JPS61282471A - エレクトレツト繊維状シ−トの製造方法 - Google Patents

エレクトレツト繊維状シ−トの製造方法

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JPS61282471A
JPS61282471A JP12258685A JP12258685A JPS61282471A JP S61282471 A JPS61282471 A JP S61282471A JP 12258685 A JP12258685 A JP 12258685A JP 12258685 A JP12258685 A JP 12258685A JP S61282471 A JPS61282471 A JP S61282471A
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electret
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fiber sheet
sheet
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、高度な表面電荷密度を有するエレクトレット
繊維シートの製造方法に関する。
[従来の技術] 従来のエレクトレット化”IJYN方法は、特公昭56
−47299号公報に記載のごとく、ワイヤー電極と導
体アース電極、例えば体積抵抗率10−6Ω・cmの鉄
のような金属板を用いて高圧印加によりエレクトレット
化する方法を用いていた。本方法を用いる場合、繊維状
シートに塵埃、とくに導電性のものが付着している場合
、高圧印加すると火花放電して繊維状シートに孔があく
と共に高い表面電荷密度も得られず、フィルタなどに用
いる場合は不適当であった。
[発明が解決しようとする問題点] 本発明の目的は、前記公知エレクトレット化方法である
塵埃による火花放電による孔あきを防止して高表面電荷
密度を持つエレクトレット繊維状シートを得る方法を提
供するものである。
[問題点を解決するための手段] 本発明は、非接触型印加電極と体積抵抗率が10〜10
10Ω・cmの半導体アース電極との間に繊維状シート
を介在させて高圧印加することによってエレクトレット
化することを特徴とするエレクトレット繊維状シートの
製造方法である。
以下、本発明の製造方法を図面により詳細に説明する。
第1図は本発明のエレクトレット繊維状シートの製造方
法に使用されるエレクトレット化装置の一態様を示す模
式図であり、1は繊維状シート、2は半導体アース電極
、3は非接触型針状印加電極、4は直流高圧発生器、5
はアースを示す。
本発明に使用される非接触型印加電極として針状電極、
ワイヤー電極などがあるが、これらの電極の素材として
は、体積抵抗率が10−4Ω・Cm以下の導電性金属が
好ましい。
半導体アース電極の体積抵抗率は10−3〜1010Ω
・cmが好ましい。
10−3Ω−cm未満では、繊維状シートに付着する半
導体、導体の塵埃及びその他付着物によって火花放電を
生じ、孔を繊維シートにあけると共にエレクトレット化
が充分に行なわれない。
1010Ω・印を越えると、非接触型印加電極から発生
する電子、おるいはイオンの繊維内への注入時にアース
電極から注入すると考えられる補償電荷が充分に得られ
ないので、安定なエレクトレット化ができない。
特に好ましい半導体アース電極材の体積抵抗率は10〜
108Ω・Cmである。さらに好ましくは、10〜10
6Ω・cmである。
このような体積抵抗率を有する素材としては、例えばカ
ーボン粒子や金属粒子を配合した合成樹脂からなる半導
体を有するもの、および上記の体積抵抗率を満足する有
機重合体、例えばポリアルキレングリコールとナイロン
などの共重合体、ブレンド物などを挙げることができる
形態としては、フィルム、シート、板状物などを用いる
ことができる。
次にエレクトレット化の条件としては、印加側電界強度
を3KV/Cm以上、好ましくは8にv/cm以上、印
加側電極と繊維シートとの間隙を少なくとも5mm以上
とするのがよい。印加側電界強度が3KV/Cmよりも
低くなると表面電荷密度を上げることが困難になるし、
印加側電極と繊維シートとの間隙が5mmより小さくな
ると火花放電を生じ易くなり同様に表面電荷密度が上が
らない。
また、印加温度は、繊維シートのガラス転移点以上とす
るのがよく、印加温度が低くなると表面電荷密度が少な
くなり難しくなる。
またさらに、繊維状シートの単位面積当りの放電電流が
1 x 10−6mA/ayf 〜5 X 10−3m
A/−で印加するのが好ましい。1 x 10−6mA
10+f未満では充分なエレクトレット化ができず、ま
た5X10 ’mA/ alを越えると塵埃等による火
花放電を生じ易い。
非接触型印加電極と半導体材料からなるアース電極間の
距離は、’lQmm以上が好ましく、1Ωmm未満であ
ると、印加電界強度を大きくすると共に火花放電を生じ
、得られるエレクトレット繊維シートの表面電荷密度を
増加させることができない。
このため、さらに好ましくは20mm以上がよい。
繊維シートは電荷注入の立場から、目付は80g/cd
以下がよい。これは、目付が80q/−を越えると繊維
シート内部まで電荷注入されず、表面だけにとどまり、
表面電荷密度が上がらない。
また繊維シートのカバーファクターは40%以上が好ま
しい。40%未満では注入電荷が繊維シート間隙を通過
してしまうので、繊維シートにトラップされず、表面電
荷密度が上がらない。特に60%以上が好ましい。
また繊維シートの見掛密度は0.01g/ri以上がよ
い。0.01q10#未満では、注入電荷が内部まで入
らない。
繊維シートの平均繊度は5d以下が好ましく、5dを越
えると表面電荷密度が少ない。さらに好ましくは1d以
下がよい。
繊維シートとしては、不織布、織物、紙、編物など使用
できるが、特に、繊維シートの繊度を細くし、かつ、カ
バーファクターを大きくし、11寸の小ざい均一な繊維
シートとして、メルトブロー不織布が好ましく使用する
ことができる。
繊維シートの素材は、ポリエチレン、ポリプロピレンな
どのポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリ弗素系樹
脂、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ガラスや無機化合
物からなる繊維状物などが使用できるが、特に体積抵抗
率が1013Ω・cm以上の繊維シートが好ましい。
この中、特にポリオレフィン系樹脂は、無極性であるた
め比抵抗が大きく、表面電荷密度を大きく与える。
上記の条件を満たして得られた本発明によるエレクトレ
ット繊維状シートの表面電荷密度は7X1o−11クー
ロン/cni、さらに好ましくは2×10−10クーロ
ン/−1最も好ましくは5X10”クーロン/m以上と
なる。
[発明の効果] 本発明によって得られたエレクトレット繊維状シートは
、塵埃に基づく放電孔もなく、高い表面電荷密度を持っ
た安定したものである。このため、フィルタとしては勿
論のこと、吸着材、自己付着材など有用な用途に安定し
た電荷を持って使用すへことができる。
本発明において、カバーファクター、シート見掛密度お
よび表面電荷密度とはそれぞれ次の方法で測定したもの
である。
(1)  カバーファクター 拡大投影器を用いて試料(2CmX 2 Cm)の陰影
を作り、光の透過してできた明るい面積部分をB、l!
維によって光がさえぎられてできた影面積部分をCとし
て下式により求めたものである。
カバーファクター(%>=−!;=×1o。
B−?C (2)  シートの見掛密度 り二単位面積当りの重さくq/cJ) E:厚み(Cm ) F:単位面積(2cnf) なお、厚みは50q/−にて測定したものである。
(3)  表面電荷密度 表面電荷密度の測定装置の概略模式図は第2図に示す通
りで、試料7をアースした金属板6上に置き、次に他の
金属板8を上方から接近させて試料に接触させ、試料7
表面に存在する電荷を静電誘導で金属板8に生じせしめ
、この電荷をコンデンサー9にためて、電位計10によ
ってその電位を測定して下式によって試料表面の表面電
荷密度を求めたものである。
表面電荷密度(C/cJ)=CxV/AC:コンデンサ
ー容量()1ラツド) ■:電位(ボルト) A:試料面積(c+4) [実施例] 以下、実施例によって本発明をざらに具体的に説明する
実施例1 目付が20g/m2、見掛密度が0.125CI/d、
カバーファクターが99%、平均繊度0.1d、体積抵
抗率が1016Ω・cmのポリプロピレンメルトブロー
不織布を繊維シートとして使用し、第1図に示す装置を
用いてエレクトレット化した。
印加電極として体積抵抗率10−50・cmのステンレ
ス材の針状電極を1本使用し、20cm角の体積抵抗率
103Ω・cmのカーボン粒子混入ポリエチレンシート
をアース電極として同形状の繊維シートをその上に置い
た。25°Cの雰囲気中、印加電圧−30kv/cm(
すなわち電界強度10KV/cm)で針状印加電極とア
ース電極間の距離3cmで、30sec間処理を施した
。処理時の放電電流は繊維シートの面積当り1 X 1
0−’mA/cotであった。
得られたエレクトレット繊維シートの表面電荷密度は、
表面側が+6.7X10 ”クーロン/d、裏面側が−
8,lX10 ”クーロン/mlであった。さらにまた
、火花放電現象も認られなかった。
実施例2 実施例1の製法で行なった後に、処理繊維シートを裏返
してさらに印加電圧+20KV(電界強度6゜6にV/
cm 、放電電流2X10−5mA/cd)テ3Q s
ec間処理した。この場合アース電極として体積抵抗率
104Ω・cmカーボン粒子混入ポリエチレンシートを
用いた。その厚みは0.9mである。
この結果、得られた繊維シートの表面電荷密度は表面側
が+8.5X10−10クーロン/ri、裏面側が−9
,8X10 ”クーロン/−であった。
ざらにまた、火花放電現象も認められなかった。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明のエレクトレット繊維状シートの製造
方法に使用されるエレクトレット化装置の一態様を示す
模式図、第2図は、表面電荷密度の測定装置を示す模式
図である。 1:繊維状シート 2:半導体アース電極 3:非接触型針状印加電極 4:直流高圧発生器 5:アース

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)非接触型印加電極と体積抵抗率が10^−^3〜
    10^1^0Ω・cmの半導体アース電極との間に、繊
    維状シートを介在させて高圧印加することによってエレ
    クトレット化することを特徴とするエレクトレット繊維
    状シートの製造方法。
  2. (2)高圧印加時における印加側電界強度が3KV/c
    m以上である特許請求の範囲第(1)項記載のエレクト
    レット繊維状シートの製造方法。
  3. (3)繊維状シートの単位面積当りの放電電流が1×1
    0^−^6〜5×10^−^3mA/cm^2で印加す
    る特許請求の範囲第(1)項記載のエレクトレット繊維
    状シートの製造方法。
  4. (4)繊維状シートの目付が80g/m^2以下である
    特許請求の範囲第(1)項記載のエレクトレット繊維状
    シートの製造方法。
  5. (5)繊維状シートがポリオレフィン系材料である特許
    請求の範囲第(1)項記載のエレクトレット繊維状シー
    トの製造方法。
  6. (6)繊維状シートがメルトブロー不織布である特許請
    求の範囲第(1)項記載のエレクトレット繊維状シート
    の製造方法。
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