a drawing ratio of 2.5 times in a water tank filled with hot water at 80° C. to obtain a drawing of 4.4 dtex. filament.
- Attachment of fiber treatment agent Fiber treatment agent A is diluted with water to prepare an aqueous solution (diluted solution) of fiber treatment agent A having a polyalkylene glycol concentration of 3% by mass. Next, the drawn filaments are impregnated with the prepared diluted solution of the fiber treatment agent A, excess aqueous solution of the fiber treatment agent A is dehydrated with nip rolls, and mechanically crimped with a stuffing box type crimper, 15 crimps/25 mm were applied. Then, the mechanically crimped stretched filaments were simultaneously subjected to annealing treatment and drying treatment in a relaxed state for about 15 minutes using a hot air blower set at 110°C. The well-dried drawn filament was cut into 51 mm fiber lengths to form Example 1 fibers. A fiber treatment agent A (that is, polyalkylene glycol) is attached to the surfaces of the fibers in a proportion of 0.28 parts by mass per 100 parts by mass of the fibers alone.
・Production of nonwoven fabric After opening the above fibers to produce a web, the web is subjected to heat treatment with a hot air penetration type heat treatment machine (170 ° C), and the fibers are thermally bonded with the first component to form a thermally bonded nonwoven fabric ( 1.0 mm thick, 100 g/m 2 basis weight) was produced (air-through method).
・Electrification treatment Next, while conveying the nonwoven fabric on a stainless steel mesh conveyor, in an atmosphere of 100 ° C., a DC high electric field of 7 to 20 Kv is generated by an applied electrode in which needles are embedded at regular intervals, and the fiber surface A charged electret nonwoven fabric was obtained by electret processing in which the was polarized and charged.

実施例2
繊維処理剤として、「繊維処理剤B」を用いて、繊維処理剤の付着量を「0.33質量部」としたこと以外は、実施例1と同様にして、エレクトレット不織布を作製した。
Example 2
An electret nonwoven fabric was produced in the same manner as in Example 1, except that "fiber treatment agent B" was used as the fiber treatment agent and the amount of the fiber treatment agent applied was set to "0.33 parts by mass".

実施例3
繊維処理剤の付着量を「0.35質量部」としたこと以外は、実施例1と同様にして、エレクトレット不織布を作製した。
Example 3
An electret nonwoven fabric was produced in the same manner as in Example 1, except that the amount of the fiber treatment agent applied was set to "0.35 parts by mass".

実施例4
繊維の第1成分(鞘成分)が、上記のポリプロピレン樹脂(PP)(樹脂1a:93質量%)と、上記の酸変性ポリプロピレン樹脂(変性PP)(樹脂1b:7質量%)とから構成され、繊維処理剤の付着量を「0.23質量部」としたこと以外は、実施例1と同様にして、エレクトレット不織布を作製した。
Example 4
The first component (sheath component) of the fiber is composed of the above polypropylene resin (PP) (resin 1a: 93% by mass) and the above acid-modified polypropylene resin (modified PP) (resin 1b: 7% by mass). , an electret nonwoven fabric was produced in the same manner as in Example 1, except that the amount of the fiber treatment agent applied was set to "0.23 parts by mass".

実施例5
繊維の第1成分(鞘成分)が、上記のポリプロピレン樹脂(PP)(樹脂1a:100質量%)から構成され、繊維処理剤の付着量を「0.32質量部」としたこと以外は、実施例1と同様にして、エレクトレット不織布を作製した。
Example 5
Except that the first component (sheath component) of the fiber is composed of the above polypropylene resin (PP) (resin 1a: 100% by mass), and the amount of the fiber treatment agent attached is set to "0.32 parts by mass", An electret nonwoven fabric was produced in the same manner as in Example 1.

実施例6
繊維の繊度を「2.2dtex」とし、エアスルー方式を以下の「ニードルパンチ方式」に変更し、ニードルパンチ前の不織布の厚さを1.4mmとしたこと以外は、実施例1と同様にして、エレクトレット不織布を作製した。
・ニードルパンチ方式
繊維(すなわち繊維処理剤Aが0.28質量部付着している繊維)100質量%をパラレルカードに掛け、クロスレイヤーを用いてクロスレイウェブを作製した。このクロスレイウェブに、フォスターニードル社製円錐ブレードを用いて、針深度7mm、ペネ数(表:6N/cm 裏:6N/cm)でニードルパンチ処理を施した。ニードルパンチ処理を行ったウェブを140℃に設定した熱風循環式の熱処理機を用い、上記加工温度にて20秒間熱処理して、不織布(厚さ1mm、目付100g/cm)を得た。
Example 6
In the same manner as in Example 1, except that the fiber fineness was set to "2.2 dtex", the air-through method was changed to the following "needle punch method", and the thickness of the nonwoven fabric before needle punch was set to 1.4 mm. , electret nonwoven fabric was produced.
- Needle Punch Method 100% by mass of fibers (that is, fibers to which 0.28 parts by mass of the fiber treatment agent A is attached) were applied to a parallel card, and a crosslayer was used to prepare a crosslay web. This crosslay web was needle-punched using a conical blade manufactured by Foster Needle Co., Ltd. with a needle depth of 7 mm and a penetration number (front: 6 N/cm 2 back: 6 N/cm 2 ). The needle-punched web was heat-treated at the above processing temperature for 20 seconds using a hot-air circulating heat treatment machine set at 140° C. to obtain a nonwoven fabric (thickness: 1 mm, basis weight: 100 g/cm 2 ).

実施例7
繊維の第1成分および第2成分がともに、上記のポリプロピレン樹脂(PP)(96質量%)と、上記の酸変性ポリプロピレン樹脂(変性PP)(4質量%)とから構成される、いわゆる単一樹脂の断面形状が4葉の単一繊維を準備し、繊維処理剤の付着量を「0.3質量部」としたこと以外は、実施例6と同様にして、エレクトレット不織布を作製した。
Example 7
Both the first component and the second component of the fiber are composed of the above polypropylene resin (PP) (96% by mass) and the above acid-modified polypropylene resin (modified PP) (4% by mass). An electret nonwoven fabric was produced in the same manner as in Example 6, except that a single fiber having a four-leaf resin cross section was prepared and the amount of the fiber treatment agent applied was set to "0.3 parts by mass".

実施例8
繊維の第1成分(鞘成分)が、上記のポリプロピレン樹脂(PP)(樹脂1a:100質量%)から構成され、第2成分(芯成分)が、上記のポリプロピレン樹脂(PP)(樹脂2a:96質量%)と、上記の酸変性ポリプロピレン樹脂(変性PP)(樹脂2b:4質量%)とから構成され、その断面形状が第1成分、第2成分ともに4葉の複合繊維(図1)を準備したこと以外は、実施例6と同様にして、エレクトレット不織布を作製した。
Example 8
The first component (sheath component) of the fiber is composed of the above polypropylene resin (PP) (resin 1a: 100% by mass), and the second component (core component) is the above polypropylene resin (PP) (resin 2a: 96% by mass) and the acid-modified polypropylene resin (modified PP) (resin 2b: 4% by mass), and the cross-sectional shape of both the first component and the second component is a tetralobal composite fiber (Fig. 1) An electret nonwoven fabric was produced in the same manner as in Example 6, except that the was prepared.

実施例9
繊維の第1成分および第2成分がともに、上記のポリプロピレン樹脂(PP)(100質量%)とから構成される、いわゆる単一樹脂で構成され、繊維の断面形状が4葉の単一繊維を準備し、繊維処理剤の付着量を「0.29質量部」としたこと以外は、実施例6と同様にして、エレクトレット不織布を作製した。
Example 9
Both the first component and the second component of the fiber are composed of a so-called single resin composed of the above polypropylene resin (PP) (100% by mass), and the cross-sectional shape of the fiber is a single fiber with a four-lobed shape. An electret nonwoven fabric was produced in the same manner as in Example 6, except that the amount of the fiber treatment agent applied was set to "0.29 parts by mass".

比較例1
繊維処理剤として、「繊維処理剤C」を用いて、その付着量を「0.33質量部」としたこと以外は、実施例1と同様にして、エレクトレット不織布を作製した。
Comparative example 1
An electret non-woven fabric was produced in the same manner as in Example 1, except that "fiber treatment agent C" was used as the fiber treatment agent, and the adhered amount was set to "0.33 parts by mass".

比較例2
繊維処理剤として、「繊維処理剤D」を用いて、その付着量を「0.25質量部」としたこと以外は、実施例1と同様にして、エレクトレット不織布を作製した。
Comparative example 2
An electret nonwoven fabric was produced in the same manner as in Example 1, except that "fiber treatment agent D" was used as the fiber treatment agent, and the amount applied was set to "0.25 parts by mass".

比較例3
繊維の第1成分(鞘成分)が、上記のポリプロピレン樹脂(PP)(樹脂1a:100質量%)から構成され、繊維処理剤として、「繊維処理剤C」を用いて、その付着量を「0.33質量部」としたこと以外は、実施例1と同様にして、エレクトレット不織布を作製した。
Comparative example 3
The first component (sheath component) of the fiber is composed of the above polypropylene resin (PP) (resin 1a: 100% by mass), and as a fiber treatment agent, "fiber treatment agent C" is used, and the adhesion amount is " An electret nonwoven fabric was produced in the same manner as in Example 1, except that the content was 0.33 parts by mass.

捕集効率
実施例および比較例で作製したエレクトレット不織布をエアフィルターとして使用する場合を想定して、(i)帯電処理の直後、(ii)80℃での加熱処理後120分、(iii)120℃での加熱処理後30分のそれぞれにおいて、以下の測定方法に従って、エアフィルターの捕集効率(%)を測定した。
・熱処理
上記の条件で帯電処理を行ったエレクトレット不織布を用意する。次に、恒温乾燥器(ヤマト科学株式会社製 送風定温恒温器 品番DKM600)を用意し、80℃または120℃に設定する。恒温乾燥器が設定温度に達した後、用意した帯電処理済のエレクトレット不織布を恒温乾燥器内に入れて所定時間保持する。熱処理温度が80℃のときは120分間にわたって上記不織布を恒温乾燥器内にて保持し、熱処理温度が120℃のときは30分間にわたって上記不織布を恒温乾燥器内にて保持した。
・測定方法
実施例および比較例で作製したエレクトレット不織布の各サンプル(120mm×120mm)をJIS B 9908に準じて、濾過面を直径100mmの円形の面として、測定速度23.8L/分で大気塵を静電面に通して濾過した。濾過前後で0.3μm以下の粒子について、粒子の個数を測定して下記式により捕集効率(%)を算出した。結果を以下の表に示す。
捕集効率(%)=(1-C2/C1)×100
式中、C1は、濾過前の粒子の個数であり、C2は、濾過後の粒子の個数である。
Collection efficiency Assuming that the electret nonwoven fabrics produced in Examples and Comparative Examples are used as air filters, (i) immediately after charging, (ii) 120 minutes after heat treatment at 80 ° C., (iii) 120 30 minutes after the heat treatment at °C, the collection efficiency (%) of the air filter was measured according to the following measurement method.
・Heat treatment An electret nonwoven fabric that has been charged under the above conditions is prepared. Next, a constant temperature dryer (manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd., air blower constant temperature constant temperature oven, product number DKM600) is prepared and set to 80°C or 120°C. After the temperature of the constant temperature dryer reaches the set temperature, the prepared electret nonwoven fabric subjected to electrification treatment is placed in the constant temperature dryer and held for a predetermined time. When the heat treatment temperature was 80°C, the nonwoven fabric was held in the constant temperature dryer for 120 minutes, and when the heat treatment temperature was 120°C, the nonwoven fabric was held in the constant temperature dryer for 30 minutes.
・Measurement method Each sample (120 mm × 120 mm) of the electret nonwoven fabrics prepared in Examples and Comparative Examples was measured according to JIS B 9908 with a circular surface having a diameter of 100 mm and a measurement speed of 23.8 L / min. was filtered through an electrostatic surface. For particles of 0.3 μm or less before and after filtration, the number of particles was measured, and the collection efficiency (%) was calculated by the following formula. Results are shown in the table below.
Collection efficiency (%) = (1-C2/C1) x 100
where C1 is the number of particles before filtration and C2 is the number of particles after filtration.

Figure 0007130196000002
Figure 0007130196000002

Figure 0007130196000003
Figure 0007130196000003

Figure 0007130196000004
Figure 0007130196000004

Figure 0007130196000005
Figure 0007130196000005

・評価
実施例1~9のエレクトレット不織布は、すべて初期帯電性に優れ、なおかつ帯電処理直後の捕集効率は、いずれも30%以上であることが分かった。対して、比較例1~3のエレクトレット不織布では、初期帯電性が十分ではなく、帯電処理直後の捕集効率が、いずれも30%未満、より具体的には25%前後であることがわかった。
また、例えば、実施例3、4で示される通り、本発明によると、80℃での加熱処理後であっても、約90%の捕集効率を維持することができることが分かった。さらに、驚くべきことに、実施例7では、120℃での加熱処理後であっても、約80%の捕集効率を維持することができた。対して、比較例3のエレクトレット不織布では、帯電処理直後の捕集効率が25%未満であり、80℃での加熱処理後において、捕集効率を直後の33%しか維持することができず、高温環境下に曝された場合、捕集効率が著しく低下することが分かった。
・Evaluation It was found that all of the electret nonwoven fabrics of Examples 1 to 9 were excellent in initial electrification property, and all of them had collection efficiencies of 30% or more immediately after the electrification treatment. On the other hand, it was found that the electret nonwoven fabrics of Comparative Examples 1 to 3 did not have sufficient initial electrification properties, and the collection efficiencies immediately after the electrification treatment were all less than 30%, more specifically around 25%. .
In addition, as shown in Examples 3 and 4, for example, it was found that, according to the present invention, a collection efficiency of about 90% can be maintained even after heat treatment at 80°C. Furthermore, surprisingly, Example 7 was able to maintain a collection efficiency of about 80% even after heat treatment at 120°C. On the other hand, in the electret nonwoven fabric of Comparative Example 3, the collection efficiency immediately after the electrification treatment was less than 25%, and after the heat treatment at 80°C, the collection efficiency could be maintained at only 33% immediately after. It was found that the trapping efficiency was remarkably lowered when exposed to a high temperature environment.

本開示は、実施形態として以下の態様を含む。
(態様1)
熱可塑性樹脂を含む繊維と、前記繊維に付着した繊維処理剤とを含む、エレクトレット加工用の繊維であり、
前記繊維処理剤は、前記繊維100質量部あたり、0.01質量部以上3質量部以下の割合で前記繊維に付着されていて、
前記繊維処理剤は、下記式(1):
HO-(AO)-H (1)
[式中、
Oは、オキシエチレン基、オキシプロピレン基およびオキシブチレン基からなる群から選ばれる少なくとも1種から構成されるオキシアルキレン基であり、
nは、前記AOの平均付加モル数を表し、96~1135である]
で表されるポリアルキレングリコールを含み、
前記ポリアルキレングリコールの数平均分子量(Mn)は、5000以上50000以下であり、
前記ポリアルキレングリコールは、前記繊維処理剤100質量部あたり、20質量部以上の割合で前記繊維処理剤に含まれる、
エレクトレット加工用の繊維。
(態様2)
前記ポリアルキレングリコールの重量平均分子量(Mw)は、6000以上60000以下である、態様1のエレクトレット加工用の繊維。
(態様3)
前記オキシエチレン基は、繰り返し単位の総数に対して、50%以上100%以下の割合で含まれ、
前記オキシプロピレン基は、繰り返し単位の総数に対して、0%以上50%以下の割合で含まれ、
前記オキシブチレン基は、繰り返し単位の総数に対して、0%以上10%以下の割合で含まれる、
態様1または2のエレクトレット加工用の繊維。
(態様4)
前記AOが、オキシエチレン基およびオキシプロピレン基からなる群から選ばれる少なくとも1種から構成されるオキシアルキレン基であり、nが、100~1135である、態様1または2のエレクトレット加工用の繊維。
(態様5)
前記AOが、オキシエチレン基およびオキシプロピレン基からなり、
前記ポリアルキレングリコールにおいて、前記オキシエチレン基は、繰り返し単位の総数に対して、50%以上100%未満の割合で含まれ、
前記オキシプロピレン基は、繰り返し単位の総数に対して、0%超50%以下の割合で含まれている、
態様4のエレクトレット加工用の繊維。
(態様6)
前記ポリアルキレングリコールは、ランダム重合体またはブロック重合体のいずれかである、態様1~5のいずれかのエレクトレット加工用の繊維。
(態様7)
前記熱可塑性樹脂を含む繊維は、前記熱可塑性樹脂として、酸変性ポリオレフィン系樹脂および酸変性ポリエステル系樹脂からなる群から選択される少なくとも1つの酸変性樹脂を含む、態様1~6のいずれかのエレクトレット加工用の繊維。
(態様8)
前記熱可塑性樹脂を含む繊維は、芯鞘型の複合繊維であり、鞘部分を形成する第1成分と、芯部分を形成する第2成分とを含み、前記第1成分が、前記酸変性樹脂を含む、態様7のエレクトレット加工用の繊維。
(態様9)
態様1~8のいずれかのエレクトレット加工用の繊維を含む、不織布。
(態様10)
態様9の不織布を含む、エアフィルター。
The present disclosure includes the following aspects as embodiments.
(Aspect 1)
A fiber for electret processing, comprising a fiber containing a thermoplastic resin and a fiber treatment agent attached to the fiber,
The fiber treatment agent is attached to the fibers at a rate of 0.01 parts by mass or more and 3 parts by mass or less per 100 parts by mass of the fibers,
The fiber treatment agent has the following formula (1):
HO—(A 1 O) n —H (1)
[In the formula,
A 1 O is an oxyalkylene group composed of at least one selected from the group consisting of an oxyethylene group, an oxypropylene group and an oxybutylene group,
n represents the average number of added moles of A 1 O, and is 96 to 1135]
Including a polyalkylene glycol represented by
The number average molecular weight (Mn) of the polyalkylene glycol is 5000 or more and 50000 or less,
The polyalkylene glycol is contained in the fiber treatment agent at a rate of 20 parts by mass or more per 100 parts by mass of the fiber treatment agent.
Fiber for electret processing.
(Aspect 2)
The fiber for electret processing according to aspect 1, wherein the polyalkylene glycol has a weight average molecular weight (Mw) of 6000 or more and 60000 or less.
(Aspect 3)
The oxyethylene group is contained at a ratio of 50% or more and 100% or less with respect to the total number of repeating units,
The oxypropylene group is contained at a ratio of 0% or more and 50% or less with respect to the total number of repeating units,
The oxybutylene group is contained at a ratio of 0% or more and 10% or less with respect to the total number of repeating units,
A fiber for electret processing according to aspect 1 or 2.
(Aspect 4)
A 1 O is an oxyalkylene group composed of at least one selected from the group consisting of an oxyethylene group and an oxypropylene group, and n is 100 to 1135. fiber.
(Aspect 5)
The A 1 O consists of an oxyethylene group and an oxypropylene group,
In the polyalkylene glycol, the oxyethylene group is contained at a ratio of 50% or more and less than 100% with respect to the total number of repeating units,
The oxypropylene group is contained at a ratio of more than 0% to 50% or less with respect to the total number of repeating units,
A fiber for electret processing according to aspect 4.
(Aspect 6)
The fiber for electret processing according to any one of aspects 1 to 5, wherein the polyalkylene glycol is either a random polymer or a block polymer.
(Aspect 7)
Aspects 1 to 6, wherein the thermoplastic resin-containing fiber contains at least one acid-modified resin selected from the group consisting of acid-modified polyolefin-based resins and acid-modified polyester-based resins as the thermoplastic resin. Fiber for electret processing.
(Aspect 8)
The fiber containing the thermoplastic resin is a core-sheath type composite fiber, and includes a first component forming a sheath portion and a second component forming a core portion, and the first component is the acid-modified resin. The fiber for electret processing of aspect 7, comprising:
(Aspect 9)
A nonwoven fabric comprising fibers for electret processing according to any one of aspects 1-8.
(Mode 10)
An air filter comprising the nonwoven fabric of aspect 9.

本開示のエレクトレット加工用の繊維は、その帯電性能に優れることから、かかる繊維を含む不織布は、例えば、エレクトレット不織布として利用することができる。また、本開示のエレクトレット不織布は、微細な浮遊物、例えば、大きさが0.5μm以下の浮遊物(粉塵、煙塵、花粉、ウイルスなど)を捕集するためのエアフィルターとして利用することができる。また、このようなエアフィルターは、帯電直後の帯電性、捕集効率などの性能に優れ、しかも、好ましくは高温環境下(例えば80℃以上の温度)に曝された後であっても、かかる性能を維持することができるので、高温環境下で使用され得るエアフィルター、例えば、車両用フィルター、特に自動車用フィルター(例えば、エアコン用フィルター、ポーレンフィルター)などのエアフィルターとして利用することができる。 Since the fibers for electret processing of the present disclosure are excellent in charging performance, nonwoven fabrics containing such fibers can be used, for example, as electret nonwoven fabrics. In addition, the electret nonwoven fabric of the present disclosure can be used as an air filter for collecting fine suspended matter, for example, suspended matter with a size of 0.5 μm or less (dust, smoke dust, pollen, viruses, etc.). . In addition, such an air filter is excellent in performance such as chargeability and collection efficiency immediately after charging, and preferably even after being exposed to a high temperature environment (for example, a temperature of 80 ° C. or higher). Since the performance can be maintained, it can be used as an air filter that can be used in a high temperature environment, such as a vehicle filter, especially an automobile filter (e.g., air conditioner filter, pollen filter).

1 第1成分
2 第2成分
100 異形断面複合繊維
1 First component 2 Second component 100 Modified cross-section composite fiber

Claims (10)

熱可塑性樹脂を含む繊維と、前記繊維に付着した繊維処理剤とを含む、エレクトレット加工用の繊維であり、
前記繊維処理剤は、前記繊維100質量部あたり、0.01質量部以上3質量部以下の割合で前記繊維に付着されていて、
前記繊維処理剤は、下記式(1):
HO-(AO)-H (1)
[式中、
Oは、オキシエチレン基、オキシプロピレン基およびオキシブチレン基からなる群から選ばれる少なくとも1種から構成されるオキシアルキレン基であり、
nは、前記AOの平均付加モル数を表し、96~1135である]
で表されるポリアルキレングリコールを含み、
前記ポリアルキレングリコールの数平均分子量(Mn)は、5000以上50000以下であり、
前記ポリアルキレングリコールは、前記繊維処理剤100質量部あたり、20質量部以上の割合で前記繊維処理剤に含まれる、
エレクトレット加工用の繊維。
A fiber for electret processing, comprising a fiber containing a thermoplastic resin and a fiber treatment agent attached to the fiber,
The fiber treatment agent is attached to the fibers at a rate of 0.01 parts by mass or more and 3 parts by mass or less per 100 parts by mass of the fibers,
The fiber treatment agent has the following formula (1):
HO—(A 1 O) n —H (1)
[In the formula,
A 1 O is an oxyalkylene group composed of at least one selected from the group consisting of an oxyethylene group, an oxypropylene group and an oxybutylene group,
n represents the average number of added moles of A 1 O, and is 96 to 1135]
Including a polyalkylene glycol represented by
The number average molecular weight (Mn) of the polyalkylene glycol is 5000 or more and 50000 or less,
The polyalkylene glycol is contained in the fiber treatment agent at a rate of 20 parts by mass or more per 100 parts by mass of the fiber treatment agent.
Fiber for electret processing.
前記ポリアルキレングリコールの重量平均分子量(Mw)は、6000以上60000以下である、請求項1に記載のエレクトレット加工用の繊維。 The fiber for electret processing according to claim 1, wherein the polyalkylene glycol has a weight average molecular weight (Mw) of 6000 or more and 60000 or less. 前記オキシエチレン基は、繰り返し単位の総数に対して、50%以上100%以下の割合で含まれ、
前記オキシプロピレン基は、繰り返し単位の総数に対して、0%以上50%以下の割合で含まれ、
前記オキシブチレン基は、繰り返し単位の総数に対して、0%以上10%以下の割合で含まれる、
請求項1または2に記載のエレクトレット加工用の繊維。
The oxyethylene group is contained at a ratio of 50% or more and 100% or less with respect to the total number of repeating units,
The oxypropylene group is contained at a ratio of 0% or more and 50% or less with respect to the total number of repeating units,
The oxybutylene group is contained at a ratio of 0% or more and 10% or less with respect to the total number of repeating units,
The fiber for electret processing according to claim 1 or 2.
前記AOが、オキシエチレン基およびオキシプロピレン基からなる群から選ばれる少なくとも1種から構成されるオキシアルキレン基であり、nが、100~1135である、請求項1または2に記載のエレクトレット加工用の繊維。 The electret according to claim 1 or 2, wherein A 1 O is an oxyalkylene group composed of at least one selected from the group consisting of an oxyethylene group and an oxypropylene group, and n is 100 to 1,135. fiber for processing. 前記AOが、オキシエチレン基およびオキシプロピレン基からなり、
前記ポリアルキレングリコールにおいて、前記オキシエチレン基は、繰り返し単位の総数に対して、50%以上100%未満の割合で含まれ、
前記オキシプロピレン基は、繰り返し単位の総数に対して、0%超50%以下の割合で含まれている、
請求項4に記載のエレクトレット加工用の繊維。
The A 1 O consists of an oxyethylene group and an oxypropylene group,
In the polyalkylene glycol, the oxyethylene group is contained at a ratio of 50% or more and less than 100% with respect to the total number of repeating units,
The oxypropylene group is contained at a ratio of more than 0% to 50% or less with respect to the total number of repeating units,
The fiber for electret processing according to claim 4.
前記ポリアルキレングリコールは、ランダム重合体またはブロック重合体のいずれかである、請求項1~5のいずれか1項に記載のエレクトレット加工用の繊維。 The fiber for electret processing according to any one of claims 1 to 5, wherein the polyalkylene glycol is either a random polymer or a block polymer. 前記熱可塑性樹脂を含む繊維は、前記熱可塑性樹脂として、酸変性ポリオレフィン系樹脂および酸変性ポリエステル系樹脂からなる群から選択される少なくとも1つの酸変性樹脂を含む、請求項1~6のいずれか1項に記載のエレクトレット加工用の繊維。 Any one of claims 1 to 6, wherein the thermoplastic resin-containing fiber contains at least one acid-modified resin selected from the group consisting of acid-modified polyolefin-based resins and acid-modified polyester-based resins as the thermoplastic resin. The fiber for electret processing according to item 1. 前記熱可塑性樹脂を含む繊維は、芯鞘型の複合繊維であり、鞘部分を形成する第1成分と、芯部分を形成する第2成分とを含み、前記第1成分が、前記酸変性樹脂を含む、請求項7に記載のエレクトレット加工用の繊維。 The fiber containing the thermoplastic resin is a core-sheath type composite fiber, and includes a first component forming a sheath portion and a second component forming a core portion, and the first component is the acid-modified resin. A fiber for electret processing according to claim 7, comprising: 請求項1~8のいずれか1項に記載のエレクトレット加工用の繊維を含む、不織布。 A nonwoven fabric comprising the fibers for electret processing according to any one of claims 1 to 8. 請求項9に記載の不織布を含む、エアフィルター。 An air filter comprising the nonwoven fabric of claim 9 .
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