JPH10180021A - 静電フィルター - Google Patents

静電フィルター

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JPH10180021A
JPH10180021A JP35725596A JP35725596A JPH10180021A JP H10180021 A JPH10180021 A JP H10180021A JP 35725596 A JP35725596 A JP 35725596A JP 35725596 A JP35725596 A JP 35725596A JP H10180021 A JPH10180021 A JP H10180021A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 オイルミストによる静電フィルターの性能の
劣化を防止する。 【解決手段】 羊毛と熱可塑性合成繊維とが混合されて
いる基材成分にパーフルオロアルキルアクリレート系共
重合体樹脂とパラターシャリーブチルフェノールホルム
アルデヒド樹脂とからなる成分が付着し、これら基材成
分と付着成分とが静電気的に帯電した状態にある。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、防じんマスク等
に使用するのに好適な静電フィルターに関する。
【０００２】
【従来の技術】羊毛を主成分とするフェルトまたは不織
布からなるシート状基材にフェノール樹脂等の合成樹脂
を含浸または添着した後、摩擦や衝撃を与えて機械的に
静電気を持たせたフィルターは、一般にレジンウールフ
ィルターと呼ばれている。このフィルターは、微小な粉
じんに対する捕集効率が高く、かつ圧力損失が低いこと
から、従来、防じんマスク用高性能静電フィルターとし
て利用されている。
【０００３】図１２に模式的に示したような羊毛フェル
トにフェノール樹脂（ＭＫ樹脂）を含浸させた従来の静
電フィルターは、羊毛が（＋）側に、フェノール樹脂が
（−）側に帯電し、全体では静電気的に中性に近いとさ
れていた。空気中に浮遊する粉じん等の粒子は、通常静
電気的に（＋）または（−）に帯電しているから、静電
フィルターを通過する際には反対の極性を帯びた側へ強
く引き寄せられてそこに捕集される。かかる原理に基づ
く静電フィルターは、特公昭５９−３２１６６号（特許
登録番号１２５６１４２）の「静電気式空気ろ過フィル
タ」、および特公平３−３１４８３号（特許登録番号１
６７６８８２）の「静電気式空気ろ過フィルタ」によっ
て公知である。特公平３−３１４８３号公報には、羊毛
とポリエステル系合成繊維とからなる基材にフェノール
樹脂を含浸・固化させた静電フィルターが開示されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の静電フィル
ターは、固体粒子に対する優れた捕集特性を有している
が、オイルミスト等の液状粒子に対しては捕集特性の劣
化を示すことが最近の論文等で指摘されている（例えば
Ｍａｒｋ Ｗ Ａｃｋｌｅｙによる“Ｄｅｇｒａｄａｔ
ｉｏｎ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ Ｆｉｌｔ
ｅｒｓ ａｔ Ｅｌｅｖａｔｅｄ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕ
ｒｅ ａｎｄ Ｈｕｍｉｄｉｔｙ，”Ｆｉｌｔｒａｔｉ
ｏｎ ＆ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ， Ｊｕｌｙ／Ａｕｇ
ｕｓｔ，１９８５，２３９−２４２）。
【０００５】また、１９９５年１０月に改訂された米国
ＮＩＯＳＨの呼吸保護具（防じんマスク等）に関する規
格（４２ ＣＦＲ Ｐａｒｔ８４ Ｒｅｓｐｉｒａｔｏ
ｒｙＰｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｄｅｖｉｃｅｓ）は、ジオ
クチルフタレート（ＤＯＰ）オイルミストを使用しての
性能試験を要求している。この規格の試験条件は、ＤＯ
Ｐオイルミストの粒子濃度が２００ｍｇ／ｍ3以下，Ｄ
ＯＰの平均粒子径が約０．２μｍ（０．１７〜０．２
２、幾何標準偏差бｇ＜１．６），マスクに対する通気
量が８５±２Ｌ／ｍｉｎであって、マスクは、ＤＯＰを
２００±５ｍｇ連続供給された後でも９５％以上の捕集
効率を維持していなければならない。試験に供するマス
クは、予め温度３８±２．５℃，相対湿度８５±５％の
条件下で２５±１時間のコンディショニングを施されて
いなければならない。
【０００６】これらの試験条件は、日本の現行の防じん
マスク国家検定規格およびＪＩＳ規格の試験条件（２μ
ｍ以下の石英粒子を３０Ｌ／ｍｉｎで通気し、粉じん堆
積量１００ｍｇのときの通気抵抗上昇値を求める）とは
著しく異なるから、現在国内で市販されている静電フィ
ルター付き防じんマスクでＮＩＯＳＨの新規格に適合す
るものは皆無であろうと思われる。本願出願人が前記公
知の静電フィルターについてＮＩＯＳＨの性能試験を実
施した結果は、後記図５のとおりであって、このフィル
ターがＮＩＯＳＨの基準値に達していないことは明らか
である。
【０００７】一般に、静電気を帯びた物質は、高温多湿
下に長時間放置されると、静電気が徐々に中和または放
電する。静電フィルターの静電気力がそのようにして低
下すると、粉じんの捕集効率も次第に低下することはよ
く知られている。また、ＮＩＯＳＨの性能試験で使用さ
れるＤＯＰオイルミストは、比較的粘性の低い油性の液
滴（粒子）であって、静電フィルターに多量に堆積する
と、帯電している繊維表面や樹脂表面がオイル被膜で覆
われることになる。さらには、時間の経過とともに堆積
したオイルがフィルター内部にまで浸透し、結果として
フィルター性能がオイルミストの堆積に伴い加速度的に
低下すると考えられる。それゆえ、ＮＩＯＳＨの規格に
適合する防じんマスクを得るには、静電フィルターに高
温多湿のコンディショニングやオイルミストについての
対策を施すことが不可欠である。
【０００８】従来の静電フィルターに使用されているフ
ェノール系合成樹脂は、静電気的な特性において優れて
いる。しかしながら、この樹脂は、ＤＯＰ等のオイルに
対しては親油性であるから、オイルがフィルター層に多
量に堆積すると、時間の経過とともにオイルが帯電樹脂
中に浸透し、樹脂内部に保持されていた静電気（電荷）
が中和または放出されてフィルター性能の低下を招くこ
とがあり得る。それゆえ、もし、フェノール系合成樹脂
について、その帯電特性を損うことなくオイルミストに
対する耐油性を向上させることができるならば、そのよ
うなフィルター性能の低下を最小限にくい止めることが
可能になると考えられる。
【０００９】かかる状況において、本発明が課題とする
のは、ＤＯＰオイルミストによる性能劣化が僅少で、Ｎ
ＩＯＳＨ規格に適合し得るような静電フィルターの提供
である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
のこの発明は、羊毛と熱可塑性合成繊維とが混合された
基材成分と、該基材成分に付着している少なくともパー
フルオロアルキルアクリレート系共重合体樹脂とパラタ
ーシャリーブチルフェノールホルムアルデヒド樹脂とか
らなる付着成分とが静電気的に帯電した状態にあること
を特徴とする静電フィルターにある。
【００１１】この発明の実施形態の一つにおいては、前
記付着成分が、ポリアルキルアクリレート樹脂とポリア
ルキルメタクリレート樹脂との少なくとも一方、および
／またはポリアルキルスチレン樹脂を含み、これらの合
成樹脂も静電気的に帯電した状態にある。好ましくは、
前記ポリアルキルメタクリレート樹脂としてポリメチル
メタクリレート樹脂、前記ポリアルキルスチレン樹脂と
してポリスチレン樹脂が使用される。また、この発明の
実施形態の他の一つにおいては、前記付着成分が前記基
材成分に対して含浸・固化した状態にある。この発明の
さらに他の実施形態においては、前記基材成分が、繊度
１．５ｄ以下の熱可塑性合成繊維を含む。前記基材成分
は、２０〜７０重量％の羊毛と８０〜３０重量％のポリ
エステル繊維とで構成されることがある。
【００１２】
【発明の実施の形態】この発明によれば、パラターシャ
リーブチルフェノールホルムアルデヒド樹脂（以下、Ｍ
Ｋ樹脂ともいう）やポリスチレン樹脂（ＰＳｔ樹脂），
ポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ樹脂）等の帯
電性樹脂を含浸させた従来の静電フィルターを改質する
ことが可能である。
【００１３】この発明における基材成分には、羊毛と熱
可塑性合成繊維とからなるフェルトまたは不織布を使用
する。熱可塑性合成繊維は、繊度１．５ｄ以下であるこ
とが好ましく、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリ
プロピレン繊維、ナイロン繊維等の各種の繊維を使用す
ることができる。羊毛と熱可塑性合成繊維との重量混合
比は１：９〜９：１、より好ましくは１：９〜８：２で
ある。熱可塑性合成繊維にポリエステル繊維を使用する
ときには、その比が２：８〜７：３の範囲にあることが
特に好ましい。基材成分の坪量は、２００〜８００ｇ／
ｍ2の範囲内にあればよい。
【００１４】羊毛と熱可塑性合成繊維とは、開綿機や空
気流を利用してそれら繊維を混合、堆積させて得られる
エアレイウエブや、それら繊維の混合物を流綿機等で処
理して得られるウエブをそのままで、またはそれにバイ
ンダーを添加して不織布として使用することができる。
その他に、これらのウエブを複数枚積層して得られる不
織布や、これらのウエブまたはウエブの積層体を高圧噴
射水流で処理し、ウエブの構成繊維を互いに交絡させて
得られる不織布、これらのウエブまたはウエブの積層体
を加熱または加熱・加圧処理することにより合成繊維を
溶融して構成繊維どうしを互いに結合させて得られる不
織布等を利用することができる。
【００１５】熱可塑性合成繊維は、二種類以上のものを
混合して使用してもよいし、同じ種類の合成繊維であっ
て繊度の異なるものを混合して使用してもよい。合成繊
維として、二種類の合成樹脂からなる複合繊維を未捲縮
の状態または捲縮した状態で使用することもできる。ま
た、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリブチレンテレ
フタレート等のメルトブロー繊維やフラッシュ紡糸繊維
等の繊度１デニール（ｄ）以下の極細繊維またはこれら
の極細繊維からなる不織布を使用することもできる。
【００１６】かかる基材成分に対して、少なくとも前記
ＭＫ樹脂とフッ素系樹脂であるパーフルオロアルキルア
クリレート共重合体樹脂（以下、ＰＦＡ共重合体樹脂と
もいう）とをトリクレン等の不燃性有機溶剤に溶解混合
して得られる樹脂液が、例えば前記特公平３−３１４８
３号公報に記載の方法に従って含浸・固化せしめられ
る。樹脂分が固化して付着した基材成分には、さらに機
械的な帯電処理を施して静電気を付与する。かくして、
この発明における高性能な静電フィルターが得られる。
【００１７】前記ＰＦＡ共重合体樹脂は、その一般式が
後記化学式（化１）で示されるようなランダムコポリマ
ーである。化学式１において、ｍ≧８，ｎ≧１８、
Ｒ1，Ｒ2は水素原子またはアルキル基であって、ａ：ｂ
のモル比は、２：１〜１：２、より好ましくはａ：ｂ＝
１：１である。かかるＰＦＡ共重合体樹脂の一例には、
パーフルオロオクチルエチルアクリレート［ｎ−Ｃ8Ｆ
17（ＣＨ2）2ＣＯＯＣＨ＝ＣＨ2］とオクタデシルアク
リレート（別名ステアリルアクリレート）［ｎ−Ｃ18Ｈ
37ＣＯＯＣＨ＝ＣＨ2］とを１：１のモル比で共重合し
て得られる分子量約３，０００から５０，０００（ＧＰ
Ｃ分析；ポリスチレン基準）のランダムコポリマー（以
下、ＰＦＡ／ＳＴＡ樹脂ともいう）がある。パーフルオ
ロアルキルアクリレートとステアリルアクリレートとの
共重合体は、ステアリルアクリレートの効果によりパラ
ターシャリーブチルフェノールホルムアルデヒド樹脂
（ＭＫ樹脂）との相溶性がよく、この樹脂の内部にまで
容易に分散する。一方、パーフルオロアルキル基［ＣＦ
3（ＣＦ2）n−］が樹脂表面に配向し易い立体構造を有
し、かつ、強い撥油性を発揮する。それゆえ、かかる共
重合体の存在によって、フィルターの内部は、外部の自
由電子やフィルターに接触する物質から保護され、該内
部の静電気量は容易に減衰することがないと考えられ
る。
【００１８】ＭＫ樹脂とＰＦＡ共重合体樹脂との樹脂液
を含浸・固化させることによってそれらの樹脂分が付着
した本発明の静電フィルターでは、ＭＫ樹脂が電気的に
マイナス（−）に帯電する。ＰＦＡ共重合体樹脂は、フ
ッ素原子本来の性質（電気陰性度等）からマイナス側に
強く帯電し易く、ＭＫ樹脂と混合された場合でも、静電
気的に打ち消し合うこと（＋電荷と−電荷の中和）がな
く、相互作用も少ない。また、ＰＦＡ共重合体樹脂は、
強い撥油性を有するから、ＭＫ樹脂と混合されると、Ｍ
Ｋ樹脂に対するオイルの浸透を防止または抑制し、ＭＫ
樹脂だけを使用する従来の静電フィルターに比べ、フィ
ルターの帯電効果をさらに高めることが可能である。
【００１９】
【化１】 従来、フィルター用のシート状の基材に撥水撥油剤をコ
ーティングしたフィルターは知られている。しかしなが
ら、その種フィルターは、単に基材表面や繊維表面をフ
ッ素系の撥水撥油剤で処理しただけのものであって、フ
ッ素系樹脂とフェノール系樹脂とを相溶性のよい状態で
混合してフィルター繊維および帯電樹脂の静電気的な電
荷および分極状態を外部から保護し、それらの静電気的
な効果を持続させるという本発明の技術思想を教示する
ものではない。
【００２０】この発明の詳細を実施例と比較例とによっ
て説明すると、以下のとおりである。
【００２１】
【実施例１】フィルター用の基材成分として、羊毛（平
均繊径約２０μｍ）４０重量％とポリエステル繊維
（０．７５ｄ）６０重量％とを混合した不織布を使用し
た。このシート状の基材の乾燥質量は、約４５０ｇ／ｍ
2、厚さは約３ｍｍであった。
【００２２】基材に含浸させる樹脂として、慣用の重合
方法によりパーフルオロエチルアクリレート（［ｎ−Ｃ
8Ｆ 17（ＣＦ2）2−］基を有するエチルアクリレートモ
ノマー）とステアリルアクリレート（ステアリル基＝Ｃ
18Ｈ37−を有するアクリレートモノマー）とを１：１の
モル比で共重合して得られる平均分子量Ｍｎ＝約３，０
００〜４，０００（ＧＰＣ分析；ポリスチレン基準によ
る）のパーフルオロアルキルアクリレート系共重合体樹
脂（ＰＦＡ／ＳＴＡ樹脂）と、従来の帯電樹脂であるパ
ラターシャリーブチルフェノールホルムアルデヒド樹脂
（ＭＫ樹脂，平均分子量Ｍｎ＝約３，５００〜４，５０
０、ＧＰＣ分析；ポリスチレン基準による）とを使用
し、ＰＦＡ／ＳＴＡ樹脂２４．８ｇとＭＫ樹脂１６．５
ｇとをトリクレン１Ｌに溶解して処理液Ａとした。
【００２３】基材成分１ｍ2について処理液Ａを３．３
Ｌの割合で含浸させた後、その基材成分を熱風加熱乾燥
機により、１２０℃で約１時間乾燥し、前記各樹脂を基
材成分に固化付着させた。次に、乾燥後の基材に、前記
特公平３−３１４８３号公報に記載されたような機械的
な衝撃や摩擦を加える帯電処理を施し、静電フィルター
（ＰＦＡ／ＳＴＡフィルターＮｏ．１）を得た。
【００２４】この静電フィルターについて、ＮＩＯＳＨ
の新規格に基づくＤＯＰオイルミストに対する性能試験
を実施し、その結果を図１に示した。試験条件は、ＤＯ
Ｐオイルミストの濃度１００ｍｇ／ｍ3、フィルター面
積１００ｃｍ2、フィルターに対する通気量８５Ｌ／ｍ
ｉｎであり、静電フィルターは試験前のコンディショニ
ングとして、４０℃，相対湿度８５％の環境に２５時間
放置した。
【００２５】図１において、本発明に係る静電フィルタ
ーは、ＤＯＰオイルミストが２００ｍｇ堆積した状態に
おいても高い捕集効率を維持しており、従来技術による
ＭＫフィルター（図５参照）と比べ、性能が格段に向上
していることがわかる。
【００２６】
【実施例２】実施例１のＰＦＡ／ＳＴＡ樹脂２４．８ｇ
とＭＫ樹脂１６．５ｇとともに、ＰＭＭＡ樹脂（分子量
約３５万）３．３ｇをトリクレン１Ｌに溶解し処理液Ｂ
とした。実施例１の処理液Ａを処理液Ｂに代えて実施例
１と同様に基材成分を処理し、静電フィルター（ＰＦＡ
／ＳＴＡフィルターＮｏ．２）を得た。このフィルター
について、実施例１と同じ条件でＮＩＯＳＨのＤＯＰオ
イルミストに対する性能試験を実施し、その結果を図２
に示した。
【００２７】
【実施例３】実施例１のＰＦＡ／ＳＴＡ樹脂２４．８ｇ
とＭＫ樹脂１６．５ｇとともに、ＰＳｔ樹脂（分子量約
２５万）８ｇを、トリクレン１Ｌに溶解して処理液Ｃと
した。実施例１の処理液Ａを処理液Ｃに代えて実施例１
と同様に基材成分を処理し、静電フィルター（ＰＦＡ／
ＳＴＡフィルターＮｏ．３）を得た。このフィルターに
ついて、実施例１と同じ条件でＮＩＯＳＨのＤＯＰオイ
ルミストに対する性能試験を実施し、その結果を図３に
示した。
【００２８】
【実施例４】実施例１のＰＦＡ／ＳＴＡ樹脂２４．８ｇ
とＭＫ樹脂１６．５ｇとともに、実施例２のＰＭＭＡ樹
脂（分子量約３５万）３．３ｇと実施例３のＰＳｔ樹脂
（分子量約２５万）８ｇとをトリクレン１Ｌに溶解し処
理液Ｄとした。実施例１の処理液Ａを処理液Ｄに代えて
実施例１と同様に基材成分を処理し、静電フィルター
（ＰＦＡ／ＳＴＡフィルターＮｏ．４）を得た。このフ
ィルターについて、実施例１と同じ条件でＮＩＯＳＨの
ＤＯＰオイルミストに対する性能試験を実施し、その結
果を図４に示した。
【００２９】
【実施例５】羊毛とポリエステル繊維との重量比率を変
化させた複数の基材に、実施例４で使用した樹脂液Ｄを
含浸させて得た静電フィルター（羊毛とポリエステルと
の比率が異なる複数のＰＦＡ／ＳＴＡフィルターＮｏ．
４相当品）について、ＤＯＰオイルミスト対する性能試
験を実施した結果は、表１のとおりである。表１は、羊
毛（繊維径２０μｍ）とポリエステル繊維（ＰＥＴ、繊
度０．７５ｄ）との混合比率がＤＯＰ捕集効率に及ぼす
影響を示している。ただし、この実施例では、各フィル
ターに性能試験前のコンディショニングを施さなかっ
た。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【比較例１】実施例１のＭＫ樹脂１６．５ｇをトリクレ
ン１Ｌに溶解して処理液Ｅとした。実施例１の処理液Ａ
を処理液Ｅに代えて実施例１と同様に基材成分を処理
し、静電フィルター（ＭＫフィルター）を得た。ＭＫフ
ィルターについて実施例１と同じ条件でＮＩＯＳＨのＤ
ＯＰオイルミスト試験を実施し、その結果を図５に示し
た。このＭＫフィルターは、典型的な従来の静電フィル
ターである。
【００３２】
【比較例２】実施例１のＰＦＡ／ＳＴＡ樹脂２４．８ｇ
をトリクレン１Ｌに溶解して処理液Ｆとした。実施例１
の処理液Ａを処理液Ｆに代えて実施例１と同様に基材成
分を処理し、静電フィルター（ＰＦＡ／ＳＴＡフィルタ
ー）を得た。ＰＦＡ／ＳＴＡフィルターについての実施
例１と同様な試験の結果を図６に示した。
【００３３】
【比較例３】実施例２のＰＭＭＡ樹脂３．３ｇをトリク
レン１Ｌに溶解して処理液Ｇとした。実施例１の処理液
Ａを処理液Ｇに代えて実施例１と同様に基材成分を処理
し、静電フィルター（ＰＭＭＡフィルター）を得た。Ｐ
ＭＭＡフィルターについての実施例１と同様な試験の結
果を図７に示した。
【００３４】
【比較例４】実施例３のＰＳｔ樹脂８ｇをトリクレン１
Ｌに溶解して処理液Ｈとした。実施例１の処理液Ａを処
理液Ｈに代えて実施例１と同様に基材成分を処理し、静
電フィルター（ＰＳｔフィルター）を得た。ＰＳｔフィ
ルターについての実施例１と同様な試験の結果を図８に
示した。
【００３５】実施例１〜４の結果をみると、静電フィル
ターに対する過酷なコンディショニングにもかかわら
ず、本発明に係る静電フィルターは、オイルミストが２
００ｍｇ堆積した時点においても９５％以上の捕集効率
を維持し、ＮＩＯＳＨの規格に適合することが明らかで
ある。一方、比較例１〜４の結果をみると、ＭＫ樹脂と
ＰＦＡ／ＳＴＡ樹脂とが共存しない静電フィルターは、
ＮＩＯＳＨの規格に適合し得ないことが明らかである。
【００３６】実施例５の結果から、ポリエステル繊維の
重量比率が３０〜８０％の範囲にあるときに、特に優れ
た捕集効率の得られることが明らかである。なお、ポリ
エステル繊維６０重量％のフィルターのＤＯＰ捕集効率
がＰＦＡ／ＳＴＡフィルターＮｏ．４のそれよりも高い
のは、フィルターに性能試験前のコンディショニングを
施さなかったからであると考えられる（図４および表１
参照）。
【００３７】
【発明の効果】本発明に係る静電フィルターは、従来の
静電フィルターに比べて、通気抵抗の上昇を抑えなが
ら、オイルミストや粉じんに対する捕集効率を格段に向
上させることができる。これらの性能向上に寄与する因
子の一つは、撥油性が強く電気陰性度も強いＰＦＡ／Ｓ
ＴＡ樹脂の作用である。フィルターを構成する繊維と帯
電樹脂とに多量のＤＯＰオイルミストが堆積した場合で
も、ＤＯＰがフィルター繊維上で被膜を形成したり、フ
ィルター繊維および帯電樹脂へ浸透したりするのをＰＦ
Ａ／ＳＴＡ樹脂が防止する。その結果として、フィルタ
ー内部の電荷が保護され、粉じんを長時間にわたり捕集
することができる。
【００３８】図１３は、ＤＯＰオイルミストに対する性
能試験を実施する前のＰＦＡ／ＳＴＡフィルターＮｏ．
４（実施例４）の４００倍の顕微鏡写真であり、繊維径
約２０μｍの羊毛に樹脂が付着している状態を示すもの
である。
【００３９】図１４は、ＤＯＰオイルミストに対する性
能試験実施後のＰＦＡ／ＳＴＡフィルターＮｏ．４の４
００倍の写真であり、羊毛の表面で球状に成長しながら
堆積するＤＯＰが示されている。この写真は、ＰＦＡ／
ＳＴＡ樹脂の撥油効果により、堆積したＤＯＰが被膜を
形成しにくいことを示している。
【００４０】図１５は、ＭＫフィルター（比較例１）の
ＤＯＰオイルミストに対する性能試験実施前の羊毛を４
００倍の顕微鏡で観察した写真である。
【００４１】図１６は、ＭＫフィルターの性能試験実施
後の図１５と同様な顕微鏡写真である。ＭＫフィルター
をＤＯＰ試験前後で比較すると、試験後にはＤＯＰオイ
ルがフィルター表面に被膜を形成していることが分か
る。本発明に係るフィルターのＤＯＰ試験後の写真（図
１４）と従来のフィルターのＤＯＰ試験後の写真（図１
５）とを比較することによって、ＰＦＡ／ＳＴＡ樹脂の
もたらす効果を理解することができる。
【００４２】羊毛と熱可塑性合成繊維との混合比率も、
本願発明においてフィルターの捕集効率を向上させる因
子の一つである。繊維径が通常１５から３３μｍの範囲
にある比較的太い羊毛に対して繊度が１．５ｄ以下の比
較的細い熱可塑性合成繊維を混合することによって、フ
ィルターの機械的捕集効率と静電気的な捕集効率とを両
立させることができる。その熱可塑性合成繊維がポリエ
ステル繊維であるときには、羊毛に対する混合比率を８
０〜３０重量％にすることが好ましい。
【００４３】本願発明においてフィルターの捕集効率を
向上させるもう一つの因子は、機械的破砕処理によって
容易に帯電する樹脂とパーフルオロアルキルアクリレー
ト系共重合体樹脂とを併用すること、およびそれらの樹
脂を基材成分の厚み方向に対して一様に含浸させること
にある。
【００４４】これらの因子を包含するこの発明に係るフ
ィルターは、コロナ放電等の電気的手段によって静電気
を発生させるエレクトレットフィルターのごとき従来技
術の静電フィルターとは異なっていて、フィルターの外
部から内部までが機械的破砕処理によって一様に帯電
し、ＤＯＰオイルミストが堆積したときでも高い捕集効
率を維持することが可能である。
【００４５】ＭＫ樹脂とＰＦＡ／ＳＴＡ樹脂とに加え、
ＰＭＭＡ樹脂とＰＳｔ樹脂とが使用された実施例４のＰ
ＦＡ／ＳＴＡフィルターＮｏ．４は、オイルミスト堆積
量が増加しても高い捕集効率を維持している。これらの
樹脂に帯電処理のための機械的な衝撃や摩擦が加えられ
ると、樹脂が細かく破砕されたり、種類の異なる樹脂ど
うしの界面で剥離が生じたりして、フィルターに多量の
静電気が発生すると考えられる。特に、ＰＭＭＡ樹脂は
（＋）に帯電し、ＰＳｔ樹脂は（−）に帯電するから、
これらの帯電極性が異なる樹脂を付着成分として併せ持
つ実施例４のフィルターは、実施例１〜３のフィルター
と比べると機械的な処理によって発生する帯電量が格段
に多いと推定される。
【００４６】図９，１０，１１は、実施例４において樹
脂分が付着している状態を想定したときの羊毛の断面
図、その羊毛の部分拡大断面図。およびその羊毛に機械
的帯電処理を施した後の断面図である。これらの図９，
１０，１１と図１２とを比較すれば、本発明に係る静電
フィルターの構造的特徴を理解できるであろう。本発明
によれば、静電フィルターの特徴である「低い圧力損
失」を損うことなく、ＮＩＯＳＨの新規格におけるＤＯ
Ｐオイルミストに対する性能試験に合格可能な防じんマ
スク用高性能静電フィルターを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１のＰＦＡ／ＳＴＡフィルターＮｏ．１
の試験結果。
【図２】実施例２のＰＦＡ／ＳＴＡフィルターＮｏ．２
の試験結果。
【図３】実施例３のＰＦＡ／ＳＴＡフィルターＮｏ．３
の試験結果。
【図４】実施例４のＰＦＡ／ＳＴＡフィルターＮｏ．４
の試験結果。
【図５】比較例１のＭＫフィルターの試験結果。
【図６】比較例２のＰＦＡ／ＳＴＡフィルターの試験結
果。
【図７】比較例３のＰＭＭＡフィルターの試験結果。
【図８】比較例４のＰＳｔフィルターの試験結果。
【図９】実施例４において含浸・固化した樹脂が付着し
ている羊毛を模式的に示す断面図。
【図１０】図９の羊毛の部分拡大断面図。
【図１１】実施例４において機械的帯電処理を施された
ＰＦＡ／ＳＴＡフィルターＮｏ．４の羊毛とそれに付着
した樹脂成分とを示す模式図。
【図１２】従来の静電フィルターの模式図。
【図１３】性能試験実施前のＰＦＡ／ＳＴＡフィルター
Ｎｏ．４の４００倍の顕微鏡写真。
【図１４】性能試験実施後のＰＦＡ／ＳＴＡフィルター
Ｎｏ．４の図１３と同様な写真。
【図１５】性能試験実施前のＭＫフィルターの４００倍
の顕微鏡写真。
【図１６】性能試験実施後のＭＫフィルターの図１５と
同様な写真。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 羊毛と熱可塑性合成繊維とが混合された
    基材成分と、該基材成分に付着している少なくともパー
    フルオロアルキルアクリレート系共重合体樹脂とパラタ
    ーシャリーブチルフェノールホルムアルデヒド樹脂とか
    らなる付着成分とが静電気的に帯電した状態にあること
    を特徴とする静電フィルター。
  2. 【請求項２】 前記付着成分が、ポリアルキルアクリレ
    ート樹脂とポリアルキルメタクリレート樹脂との少なく
    とも一方、および／またはポリアルキルスチレン樹脂を
    含み、これらの樹脂も静電気的に帯電した状態にある請
    求項１記載のフィルター。
  3. 【請求項３】 前記ポリアルキルメタクリレート樹脂が
    ポリメチルメタクリレート樹脂である請求項２記載の静
    電フィルター。
  4. 【請求項４】 前記ポリアルキルスチレン樹脂がポリス
    チレン樹脂である請求項２記載の静電フィルター。
  5. 【請求項５】 前記付着成分が、前記基材成分に含浸・
    固化した状態にある請求項１〜４いずれかに記載のフィ
    ルター。
  6. 【請求項６】 前記基材成分が、繊度１．５ｄ以下の熱
    可塑性合成繊維を含む請求項１〜５いずれかに記載のフ
    ィルター。
  7. 【請求項７】 前記基材成分が、２０〜７０重量％の羊
    毛と８０〜３０重量％のポリエステル繊維とからなる請
    求項１〜６いずれかに記載のフィルター。
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