KR102443640B1 - 일렉트릿화 시트 및 필터 - Google Patents

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Abstract

세정 후의 대전성의 저하 및 시트끼리의 박리가 적고, 내수성이 뛰어난 일렉트릿화 시트 및 필터를 제공한다. 일렉트릿화 시트는 적어도 열가소성 수지를 함유하는 다공성 필름인 코어층(A)과, 상기 코어층(A)의 한쪽 면측에 설치된 표면층(X)과, 다른쪽 면측에 설치된 이면층(Y)를 가지며, 상기 표면층(X) 및 이면층(Y)의 최표면이 대전하고 있는 일렉트릿화 시트에 있어서, 상기 일렉트릿화 시트의 수증기 투과 계수가, 0.1∼2.5g·mm/㎡·24hr이며, 상기 코어층(A)의 공공의 어스펙트비가 5∼50이며, 또한, 공공의 평균 높이가 2.5∼15㎛이며, 상기 표면층(X) 및 이면층(Y)의 두께가, 각각 5∼200㎛이며, 상기 표면층(X)이 상기 최표면을 포함한 히트 실층(B)을 포함하며, 상기 히트 실층(B)의 융점이 50∼140℃이다.

Description

일렉트릿화 시트 및 필터
본 발명은 일렉트릿화 시트 및 필터에 관한 것이다.
종래, 공기 중의 티끌이나 먼지 등의 이물을 포집하는 필터에, 일렉트릿화 시트를 사용한 필터가 알려져 있다. 예를 들면, 반복하여 접은 일렉트릿화 시트와 평판 형태의 일렉트릿화 시트를 교대로 적층한 필터에 있어서, 유로 단면율이 특정 범위에 있는 필터가 개시되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
상기 일렉트릿화 시트로서는, 대전 처리에 의해서 전하를 축적하는 폴리프로필렌 등의 수지로 이루어진 부직포가 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조). 또, 내부에 공공(空孔)을 갖는 정전 흡착 필름도, 전하를 유지하기 쉬운 구조를 갖는 것으로부터, 정전기력에 의해서 티끌 등을 흡착하는 일렉트릿화 시트로서 사용할 수 있다(예를 들면, 특허 문헌 3 참조).
특허 문헌 1 JP 2015-098022A 특허 문헌 2 JP 2008-018350A 특허 문헌 3 JP 2010-023502A
일렉트릿화 시트는, 일반적으로, 일렉트릿화에 의해서 시트 내부에서 분극이 일어나, 전자와 정공이 표면으로 이동하는 것에 의해서 정전기력이 생긴다. 이 때문에, 사용에 의해 오염된 필터를 세정하면, 물 등의 세정액에 의해서 표면의 전하가 소실되어 집진 효과가 저하되기도 한다.
이에 대해, 상기 특허 문헌 2에 개시된 일렉트릿화 시트는, 표면에 내수성을 갖는 필름을 고착하는 것으로, 내수성의 향상을 도모하고 있다. 그러나, 표면 보호용 필름을 더욱 설치하지 않으면 안 되기 때문에, 필터의 비용 증가로 연결된다.
또, 필터는, 적층한 각 일렉트릿화 시트 사이가, 풀 등의 접착제로 접착되어 있다. 이 때문에, 세정 시에, 세정액에 의해서 접착제가 벗겨지고, 필터 구조가 무너지기도 했다. 또 많은 접착제가 갖는 극성기의 영향에 의해, 대전성이 저하되는 경향도 있었다.
본 발명은, 세정 후의 대전성의 저하 및 시트끼리의 박리가 적으며, 내수성이 뛰어난 일렉트릿화 시트 및 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들이 상기 과제를 해결할 수 있도록 예의 검토를 실시한 결과, 열가소성 수지를 함유하는 다공성 필름의 양면에 비교적 두꺼운 수지층을 설치하고, 또한, 상기 수지층의 적어도 한쪽 최표면에, 융점이 특정 범위에 있는 히트 실층(B)을 설치하는 것으로, 상기 과제를 해결할 수 있다는 것을 발견하여 본 발명을 완성했다.
즉, 본 발명은, 이하와 같다.
(1) 열가소성 수지를 함유하는 다공성 필름인 코어층(A)과,
상기 코어층(A)의 한쪽 면측에 설치된 표면층(X)과, 다른쪽 면측에 설치된 이면층(Y)를 가지며,
상기 표면층(X) 및 이면층(Y)의 최표면이 대전하고 있는 일렉트릿화 시트에 있어서,
상기 일렉트릿화 시트의 수증기 투과 계수가, 0.1∼2.5g·mm/㎡·24hr이며,
상기 코어층(A)의 공공의 어스펙트비가 5∼50이며, 또한, 공공의 평균 높이가 2.5∼15㎛이며,
상기 표면층(X) 및 이면층(Y)의 두께가, 각각 5∼200㎛이며,
상기 표면층(X)이, 상기 최표면을 포함한 히트 실층(B)을 포함하며,
상기 히트 실층(B)의 융점이, 50∼140℃인 것을 특징으로 하는 일렉트릿화 시트.
(2) 상기 코어층(A)의 공공계면수가, 50∼1000개/mm인 것을 특징으로 하는 상기 (1)에 기재된 일렉트릿화 시트.
(3) 상기 코어층(A)이 함유하는 열가소성 수지가, 폴리올레핀계 수지인 것을 특징으로 하는 상기 (1) 또는(2)에 기재된 일렉트릿화 시트.
(4) 상기 히트 실층(B)이, 저밀도 폴리에틸렌을 함유하는 수지 필름인 것을 특징으로 하는 상기 (1)∼(3) 중 어느 하나에 기재된 일렉트릿화 시트.
(5) 상기 코어층(A)이, 금속 비누를 0.07∼10질량% 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 (1)∼(4) 중 어느 하나에 기재된 일렉트릿화 시트.
(6) 상기 일렉트릿화 시트가, 적어도 1축 방향으로 연신된 필름인 것을 특징으로 하는 상기 (1)∼(5) 중 어느 하나에 기재된 일렉트릿화 시트.
(7) 상기 코어층(A)이, 무기 필러 및 유기 필러로부터 선택되는 적어도 1개를 함유하고,
상기 무기 필러 및 유기 필러의 체적 평균 입경이 0.1∼30㎛인 것을 특징으로 하는 상기 (1)∼(6) 중 어느 하나에 기재된 일렉트릿화 시트.
(8) 공기의 유로가 설치된 필터이며,
상기 (1)∼(7) 중 어느 하나에 기재된 일렉트릿화 시트에 있어서, 물결 판 형태의 일렉트릿화 시트와, 상기 (1)∼(7) 중 어느 하나에 기재된 일렉트릿화 시트에 있어서 평판 형태의 일렉트릿화 시트가 교대로 적층되고,
상기 적층된 각 일렉트릿화 시트가 서로 열융착된 접합부를 갖는것을 특징으로 하는 필터.
본 발명에 의하면, 세정 후의 대전성의 저하 및 시트끼리의 박리가 적고, 내수성이 뛰어난 일렉트릿화 시트 및 필터를 제공할 수 있다.　
도 1은 본 발명의 일실시 형태의 일렉트릿화 시트의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 타실시 형태의 일렉트릿화 시트의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 3은 일렉트릿화 장치의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시 형태의 필터의 입체 구조를 나타내는 측면도이다.
도 5는 콜게이트 가공 장치의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 가공 전의 플루트용 적층 시트를 나타내는 도면이다.
도 7은 물결 판 형태로 가공된 플루트용 적층 시트를 나타내는 도면이다.
도 8은 물결 판 형태로 가공된 플루트용 적층 시트 상에 적층된, 평판 형태의 라이너용 적층 시트를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 일렉트릿화 시트 및 필터에 대해 상세하게 설명하지만, 이하에 기재하는 구성 요건의 설명은, 본 발명의 일실시 모양으로서의 일례(대표예)이며, 이들 내용으로 특정되는 것은 아니다.
이하의 설명에서, 「(메타)아크릴」의 기재는, 아크릴과 메타크릴의 양쪽 모두를 나타낸다. 또, 「∼」를 사용하여 나타내는 수치 범위는, 「∼」의 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함한 범위를 의미한다.
(일렉트릿화 시트)
본 발명의 일렉트릿화 시트는, 열가소성 수지를 함유하는 다공성 필름인 코어층(A)과 코어층(A)의 한쪽 면측에 설치된 표면층(X)과 다른쪽 면측에 설치된 이면층(Y)를 갖는다. 표면층(X) 및 이면층(Y)의 최표면은 대전하고 있으며, 표면층(X)은 그 최표층을 포함한 히트 실층(B)을 갖는다. 또한 본 발명의 일렉트릿화 시트는, 이면층(Y)도, 그 최표층을 포함한 히트 실층(B)을 가질 수 있다.
본 발명의 일렉트릿화 시트는, 표면층(X) 및 이면층(Y)이 코어층(A)의 표면을 덮기 때문에, 표면에 세정액이 부착해도, 코어층(A)의 표면으로부터 일렉트릿화 시트의 외부로의 전하의 이동이 일어나기 어렵다. 따라서, 세정 후의 대전성의 저하를 억제할 수 있다. 또, 표면층(X)의 최표층을 구성하는 히트 실층(B)에 의해서 일렉트릿화 시트끼리를 열융착하여 접합할 수 있다. 시트끼리를 강하게 접합할 수 있음과 동시에, 세정액에 대한 내구성에도 뛰어나기 때문에, 세정 후의 시트끼리의 박리가 적다. 이와 같이, 내수성이 뛰어난 본 발명의 일렉트릿화 시트를 사용한 필터는, 오염된 경우에도 세정에 의해 재이용하는 것이 가능하다.
본 발명의 일렉트릿화 시트의 표면층(X)은, 히트 실층(B)으로 이루어진 단층일수 있고, 최표층에 히트 실층(B)을 가지며, 코어층(A)과 히트 실층(B)과의 사이에 중간층(C)을 갖는 다층, 즉 중간층(C)과 히트 실층(B)을 포함한 표면층(X)일 수도 있다. 후자의 경우, 중간층(C)에 의해서 표면층(X)의 두께를 늘리고, 코어층(A)으로부터의 전하의 이동을 줄이는 것이 가능하다.
도 1은, 본 발명의 일실시 형태인 일렉트릿화 시트(11)의 구성을 나타낸다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 일렉트릿화 시트(11)는, 코어층(2), 히트 실층(3) 및 이면층(4)을 갖는다. 히트 실층(3)은 코어층(2)의 한쪽 면에 적층되며, 이면층(4)은 코어층(2)의 다른쪽 면에 적층되고 있다. 일렉트릿화 시트(11)의 예에서는, 표면층(X)은 히트 실층(B)으로 이루어진다.
도 2는, 다른 실시 형태의 일렉트릿화 시트(12)의 구성을 나타낸다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 일렉트릿화 시트(12)는, 코어층(2)과 코어층(2)의 양면에 각각 적층된 표면층(4a) 및 이면층(4)을 갖는다. 표면층(4a)은 코어층(2)의 한쪽 면상의 최표층으로서 히트 실층(3)을 가지며, 코어층(2)은 히트 실층(3) 사이에 중간층(5)을 갖는다. 일렉트릿화 시트(12)의 예에서는, 표면층(X)은 히트 실층(B)과 중간층(C)으로 이루어진다.
＜코어층(A)＞
코어층(A)은, 상술한 바와 같이, 적어도 열가소성 수지를 함유하는 다공성 필름이다. 코어층(A)은, 일렉트릿화에 의해서, 표면 또는 내부에 전하를 유지하여 대전하고, 티끌, 먼지 등의 이물을 흡착하는 정전 흡착력을 일렉트릿화 시트에 부여한다.
＜＜열가소성 수지＞＞
코어층(A)으로서 사용할 수 있는 열가소성 수지는 특별히 한정되지 않지만, 절연성이 뛰어난 열가소성 수지는, 코어층(A) 내부에 축적한 전하가 유지되기 쉽기 때문에 바람직하다.
코어층(A)에 사용되는 열가소성 수지로서는, 예를 들면 폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌계 수지, 폴리부텐, 4-메틸-1-펜텐(공)중합체 등의 폴리올레핀계 수지；에틸렌-초산비닐 공중합체, 에틸렌-(메타)아크릴산 공중합체, 에틸렌-(메타) 아크릴산 공중합체의 금속염(아이오노머), 에틸렌-(메타)아크릴산 알킬에스테르 공중합체(알킬기의 탄소수는 1∼8인 것이 바람직하다), 말레인산 변성 폴리에틸렌, 말레인산 변성 폴리프로필렌 등의 관능기 함유 올레핀계 수지；
방향족 폴리에스테르(폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등), 지방족 폴리에스테르(폴리부틸렌 숙시네이트, 폴리 유산 등) 등의 폴리에스테르계 수지；
나일론-6, 나일론-6,6, 나일론-6,10, 나일론-6,12 등의 폴리아미드계 수지；
신디오택틱폴리스티렌, 어택틱폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌(AS) 공중합체, 스티렌-부타디엔(SBR) 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 공중합체 등의 스티렌계 수지 ；
폴리염화비닐 수지；
폴리카보네이트 수지；
폴리페닐렌 설피드 등을 들 수 있다.
폴리에틸렌계 수지로서는, 예를 들면 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 저결정성 또는 비정성의 에틸렌·α-올레핀 공중합체, 에틸렌-환상 올레핀 공중합체 등을 들 수 있다.
폴리프로필렌계 수지로서는, 예를 들면 결정성 폴리프로필렌, 저결정성 폴리프로필렌, 비정성 폴리프로필렌, 프로필렌·에틸렌 공중합체(랜덤 공중합체 또는 블록 공중합체), 프로필렌·α-올레핀 공중합체, 프로필렌·에틸렌·α-올레핀 공중합체등 ) 등을 들 수 있다.
또한 상기α-올레핀으로서는, 에틸렌 및 프로필렌과 공중합 가능하면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-헵텐, 1-옥텐 등을 들 수 있다.　
이들 열가소성 수지 중에서도, 절연성과 가공성이 뛰어난폴리올레핀계 수지 또는 관능기 함유 올레핀계 수지가 바람직하다.
코어층(A)에 포함되는 열가소성 수지로서는, 상기 열가소성 수지 중에서 1종을 선택하여 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 선택하여 조합하여 사용할 수도 있다.
또, 상술한 폴리올레핀계 수지 중에서도, 폴리프로필렌계 수지가, 절연성, 가공성, 내수성, 내약품성, 코스트 등의 관점에서 특히 바람직하다. 폴리프로필렌계 수지에는, 필름 성형성의 관점에서 프로필렌 단독 중합체보다 융점이 낮은 수지를, 열가소성 수지 전량에 대해서 2∼25질량% 배합하여 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 융점이 낮은 수지로서는 폴리에틸렌계 수지를 들 수 있고, 그 중에서도 고밀도 또는 저밀도의 폴리에틸렌이 바람직하다.
코어층(A)에 있어서의 열가소성 수지의 배합량은, 후술하는 임의 성분의 함유량을 제외한 양이면 좋지만, 코어층(A)을 성형하기 쉽고, 얻어진 코어층(A)은, 그 열가소성 수지의 절연성으로부터 전하를 유지하기 쉬운 관점에서 50질량% 이상인 것이 바람직하고, 51질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 60질량%인 것이 더욱 바람직하다.
＜＜공공형성핵제＞＞
코어층(A)은, 무기 필러 및 유기 필러로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1개를 함유하는 것이 바람직하다. 무기 필러 또는 유기 필러의 함유에 의해, 코어층(A) 안에 공공(보이드)을 형성하고, 열가소성 수지와 공기와의 계면(표면적)을 증가시키는 것으로, 코어층(A)의 대전성이 향상하기 쉬워진다. 또, 코어층(A)의 표면에 무기 필러 또는 유기 필러에 기인하는 기복(돌기 구조)을 형성하고, 코어층(A)의 표면을 조면으로 할 수 있다. 조면화에 의해, 코어층(A)의 표면적이 증대하고, 일렉트릿화 시트의 흡착 면적이 커지는 결과, 필터의 집진 효과를 높일 수 있다.
무기 필러로서는, 예를 들면 중질 탄산칼슘, 경질 탄산칼슘, 소성클레이, 실리카, 규조토, 백토, 탈크, 산화 티탄, 황산바륨, 산화 규소, 산화 마그네슘, 알루미나, 제올라이트, 마이카, 견운모, 벤토나이트, 세피오라이트, 질석(Vermiculite), 도로마이트, 규회석(Wallastonite), 유리 섬유, 이들을 지방산, 고분자 계면활성제, 대전 방지제 등으로 표면 처리한 무기 입자 등을 들 수 있다.그 중에서도, 중질 탄산칼슘, 경질 탄산칼슘, 소성클레이 또는 탈크가, 공공의 성형성이 좋고, 염가이기 때문에 바람직하다.
유기 필러를 첨가하는 경우는, 코어층(A)의 주성분인 열가소성 수지와는 비상용이며, 융점 또는 유리 전이 온도가 열가소성 수지보다 높고, 열가소성 수지의 용융 혼련 조건하에서 미분산하는 유기 입자가 바람직하다. 예를 들면, 열가소성 수지가 폴리올레핀계 수지인 경우에는, 유기 필러로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 나일론-6, 나일론-6,6, 환상 폴리올레핀, 폴리스티렌, 폴리 메타크릴레이트 등의 중합체이며, 폴리올레핀계 수지의 융점보다 높은 융점(예를 들면 170∼300℃, 또는 유리 전이 온도(예를 들면 170∼280℃)를 가지며, 또한, 비상용 재료를 사용할 수 있다.
무기 필러 및 유기 필러의 체적 평균 입경은, 코어층(A)로의 공공의 형성의 용이성의 관점에서 0.1㎛ 이상이 바람직하고, 1㎛ 이상이 보다 바람직하고, 3㎛ 이상이 더욱 바람직하다. 한편, 무기 필러 및 유기 필러의 체적 평균 입경은, 코어층(A)의 내구성 및 대전성의 향상의 관점에서 30㎛ 이하가 바람직하고, 20㎛ 이하가 보다 바람직하고, 15㎛ 이하가 더욱 바람직하다. 이 때문에, 무기 필러의 체적 평균 입경은 바람직하게는 0.1∼30㎛, 보다 바람직하게는 1∼20㎛, 더욱 바람직하게는 3∼15㎛이다.
또한 필러의 체적 평균 입경은, 코어층(A)의 절단면을 전자현미경으로 관찰하고, 적어도 10개의 입자의 최대지름을 측정했을 때의 평균값을, 용융 혼련과 분산에 의해 열가소성 수지 중에 분산했을 때의 체적 평균 입자 지름으로 구할 수 있다.
코어층(A)에 있어서의 무기 필러 및 유기 필러의 배합량은, 코어층(A) 안에 있어서의 공공의 성형성의 관점에서는, 1질량% 이상이 바람직하고, 5질량% 이상이 더욱 바람직하다. 또, 코어층(A)의 대전량의 제어의 용이성 및 필터의 집진 효과의 지속성이라고 하는 관점에서는, 동배합량이 49질량% 이하인 것이 바람직하고, 40질량% 이하가 보다 바람직하다. 따라서, 동배합량은, 1∼49질량%인 것이 바람직하고, 5∼40질량%인 것이 보다 바람직하다.
＜＜금속 비누＞＞
코어층(A)은, 금속 비누를 함유할 수 있다. 종래, 수지 필름이 금속 비누를 포함하면, 수지 필름의 유전율이 높아져 전하 유지 성능이 저하됨과 동시에, 내열성이 저하된다고 생각되고 있었다. 그런데, 본 발명자들의 검토에 의해, 실은 금속 비누를 함유함으로써, 대전성을 저하시키는 일 없이 내열성을 향상시킬 수 있다는 것이 판명되었다. 즉, 코어층(A)이 금속 비누를 함유함으로써, 코어층(A)의 전하 유지 성능을 높이기 쉽고, 이 코어층(A)을 일렉트릿화하여 얻어진 일렉트릿화 시트는, 고온 환경하에서 보관 또는 사용된 경우에서도 그 전하 유지 성능의 저하를 억제하기 쉬워진다. 또 수세 후에 가열 건조한 경우도, 전하 유지성이 저하되지 않기 때문에 바람직하다.
또한, 금속 비누를 적당량 배합함으로써, 얻어진 일렉트릿화 시트의 수세 후의 대전성의 저하를 억제하는 효과도 증대하는 것이 판명되었다.
일렉트릿화 시트로서의 사용에 적합한 금속 비누로서는, 코어층(A)의 원료의 혼련 단계에서는 용융하여 열가소성 수지 중에 균일하게 분산하고, 일렉트릿화 시트의 사용 시 또는 보관 시의 환경 온도에서는 고체인 금속 비누가, 높은 전하 유지 성능을 발휘하기 쉽기 때문에, 바람직하다. 이 때문에, 금속 비누의 융점은 50℃ 이상, 열가소성 수지의 융점보다 50℃ 높은 온도 이하의 범위 내인 것이 바람직하고, 70℃ 이상, 열가소성 수지의 융점보다 40℃ 높은 온도 이하의 범위 내인 것이 보다 바람직하고, 100℃ 이상, 열가소성 수지의 융점보다 30℃ 높은 온도 이하의 범위 내인 것이 더욱 바람직하다. 예를 들면 열가소성 수지로서 융점 160∼170℃ 정도의 폴리프로필렌계 수지를 사용하는 경우는, 융점이 50∼220℃인 금속 비누를 사용하는 것이 바람직하고, 융점이 70∼210℃인 금속 비누를 사용하는 것이보다 바람직하며, 융점이 100∼200℃인 금속 비누를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
융점이 상술한 바람직한 온도 범위 내에 있는 금속 비누는, 코어층(A)의 성형 시에는 용융하여 열가소성 수지 중에 균일하게 분산하고, 성형 후에는 열가소성 수지 중에서 그 분산 상태를 유지한 채로 고체화하여 유동하기 어려워진다. 그리고, 일렉트릿화 시에는, 그 분자 내의 쌍극자에 의해서 금속 비누가 배향하여, 이 금속 비누의 배향에 의해서 일렉트릿화 시트의 전하 유지 성능을 높일 수 있다고 추정된다.
금속 비누는 지방산의 금속염인 것이 바람직하고, 고급 지방산의 금속염인 것이 더욱 바람직하다. 여기서, 지방산으로서는, 탄소수 5∼30의, 바람직하게는 탄소수 6∼28의, 보다 바람직하게는 탄소수 8∼24의, 더욱 바람직하게는 탄소수 10∼20의, 포화 지방산, 불포화 지방산, 이들의 구조 이성체 등을 들 수 있다. 또한, 이들 탄소수는 지방산 1분자당 탄소수를 나타낸다.
포화 지방산의 구체적인 예로서는, 펜탄산, 헥산산, 헵탄산, 옥탄산, 노난산, 데칸산, 도데칸산, 테트라데칸산, 펜타데칸산, 헥사데칸산, 헵타데칸산, 옥타데칸산, 12-히드록시옥타데칸산, 이코산산, 도코산산, 테트라코산산, 헥사코산산, 옥타코산산 등을 들 수 있지만, 이들로 특별히 한정되지 않는다.
불포화 지방산의 구체적인 예로서는, 트랜스-2-부텐산, 9-테트라데센산, 9-헥사데센산, 시스-6-헥사데센산, 시스-9-오크타데센산, 트랜스-9-옥타데센산, 시스-9-이코센산, 시스-13-도코센산, 시스-15-테트라코센산, 시스, 시스-9,12-옥타데카디엔산, 9,11,13-옥타데카트리엔산, 시스, 시스, 시스-9,12,15-옥타데카트리엔산, 시스, 시스, 시스-8,11,14-이코사트리엔산, 6,9,12,15-옥타데카테트라엔산, 5,8,10,12,14-옥타데카펜타엔산, 4,7,10,13,16,19-도코사헥사엔산 등을 들 수 있지만, 이들로 특별히 한정되지 않는다.
상기 지방산 중에서도, 포화 지방산의 금속염은 융점이 높아지는 경향이 있고, 내열성이 뛰어난 일렉트릿화 시트를 얻기 쉬운 경향이 있어 바람직하다.
금속 비누의 금속 원소는, 지방산과 안정적인 염을 형성하는 금속이면 특별히 한정되지 않는다. 얻어지는 금속 비누의 융점과 전하 유지 성능의 관점에서는, 통상은 원자가 하나, 2가 또는 3가의 금속이며, 주기표의 제1족에서부터 제13족에 속하는(구 족번호에서 IA족에서부터 IIIB족에 속함) 금속 원소의 적어도 1종을 사용하는 것이 바람직하고, 2가 또는 3가의 금속이며, 주기표의 제2족에서부터 제13족의(구 족번호로 IIA족에서부터 IIIB족에 속함) 금속 원소의 적어도 1종을 사용하는 것이 보다 바람직하고, 주기표의 제2족, 제12족 및 제13족의(구 족번호에서 IIA족, IIB족 및 IIIB족의) 금속 원소의 적어도 1종을 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 보다 구체적으로는, 나트륨(제1족), 마그네슘(제2족), 칼슘(제2족), 바륨(제2족), 아연(제12족) 및 알루미늄(제13족) 중 적어도 1종을 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 그 중에서도, 안전성의 관점에서 칼슘, 아연 및 알루미늄의 적어도 1종을 사용하는 것이 특히 바람직하고, 전하의 유지 성능을 보다 높이는 관점에서 칼슘 또는 알루미늄을 사용하는 것이 특히 바람직하고, 알루미늄을 사용하는 것이 가장 바람직하다. 또, 금속 비누는 염기성염일 수 있다.
본 발명의 일렉트릿화 시트에 대해 가장 바람직하게 사용되는 금속 비누는, 포화 고급 지방산 알루미늄염이다. 포화 고급 지방산 알루미늄염의 구체적인 예로서는, 옥타데칸산 디히드록시알루미늄, 디옥타데칸산 히드록시알루미늄, 트리옥타데칸산 알루미늄, 도데칸산 디히드록시알루미늄, 디도데칸산 히드록시알루미늄, 트리도데칸산 알루미늄, 2-에틸헥산산 디히드록시알루미늄, 디-2-에틸헥산산 히드록시알루미늄, 트리-2-에틸헥산산 알루미늄 등을 들 수 있지만, 이들로 특별히 한정되지 않는다.
상기 금속 비누는, 플라스틱 업계에 있어서는, 각종 첨가제, 예를 들면, 안정제, 윤활제, 필러 분산제, 검화 억제제(gum inhibitor), 유동성 개선제, 조핵제, 안티 블로킹제 등으로서 일반적으로 사용되고 있다. 그렇지만, 본 발명의 일렉트릿화 시트에 있어서의 금속 비누는, 코어층(A)의 대전성을 증보하기 위한 첨가제이며, 특히 종래의 일렉트릿화 시트의 고온 환경하에 있어서의 대전성 저하를 억제하는 첨가제로서 사용한다. 이 때문에, 대전성 저하의 억제를 목적으로 하여 금속 비누를 사용하는 본 발명에서는, 상술한 종래의 일반적인 첨가제로서 사용하는 경우의 배합량(예를 들면, 0.01질량%) 보다 비교적 많은 양의 금속 비누를 첨가하는 것이 바람직하다.
따라서, 코어층(A)에 있어서의 금속 비누의 함유량은 전하 유지 능력을 유지하고, 수세 후의 대전성 저하를 억제하는 관점에서 0.07질량% 이상이 바람직하고, 0.1질량% 이상이 보다 바람직하고, 0.2질량% 이상이 더욱 바람직하고, 0.3질량% 이상이 특히 바람직하다.
한편, 금속 비누의 충분한 효과가 얻으면서, 블리드 아웃 등의 발생을 억제하는 관점에서 코어층(A)에 있어서의 금속 비누의 함유량은 10질량% 이하가 바람직하고, 5질량% 이하가 보다 바람직하고, 3질량% 이하가 더욱 바람직하고, 1.0질량% 이하가 특히 바람직하고, 0.7질량% 이하가 가장 바람직하다.
＜＜다른 첨가제＞＞
코어층(A)은, 필요에 따라서, 열안정제(산화 방지제), 광안정제, 분산제, 윤활제 등의 첨가제를 함유할 수 있다. 코어층(A)이 열안정제를 함유하는 경우, 그 함유량은 통상 0.001∼1질량%이다. 열안정제로서는, 예를 들면, 입체 장해 페놀계, 인계, 아민계 등의 안정제 등을 들 수 있다. 코어층(A)이 광안정제를 사용하는 경우, 그 함유량은 통상 0.001∼1질량%이다. 광안정제로서는, 예를 들면 입체 장해 아민계나 벤조트리아졸계, 벤조페논계의 광안정제 등을 들 수 있다. 분산제 또는 윤활제는, 예를 들면 무기 필러 또는 유기 필러를 분산시키는 목적으로 사용할 수 있다. 분산제 또는 윤활제의 사용량은, 통상 0.01∼4질량%의 범위 내이다. 분산제 또는 윤활제로서는, 예를 들면 실란커플링제, 올레인산이나 스테아린산 등의 고급 지방산, 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 이들 염 등을 들 수 있다.
＜＜다층 구조＞＞
코어층(A)은 단층 구조라도 좋고, 다층 구조라도 좋다.
다층 구조의 코어층(A)은, 일렉트릿화에 의해서 전하를 주입할 때의 내전압 성능의 향상, 주입한 전하가 외부로 빠져나가지 않도록 봉하는 기능의 향상, 일렉트릿화 시트끼리의 접합 등의 2차 가공 적성, 대전 방지성 등의 여러가지 기능을 부여하는 것이 가능해진다.
＜＜필름 성형＞＞
코어층(A)은, 압출 성형에 의해 필름 성형되는 것이 바람직하다. 압출 성형으로서는, 예를 들면 코어층(A)의 융점 또는 유리 전이 온도보다 높은 온도로 설정한 압출기로 코어층(A)의 원료를 용융 혼련하고, T다이, I다이 등을 사용하여 시트 형태로 압출하고, 금속 롤, 고무 롤, 금속 벨트 등으로 냉각하는 시트 성형이나, 원형의 다이를 사용하여 튜브 형태로 압출하여 튜브 내의 내압력에 의해 일정한 배율로 부풀리면서, 공기나 물로 냉각하는 인플레이션 성형 등을 들 수 있다. 코어층(A)을 시트 성형하는 경우는, 냉각용 금속 롤 또는 고무 롤로서 표면이 요철 형상을 갖는 롤을 사용하여 표면을 조면화할 수도 있다. 조면화에 의해, 일렉트릿화 시트의 흡착 면적이 커지고, 필터의 집진 효과가 향상한다.
다층 구조의 코어층(A)의 경우의 성형 방법으로서는, 피드 블록, 멀티매니폴드를 사용한 다층 다이스 방식, 복수의 다이스를 사용하는 압출 라미네이션 방식 등을 들 수 있다. 다층 다이스 방식과 압출 라미네이션 방식은 조합하는 것도 가능하다.
＜＜연신＞＞
코어층(A)은, 적어도 1축 방향으로 연신된 연신 필름인 것이 바람직하다. 수지 필름의 연신은, 통상 사용되는 여러 가지의 방법 중 어느 하나에 따라 실시할 수 있다. 코어층(A)이 단층인 경우는, 해당 층이 1축 연신 또는 2축 연신에 의해서 형성된 층인 것이 바람직하고, 코어층(A)이 다층 구조인 경우는, 예를 들면 각층의 연신축수가 각각, 1축/1축, 1축/2축, 1축/1축/2축, 1축/2축/1축, 1축/2축/2축, 2축/2축/2축 등인 적층 구조를 포함하는 것을 들 수 있다.
연신 방법으로서는, 롤군의 주속 차이를 이용한 세로 연신, 텐터 오븐을 사용한 횡연신, 종연신과 횡연신의 조합에 의한 순서대로 2축 연신, 압연, 텐터 오븐과 리니어 모터의 조합에 의한 동시 2축 연신, 텐터 오븐과 팬터 그래프의 조합에 의한 동시 2축 연신 등을 들 수 있다. 인플레이션 필름의 연신 방법으로서는, 튜뷸러법에 따르는 동시 2축 연신 등을 들 수 있다. 또한, 세로 방향은 필름의 흐름 방향(MD)이며, 횡방향은 필름의 폭방향(TD)이다.
연신 배율은, 특별히 한정되지 않고, 코어층(A)에 사용하는 열가소성 수지의 특성 등을 고려하여 적절히 결정한다. 예를 들면, 열가소성 수지로서 프로필렌 단독 중합체 또는 그 공중합체를 사용하고, 그 수지 필름을 1축 연신하는 경우의 연신 배율은, 통상 1.2∼12배, 바람직하게는 2∼10배이다. 2축 연신의 경우에는, 면적 배율로 통상 1.5∼60배, 바람직하게는 4∼50배이다. 그 외의 열가소성 수지를 사용한 수지 필름을 1축 연신하는 경우의 연신 배율은 통상 1.2∼10배, 바람직하게는 2∼5배이며, 2축 연신의 경우의 면적 배율은 통상 1.5∼20배, 바람직하게는 4∼12배이다.
연신의 온도는 코어층(A)에 주로 사용하는 열가소성 수지의 유리 전이 온도 이상, 결정부의 융점 이하의 범위에서, 열가소성 수지에 매우 적합한 공지의 온도 범위 내에서 실시할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면 코어층(A)의 열가소성 수지가 프로필렌 단독 중합체(융점 155∼167℃)인 경우는 100∼166℃, 고밀도 폴리에틸렌(융점 121∼136℃)인 경우는 70∼135℃이며, 융점보다 1∼70℃ 낮은 온도이다. 또, 연신 속도는 20∼350m/분이 바람직하다.
＜표면층(X)＞
표면층(X)은, 코어층(A)의 한쪽 면측에 설치되고, 대전 처리에 의해서 코어층(A)에 형성된 전기 쌍극자에 대해서, 결로수 등의 외부의 영향을 받기 어렵게 하는 보호층으로서의 기능을 갖는다. 표면층(X)은 후술하는 히트 실층(B)만으로 이루어진 단층일 수 있고, 코어층(A)과 히트 실층(B)의 사이에, 후술하는 중간층(C)을 갖고 있을 수 있다. 또한 중간층(C)은 1층일 수도 있고, 2층 이상일 수도 있다.
＜＜히트 실층(B)＞＞
히트 실층(B)은, 상술한 바와 같은 표면층(X)의 최표층에 위치하고, 이 히트 실층(B)을 열융착시키는 것으로, 일렉트릿화 시트 끼리를 접합할 수 있다.
히트 실층(B)의 융점은, 50℃ 이상이며, 55℃ 이상이 바람직하다. 하한값 이상으로 함으로써, 시트 성형 시 및 필터로의 가공 시에, 롤으로의 달라붙음이나 롤의 오염이 생기기 어렵고, 또 얻어진 필터가 변형하기 어려워진다. 또, 히트 실층(B)의 융점은, 140℃ 이하이며, 120℃ 이하가 바람직하고, 100℃ 이하가 보다 바람직하다. 상한값 이하로 함으로써, 히트 실성이 보다 양호하게 되어, 제조 과정에 있어서의 필터 및 얻어진 필터가 입체 구조를 보다 유지하기 쉬워진다. 즉 동융점은, 50∼140℃이며, 55∼120℃이 바람직하고, 55∼100℃이 보다 바람직하다.
히트 실층(B)의 재료로서는, 폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌계 수지, 폴리부텐 등의 폴리올레핀계 수지；에틸렌-초산비닐 공중합체, 에틸렌-(메타)아크릴산 공중합체, 에틸렌-(메타)아크릴산 공중합체의 금속염(아이오노머), 에틸렌-(메타) 아크릴산 알킬에스테르 공중합체(알킬기의 탄소수는 1∼8인 것이 바람직하다), 말레인산 변성 폴리에틸렌, 말레인산 변성 폴리프로필렌, 염소화 폴리에틸렌, 염소화 폴리프로필렌 등의 관능기 함유 올레핀계 수지；폴리아미드계 수지, 폴리부티랄계 수지, 우레탄계 수지 등을 사용할 수 있지만, 코어층(A)의 융점보다 낮은 융점을 갖는 것이 바람직하다.
폴리에틸렌계 수지로서는, 예를 들면 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 저결정성 또는 비정성의 에틸렌·α-올레핀 공중합체, 에틸렌-환상 올레핀 공중합체 등을 들 수 있다.
폴리프로필렌계 수지로서는, 결정성이 비교적 낮은 수지가 바람직하고, 예를 들면 비정성 폴리프로필렌, 프로필렌·에틸렌 공중합체(랜덤 공중합체 또는 블록 공중합체), 프로필렌·α-올레핀 공중합체, 프로필렌·에틸렌·α-올레핀 공중합체등 ) 등을 들 수 있다.
또한, 상기 α-올레핀으로서는, 에틸렌 및 프로필렌과 공중합 가능하면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-헵텐, 1-옥텐 등을 들 수 있다.
그 중에서도 대전성이 양호한 폴리올레핀계 수지가 바람직하고, 열융착성을 향상시키는 관점에서 저밀도 폴리에틸렌 또는 프로필렌·에틸렌 공중합체(랜덤 공중합체 또는 블록 공중합체)가 보다 바람직하고, 저밀도 폴리에틸렌이 더욱 바람직하다.
＜＜중간층(C)＞＞
중간층(C)은, 상술한 바와 같이, 표면층(X)의 일부로서 코어층(A)과 히트 실층(B)의 사이에 설치할 수 있다. 중간층(C)에 의해 표면층(X)의 두께를 조정하고, 코어층(A)의 표면 전하의 이동을 보다 억제할 수 있다. 또, 중간층(C)의 비유전율을 조정하는 것에 의해서, 코어층(A)의 전하 유지 성능을 향상시킬 수도 있다.
중간층(C)은 열가소성 수지를 포함하는 층이며, 상기 열가소성 수지로서는, 특별히 한정되지 않지만, 연신 특성의 관점에서는, 코어층(A)과 동종의 수지, 구체적으로는 폴리올레핀계 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 중간층(C)은 전술한 히트 실층(B) 보다 융점이 높은 수지를 함유하는 것이 바람직하다. 이러한 중간층(C)을 포함한 표면층(X)을 사용하는 것으로, 히트 실층(B)만으로 이루어진 표면층(X)을 사용한 경우 보다도, 전하 유지성이 높은 일렉트릿화 시트를 얻을 수 있다.
중간층(C)은 연신된 층이면, 표면층(X)의 두께의 균일성을 높일 수 있기 때문에 바람직하다. 표면층(X)의 두께의 균일성이 높으면 일렉트릿화 시의 고전압 하에서 얇은 개소로의 방전의 국소 집중을 줄일 수 있고, 표면층(X)의 전기적 특성의 균일성을 향상시킬 수 있다.
중간층(C)은, 표면층(X)의 유전율 등의 전기적 특성을 개질하는 관점에서는, 무기 필러 또는 유기 필러를 함유하는 것이 바람직하다. 무기 필러 또는 유기 필러로서 상술한 코어층(A)과 같은 재료를 사용할 수 있다. 그 중에서도, 무기 필러는, 일반적으로 열가소성 수지보다 유전율이 높기 때문에, 표면층(X)의 전기적 특성의 개질에 적합하다. 특히, 중간층(C)의 열가소성 수지로서 폴리올레핀계 수지 등의 유전율이 낮은 수지를 사용하는 경우는, 무기 필러의 함유에 의해, 일렉트릿화 시에 무기 필러의 유전효과에 의해 코어층(A)까지 신속하게 전하를 도달시킬 수 있어 바람직하다.
중간층(C)은, 코어층(A) 보다 공공율이 낮은 것이 바람직하다. 코어층(A) 보다 공공율이 낮은 중간층(C)은, 예를 들면 코어층(A)과 비교하여, 필러의 함유량을 줄이거나, 평균 입경이 작은 필러를 사용하거나, 연신축수를 줄이거나, 연신 배율을 작게 한다 등의 방법에 따라 얻을 수 있다.
중간층(C)은, 단층 구조일 수도 있고, 다층 구조일 수도 있다. 중간층(C)이 다층 구조이면, 각층의 열가소성 수지, 무기 필러, 유기 필러의 종류 및 함유량을 변경할 수 있어 전하 유지 성능이 뛰어난 일렉트릿화 시트의 설계가 가능하게 된다.
＜이면층(Y)＞
이면층(Y)은, 상술한 바와 같이, 코어층(A)에 대해서 히트 실층(B)이 설치되는 면과 반대의 면측에 설치한다. 이면층(Y)이 코어층(A)의 다른쪽 면을 가리는 것으로, 코어층(A)의 다른쪽 면으로부터의 전하의 이동을 줄일 수 있다.또, 이면층(Y)에 의해서, 일렉트릿화 시에 고전압하에서 보다 많은 전하를 주입하기 쉬워진다.
이면층(Y)은, 코어층(A)과 동일한 열가소성 수지 필름일 수 있다. 이면층(Y)의 열가소성 수지로서는, 특별히 한정되지 않지만, 연신 특성의 관점에서는, 코어층(A)과 동종의 수지, 구체적으로는 폴리올레핀계 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
이면층(Y)은, 연신 필름이면 두께의 균일성을 높일 수 있다. 두께의 균일성이 높으면 일렉트릿화 시의 고전압하에서 얇은 개소로의 방전의 국소 집중을 줄일 수 있어 이면층(Y)의 상기 특성의 균일성을 향상시킬 수 있다.
이면층(Y)은, 무기 필러 또는 유기 필러를 함유하지 않아도 되지만, 이면층(Y)의 유전율 등의 전기적 특성을 개질하는 관점에서는, 함유하는 것이 바람직하다. 무기 필러 또는 유기 필러는, 상술한 코어층(A)과 같은 재료를 사용할 수 있다. 그 중에서도, 무기 필러는, 일반적으로 열가소성 수지보다 유전율이 높기 때문에, 이면층(Y)의 전기적 특성의 개질에 적절하다. 특히, 이면층(Y)의 열가소성 수지로서 폴리올레핀계 수지 등의 유전율이 낮은 수지를 사용하는 경우는, 무기 필러의 함유에 의해, 일렉트릿화 시에 무기 필러의 유전효과에 의해 코어층(A)까지 전하를 도달시킬 수 있어 바람직하다.
이면층(Y)은, 코어층(A) 보다도 공공율이 낮은 것이 바람직하다. 코어층(A) 보다 공공율이 낮은 이면층(Y)은, 예를 들면 코어층(A)과 비교하여, 필러의 함유량을 줄이거나, 평균 입경이 작은 필러를 사용하거나, 연신축수를 줄이거나, 연신 배율을 작게 한다 등의 방법에 따라 얻을 수 있다.
이면층(Y)은, 단층 구조일 수도 있고, 다층 구조일 수도 있다. 이면층(Y)이 다층 구조이면, 각층의 열가소성 수지, 무기 필러, 유기 필러의 종류 및 함유량을 변경할 수 있어 전하 유지 성능이 뛰어난 일렉트릿화 시트의 설계가 가능하게 된다.
(일렉트릿화 시트의 제조)
일렉트릿화 시트는, 코어층(A), 히트 실층(B)을 포함한 표면층(X) 및 이면층(Y)을 포함한 적층 시트에 일렉트릿화 처리를 실시하고, 적층 시트의 표면 또는 내부에 전하를 유지시키는 것으로 얻을 수 있다.
코어층(A), 히트 실층(B)을 포함한 표면층(X) 및 이면층(Y)을 포함한 다층 구조의 적층 시트는, 피드 블록이나 multi-layer 다이를 사용한 다층 다이 방식, 코어층(A) 또는 중간층(C)에 용융한 히트 실층(B)을 적층하는 압출 라미네이트 방식, 코어층(A) 또는 중간층(C)에 히트 실층(B)의 용액 또는 수분산체를 도공한 후 건조시키는 도공 방식, 코어층(A) 또는 중간층(C)에 별도 작성한 히트 실층(B)을 접착제를 통해 적층하는 드라이 라미네이트 방식 등에 의해 제조할 수 있다. 그 중에서도, 대전성이 양호한 히트 실층(B)을 얻기 쉬운 다층 다이스 방식이나 압출 라미네이트 방식이 바람직하다. 또한, 적층 시트의 각층을 단독으로 필름 성형하는 경우, 상술한 코어층(A)과 동일하게 하여 필름 성형할 수 있다.
적층 시트는, 적어도 1축 방향으로 연신된 층을 갖는 것이 바람직하다. 적층 시트는, 예를 들면 세로 방향에 연신한 코어층(A)에, 표면층(X) 및 이면층(Y)을 적층함으로써 얻을 수있고, 또 세로 방향으로 연신한 코어층(A)에 표면층(X) 및 이면층(Y)을 적층한 후, 다시 가로 방향으로 연신함으로써, 각각 1축/2축/1축으로 연신된 층을 갖는 적층 시트로 할 수도 있다. 바람직한 연신 방법, 연신 배율, 연신 온도 등의 조건은, 상술한 코어층(A)과 같다.
＜일렉트릿화＞
적층 시트의 일렉트릿화는, 후술하는 필터의 제조 프로세스 전 또는 후, 도중일 수도 있다. 입체 구조물을 균일하게 일렉트릿화하기 위해서는 일렉트릿화 장치의 구성이 복잡하게 된다. 이 때문에, 간단하고 쉬운 구성의 장치에 의해 일렉트릿화하는 관점에서는, 미리 적층 시트를 일렉트릿화하고, 얻어진 일렉트릿화 시트를 사용하여 필터를 구성하는 것이 바람직하다.
일렉트릿화의 방법은 특별히 제한되지 않고, 공지의 방법에 따라서 실시할 수 있다. 예를 들면, 적층 시트의 표면에 코로나 방전하거나, 또는 펄스상 고전압을 인가하는 일렉트로 일렉트릿화법, 적층 시트의 양면을 유전체로 유지하고, 양면에 직류 고전압을 가하는 방법, 적층 시트에 γ선, 전자선 등의 전리 방사선을 조사하는 라디오 일렉트릿화법 등을 들 수 있다.
＜＜일렉트로 일렉트릿화법＞＞
일렉트로 일렉트릿화법으로서는, 예를 들면 직류 고압 전원에 접속된 인가 전극과 어스 전극의 사이에 적층 시트를 고정하는 배치 방식이나, 또는 통과시키는 반송 방식이 바람직하다. 일렉트로 일렉트릿화 방법에서는, 침상의 전극을 등간격으로 무수히 배치하거나, 금속 와이어를 사용하고, 어스 전극에는 평평한 금속판이나 금속 롤을 사용하는 것이 바람직하다.
일렉트릿화에는, 직류식 코로나 방전 처리를 사용하는 것이 보다 바람직하다.
　도 3은, 직류식 코로나 방전 처리에 사용되는, 배치 방식의 일렉트릿화 장치의 일례를 나타내고 있다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 일렉트릿화 장치(70)는 직류 고압 전원(71)에, 침상의 주전극(인가 전극; 72)과 평판 모양의 대전극(어스 전극; 73)이 접속되어 있다. 일렉트릿화 장치(70)에서는, 주전극(72)과 대전극 (73)의 사이에 일렉트릿화하는 필름(10; 예를 들면 전술한 적층 시트)을 설치한다. 직류 고압 전원(71)에 의해 주전극(72)과 대전극(73) 간에 직류고전압을 인가하고, 코로나 방전을 일으키게 하는 것으로, 필름(10)에 전하를 주입할 수 있다.
주전극과 대전극의 간격은 간격이 길수록 전극간 거리를 균일하게 유지하기 쉬운 것으로부터, 1mm 이상이 바람직하고, 2mm 이상이 보다 바람직하고, 5mm 이상이 더욱 바람직하다. 한편, 주전극과 대전극의 간격은 짧을수록 코로나 방전이 발생하기 쉽고, 코어층(A)의 대전성의 균일성이 향상하기 쉬운 것으로부터, 50mm이하가 바람직하고, 30mm 이하가 보다 바람직하고, 20mm 이하가 더욱 바람직하다. 이 때문에, 주전극과 대전극의 간격은 1∼50mm가 바람직하고, 2∼30mm가 보다 바람직하고, 5∼20mm가 더욱 바람직하다.
주전극과 대전극과의 사이에 인가하는 전압은, 코어층(A)의 절연성 등의 전기 특성, 일렉트릿화 시트에 구하는 표면 전위, 비유전율 등의 전기 특성, 주전극과 대전극의 형상이나 재질, 주전극과 대전극의 간격 등에 의해 결정된다.
직류식 코로나 방전 처리에 의해서 코어층(A)에 도입되는 전하의 양은, 처리 시에 주전극과 대전극에 흐른 전류량에 의존한다. 전류량은 양전극간의 전압이 높을수록 많아진다. 이 때문에, 인가 전압은 보다 높은 처리 효과를 원하는 경우, 코어층(A)이 절연 파괴하지 않는 정도로 높게 설정하는 것이 바람직하다. 한편, 일반적인 직류 코로나 방전 처리를 상정한 경우, 인가 전압은 구체적으로는 1∼100kV가 바람직하고, 3∼70kV가 보다 바람직하며, 5∼50kV의 범위가 더욱 바람직하고, 10∼30kV가 특히 바람직하다.
주전극측의 극성은 플러스나 마이너스일 수 있지만, 주전극측을 마이너스극성으로 하는 것이 비교적 안정된 코로나 방전 처리를 실시할 수 있기 때문에 바람직하다.
주전극과 대전극의 재질은, 도전성의 물질로부터 적절히 선택되지만, 통상은 철, 스텐레스, 구리, 놋쇠, 텅스텐 등의 금속제 또는 카본제의 재료가 사용된다.
적층 시트는, 일렉트릿화 후에 제전처리가 실시될 수도 있다. 제전처리에서 일시적으로 표면의 전하를 감소 또는 제거함으로써, 일렉트릿화 시트로부터 필터로의 가공을 포함한 제조 공정에서의 먼지의 흡착, 시트끼리의 달라붙음, 시트와 제조 설비의 달라붙음 등을 회피하기 쉬워진다. 제전처리에는, 전압 인가식제전기(이오나이저), 자기 방전식 제전기 등의 공지의 제전장치를 사용할 수 있다. 이들 일반적인 제전장치는, 시트 표면의 전하를 감소 또는 제거할 수 있지만, 시트 내부에 축적한 전하까지는 제거할 수 없기 때문에, 제전처리에 의해 일렉트릿화 시트의 정전 흡착력이 크게 영향을 받을 것은 없다.
(일렉트릿화 시트의 물성)
＜두께＞
코어층(A)의 두께는, 바람직하게는 10㎛ 이상, 보다 바람직하게는 20㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 30㎛ 이상이다. 코어층(A)이 두꺼울수록, 코어층(A)에 충분한 전하를 축적할 수 있기 때문에, 내수성이 뛰어난 일렉트릿화 시트를 얻기 쉽다. 한편, 코어층(A)의 두께는 바람직하게는 300㎛ 이하, 보다 바람직하게는 200㎛, 보다 바람직하게는 100㎛ 이하이다. 코어층(A)이 얇을수록, 콜게이트 가공 등의 물결 판 형상으로 하기 위한 벤딩 가공 시에 공공이 부서지기 어렵고, 세세한 피치의 콜게이트 가공이 용이해지기 때문에, 집진 효과가 높은 필터를 얻기 쉽다.
표면층(X) 및 이면층(Y)의 두께는 각각 독립적으로 5㎛ 이상이며, 바람직하게는 7㎛ 이상, 보다 바람직하게는 10㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 15㎛ 이상이다. 또한 표면층(X)의 두께와 이면층(Y)의 두께는 동일하거나 다를 수도 있다. 표면층(X) 및 이면층(Y)이 두꺼울수록, 세정 시에 코어층(A)이 축적하는 전하의 이동을 억제하기 쉽고, 내수성이 뛰어난 일렉트릿화 시트를 얻기 쉽다. 한편, 표면층(X) 및 이면층(Y)의 두께는 각각 독립적으로, 200㎛ 이하, 바람직하게는 100㎛ 이하, 보다 바람직하게는 80㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 70㎛ 이하, 특히 바람직하게는 30㎛ 이하이다. 표면층(X)이 얇을수록, 세정 후에, 코어층(A)에 축적하고 있던 전하를 일렉트릿화 시트 표면에 유전하기 쉽고, 뛰어난 내수성을 얻기 쉽다. 이상으로부터, 표면층(X)의 두께는 5∼200㎛이며, 5∼100㎛가 바람직하고, 7∼80㎛가 보다 바람직하고, 10∼70㎛가 더욱 바람직하고, 15∼30㎛가 특히 바람직하다.
표면층(X)이 히트 실층(B)으로 이루어진 경우, 히트 실층(B)의 두께는 상술한 표면층(X)의 두께에 상당한다.
한편, 코어층(A)과 히트 실층(B)의 사이에 중간층(C)을 설치하는 경우, 히트 실층(B)과 중간층(C)의 두께의 합계가 표면층(X)의 두께에 상당한다. 이 경우, 히트 실층(B)의 두께는 1㎛ 이상인 것이 바람직하고, 2㎛ 이상인 것이 보다 바람직하고, 3㎛ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 히트 실층(B)의 두께를 하한값 이상으로 함으로써, 안정된 접착 강도를 발현하기 때문에 바람직하다. 한편, 전하 유지의 관점에서부터, 히트 실층(B)의 두께는 50㎛ 이하인 것이 바람직하고, 20㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 10㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 7㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다.
또한, 중간층(C)의 두께는, 히트 실층(B)과 조합한 경우에, 히트 실층(B)과 중간층(C)의 두께의 합계가 전술한 표면층의 두께의 범위가 되도록, 적절히 조정할 수 있다.
본 발명의 일렉트릿화 시트의 두께는 바람직하게는 20㎛ 이상, 보다 바람직하게는 30㎛ 이상, 더욱 바람직하게 40㎛ 이상이다. 일렉트릿화 시트가 두꺼울수록, 콜게이트 가공했을 때에 형상을 유지하기 쉽고, 가공성이 뛰어난 일렉트릿화 시트를 얻기 쉽다. 한편, 일렉트릿화 시트의 두께는, 바람직하게는 400㎛이하, 보다 바람직하게는 300㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 200㎛ 이하이다. 일렉트릿화 시트가 얇으면 콜게이트 가공 등에 의해서 벤딩 가공을 하기 쉽고, 형상이 안정된 필터를 얻기 쉽다.
상기 일렉트릿화 시트의 두께는, JIS-K7130：1999에 준거해, 두께계를 사용하여 측정한다.
또, 일렉트릿화 시트를 구성하는 각층의 두께는, 다음과 같이 하여 측정할 수 있다. 측정 대상 시료를 액체 질소에서 -60℃ 이하의 온도로 냉각한다. 유리판상에 놓은 시료에 대해서, 면도기날(쉬크·재팬(주) 제조, 상품명：Proline Blade)을 직각으로 맞혀 절단하고, 단면 관찰용 시료를 작성한다. 주사형 전자현미경(JEOL 리미티드 제조, 상품명：JSM-6490)를 사용하고, 얻어진 시료의 단면 화상을 관찰하여, 공공형상 및 조성 외관으로부터 각층의 경계선을 판별한다. 각층의 경계선으로부터, 일렉트릿화 시트의 총 두께에 대한 각층의 두께 비율을 산출한다.두께계로 측정한 일렉트릿화 시트의 총 두께와, 단면 화상의 배율비 및 각층의 두께 비율로부터, 각층의 두께를 구한다.
＜공공율＞
코어층(A) 및 코어층(A)을 갖는 일렉트릿화 시트는, 내부에 미세한 공공을 갖는다. 코어층(A) 안의 공공의 비율을 나타내는 공공율은, 1% 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5% 이상이며, 더욱 바람직하게는 25% 이상이다. 공공율이 클수록, 대전 감쇠 속도가 늦어져, 필터 성능의 지속성이 향상하기 쉽다. 한편, 코어층(A)의 공공율은, 70% 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 60% 이하이며, 더욱 바람직하게는 55% 이하이다. 공공율이 작을수록, 서로 연통하는 공공이 줄어 들어, 전하의 유지 능력이 향상되는 경향이 있다. 따라서, 코어층(A)의 공공율은, 1∼70%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5∼60%이며, 더욱 바람직하게는 25∼55%이다. 공공율을 상기 범위로 제어함으로써, 먼지 등의 흡착력이 안정되기 쉽다.
상기 공공율(%)은, 전자현미경에 의해 측정할 수 있다. 구체적으로는, 측정 대상의 시트의 임의의 일부를 잘라내고, 에폭시 수지로 포매하여 고체화 시킨 후, 마이크로톰을 사용하여 용융 시트의 면방향으로 수직으로 절단하고, 단면 관찰용 샘플을 작성한다. 샘플의 절단면이 관찰면이 되도록 샘플을 관찰 시료대에 붙여 관찰면에 금, 금-팔라듐 등을 증착하고, 전자현미경에서 관찰하기 쉬운 임의의 배율(예를 들면, 500배∼3000배의 확대 배율)에 대해 공공을 관찰하고, 관찰한 영역을 화상 데이터로서 얻는다. 얻어진 화상 데이터에 대해서 화상 해석 장치에서 화상 처리를 실시하여 공공 부분의 면적율(%)을 산출하고, 이 면적율(%)을 공공율(%)로서 얻을 수 있다. 이 경우, 임의의 10개소 이상의 관찰에 있어서의 측정값을 평균하여 공공율로 할 수 있다.
일렉트릿화 시트가 내부에 공공을 갖는 것으로, 일렉트릿화 시트 내부에 전하를 가둬두기 쉬워 전하가 빠져나갈 가능성이 적다. 이 때문에, 집진 효과가 높고, 집진 효과의 지속성에도 뛰어난 필터를 얻기 쉽다. 또, 일렉트릿화 시트 내부에 공공을 갖는 것으로, 일렉트릿화 시트의 밀도가 저하되기 때문에, 필터의 경량화의 관점에서도 바람직하다.
＜공공계면수＞
코어층(A) 및 일렉트릿화 시트의 공공계면수는, 바람직하게는 50개/mm 이상, 보다 바람직하게는 70개/mm이상, 더욱 바람직하게는 100개/mm 이상이다. 공공계면수가 많을수록, 코어층(A)은 충분한 전하를 유지하기 쉬워져서 내수성이 뛰어난 일렉트릿화 시트를 얻을 수 있는 경향이 있다. 한편, 코어층(A)의 공공계면수는, 바람직하게는 1000개/mm 이하, 보다 바람직하게는 800개/mm 이하, 더욱 바람직하게는 600개/mm 이하, 특히 바람직하게는 500개/mm 이하이다. 공공계면수가 적을수록, 공공의 높이(코어층(A)의 두께 방향에 있어서의 공공의 직경)을 충분히 확보할 수 있고 공공 내부에 전하를 유지하기 쉬운 경향이 있다. 이상으로부터, 코어층(A) 및 일렉트릿화 시트의 공공계면수는, 50∼1000개/mm가 바람직하고, 70∼800개/mm가 보다 바람직하고, 100∼800개/mm가 더욱 바람직하고, 100∼600개/mm가 특히 바람직하며, 100∼500개/mm가 가장 바람직하다.
코어층(A)의 공공계면수는, 다음과 같이 하여 구할 수 있다. 상기 두께의 측정에서 작성한 단면 관찰용의 샘플을, 주사형 전자현미경(JEOL 리미티드 제조, 상품명：JSM-6490)를 사용하여 500배의 배율로 촬영한다. 촬영한 단면 화상을, 관측장이 1mm폭이 되도록 첩합하여 얻어진 단면 화상에 임의의 5점위 수직선을 긋는다. 각 수선과 교차하는 코어층(A) 부분의 공공의 계면의 수를 계측하여 5점의 평균값을 구하고 코어층(A)의 두께로 나누는 것으로, 공공계면수를 구한다. 또한, 공공계면수의 빈도 측정은 필름의 폭방향(TD)과 흐름 방향(MD) 방향의 평균값을 사용한다.
＜공공의 평균 높이＞
코어층(A)의 두께 방향에 있어서의 공공의 평균 직경(이하, 단지 「공공의 평균 높이」라고 칭하기도 함)은, 바람직하게는 2.5㎛ 이상, 보다 바람직하게는 3.0㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 4.0㎛ 이상이다. 공공의 평균 높이가 클수록, 공공내부에 전하를 축적하기 쉬운 경향이 있고, 내수성이 뛰어난 일렉트릿화 시트를 얻기 쉽다. 한편, 코어층(A)의 공공의 평균 높이는 바람직하게는 15㎛ 이하, 보다 바람직하게는 12㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 10㎛ 이하이다. 공공의 평균 높이가 작을수록, 공공 내부에 전하를 축적하기 쉬운 경향이 있고, 내수성이 뛰어난 일렉트릿화 시트가 되는 경향이 있다. 이상으로부터, 공공의 평균 높이는 2.5∼15㎛가 바람직하고, 3.0∼12㎛가 보다 바람직하고, 4.0∼10㎛가 더욱 바람직하다.
코어층(A)의 공공의 평균 높이는, 다음과 같이 하여 구할 수 있다. 상기 공공계면수의 측정으로 작성한 단면 화상에서, 임의의 20점의 공공을 선택하고, 코어층(A)의 두께 방향에 대해 각 공공의 사이즈가 가장 큰 개소의 직경을 계측한다. 계측값과 단면 화상의 촬영 시의 배율로부터, 선택한 20점의 공공의 직경의 평균값을, 공공의 평균 높이로서 구한다. 또한, 공공의 평균 높이는 수지 필름의 폭방향(TD)과 흐름 방향(MD) 방향의 평균값을 사용한다.
＜어스펙트비＞
코어층(A)의 공공의 어스펙트비는, 바람직하게는 5 이상, 보다 바람직하게는 10 이상, 더욱 바람직하게는 15 이상이다. 코어층(A)의 공공의 어스펙트비가 클수록, 공공내부에 전하를 유지하기 쉬운 경향이 있고, 내수성이 뛰어난 일렉트릿화 시트를 얻기 쉽다. 또한, 코어층(A)의 공공의 어스펙트비는 바람직하게는 50 이하, 보다 바람직하게는 45 이하, 더욱 바람직하게는 40 이하이다. 공공의 어스펙트비가 작을수록, 공공끼리 연통하여 단면으로부터 공기 또는 물이 유입되어 전하가 소실하는 것을 회피하기 쉽다.
코어층(A)의 공공의 어스펙트비는, 다음과 같이 하여 구할 수 있다. 평균 높이를 측정한 공공에 대해, 폭방향(즉 공공계면수의 측정에 작성한 단면 화상에 서, 코어층(A)의 두께 방향에서 직교하는 방향)에 있어서의 가장 큰 직경(이하, 단지 「공공의 폭」이라고 칭하기도 함)을 측정한다. 측정한 공공의 폭을 공공의 높이로 나누어 구한, 20개의 각 공공의 값을 평균하여 얻어진 평균값을 어스펙트비로서 사용한다. 또한, 공공의 평균 높이는, 수지 필름의 폭방향(TD)과 흐름 방향(MD) 방향의 각각에 대해 측정한다. 폭방향(TD)과 흐름 방향(MD) 방향의 중 어느 하나에 있어서의 어스펙트비도, 상술한 범위인 것이 바람직하다.
＜수증기 투과 계수＞
일렉트릿화 시트의 수증기 투과 계수는, 연통하는 공공의 유무를 판단하는 것이며, 수증기 투과 계수가 크면, 연통 공공 표면이나 개재하는 수증기에 의해 전하가 방전되기 쉬워진다.
본 발명의 일렉트릿화 시트의 수증기 투과 계수는, 2.5g·mm/㎡·24hr 이하가 바람직하고, 2.0g·mm/㎡·24hr 이하가 보다 바람직하며, 1.8g·mm/㎡·24hr 이하가 더욱 바람직하다. 수증기 투과 계수가 2.5g·mm/㎡·24hr이하면, 고습도 하에서의 대전성의 저하를 억제하기 쉽고, 본 발명의 소기의 성능을 발휘하기 쉽다. 한편, 일렉트릿화 시트를 구성하는 각층이 함유하는 열가소성 수지, 예를 들면 폴리올레핀계 수지의 수증기 투과 계수가 0.1g/㎡·24hr 전후인 것부터, 일렉트릿화 시트의 수증기 투과 계수는, 통상 0.1g/㎡·24hr 이상이며, 0.2g·mm/㎡·24hr 이상이어도 좋고, 0.3g·mm/㎡·24hr 이상일 수도 있다. 따라서, 상기 수증기 투과 계수는 바람직하게는 0.1∼2.5g·mm/㎡·24hr이며, 보다 바람직하게는 0.2∼2.0g·mm/㎡·24hr, 더욱 바람직하게는 0.3∼1.8g·mm/㎡·24hr이다.
수증기 투과 계수(g·mm/㎡·24hr)는, JIS-Z-0208：1976에 준거한 컵법에 의해, 온도 40℃ 상대습도 90%의 조건에서 투습도(g/(㎡·24 hr))를 측정하고, 시트의 두께(mm)로 환산하여 구한 값이다. 본 발명의 일렉트릿화 시트의 표면층(X) 및 이면층(Y)은 코어층(A)에 축적한 전하가 외부로 빠져나가지 않도록, 절연하는 효과를 갖지만, 그 효과가 낮은 경우는 수증기 투과 계수가 높아져서, 전하의 유지 능력이 뒤떨어지게 된다. 또, 본 발명의 일렉트릿화 시트 중의 상기 공공의 대부분이 연통하고 있는 경우, 동일하게 수증기 투과 계수가 높아져서, 전하의 유지 능력이 떨어지게 된다.
＜비유전율＞
일렉트릿화 시트는, 필터를 구성하는 부재인 것과 동시에, 전하가 필터 외부로 빠져나가지 않게 봉하는 역할을 갖는다. 이 전하를 봉하는 능력은, 일렉트릿화 시트의 비유전율ε(일렉트릿화 시트의 유전율εB와 진공의 유전율ε0의 비εB/ε0)로 나타낼 수 있다.
통상, 일렉트릿화 시트의 비유전율이 낮을수록, 동일한 전하량이어도 표면 전위가 높아지는 경향이 있고, 애진(埃塵)의 집진 효과가 뛰어난 필터를 얻기 쉽다. 일렉트릿화 시트의 비유전율은, 유전율이 낮은 절연성의 수지를 포함하는 것, 또는 일렉트릿화 시트의 내부에 공공을 형성함으로써, 보다 낮은 원하는 범위로 할 수 있다.
본 발명의 일렉트릿화 시트의 비유전율은, 1.1 이상이 바람직하고, 1.2 이상이 보다 바람직하고, 1.25 이상이 더욱 바람직하다. 비유전율이 클수록, 공공율이 70% 이하의 일렉트릿화 시트로, 전하의 유지 능력이 저하되기 어려운 필터를 얻기 쉽다. 한편, 일렉트릿화 시트의 비유전율은, 2.5 이하가 바람직하고, 2.2 이하가 보다 바람직하며, 2.0 이하가 더욱 바람직하고, 1.9 이하가 특히 바람직하다. 비유전율이 작을수록, 일렉트릿화 시트가 전하를 장기간 유지하기 쉽고, 필터의 정전 흡착력이 저하되기 어려워지는 경향이 있다. 이상으로부터, 일렉트릿화 시트의 비유전율은 바람직하게는 1.1∼2.5, 보다 바람직하게는 1.1∼2.2, 더욱 바람직하게는 1.2∼2.0, 특히 바람직하게는 1.25∼1.9이다.
일렉트릿화 시트의 비유전율의 측정법은, 측정 주파수의 범위에 의해서 선택된다. 측정 주파수가 10Hz 이하의 경우에는 초저주파 브리지가 사용되며, 10Hz∼3 MHz의 경우에는 변성기 브리지가 사용되고, 1MHz를 넘는 경우에는 병렬 T형 브리지, 고주파 셰링 브리지, Q미터, 공진법, 정재파법, 공동 공진법 등이 사용된다. 또, 측정 주파수의 교류 신호에 대해서, 회로 부품에 대한 전압·전류 벡터를 측정하고, 이 값으로부터 정전 용량을 산출하는 LCR미터 등에서도 측정할 수 있다.
일렉트릿화 시트의 비유전율의 측정 장치로서는, 5V 정도의 전압을 인가할 수 있고, 측정 주파수가 임의로 선택할 수 있는 측정 장치가 바람직하다. 이러한 측정 장치에 의하면, 주파수를 변경함으로써, 시료의 주파수 의존성을 파악할 수 있고, 적정 사용 범위의 지표로 할 수 있다. 이러한 측정 장치로서는, 예를 들면 Agilent Technologies사의 「4192A LF IMPEDANCE ANALYZER」, 요코가와 일렉트릭 코포레이션의 「LCR 미터 4274 A」, 히오키 덴키 가부시키가이샤의 「HIOKI 3522 LCR 하이 테스터」등을 들 수 있다.
일렉트릿화 시트의 비유전율의 측정 시에는, 우선 시트의 양면에 은도전성 도료를 도공하거나, 진공 금속 증착함으로써 전극을 형성하고 시료를 얻는다. 이어서 온도 23℃ 상대습도 50%의 환경 조건하에서 시료에 5V의 전압을 인가하고, 10 Hz∼1MHz의 주파수로 정전 용량(Cx)을 측정하고, 주파수 100kHz의 정전 용량(Cx)의 측정값을 대표값으로서 얻는다. 얻어진 정전 용량(Cx) 으로부터, 비유전율(εr)을 하기 식에 의해 산출한다.
εr = Cx × h /(ε0 × A)
εr： 일렉트릿화 시트의 비유전율(-)
Cx： 일렉트릿화 시트의 정전 용량(pF)
h： 일렉트릿화 시트의 두께(m)
ε0： 진공의 유전율 = 8.854(pF/m)
A： 주전극의 면적 = 3.848 × 10-4(㎡)
＜표면의 중심면 평균 조도＞
일렉트릿화 시트의 표면은, 필터 제조 시의 가공성의 관점에서는 평활한 것이 바람직한 것으로부터, 일렉트릿화 시트의 표면의 중심면평균 조도(SRa)는, 5㎛ 이하가 바람직하고, 4㎛ 이하가 보다 바람직하다. 한편, 필터가 흡착한 이물을 유지하는 관점에서는, 일렉트릿화 시트의 표면은 요철을 갖는 것이 바람직하다. 이 때문에, 일렉트릿화 시트의 표면의 중심면 평균 조도(SRa)는, 0.1㎛ 이상이 바람직하고, 0.3㎛ 이상이 보다 바람직하다. 이상으로부터, 일렉트릿화 시트의 표면의 중심면 평균 조도(SRa)는 0.1∼5㎛인 것이 바람직하고, 0.3∼4㎛인 것이 보다 바람직하다.
일렉트릿화 시트의 표면의 중심면 평균 조도(SRa)는, 촉침식의 삼차원 표면 조도 합계를 사용하여 측정할 수 있다. 측정 장치의 구체적인 예로서는, 토쿄 세이미츠 컴퍼니 리미티드 제조의 「SURFCORDER series(5000DX, 2000DX3/SX3, 1500DX3/SD3, 1900DX3/SX, 2900DX3/SX)」(상품명), 코사카 래버러터리 리미티드 제조의 URFCORDER series(SE3500K, SE4000)」(상품명) 등을 들 수 있다. 중심면 평균 조도(SRa)의 측정에는, 측정 정도가 0.01㎛ 이하의 장치를 사용하는 것이 바람직하다.
＜표면 저항율＞
표면층(X), 코어층(A) 및 이면층(Y)을 갖는 적층 시트를 일렉트릿화하여 일렉트릿화 시트를 얻기 위해서, 표면층(X) 및 이면층(Y)의 표면 저항율은 1×1013∼9×1017Ω인 것이 바람직하다. 상기 표면 저항율은, 5×1013∼9×1016Ω인 것이 보다 바람직하고, 1×1014∼9×1015Ω인 것이 더욱 바람직하다. 표면 저항율이 1×1013Ω 이상이면, 일렉트릿화 시에 부여한 전하가 필름 표면을 따라 이동하기 어려워져, 적층 시트로의 전하 주입의 효율의 저하를 억제하기 쉽다. 그 결과, 일렉트릿화 시트 표면의 전하 밀도의 저하, 공간 전하 밀도의 저하 및 정전 흡착성능의 저하도 억제하기 쉽다. 또, 일렉트릿화에 필요한 에너지도 줄일 수 있다. 한편, 상기 표면 저항율이 9×1017Ω 이하이면 공지의 재료를 사용하여 이러한 고절연성의 표면을 형성하기 쉽고, 비용도 쉽게 감소된다.
표면층(X) 및 이면층(Y)의 표면 저항율은 열가소성 수지로서 절연성이 뛰어난 폴리올레핀계 수지의 사용, 열가소성 수지에 배합하는 무기 필러의 종류 또는 양의 조정 등에 의해, 목적의 범위 내로 조정할 수 있다.
(필터)
본 발명의 필터는, 물결 판 형태의 일렉트릿화 시트와 평판 모양의 일렉트릿화 시트가 교대로 적층되고, 공기의 유로가 형성되며, 적층된 각 일렉트릿화 시트가 서로 열융착된 접합부를 갖는다. 본 발명의 필터에 사용되는 일렉트릿화 시트는, 상술한 본 발명의 일렉트릿화 시트이기 때문에, 세정 후의 대전성의 저하 및 시트끼리 박리가 적은 필터를 얻을 수 있다.
도 4는, 본 발명의 일실시 형태인 필터의 구성을 나타내고 있다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태의 필터(50)는 물결 판 형태의 일렉트릿화 시트(11)와 평판 형태의 일렉트릿화 시트(11)가 교대로 반복하여 적층되어서 이루어진다. 물결 판 형태와 평판 모양의 각 일렉트릿화 시트(11)의 입체 구조에 의해서, 필터(50)에는, 공기의 유로가 되는 공간이 설치되어 있다. 필터(50)는 각 일렉트릿화 시트가 그 접촉 부분에서 서로 열융착된 접합부(11a)를 갖는다.　
(필터의 제조 방법)
공기의 유로가 설치된 필터의 입체 구조는, 콜게이트 가공 등에 의해서 형성할 수 있다. 입체 구조를 형성한 후, 적층한 각 일렉트릿화 시트가 접촉하는 부분의 히트 실층(B)을 열융착시키는 것으로, 시트끼리 접합하여, 필터의 입체 구조를 고정할 수 있다. 접합 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 콜게이트 가공 시에 일렉트릿화 시트를 적층하고, 가열한 가압 롤로 시트 표면을 가열함으로써 인접하는 일렉트릿화 시트의 접촉 부분을 열융착시켜 접합부를 설치할 수 있다. 또, 적층된 각 일렉트릿화 시트를 전열선 커터 등으로 절단하는 것으로, 절단된 부분을 열융착시킬 수 있다.
＜콜게이트 가공＞
일렉트릿화 시트를 콜게이트 가공하여 필터를 제조하는 경우는, 통상의 지제 허니컴 코어의 제조에 사용하는 허니컴 머신 등, 통상의 종이제 골판지의 제조에 사용하는 싱글페이서(single facer) 등의 콜게이트 머신을, 적당히 이용하여 제조할 수 있다.
종이제 골판지의 제조에 사용하는 싱글페이서를 사용하는 경우는, 일렉트릿화 시트를, 서로 맞물린 한 쌍의 톱니바퀴의 사이에 공급하여 굴곡시키는 것으로, 물결 판 형태로 콜게이트 가공한다. 이어서, 콜게이트 가공한 물결 판 형태의 시트(이하, 「플루트」이라고 칭하기도 함)의 한 면 또는 양면에, 콜게이트 가공되어 있지 않은 평판 모양의 시트(이하, 「라이너」라고 칭하기도 함)를 열융착시키는 것에 의해서, 콜게이트 코어가 얻어진다. 이 때, 라이너로서는, T다이로부터 용융 압출 성형한 다른 수지 시트 등을 사용해도 되지만, 필터의 공간 전하 밀도를 향상시키는 관점에서 플루트과 동일하게 전술한 일렉트릿화 시트를 사용하는 것이 보다 바람직하다.
(필터의 특성)
＜공간 전하 밀도＞
필터의 공간 전하 밀도는 필터의 공간 용적을 차지하는 전하의 총량을 나타낸다. 공간 전하 밀도는, 값이 높을수록, 티끌이나 먼지의 포집 성능이 높은 것을 나타낸다. 구체적으로는, 필터의 공간 전하 밀도는 필터의 시트 기재가 갖는 전하량을 상기 시트 기재가 형성하는 공간 용적으로 제산하는 것으로 얻을 수 있다. 필터의 시트 기재가 갖는 전하량은 실측치를 사용하고 공간 용적은 필터 형상으로부터 논리적으로 구할 수도 있고, 필터의 밀도로 구할 수도 있다.
예를 들면, 공간 용적을 필터 형상으로부터 논리적으로 구하는 경우, 그 단위 공간을 세로 1cm×가로 1cm×높이 1cm의 입방체라고 규정한다. 일렉트렛 필터의 유로와 수직에 절단 한 단면의 세로 1cm×가로 1cm의 정방형(단위면적) 당에 존재하는 일렉트릿화 시트의 총장 Ls(cm/㎠)를, 필터 형상으로부터 계산 또는 측정하여 구한다.
단위 공간 용적 당 존재하는 일렉트릿화 시트의 총면적 Ss(㎠/㎤)는 각각 단면 정방형(단위면적) 당 존재하는 일렉트릿화 시트의 총장 Ls에, 시트의 폭으로서 단위 공간의 깊이를 곱한 값이기 때문에, 다음 식에서 나타낸 바와 같이, Ss와 Ls는 동일한 값이다.
Ss(㎠/㎤)= Ls(cm/㎠)×1cm/1cm
　　　　　　　　= Ls(cm/㎠)
한편, 일렉트릿화 시트의 단위면적 당 전하량 Qs(nC/㎠)은 실측으로 구할 수 있다. 따라서, 단위 공간 당 존재하는 일렉트릿화 시트의 전하량 Qa(nC/㎤), 즉 공간 전하 밀도는, 다음 식으로 나타낸다.
Qa(nC/㎤)= Ss(㎠/㎤)× Qs(nC/㎠)
　　　　　　　 = Ls(cm/㎠)× Q(nC/㎠)
상기한 바와 같이, 공간 전하 밀도는, 단면의 단위면적 당 일렉트릿화 시트의 총장 Ls과 일렉트릿화 시트의 단위면적 당 전하량 Qs의 곱으로 구할 수 있다. 또한, 필터가 다종류의 일렉트릿화 시트로부터 구성되는 경우, 예를 들면 1, 2···n종류의 일렉트릿화 시트로부터 구성되는 경우는, 단위 공간 당 존재하는 일렉트릿화 시트의 전하량 Qa는, 각각의 일렉트릿화 시트의 단위 공간 당 전하량 Qa1, Qa2,···Qan의 합으로 나타낸다.
필터의 공간 전하 밀도가 높을수록, 동필터에 있어서의 포집 효율이 높아져, 필터에 요구되는 포집 효율이 일정하면, 공기의 유로의 길이(필터의 깊이·두께)를 짧게 할 수 있다. 한편, 공기의 유로의 길이가 일정하면, 필터의 수명을 길게 할 수 있다.
공간 전하 밀도는, 포집 효율을 높이는 관점에서 그 하한은 10nC/㎤ 이상이며, 50nC/㎤ 이상이 바람직하고, 80nC/㎤ 이상이 보다 바람직하고, 110nC/㎤ 이상이 특히 바람직하다. 한편, 시트 기재가 보유할 수 있는 전하량의 제약으로부터, 그상한은 5000nC/㎤ 이하이지만, 시트 기재 제조상의 간편함으로부터, 2000nC/㎤ 이하가 바람직하고, 1000nC/㎤ 이하가 보다 바람직하다.
＜유로 단면율＞
필터의 공기의 유로 단면율은, 필터의 단면에 대해서 공기의 유로가 차지하는 비율이다. 따라서, 유로 단면율은, 그 값이 낮을수록 필터의 강도가 증가함과 동시에, 공기의 유통에 대한 저항이 되어 압력 손실이 증가하는 경향이 있다.
구체적으로는, 공기의 유로 단면율은, 필터의 단면적으로부터, 시트 기재 두께와 유로 성형에 사용한 시트 기재의 길이의 곱인 시트 기재의 단면적을 제산하는 것으로 얻어진다. 또, 유로 단면율은 단면의 화상 관찰로 구할 수도 있다.
공기의 유통에 대한 압력 손실을 줄이는 관점으로부터, 필터의 공기의 유로 단면율은, 10% 이상이 바람직하고, 30% 이상이 보다 바람직하고, 50% 이상이 더욱 바람직하다. 한편, 필터의 강도의 관점에서 필터의 공기의 유로 단면율은, 99% 이하가 바람직하고, 97% 이하가 보다 바람직하며, 95% 이하가 더욱 바람직하다.
(실시예)
이하에 제조예, 조제예, 실시예, 비교예 및 시험예를 사용하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 이하에 나타내는 재료, 사용량, 비율, 조작 등은 본 발명의 정신으로부터 일탈하지 않는 한 적절히 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 구체적인 예로 제한되는 것은 아니다. 또한, 이하에 기재되는 %는 특별히 표시하지 않는 한 질량%이다.
각 실시예 및 비교예에서는 하기 원료를 사용했다.
(원료)
＜공공형성핵제＞
·중질 탄산칼슘(비호쿠 분카 코요 컴퍼니 리미티드 제조, 상품명：BF100, 메디안 지름(D50)：10.1㎛, 밀도：2.7g/㎤)
·중질 탄산칼슘(비호쿠 분카 코요 컴퍼니 리미티드 제조, 상품명：SOFTON 1800, 메디안 지름(D50)：2.2㎛, 밀도：2.7g/㎤)
＜열가소성 수지＞
·프로필렌 단독 중합체(재팬 폴리프로필렌 코포레이션 제조, 상품명：NOVATEC PP　FY4, MFR(230℃, 2.16kg 하중)：5g/10분, 융점：162℃, 밀도：0.91g/㎤)
·프로필렌·α-올레핀 랜덤 공중합체(재팬 폴리프로필렌 코포레이션 제조, 상품명：NOVATEC PP　FX4G, MFR(230℃, 2.16kg 하중)：5.0g/10분, 융점：127℃, 밀도：0.90g/㎤)
·폴리프로필렌계 엘라스토머(미츠이 케미칼스 인코포레이티드 제조, 상품명: TAFMER XM-7070, MFR(230℃ 2.16kg 하중)：7.0g/10분 , 융점：75℃, 밀도：0.90g/㎤)
·프로필렌·에틸렌 랜덤 공중합체(재팬 폴리프로필렌 코포레이션 제조, 상품명：NOVATEC PP　FW4B, MFR(230℃, 2.16kg 하중)：7.0g/10분 , 융점：140℃, 밀도：0.90g/㎤)
·고밀도 폴리에틸렌(재팬 폴리프로필렌 코포레이션 제조, 상품명：NOVATEC HD　HJ360, MFR(190℃, 2.16kg 하중)：5.5g/10분 , 융점：131℃, 밀도：0.95g/㎤)
·저밀도 폴리에틸렌(재팬 폴리프로필렌 코포레이션 제조, 상품명：KERNEL KS340T), MFR(190℃, 2.16kg 하중)：3.5g/10분 , 융점：60℃ 밀도：0.880g/㎤)
＜첨가제＞
·옥타데칸산디히드록시알루미늄(와코 퓨어 케미칼 인더스트리스 리미티드 제조, 시약, 융점：172℃)
·에틸렌 비스올레인산 아미드(와코 퓨어 케미칼 인더스트리스 리미티드 제조 시약, 융점：115℃)
(수지 조성물의 제조예)
＜수지 조성물(a)∼(d),(f) 및(g)＞
프로필렌 단독 중합체, 고밀도 폴리에틸렌, 중질 탄산칼슘 및 첨가제를, 표 1에 나타낸 바와 같이 배합하고, 210℃로 설정한 2축 혼련기에서 용융 혼련했다. 이어서, 230℃로 설정한 압출기에서 스트랜드 형상으로 압출하고, 냉각 후에 스트랜드 커터로 절단 하여 펠릿을 작성하고, 이후의 제조에서 사용했다.
＜수지 조성물(e)＞
표 1에 기재의 저밀도 폴리에틸렌 및 첨가제를 120℃로 설정한 2축 혼련기에서 용융 혼련했다. 이어서, 120℃로 설정한 압출기에서 스트랜드 형상으로 압출하고, 냉각 후에 스트랜드 커터로 절단하여 수지 조성물(e)의 펠릿을 작성하고, 이후의 제조에서 사용했다.
＜수지 조성물(i)∼(n)＞
폴리프로필렌계 수지, 고밀도 폴리에틸렌, 중질 탄산칼슘 및 첨가제를, 표 1에 나타낸 바와 같이 배합하고, 200℃로 설정한 2축 혼련기에서 용융 혼련했다. 이어서, 200℃로 설정한 압출기에서 스트랜드 형상으로 압출하고, 냉각 후에 스트랜드 커터로 절단하여 펠릿을 작성하고, 이후의 제조에서 사용했다.
표 1은, 수지 조성물(a)∼(n)의 조성을 나타낸다. 또한, 수지 조성물(h)로서는, 표 1에 기재된 프로필렌 단독 중합체를 단독으로 그대로 사용했다.　
Figure 112020112285926-pct00001
(적층 시트의 제조)
＜제조예 1＞
수지 조성물(a)을 230℃로 설정한 압출기로 용융 혼련한 후, 250℃로 설정한 압출 다이스에 공급하고 시트 형태로 압출하고, 이것을 냉각 장치에 의해 60℃까지 냉각하여 무연신 시트를 얻었다. 이 무연신 시트를 145℃로 가열하여, 롤군의 주속차이를 사용하여 세로 방향으로 5배 연신하여 1축 연신 필름을 얻었다. 이어서, 수지 조성물(b)을 250℃로 설정한 압출기로 용융 혼련한 후, 압출 다이스에서 시트 형태로 압출하고, 상기 1축 연신 필름의 이면에 적층했다. 또, 수지 조성물(b)과 수지 조성물(e)을 250℃로 설정한 압출기로 각각 용융 혼련한 후, 압출 다이스 내에서 적층하고 시트 형태로 압출하고, 상기 1축 연신 필름의 표면에 수지 조성물(e)이 외측이 되도록 적층하고, 도 2에 기재의 구조와 동일한 4층 구조의 적층체를 얻었다.
얻어진 4층 구조의 적층체를 60℃까지 냉각하고, 텐터 오븐을 사용하여 다시 150℃로 가열하여 횡방향으로 9배 연신한 후, 다시 오븐에서 160℃까지 가열하고 열처리를 실시했다. 이어서, 60℃까지 냉각하고, 이부(耳部)를 슬릿하여 4층 구조(층 구성：e/b/a/b, 각층 두께：5/10/60/15㎛, 각층 연신축 수：1축/1축/2축/1축)의 적층 시트를 얻었다. 동시트는, 두께가 90㎛, 표면 저항율이 양면 모두 1015Ω대였다. 또, 동시트의 단면 관찰로부터 코어층(A)의 공공형상을 계측한 결과, 공공율이 45%, 공공계면수가 400개/mm, 코어층(A)의 공공의 평균 높이가 4.0㎛, 어스펙트비가 시트의 흐름 방향(MD)으로 19, 시트의 폭방향(TD)으로 23이었다. 이들 측정 결과를 표 2에 나타낸다.
＜제조예 3∼11, 14 및 15＞
수지 조성물(a),(b) 및(e) 대신에 각각 표 2에 기재의 수지 조성물을 사용한 것 이외는, 제조예 1과 동일하게 4층 구조의 적층 시트를 얻었다.
또, 제조예 1과 동일하게, 단면 관찰에 의해, 코어층(A)의 공공율, 공공계면수, 공공의 평균 높이 및 어스펙트비를 측정했다. 측정 결과를 표 2에 나타낸다.
＜제조예 2＞
수지 조성물(c)을 230℃로 설정한 압출기로 용융 혼련한 후, 250℃로 설정한 압출 다이스에 공급하고 시트 형태로 압출하고, 냉각 장치에 의해 60℃까지 냉각하여 무연신 시트를 얻었다. 얻어진 무연신 시트를 145℃로 가열하고, 롤군의 주속차이를 이용하여 세로 방향으로 5배 연신하여 1축 연신 필름을 얻었다. 이어서, 수지 조성물(d)을 250℃로 설정한 압출기로 용융 혼련한 후, 압출 다이스에서 시트 형태로 압출하고, 상기 1축 연신 필름의 이면에 적층했다. 또, 수지 조성물(d)을 250℃로 설정한 압출기로 용융 혼련한 후, 압출 다이스로부터 시트 형태로 압출하고, 상기 1축 연신 필름의 표면에 적층하여 3층 구조의 적층체를 얻었다.
얻어진 3층 구조의 적층체를 60℃까지 냉각하고, 텐터 오븐을 사용하여 다시 150℃로 가열하여 횡방향으로 9배 연신한 후, 다시 오븐에서 160℃까지 가열하고 열처리를 실시했다. 이어서, 60℃까지 냉각하고 이부를 슬릿하여, 3층 구조(층 구성：d/c/d, 각층 두께：17/46/17㎛, 각층 연신축수：1축/2축/1축)의 적층 시트를 얻었다. 동일 시트는 두께가 80㎛, 표면 저항율이 양면 모두 1015Ω대였다. 또, 동시트의 단면 관찰로부터, 코어층(A)의 공공형상을 계측한 결과, 공공율이 30%, 공공계면수가 680개/mm, 코어층(A)의 공공의 평균 높이가 2.1㎛, 어스펙트비가 시트의 흐름 방향(MD)으로 17, 시트의 폭방향(TD)으로 20이었다. 이들 측정 결과를 표 2에 나타낸다.
＜제조예 12＞
수지 조성물(h), 수지 조성물(a) 및 수지 조성물(e)을 230℃로 설정한 2대의 압출기에서 각각 별개로 용융 혼련한 후, 230℃로 설정한 1대의 공압출 다이에 공급하고, 다이 내부에서 적층한 후에 이것을 시트형태로 압출하고, 이것을 냉각 장치에 의해 60℃까지 냉각하여 무연신 시트를 얻었다.이 무연신 시트를 145℃로 가열하고, 롤군의 주속차이를 이용하여 세로 방향으로 5배 연신하여 1축 연신 필름을 얻었다. 얻어진 1축 연신 필름을 60℃까지 냉각하고, 텐터오븐을 이용하여 다시 150℃로 가열하고 횡방향으로 9배 연신한 후, 다시 오븐에서 160℃까지 가열하고 열처리를 실시했다. 이어서, 60℃까지 냉각하고, 이부를 슬릿하여 3층 구조(층 구성：h/a/e, 각층 두께：2/60/2㎛, 각층 연신축수：.2축/2축/2축)의 적층 시트를 얻었다. 또, 제조예 1과 동일하게, 단면 관찰에 의해, 코어층(A)의 공공율, 공공계면수, 공공의 평균 높이 및 어스펙트비를 측정했다. 측정 결과를 표 2에 나타낸다.
＜제조예 13＞
코어층(A)의 두께를 60㎛로 하고, 무연신 시트의 종연신의 온도를 130℃로 하고, 3층 구조의 적층체의 횡연신의 온도를 140℃로 변경한 것 이외는 제조예 2와 동일하게 3층 구조의 적층 시트를 얻었다. 얻어진 수지 시트에 대해, 제조예 1과 동일하게, 단면 관찰에 의해, 코어층(A)의 공공율, 공공계면수, 공공의 평균 높이 및 어스펙트비를 측정했다. 측정 결과를 표 2에 나타낸다.　
Figure 112020112285926-pct00002
(일렉트릿화 시트의 제조)
＜실시예 1∼12 및 비교예 1∼3＞
도 3에 나타내는 구성과 같은 일렉트릿화 장치에서, 주전극의 침간 거리 10 mm, 주전극-어스 전극간 거리 10mm로 설정하고, 어스 전극 반상에 제조예 1에 의해 얻어진 적층 시트의 이면이 어스 전극면과 접촉하도록 두었다. 이어서, 표 3에 나타내는 인가 전압에서 적층 시트에 전하 주입을 실시하여, 실시예 1의 일렉트릿화 시트를 얻었다. 또 제조예 3∼11, 14 및 15에 의해 얻어진 적층 시트를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 2∼12의 일렉트릿화 시트를 얻었다. 또한, 제조예 2, 12 및 13에서 얻어진 적층 시트를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 비교예 1∼3의 일렉트릿화 시트를 얻었다.
(평가)
＜히트 실성＞
각 실시예 및 비교 예의 일렉트릿화 시트를, 각각 2매, 히트 실층끼리 접하도록 겹쳐서 열경사 시험기(TYPE HG-100, 토요 세이키 세이사쿠-쇼 리미티드 제조)에 협지하여, 90∼140℃의 10℃ 간격의 온도 설정으로 5초간 압착시켰다. 2매의 일렉트릿화 시트가 접착했을 때의 온도로부터, 히트 실성을 이하의 평가 기준으로 판정했다.
　A：90℃ 이상 120℃ 미만에서 접착했다.
　B：120℃ 이상 130℃ 미만에서 접착했다(실용 하한).
　C：140℃에서 접착하지 않는다(실용에 적합하지 않는다).
＜수증기 투과 계수＞
각 실시예 및 비교 예의 일렉트릿화 시트에 대해, JIS-Z-0208에 준거하여, 컵 법에 의해, 40℃ 90%RH의 조건하에서 측정했다. 얻어진 투습도(g/(㎡·24 hr))와 필름의 두께(mm)로부터, 수증기 투과 계수(g·mm/㎡·24hr)를 구했다.
＜내수성 시험＞
각 실시예 및 비교 예의 일렉트릿화 시트의 세정 전후의 전위차와 감쇠율을 다음과 같이 하여 측정했다. 측정 결과를 표 3에 나타낸다.
세정 전의 전위차：일렉트릿화 시트를 알루미늄판 상에 실어 제전 브러쉬로 표면의 전하를 제거하여, 표면 전위를 측정했다.
세정 후의 전위차：용기에 모은 이온 교환수 중에 일렉트릿화 시트를 침지하여 1분간 정치한 후, 일렉트릿화 시트를 꺼냈다. 티슈로 여분의 물을 닦아내고, 온도 23℃, 상대습도 50%의 조건 하에서 24시간 매달아 건조시킨 시료를 알루미늄판 상에 실어 제전 브러쉬로 표면의 전하를 제거하여, 표면 전위를 측정했다.
감쇠율：｛(세정 전의 전위차)-(세정 후의 전위차)｝×100/(세정 전의 전위차)
상기 표면 전위의 측정 시, 상기 알루미늄판을 어스로서 표면 전위계(카스가 덴키 인코포레이티드 제조, 제품평 : KSD-3000)의 프로브와 지면과의 간격이 1cm가 되도록 하여, 알루미늄판 상에 일렉트릿화 시트의 표면과 이면의 표면 전위를 각각 5점 측정하였다. 표면과 이면의 5점의 측정값을 각각 평균하고, 얻어진 표면과 이면의 평균값의 차이를 전위차로서 구했다.
Figure 112020112285926-pct00003
(필터의 제조)
도 5에 나타낸 바와 같이, 금속제의 랙 기어 21(랙 피치 3.0 mm, 랙 높이 3.5mm), 금속제의 피니언 기어(22) 및 가압 롤(23)을 사용하여, 제조예 1과 제조예 2의 적층 시트를 다음과 같이 하여 콜게이트 가공하고, 각각 20매의 콜게이트 시트를 얻었다.
콜게이트 가공시, 도 6에 나타낸 바와 같이, 핫 플레이트(24) 상에 랙 기어(21)를 두고, 랙 기어(21)의 표면 온도가 120℃가 되도록 가열하고, 폭 10cm, 길이 20cm의 플루트용 적층 시트(25)를 랙 기어(21) 위에 두었다. 이어서, 도 7에 나타낸 바와 같이, 오븐에서 60℃로 가열한 피니언 기어(22)를 손으로 굴려서, 플루트용 적층 시트(25)의 형상을 랙 기어(21)의 표면 형상과 같은 형상으로 변형시켰다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 폭 10cm 길이 15cm 라이너용 적층 시트(26)를, 먼저 변형시킨 플루트용 적층 시트(25)상에 배치하고, 오븐에서 60℃로 가열한 가압 롤(23)을 손으로 굴려서, 적층 시트끼리 열융착했다. 또한, 제조예 1의 적층 시트는, 플루트용 적층 시트(25)과 라이너용 적층 시트(26)의 어느 경우에 대해도, 수지 조성물(e)의 층을 항상 아래 쪽에 배치하여 가공했다.
이어서, 도 3에 나타내는 구성과 같은 일렉트릿화 장치에서, 주전극의 침간 거리 10mm, 주전극-어스 전극간 거리 10mm로 설정하고, 어스 전극반 상에 상기 콜게이트 시트의 평탄한 면이 어스 전극면과 접촉하도록 두고, 20kｖ의 인가 전압에서 전하 주입을 실시했다. 20매 모든 콜게이트 시트를 적층한 후, 두께가 20mm가 되도록, 약 200℃로 설정한 전열선 커터를 사용하여 열융착하면서 절단하여 필터를 제조했다.
제조예 1 및 3∼12, 14 및 15의 적층 시트는, 콜게이트 가공, 일렉트렛 가공, 열융착 절단 가공에서 문제 없이 가공할 수 있었다. 한편, 제조예 2 및 13의 적층 시트는, 콜게이트 가공 시에 열융착을 하지 못하고 벗겨져 버렸기 때문에, 필터를 얻을 수 없었다.
본 출원은, 2018년 3월 30일에 출원된 일본 특허 출원인 특원 2018-068731호 및 2018년 7월 31일에 출원된 일본 특허 출원인 특원 2018-143512호에 근거하는 우선권을 주장하고, 상기 일본 특허 출원의 모든 기재 내용을 원용한다.
11, 12; 일렉트릿화 시트, 2; 코어층(A),
3; 히트 실층(B), 4; 이면층(Y),
4a; 표면층(X), 5; 중간층(C).

Claims (8)

  1. 열가소성 수지를 함유하는 다공성 필름인 코어층(A)과,
    상기 코어층(A)의 한쪽 면측에 설치된 표면층(X)과, 다른쪽 면측에 설치된 이면층(Y)를 가지며,
    상기 표면층(X) 및 이면층(Y)의 최표면이 대전하고 있는 일렉트릿화 시트에 있어서,
    상기 일렉트릿화 시트의 수증기 투과 계수가, 0.1∼2.5g·mm/㎡·24 hr이며,
    상기 코어층(A)의 공공(空孔)의 어스펙트비가 5∼50이며, 또한, 공공의 평균 높이가 2.5∼15㎛이며,
    상기 표면층(X) 및 이면층(Y)의 두께가, 각각 5∼200㎛이며,
    상기 표면층(X)이 상기 최표면을 포함한 히트 실층(B)을 포함하며,
    상기 히트 실층(B)의 융점이, 50∼140℃이고,
    상기 코어층(A)이, 금속 비누를 0.07∼10질량% 함유하는 것을 특징으로 하는 일렉트릿화 시트.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 코어층(A)의 공공계면수가, 50∼1000개/mm인 것을 특징으로 하는 일렉트릿화 시트.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 코어층(A)이 함유하는 열가소성 수지가, 폴리올레핀계 수지인 것을 특징으로 하는 일렉트릿화 시트.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 히트 실층(B)이, 저밀도 폴리에틸렌을 함유하는 수지 필름인 것을 특징으로 하는 일렉트릿화 시트.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 일렉트릿화 시트가, 적어도 1축 방향으로 연신된 필름인 것을 특징으로 하는 일렉트릿화 시트.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 코어층(A)이, 무기 필러 및 유기 필러로부터 선택되는 적어도 1개를 함유하고,
    상기 무기 필러 및 유기 필러의 체적 평균 입경이, 0.1∼30㎛인 것을 특징으로 하는 일렉트릿화 시트.
  8. 공기의 유로가 설치된 필터이며,
    청구항 1 내지 4, 6 및 7 중 어느 한 항에 기재된 일렉트릿화 시트에 있어서, 물결 판 형태의 일렉트릿화 시트와, 청구항 1 내지 4, 6 및 7 중 어느 한 항에 기재된 일렉트릿화 시트에 있어서, 평판 형태의 일렉트릿화 시트가 교대로 적층되고,
    상기 적층된 각 일렉트릿화 시트가 서로 열융착된 접합부를 갖는 것을 특징으로 하는 필터.
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