JPH057712A - エレクトレツト化ポリオレフイン繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 分子運動性の小さな相構造を有する、初期お
よび長期にわたって電荷保持性に優れたポリオレフィン
エレクトレット繊維フィルターを得る。 【構成】 固体高分解能パルス法¹³Ｃ−ＮＭＲによるＣ
Ｈ₂ 基炭素核のスピン−格子緩和時間（Ｔ₁ ）が１秒か
ら１０秒である成分相を、全成分相中に少なくとも２０
％含まれてなるポリオレフィンエレクトレット繊維フィ
ルターである。 【効果】 分子運動性の小さな中間相を有することで、
エレクトレット化後の初期および長期の粒子除去効率が
高く、電荷保持性に優れたポリオレフィン繊維からなる
エレクトレットフィルターを得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クリーンルーム用フィ
ルター、ビル空調用フィルター、掃除機用フィルター、
空気清浄機用フィルター、エアコン用フィルター、ＯＡ
機器用フィルターなどに用いることのできる電荷保持性
に優れたポリオレフィンエレクトレット繊維及び該繊維
を用いたエレクトレットフィルターに関する。

【０００２】

【従来の技術】高い表面電荷密度を有するポリオレフィ
ン（ポリプロピレン）エレクトレットは、特開昭６３−
１５１３２６号公報、特開平１−２８７９１４号公報で
は、分子量分布の小さなポリプロピレンに安定剤を添加
する方法が提案されている。これらはいずれも長時間に
わたり電荷を安定に保持することを特徴としたエレクト
レット材料とされているが、エレクトレットフィルター
として使用する場合には、初期の粒子除去効率が低いと
か、耐熱性が不十分という点で必ずしも満足ゆくもので
はなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】エレクトレットにおけ
る電荷保持性がポリマーの分子運動性に関連するものと
考え、鋭意検討した結果、ポリプロピレンの分子運動性
の大きさを固体分解能パルス法¹³Ｃ−ＮＭＲにおけるＣ
Ｈ₂ 基炭素核のスピン−格子緩和時間（Ｔ₁ ）によって
規定すると、従来品にあっては極めて小さい緩和時間が
観測され、分子運動性の大きな相構造を有し、従って室
温以上の温度でエレクトレットの電荷保持性が悪く、初
期と長期にわたって粒子除去効率が低いという問題が判
った。本発明はかかる問題を解決した、つまりオレフィ
ンの分子運動性をおさえた相構造を有する電荷保持性の
優れたエレクトレット繊維及びエレクトレットフィルタ
ーを提供せんとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、固体高分解能
パルス¹³Ｃ−ＮＭＲにおけるＣＨ₂ 基炭素核のスピン−
格子緩和時間（Ｔ₁ ）が１秒から１０秒である成分相が
全成分相に少なくとも２０％含まれてなる相構造を有す
るポリオレフィン繊維をエレクトレット化して得られる
エレクトレット化ポリオレフィン繊維及び該ポリオレフ
ィン繊維を用いたエレクトレットフィルターに関する。
本発明におけるパルス法¹³Ｃ−ＮＭＲにおけるＣＨ₂ 基
炭素核のスピン−格子緩和時間（Ｔ₁ ）の測定とは、ポ
リマー固体の一定磁場中で電磁波をかけた状態から、次
にそれを取り除いた後のボルツマン平衡状態にもどろう
とする時の磁化された成分の緩和現象から、微細構造に
おけるポリマーの分子運動性を調べるための相構造分析
手段である。この分析手段によると、炭素核のスピン−
格子緩和時間（Ｔ₁ ）が大きい程、ポリマーの分子運動
性は小さく、反対にスピン−格子緩和時間（Ｔ₁ ）が小
さい程、ポリマーの分子運動性は大きいのである。

【０００５】本発明者らは、各種のポリプロピレン材料
について固体高分解能パルス法¹³Ｃ−ＮＭＲによる相構
造分析を行った結果、スピン−格子緩和時間（Ｔ₁ ）の
分布をとると、いずれの材料においても０．５秒未満の
スピン−格子緩和時間（Ｔ₁ ）を有する成分相と、０．
５〜１０秒のスピン−格子緩和時間（Ｔ₁ ）を有する成
分相、および１０秒以上のスピン−格子緩和時間
（Ｔ₁ ）を有する成分相の３成分相に分けられることが
判った。そして、０．５秒未満のスピン−格子緩和時間
（Ｔ₁ ）を有する成分相がランダムなコンフォメーショ
ンをとる非晶相であり、１０秒以上のスピン−格子緩和
時間（Ｔ₁ ）を有する成分相が規則正しいコンフォメー
ションをとる結晶相であることはすでに知られていた
が、０．５〜１０秒のスピン−格子緩和時間（Ｔ₁ ）を
有する成分相が非晶相と結晶相とは異なる凝集状態を持
つ相として存在し、この成分相のスピン−格子緩和時間
（Ｔ₁ ）が大なる程、またその成分相の量が大なる程、
ポリプロピレンエレクトレットの電荷保持性が優れると
いることを見い出したのである。

【０００６】本発明において、スピン−格子緩和時間
（Ｔ₁ ）が１秒から１０秒である成分相が全成分相中
（該緩和時間が０．１秒以上の総成分相中）に少なくと
も２０％含まれてなることが重要であり、この量が２０
％未満であると初期のエレクトレット化効率が低くエレ
クトレット化後の電荷保持性が好ましくないのである。
加えて、この成分相のスピン−格子緩和時間（Ｔ₁ ）が
１０秒により近い方が、優れた電荷保持性のエレクトレ
ットとなるのである。本発明者らはスピン−格子緩和時
間（Ｔ₁ ）が１秒から１０秒である成分相を、非晶相と
結晶相の中間に存在する相ということから中間相と記
す。本発明において、この中間相がエレクトレットの電
荷保持性にどのような機構で関与しているか、今のとこ
ろ明確には判っていない。加えて、エレクトレットの表
面電荷密度の値が１ｃｍ² あたり１ナノクーロンのオー
ダーであることから、かかる電荷のトラップサイトの密
度では高精度にそのトラップサイトの構造を解明するこ
とも容易ではない。しかしながら、かかる相構造を有す
るエレクトレットを得るためには、メルトブロー法で繊
維形成後加熱状態で長時間エージングする方法やポリプ
ロピレン中に凝集状態の異なる相形成を促進する添加剤
を加えることが効果的であり、ポリプロピレンの溶融状
態から熱力学的に安定な平衡状態へ移行する過程で中間
相が形成され、添加剤の場合は添加剤が結晶一次核の原
始核となり得るのかも知れないが、原始核となり得えな
い添加剤であっても、本発明の中間相の形成には有効と
なり得るのである。

【０００７】本発明でいうポリオレフィンとはポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリ４メチル１ペンテン、ポリ
３メチル１ブテン等をいい、好ましくはポリプロピレン
である。また本発明の成形体とはフィルム、繊維、繊維
で構成される不織布等のウエブを示している。

【０００８】本発明におけるポリプロピレンに添加する
添加剤は、その融点が１００℃以上、より好ましくは１
２０℃以上であることが重要である。いかなる理由で添
加剤の融点がポリプロピレンの中間相の形成に寄与して
いるかは定かではない。しかし、ポリプロピレンの溶融
状態からの結晶化過程を考えると、たとえば示差熱分析
器で測定される結晶化開始温度はおよそ１２０℃あたり
にあるが、溶融状態から冷却速度がより速いとポリプロ
ピレンの溶融体の過冷却度も増すことになり、結晶化開
始温度は１２０℃より一層下るだろう。１００℃以上の
融点を有する添加剤のみポリプロピレンの中間相の形成
に作用するということは、ポリプロピレン結晶化が開始
する前に添加剤の分子運動が固定化されていることが重
要であると考えられる。

【０００９】本発明で用いることのできる添加剤にはリ
ン酸ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ナトリウム、ソデ
ィウム２，２’−エチリデンビス（４，６−ジ−ｔ−ブ
チルフェニル）ホスフェートのごとき樹脂改質剤や、ト
リス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジ
ル）イソシアヌレート、１，１，３−トリス（２−メチ
ル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタ
ン、１，１ビス（２’−メチル−４’−ヒドロキシ−
５’−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、２，２−チオ−ジ
エチレンビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒ
ドロキシフェニル）プロピオネート］、３，９−ビス
［２−｛３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−
メチルフェニル）プロピオニルオキシ｝−１，１−ジメ
チルエチル］−２，８，１０−テトラオキサスピロ
［５，５］ウンデカン、ビス（２，４−ジ−ｔ−ブチル
フェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス
（２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェニル）ペン
タエリスリトールジホスファイト、エチリデンビス
（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）オクチルホスファ
イト、トリス−（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホ
スファイトのごとき抗酸化剤や、３−（Ｎ−サリチロイ
ル）アミノ−１，２，４−トリアゾール、デカンジカル
ボン酸ジサリチロイルヒドラジドのごとき重金属不活性
剤や、２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニ
ル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−
３’−ｔ−ブチル−５’−メチルフェニル）−５−クロ
ロベンゾトリアゾール、２，２’−メチレンビス［４−
（１，１，３，３−テトラメチルブチル）−６−（２Ｎ
−ベンゾトリアゾール−２−イル）フェノール］、ビス
（５−ベンゾイル−４−ヒドロキシ−２−メトキシフェ
ニル）メタン、テトラキス（２，２，６，６−テトラメ
チル−４−ピペリジル）−１，２，３，４−ブタンテト
ラカルボキシレート、１，２，２，６，６−ペンタメチ
ル−４−ピペリジル／β，β，β’，β’−テトラメチ
ル−３，９−［２，４，８，１０−テトラオキサスピロ
（５，５）ウンデカン］ジエチル（混合）−１，２，
３，４−ブタンテトラカルボキシレートのごとき光安定
剤が挙げられる。これら添加剤のうち、より好ましい添
加剤としてリン酸ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ナト
リウム、ソディウム２，２’−エチリデンビス（４，６
−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスフェート、トリス
（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）
イソシアヌレート、１，１，３−トリス（２−メチル−
４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、ト
リス−（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイ
ト、２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチル−５’
−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、
１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル／
β，β，β’，β’−テトラメチル−３，９−［２，
４，８，１０−テトラオキサスピロ（５，５）ウンデカ
ン］ジエチル（混合）−１，２，３，４−ブタンテトラ
カルボキシレートが挙げられる。

【００１０】本発明において、上述の添加剤の添加量
は、添加剤の種類によっても異なるが０．０５％から５
％の範囲である場合、中間相の相形成に効果的である

【００１１】本発明において、中間相の相形成はフィル
ム、繊維等の厚さが薄いほど有効に発現し、繊維の成型
にあってはメルトブロー紡糸、フラッシュ紡糸、静電場
紡糸などが挙げられ、なかでもメルトブロー紡糸が最も
好ましい例であるが、これに限定するものではない。本
発明において、エレクトレット繊維フィルターのポリプ
ロピレン繊維がメルトブロー不織布から作製される場合
には、そのメルトブロー紡糸条件の範囲は、ノズル孔径
が０．１〜０．５ｍｍ、ノズル温度が２００〜３００
℃、ポリマー吐出量がノズル孔１ホールあたり０．０２
５〜２．０ｇ／分、牽引空気温度が２３０〜４００℃、
牽引空気圧０．２〜５ｋｇ／ｃｍ² 、ポリプロピレンの
メルトフローインデックスが３００〜１０００であるこ
とが好ましい。ポリプロピレンの分子量分布は特に限定
するものではない。かかる紡糸条件の範囲では、走査型
電子顕微鏡写真による算術平均繊維径は１〜３μｍのも
のが得られる。

【００１２】本発明において、エレクトレット繊維フィ
ルターがメルトブロー不織布から作成される場合には、
中間相の相形成に効果的な方法は先に述べた添加剤の添
加に限定するものではない。添加剤以外の方法の１つと
しては、メルトブロー不織布作製後の熱処理あるいは４
０℃〜９０℃雰囲気での約２ヶ月間のエージングを行う
ことが効果的である。上述のような添加剤を添加してい
ないメルトブロー不織布では紡糸直後の結晶以外の相構
造は非常に不安定であるが、このような処理により熱的
あるいは経時的に相構造の安定化、すなわち中間相の相
形成が進行することがわかった。中間相の相形成のため
のもう１つの方法は、メルトブロー紡糸条件によって制
御することである。具体的には前述の紡糸条件のうち紡
糸ドラフト（繊維径に対するノズル孔径の比）が１５０
以上において効果があることがわかった。紡糸ドラフト
が大きいと繊維の配向度が大きくなり、ポリプロピレン
の結晶以外の領域においても配向による分子鎖の緊張が
起こる。このようにして形成された中間相は、固体高分
解能パルス法¹³Ｃ−ＮＭＲによるＣＨ₂ 基炭素核のスピ
ン−格子緩和時間（Ｔ₁ ）は１〜１０秒の範囲にある。
本発明において、ポリプロピレンの繊維をエレクトレッ
ト化する方法は、ポリプロピレンの繊維の成型前でも後
でもいずれでもよく、具体的なエレクトレット化の方法
にはコロナ放電による荷電、電子線照射による荷電、高
電界下での荷電などが挙げられる。以下に実施例をもっ
て詳細に説明する。

【００１３】

【各種測定法】エレクトレット繊維フィルターの粒子除
去効率は、０．３μｍのＮａＣｌ粒子を用いてフィルタ
ー通過風速５．３ｃｍ／秒において、フィルターの上、
下流の粒子濃度をそれぞれレーザーパーティクルカウン
ター（リオン製、ＫＣ−１４）で測定し、上流側の粒子
濃度から下流側の粒子濃度を減じた値を上流側の粒子濃
度で除した値の百分率で示した。図１に粒子除去効率測
定用の装置を示す。 エレクトレット繊維フィルターの
表面電荷密度は、粒子除去効率の値より次の原理によっ
て推算することができる。エレクトレット繊維フィルタ
ーの場合、粒子の支配的捕集機構は静電気力であり、し
たがってフィルターの粒子除去効率は次式で近似され
る。

【００１４】

【数１】 上記数１において Ｅ_t ：フィルターの粒子除去効率 Ｅ_e ：静電気力による粒子除去効率 数１は対数透過則より、次式で与えられる。

【００１５】

【数２】 数２、数３において η_e ：静電気力に起因する単繊維捕集効率 α ：充填率 Ｌ ：厚さ ｄ_f ：繊維径 ところで静電気力に起因する単繊維捕集効率はクーロン
力と誘起力に分けて次式で与えられる。

【００１６】

【数４】 数４において η_c ：クーロン力に起因する単繊維捕集効率 η_in：誘起力に起因する単繊維捕集効率 さらに、η_c 、η_inは次式で与えられる。

【００１７】

【数５】

【００１８】

【数６】 ここで Ｃ_m ：カニンガムの補正係数 ｑ ：粒子帯電量 ρ ：表面電荷密度 μ ：空気の粘度 ε₀ ：真空の誘電率 ε_p ：粒子の誘電率 ｕ ：濾過速度 ｄ_p ：粒子の直径 つまり、無帯電粒子に対する誘起力の寄与と帯電粒子に
対するクーロン力の寄与を考慮すると、η_e は誘起力に
起因する単繊維捕集効率と、１個帯電粒子に働くクーロ
ン力に起因する単繊維捕集効率からｎ個帯電粒子に働く
クーロン力に起因する単繊維捕集効率までの和である次
式で示される。

【００１９】

【数７】 η_ci：ｉ個の電荷を持つ帯電粒子に対して働くクーロン
力に起因する単繊維捕集効率 Ｎ_i ：ｉ個の電荷を持つ帯電粒子の分率 実測されたフィルターの粒子除去効率と数２〜６を用い
て、数７の左辺と右辺が等しくなるようは表面電荷密度
ρをコンピュータ処理により求めることによって、その
フィルターを構成する繊維の表面電荷密度を推算するこ
とができる。電荷保持性の評価は、エレクトレット化１
日後の粒子除去効率（Ｅ₀ ）より推算した表面電荷密度
（ρ₀ ）に対する、４０℃で２４時間熱処理後の粒子除
去効率（Ｅ₁ ）より推算した表面電荷密度（ρ₁ ）か
ら、次式を用いて計算した。

【００２０】

【数８】 固体高分解能パルス法¹³Ｃ−ＮＭＲの測定は、バリアン
社ＸＬ−３００（¹³Ｃ；７５．５ＭＨｚ）を用い、ＣＰ
／ＭＡＳ( Cross Polarization / Magic AngleSpinning
) 法により行った。スピン−格子緩和時間（Ｔ₁ ）の
測定には Torchiaの開発したパルス系列を用いた。この
パルス系列は２つの部分からなり、第一系列ではＣＰで
得られた¹³Ｃスピンを＋Ｚ方向に倒して適当な待ち時間
を設定し、その後の緩和を観測する。第二系列では¹³Ｃ
スピンを−Ｚ方向に倒して以下同様の観測をする。した
がって得られるスペクトルは両系列で得られた差として
あらわれる。上述の待ち時間を何段階か変化させると、
その待ち時間に対応したスペクトルが得られる。図２、
３にはこのように待ち時間を変化させて測定したスペク
トルの一例を示した。これらのスペクトルにおけるＣＨ
₂ 基の積分強度を待ち時間に対してプロットすると図４
のような緩和曲線が得られる。観測に供した試料が種々
のスピン−格子緩和時間（Ｔ₁ ）を有するｎ個の相成分
から構成されている多成分系ならば、緩和曲線は次式で
示される。

【数９】 ここで、 Ｘ₀ ｊ：ｊ番目のデータ（スペクトル）の積分強度 ｎ：成分数 Ａｉ：ｉ番目の成分の積分強度 ｔ：待ち時間 Ｔ₁ ｉ：ｉ番目の成分のスピン−格子緩和時間 したがってｎ、Ａｉ、Ｔ₁ ｉを決定するために、待ち時
間と積分強度のプロットをシンプレックス法による非線
型最適化を行う。その方法として、（１）スピン−格子
緩和時間には分布があり、それの決まった多くの成分の
相対割合が異なるとして解析する方法（分布による解
析）、（２）数個の成分数を仮定し、各成分のスピン−
格子緩和時間の値とその相対量を変数とする方法（ヒス
トグラムによる解析）の２つがある。図４には、得られ
たスペクトルについて、上述の２つの方法を用いた場合
の解析結果を示した。２つの方法での結果はよい一致を
示している。

【００２３】

【実施例】

実施例１〜８ メルトフローインデックスが５００、分子量分布がＭｗ
／Ｍｎにおいて４であるアイソタクティックポリプロピ
レンに表１に示した添加剤をそれぞれ、表１に示す量を
添加しノズル孔径０．２ｍｍ、ノズル温度２７０〜２９
０℃、ポリマー吐出量ノズルノズル孔１ホールあたり
０．２ｇ／分、牽引空気温度３５０℃、牽引空気圧３ｋ
ｇ／ｃｍ² の条件で幅１０ｃｍ、目付３０ｇ／ｍ² のメ
ルトブロー不織布（走査型電子顕微鏡写真による平均繊
維径２．０μｍ、紡糸ドラフト１００）を作製した。次
いで、直後にこの不織布を半導体シートを敷いたアース
電極上に置きコロナ電極で＋１７ｋＶ／ｃｍの電界で直
流高電圧を５秒間印加してエレクトレット繊維フィルタ
ーを得た。これらの結果を表１に示した。

【００２４】

【表１】 添加剤種 Ａ：ソディウム２，２’−エチリデンビス（４，６−ジ
−ｔ−ブチルフェニル）ホスフェート Ｂ：リン酸ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ナトリウム Ｃ：トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ
ベンジル）イソシアヌレート Ｄ：１，１，３−トリス（２−メチル−４’−ヒドロキ
シ−５’−ｔ−ブチルフェニル）ブタン Ｅ：１，１ビス（２’−メチル−４’−ヒドロキシ−
５’−ｔ−ブチルフェニル）ブタン Ｆ：トリス−（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホス
ファイト Ｇ：２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチル−５’
−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール Ｈ：１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジ
ル／β，β，β’，β’−テトラメチル−３，９−
［２，４，８，１０−テトラオキサスピロ（５，５）ウ
ンデカン］ジエチル（混合）−１，２，３，４−ブタン
テトラカルボキシレート

【００２５】比較例１〜５ 実施例１〜８と同様のアイソタクティックポリプロピレ
ンを用い、融点が１００℃以下の添加剤を添加した場合
と、無添加の場合について実施例１〜８同様の条件でメ
ルトブロー不織布を作製、荷電してエレクトレット繊維
フィルターを得た。これらの結果を表２に示した。

【００２６】

【表２】 Ｉ：オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４
−ヒドロキシフェニル）プロピオネート Ｊ：ジステアリル−３，３’−チオジプロピオン酸エス
テル Ｋ：ペンタエリスリトールテトラ（β−ラウリル−チオ
プロピオネート）エステル Ｌ：ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリ
ジニル）セバケート

【００２７】実施例９〜１０ 融点が５０℃の添加剤であるオクタデシル−３−（３，
５−ジ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネ
ートが０．０３％配合された、メルトフローインデック
ス３００、分子量分布がＭｗ／Ｍｎにおいて３であるア
イソタクティックポリプロピレンを用いて、実施例１〜
８と同様の条件でメルトブロー不織布を作製し、直後に
１４０℃で２４時間熱処理を行ってから実施例１〜８と
同様の条件で荷電（実施例９）、および紡糸後約２ヶ月
経過後に荷電（実施例１０）してエレクトレット繊維フ
ィルターを得た。これらの結果を表３に示した。

【００２８】実施例１１ 実施例９〜１０と同様のアイソタクティックポリプロピ
レンより、ノズル孔径０．３ｍｍ、ノズル温度２７０〜
２９０℃、ポリマー吐出量ノズル孔１ホールあたり０．
３ｇ／分、牽引空気温度３５０℃、牽引空気圧３ｋｇ／
ｃｍ² の条件で平均繊維径２．０μｍ（紡糸ドラフド１
５０）、目付３０ｇ／ｍ² のメルトブロー不織布を作製
し、直後に実施例１〜８と同様の条件で荷電してエレク
トレット繊維フィルターを得た。この結果を表３に示し
た。

【００２９】

【表３】 実施例１２〜１３ メルトフローインデクスが３００で分子量分布がＭｗ／
Ｍｎにおいてそれぞれ２、８、６であるアイソタクティ
ックポリプロピレンに、融点が１８６℃の添加剤である
１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５
−ｔ−ブチルフェニル）ブタンを０．３％添加し、実施
例１〜８と同様の条件でメルトブロー不織布（紡糸ドラ
フト１００）を作製し、次いで直後に実施例１〜８と同
様の条件で荷電してエレクトレット繊維フィルターを得
た。これらの結果を表４に示した。

【００３０】

【表４】

【００３１】比較例６〜７ メルトフローインディックスが５００で分子量分布がＭ
ｗ／Ｍｎにおいてそれぞれ３、７であるアイソタクティ
ックポリプロピレンに、融点が５０℃の添加剤であるオ
クタデシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒド
ロキシフェニル）プロピオネートを０．３％添加し、実
施例１〜８と同様の条件でメルトブロー不織布（紡糸ド
ラフト１００）を作製し、次いで直後に実施例１〜８と
同様の条件で荷電してエレクトレット繊維フィルターを
得た。これらの結果を表５に示した。

【００３２】

【表５】

【００３３】実施例１〜８のメルトブロー不織布におけ
るスピン−格子緩和時間（Ｔ₁ ）はすべて１．５秒以上
の値を示し、なかでも実施例１と３は３秒以上の高い値
を示したが、同一条件で作製した比較例１〜５のメルト
ブロー不織布は全て１秒以下であった。また中間相の成
分量もスピン−格子緩和時間（Ｔ₁ ）と同じ傾向を示
し、実施例１〜８のメルトブロー不織布は２０％以上を
示した。これらメルトブロー不織布をエレクトレット化
した実施例１〜８は、初期の粒子除去効率が９９．５％
以上の高い値を示しているのに対し、比較例１〜５は９
７〜９８％と低い値であった。また、電荷保持率に関し
ても実施例１〜８は９０％以上の高保持率を示し、なか
でも実施例１はその低下が認められなかった。一方比較
例１〜５は７０〜８０％の電荷保持率であった。実施例
９〜１１のメルトブロー不織布におけるスピン−格子緩
和時間（Ｔ₁ ）は４秒以上であり、また初期の粒子除去
効率、および電荷保持率に関しても比較例１に比べて高
い値を示している。実施例１２〜１３および比較例６〜
７ではポリプロピレンの分子量分布がスピン−格子緩和
時間（Ｔ₁ ）、初期の粒子除去効率、および電荷保持率
と相関がないことが確認された。実施例１２〜１３では
いずれも実施例４とほぼ同様の結果が、また比較例６〜
７では比較例１とほぼ同様の結果が得られた。

【００３４】

【発明の効果】本発明は、上述のごとく分子運動性の小
さな中間相を有することで、エレクトレット化後の初期
および長期の粒子除去効率が高く、電荷保持性に優れた
ポリオレフィン繊維からなるエレクトレットフィルター
を提供する。

【００３５】

【図面の簡単な説明】

図１はエレクトレット繊維フィルターの粒子除去効率の
測定方法を示す概略図である。 １：ダクト ２：上流側サンプリング管 ３：下流側サンプリング管 ４：差圧計 ５：レーザーパーティクルカウンター ６：流量計 ７：バルブ ８：ブロアー ９：エレクトレット繊維フィルター １０：ＮａＣｌ粒子発生装置 １１：アメリシウム中和器 図２、図３は待ち時間を変化させて測定したポリプロピ
レンのメルトブロー繊維の固体高分解能¹³Ｃ−ＮＭＲス
ペクトルの一例である。図において縦軸はピーク強度、
横軸はケミカルシフトを示している。 Ａ：ＣＨ₂ Ｂ：ＣＨ Ｃ：ＣＨ₃ １：待ち時間０．０４秒 ８：待ち時
間６．４秒 ２：待ち時間０．１秒 ９：待ち時間１
２．８秒 ３：待ち時間０．２秒 １０：待ち時間２
５．６秒 ４：待ち時間０．４秒 １１：待ち時間３
６．０秒 ５：待ち時間０．８秒 １２：待ち時間５
１．２秒 ６：待ち時間１．６秒 １３：待ち時間７
２．０秒 ７：待ち時間３．２秒 １４：待ち時間１０
２．０秒 イ：積分曲線 ロ：積分曲線から求めた積分強度で一対の数値のうち、
左側の値はピークＡの、右側の数値はピークＢプラスピ
ークＣの積分強度を示す。 図４は図３のスペクトルより得られた緩和曲線である。
縦軸はＣＨ₂ 基の積分強度、横軸は待ち時間（秒）を示
している。 １：測定データ ２：最適化による解析結果（分布による解析） ３：２と３の差 図５は図２、３のスペクトルを分布による解析法により
求めた相構造の解析の結果を示している。（各成分のベ
ースラインからベースラインの積分値の合計は１とな
る）を示し、横軸はスピン−格子緩和時間（単位：秒）
を示している。図６は図２、３のスペクトルをヒストグ
ラム解析により求めた相構造の解析結果を示しており、
縦軸は各成分相の相対量（合計すると１となる）を示
し、横軸はスピン−格子緩和時間（秒）を示す。

【数３】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エレクトレット化ポリオレフィン繊維で
   あって、該ポリオレフィン繊維が、固体高分解能パルス
   法¹³Ｃ−ＮＭＲによるＣＨ₂ 基炭素核のスピン−格子緩
   和時間（Ｔ₁ ）が１秒から１０秒である成分相が、全成
   分相中に少なくとも２０％含まれてなる相構造を有する
   ことを特徴とするエレクトレット化ポリオレフィン繊
   維。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の相構造を有するエレク
   トレット化ポリオレフィン繊維で構成されているエレク
   トレットフィルター。