JPH0442812B2 - - Google Patents

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JPH0442812B2
JPH0442812B2 JP62115454A JP11545487A JPH0442812B2 JP H0442812 B2 JPH0442812 B2 JP H0442812B2 JP 62115454 A JP62115454 A JP 62115454A JP 11545487 A JP11545487 A JP 11545487A JP H0442812 B2 JPH0442812 B2 JP H0442812B2
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JP
Japan
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heat
electret
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hereinafter abbreviated
charge
Prior art date
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JP62115454A
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JPS63280408A (ja
Inventor
Eiichi Nishiura
Katsutoshi Ando
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野] 本発明は、耐熱安定性のあるエレクトレツト材
料に関するものである。 [従来の技術] エレクトレツト材料として種々の提唱がなされ
ているが、高分子重合体に配合物を添加しエレク
トレツト化効果を付与したエレクトレツト材料の
例は、特開昭60−196922がある。この方法は、絶
縁高分子物質に脂肪酸金属塩を配合しコロナ処理
を施しエレクトレツト材料を製造する方法であ
る。 この材料を熱刺激脱分極電流からのトラツプ電
荷量で評価した結果、若干の配合効果は認められ
たが、それだけでは満足できるものでなかつた。 [発明が解決しようとする問題点] 本発明の目的は、かかる従来品の有する欠点を
解消した耐熱性エレクトレツト材料を提供する事
にある。即ち、高温サイドに高いトラツプ電荷量
を有することで長時間にわたり電荷を安定に保
つ、耐熱性エレクトレツト材料を提供する点にあ
る。 [問題点を解決するための手段] 本発明はヒンダードアミン系、含窒素ヒンダー
ドフエノール系、金属塩ヒンダードフエノール系
あるいはフエノール系の安定剤から選ばれた少な
くとも1種を配合してなる材料からなり、かつ
100℃以上における熱刺激脱分極電流からのトラ
ツプ電荷量が2.0×10-10クーロン/cm2以上である
耐熱性エレクトレツト材料である。 以下に本発明について詳細に説明する。 高分子重合体のエレクトレツト化方法として静
電気ハンドブツク、特開昭61−289177などに述べ
られているが、結果的には、シート構成物内に電
子の注入、イオンの移動、双極子の配向などを生
ぜしめることで分極し、シートに電荷を付与す
る。 本発明に係る耐熱性エレクトレツト材料の構成
物の一部である高分子重合体の素材としては、体
積抵抗率が1012・Ω・cm以上の素材が好ましく、
さらに好ましくは1014・Ω・cm以上の素材であ
る。 例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ
スチレン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポ
リフエニレンサルフアイト、フツ素系樹脂、塩素
系樹脂、ビニール樹脂、およびこれらのブレンド
物を用いることができる。 これら高分子重合体をエレクトレツト材料とし
て提供する場合、シート化、フイルム化、繊維
化、パイプ化工程などとするが、熱成形が必要な
場合が多い。 例えば、ポリプロピレンを例に取るとペレツト
作成時で210〜240℃、シート化、フイルム化、パ
イプ化などで230〜280℃、繊維化では270〜400℃
で時間的には3〜30分位が目安となる。従つて配
合する安定剤は、これらの条件で安定な物でなく
てはならない。 また50〜80℃程度で数か月置かれる環境はエレ
クトレツト化された材料の保管、使用条件上よく
あり、少なくとも80℃以上で安定でなくてはなら
ない。好ましくは100℃以上で安定なもの、特に
好ましくは130℃以上で安定なものが使用上から
望まれる。 さらに高分子重合体と配合物は、相溶性がある
ことも安定性の面から必要である。 これらの条件を満たす配合物としては比較部分
子量が大きく、加工時の熱(250℃程度)に対し
てもほとんど揮発したり、分解しない安定な配合
物を高分子重合体100部に対し、少なくとも0.1部
以上配合することが高いトラツプ電荷量を材料に
付与するため必要である。好ましくは0.2部以上
配合することが望ましい。さらに好ましくは0.3
部以上配合することが望ましい。また安定性を増
すために、タイプの異なつた安定剤を配合しても
良い。 ただし、配合量が2部以上ともなると材料とし
ての均一性に欠けることがある。 高分子重合体に配合するヒンダードアミン系、
含窒素ヒンダーフエノール系、金属塩ヒンダーフ
エノール系あるいはフエノール系安定剤の一例と
しては、ヒンダードアミンの場合、ポリ[{(6−
(1,1,3,3,−テトラメチルブチル)イミノ
−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル}
{(2,2,6,6,−テトラメチル−4−ピペリ
ジル)イミノ}ヘキサメチレン{(2,2,6,
6,−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}]
(チバガイギー社商品名でキマソープ944LDと以
後略称する)、コハク酸ジメチル−1−(2−ヒド
ロキシエチル)−4−ヒドロキシ−2,2,6,
6−テトラメチルピペリジン重縮合物(チバガイ
ギー社商品名でチヌビン622LDと以後略称する)、
2−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ
ベンジル)−2−n−ブチルマロン酸ビス(1,
2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジ
ル)(チバガイギー社商品名でチヌビン144と以後
略称する)などがある。 含窒素ヒンダードフエノールでは、1,3,5
−トリス(4−t−ブチル−3−ヒドロキシ−
2,6−ジメチルベンジル)イソシアヌル酸(日
本サイアナミツド社商品名でサイアノツクス1790
と以後略称する)あるいは1,3,5−トリス
(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベン
ジル)イソシアヌル酸(チバガイギー社商品名で
IR3114と以後略称する)などがある。 金属塩ヒンダードフエノールでは3,5−ジ−
tブチル−4−ヒドロキシ−ベンジル−モノ−エ
チル−ホスホネートのカルシウム(チバガイギー
社商品名でIR1425WLと以後略称する)、3,5
−ジ−tブチル−4−ヒドロキシ−ベンジル−モ
ノ−エチル−ホスホネートのニツケル(チバガイ
ギー社商品名でイルガスターブ2002と以後省略す
る)、あるいは同上化合物のマグネシウム塩など
がある。 フエノール系では1,3,5−トリメチル−
2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−
4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン(チバガイギ
ー社商品名でIR1330と以後略称する)、ペンタエ
リスリチルーテトラキス[3−(3,5−ジ−t
−ブチル−4−ヒドロキシフエニル)プロピオネ
ート](チバガイギー社商品名でIR1010と以後略
称する)などがある。 上述配合剤が添加された高分子重合体のエレク
トレツト性については特に熱安定性が高く、100
℃以上における熱刺激脱分極電流からのトラツプ
電荷量が2.0×10-10クーロン/cm2以上を示し、苛
酷な条件で使用されてもトラツプ電荷量の低下は
僅かである。 エレクトレツト材料をろ過材として使用する場
合、熱刺激脱分極電流からのトラツプ電荷量が
2.0×10-10クーロン/cm2以上であるエレクトレツ
ト材料が望ましく、さらに望ましくは3.5×10-10
クーロン/cm2以上のエレクトレツト材料が好まし
い。 一方、2,6−ジ−tブチル−p−クレゾール
(BHTと以後略称する)のような、分子量が小さ
い配合物は、ペレタイズなどの加工性を上げるた
め配合しても良いが、加工時の熱で、消費された
り、揮発したりするためエレクトレツト材料の配
合物としては不適当である。ジステアリルチオジ
プロピオネート(以後略称DSTDP)、ジラウリ
ルチオジピロプオネート(以後略称DLTDP)の
ような含硫黄系安定剤も、材料の耐熱安定性向上
で併用効果があるため配合されてもよいが、熱刺
激脱分極電流からのトラツプ温度が低く熱に対す
る安定性が低いため、エレクトレツト材料の主配
合物としては不適当である。 以下に実施例に従い本発明を説明する。 なお熱刺激脱分極電流からのトラツプ電荷量の
測定は次の通りである。 熱刺激脱分極電流からのトラツプ電荷量の測定
方法は、第2図の模式図で示すように温度コント
ロール装置5を有する加熱槽6の中に設置したエ
レクトレツト材料4aの両面を電極7,8で強く
はさんで、この電極と高感度電流計9を接続して
測定する。すなわち、加熱槽を一定昇温速度、例
えば、室温から融点付近まで5℃/minで昇温す
ると、トラツプされた電荷が脱分極して電流が流
れる。この電流をデーター処理装置10を経てレ
コーダー11に記録すると種々の温度領域に対す
る電流曲線がえられる(第3,4,5図)。 この電流曲線の面積を測定試料の面積で割つた
商(単位:クーロン/cm2)をいう。 実施例 実施例及び比較例 ポリプロピレン100部に対し、キマソープ
944LD、イルガノツクス1425WL、イルガノツク
ス3114、BHT、DSTDTを第1表、第2表のご
とく配合し、MIが55のチツプを作成した。 メルトブロー方法により目付30g/m2、平均繊
維径がほぼ3ミクロンになるようにメルトブロー
紡糸し不織布シートを得た。 このシートに第1図の装置によりエレクトレツ
ト加工を施した。 条件は、印加電極として体積抵抗率10-6Ω・cm
の鉄材の針状電極1を1本使用し、20cm角の鉄板
をアース電極2とし、アース電極2上にカーボン
粒子を配合したポリ塩化ビニルからなる厚さが
0.5mm、20cm角の体積抵抗率104Ω・cmの半導性を
有するシート3を設置した。 又25℃で湿度が65%雰囲気で針状電極1と不織
布シート4との距離を5cmとし印加電圧を−
30Kv、印加時間15secでエレクトレツト加工を施
した。 エレクトレツト加工された不織布シート4のエ
レクトレツトレベルを表面電荷密度、熱刺激脱分
極電流からのトラツプ電荷量で求めた結果は第3
表、第4表の通りである。 実施例1〜6の場合の配合は、トラツプ電荷量
は高く耐熱性エレクトレツト材料として有用であ
る。実施例2〜4場合のの配合は特に効果的であ
り高レベルで望ましい。 また、この実施例の場合、不織布シートの耐熱
性(130℃で168時間処理前後からの引張強度保持
率)も優れていた。 一方、配合剤のほとんど入つていない比較例
1、の場合トラツプ電荷量はほとんど無い。比較
例2、3の場合、ステアリン酸カルシウムで僅か
にその効果が認められるがそのレベルは低い。ま
た比較例4はペレタイズ化、シート化の熱履歴で
BHTが消費されトラツプ電荷量は多くならない。 また、この比較例の場合、不織布シートの耐熱
性はいずれの場合も劣つていた。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】 [発明の効果] 本発明の耐熱性エレクトレツト材料は上述のご
とく、高温サイドに高いトラツプ電荷量を有する
ことで、高温雰囲気での使用に耐え、しかも長時
間にわたり安定であるエレクトレツト材料を提供
する点にある。 従つて、高温環境で使用される各種フイルター
材料だけでなく、一般フイルター、ワイパー材
料、吸着材料、マスク部材、肪塵衣部材などにも
最適であり、広汎な用途に用いることが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図はエレクトレツト加工を示す概略図であ
る。第2図は熱刺激脱分極電流からのトラツプ電
荷量の測定方法を示す概略図である。第3図はト
ラツプ電荷のほとんどない熱刺激脱分極電流曲線
の1例、第4図はトラツプ電荷が低温サイドであ
る熱刺激脱分極電流曲線の1例、第5図はトラツ
プ電荷が高温サイドである本発明の熱刺激脱分極
電流曲線の1例である。 1:針状電極、2:アース電極、3:半導性を
有するシート、4:不織布シート、4a:エレク
トレツト材料、5:温度コントロール装置、6:
加熱槽、7:電極、8:電極、9:高感度電流
計、10:データー処理装置、11:レコーダ
ー。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 高分子重合体に、ヒンダードアミン系、含窒
    素ヒンダードフエノール系、金属塩ヒンダードフ
    エノール系あるいはフエノール系の安定剤から選
    ばれた少なくとも1種を配合してなる材料からな
    り、かつ100℃以上における熱刺激脱分極電流か
    らのトラツプ電荷量が2.0×10-10クーロン/cm2
    上である耐熱性エレクトレツト材料。
JP11545487A 1987-05-12 1987-05-12 耐熱性エレクトレット材料 Granted JPS63280408A (ja)

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