JPH06128858A - エレクトレット化不織布およびその製造方法 - Google Patents
エレクトレット化不織布およびその製造方法Info
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- JPH06128858A JPH06128858A JP28007692A JP28007692A JPH06128858A JP H06128858 A JPH06128858 A JP H06128858A JP 28007692 A JP28007692 A JP 28007692A JP 28007692 A JP28007692 A JP 28007692A JP H06128858 A JPH06128858 A JP H06128858A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】集塵性が優れ、かつ、高温、高湿度下でも捕集
性能の持続性に優れたエレクトレット化不織布、その製
造方法、ならびにそのエレクトレット化不織布からなる
フィルター材料およびエアーマスク用材料の提供。 【構成】極性基を１モル％以下含み、かつ該極性基を、
その双極子モーメントを相互に打ち消しあうことなく含
む重合体組成物からなる単繊維で構成されるエレクトレ
ット化不織布であって、前記単繊維の平均繊維径が０．
５〜１００μｍであって、かつ目付量５〜１００ｇ／ｍ
2 、嵩密度０．０５〜０．４０ｇ／ｃｍ 3 、および平均
表面電荷密度０．１×１０-9クーロン／ｃｍ2 以上であ
るエレクトレット化不織布。
性能の持続性に優れたエレクトレット化不織布、その製
造方法、ならびにそのエレクトレット化不織布からなる
フィルター材料およびエアーマスク用材料の提供。 【構成】極性基を１モル％以下含み、かつ該極性基を、
その双極子モーメントを相互に打ち消しあうことなく含
む重合体組成物からなる単繊維で構成されるエレクトレ
ット化不織布であって、前記単繊維の平均繊維径が０．
５〜１００μｍであって、かつ目付量５〜１００ｇ／ｍ
2 、嵩密度０．０５〜０．４０ｇ／ｃｍ 3 、および平均
表面電荷密度０．１×１０-9クーロン／ｃｍ2 以上であ
るエレクトレット化不織布。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエレクトレット化不織布
およびその製造方法、ならびにそのエレクトレット化不
織布からなるフィルター材料およびエアーマスク材料に
関する。特に、本発明は、集塵性が優れ、かつ、高温、
高湿度下でも捕集性能の持続性に優れたエレクトレット
化不織布、その製造方法、ならびにそのエレクトレット
化不織布からなるフィルター材料およびエアーマスク用
材料に関する。
およびその製造方法、ならびにそのエレクトレット化不
織布からなるフィルター材料およびエアーマスク材料に
関する。特に、本発明は、集塵性が優れ、かつ、高温、
高湿度下でも捕集性能の持続性に優れたエレクトレット
化不織布、その製造方法、ならびにそのエレクトレット
化不織布からなるフィルター材料およびエアーマスク用
材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】ポリオレフィン、例えば、ポリプロピレ
ンを、メルトブロー法によって不織布に成形し、得られ
た不織布に直流高電圧を印加してエレクトレット化する
ことによりエレクトレット化不織布を製造する方法が、
特開昭６０−１６８５１１号公報、特開平２−１９７１
１０号公報等に開示されている。
ンを、メルトブロー法によって不織布に成形し、得られ
た不織布に直流高電圧を印加してエレクトレット化する
ことによりエレクトレット化不織布を製造する方法が、
特開昭６０−１６８５１１号公報、特開平２−１９７１
１０号公報等に開示されている。
【０００３】一方、不飽和カルボン酸およびその誘導体
から選ばれる少なくとも１種のモノマーで変性されたポ
リオレフィンをエレクトレット化する方法が、特公昭５
９−２３０９８号公報等に開示されている。しかし、こ
の特公昭５９−２３０９８号公報には、実施例としてエ
レクトレット化フィルムの電荷保持性能の測定例が記載
されているだけである。
から選ばれる少なくとも１種のモノマーで変性されたポ
リオレフィンをエレクトレット化する方法が、特公昭５
９−２３０９８号公報等に開示されている。しかし、こ
の特公昭５９−２３０９８号公報には、実施例としてエ
レクトレット化フィルムの電荷保持性能の測定例が記載
されているだけである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の特開昭
６０−１６８５１１号公報等に開示された方法で得られ
るエレクトレット化不織布は、フィルターとして使用し
た場合、初期の微細な粉塵に対する捕集性能が不十分で
あるばかりか、特に高温高湿の雰囲気下における捕集性
能の持続性に劣るものであった。
６０−１６８５１１号公報等に開示された方法で得られ
るエレクトレット化不織布は、フィルターとして使用し
た場合、初期の微細な粉塵に対する捕集性能が不十分で
あるばかりか、特に高温高湿の雰囲気下における捕集性
能の持続性に劣るものであった。
【０００５】そこで、本発明の目的は、初期の微細な粉
塵に対する捕集性能が高く、かつ、高温高湿下でも捕集
性能の持続性に優れるエレクトレット化不織布、および
その製造方法、ならびにそのエレクトレット化不織布か
らなるフィルター材料およびエアーマスク用材料を提供
することにある。
塵に対する捕集性能が高く、かつ、高温高湿下でも捕集
性能の持続性に優れるエレクトレット化不織布、および
その製造方法、ならびにそのエレクトレット化不織布か
らなるフィルター材料およびエアーマスク用材料を提供
することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、極性基を１モル％以下含み、かつ該極性
基を、その双極子モーメントを相互に打ち消しあうこと
なく含む重合体組成物からなる単繊維で構成されるエレ
クトレット化不織布であって、前記単繊維の平均繊維径
が０．５〜１００μｍであって、かつ目付量５〜１００
ｇ／ｍ2 、嵩密度０．０５〜０．４０ｇ／ｃｍ3 、およ
び平均表面電荷密度０．１×１０-9クーロン／ｃｍ2 以
上であるエレクトレット化不織布を提供するものであ
る。
に、本発明は、極性基を１モル％以下含み、かつ該極性
基を、その双極子モーメントを相互に打ち消しあうこと
なく含む重合体組成物からなる単繊維で構成されるエレ
クトレット化不織布であって、前記単繊維の平均繊維径
が０．５〜１００μｍであって、かつ目付量５〜１００
ｇ／ｍ2 、嵩密度０．０５〜０．４０ｇ／ｃｍ3 、およ
び平均表面電荷密度０．１×１０-9クーロン／ｃｍ2 以
上であるエレクトレット化不織布を提供するものであ
る。
【０００７】前記重合体組成物が、極限粘度［η］が
０．３〜１．５ｄｌ／ｇであるものであると、好まし
い。
０．３〜１．５ｄｌ／ｇであるものであると、好まし
い。
【０００８】前記重合体組成物が、極性基を有する重合
体と無極性重合体とを含むものであると、好ましい。
体と無極性重合体とを含むものであると、好ましい。
【０００９】前記極性基を有する重合体が、極性基を３
モル％以下含むものであると、好ましい。
モル％以下含むものであると、好ましい。
【００１０】また、本発明は、前記エレクトレット化不
織布の第１の実施態様として、前記重合体組成物が、不
飽和カルボン酸およびその誘導体から選ばれる少なくと
も１種の変性単量体で変性された変性ポリオレフィンで
あるものを提供するものである。
織布の第１の実施態様として、前記重合体組成物が、不
飽和カルボン酸およびその誘導体から選ばれる少なくと
も１種の変性単量体で変性された変性ポリオレフィンで
あるものを提供するものである。
【００１１】前記重合体組成物の変性単量体の含有量
が、１モル％以下であると、好ましい。
が、１モル％以下であると、好ましい。
【００１２】前記変性ポリオレフィンが、変性ポリプロ
ピレンであると、好ましい。
ピレンであると、好ましい。
【００１３】前記変性ポリオレフィンが、ポリプロピレ
ン（ａ）９８〜４０重量％と、Ｘ線で測定される結晶化
度が４０％未満である低結晶性エチレン・α−オレフィ
ン共重合体（ｂ）２〜６０重量％（（ａ）＋（ｂ）＝１
００重量％）とを含有するものであると、好ましい。
ン（ａ）９８〜４０重量％と、Ｘ線で測定される結晶化
度が４０％未満である低結晶性エチレン・α−オレフィ
ン共重合体（ｂ）２〜６０重量％（（ａ）＋（ｂ）＝１
００重量％）とを含有するものであると、好ましい。
【００１４】また、本発明は、前記エレクトレット化不
織布の第２の実施態様として、前記重合体組成物が、不
飽和カルボン酸およびその誘導体から選ばれる少なくと
も１種の変性単量体で変性された変性ポリオレフィン
と、さらに未変性ポリオレフィンを含むものを提供する
ものである。
織布の第２の実施態様として、前記重合体組成物が、不
飽和カルボン酸およびその誘導体から選ばれる少なくと
も１種の変性単量体で変性された変性ポリオレフィン
と、さらに未変性ポリオレフィンを含むものを提供する
ものである。
【００１５】前記第２の実施態様において、未変性ポリ
オレフィンが、ポリプロピレンであると、好ましい。
オレフィンが、ポリプロピレンであると、好ましい。
【００１６】前記未変性ポリオレフィンが、ポリプロピ
レン（ａ）９８〜４０重量％と、Ｘ線で測定される結晶
化度が４０％未満である低結晶性エチレン・α−オレフ
ィン共重合体（ｂ）２〜６０重量％（（ａ）＋（ｂ）＝
１００重量％）とを含有するものであると、好ましい。
レン（ａ）９８〜４０重量％と、Ｘ線で測定される結晶
化度が４０％未満である低結晶性エチレン・α−オレフ
ィン共重合体（ｂ）２〜６０重量％（（ａ）＋（ｂ）＝
１００重量％）とを含有するものであると、好ましい。
【００１７】また、本発明は、前記エレクトレット化不
織布の製造方法として、極性基を１モル％以下含む重合
体組成物を、メルトブロー法により不織布に形成した
後、該不織布に直流電圧を印加してエレクトレット化す
る工程を有する、エレクトレット化不織布の製造方法を
も提供するものである。
織布の製造方法として、極性基を１モル％以下含む重合
体組成物を、メルトブロー法により不織布に形成した
後、該不織布に直流電圧を印加してエレクトレット化す
る工程を有する、エレクトレット化不織布の製造方法を
も提供するものである。
【００１８】また、本発明は前記第１の実施態様のエレ
クトレット化不織布の製造方法として、前記重合体組成
物が、不飽和カルボン酸およびその誘導体から選ばれる
少なくとも１種の変性単量体で変性された変性ポリオレ
フィンである方法を提供するものである。
クトレット化不織布の製造方法として、前記重合体組成
物が、不飽和カルボン酸およびその誘導体から選ばれる
少なくとも１種の変性単量体で変性された変性ポリオレ
フィンである方法を提供するものである。
【００１９】さらに、本発明は、前記第２の実施態様の
エレクトレット化不織布の製造方法として、前記重合体
組成物が、不飽和カルボン酸およびその誘導体から選ば
れる少なくとも１種の変性単量体で変性された変性ポリ
オレフィンと、さらに未変性ポリオレフィンを含むもの
である方法を提供するものである。
エレクトレット化不織布の製造方法として、前記重合体
組成物が、不飽和カルボン酸およびその誘導体から選ば
れる少なくとも１種の変性単量体で変性された変性ポリ
オレフィンと、さらに未変性ポリオレフィンを含むもの
である方法を提供するものである。
【００２０】また、本発明は、前記のエレクトレット化
不織布からなるフィルター材料を提供するものである。
不織布からなるフィルター材料を提供するものである。
【００２１】さらに、本発明は、前記のエレクトレット
化不織布からなるエアーマスク用材料を提供するもので
ある。
化不織布からなるエアーマスク用材料を提供するもので
ある。
【００２２】以下、本発明のエレクトレット化不織布お
よびその製造方法、ならびに該エレクトレット化不織布
からなるフィルター用材料およびエアーマスク用材料に
ついて詳細に説明する。
よびその製造方法、ならびに該エレクトレット化不織布
からなるフィルター用材料およびエアーマスク用材料に
ついて詳細に説明する。
【００２３】本発明のエレクトレット化不織布は、極性
基をその双極子モーメントを打ち消しあうことなく含む
重合体組成物からなる単繊維で構成されるものである。
この重合体組成物としては、極性基を有する重合体を含
むものであれば、特に制限されない。例えば、 （Ａ）極性基を有する単量体と、無極性の単量体との共
重合体 （Ｂ）酸化またはハロゲン化により、無極性の重合体の
側鎖または主鎖に極性基を導入してなる重合体 （Ｃ）無極性の重合体または前記（Ｂ）の重合体に、極
性基を有する単量体をグラフト共重合してなるグラフト
変性重合体 （Ｄ）無極性の重合体と、前記（Ａ）、（Ｂ）および
（Ｃ）から選ばれる少なくとも１種との混合物 等の重合体単独、またはその混合物などを主要成分とし
て含むものが挙げられる。
基をその双極子モーメントを打ち消しあうことなく含む
重合体組成物からなる単繊維で構成されるものである。
この重合体組成物としては、極性基を有する重合体を含
むものであれば、特に制限されない。例えば、 （Ａ）極性基を有する単量体と、無極性の単量体との共
重合体 （Ｂ）酸化またはハロゲン化により、無極性の重合体の
側鎖または主鎖に極性基を導入してなる重合体 （Ｃ）無極性の重合体または前記（Ｂ）の重合体に、極
性基を有する単量体をグラフト共重合してなるグラフト
変性重合体 （Ｄ）無極性の重合体と、前記（Ａ）、（Ｂ）および
（Ｃ）から選ばれる少なくとも１種との混合物 等の重合体単独、またはその混合物などを主要成分とし
て含むものが挙げられる。
【００２４】本発明において、重合体組成物が有する極
性基としては、例えば、塩素原子、フッ素原子、臭素原
子、ヨウ素等のハロゲン原子；カルボニル基、ニトロ基
等の原子団；あるいは、下記式：−ＣＯＯＣＨ3 、−Ｃ
ＯＯＣ2 Ｈ5 、−ＯＣＯＣＨ3 、−ＯＣ2 Ｈ5 、−ＯＣ
Ｈ2 Ｃ6 Ｈ5 、−ＣＯＯＨ、−ＯＨ、−ＮＨ2 、−ＣＯ
ＮＨ2 、−ＣＯＯＮＨ4 、
性基としては、例えば、塩素原子、フッ素原子、臭素原
子、ヨウ素等のハロゲン原子；カルボニル基、ニトロ基
等の原子団；あるいは、下記式：−ＣＯＯＣＨ3 、−Ｃ
ＯＯＣ2 Ｈ5 、−ＯＣＯＣＨ3 、−ＯＣ2 Ｈ5 、−ＯＣ
Ｈ2 Ｃ6 Ｈ5 、−ＣＯＯＨ、−ＯＨ、−ＮＨ2 、−ＣＯ
ＮＨ2 、−ＣＯＯＮＨ4 、
【００２５】
【化１】
【００２６】で表される基などが挙げられる。これらの
極性基の１種または２種以上が、前記重合体組成物に含
まれていてもよい。
極性基の１種または２種以上が、前記重合体組成物に含
まれていてもよい。
【００２７】また、前記（Ａ）極性基を有する化合物
と、無極性の単量体との共重合体の具体例として、式
（イ）で表される基を有するペンタブロモフェニルメタ
クリレート、または式（ロ）で表される基を有する２，
４，６−トリブロモフェニルメタクリレート、あるいは
式（ハ）で表される基を有するトリフロロエチルメタク
リレート等と、エチレン、プロピレン等のα−オレフィ
ンとの共重合体などが挙げられる。
と、無極性の単量体との共重合体の具体例として、式
（イ）で表される基を有するペンタブロモフェニルメタ
クリレート、または式（ロ）で表される基を有する２，
４，６−トリブロモフェニルメタクリレート、あるいは
式（ハ）で表される基を有するトリフロロエチルメタク
リレート等と、エチレン、プロピレン等のα−オレフィ
ンとの共重合体などが挙げられる。
【００２８】また、（Ｂ）酸化またはハロゲン化により
側鎖または主鎖に極性基を導入してなる重合体の具体例
として、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフ
ィンを、オゾン、一酸化窒素等と反応させて酸化する、
あるいはコロナ放電処理により表面を酸化する等の処理
により、分子内にカルボニル基やニトロ基を形成してな
るもの、またはポリオレフィンを塩素化して分子内に塩
素原子を導入してなるものなどが挙げられる。
側鎖または主鎖に極性基を導入してなる重合体の具体例
として、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフ
ィンを、オゾン、一酸化窒素等と反応させて酸化する、
あるいはコロナ放電処理により表面を酸化する等の処理
により、分子内にカルボニル基やニトロ基を形成してな
るもの、またはポリオレフィンを塩素化して分子内に塩
素原子を導入してなるものなどが挙げられる。
【００２９】さらに、（Ｃ）極性基を有する単量体をグ
ラフト共重合させてなるグラフト変性共重合体の具体例
として、不飽和カルボン酸またはその誘導体から選ばれ
る少なくとも１種の変性単量体で変性された変性ポリオ
レフィン、ならびに不飽和カルボン酸またはその誘導体
から選ばれる少なくとも１種の変性単量体で変性された
変性ポリオレフィンと、未変性ポリオレフィンとを含む
ものが挙げられる。
ラフト共重合させてなるグラフト変性共重合体の具体例
として、不飽和カルボン酸またはその誘導体から選ばれ
る少なくとも１種の変性単量体で変性された変性ポリオ
レフィン、ならびに不飽和カルボン酸またはその誘導体
から選ばれる少なくとも１種の変性単量体で変性された
変性ポリオレフィンと、未変性ポリオレフィンとを含む
ものが挙げられる。
【００３０】本発明のエレクトレット化不織布におい
て、極性基をその双極子モーメントを打ち消しあうこと
なく含む重合体組成物における極性基の含有量は、この
重合体組成物のエレクトレット化によって極性基に捕捉
された電子が短時間で伝導して消失することがない量、
すなわち、重合体組成物中における極性基の量が１モル
％以下、好ましくは０．５モル％以下となる量である。
て、極性基をその双極子モーメントを打ち消しあうこと
なく含む重合体組成物における極性基の含有量は、この
重合体組成物のエレクトレット化によって極性基に捕捉
された電子が短時間で伝導して消失することがない量、
すなわち、重合体組成物中における極性基の量が１モル
％以下、好ましくは０．５モル％以下となる量である。
【００３１】以下、本発明のエレクトレット化不織布の
実施態様として、前記極性基を含有する重合体組成物と
して、（Ｃ）極性を有する単量体をグラフト共重合させ
てなるグラフト変性共重合体の具体例として、不飽和カ
ルボン酸およびその誘導体から選ばれる少なくとも１種
の変性単量体で変性された変性ポリオレフィン、または
不飽和カルボン酸またはその誘導体から選ばれる少なく
とも１種の変性単量体で変性された変性ポリオレフィン
と、未変性ポリオレフィンとを含むポリオレフィン混合
物を主材として用いるエレクトレット化不織布を挙げ、
これについて詳細に説明する。ポリオレフィン混合物を
主材として用いる場合、変性ポリオレフィンと未変性ポ
リオレフィンとは、相互に同一のポリオレフィンからな
るものであってもよいし、異なるポリオレフィンからな
るものであってもよい。
実施態様として、前記極性基を含有する重合体組成物と
して、（Ｃ）極性を有する単量体をグラフト共重合させ
てなるグラフト変性共重合体の具体例として、不飽和カ
ルボン酸およびその誘導体から選ばれる少なくとも１種
の変性単量体で変性された変性ポリオレフィン、または
不飽和カルボン酸またはその誘導体から選ばれる少なく
とも１種の変性単量体で変性された変性ポリオレフィン
と、未変性ポリオレフィンとを含むポリオレフィン混合
物を主材として用いるエレクトレット化不織布を挙げ、
これについて詳細に説明する。ポリオレフィン混合物を
主材として用いる場合、変性ポリオレフィンと未変性ポ
リオレフィンとは、相互に同一のポリオレフィンからな
るものであってもよいし、異なるポリオレフィンからな
るものであってもよい。
【００３２】前記変性ポリオレフィン、またはポリオレ
フィン組成物の主成分であるポリオレフィンは、α−オ
レフィンの単独重合体、２種以上のα−オレフィンから
なる共重合体、またはこれらから選ばれる２種以上の混
合物である。α−オレフィンとしては、例えば、エチレ
ン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキ
セン、イソペンテン、４−メチル−１−ペンテン、３−
メチル−１−ペンテン、１−オクテン、１−デセン、１
−ヘキサデセン、１−オクタデセン、１−エイコセン等
が挙げられる。
フィン組成物の主成分であるポリオレフィンは、α−オ
レフィンの単独重合体、２種以上のα−オレフィンから
なる共重合体、またはこれらから選ばれる２種以上の混
合物である。α−オレフィンとしては、例えば、エチレ
ン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキ
セン、イソペンテン、４−メチル−１−ペンテン、３−
メチル−１−ペンテン、１−オクテン、１−デセン、１
−ヘキサデセン、１−オクタデセン、１−エイコセン等
が挙げられる。
【００３３】このポリオレフィンの具体例として、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリ−１−ブテン、ポリ−
４−メチル−１−ペンテン、エチレン・プロピレン共重
合体、エチレン・１−ブテン共重合体、エチレン・４−
メチル−１−ペンテン共重合体、プロピレン・１−ブテ
ン共重合体、４−メチル−１−ペンテン・１−デセン共
重合体等を挙げることができる。これらの中でも、強度
が高く、適度な溶融粘度に調整するのが容易であり、メ
ルトブロー法による成形が容易である点で、ポリプロピ
レン、ポリ−１−ブテン、ポリ−４−メチル−１−ペン
テンが好ましく、特にポリプロピレンが安価で成形し易
く、エレクトレット化が容易であるため、最も好まし
い。
エチレン、ポリプロピレン、ポリ−１−ブテン、ポリ−
４−メチル−１−ペンテン、エチレン・プロピレン共重
合体、エチレン・１−ブテン共重合体、エチレン・４−
メチル−１−ペンテン共重合体、プロピレン・１−ブテ
ン共重合体、４−メチル−１−ペンテン・１−デセン共
重合体等を挙げることができる。これらの中でも、強度
が高く、適度な溶融粘度に調整するのが容易であり、メ
ルトブロー法による成形が容易である点で、ポリプロピ
レン、ポリ−１−ブテン、ポリ−４−メチル−１−ペン
テンが好ましく、特にポリプロピレンが安価で成形し易
く、エレクトレット化が容易であるため、最も好まし
い。
【００３４】また、このポリオレフィンは、適度な流動
特性を示すため、メルトブロー法による不織布の製造が
容易であり、強度に優れた不織布が得られる点で、
［η］が、通常、０．５〜３ｄｌ／ｇ、好ましくは０．
７〜１．５ｄｌ／ｇ、特に好ましくは０．８〜１．３ｄ
ｌ／ｇの範囲のものである。本発明において、［η］は
１３５℃デカリン中で測定される値である。
特性を示すため、メルトブロー法による不織布の製造が
容易であり、強度に優れた不織布が得られる点で、
［η］が、通常、０．５〜３ｄｌ／ｇ、好ましくは０．
７〜１．５ｄｌ／ｇ、特に好ましくは０．８〜１．３ｄ
ｌ／ｇの範囲のものである。本発明において、［η］は
１３５℃デカリン中で測定される値である。
【００３５】変性ポリオレフィン、またはポリオレフィ
ン組成物の主成分である未変性ポリオレフィンとして、
特に好ましいものは、（ａ）ポリプロピレン９８〜４０
重量％と（ｂ）密度が０．９００ｇ／ｃｍ3 未満で結晶
化度が５〜４０％のエチレン・α−オレフィン共重合体
２〜６０重量％（（ａ）＋（ｂ）の合計１００重量％）
とからなる樹脂混合物が、強度と、熱加工性とのバラン
スが優れた不織布が得られるため好ましい。
ン組成物の主成分である未変性ポリオレフィンとして、
特に好ましいものは、（ａ）ポリプロピレン９８〜４０
重量％と（ｂ）密度が０．９００ｇ／ｃｍ3 未満で結晶
化度が５〜４０％のエチレン・α−オレフィン共重合体
２〜６０重量％（（ａ）＋（ｂ）の合計１００重量％）
とからなる樹脂混合物が、強度と、熱加工性とのバラン
スが優れた不織布が得られるため好ましい。
【００３６】変性ポリオレフィン、またはポリオレフィ
ン組成物の成分である変性ポリオレフィンは、ポリオレ
フィンを、不飽和カルボン酸およびその誘導体から選ば
れる少なくとも１種の変性単量体でグラフト変性してな
るものである。
ン組成物の成分である変性ポリオレフィンは、ポリオレ
フィンを、不飽和カルボン酸およびその誘導体から選ば
れる少なくとも１種の変性単量体でグラフト変性してな
るものである。
【００３７】変性ポリオレフィンの主成分であるポリオ
レフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、１
−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、イソペンテ
ン、４−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ペン
テン、１−オクテン、１−デセン、１−ヘキサデセン、
１−オクタデセン、１−アイコセンなどのα−オレフィ
ンの単独重合体、あるいは２種以上のα−オレフィンの
共重合体等が挙げられる。このポリオレフィンの具体例
として、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−１−ブ
テン、ポリ−４−メチル−１−ペンテン、エチレン・プ
ロピレン共重合体、エチレン・１−ブテン共重合体、エ
チレン・４−メチル−１−ペンテン共重合体、プロピレ
ン・１−ブテン共重合体、４−メチル−１−ペンテン・
１−デセン共重合体等を挙げることができる。これらの
中でも、未変性ポリオレフィンと同一ないしは相溶性の
優れたポリオレフィンを用いることが好ましい。例え
ば、未変性ポリオレフィンとしてポリプロピレンを用い
た場合は、グラフト変性ポリオレフィンの原料ポリオレ
フィンとしては、ポリプロピレンを用いることが好まし
い。
レフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、１
−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、イソペンテ
ン、４−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ペン
テン、１−オクテン、１−デセン、１−ヘキサデセン、
１−オクタデセン、１−アイコセンなどのα−オレフィ
ンの単独重合体、あるいは２種以上のα−オレフィンの
共重合体等が挙げられる。このポリオレフィンの具体例
として、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−１−ブ
テン、ポリ−４−メチル−１−ペンテン、エチレン・プ
ロピレン共重合体、エチレン・１−ブテン共重合体、エ
チレン・４−メチル−１−ペンテン共重合体、プロピレ
ン・１−ブテン共重合体、４−メチル−１−ペンテン・
１−デセン共重合体等を挙げることができる。これらの
中でも、未変性ポリオレフィンと同一ないしは相溶性の
優れたポリオレフィンを用いることが好ましい。例え
ば、未変性ポリオレフィンとしてポリプロピレンを用い
た場合は、グラフト変性ポリオレフィンの原料ポリオレ
フィンとしては、ポリプロピレンを用いることが好まし
い。
【００３８】変性単量体として用いられる不飽和カルボ
ン酸またはその誘導体としては、不飽和カルボン酸、そ
の無水物、エステル、アミド、イミド、クロリドなどを
挙げることができる。
ン酸またはその誘導体としては、不飽和カルボン酸、そ
の無水物、エステル、アミド、イミド、クロリドなどを
挙げることができる。
【００３９】不飽和カルボン酸またはその誘導体の具体
例としては、アクリル酸、メタクリル酸、ビニル酢酸、
エチルアクリル酢酸、２，４−ペンタジエン酸、カルボ
キシスチレン、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シ
トラコン酸、アリルコハク酸、メサコン酸、グルタコン
酸、ナジック酸、メチルナジック酸、テトラヒドロフタ
ル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル
酸ブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、
メタクリル酸ブチル、マレイン酸モノメチル、マレイン
酸ジメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸ジエチ
ル、フマル酸モノメチル、フマル酸ジメチル、フマル酸
モノエチル、フマル酸ジエチル、シトラコン酸モノメチ
ル、シトラコン酸ジメチル、シトラコン酸モノエチル、
シトラコン酸ジエチル、ナジック酸モノメチル、ナジッ
ク酸ジメチル、ナジック酸モノエチル、ナジック酸ジエ
チル、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジ
ル、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン
酸、メチルヘキサヒドロフタル酸３，６−エンドメチレ
ン無水フタル酸、無水メチルテトラヒドロフタル酸、ア
クリルアミド、メタクリルアミド、マレイン酸モノアミ
ド、マレイン酸ジアミド、マレイン酸−Ｎ−モノエチル
アミド、マレイン酸−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミド、マレイ
ン酸−Ｎ−モノブチルアミド、マレイン酸−Ｎ，Ｎ−ジ
エチルアミド、フマル酸モノアミド、フマル酸ジアミ
ド、フマル酸−Ｎ−モノエチルアミド、フマル酸−Ｎ，
Ｎ−ジエチルアミド、フマル酸−Ｎ−モノブチルアミ
ド、フマル酸−Ｎ，Ｎ−ジブチルアミド、マレイミド、
Ｎ−ブチルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、アク
リル酸ナトリウム、メタクリル酸ナトリウム、アクリル
酸カリウム、メタクリル酸カリウム等を挙げることがで
き、これらは１種あるいは２種以上併用することもあ
る。これらの中では無水マレイン酸を使用することが好
ましい。
例としては、アクリル酸、メタクリル酸、ビニル酢酸、
エチルアクリル酢酸、２，４−ペンタジエン酸、カルボ
キシスチレン、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シ
トラコン酸、アリルコハク酸、メサコン酸、グルタコン
酸、ナジック酸、メチルナジック酸、テトラヒドロフタ
ル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル
酸ブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、
メタクリル酸ブチル、マレイン酸モノメチル、マレイン
酸ジメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸ジエチ
ル、フマル酸モノメチル、フマル酸ジメチル、フマル酸
モノエチル、フマル酸ジエチル、シトラコン酸モノメチ
ル、シトラコン酸ジメチル、シトラコン酸モノエチル、
シトラコン酸ジエチル、ナジック酸モノメチル、ナジッ
ク酸ジメチル、ナジック酸モノエチル、ナジック酸ジエ
チル、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジ
ル、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン
酸、メチルヘキサヒドロフタル酸３，６−エンドメチレ
ン無水フタル酸、無水メチルテトラヒドロフタル酸、ア
クリルアミド、メタクリルアミド、マレイン酸モノアミ
ド、マレイン酸ジアミド、マレイン酸−Ｎ−モノエチル
アミド、マレイン酸−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミド、マレイ
ン酸−Ｎ−モノブチルアミド、マレイン酸−Ｎ，Ｎ−ジ
エチルアミド、フマル酸モノアミド、フマル酸ジアミ
ド、フマル酸−Ｎ−モノエチルアミド、フマル酸−Ｎ，
Ｎ−ジエチルアミド、フマル酸−Ｎ−モノブチルアミ
ド、フマル酸−Ｎ，Ｎ−ジブチルアミド、マレイミド、
Ｎ−ブチルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、アク
リル酸ナトリウム、メタクリル酸ナトリウム、アクリル
酸カリウム、メタクリル酸カリウム等を挙げることがで
き、これらは１種あるいは２種以上併用することもあ
る。これらの中では無水マレイン酸を使用することが好
ましい。
【００４０】上記変性単量体をポリオレフィンにグラフ
トして変性ポリオレフィンを調製する方法としては、公
知の種々の方法を採用することができる。例えば、ポリ
オレフィンと変性単量体とを溶媒の存在下、または不存
在下でラジカル開始剤を添加して、または添加せずに高
温に加熱して反応させることによって行うことができ
る。反応に際してはスチレンのような他のビニルモノマ
ーを共存させてもよい。
トして変性ポリオレフィンを調製する方法としては、公
知の種々の方法を採用することができる。例えば、ポリ
オレフィンと変性単量体とを溶媒の存在下、または不存
在下でラジカル開始剤を添加して、または添加せずに高
温に加熱して反応させることによって行うことができ
る。反応に際してはスチレンのような他のビニルモノマ
ーを共存させてもよい。
【００４１】変性ポリオレフィンにおける変性単量体の
含有量、すなわち変性ポリオレフィンのグラフト率は、
通常、３モル％以下であり、特に１．５モル％以下の範
囲にあるよう調製することが好ましい。また、特に変性
ポリオレフィン単独でエレクトレット化不織布を形成す
る場合は、グラフト率が１モル％以下であるのが好まし
い。
含有量、すなわち変性ポリオレフィンのグラフト率は、
通常、３モル％以下であり、特に１．５モル％以下の範
囲にあるよう調製することが好ましい。また、特に変性
ポリオレフィン単独でエレクトレット化不織布を形成す
る場合は、グラフト率が１モル％以下であるのが好まし
い。
【００４２】変性ポリオレフィンの固有粘度（１３５
℃、デカリン）は、未変性ポリオレフィンとの均一な混
合が容易となり、適度な流動特性を有し、メルトブロー
法による不織布の製造が容易となる点で、通常、０．１
〜３．０ｄｌ／ｇ、好ましくは０．３〜２．０ｄｌ／
ｇ、特に好ましくは０．５〜１．５ｄｌ／ｇの範囲であ
る。
℃、デカリン）は、未変性ポリオレフィンとの均一な混
合が容易となり、適度な流動特性を有し、メルトブロー
法による不織布の製造が容易となる点で、通常、０．１
〜３．０ｄｌ／ｇ、好ましくは０．３〜２．０ｄｌ／
ｇ、特に好ましくは０．５〜１．５ｄｌ／ｇの範囲であ
る。
【００４３】ポリオレフィン組成物における変性ポリオ
レフィン／未変性ポリオレフィンの含有割合は、通常、
重量比で０．１／９９．９〜２０／８０程度であり、好
ましくは１／９９〜５／９５程度である。
レフィン／未変性ポリオレフィンの含有割合は、通常、
重量比で０．１／９９．９〜２０／８０程度であり、好
ましくは１／９９〜５／９５程度である。
【００４４】また、変性ポリオレフィン、またはポリオ
レフィン組成物には、前記変性ポリオレフィンおよび未
変性ポリオレフィン以外に、本発明の目的を損なわない
範囲で、各種の添加剤を配合してもよい。この添加剤と
しては、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、染
料、核剤、充填剤、スリップ剤、アンチブロッキング
剤、滑剤、難燃剤、可塑剤等が挙げられる。
レフィン組成物には、前記変性ポリオレフィンおよび未
変性ポリオレフィン以外に、本発明の目的を損なわない
範囲で、各種の添加剤を配合してもよい。この添加剤と
しては、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、染
料、核剤、充填剤、スリップ剤、アンチブロッキング
剤、滑剤、難燃剤、可塑剤等が挙げられる。
【００４５】このポリオレフィン組成物の調製方法は、
各種の常用の方法を採用することができる。例えば、前
記変性ポリオレフィンおよび未変性ポリオレフィン、な
らびに必要に応じて各種の添加剤を、混合した後、溶融
混練する方法に従って行うことができる。用いられる混
合機としては、例えば、リボンブレンダー、Ｖ型ブレン
ダー、タンブラー、ヘンシェルミキサー等があげられ
る。また、溶融混練は、例えば、一軸または二軸押出
機、バンバリーミキサー、ニーダー、二本ロール等で溶
融混練する方法等を用いて行うことができる。
各種の常用の方法を採用することができる。例えば、前
記変性ポリオレフィンおよび未変性ポリオレフィン、な
らびに必要に応じて各種の添加剤を、混合した後、溶融
混練する方法に従って行うことができる。用いられる混
合機としては、例えば、リボンブレンダー、Ｖ型ブレン
ダー、タンブラー、ヘンシェルミキサー等があげられ
る。また、溶融混練は、例えば、一軸または二軸押出
機、バンバリーミキサー、ニーダー、二本ロール等で溶
融混練する方法等を用いて行うことができる。
【００４６】本発明のエレクトレット化不織布の製造
は、まず、前記変性ポリオレフィン単独、またはポリオ
レフィン組成物を押出機等に供給して加熱溶融、混練
し、多数の細孔を有するメルトブロー用ダイから微細な
樹脂流として押出す。押し出された樹脂流を高速の加熱
気体流と接触させて冷却、固化させて、微細な繊維径の
不連続繊維に形成し、この繊維を多孔性支持体上に集積
させることにより行うことができる。
は、まず、前記変性ポリオレフィン単独、またはポリオ
レフィン組成物を押出機等に供給して加熱溶融、混練
し、多数の細孔を有するメルトブロー用ダイから微細な
樹脂流として押出す。押し出された樹脂流を高速の加熱
気体流と接触させて冷却、固化させて、微細な繊維径の
不連続繊維に形成し、この繊維を多孔性支持体上に集積
させることにより行うことができる。
【００４７】変性ポリオレフィン単独、またはポリオレ
フィン組成物の溶融、混練における加熱温度は、ポリオ
レフィン組成物の主成分であるポリオレフィンの融点に
よって適宜調整される。ポリオレフィンが減成して低分
子量化せず、良好な機械的強度を有する不織布が得ら
れ、また、溶融されたポリオレフィン組成物の溶融粘度
が適度で溶融成形が容易となる点で、通常、２００〜３
５０℃程度、特に、２２０〜３００℃の範囲で行うこと
が好ましい。
フィン組成物の溶融、混練における加熱温度は、ポリオ
レフィン組成物の主成分であるポリオレフィンの融点に
よって適宜調整される。ポリオレフィンが減成して低分
子量化せず、良好な機械的強度を有する不織布が得ら
れ、また、溶融されたポリオレフィン組成物の溶融粘度
が適度で溶融成形が容易となる点で、通常、２００〜３
５０℃程度、特に、２２０〜３００℃の範囲で行うこと
が好ましい。
【００４８】溶融混練および押出の吐出量は、通常、１
０〜１３０ｋｇ／Ｈｒ程度である。
０〜１３０ｋｇ／Ｈｒ程度である。
【００４９】メルトブロー用ダイは、溶融された変性ポ
リオレフィン単独、または溶融されたポリオレフィン組
成物を吐出する細孔を先端リップ部に、多数有するもの
であり、通常、幅１０００〜２０００ｍｍのものであ
る。この細孔は、先端リップ部に、通常、８００〜３０
００個穿設されており、その孔径は、通常、０．５ｍｍ
程度である。
リオレフィン単独、または溶融されたポリオレフィン組
成物を吐出する細孔を先端リップ部に、多数有するもの
であり、通常、幅１０００〜２０００ｍｍのものであ
る。この細孔は、先端リップ部に、通常、８００〜３０
００個穿設されており、その孔径は、通常、０．５ｍｍ
程度である。
【００５０】また、メルトブロー用ダイから押し出され
る溶融変性ポリオレフィンまたは溶融ポリオレフィン組
成物は、高速度の加熱気体と接触し、溶融樹脂組成物流
は分割されると共に、溶融状態でドラフトされ、繊維長
方向へ引き延ばされると共に、さらに繊維径の微細化が
進行する。そのため、メルトブロー用ダイは、高速の加
熱気体流を導入し、ダイの内部またはダイの外部で、溶
融されたポリオレフィン組成物と加熱気体流とを接触さ
せて微細な不連続単繊維に成形する装置を有する。この
装置は、メルトブロー用ダイの内部に加熱気体流の吹出
口を配設してなるものでもよいし、メルトブロー用ダイ
の先端リップ外側に溶融されたポリオレフィン組成物に
加熱気体流を吹き付けるように加熱気体流の吹出口を配
設してなるものでもよい。
る溶融変性ポリオレフィンまたは溶融ポリオレフィン組
成物は、高速度の加熱気体と接触し、溶融樹脂組成物流
は分割されると共に、溶融状態でドラフトされ、繊維長
方向へ引き延ばされると共に、さらに繊維径の微細化が
進行する。そのため、メルトブロー用ダイは、高速の加
熱気体流を導入し、ダイの内部またはダイの外部で、溶
融されたポリオレフィン組成物と加熱気体流とを接触さ
せて微細な不連続単繊維に成形する装置を有する。この
装置は、メルトブロー用ダイの内部に加熱気体流の吹出
口を配設してなるものでもよいし、メルトブロー用ダイ
の先端リップ外側に溶融されたポリオレフィン組成物に
加熱気体流を吹き付けるように加熱気体流の吹出口を配
設してなるものでもよい。
【００５１】加熱気体は、特に制限されず、コストの点
で加熱空気が一般に使用されるが、樹脂の劣化を防止す
るために加熱された不活性気体を使用してもよい。加熱
気体流の温度は、通常、２００〜３６０℃、特に好まし
くは２３０〜３１０℃で、溶融されたポリオレフィン組
成物の温度より少なくとも１０℃程度は高いことが好ま
しい。また、加熱気体流の流速は、通常、１００〜６０
０ｍ／ｓｅｃ、特に２００〜４００ｍ／ｓｅｃ程度であ
ることが望ましい。
で加熱空気が一般に使用されるが、樹脂の劣化を防止す
るために加熱された不活性気体を使用してもよい。加熱
気体流の温度は、通常、２００〜３６０℃、特に好まし
くは２３０〜３１０℃で、溶融されたポリオレフィン組
成物の温度より少なくとも１０℃程度は高いことが好ま
しい。また、加熱気体流の流速は、通常、１００〜６０
０ｍ／ｓｅｃ、特に２００〜４００ｍ／ｓｅｃ程度であ
ることが望ましい。
【００５２】メルトブロー用ダイから吐出される微細な
不連続単繊維を、多孔性支持体上に集積させてウエッブ
状のメルトブロー法不織布を得ることができる。この多
孔性支持体として、例えば、ステンレス製、ポリエステ
ル製等の網目構造体等を用いることができる。
不連続単繊維を、多孔性支持体上に集積させてウエッブ
状のメルトブロー法不織布を得ることができる。この多
孔性支持体として、例えば、ステンレス製、ポリエステ
ル製等の網目構造体等を用いることができる。
【００５３】本発明のエレクトレット化不織布は、以上
のようにして得られるメルトブロー法不織布に直流電圧
を印加して製造することができる。印加される直流電圧
値は、使用する電極の形状、電極間距離等、また、エレ
クトレット化不織布に要求される帯電電荷量、処理速度
等に従って適宜選択される。例えば、電極間距離が８ｍ
ｍの場合、少なくとも５ｋＶ、好ましくは６〜２０ｋＶ
の直流電圧をメルトブローン法不織布に印加して行うこ
とができる。
のようにして得られるメルトブロー法不織布に直流電圧
を印加して製造することができる。印加される直流電圧
値は、使用する電極の形状、電極間距離等、また、エレ
クトレット化不織布に要求される帯電電荷量、処理速度
等に従って適宜選択される。例えば、電極間距離が８ｍ
ｍの場合、少なくとも５ｋＶ、好ましくは６〜２０ｋＶ
の直流電圧をメルトブローン法不織布に印加して行うこ
とができる。
【００５４】直流電圧の印加は、いずれの方法に従って
行ってもよく、特に制限されない。例えば、メルトブロ
ーン法不織布を直流電圧を印加した一対の電極間に通し
て行う方法；不織布の表面にコロナ放電やパルス状高電
圧を加える方法；不織布の表裏両面を他の誘電体で保持
し、両面に直流高電圧を加える方法；光照射しながら電
圧を加える方法などいずれの方法によって行ってもよ
い。
行ってもよく、特に制限されない。例えば、メルトブロ
ーン法不織布を直流電圧を印加した一対の電極間に通し
て行う方法；不織布の表面にコロナ放電やパルス状高電
圧を加える方法；不織布の表裏両面を他の誘電体で保持
し、両面に直流高電圧を加える方法；光照射しながら電
圧を加える方法などいずれの方法によって行ってもよ
い。
【００５５】本発明のエレクトレット化不織布の目付量
は、適度な通気性を有し、強度の高いエレクトレット化
不織布が得られ、また、局部的な目付量のばらつきが少
ない点で、５〜１００ｇ／ｍ2 であり、特に１０〜８０
ｇ／ｍ2 の範囲が好ましい。また不織布を構成する繊維
の平均繊維径は、適度な通気性を有し、微細な粉塵に対
する集塵性が良好である点で、０．５〜１０μｍ、特に
好ましくは１〜６μｍの範囲であり、繊維長は、通常、
５０〜４００ｍｍ程度である。ここで、本発明におい
て、平均繊維径とは、繊維試料表面の電子顕微鏡写真
（５００倍）を撮影し、得られた写真上で３０本の繊維
を任意に選び、その各繊維の繊維径をノギス等を用いて
測定し、各繊維径の測定値の平均値を計算して求めた。
は、適度な通気性を有し、強度の高いエレクトレット化
不織布が得られ、また、局部的な目付量のばらつきが少
ない点で、５〜１００ｇ／ｍ2 であり、特に１０〜８０
ｇ／ｍ2 の範囲が好ましい。また不織布を構成する繊維
の平均繊維径は、適度な通気性を有し、微細な粉塵に対
する集塵性が良好である点で、０．５〜１０μｍ、特に
好ましくは１〜６μｍの範囲であり、繊維長は、通常、
５０〜４００ｍｍ程度である。ここで、本発明におい
て、平均繊維径とは、繊維試料表面の電子顕微鏡写真
（５００倍）を撮影し、得られた写真上で３０本の繊維
を任意に選び、その各繊維の繊維径をノギス等を用いて
測定し、各繊維径の測定値の平均値を計算して求めた。
【００５６】本発明のエレクトレット化不織布の平均表
面電荷密度は、０．５〜５×１０-9クーロン／ｃｍ2 で
ある。エレクトレット化不織布の帯電電荷量が小さ過ぎ
ると、十分なエレクトレット化の効果が得られず、一
方、大き過ぎても集塵性能はさほど変わらない。
面電荷密度は、０．５〜５×１０-9クーロン／ｃｍ2 で
ある。エレクトレット化不織布の帯電電荷量が小さ過ぎ
ると、十分なエレクトレット化の効果が得られず、一
方、大き過ぎても集塵性能はさほど変わらない。
【００５７】また、本発明のエレクトレット化不織布の
嵩密度は、十分な強度を有するため、取扱が容易であ
り、しかも十分な通気性を有するエレクトレット化不織
布が得られる点で、０．０５〜０．４０ｇ／ｃｍ3 であ
り、好ましくは０．０６〜０．２０ｇ／ｃｍ3 である。
嵩密度は、十分な強度を有するため、取扱が容易であ
り、しかも十分な通気性を有するエレクトレット化不織
布が得られる点で、０．０５〜０．４０ｇ／ｃｍ3 であ
り、好ましくは０．０６〜０．２０ｇ／ｃｍ3 である。
【００５８】本発明のエレクトレット化不織布の厚さ
は、目付量と嵩密度にしたがって決定されるが、通常、
０．０５〜２ｍｍ程度である。また、エレクトレット化
不織布の構成材である単繊維を形成する樹脂の極限粘度
［η］（１３５℃、デカリン）は、０．３〜１．５ｄｌ
／ｇであり、好ましくは０．５〜１．０ｄｌ／ｇであ
る。
は、目付量と嵩密度にしたがって決定されるが、通常、
０．０５〜２ｍｍ程度である。また、エレクトレット化
不織布の構成材である単繊維を形成する樹脂の極限粘度
［η］（１３５℃、デカリン）は、０．３〜１．５ｄｌ
／ｇであり、好ましくは０．５〜１．０ｄｌ／ｇであ
る。
【００５９】本発明のエレクトレット化不織布は、その
ままで用いてもよいし、少なくとも片面に補強層を積層
して用いてもよい。補強層を積層すれば、高強度、かつ
高剛性のエレクトレット化不織布が得られる。そのた
め、本発明のエレクトレット化不織布を用いてフィルタ
ーを製造する際に、プリーツ加工等における加工性が良
好となり、また、フィルターとして用いた場合の通気抵
抗による変形が防止できる点で、好ましい。この補強層
としては、例えば、紙、ポリエチレンテレフタレート、
ナイロン、ポリプロピレン等の合成樹脂からなる織布、
不織布、ネット等が挙げられる。
ままで用いてもよいし、少なくとも片面に補強層を積層
して用いてもよい。補強層を積層すれば、高強度、かつ
高剛性のエレクトレット化不織布が得られる。そのた
め、本発明のエレクトレット化不織布を用いてフィルタ
ーを製造する際に、プリーツ加工等における加工性が良
好となり、また、フィルターとして用いた場合の通気抵
抗による変形が防止できる点で、好ましい。この補強層
としては、例えば、紙、ポリエチレンテレフタレート、
ナイロン、ポリプロピレン等の合成樹脂からなる織布、
不織布、ネット等が挙げられる。
【００６０】本発明のエレクトレット化不織布は、その
高い捕集性能を生かし、特に、高温、高湿度下での捕集
性能が長寿命であることを生かして、エアーフィルター
等の用途に好適である。例えば、エアコン、空気清浄
機、掃除機、ファンヒーター、一般空調機器用、自動車
室内用等のエアフィルター、あるいは産業用および家庭
用エアーマスクなどとして好適に使用することができ
る。
高い捕集性能を生かし、特に、高温、高湿度下での捕集
性能が長寿命であることを生かして、エアーフィルター
等の用途に好適である。例えば、エアコン、空気清浄
機、掃除機、ファンヒーター、一般空調機器用、自動車
室内用等のエアフィルター、あるいは産業用および家庭
用エアーマスクなどとして好適に使用することができ
る。
【００６１】本発明のエレクトレット化不織布からなる
フィルター材料は、微細な粉塵の除去を目的とした、前
記エアコン、空気清浄機、掃除機、ファンヒーター、一
般空調機器用、自動車室内用等のエアフィルターとして
好適に使用することができる。
フィルター材料は、微細な粉塵の除去を目的とした、前
記エアコン、空気清浄機、掃除機、ファンヒーター、一
般空調機器用、自動車室内用等のエアフィルターとして
好適に使用することができる。
【００６２】このフィルター材料の製造は、本発明のエ
レクトレット化不織布を、金属、紙、不織布、熱硬化性
樹脂、熱可塑性樹脂等からなる枠に嵌め込む方法、接着
剤またはホットメルトで固定する方法、あるいはプリー
ツ加工に襞折状としたものを前記枠で固定する方法、な
どの種々の方法で製造することができる。
レクトレット化不織布を、金属、紙、不織布、熱硬化性
樹脂、熱可塑性樹脂等からなる枠に嵌め込む方法、接着
剤またはホットメルトで固定する方法、あるいはプリー
ツ加工に襞折状としたものを前記枠で固定する方法、な
どの種々の方法で製造することができる。
【００６３】また、このフィルター材料は、高温高湿度
下で使用されるエアーフィルターとして用いた場合、所
期の捕集性能が高いだけでなく、その捕集性能が持続
し、フィルターの寿命が長いため、有用である。
下で使用されるエアーフィルターとして用いた場合、所
期の捕集性能が高いだけでなく、その捕集性能が持続
し、フィルターの寿命が長いため、有用である。
【００６４】また、本発明のエレクトレット化不織布か
らなるエアーマスク用材料は、微細な粉塵やバクテリ
ア、ウイルス等の細菌類の除去を目的とした、産業用お
よび家庭用のエアマスクとして、好適に使用することが
できる。
らなるエアーマスク用材料は、微細な粉塵やバクテリ
ア、ウイルス等の細菌類の除去を目的とした、産業用お
よび家庭用のエアマスクとして、好適に使用することが
できる。
【００６５】本発明のエアーマスク用材料の製造は、本
発明のエレクトレット化不織布を他の不織布等と積層
し、マスクの形状に裁断して製造することができる。
発明のエレクトレット化不織布を他の不織布等と積層
し、マスクの形状に裁断して製造することができる。
【００６６】また、本発明のエアーマスク用材料は、捕
集性能が高いため、より圧力損失の低減を図ることがで
き、長時間の装着においても息苦しくないマスクを提供
することができる。
集性能が高いため、より圧力損失の低減を図ることがで
き、長時間の装着においても息苦しくないマスクを提供
することができる。
【００６７】
【実施例】次に、実施例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明はその要旨を越えない限りこれら
実施例になんら制約されるものではない。
に説明するが、本発明はその要旨を越えない限りこれら
実施例になんら制約されるものではない。
【００６８】（実施例１）密度０．９１ｇ／ｃｍ3 、Ｍ
ＦＲが８００ｇ／１０分（ＡＳＴＭ Ｄ １２３８）の
ポリプロピレン（Ａ）９７重量部と、無水マレイン酸変
性ポリプロピレン（Ｂ）（無水マレイン酸のグラフト
量：２．７重量％、固有粘度：０．３ｄｌ／ｇ）３重量
部とを、タンブラーブレンダーで混合してポリオレフィ
ン組成物（組成物Ｉ）を調製した。この組成物中の無水
マレイン酸の量は、３．９×１０-2モル％であった。次
に、この組成物Ｉを６５ｍｍφの単軸押出機に投入し、
３１０℃で溶融させ、押出機の先端に接続されたメルト
ブロー用ダイから２０ｋｇ／ｈｒの吐出量で押出すとと
もに引き取り速度１３ｍ／ｍｉｎで引き取り、メルトブ
ロー不織布に成形した。使用したメルトブロー用ダイ
は、ダイ幅：１．３ｍでダイ全幅にわたって２列の成形
孔が開口されており、また、メルトブロー用ダイには、
３２０℃の加熱空気を５００ｍ3 ／ｈｒの流量で注入し
た。得られたメルトブロー不織布の厚さは約０．２５ｍ
ｍ、目付量は２０ｇ／ｍ2、嵩密度は０．０８５ｇ／ｃ
ｍ3 であった。また、不織布を構成する繊維を顕微鏡で
観察して平均繊維径を測定したところ、４μｍであっ
た。また、この繊維を形成する樹脂の［η］は０．５８
ｄｌ／ｇであった。
ＦＲが８００ｇ／１０分（ＡＳＴＭ Ｄ １２３８）の
ポリプロピレン（Ａ）９７重量部と、無水マレイン酸変
性ポリプロピレン（Ｂ）（無水マレイン酸のグラフト
量：２．７重量％、固有粘度：０．３ｄｌ／ｇ）３重量
部とを、タンブラーブレンダーで混合してポリオレフィ
ン組成物（組成物Ｉ）を調製した。この組成物中の無水
マレイン酸の量は、３．９×１０-2モル％であった。次
に、この組成物Ｉを６５ｍｍφの単軸押出機に投入し、
３１０℃で溶融させ、押出機の先端に接続されたメルト
ブロー用ダイから２０ｋｇ／ｈｒの吐出量で押出すとと
もに引き取り速度１３ｍ／ｍｉｎで引き取り、メルトブ
ロー不織布に成形した。使用したメルトブロー用ダイ
は、ダイ幅：１．３ｍでダイ全幅にわたって２列の成形
孔が開口されており、また、メルトブロー用ダイには、
３２０℃の加熱空気を５００ｍ3 ／ｈｒの流量で注入し
た。得られたメルトブロー不織布の厚さは約０．２５ｍ
ｍ、目付量は２０ｇ／ｍ2、嵩密度は０．０８５ｇ／ｃ
ｍ3 であった。また、不織布を構成する繊維を顕微鏡で
観察して平均繊維径を測定したところ、４μｍであっ
た。また、この繊維を形成する樹脂の［η］は０．５８
ｄｌ／ｇであった。
【００６９】得られたメルトブローン不織布を、針状電
極を長さ方向に１２ｍｍ間隔で２列に配列して構成して
なる電極に、−１８ｋＶの直流電圧を印加しながら、２
０ｍ／ｍｉｎの速度で連続的に通過させて、エレクトレ
ット化メルトブローン不織布を製造した。得られたエレ
クトレット化メルトブローン不織布の平均表面電荷量を
測定したところ、１．２×１０-9クーロン／ｃｍ2 であ
った。なお、この平均表面電荷量は、理化学研究所製の
表面電荷密度測定装置を用い、面積１ｃｍ2 の電極プロ
ーブを不織布表面に接触させて測定した。
極を長さ方向に１２ｍｍ間隔で２列に配列して構成して
なる電極に、−１８ｋＶの直流電圧を印加しながら、２
０ｍ／ｍｉｎの速度で連続的に通過させて、エレクトレ
ット化メルトブローン不織布を製造した。得られたエレ
クトレット化メルトブローン不織布の平均表面電荷量を
測定したところ、１．２×１０-9クーロン／ｃｍ2 であ
った。なお、この平均表面電荷量は、理化学研究所製の
表面電荷密度測定装置を用い、面積１ｃｍ2 の電極プロ
ーブを不織布表面に接触させて測定した。
【００７０】このエレクトレット化メルトブローン不織
布から３０×３０ｃｍの試料を多数切り出してフィルタ
ーとし、まず、下記の方法にしたがって捕集効率を測定
した。一方、温度８０℃、湿度９０％の恒温恒湿槽にフ
ィルターを入れ、８４時間後、および３０５時間後に５
個づつ取り出し、温度２３℃、湿度５０％の室内で１時
間状態調節した後、同様に捕集効率を測定した。測定結
果は、各時間とも５個の測定値の平均値で表示した。結
果を表１に示す。
布から３０×３０ｃｍの試料を多数切り出してフィルタ
ーとし、まず、下記の方法にしたがって捕集効率を測定
した。一方、温度８０℃、湿度９０％の恒温恒湿槽にフ
ィルターを入れ、８４時間後、および３０５時間後に５
個づつ取り出し、温度２３℃、湿度５０％の室内で１時
間状態調節した後、同様に捕集効率を測定した。測定結
果は、各時間とも５個の測定値の平均値で表示した。結
果を表１に示す。
【００７１】捕集効率の測定 図１に概略を示す装置を用いて捕集効率を測定した。ま
ず、エアロゾル発生機（日本科学工業社製）１からＮａ
Ｃｌ粒子（粒径：０．３μｍ）をエアーフィルター２を
通じた清浄な空気を導入したチャンバー３内に供給し
た。該チャンバー３内のＮａＣｌの濃度が一定（２〜６
×１０6 個／ｃｍ3 ）になった後、吸引装置４により、
チャンバー３の底部に配置したフィルター試料５を介し
て矢印Ａの方向に吸引し、フィルター通過風速が一定速
度（ｖ＝１０ｃｍ／ｓｅｃ）となった時のフィルター試
料５の上流６および下流７側におけるＮａＣｌ粒子濃度
ＣinおよびＣout をそれぞれパーティクルカウンター
（リオン社製、ＫＣ−０１Ｂ）８ａ、８ｂによって測定
し、下記式によって捕集効率を求めた。９は流速計、１
０は流量調節バルブである。
ず、エアロゾル発生機（日本科学工業社製）１からＮａ
Ｃｌ粒子（粒径：０．３μｍ）をエアーフィルター２を
通じた清浄な空気を導入したチャンバー３内に供給し
た。該チャンバー３内のＮａＣｌの濃度が一定（２〜６
×１０6 個／ｃｍ3 ）になった後、吸引装置４により、
チャンバー３の底部に配置したフィルター試料５を介し
て矢印Ａの方向に吸引し、フィルター通過風速が一定速
度（ｖ＝１０ｃｍ／ｓｅｃ）となった時のフィルター試
料５の上流６および下流７側におけるＮａＣｌ粒子濃度
ＣinおよびＣout をそれぞれパーティクルカウンター
（リオン社製、ＫＣ−０１Ｂ）８ａ、８ｂによって測定
し、下記式によって捕集効率を求めた。９は流速計、１
０は流量調節バルブである。
【００７２】 捕集効率Ｅ＝（１−Ｃout ／Ｃin）×１００ ［％］
【００７３】（実施例２）実施例１の組成物Ｉにおい
て、ポリプロピレン（Ａ）／（無水マレイン酸グラフト
変性ポリプロピレン（Ｂ））の配合比を９５／５に変更
する以外は、実施例１と同様にしてエレクトレット化不
織布を製造し、さらに、フィルターを作成した。フィル
ターの作成に用いた組成物中の無水マレイン酸の含有量
は、６．５×１０-2モル％であった。得られたフィルタ
ーの嵩密度は０．０９１ｇ／ｃｍ3 、平均表面電荷密度
は１．４××１０-9クーロン／ｃｍ2 、繊維を形成する
樹脂の［η］は０．５７ｄｌ／ｇ、平均繊維径は４μｍ
であった。また、フィルターの初期捕集効率、ならびに
恒温恒湿槽にて放置後の捕集効率を測定した。結果を表
１に示す。
て、ポリプロピレン（Ａ）／（無水マレイン酸グラフト
変性ポリプロピレン（Ｂ））の配合比を９５／５に変更
する以外は、実施例１と同様にしてエレクトレット化不
織布を製造し、さらに、フィルターを作成した。フィル
ターの作成に用いた組成物中の無水マレイン酸の含有量
は、６．５×１０-2モル％であった。得られたフィルタ
ーの嵩密度は０．０９１ｇ／ｃｍ3 、平均表面電荷密度
は１．４××１０-9クーロン／ｃｍ2 、繊維を形成する
樹脂の［η］は０．５７ｄｌ／ｇ、平均繊維径は４μｍ
であった。また、フィルターの初期捕集効率、ならびに
恒温恒湿槽にて放置後の捕集効率を測定した。結果を表
１に示す。
【００７４】（実施例３）実施例１の組成物Ｉにおい
て、ポリプロピレン（Ａ）／（無水マレイン酸グラフト
変性ポリプロピレン（Ｂ））の配合比を９０／１０に変
更する以外は、実施例１と同様にしてエレクトレット化
不織布を製造し、さらに、フィルターを作成した。フィ
ルターの作成に用いた組成物中の無水マレイン酸の含有
量は、０．１３モル％であった。得られたフィルターの
嵩密度は０．０８４ｇ／ｃｍ3 、平均表面電荷密度は
１．１××１０-9クーロン／ｃｍ2 、繊維を形成する樹
脂の［η］は０．５４ｄｌ／ｇ、平均繊維径は４μｍで
あった。また、フィルターの初期捕集効率、ならびに恒
温恒湿槽にて放置後の捕集効率を測定した。結果を表１
に示す。
て、ポリプロピレン（Ａ）／（無水マレイン酸グラフト
変性ポリプロピレン（Ｂ））の配合比を９０／１０に変
更する以外は、実施例１と同様にしてエレクトレット化
不織布を製造し、さらに、フィルターを作成した。フィ
ルターの作成に用いた組成物中の無水マレイン酸の含有
量は、０．１３モル％であった。得られたフィルターの
嵩密度は０．０８４ｇ／ｃｍ3 、平均表面電荷密度は
１．１××１０-9クーロン／ｃｍ2 、繊維を形成する樹
脂の［η］は０．５４ｄｌ／ｇ、平均繊維径は４μｍで
あった。また、フィルターの初期捕集効率、ならびに恒
温恒湿槽にて放置後の捕集効率を測定した。結果を表１
に示す。
【００７５】（比較例１）実施例１の組成物Ｉの代わり
に、ポリプロピレン（Ａ）のみを用いる以外は、実施例
１と同様にしてエレクトレット化不織布を製造し、さら
に、フィルターを作成した。得られたフィルターの嵩密
度は０．０８６ｇ／ｃｍ3 、平均表面電荷密度は０．９
××１０-9クーロン／ｃｍ2 、繊維を形成する樹脂の
［η］は０．６０ｄｌ／ｇ、平均繊維径は４μｍであっ
た。また、フィルターの初期捕集効率、ならびに恒温恒
湿槽にて放置後の捕集効率を測定した。結果を表１に示
す。
に、ポリプロピレン（Ａ）のみを用いる以外は、実施例
１と同様にしてエレクトレット化不織布を製造し、さら
に、フィルターを作成した。得られたフィルターの嵩密
度は０．０８６ｇ／ｃｍ3 、平均表面電荷密度は０．９
××１０-9クーロン／ｃｍ2 、繊維を形成する樹脂の
［η］は０．６０ｄｌ／ｇ、平均繊維径は４μｍであっ
た。また、フィルターの初期捕集効率、ならびに恒温恒
湿槽にて放置後の捕集効率を測定した。結果を表１に示
す。
【００７６】（比較例２）エレクトレット化処理をしな
い以外は、実施例１と同様にして不織布を製造し、さら
に、フィルターを作成した。得られたフィルターの嵩密
度は０．０８５ｇ／ｃｍ3 、平均表面電荷密度は０．０
３×１０-9クーロン／ｃｍ2 、繊維を形成する樹脂の
［η］は０．５８ｄｌ／ｇ、平均繊維径は４μｍであっ
た。また、フィルターの初期捕集効率、ならびに恒温恒
湿槽にて放置後の捕集効率を測定した。結果を表１に示
す。
い以外は、実施例１と同様にして不織布を製造し、さら
に、フィルターを作成した。得られたフィルターの嵩密
度は０．０８５ｇ／ｃｍ3 、平均表面電荷密度は０．０
３×１０-9クーロン／ｃｍ2 、繊維を形成する樹脂の
［η］は０．５８ｄｌ／ｇ、平均繊維径は４μｍであっ
た。また、フィルターの初期捕集効率、ならびに恒温恒
湿槽にて放置後の捕集効率を測定した。結果を表１に示
す。
【００７７】
【００７８】
【発明の効果】本発明のエレクトレット化不織布は、初
期の電荷密度が高いだけでなく、特に高温、高湿度下に
おいても電荷の放出が少ない。従って、高温高湿度下で
使用されるエアーフィルターとして用いた場合、初期の
捕集性能が高いだけでなく、その性能が持続し、フィル
ターの寿命が長い。また、本発明のエレクトレット化不
織布の製造方法によれば、このエレクトレット化不織布
を低コストで製造することができる。また、本発明のフ
ィルター材料およびエアーマスク用材料は、前記エレク
トレット化不織布からなるものであるため、初期捕集効
率が高く、さらに高温高湿下における捕集性能の持続性
に優れるものである。
期の電荷密度が高いだけでなく、特に高温、高湿度下に
おいても電荷の放出が少ない。従って、高温高湿度下で
使用されるエアーフィルターとして用いた場合、初期の
捕集性能が高いだけでなく、その性能が持続し、フィル
ターの寿命が長い。また、本発明のエレクトレット化不
織布の製造方法によれば、このエレクトレット化不織布
を低コストで製造することができる。また、本発明のフ
ィルター材料およびエアーマスク用材料は、前記エレク
トレット化不織布からなるものであるため、初期捕集効
率が高く、さらに高温高湿下における捕集性能の持続性
に優れるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例における捕集効率の測定に用いた装置
の構成を示す概略図。
の構成を示す概略図。
１ エアロゾル発生機 ２ エアーフィルター ３ チャンバー ４ 吸引装置 ５ フィルター試料 ６ 上流 ７ 下流 ８ａ、８ｂ パーティクルカウンター ９ 流速計 １０ 流量調節バルブ
フロントページの続き (72)発明者 高 田 征 洋 山口県玖珂郡和木町和木六丁目１番２号 三井石油化学工業株式会社内
Claims (16)
- 【請求項１】極性基を１モル％以下含み、かつ該極性基
を、その双極子モーメントを相互に打ち消しあうことな
く含む重合体組成物からなる単繊維で構成されるエレク
トレット化不織布であって、前記単繊維の平均繊維径が
０．５〜１００μｍであって、かつ目付量５〜１００ｇ
／ｍ2 、嵩密度０．０５〜０．４０ｇ／ｃｍ3 、および
平均表面電荷密度０．１×１０-9クーロン／ｃｍ2 以上
であるエレクトレット化不織布。 - 【請求項２】前記重合体組成物が、極限粘度［η］が
０．３〜１．５ｄｌ／ｇであるものである請求項１に記
載のエレクトレット化不織布。 - 【請求項３】前記重合体組成物が、極性基を有する重合
体と無極性重合体とを含むものである請求項１または２
に記載のエレクトレット化不織布。 - 【請求項４】前記極性基を有する重合体が、極性基を３
モル％以下含むものである請求項３に記載のエレクトレ
ット化不織布。 - 【請求項５】前記重合体組成物が、不飽和カルボン酸お
よびその誘導体から選ばれる少なくとも１種の変性単量
体で変性された変性ポリオレフィンである請求項１〜４
のいずれかに記載のエレクトレット化不織布。 - 【請求項６】前記重合体組成物の変性単量体の含有量
が、１モル％以下である請求項５に記載のエレクトレッ
ト化不織布。 - 【請求項７】前記変性ポリオレフィンが、変性ポリプロ
ピレンである請求項５または６に記載のエレクトレット
化不織布。 - 【請求項８】前記変性ポリオレフィンが、ポリプロピレ
ン（ａ）９８〜４０重量％と、Ｘ線で測定される結晶化
度が４０％未満である低結晶性エチレン・α−オレフィ
ン共重合体（ｂ）２〜６０重量％（（ａ）＋（ｂ）＝１
００重量％）とを含有するものである請求項５〜６のい
ずれかに記載のエレクトレット化不織布。 - 【請求項９】前記重合体組成物が、不飽和カルボン酸お
よびその誘導体から選ばれる少なくとも１種の変性単量
体で変性された変性ポリオレフィンと、さらに未変性ポ
リオレフィンを含むものである請求項１〜４のいずれか
に記載のエレクトレット化不織布。 - 【請求項１０】前記未変性ポリオレフィンが、ポリプロ
ピレンである請求項９に記載のエレクトレット化不織
布。 - 【請求項１１】前記未変性ポリオレフィンが、ポリプロ
ピレン（ａ）９８〜４０重量％と、Ｘ線で測定される結
晶化度が４０％未満である低結晶性エチレン・α−オレ
フィン共重合体（ｂ）２〜６０重量％（（ａ）＋（ｂ）
＝１００重量％）とを含有するものである請求項９に記
載のエレクトレット化不織布。 - 【請求項１２】極性基を１モル％以下含む重合体組成物
を、メルトブロー法により不織布に形成した後、該不織
布に直流電圧を印加してエレクトレット化する工程を有
する、エレクトレット化不織布の製造方法。 - 【請求項１３】前記重合体組成物が、不飽和カルボン酸
およびその誘導体から選ばれる少なくとも１種の変性単
量体で変性された変性ポリオレフィンである請求項１２
に記載のエレクトレット化不織布の製造方法。 - 【請求項１４】前記重合体組成物が、不飽和カルボン酸
およびその誘導体から選ばれる少なくとも１種の変性単
量体で変性された変性ポリオレフィンと、さらに未変性
ポリオレフィンとを含むものである請求項１２に記載の
エレクトレット化不織布の製造方法。 - 【請求項１５】請求項１または９のエレクトレット化不
織布からなるフィルター材料。 - 【請求項１６】請求項１または９のエレクトレット化不
織布からなるエアーマスク用材料。
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