JPS63151326A - エレクトレツト体 - Google Patents

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〉 本発明はエアフィルターなどに利用できる＋Ｉ−にクト
レット体に関し、特に耐湿性、耐熱性に優れた寿命の長
い特性金持つ、多孔質体が荷電されてなるエレクトレッ
ト体に関する。

〈従来の技術〉 ポリオレフィンのエレクトレット多孔質体は、フィルタ
ー用途に用いると高い捕集効率を示すので、工業的利用
価値が高く多くの提案がなされている。例えば特開昭６
０−１６８５１１号、特開昭６１−１０２４７６号各公
報にヒポリオレフィン多孔質体を荷電しエレクトレット
化する方法が記載されている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかし、従来技術によるポリオレフィンのエレクトレッ
ト多孔質体は初期の性能は比較的高いものの、ポリオレ
フィンの融点があまり高くないため常温以上で使用する
と電荷の消失が早く寿命が短かい欠点がある。このため
、初期性能もさらに高＜、シかも常温より高い温度にお
いても寿命の長いエレクトレット多孔質体が求めらねて
いる。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明は、従来技術の問題点を解決した、フィルターと
しての性能が高くしかも常温より高い温度においても性
能の低下の少ない寿命の長いエレクトレット体を提供す
ること全目的とするものである。

即ち本発明は、ポリオレフィン樹脂と一般式％式％ （式中　Ｒ１，Ｒ２は炭素原子数１〜１０個のアルキル
基又はアルコキシ基のいずねかであって同一でも異なっ
ても良く、ｍ、ｎはそれぞね独立に０〜ろの数である）
で示されるソルビトール誘導体よりなるポリオレフィン
組成物ｐ７）ｈら得られた多孔質体であって荷電さねで
なるエレクトレット体に係るものである。

本発明に用いられるポリオレフィン樹脂としては、ｙＷ
＋）ｆロビレン、エチレン−プロざレン共重合体、高密
度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直釦状低密度ポ
リエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体もしくはこ
ねらの混合物、こわら全不飽和カルボン酸誘導体で変性
した物等が挙げられる。好ましくはポリオレフィンの中
では融点の高い＆　ＩＪ　フロぎレン又はエチレン−プ
ロピレンブロック共重合体がよい。

次に、一般式 （式中Ｒ’、Ｒ２、ｍ、ｎは前述の意味である）で示さ
れるソルビトール誘導体について述べる。

Ｂｌ、Ｂ２は炭素原子数１〜１０個のアルキル基、又は
アルコキシ基のいずれかであって、メチル、エチル、プ
ロピル、ブチル、ヘキシル、オクチル、デシル基、メト
キシ、エトキシ、プロポキシ、エトキシ、ヘキトキシ、
オクトキシ、ブトキシ基等が挙げらね、炭素原子数１〜
４個が好ブしい。ｍ。

ｎはそねぞｎ独立に０〜６の数であり、Ｉｌｌ、　ｎは
０〜１が好ましい。具体的には、ジベンゾ１ノデンソル
ビトール、ジ（ｐ−メチルベンジリデン）ソルビトール
、ジ（ｔｎ−メチルベンジリデン）ツルビトール、（ベ
ンジリデン）（ｐ−メチルベンジリデン）ツルぎトール
、（ベンジリデン）（ｐ−エチルベンジリデン）ソルビ
トール、（ｐ−メチルベンジリデン）（ｐ−エチルベン
ジリデン）ソルビトール、ジ（ｐ−エチルベンジリデン
）ソルビトール、ビス（ジメチルベンジリデン）ソルビ
トール、ジ（ｐ−メトキシベンジリデン）ソルビトール
、ジ（ｐ−イソプロｔルベンジリデン）ソルビトール等
が用いられる。

ポリオレフィン組成物は前述のポリオレフィン樹脂にソ
ルビトール誘導体に添加した物工りなり、この割合は特
に臨界的ではないがソルビトール誘導体があまシ少ない
と本発明の効果が小さく、一方一定量以上入れても効果
の増大は見らｔず、ブリード等の問題も生じる。よって
、ポリオレフィン樹脂１００重量部に対してソルビトー
ル誘導体を好ましくは０．０２〜５重景部、工り好まし
くは０．０５〜４重量部添加する。ソルビトール誘導体
を、ポリオレフィン樹脂の粉末またはペレットに添加し
りポンプレンダ−、ヘンシェルミキサー等で均一に分散
させた後、押出機、混線機などで溶融混練することに工
りポリオレフィン組成物が得られる。

本発明の効果はこのポリオレフィン組成物を用いること
にエフ発揮されるものであるが、この理由はいまだ学問
的に明らかにはさ−１ていない。しかし、一般にエレク
トレットの電荷は多孔質体の表面及び結晶と非晶の界面
にトラップさね、このうち結晶と非晶の界［ｌ！ｉ］ｉ
／ｃトラップさｈ７ｃ電荷が安定でありエレクトレット
の寿命に寄与すると白われている。そこで本発明の効果
は、ツルビトール誘導体の造核作用にＬ９多孔質体のポ
リオレフィン組成物中に多数の微細結晶が生成し、この
界面に安定に電荷がトラップさ７Ｉるために生じると推
定される。

本発明の多孔質体は、多数の連通した空隙金持ち通気性
能を有する物である。この空間率は４０チ以上、好１し
くけ５０〜９９．９　％の範囲が工い。

多孔質体として具体的には、繊維状シート、ポーラスフ
ィルム、スポンジ状シート、発泡シートなどが含寸れる
。繊維状シートとしては、スパンボンド法、メルトブロ
ー法、フラッシュ紡糸法などの不織布、フィルム金解繊
し積層した布、編織物などが挙げられる。ま之、繊維状
シートは、二ンポス加工、プリーツ加工など會して用い
ることも可能である。

本発明のエレクトレット体は前述のごとくポリオレフィ
ンの微細結晶と非晶の界面に多くの電荷のトラップに可
能としたものでおる。このこ゛とは繊維径が２０　ｔｔ
以下の４ｊ細繊維工すなるメルトゾロ−法、フラッシュ
紡糸法などによる不織布のエレクトレットの寿命を同上
させ、高性能エアフィルターの製造も可能としたもので
ある。

多孔質体のエレクトレット化には公知の各種方法が利用
できる。例えば、多孔質体を軟什温度付近寸で昇温し、
こわに直流高電圧を印加しながら冷却し得らねる熱エレ
クトレット、多孔質体の表面にコロナ放電やパルス状高
電圧を印加するエレクトロエレクトレット、γ線や電子
線を照射するラジオエレクトレットなどが採用できる。

多孔質７一 体の片面をアース板に接触させ反対面よりコロナ放ｔｉ
行う方法が比較的短時間に荷電ができ好ましい方法であ
る。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を示す。

実施例中の捕集効率は蒸気冷却凝縮法にニジ発生させり
０．６μステアリン酸粒子を用いて流速６．１σ／ｓｅ
ｃの条件で多孔質体前後の粒子濃度を求め、その比より
算出した。尚、粒子濃度は光散乱式光量積分方式で測定
し友。

ポリマーのメルトインデックス（以下ＭＩと記す）はＡ
ＳｌｒＭ−Ｄ１２６８に従イ温度１９０°ｃ１荷重２．
１６ｋｌ？の条件で測定、単位はｇ７１０分である。

多孔質体の密度は下式ぶり求めた。

実施例１ ＭＩ　５３のポリプロピレンホモポリマーのペレット１
００重量部にジペンジリデンンルビトール０．６重量部
を混合した後押出機にて溶融混練し押出し友。次に、こ
の組成物を用いメルトゾロ−法にＪ：り繊維径１．８μ
、目付３２　？　／　ｍ２、密度０．１１９／　ｃ１ｎ
３の不織布全形成した。不織布上１ｃｒＩＬＯ所に設置
した針電極に＋９　Ｋｖ　７口の電圧を印加し６０秒間
コロナ荷ｔｋ行いエレクトレット体とした。とガの捕集
効率（以下、捕集効率Ａと呼ぶ）は９９．７　％であっ
た。このエレクトレット体ヲ９５°Ｃで５時間保存した
後の捕集動電（以下、捕集効率Ｂと呼ぶ）は９９．４係
、また、温度５０°Ｃで湿度９５チの条件で６０日間保
存し素抜の捕集効率は９９．５係であった。

比較例１ 実施例１で用いたポリプロピレンホモポリマーを使用し
、ジベンジリデンソルビトール全添加しない以外は実施
例１と同条件でメルトプローによる不織布形成、コロナ
放電を行った。この不織布の捕集効率Ａは９８．４係、
９５°Ｃで５時間保存した後の捕集効率Ｂは７８．７係
であった。

実施例２〜８、比較例２ ＭＩ　６２のポリゾロぎレンホモボリマーのペレット１
００重量部と表■に示したツルピトール誘導体を用いて
ポリオレフィン組成物とした。この組成物を用い、メル
トプロー法に工り繊維径１．６μ、目付２’＋９７ｍ２
、密度０．１２　ｇ／　ｃｒｒＬ３の不織布全形成した
。この不織布Ｋ　−８Ｋｖ　／　ｃｍの電圧で１分間コ
ロナ放電を行いエレクトレット体とし友。これの捕集効
率の測定を行い表■の結果全稈た。　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　Ｊ人工、電臼表　　■ 捕集効率Ａ：エレクトレット什後後測 定捕集効率；エレクトレット化後、９．５’Ｏで５時間
保存後測定 実施例９ ＭＩ　１２　、エチレン含＊量４＝ｔ％のエチレン−ゾ
ロぎレンブロックコ共重合体１００重量部にジベンジリ
デンソルビトール０．５重量部欠如え溶融混練した。次
にスパンボンド法により繊維径３９．４μ、目付１００
．！ｉｉ／ｍ”、密度０゜０７の布織布とした。この不
織布〃１ら２１］ｃｍＸ２０ｃｍのサンプル全切出し、
こネ゛ヲ各２０σ×２０ｃｒｎの厚さ１００μのＰＥＴ
フィルムの上下２枚の［４にはさみこれをさらに１５σ
ｘ１５ｃＴＬの厚さ２關のステンレス製電極にはさみ、
加熱炉中で５５°ａｔで昇温した。電極の片側全接地し
、他方の電極に＋５Ｋｖの直流電圧全印加しつつ１０分
間５５°Ｃに保った後電圧？かけながら室温まで冷却し
た。これの捕集効率Ａは８３．６係、捕集効率Ｂは８６
．１チであった。

比較例６ ジベンジリデンツルぎトールを添加しない以外は実施例
９と同条件で不織布を作りエレクトレット化しπ。これ
の捕集効率Ａは７９．９％、捕集効率Ｂは５７．１係で
あった。

実施例１０ Ｍ１１６、エチレン含有−ｉ　２　Ｗｔ　％のエチレン
−プロピレンブロック共重合体１００重量部にジ（ｐ−
メチルベンジリデン）ソルビトール０．２重景部を加え
溶融混練した。次にメルトゾロ−法にエリ繊維径９．４
μ、目付８０．９　／　７ｎ”、密度０．０６の不織布
とした後、ピンポイントロールでエンボヌ処理士行った
。このサンプルから１５ｃｍＸ１５ｃｍのサンプルを切
出し、この上に１４ｃＩｒＬＸ１４ｃｒｎの厚さ２間の
塩化ビニル板を乗せ、上方エリ加速電圧９００　Ｋ、ｖ
％線ｌ１１Ｍ　ｒａｃｌの電子線全照射Ｌ［。

こｔの捕集効率Ａは９３．９　％、捕集効率Ｂは９６．
１係であった。

比較例４ ジ（ｐ−メチルベンジリデン）ソルビトールを添加しな
い以外は実施例１０と同条件で不織布を作すエレクトレ
ット化した。これの捕集効率Ａは８１．４係、捕集効率
Ｂは６２．５係であった。

〈発明の効果〉 本発明は、上述より明らかな様に、捕集効率が非常に高
く、シかも常温より高い温度においても寿命の長い高い
フィルター性能を有するエレクトレット多孔性シートを
見い出したものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ポリオレフィン樹脂と一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＾１、Ｒ＾２は炭素原子数１〜１０個のアル
   キル基又はアルコキシ基のいずれかであつて同一でも異
   なつても良く、ｍ、ｎはそれぞれ独立に０〜３の数であ
   る）で示されるソルビトール誘導体よりなるポリオレフ
   ィン組成物から得られた多孔質体であつて荷電されてな
   るエレクトレット体。