KR20220124188A - 적층 일렉트렛 부직포, 그리고 이것을 사용하여 이루어지는 에어 필터 유닛, 공기 청정기 - Google Patents
적층 일렉트렛 부직포, 그리고 이것을 사용하여 이루어지는 에어 필터 유닛, 공기 청정기 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220124188A KR20220124188A KR1020227024089A KR20227024089A KR20220124188A KR 20220124188 A KR20220124188 A KR 20220124188A KR 1020227024089 A KR1020227024089 A KR 1020227024089A KR 20227024089 A KR20227024089 A KR 20227024089A KR 20220124188 A KR20220124188 A KR 20220124188A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- nonwoven fabric
- laminated
- laminated electret
- electret nonwoven
- fabric layer
- Prior art date
Links
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 title claims abstract description 381
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 152
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 114
- 239000004750 melt-blown nonwoven Substances 0.000 claims abstract description 113
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 claims abstract description 82
- -1 amine compound Chemical class 0.000 claims abstract description 53
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 claims description 28
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 27
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 19
- 239000003484 crystal nucleating agent Substances 0.000 claims description 16
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 13
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 9
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 8
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 236
- 238000000034 method Methods 0.000 description 74
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 50
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 40
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 40
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 28
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 26
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 26
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 23
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 22
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 21
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 15
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 description 15
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 14
- 238000004049 embossing Methods 0.000 description 14
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 13
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 13
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229940126062 Compound A Drugs 0.000 description 10
- NLDMNSXOCDLTTB-UHFFFAOYSA-N Heterophylliin A Natural products O1C2COC(=O)C3=CC(O)=C(O)C(O)=C3C3=C(O)C(O)=C(O)C=C3C(=O)OC2C(OC(=O)C=2C=C(O)C(O)=C(O)C=2)C(O)C1OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 NLDMNSXOCDLTTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 10
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 9
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 7
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 7
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HQABUPZFAYXKJW-UHFFFAOYSA-N butan-1-amine Chemical compound CCCCN HQABUPZFAYXKJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 239000002781 deodorant agent Substances 0.000 description 4
- JQVDAXLFBXTEQA-UHFFFAOYSA-N dibutylamine Chemical compound CCCCNCCCC JQVDAXLFBXTEQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- YWEWWNPYDDHZDI-JJKKTNRVSA-N (1r)-1-[(4r,4ar,8as)-2,6-bis(3,4-dimethylphenyl)-4,4a,8,8a-tetrahydro-[1,3]dioxino[5,4-d][1,3]dioxin-4-yl]ethane-1,2-diol Chemical compound C1=C(C)C(C)=CC=C1C1O[C@H]2[C@@H]([C@H](O)CO)OC(C=3C=C(C)C(C)=CC=3)O[C@H]2CO1 YWEWWNPYDDHZDI-JJKKTNRVSA-N 0.000 description 2
- FMZUHGYZWYNSOA-VVBFYGJXSA-N (1r)-1-[(4r,4ar,8as)-2,6-diphenyl-4,4a,8,8a-tetrahydro-[1,3]dioxino[5,4-d][1,3]dioxin-4-yl]ethane-1,2-diol Chemical compound C([C@@H]1OC(O[C@@H]([C@@H]1O1)[C@H](O)CO)C=2C=CC=CC=2)OC1C1=CC=CC=C1 FMZUHGYZWYNSOA-VVBFYGJXSA-N 0.000 description 2
- JIHQDMXYYFUGFV-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-triazine Chemical compound C1=NC=NC=N1 JIHQDMXYYFUGFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000280258 Dyschoriste linearis Species 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TVXBFESIOXBWNM-UHFFFAOYSA-N Xylitol Natural products OCCC(O)C(O)C(O)CCO TVXBFESIOXBWNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 2
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 2
- RUOKPLVTMFHRJE-UHFFFAOYSA-N benzene-1,2,3-triamine Chemical class NC1=CC=CC(N)=C1N RUOKPLVTMFHRJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003490 calendering Methods 0.000 description 2
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 2
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 229940087101 dibenzylidene sorbitol Drugs 0.000 description 2
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000012760 heat stabilizer Substances 0.000 description 2
- 125000004836 hexamethylene group Chemical group [H]C([H])([*:2])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:1] 0.000 description 2
- 239000004611 light stabiliser Substances 0.000 description 2
- HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N meso ribitol Natural products OCC(O)C(O)C(O)CO HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JGMMIGGLIIRHFV-UHFFFAOYSA-N nonane-1,2,3,4,5,6,7,8,9-nonol Chemical compound OCC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)C(O)C(O)CO JGMMIGGLIIRHFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 2
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 239000000811 xylitol Substances 0.000 description 2
- HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N xylitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N 0.000 description 2
- 229960002675 xylitol Drugs 0.000 description 2
- 235000010447 xylitol Nutrition 0.000 description 2
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 2
- LQAFKEDMOAMGAK-RLCYQCIGSA-N (1r)-1-[(4r,4ar,8as)-2,6-bis(4-methylphenyl)-4,4a,8,8a-tetrahydro-[1,3]dioxino[5,4-d][1,3]dioxin-4-yl]ethane-1,2-diol Chemical compound C1=CC(C)=CC=C1C1O[C@H]2[C@@H]([C@H](O)CO)OC(C=3C=CC(C)=CC=3)O[C@H]2CO1 LQAFKEDMOAMGAK-RLCYQCIGSA-N 0.000 description 1
- 238000001644 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- RKMGAJGJIURJSJ-UHFFFAOYSA-N 2,2,6,6-Tetramethylpiperidine Substances CC1(C)CCCC(C)(C)N1 RKMGAJGJIURJSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 229920001651 Cyanoacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920001875 Ebonite Polymers 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 239000004831 Hot glue Substances 0.000 description 1
- MWCLLHOVUTZFKS-UHFFFAOYSA-N Methyl cyanoacrylate Chemical compound COC(=O)C(=C)C#N MWCLLHOVUTZFKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004839 Moisture curing adhesive Substances 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 239000004113 Sepiolite Substances 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- IBVAQQYNSHJXBV-UHFFFAOYSA-N adipic acid dihydrazide Chemical compound NNC(=O)CCCCC(=O)NN IBVAQQYNSHJXBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- HCOMFAYPHBFMKU-UHFFFAOYSA-N butanedihydrazide Chemical compound NNC(=O)CCC(=O)NN HCOMFAYPHBFMKU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XXHCQZDUJDEPSX-UHFFFAOYSA-L calcium;cyclohexane-1,2-dicarboxylate Chemical compound [Ca+2].[O-]C(=O)C1CCCCC1C([O-])=O XXHCQZDUJDEPSX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 125000000392 cycloalkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001877 deodorizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 125000000118 dimethyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000002290 gas chromatography-mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000007602 hot air drying Methods 0.000 description 1
- 125000001841 imino group Chemical group [H]N=* 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000001906 matrix-assisted laser desorption--ionisation mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 125000001570 methylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])[*:2] 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- VIKNJXKGJWUCNN-XGXHKTLJSA-N norethisterone Chemical compound O=C1CC[C@@H]2[C@H]3CC[C@](C)([C@](CC4)(O)C#C)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1 VIKNJXKGJWUCNN-XGXHKTLJSA-N 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- XIPFMBOWZXULIA-UHFFFAOYSA-N pivalamide Chemical compound CC(C)(C)C(N)=O XIPFMBOWZXULIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 229920005678 polyethylene based resin Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920005673 polypropylene based resin Polymers 0.000 description 1
- 229920005606 polypropylene copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- LVTJOONKWUXEFR-FZRMHRINSA-N protoneodioscin Natural products O(C[C@@H](CC[C@]1(O)[C@H](C)[C@@H]2[C@]3(C)[C@H]([C@H]4[C@@H]([C@]5(C)C(=CC4)C[C@@H](O[C@@H]4[C@H](O[C@H]6[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)O6)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]6[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)O6)[C@H](CO)O4)CC5)CC3)C[C@@H]2O1)C)[C@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 LVTJOONKWUXEFR-FZRMHRINSA-N 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000012945 sealing adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052624 sepiolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019355 sepiolite Nutrition 0.000 description 1
- WXMKPNITSTVMEF-UHFFFAOYSA-M sodium benzoate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 WXMKPNITSTVMEF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000010234 sodium benzoate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004299 sodium benzoate Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000004334 sorbic acid Substances 0.000 description 1
- 238000004677 spark ionization mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
- B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
- B01D39/1607—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous
- B01D39/1623—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous of synthetic origin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
- B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/0027—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions
- B01D46/0032—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions using electrostatic forces to remove particles, e.g. electret filters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
- B03C3/28—Plant or installations without electricity supply, e.g. using electrets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/32—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
- B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
- B32B5/26—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
- B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
- B32B5/26—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
- B32B5/265—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary characterised by one fibrous or filamentary layer being a non-woven fabric layer
- B32B5/266—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary characterised by one fibrous or filamentary layer being a non-woven fabric layer next to one or more non-woven fabric layers
- B32B5/267—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary characterised by one fibrous or filamentary layer being a non-woven fabric layer next to one or more non-woven fabric layers characterised by at least one non-woven fabric layer that is a spunbonded fabric
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
- B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
- B32B5/26—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
- B32B5/265—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary characterised by one fibrous or filamentary layer being a non-woven fabric layer
- B32B5/266—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary characterised by one fibrous or filamentary layer being a non-woven fabric layer next to one or more non-woven fabric layers
- B32B5/268—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary characterised by one fibrous or filamentary layer being a non-woven fabric layer next to one or more non-woven fabric layers characterised by at least one non-woven fabric layer that is a melt-blown fabric
- B32B5/269—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary characterised by one fibrous or filamentary layer being a non-woven fabric layer next to one or more non-woven fabric layers characterised by at least one non-woven fabric layer that is a melt-blown fabric characterised by at least one non-woven fabric layer that is a melt-blown fabric next to a non-woven fabric layer that is a spunbonded fabric
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
- D04H3/005—Synthetic yarns or filaments
- D04H3/007—Addition polymers
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
- D04H3/08—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating
- D04H3/14—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between thermoplastic yarns or filaments produced by welding
- D04H3/147—Composite yarns or filaments
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
- D04H3/08—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating
- D04H3/16—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between thermoplastic filaments produced in association with filament formation, e.g. immediately following extrusion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D2239/04—Additives and treatments of the filtering material
- B01D2239/0435—Electret
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
- B01D2239/0604—Arrangement of the fibres in the filtering material
- B01D2239/0622—Melt-blown
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
- B01D2239/0604—Arrangement of the fibres in the filtering material
- B01D2239/0627—Spun-bonded
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
- B01D2239/065—More than one layer present in the filtering material
- B01D2239/0668—The layers being joined by heat or melt-bonding
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
- Y02A50/2351—Atmospheric particulate matter [PM], e.g. carbon smoke microparticles, smog, aerosol particles, dust
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Electrostatic Separation (AREA)
Abstract
본 발명은, 압력 손실이 낮고, 또한 포집 효율이 높고, 나아가 필터 형상에 대한 성형 용이성도 우수한 적층 일렉트렛 부직포와, 해당 적층 일렉트렛 부직포를 사용하여 이루어지는 에어 필터 유닛, 공기 청정기를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 적층 일렉트렛 부직포는, 폴리올레핀계 수지 (A)로 형성되어 이루어지는 섬유로 구성되는 스펀본드 부직포층과, 폴리올레핀계 수지 (B)로 형성되어 이루어지는 섬유로 구성되는 멜트블로우 부직포층이 적층되어 이루어지고, 상기한 적층 일렉트렛 부직포는, 힌더드 아민계 화합물을 0.1 내지 5질량％ 함유하고, 상기한 적층 일렉트렛 부직포의 단위 면적당 중량이 5 내지 60g/㎡이고, 또한 상기한 멜트블로우 부직포층의 함유량이 상기한 적층 일렉트렛 부직포의 질량에 대하여, 1 내지 15질량％이다.
Description
본 발명은, 폴리올레핀계 수지로 형성되어 이루어지는 섬유로 구성되어, 경량이고 또한 유연성이 우수하고, 또한 저압력 손실이고 높은 포집 효율이고, 필터 가공성이 우수한 적층 일렉트렛 부직포와, 해당 적층 일렉트렛 부직포로 구성되는 에어 필터에 관한 것이다.
종래부터, 기체 중의 화분·티끌 등을 제거하기 위해 에어 필터가 사용되고 있고, 여과재로서 섬유 시트가 많이 사용되고 있다. 에어 필터에 요구되는 성능은, 미세한 더스트를 많이 포집할 수 있는 것(포집 성능이 높은 것) 및 에어 필터 내부를 기체가 통과할 때 저항이 적은 것(압력 손실이 낮은 것)이다.
이들 에어 필터재에는, 치밀한 매트릭스를 형성하기 위해 평균 섬유 15㎛ 이하의 멜트블로우우 부직포가 많이 사용되고 있다. 사용되는 형상은 컵 형상으로 한 것이나, 플리트 성형한 것이 사용되고 있다.
한편, 멜트블로우우 부직포는 강도가 낮기 때문에, 에어 필터재로서 사용하는 경우에는, 패킹재 또는 보강재가 필요했다. 특허문헌 1에는, 멜트블로우우 부직포와 스펀본드 부직포를 적층한 에어 필터가 제안되어 있다. 이것은, 적층 부직포의 표면 구조 및 통기성을 적절하게 제어함으로써, 적층 부직포의 기계적인 포집 성능을 향상시킬 수 있고, 또한 이 적층 부직포가 목적으로 하는 높은 수준의 내구성이나, 유연성, 가공성을 갖게 하는 것이 가능하다.
그런데, 섬유 시트를 대전시켜, 물리적 작용에 더하여 정전기적 작용을 이용함으로써, 포집 성능을 향상시키는 기술이 알려져 있다. 특허문헌 2에는, 멜트블로우우 부직포와 스펀본드 부직포를 적층하여 일렉트렛화시킨 적층 일렉트렛 부직포가 제안되어 있다. 이것은, 멜트블로우우 부직포를 구성하는 섬유를 2종류의 융점이 다른 섬유의 혼섬으로 함으로써, 스펀본드 부직포와 엠보스 롤에 의해 적층할 때, 융착부를 감소시켜 압력 손실을 낮게 하는 것이 가능하다.
그러나, 특허문헌 1과 같은 적층 부직포에서는, 전기적인 포집 효과가 작용하지 않기 때문에, 포집 효율은 낮아, 포집 성능으로서는 낮은 것이 과제이다. 또한 특허문헌 2와 같은 적층 일렉트렛 부직포에서는, 높은 포집 효율을 얻기 위해 적층 일렉트렛 부직포의 단위 면적당 중량과 멜트블로우우의 함유량을 증가시킬 필요가 있기 때문에, 유연성이 낮아져, 필터 성형 시에 플리트의 산 형상이 환 형상으로 되어, 필터로서의 구조 압력 손실 상승이 과제이다.
그래서, 본 발명은, 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 압력 손실이 낮고, 또한 포집 효율이 높고, 나아가 필터 형상에 대한 성형 용이성도 우수한 적층 일렉트렛 부직포와, 해당 적층 일렉트렛 부직포를 사용하여 이루어지는 에어 필터 유닛, 공기 청정기를 제공하는 것이다.
본 발명자들은, 종래 기술의 문제를 해결하기 위해 예의 검토를 행한 결과, 폴리올레핀계 수지로 형성되어 이루어지는 멜트블로우우 부직포의 적어도 편면에, 폴리올레핀계 수지로 형성되어 이루어지는 스펀본드 부직포를 1층 또는 복수층 적층한 구조로 단위 면적당 중량을 특정한 범위 내로 하고, 또한 멜트블로우우 부직포의 함유량을 특정한 범위 내로 하여, 일렉트렛 가공함으로써, 압력 손실을 낮게 하면서도, 또한 포집 효율을 높게 할 수 있고, 또한 유연성도 우수하다는 점에서, 필터에 대한 성형 용이가 우수하고, 성형 시에 절첩될 때 발생하는 산 부분의 정점이 샤프(예각)하게 되어, 구조 압력 손실의 상승이 억제되는 적층 일렉트렛 부직포를 얻는 것이 가능한 것을 발견했다. 또한, 이 적층 일렉트렛 부직포는, 에어 필터 유닛, 그리고 이것을 조립하여 이루어지는 공기 청정기에 적합하게 사용되는 것을 발견했다.
본 발명은 이들 지견에 기초하여 완성에 이른 것이고, 본 발명에 따르면, 이하의 발명이 제공된다.
본 발명의 적층 일렉트렛 부직포는, 폴리올레핀계 수지 (A)로 형성되어 이루어지는 섬유로 구성되는 스펀본드 부직포층과, 폴리올레핀계 수지 (B)로 형성되어 이루어지는 섬유로 구성되는 멜트블로우 부직포층이 적층되어 이루어지는, 적층 일렉트렛 부직포이며, 상기한 적층 일렉트렛 부직포는, 힌더드 아민계 화합물을 0.1 내지 5질량％ 함유하고, 상기한 적층 일렉트렛 부직포의 단위 면적당 중량이 5 내지 80g/㎡이고, 또한 상기한 멜트블로우 부직포층의 함유량이 상기한 적층 일렉트렛 부직포의 질량에 대하여, 1 내지 50질량％이다.
본 발명의 적층 일렉트렛 부직포의 바람직한 양태에 의하면, 상기한 적층 일렉트렛 부직포의 단위 면적당 중량이 5 내지 60g/㎡이고, 상기한 멜트블로우 부직포층의 함유량이 상기한 적층 일렉트렛 부직포의 질량에 대하여, 1 내지 15질량％이다.
본 발명의 적층 일렉트렛 부직포의 바람직한 양태에 의하면, 상기한 적층 일렉트렛 부직포가 결정 핵제를 함유한다.
본 발명의 적층 일렉트렛 부직포의 바람직한 양태에 의하면, 상기한 적층 일렉트렛 부직포에 대하여, 상기 결정의 핵제가 0.001 내지 1질량％ 함유되어 이루어진다.
본 발명의 적층 일렉트렛 부직포의 바람직한 양태에 의하면, 상기한 스펀본드 부직포층을 구성하는 섬유의 평균 단섬유 직경이 6.5 내지 22㎛이다.
본 발명의 적층 일렉트렛 부직포의 바람직한 양태에 의하면, 상기한 힌더드 아민계 화합물이 하기 일반식 (1)로 표시되는 화합물이다.
(여기서, R1 내지 R3은 수소 또는 탄소 원자수 1 내지 2의 알킬기, R4는 수소 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기이다).
본 발명의 적층 일렉트렛 부직포의 바람직한 양태에 의하면, 상기한 폴리올레핀계 수지 (A)로 형성되어 이루어지는 섬유의 멜트 플로 레이트(MFR)가 32 내지 850g/10분이다.
본 발명의 적층 일렉트렛 부직포의 바람직한 양태에 의하면, 상기한 폴리올레핀계 수지 (A)와 상기한 폴리올레핀계 수지 (B)의 MFR의 비(MFRB/MFRA)가 1 내지 13이다.
본 발명의 적층 일렉트렛 부직포의 바람직한 양태에 의하면, 상기한 적층 일렉트렛 부직포의 두께가 0.05 내지 1㎜이다.
본 발명의 적층 일렉트렛 부직포의 바람직한 양태에 의하면, 단위 면적당 중량당의 세로 방향의 인장 강도가 0.3(N/5㎝)/(g/㎡) 이상이다.
본 발명의 적층 일렉트렛 부직포의 바람직한 양태에 의하면, 단위 면적당 중량당의 압력 손실이 0.1 내지 0.5(㎩)/(g/㎡)이다.
본 발명의 에어 필터 유닛은, 상기한 적층 일렉트렛 부직포를 여과재로 하고, 해당 여과재와 보강재로 형성되어 이루어지는 플리트 접합체가 고정재에 의해 파지되어 이루어진다.
또한, 본 발명의 공기 청정기는, 상기한 에어 필터 유닛이 조립되어 이루어진다.
본 발명의 적층 일렉트렛 부직포에 의하면, 상기한 구성으로 함으로써, 낮은 압력 손실이고 높은 포집 성능을 나타내는 적층 일렉트렛 부직포가 얻어지고, 또한, 이 적층 일렉트렛 부직포는, 가공성이나 필터 형상에 대한 성형성이 우수한 것으로 할 수 있고, 포집 성능이 우수한 에어 필터 유닛 및 공기 청정기가 얻어진다.
도 1은 포집 효율 및 압력 손실의 측정 장치를 나타내는 개략 측면도이다.
본 발명의 적층 일렉트렛 부직포는, 폴리올레핀계 수지 (A)로 형성되어 이루어지는 섬유로 구성되는 스펀본드 부직포층과, 폴리올레핀계 수지 (B)로 형성되어 이루어지는 섬유로 구성되는 멜트블로우 부직포층이 적층되어 이루어지는, 적층 일렉트렛 부직포이며, 힌더드 아민계 화합물을 0.1 내지 5질량％ 함유하고, 상기 적층 일렉트렛 부직포의 단위 면적당 중량이 5 내지 80g/㎡이며, 멜트블로우 부직포층의 함유량이 적층 일렉트렛 부직포 질량에 대하여, 1 내지 50질량％이다. 이하에, 그 구성 요소에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명은 그 요지를 넘지 않는 한, 이하에 설명하는 범위에 전혀 한정되는 것은 아니다.
[폴리올레핀계 수지 (A), 폴리올레핀계 수지 (B)]
본 발명에 관한, 스펀본드 부직포층을 구성하는 섬유의 폴리올레핀계 수지 (A) 및 멜트블로우 부직포층을 구성하는 섬유의 폴리올레핀계 수지 (B)에 대하여, 그 유동 특성을 나타내는 멜트 플로 레이트(MFR이라고 약기하는 경우가 있음)는, ASTM D1238(A법)에 의해 측정되는 값을 채용한다.
또한, 이 규격에 의하면, 예를 들어 폴리프로필렌은 하중: 2.16㎏, 온도: 230℃에서, 폴리에틸렌은 하중: 2.16㎏, 온도: 190℃에서 측정하는 것이 규정되어 있다.
먼저, 상기한 스펀본드 부직포층을 구성하는 섬유의 폴리올레핀계 수지 (A)의 MFR은, 32 내지 850g/10분인 것이 바람직하다. 폴리올레핀계 수지 (A)의 MFR이, 32g/10분 이상, 보다 바람직하게는 60g/10분 이상, 더욱 바람직하게는 80g/10분 이상, 특히 바람직하게는 120g/10분 이상, 가장 바람직하게는 155g/10분 이상이다. 이렇게 함으로써, 스펀본드 부직포층을 구성하는 섬유를 방사할 때, 용융된 폴리올레핀계 수지가 구금으로부터 토출되고, 냉각되어, 고화될 때까지의, 섬유가 균일하게 가늘어져 가는 거동(이하, 섬유의 세분화 거동이라고 약기하는 경우가 있음)이 안정되고, 생산성을 높게 하기 위해 빠른 방사 속도로 연신했다고 해도, 안정된 방사가 가능하게 되는 것 외에, 세분화 거동을 안정시킴으로써 실 요동을 억제하여, 시트 형상으로 포집할 때의 불균일이 발생하기 어려워진다. 한편, 폴리올레핀계 수지 (A)의 MFR이, 850g/10분 이하, 보다 바람직하게는 600g/10분 이하, 더욱 바람직하게는 400g/10분 이하이다. 이렇게 함으로써, 안정적으로 빠른 방사 속도로 연신하는 것이 가능하게 되어, 섬유를 구성하는 폴리올레핀계 수지의 결정 배향이 정렬되는 방향으로 진행되어, 높은 기계 강도를 갖는 섬유로 할 수 있기 때문에, 바람직하다.
또한, 상기한 멜트블로우 부직포층을 구성하는 섬유의 폴리올레핀계 수지 (B)의 MFR은, 200 내지 2500g/10분인 것이 바람직하다. 폴리올레핀계 수지 (B)의 MFR이, 200g/10분 이상, 보다 바람직하게는 400g/10분 이상, 더욱 바람직하게는 600g/10분 이상인 것으로, 섬유가 연신될 때의 세분화 거동이 안정되어, 생산성을 높게 하기 위해 빠른 방사 속도로 연신했다고 해도, 안정적으로 방사할 수 있다. 또한 세분화 거동을 안정시킴으로써 실 요동을 억제하여, 시트 형상으로 포집할 때의 불균일이 발생하기 어려워진다. 또한, 평균 단섬유 직경이 수㎛ 레벨인 섬유를 용이하게 방사할 수 있다. 한편, 폴리올레핀계 수지 (B)의 MFR이, 2500g/10분 이하, 보다 바람직하게는 2000g/10분 이하, 더욱 바람직하게는 1500g/10분 이하인 것에 의해, 섬유가 연신될 때 장력이 가해지기 어려워져 실 요동이 증가하거나, 기계 강도가 저하되거나 하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에서 사용되는 폴리올레핀계 수지 (A), (B)에 대하여, 예를 들어 폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌계 수지 등을 들 수 있다. 폴리에틸렌계 수지로서는, 예를 들어 에틸렌의 단독 중합체 혹은 에틸렌과 각종 α-올레핀의 공중합체 등을 들 수 있다. 또한, 폴리프로필렌계 수지로서는, 예를 들어 프로필렌의 단독 중합체 혹은 프로필렌과 각종 α-올레핀의 공중합체 등을 들 수 있지만, 이들 재료 중에서도, 폴리프로필렌을 주체로 하는 것은 일렉트렛 성능을 특별히 발휘하는 점에서 바람직하다. 또한 폴리머의 성질을 손상시키지 않는 범위에서 다른 성분이 공중합되어 있어도 된다.
본 발명에서 사용되는 폴리올레핀계 수지에 대하여, 프로필렌의 단독 중합체의 비율이 60질량％ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 70질량％ 이상이고, 더욱 바람직하게는 80질량％ 이상이다. 상기 범위로 함으로써 양호한 방사성을 유지하고, 또한 강도를 향상시킬 수 있다.
본 발명에서 사용되는 폴리올레핀계 수지로서는, 2종 이상의 혼합물이어도 되고, 또한 그 밖의 폴리올레핀계 수지나 열가소성 엘라스토머 등을 함유하는 수지 조성물을 사용할 수도 있다. 당연히, MFR이 다른 2종류 이상의 수지를 임의의 비율로 블렌드하고, 폴리올레핀계 수지 (A) 및/또는 폴리올레핀계 수지 (B)의 MFR을 조정할 수도 있다. 이 경우, 주가 되는 폴리올레핀계 수지에 대하여 블렌드하는 수지의 MFR은, 10 내지 1000g/10분인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20 내지 800g/10분, 더욱 바람직하게는 30 내지 600g/10분이다. 이와 같이 함으로써, 블렌드한 폴리올레핀계 수지에 부분적으로 점도 불균일이 발생하거나, 섬유 직경이 불균일화되거나, 방사성이 악화되거나 하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 적층 일렉트렛 부직포에 있어서는, 스펀본드 부직포층과 멜트블로우 부직포층의 각각을 구성하는, 상기한 폴리올레핀계 수지 (A)와 상기한 폴리올레핀계 수지 (B)의 MFR의 비(MFRB/MFRA)가 1 내지 13인 것이 바람직하다. 폴리올레핀계 수지 (A)와 폴리올레핀계 수지 (B)의 MFR의 비(MFRB/MFRA)가, 1 이상, 보다 바람직하게는 1.5 이상인 것에 의해, 스펀본드 부직포층과 멜트블로우 부직포층을 구성하는 섬유의 단섬유 직경이 적당한 밸런스가 되어, 압력 손실이 낮고, 또한 포집 효율이 높은 적층 일렉트렛 부직포가 얻어진다. 한편, 폴리올레핀계 수지 (A)와 폴리올레핀계 수지 (B)의 MFR의 비(MFRB/MFRA)가, 13 이하, 보다 바람직하게는 12 이하인 것에 의해, 스펀본드 부직포에 멜트블로우 부직포를 적층할 때 접착이 진행되기 쉬워, 박리 강력 등의 물성을 향상시킬 수 있다.
또한, 후술하는 섬유를 방출할 때, 부분적인 점도 불균일의 발생을 방지하여, 섬유의 섬도를 균일화하고, 또한 섬유 직경을 후술하는 바와 같이 가늘게 하기 위해, 사용하는 수지에 대하여, 이 수지를 분해하여 MFR을 조정하는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 예를 들어 과산화물, 특히, 디알킬과산화물 등의 유리 라디칼제 등을 첨가하지 않는 것이 바람직하다. 이 방법을 사용한 경우, 부분적으로 점도 불균일이 발생하여 섬도가 불균일한 것으로 되어, 충분히 섬유 직경을 가늘게 하는 것이 곤란해지는 것 외에, 점도 불균일이나 분해 가스에 의한 기포에 의해 방사성이 악화되는 경우도 있다.
본 발명에서 사용하는 폴리올레핀계 수지의 융점은, 80 내지 200℃인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 100 내지 180℃이다. 융점을 바람직하게는 80℃ 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 100℃ 이상으로 함으로써, 실용에 견딜 수 있는 내열성이 얻어지기 쉬워진다. 또한, 융점을 바람직하게는 200℃ 이하, 보다 바람직하게는 180℃ 이하로 함으로써, 구금으로부터 토출된 사조를 냉각하기 쉬워져, 섬유끼리의 융착을 억제하여 안정된 방사가 행해지기 쉬워진다. 또한, 여기서 말하는 융점은, 시차 주사형 열량계(예를 들어, 퍼킨엘머사제 「DSC-2형」 등)를 사용하여, 승온 속도 20℃/분의 조건에서 측정하여 얻어지는 값이다.
또한, 본 발명에서 사용하는 폴리올레핀계 수지에도, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 통상 사용되는 산화 방지제, 내후 안정제, 내광 안정제, 대전 방지제, 방담제, 블로킹 방지제, 활제, 핵제 및 안료 등의 첨가물, 혹은 다른 중합체를 필요에 따라 첨가할 수 있다.
본 발명의 적층 일렉트렛 부직포는, 열 안정제, 내후제 및 중합 금지제 등의 첨가제를 첨가할 수 있고, 부직포를 일렉트렛 처리한 때의 대전성, 전하 유지성을 더 양호하게 한다는 관점에서, 상기한 섬유 재료에 힌더드 아민계 화합물, 바람직하게는 일반식 (1)로 표시되는 화합물(힌더드 아민계 화합물)을 함유하는 것이 중요하다.
(여기서, R1 내지 R3은 수소 또는 탄소 원자수 1 내지 2의 알킬기, R4는 수소 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기이다)
힌더드 아민계 화합물은 0.1 내지 5질량％ 함유하는 것이 중요하고, 하한으로서 바람직하게는 0.2질량％ 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 0.3질량％ 이상으로 하고, 0.5질량％ 이상 함유하는 것이 특히 바람직하다. 또한, 함유량은 4질량％ 이하가 바람직하고, 3질량％ 이하가 보다 바람직하고, 2.5질량％ 이하가 특히 바람직하다.
힌더드 아민계 화합물로서는, 예를 들어 폴리[(6-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)아미노-1,3,5-트리아진-2,4-디일)((2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)이미노)헥사메틸렌((2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)이미노)](BASF 재팬 가부시키가이샤제, "치마소브"(등록 상표) 944LD), 숙신산디메틸-1-(2-히드록시에틸-4)-히드록시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘 중축합물(BASF 재팬 가부시키가이샤제, "티누빈"(등록 상표) 622LD) 및 2-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질-2)-n-부틸말론산비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)(BASF 재팬 가부시키가이샤제, "티누빈"(등록 상표) 144), 디부틸아민·1,3,5-트리아진·N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜-1,6-헥사메틸렌디아민·N-(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)부틸아민의 중축합물(BASF 재팬 가부시키가이샤제, "치마소브"(등록 상표) 2020FDL) 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 스펀본드 부직포에 일렉트렛 처리한 때의 대전성, 전하 유지성의 점에서 상기 일반식 (1)로 표시되는 화합물(힌더드 아민계 첨가제)이 바람직하고, 구체적으로는 폴리[(6-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)아미노-1,3,5-트리아진-2,4-디일)((2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)이미노)헥사메틸렌((2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)이미노)](BASF 재팬 가부시키가이샤제, "치마소브"(등록 상표) 944LD), 디부틸아민·1,3,5-트리아진·N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜-1,6-헥사메틸렌디아민·N-(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)부틸아민의 중축합물(BASF 재팬 가부시키가이샤제, "치마소브"(등록 상표) 2020FDL)이 바람직하다.
또한, 하기 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물 등의 힌더드 아민계 화합물은, 1종의 사용이어도 되고 복수종의 혼합물이어도 된다.
그 중에서도, 상기한 힌더드 아민계 화합물이 하기의 일반식 (1)로 표시되는 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.
(여기서, R1 내지 R3은 수소 또는 탄소 원자수 1 내지 2의 알킬기, R4는 수소 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기이다)
이렇게 함으로써, 대전에 의해 부여된 전하를 더 효과적으로 안정화할 수 있다.
해당 화합물을 적층 일렉트렛 부직포에 존재시킴으로써, 대전에 의해 부여된 전하를 더 효과적으로 안정화할 수 있기 때문에, 해당 적층 일렉트렛 부직포를 에어 필터 유닛에 사용한 경우에는, 포집 성능이 향상되어, 낮은 압력 손실이고 높은 포집 성능을 가진 에어 필터를 실현할 수 있는 것이다.
본 발명의 적층 일렉트렛 부직포를 구성하는 섬유는, 상기한 일반식 (1)로 표시되는 화합물 이외에, 결정 핵제를 함유시킬 수 있다.
결정 핵제로서는, 예를 들어 소르비톨계 핵제, 노니톨계 핵제, 크실리톨계 핵제, 인산계 핵제, 트리아미노벤젠 유도체 핵제 및 카르복실산 금속염 핵제 등을 들 수 있다.
소르비톨계 핵제에는, 디벤질리덴소르비톨(DBS), 모노메틸디벤질리덴소르비톨(예를 들어, 1,3:2,4-비스(p-메틸벤질리덴)소르비톨(p-MDBS)), 디메틸디벤질리덴소르비톨(예를 들어, 1,3:2,4-비스(3,4-디메틸벤질리덴)소르비톨(3,4-DMDBS)) 등이 포함되고, "Millad"(등록 상표) 3988(밀리 켄·재팬 가부시키가이샤제) 및 "겔올}"(등록 상표) E-200(신니혼 리카 가부시키가이샤제) 등을 들 수 있다.
노니톨계 핵제에는, 예를 들어 1,2,3-트리데옥시-4,6:5,7-비스-[(4-프로필페닐)메틸렌]-노니톨 등이 포함되고, "Millad"(등록 상표) NX8000(밀리 켄·재팬 가부시키가이샤제) 등을 들 수 있다.
크실리톨계 핵제에는, 예를 들어 비스-1,3:2,4-(5',6',7',8'-테트라히드로-2-나프토알데히드벤질리덴)1-알릴크실리톨 등이 포함된다. 또한, 인산계 핵제에는, 예를 들어 알루미늄-비스(4,4',6,6'-테트라-tert-부틸-2,2'-메틸렌디페닐-포스페이트)-히드록시드 등이 포함되고, "아데카스탭"(등록 상표) NA-11(가부시키가이샤 ADEKA제)이나, "아데카스탭"(등록 상표) NA-21(가부시키가이샤 ADEKA제) 등을 들 수 있다.
트리아미노벤젠 유도체 핵제에는, 예를 들어 1,3,5-트리스(2,2-디메틸프로판아미드)벤젠 등이 포함되고, 하기 일반식 (2)로 표시되는, "Irgaclear"(등록 상표) XT386(BASF 재팬 가부시키가이샤제) 등을 들 수 있다. 또한, 카르복실산 금속염 핵제에는, 예를 들어 벤조산나트륨이나, 1,2-시클로헥산디카르복실산칼슘염 등이 포함된다.
(일반식 (2) 중, R1, R2 및 R3은, 각각 독립적으로, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 3 내지 20의 알케닐기, 탄소수 5 내지 12의 시클로알킬기, 탄소수 5 내지 9의 시클로알케닐기, 또는 탄소수 6 내지 10의 아릴기를 나타낸다.).
적층 일렉트렛 부직포를 구성하는 섬유 중 결정 핵제의 함유량은, 바람직하게는 0.001 내지 1질량％이다. 결정 핵제의 함유량이 0.001질량％ 이상, 보다 바람직하게는 0.005질량％ 이상이면, 진애 포집 특성의 효과를 유효하게 높일 수 있다. 또한, 섬유간의 융착을 억제하여, 통기량을 크게 할 수 있다. 한편, 결정 핵제의 함유량이 1질량％ 이하, 보다 바람직하게는 0.5질량％ 이하이면, 방사성이 안정되어, 비용적으로도 우위로 된다.
본 발명의 적층 일렉트렛 부직포는, 상술한 바와 같은 화합물을 함유하는 중합체를 포함하지만, 또한 해당 폴리머는 상술한 화합물에 더하여, 산화 방지제, 광안정제, 열 안정제 등의, 수지 재료에 통상 포함되는 안정제를 포함하고 있어도 된다.
본 발명에 있어서의 상기한 일반식 (1)로 표시되는 화합물 및 결정 핵제의 함유량은, 다음과 같이 하여 구한다.
여기서 말하는 함유량은, 예를 들어 다음과 같이 하여 구할 수 있다. 부직포를 메탄올/클로로포름 혼합 용액으로 소크슬렛 추출 후, 그 추출물에 대하여 HPLC 분취를 반복하고, 각 분취물에 대하여 IR 측정, GC 측정, GC/MS 측정, MALDI-MS 측정, 1H-NMR 측정 및 13C-NMR 측정으로 구조를 확인한다. 해당 결정 핵제가 포함되는 분취물의 질량을 합계하여, 부직포 전체에 대한 비율을 구하고, 이것을 결정 핵제의 함유량이라고 한다. 또한, 상기한 일반식 (1)로 표시되는 화합물에 대해서도 마찬가지로 이것이 포함되는 분취물의 질량을 합계하여, 부직포 전체에 대한 비율을 구하고, 당해 화합물의 함유량이라고 한다.
[섬유]
본 발명에 관한 스펀본드 부직포층을 구성하는 폴리올레핀계 수지 (A)로 형성되어 이루어지는 섬유는, 그 평균 단섬유 직경이 6.5 내지 22㎛이다. 평균 단섬유 직경이 6.5㎛ 이상, 바람직하게는 7.5㎛ 이상, 보다 바람직하게는 8.4㎛ 이상인 것에 의해, 방사성의 저하를 방지하여, 안정적으로 품질이 양호한 부직포를 생산할 수 있다. 한편, 평균 단섬유 직경이 22㎛ 이하, 바람직하게는 13㎛ 이하, 보다 바람직하게는 11.2㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 10㎛ 이하인 것에 의해, 치밀성이나 균일성이 높고, 실용에 견딜 수 있는 가공 특성이 우수하고, 또한 멜트블로우 부직포층의 함유 비율을 낮게 한 경우에 있어서도, 고포집 효율로 할 수 있기 때문에, 유연성이 우수한 적층 일렉트렛 부직포로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서는, 상기한 스펀본드 부직포층을 구성하는 폴리올레핀계 수지 (A)로 형성되어 이루어지는 섬유의 평균 단섬유 직경(㎛)은, 이하의 수순에 의해 산출되는 값을 채용하는 것으로 한다.
(1) 적층 일렉트렛 부직포로부터 랜덤하게 소편 샘플을 채취한다.
(2) 채취한 소편 샘플의 단면에 있어서, 주사형 전자 현미경 등으로 500 내지 2000배의 범위에서 섬유의 굵기를 계측하는 것이 가능한 사진을 촬영한다.
(3) 각 소편 샘플의 촬영한 사진으로부터 10개 섬유를 임의로 선택하여, 그 굵기를 측정하여, 단섬유 직경으로 한다. 또한, 원형이 아닌 섬유의 섬유 직경은, 섬유 단면에 대하여 외접원과, 내접원을 취하고, 각각의 직경의 평균값을 단섬유 직경으로 한다.
(4) 측정한 단섬유 직경의 소수점 이하 둘째자리를 반올림하여 산출한 단섬유 직경이 6.5㎛ 이상인 것을, 스펀본드 부직포층을 구성하는 폴리올레핀계 수지 (A)로 형성되어 이루어지는 섬유의 단섬유 직경으로 한다.
(5) 단섬유 직경이 6.5㎛ 이상인 섬유가 총 100개가 되도록, 소편 샘플 채취부터 측정까지를 행하고, 그것들의 산술 평균값을 평균 단섬유 직경(㎛)으로 한다.
한편, 본 발명에 관한 멜트블로우 부직포를 구성하는 폴리올레핀계 수지 (B)로 형성되어 이루어지는 섬유는, 그 평균 단섬유 직경이 0.1 내지 6㎛인 것이 바람직하다. 평균 단섬유 직경이 0.1㎛ 이상, 보다 바람직하게는 0.4㎛ 이상인 것에 의해, 방사성의 저하를 방지하여, 안정적으로 품질이 양호한 멜트블로우 부직포층을 형성할 수 있다. 한편, 평균 단섬유 직경이 6㎛ 이하, 보다 바람직하게는 5㎛ 이하인 것에 의해, 유연성이나 균일성이 높고, 멜트블로우 부직포층 (M)의 함유 비율을 낮게 한 경우에 있어서도, 실용에 견딜 수 있는 내수 특성이 우수한 적층 부직포로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서는, 멜트블로우 부직포층을 구성하는 폴리올레핀계 수지 (B)로 형성되어 이루어지는 섬유의 평균 단섬유 직경(㎛)은, 이하의 수순에 의해 산출되는 값을 채용하는 것으로 한다.
(1) 적층 일렉트렛 부직포로부터 랜덤하게 소편 샘플을 채취한다.
(2) 채취한 소편 샘플의 단면에 있어서, 주사형 전자 현미경 등으로 500 내지 2000배의 범위에서 섬유의 굵기를 계측하는 것이 가능한 사진을 촬영한다.
(3) 각 소편 샘플의 촬영한 사진으로부터 10개 섬유를 임의로 선택하여, 그 굵기를 측정하여, 단섬유 직경으로 한다.
(4) 측정한 단섬유 직경의 소수점 이하 둘째자리를 반올림하여 산출한 단섬유 직경이 6.0㎛ 이하인 것을, 멜트블로우 부직포층을 구성하는 폴리올레핀계 수지 (B)로 형성되어 이루어지는 섬유의 단섬유 직경으로 한다.
(5) 단섬유 직경이 6.0㎛ 이하인 섬유가 총 100개가 되도록, 소편 샘플 채취부터 측정까지를 행하여, 그것들의 산술 평균값을 평균 단섬유 직경(㎛)으로 한다.
또한, 본 발명에서는, 상기한 폴리올레핀계 수지를 조합한 복합형 섬유로서도 사용할 수 있다. 복합형 섬유의 복합 형태로서는, 예를 들어 동심 코어-시스형, 편심 코어-시스형 및 해도형 등의 복합 형태를 들 수 있다. 단성분 섬유나, 코어-시스형, 해도형 등의 복합 성분형 섬유 등, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 복합 성분형 섬유의 경우, 수지의 선택에 따라, 수지간의 전기 저항의 상위로부터 전하가 누설될 가능성이 있기 때문에, 단성분 섬유인 것이 바람직한 양태이다.
또한 본 발명의 스펀본드 부직포를 구성하는 섬유의 단면 형상은, 얻어지는 스펀본드 부직포가 필터 용도에 적합하다면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 원형, 중공 원형, 타원형, 편평형, 혹은 X형, Y형 등의 이형형, 다각형, 다엽형 등이 바람직한 형태이다. 원형이 아닌 섬유의 섬유 직경은, 섬유 단면에 대하여 외접원과, 내접원을 취하고, 각각의 직경의 평균값을 섬유 직경으로서 구한 것이다.
[적층 일렉트렛 부직포]
본 발명의 적층 일렉트렛 부직포는, 스펀본드 부직포층과 멜트블로우 부직포층을 적층시켜 이루어지는 것이 중요하다. 이렇게 구성함으로써, 에어 필터 유닛용의 부직포로서 요구되는 레벨 이상의 가공성과 포집 성능 및 유연성을 부여할 수 있다.
본 발명의 적층 일렉트렛 부직포의 MFR은, 40g/10분 내지 850g/10분인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 60g/10분 이상, 더욱 바람직하게는 80g/10분 이상, 특히 바람직하게는 120g/10분 이상, 가장 바람직하게는 155g/10분 이상이다. 이로써, 세분화가 진행되어, 포집 효율이 높은 부직포로 할 수 있다. 한편, 850g/10분 이하, 바람직하게는 600g/10분 이하, 보다 바람직하게는 400g/10분 이하로 함으로써, 방사할 때의 섬유의 세분화 거동이 안정되어, 생산성을 높게 하기 위해 빠른 방사 속도로 연신했다고 해도, 안정된 방사가 가능하게 된다. 또한, 상기한 스펀본드 부직포층과 멜트블로우 부직포층의 MFR의 비(MFRB/MFRA)가 작아져, 스펀본드 부직포에 멜트블로우 부직포를 적층할 때 접착이 진행되기 쉬워, 박리 강력 등의 물성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 적층 일렉트렛 부직포의 MFR은, ASTM D1238(A법)에 의해 측정되는 값을 채용한다. 또한, 이 규격에 의하면, 예를 들어 폴리프로필렌은 하중: 2.16㎏, 온도: 230℃에서, 폴리에틸렌은 하중: 2.16㎏, 온도: 190℃에서 측정하는 것이 규정되어 있다. 또한 스펀본드 부직포층을 구성하는 폴리올레핀계 수지와 멜트블로우 부직포층을 구성하는 폴리올레핀계 수지가 다른 것 등, 복수 종류의 수지가 사용되어 있는 경우는, 각각의 폴리올레핀계 수지의 측정 온도 중에서도 가장 높은 온도에서 측정된다.
또한, 본 발명의 적층 일렉트렛 부직포는 대전(일렉트렛화)되어 있다. 이것에 의해, 정전기 흡착 효과에 의해, 낮은 압력 손실이라는 특성을 유지한 채, 높은 포집 성능을 갖게 할 수 있다.
여기서, 본 발명에 있어서의 압력 손실 및 포집 효율은 이하의 측정 방법, 혹은 이것과 동등한 결과가 얻어지는 측정 방법으로 측정되는 것이다. 즉, 적층 일렉트렛 부직포의 임의의 부분으로부터, 15㎝×15㎝의 측정용 샘플을 5개 채취하고, 각각의 샘플에 대하여, 도 1에 개략을 나타낸 포집 성능 측정 장치에서 압력 손실과 포집 효율을 측정한다.
또한, 본 발명에 관한 적층 일렉트렛 부직포의 단위 면적당 중량은, 5 내지 80g/㎡ 이하인 것이 중요하다. 단위 면적당 중량을 5g/㎡ 이상, 바람직하게는 8g/㎡ 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 10g/㎡ 이상으로 함으로써, 부직포의 강도나 강성을 높일 수 있다. 한편, 단위 면적당 중량을 80g/㎡ 이하, 바람직하게는 60g/㎡ 이하, 보다 바람직하게는 50g/㎡ 이하로 하고, 더욱 바람직하게는 40g/㎡ 이하로 함으로써, 압력 손실을 저감하여, 유연성에서도 바람직한 범위로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 적층 일렉트렛 부직포의 단위 면적당 중량은, JIS L1913:2010 「일반 부직포 시험 방법」의 「6.2 단위 면적당의 질량」에 준하고, 이하의 수순에 의해 측정되는 값을 채용하는 것으로 한다.
(1) 20㎝×25㎝의 시험편을, 시료의 폭 1m당 3장 채취한다.
(2) 표준 상태에 있어서의 각각의 질량(g)을 계량한다.
(3) 그 산술 평균값을 1㎡당의 질량(g/㎡)으로 나타내고, 소수점 이하 첫째자리를 반올림한다.
본 발명의 적층 일렉트렛 부직포는, 멜트블로우 부직포층의 함유량이 적층 일렉트렛 부직포 질량에 대하여, 1 내지 50질량％ 이하인 것이 중요하다. 멜트블로우 부직포층의 함유량을 1질량％ 이상, 바람직하게는 2질량％ 이상으로 함으로써, 포집 효율을 높일 수 있다. 또한, 멜트블로우 부직포층의 함유량을, 50질량％ 이하, 바람직하게는 30질량％ 이하, 보다 바람직하게는 15질량％ 이하, 더욱 바람직하게는 12질량％ 이하, 가장 바람직하게는 10질량％ 이하로 함으로써, 멜트블로우 부직포 특유의 경도를 경감할 수 있어, 필터의 성형성을 높일 수 있다.
또한, 적층 일렉트렛 부직포에 있어서의 스펀본드 부직포층의 함유량을, 50질량％보다 많고 99질량％ 미만으로 함으로써, 유연성과 가공성이 우수한 적층 일렉트렛 부직포로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 멜트블로우 부직포층의 함유 비율은, 이하의 수순에 의해 측정되는 값을 채용하는 것으로 한다.
(1) 폭 100㎜×100㎜의 시험편을 적층 일렉트렛 부직포의 폭 방향 등간격으로 3장 채취한다.
(2) 적층 일렉트렛 부직포의 비접착부만을 채취한다.
(3) 채취한 시험편 및 시험편으로부터 채취한 멜트블로우 부직포의 질량을 각각 측정한다.
(4) 적층 일렉트렛 부직포에 있어서의 멜트블로우 부직포의 함유 비율을 산출한다.
본 발명의 적층 일렉트렛 부직포의 두께는 0.05 내지 1㎜인 것이 바람직하다. 두께를 0.05㎜ 이상, 보다 바람직하게는 0.08㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 0.10㎜ 이상인 것에 의해, 여과재의 형상 유지성을 높일 수 있다. 한편, 두께를 1㎜ 이하, 보다 바람직하게는 0.8㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 0.5㎜ 이하인 것에 의해, 본 발명에 관한 적층 일렉트렛 부직포를 에어 필터의 여과재로서 사용할 때의, 여과재의 유닛에 대한 수납성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 적층 일렉트렛 부직포의 두께(㎜)는, JIS L1913:2010 「일반 부직포 시험 방법」의 「6.1 두께(ISO법)」의 「6.1.1 A법」에 준거하여, 이하의 수순에 의해 측정되는 값을 채용하는 것으로 한다.
(1) 직경 10㎜의 가압자를 사용하여, 하중 10㎪로 부직포의 폭 방향 등간격으로 1m당 10점의 두께를 0.01㎜ 단위로 측정한다.
(2) 상기 10점의 평균값의 소수점 이하 셋째자리를 반올림한다.
본 발명의 적층 일렉트렛 부직포는, 단위 면적당 중량당의 세로 방향의 인장 강도가 0.3(N/5㎝)/(g/㎡) 이상인 것이 바람직하다. 단위 면적당 중량당의 세로 방향의 인장 강도를 0.3(N/5㎝)/(g/㎡) 이상, 바람직하게는 0.5(N/5㎝)/(g/㎡) 이상, 더욱 바람직하게는 1(N/5㎝)/(g/㎡) 이상, 특히 바람직하게는 1.5(N/5㎝)/(g/㎡) 이상으로 함으로써, 가공 시에 파단되지 않아, 가공성이 우수한 것으로 할 수 있다. 단위 면적당 중량당의 세로 방향의 인장 강도는, 스펀본드 부직포층을 구성하는 섬유의 방사 속도나 평균 단섬유 직경, 스펀본드 부직포의 열 접착 조건(접착률, 온도 및 선압) 등에 의해 조정할 수 있다. 또한, 여기서 말하는 세로 방향이란 부직포의 길이 방향이다.
또한, 상기 인장 강도의 최고 강력 시의 인장 연신율에 대하여, 바람직하게는 15％ 이상이고, 보다 바람직하게는 20％ 이상이고, 더욱 바람직하게는 30％ 이상인 점에서, 성형 가공 시 등에 파단되지 않고 가공이 가능한 점에서, 가공성이 우수한 것으로 할 수 있다.
본 발명의 적층 일렉트렛 부직포는, 단위 면적당 중량당의 압력 손실이 0.1 내지 0.5(㎩)/(g/㎡)인 것이 바람직하다. 단위 면적당 중량당의 압력 손실이 0.1(㎩)/(g/㎡) 이상, 보다 바람직하게는 0.15(㎩)/(g/㎡) 이상, 더욱 바람직하게는 0.2(㎩)/(g/㎡) 이상인 것에 의해, 단위 면적당 중량당에 포함되는 섬유의 개수가 많거나, 또는 총 표면적이 커지기 때문에, 가공 시에 파단되지 않아, 가공성이 우수한 강도의 적층 일렉트렛 부직포를 얻을 수 있다. 한편, 0.5(㎩)/(g/㎡) 이하, 보다 바람직하게는 0.45(㎩)/(g/㎡) 이하, 더욱 바람직하게는 0.4(㎩)/(g/㎡) 이하로 함으로써, 단위 면적당 중량당에 포함되는 섬유의 개수 또는 총 표면적이 적당해져 압력 손실이 낮은 적층 일렉트렛 부직포를 얻을 수 있다.
본 발명의 적층 일렉트렛 부직포의 적층 구성은, 멜트블로우 부직포층 (M)의 편면에 스펀본드 부직포층 (S)를 1층 적층되어 이루어지는 (SM) 혹은 복수층 적층되어 이루어지는(예를 들어, SSM 등) 적층 일렉트렛 부직포, 멜트블로우 부직포층의 양면에 스펀본드 부직포층을 1층씩 적층되어 이루어지는 (SMS) 혹은 복수층 적층되어 이루어지는(예를 들어, SSMS 등) 적층 일렉트렛 부직포(단, 멜트블로우 부직포층의 편면에 적층되는 스펀본드 부직포층의 적층수와 다른 편면에 적층되는 스펀본드 부직포층의 적층수는 동일해도 되고 달라도 된다)를 들 수 있다. 여기에 있어서, 멜트블로우 부직포층에 적층되는 스펀본드 부직포층의 총 적층 매수가 복수매인 경우에는, 각각의 스펀본드 부직포층은, 동일한 구성을 포함하는 스펀본드 부직포층이어도 되고, 「힌더드 아민계 화합물을 0.1 내지 5질량％ 함유하고 있고, 또한 적층 일렉트렛 부직포의 단위 면적당 중량이 5 내지 80g/㎡의 범위이고, 또한 멜트블로우 부직포층의 함유량이 1 내지 50질량％」라는 조건을 만족시키기만 하면, 그 구성이 서로 달라도 된다. 구성이 서로 다른 스펀본드 부직포층이란, 예를 들어 한쪽의 스펀본드 부직포층과 다른 쪽의 스펀본드 부직포층을 구성하는 섬유의 종류가 다른 경우, 융점이 다른 경우, 단성분, 복합 성분에서 다른 경우, 단면 형상이 다른 경우, 두께, 강도, 압력 손실이 다른 경우, 이것들의 조합 등, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 한, 어떤 상위여도 된다. 그리고 목적에 따라 적절히 선정하여 사용할 수 있다.
[적층 일렉트렛 부직포의 제조 방법]
이어서, 본 발명의 적층 일렉트렛 부직포를 제조하는 방법의 일례를 설명한다.
본 발명의 적층 일렉트렛 부직포는, 스펀본드(S)법과 멜트블로우(M)법에 의해 제조되는 부직포로 구성된다. 본 발명의 적층 일렉트렛 부직포의 제조 방법은, 스펀본드 부직포층과 멜트블로우 부직포층을 적층할 수 있는 방법이라면, 어떤 방법에 따라서도 행할 수 있다. 예를 들어, 멜트블로우법에 의해 형성되는 섬유를, 스펀본드법으로 얻어지는 부직포층 위에 직접 퇴적시켜 멜트블로우 부직포층을 형성한 후, 스펀본드 부직포층과 멜트블로우 부직포층을 융착시키는 방법, 스펀본드 부직포층과 멜트블로우 부직포층을 중첩하고, 가열 가압에 의해 양 부직포층을 융착시키는 방법, 스펀본드 부직포층과 멜트블로우 부직포층을, 핫 멜트 접착제나 용제계 접착제 등의 접착제에 의해 접착하는 방법 등을 채용할 수 있다. 생산성의 관점에서는, 스펀본드 부직포층 위에, 직접 멜트블로우 부직포층을 형성하는 방법이 바람직한 양태이다.
또한, 목적에 따라, 상기와 같이 스펀본드 부직포층 (S)와 멜트블로우 부직포층 (M)을, SM, SMS, SMMS, SSMMS, 혹은 SMSMS 등으로 적층한 구조로 할 수 있다.
본 발명에 관한 스펀본드 부직포층은, 먼저, 용융된 폴리올레핀계 수지를 방사 구금으로부터 장섬유로서 방출하고, 이것을 이젝터에 의해 압축 에어로 흡인 연신한 후, 이동하는 네트 위에 섬유를 포집하여 부직포층화한다.
방사 구금이나 이젝터의 형상으로서는, 원형이나 직사각형 등, 다양한 형상의 것을 채용할 수 있다. 그 중에서도, 압축 에어의 사용량이 비교적 적어 에너지 비용이 우수한 것, 사조끼리의 융착이나 찰과가 일어나기 어렵고, 사조의 개섬도 용이한 점에서, 직사각형 구금과 직사각형 이젝터의 조합이 바람직하게 사용된다.
본 발명에서는, 폴리올레핀계 수지를 압출기에 있어서 용융하고, 계량하여 방사 구금으로 공급하여, 장섬유로서 방출한다. 폴리올레핀계 수지를 용융하여 방사할 때의 방사 온도는, 200 내지 270℃인 것이 바람직하다. 방사 온도를 200℃ 이상, 보다 바람직하게는 210℃ 이상, 더욱 바람직하게는 220℃ 이상으로 함으로써, 혹은 270℃ 이하, 보다 바람직하게는 260℃ 이하, 더욱 바람직하게는 250℃ 이하로 함으로써, 안정된 용융 상태로 하여, 우수한 방사 안정성을 얻을 수 있다.
방출된 장섬유의 사조는, 이어서 냉각된다. 방출된 사조를 냉각하는 방법으로서는, 예를 들어, 냉풍을 강제적으로 사조에 분사하는 방법, 사조 둘레의 분위기 온도에서 자연 냉각하는 방법 및 방사 구금과 이젝터 사이의 거리를 조정하는 방법 등을 들 수 있고, 또는 이들 방법을 조합하는 방법을 채용할 수 있다. 또한, 냉각 조건은, 방사 구금의 단공당의 토출량, 방사 온도 및 분위기 온도 등을 고려하여, 적절히 조정하여 채용할 수 있다.
이어서, 냉각 고화된 사조는, 이젝터로부터 분사되는 압축 에어에 의해 견인되어, 연신된다. 방사 속도는, 3000 내지 6500m/분인 것이 바람직하다. 방사 속도를, 3000 내지 6500m/분, 보다 바람직하게는 3500 내지 6500m/분, 더욱 바람직하게는 4000 내지 6500m/분으로 함으로써, 높은 생산성을 갖게 되고, 또한 섬유를 구성하는 폴리올레핀계 수지의 결정 배향이 정렬되는 방향으로 진행되어, 고강도의 장섬유를 얻을 수 있다. 통상에서는 방사 속도를 높여 가면, 방사성은 악화되어 사상을 안정적으로 생산할 수 없지만, 전술한 바와 같이 특정한 범위의 MFR을 갖는 폴리올레핀계 수지를 사용함으로써, 의도하는 폴리올레핀 섬유를 안정적으로 방사할 수 있다.
계속해서, 얻어진 장섬유를, 이동하는 네트 위에 포집하여, 부직포층을 형성한다. 본 발명에서는, 부직포층에 대하여, 네트 위에서 그 편면으로부터 열 플랫 롤을 맞닿게 하여 가접착시키는 것도 바람직한 양태이다. 이와 같이 함으로써, 네트 위를 반송 중에 부직포층의 표층이 넘겨지거나 불어 흘러내려지거나 하여 옷감의 질이 악화되는 것을 방지하여, 사조를 포집하고 나서 열 접착할 때까지의 반송성을 개선할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 얻어진 부직 섬유 웹의 교점을 열 접착 전에 열 플랫 롤로 가접착하는 것이 에어 필터 용도로서는 바람직한 양태이다.
열 가접착 시의 열 플랫 롤의 표면 온도는, 사용하고 있는 폴리올레핀계 수지의 융점에 대하여 -60 내지 -25℃로 하는 것이 바람직한 양태이다. 열 플랫 롤의 표면 온도를, 폴리올레핀계 수지의 융점에 대하여 -60℃ 이상, 보다 바람직하게는 폴리올레핀계 수지의 융점에 대하여 -55℃ 이상으로 함으로써, 상기한 열 접착 시에 과도한 열 접착을 억제하여, 에어 필터 용도에서의 사용에 적합한 강도와 통기성을 얻을 수 있다. 또한, 열 플랫 롤의 표면 온도를, 폴리올레핀계 수지의 융점에 대하여 -25℃ 이하, 보다 바람직하게는 폴리올레핀계 수지의 융점에 대하여 -30℃ 이하로 함으로써, 부직포 표면이 필름화되는 것을 억제하여, 적당한 통기성을 얻을 수 있다. 또한, 2종 이상의 폴리올레핀계 수지를 블렌드인 경우에 있어서, 2개 이상의 융점이 관측되는 경우는, 각각의 폴리올레핀계 수지의 융점 중에서 가장 낮은 온도에 대하여 상기 범위가 되도록 조정한다.
이어서, 멜트블로우 부직포는, 종래 공지의 방법을 채용할 수 있다. 먼저, 폴리올레핀계 수지를 압출기 내에서 용융하여 구금부에 공급하고, 구금으로부터 압출한 사조에 열풍을 분사하여, 세분화시킨 후, 포집 네트 위에 부직포층을 형성한다. 멜트블로우법에서는, 복잡한 공정을 필요로 하지 않고, 수㎛의 세섬유를 용이하게 얻을 수 있어, 높은 포집 효율을 달성하기 쉽게 할 수 있다.
계속해서, 얻어진 스펀본드 부직포층과 멜트블로우 부직포층을 적층하여, 이것들을 열 접착함으로써, 의도하는 적층 부직포를 얻을 수 있다.
상기한, 열 가접착된 부직포층을 열 접착하는 방법으로서는, 상하 한 쌍의 롤 표면에 각각 조각(요철부)이 실시된 열 엠보스 롤, 한쪽의 롤 표면이 플랫(평활)한 롤과 다른 쪽의 롤 표면에 조각(요철부)이 실시된 롤의 조합을 포함하는 열 엠보스 롤 및 상하 한 쌍의 플랫(평활) 롤의 조합을 포함하는 열 캘린더 롤 등, 각종 롤에 의해 열 접착하는 방법이나, 혼의 초음파 진동에 의해 열 용착시키는 초음파 접착 등의 방법을 들 수 있다. 그 중에서도, 생산성이 우수하고, 부분적인 열접착부에서 강도를 부여하고, 또한 비접착부에서 부직포 특유의 질감이나 촉감을 유지할 수 있는 점에서, 상하 한 쌍의 롤 표면에 각각 조각(요철부)이 실시된 열 엠보스 롤 또는 한쪽의 롤 표면이 플랫(평활)한 롤과 다른 쪽의 롤 표면에 조각(요철부)이 실시된 롤의 조합을 포함하는 열 엠보스 롤을 사용하는 것이 바람직한 양태이다.
열 엠보스 롤의 표면 재질로서는, 충분한 열 접착 효과를 얻고, 또한 한쪽의 엠보스 롤의 조각(요철부)이 다른 쪽의 롤 표면에 전사하는 것을 방지하기 위해, 금속제 롤과 금속제 롤을 쌍으로 하는 것이 바람직한 양태이다.
이러한 열 엠보스 롤에 의한 엠보스 접착 면적률은, 3 내지 30％인 것이 바람직하다. 접착 면적을 3％ 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 5％ 이상으로 하고, 더욱 바람직하게는 8％ 이상으로 함으로써, 부직포로서 실용에 제공할 수 있는 강도를 얻을 수 있다. 한편, 접착 면적을 바람직하게는 30％ 이하로 하고, 보다 바람직하게는 25％ 이하로 하고, 더욱 바람직하게는 20％ 이하로 함으로써, 특히 에어 필터 용도에서의 사용에 적합한 적당한 통기성을 확보할 수 있다. 초음파 접착을 사용하는 경우에도, 접착 면적률은 마찬가지의 범위인 것이 바람직하다.
여기서 말하는 접착 면적이란, 접착부가 적층 부직포 전체에 차지하는 비율의 것을 의미한다. 구체적으로는, 한 쌍의 요철을 갖는 롤에 의해 열 접착하는 경우는, 상측 롤의 볼록부와 하측 롤의 볼록부가 겹쳐서 부직포층에 맞닿는 부분(접착부)의 적층 부직포 전체에 차지하는 비율의 것을 의미한다. 또한, 요철을 갖는 롤과 플랫 롤에 의해 열 접착하는 경우는, 요철을 갖는 롤의 볼록부가 부직포층에 맞닿는 부분(접착부)의 적층 부직포 전체에 차지하는 비율의 것을 의미한다. 또한, 초음파 접착하는 경우는, 초음파 가공에 의해 열 용착시키는 부분(접착부)의 적층 부직포 전체에 차지하는 비율의 것을 의미한다.
열 엠보스 롤이나 초음파 접착에 의한 접착부의 형상으로서는, 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형, 평행사변형, 마름모형, 정육각형 및 정팔각형 등을 사용할 수 있다. 또한 접착부는, 스펀본드 부직포층의 길이 방향(반송 방향)과 폭 방향으로, 각각 일정한 간격으로 균일하게 존재하고 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 스펀본드 부직포층의 강도의 변동을 저감할 수 있다.
열 접착 시의 열 엠보스 롤의 표면 온도는, 사용하고 있는 폴리올레핀계 수지의 융점에 대하여 -50 내지 -15℃로 하는 것이 바람직한 양태이다. 열 롤의 표면 온도를 폴리올레핀계 수지의 융점에 대하여 바람직하게는 -50℃ 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 폴리올레핀계 수지의 융점에 대하여 -45℃ 이상으로 함으로써, 적절하게 열 접착시켜 실용에 제공할 수 있는 강도의 스펀본드 부직포를 얻을 수 있다. 또한, 열 엠보스 롤의 표면 온도를 폴리올레핀계 수지의 융점에 대하여 바람직하게는 -15℃ 이하로 하고, 보다 바람직하게는 폴리올레핀계 수지의 융점에 대하여 -20℃ 이하로 함으로써, 과도한 열 접착을 억제하여, 적층 부직포로서, 특히 에어 필터 용도에서의 사용에 적합한 적당한 통기성·가공성을 얻을 수 있다.
또한, 2종 이상의 폴리올레핀계 수지를 블렌드인 경우에 있어서, 2개 이상의 융점이 관측되는 경우는, 각각의 폴리올레핀계 수지의 융점 중에서 가장 낮은 온도에 대하여 상기 범위가 되도록 조정으로 한다.
열 접착 시의 열 엠보스 롤의 선압은, 10 내지 500N/㎝인 것이 바람직하다. 롤의 선압을 바람직하게는 10N/㎝ 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 50N/㎝ 이상으로 하고, 더욱 바람직하게는 100N/㎝ 이상으로 하고, 특히 바람직하게는 150N/㎝로 함으로써, 적절하게 열 접착시켜 실용에 제공할 수 있는 강도의 적층 부직포를 얻을 수 있다. 한편, 열 엠보스 롤의 선압을 바람직하게는 500N/㎝ 이하로 하고, 보다 바람직하게는 400N/㎝ 이하로 하고, 더욱 바람직하게는 300N/㎝ 이하로 함으로써, 적층 일렉트렛 부직포로서, 특히 에어 필터 용도에서의 사용에 적합한 적당한 통기성·가공성을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 적층 일렉트렛 부직포의 두께를 조정할 것을 목적으로, 상기한 열 엠보스 롤에 의한 열 접착의 전 및/혹은 후에, 상하 한 쌍의 플랫 롤을 포함화는 열 캘린더 롤에 의해 열 접착을 실시할 수 있다. 상하 한 쌍의 플랫 롤이란, 롤의 표면에 요철이 없는 금속제 롤이나 탄성 롤이고, 금속제 롤과 금속제 롤을 한 쌍으로 하거나, 금속제 롤과 탄성 롤을 한 쌍으로 하거나 하여 사용할 수 있다.
또한, 여기서 탄성 롤이란, 금속제 롤과 비교하여 탄성을 갖는 재질로 형성되어 이루어지는 롤이다. 탄성 롤로서는, 페이퍼, 코튼 및 아라미드 페이퍼 등의 소위 페이퍼 롤이나, 우레탄계 수지, 에폭시계 수지, 실리콘계 수지, 폴리에스테르계 수지 및 경질 고무 및 이것들의 혼합물로 형성되어 이루어지는 수지제의 롤 등을 들 수 있다.
적층 일렉트렛 부직포를 제조하는 데 있어서, 대전 방법은 특별히 한정되는 것은 아니고, 코로나 방전법, 하이드로 차지법, 열 일렉트렛법 등이 적합하게 사용된다. 하이드로 차지법에 있어서의 물의 부여 방법으로서는, 부직포 시트에 물을 침지하는 방법, 부직포 시트에 물을 분무하는 방법, 구금 바로 아래의 실 형상으로 물을 분무하는 방법이고, 또는 이들 방법을 적절히 조합해도 된다. 또한 대전 가공은, 부직포의 제조 시에 연속해서 행해도 되고, 일단, 제조한 부직포를 권취하여, 별도 공정에서 가공을 행해도 된다.
[보강재]
본 발명에 관한 보강재는, 플리트 가공한 여과재의 산부의 일부에 접착시킴으로써, 에어 필터 유닛으로의 산 골 접힘 방향의 외력에 대하여, 여과재의 변형을 억제하는 효과가 얻어진다.
보강재의 구성은, 통기성을 갖는 것이라면 임의로 선택할 수 있지만, 그 중에서 사용하는 섬유의 종류나 단위 면적당 중량의 조정에 의해, 원하는 통기성이나 강성에 대한 조정이 용이한 부직포를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 보강재에 사용할 수 있는 부직포로서는, 케미컬본드법, 습식 초지법, 스펀본드법, 멜트블로우법, 스펀레이스법, 에어레이드법 등 공지의 방법을 사용하여 제조할 수 있다. 그 중에서도 보강재로서 높은 강성을 부여하는 것이 용이한 스펀본드법이나 케미컬본드법에 의해 제조한 부직포를 사용하는 것이 바람직하다.
보강재의 단위 면적당 중량으로서는, 강도나 비용 등의 관점에서 100 내지 400g/㎡로 하는 것이 바람직하고, 그 하한은 130g/㎡ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 그 상한은 300g/㎡ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
보강재의 두께로서는, 찢어짐 등에 대한 강도의 확보, 원하는 사이즈로의 커트의 용이 등의 관점에서, 0.3 내지 1.5㎜로 하는 것이 바람직하고, 그 하한은 0.5㎜ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 그 상한은 1.3㎜ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
[플리트 접합체]
본 발명에 관한 플리트 접합체는, 상기한 여과재와 보강재로 구성된다.
본 발명에 관한 플리트 접합체에 있어서, 상기한 여과재는 플리트 접힘 가공된 상태에서 산 골을 갖는 입체 형상을 형성하고 있다. 여기서, 플리트 접힘 가공이란, 상기한 여과 시트 또는 그것과 다른 시트와의 적층체를 일정 방향으로 소정의 점힘 높이로 산 골 형상으로 접어 넣은 것이고, 접어 넣기의 방법으로서는 레시프로식, 로터리식 등의 방법을 사용할 수 있다. 플리트 접힘 가공을 함으로써 필터로서 일정 용적 중에 더 많은 면적의 여과재를 탑재할 수 있어, 공기의 통과에 대한 여과재 관통 풍속이 낮아지고, 압력 손실이 저감되어, 통기 저항이 낮아진, 즉 통기성이 우수한 에어 필터 유닛을 얻을 수 있다. 그리고, 여과재의 면의 어느 것이, 공기 청정기에 탑재 시의 공기의 유입면으로 되고, 한편 반대의 면이 유출면으로 된다.
또한, 플리트 가공에 의해 형성된 복수의 산 골 형상끼리의 간격을 일정하게 유지하기 위해, 인접하는 산 사이에 발생하는 스페이스에, 세퍼레이터를 마련할 수 있다. 용융 수지를 플리트의 산의 능선을 따르도록 선 형상으로 도포하고, 인접하는 수지끼리를 접착 고정하는 비드 접착 등, 공지의 방법을 사용하여, 복수의 산 골 형상으로 플리트 가공된 여과재의 간격을 일정하게 유지시켜도 된다.
또한, 여과재의 두께로서는, 일정한 강도를 갖고, 또한 플리트 접힘 가공을 했을 때 일정 용적에 수용할 수 있는 면적을 증가시키는 관점에서, 0.1 내지 0.75㎜인 것이 바람직하고, 또한 그 하한은 0.2㎜ 이상, 그 상한은 0.65㎜ 이하인 것이 보다 바람직하다.
여과재에 PTFE막 등을 더 적층한 경우에는, 합한 두께로서는, 일정한 강도를 갖고, 또한 플리트 접힘 가공에 의해 얻어지는 여과재에 있어서, 일정 용적에 수용할 수 있는 면적을 증가시키는 관점에서, 0.4 내지 1.9㎜로 하는 것이 바람직하고, 또한 그 하한은 0.5㎜ 이상, 그 상한은 1.75㎜ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 관한 플리트 접합체에 있어서, 상기한 보강재는, 상기한 여과재의 플리트의 산 골 접힘 방향의 단부로부터 7개까지의 산부 중, 2개 이상의 산부를 통해 여과재에 고정되어 있다. 그 결과, 2개 이상의 산부가 보강재에 의해 연결된 상태로 되고, 외력에 대하여 연결된 산부끼리의 간격이 유지된다. 또한, 단부로부터 8개 이상의 산부까지 보강재가 연신되어, 산부의 일부와 보강재가 접착하여, 보강재가 고정되어 있어도 된다. 또한 보강재는 에어 필터의 산 골 접힘 방향의 한쪽의 단부측에 있어도 되지만, 다른 쪽의 단부측에도 존재하고 있어도 된다.
상기한 여과재의 산부와 상기한 보강재를 접착시키는 방법으로서는, 시아노아크릴레이트 모노머나 이소시아네이트계 화합물 등의 수분·습기 경화형 접착제나, 폴리올레핀계 수지나 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 수지 등 열 융착형 접착제 등의 접착제를, 보강재의 표면 및/또는 필터 여과재의 능선 위의 정점부 부근에 도포하여, 양쪽을 접착시키는 방법이나, 보강재에 폴리프로필렌 섬유나 공중합에 의한 저융점 폴리에스테르 등, 열융착성의 재질로 구성한 것을 사용하여, 보강재를 가열하여 저융점부를 용착시켜, 필터 여과재의 정점부에 접착시키는 방법, 초음파에 의한 진동열을 이용하여 보강재 및/또는 여과재의 산부의 접촉부를 용융 접착시키는 방법 등, 공지의 방법으로부터 선택할 수 있다.
또한, 본 발명에 관한 플리트 접합체는, 상기한 여과재와 보강재 사이에 탈취제를 끼워 넣은 것이어도 된다. 이 경우, 상기한 보강재는 탈취제의 탈락을 억제하는 효과를 갖는 것인 것이 바람직하다.
여기서 말하는 탈취제란, 예를 들어 암모니아나 알데히드류 등의 악취를 갖는 가스 성분을 흡착, 반응 등에 의해 제거하는 성질을 갖는 것이다. 그 종류로서는 활성탄, 다공질 실리카 입자, 제올라이트, 세피올라이트 등의 다공질 물질이나, 그것들과 특유의 가스 성분의 반응성을 높이는 약제의 복합체 등을 들 수 있다. 여기서, 특유의 가스 성분과의 반응성을 높이는 약제로서는, 아디프산디히드라지드, 숙신산히드라지드 등의 아민계 약제나, 인산 등의 산계 약제, 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 알칼리계 약제를 들 수 있다. 그 중에서도 활성탄 또는 다공성 실리카 입자는 세공 용적이 크고, 또한 폭넓은 직경의 세공을 갖고 있어 다양한 가스의 제거가 가능하기 때문에, 활성탄, 다공성 실리카 입자 및 그것들과 특유의 가스 성분과의 반응성을 높이는 약제의 복합체로 구성되어 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나를 탈취제로서 사용하는 것이 바람직하다.
상기한 탈취제는, 의 사용량으로서는 합계로 40 내지 500g/㎡의 범위에 있음으로써 공기 중의 가스 성분을 효율적으로 흡착하고, 또한 여과재의 통기성을 저해하지 않기 때문에 바람직하다.
[보강 에어 필터 유닛]
본 발명에 관한 보강 에어 필터 유닛은, 상기한 플리트 접합체가 고정재에 의해 파지되어 이루어진다.
본 발명에 관한 고정재란, 보강 에어 필터 유닛에 있어서는, 산부의 능선의 방향에 수직인 방향으로 존재하고, 여과재의 산부의 능선 방향의 여과재의 단부에 고정되어 있는 고정재를 가리킨다. 고정재는 여과재에 있어서의 대향하는 2개의 측면에 존재하고 있지만, 여과재를 둘러싸는 형이어도 된다. 고정재가 여과재의 외주를 둘러싸는 경우에는, 그 고정재를 프레임체라고 하는 경우가 있다. 고정재를 가짐으로써, 필터 유닛을 소정의 형상으로 유지할 수 있다. 고정재에 사용하는 재료로서는, 부직포, 종이, 우레탄폼 등 수지를 발포한 것 등 공지의 재질을 사용할 수 있다. 고정재용 부재를 필터 여과재의 측면에 접착시키는 방법으로서는, 폴리올레핀계 수지나 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 수지 등 열 융착형 접착제를 고정재용 부재의 표면에 도포하고, 필터 여과재의 측면에 압착, 고화시켜 접착하는 등의 방법을 들 수 있다. 또한, 고정재와 보강재를 동일한 부재로 작성할 수도 있다. 이 경우, 여과재의 측면 및 플리트의 산부와의 접착 방법으로서는, 평판 형상의 보강재에 미리 접힘 홈을 넣어 두고, 또한 재료의 일부를 여과재의 측면에 첩부한 후, 접힘 홈을 경계로 보강재를 꺾어 구부려서, 플리트의 산부에 접착시키는 방법 등을 들 수 있다.
본 발명에 관한 보강 에어 필터 유닛은 에어 필터 용도에 적합하다. 특히 바람직한 양태는, 상기한 보강 에어 필터 유닛이 조립되어 이루어지는, 공기 청정기이다. 이 공기 청정기는, 상기한 보강 에어 필터 유닛이 낮은 압력 손실, 높은 포집 성능인 점에서, 포집 성능을 높게 유지한 채 장시간 계속 사용할 수 있다는 효과를 갖는다.
실시예
이어서, 본 발명의 적층 일렉트렛 부직포에 대하여, 실시예에 기초하여 설명한다. 단, 본 발명은 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 본 명세서에 기재된 취지에 따라 설계 변경하는 것은 모두 본 발명의 기술적 범위에 포함되는 것이다. 또한, 각 물성의 측정에 있어서, 특별한 기재가 없는 것은, 상기한 방법에 기초하여 측정을 행한 것이다.
[측정 방법]
(1) 적층 일렉트렛 부직포의 단위 면적당 중량(g/㎡):
상기한 방법에 기초하여 측정을 행하였다.
(2) 섬유의 평균 단섬유 직경(㎛):
주사형 전자 현미경으로서, 가부시키가이샤 키엔스제 주사형 전자 현미경 「VHX-D500」을 사용하여, 상기한 방법에 기초하여 측정을 행하였다.
(3) 적층 일렉트렛 부직포의 두께(㎜):
두께계(가부시키가이샤 테크로크제 "TECLOCK"(등록 상표) SM-114)를 사용하여, 상기한 방법에 따라 측정했다.
(4) 적층 일렉트렛 부직포의 포집 성능(포집 효율(％), 압력 손실(㎩), QF값(㎩-1)):
적층 일렉트렛 부직포의 폭 방향의 5군데에서, 종×횡=15㎝×15㎝의 측정용 샘플을 채취하고, 각각의 샘플에 대하여, 도 1에 나타내는 포집 효율 측정 장치를 사용하여 포집 효율을 측정했다. 이 도 1의 포집 효율 측정 장치에는, 측정 샘플(M)을 세트하는 샘플 홀더(1)의 상류측에, 더스트 수납 상자(2)를 연결하고, 하류측에 유량계(3), 유량 조정 밸브(4) 및 블로워(5)가 연결되어 있다. 또한, 샘플 홀더(1)에 구비된 파티클 카운터(6)를 사용하여, 전환 콕(7)을 통해, 측정 샘플(M)의 상류측의 더스트 개수와 하류측의 더스트 개수를 각각 측정할 수 있다. 또한, 샘플 홀더(1)는 압력계(8)를 구비하여, 측정 샘플(M)의 상류와 하류에서의 정압차를 읽어낼 수 있다.
포집 효율의 측정에 있어서는, 폴리스티렌 0.309U 10％ 용액(메이커: 나카라이테스크 가부시키가이샤)을 증류수로 200배까지 희석하여, 더스트 수납 상자(2)에 충전한다. 이어서, 측정 샘플(M)을, 샘플 홀더(1)에 세트하고, 풍량을 필터 통과 속도가 6.5m/분이 되도록, 유량 조정 밸브(4)로 조정하여, 더스트 농도를 1만개/(2.83×10-4㎥) 이상 4만개/(2.83×10-4㎥) 이하의 범위(2.83×10-4㎥는 0.01ft3과 동등하다)의 범위에서 안정시키고, 측정 샘플(M)의 상류의 더스트 개수 D 및 하류의 더스트 개수 d를 파티클 카운터(6)(리온 가부시키가이샤제 「KC-01D」)에서 1개의 측정 샘플당 3회 측정하고, JIS K0901:1991 「기체 중의 더스트 시료 포집용 여과재의 형상, 치수 그리고 성능 시험 방법」의 「5.2 포집률 시험」 및 「5.3 압력 손실 시험」에 준거하여, 하기의 계산식을 사용하여, 0.3 내지 0.5㎛의 입자의 포집 효율(％)을 구했다. 3개의 측정 샘플의 평균값을, 최종적인 포집 효율로 했다
포집 효율(％)=〔1-(d/D)〕×100
(단, d는 하류 더스트의 3회 측정 토탈 개수를 나타내고, D는 상류의 더스트의 3회 측정 토탈 개수를 나타낸다.).
고포집의 부직포일수록, 하류 더스트 개수가 적어지기 때문에, 포집 효율의 값은 높아진다. 또한, 압력 손실은, 포집 효율 측정 시의 측정 샘플(M)의 상류와 하류의 정압차를 압력계(8)에서 읽어내어 구했다. 5개의 측정 샘플의 평균값을 최종적인 압력 손실로 했다. 또한, 압력 손실이 25㎩ 이하이고, 또한 하기 식에 따라 산출되는 포집 성능의 지수인 QF값이 0.15㎩-1 이상인 경우에 합격이라고 판정했다
QF값(㎩-1)=-ln(1-포집 효율(％)/100)/압력 손실(㎩).
(5) 적층 일렉트렛 부직포의 단위 면적당 중량당의 인장 강도((N/5㎝)/(g/㎡)):
세로 방향의 인장 강도는, JIS L1913:2010 「일반 부직포 시험 방법」의 「6.3 인장 강도 및 연신율(ISO법)」의 「6.3.1 표준 시」에 준거하여, 이하와 같이 측정되는 값을 채용하는 것으로 한다.
(A) 적층 일렉트렛 부직포로부터 폭 5㎝×30㎝의 시험편을 2장 채취한다.
(B) 시험편을 잡고 간격 20㎝로 인장 시험기에 세트한다.
(C) 인장 속도 10㎝/분으로 인장 시험을 행하여, 샘플이 파단된 때의 강도를 인장 강도(N/5㎝)라고 하고, 3점의 평균값을, 소수점 이하 둘째자리를 반올림하여 산출한다. 여기서 얻어진 인장 강도를 상기 (1)에서 측정한 단위 면적당 중량으로 제산함으로써 단위 면적당 중량당의 부직포의 인장 강도를 산출한다. 또한, 0.3(N/5㎝)/(g/㎡) 이상인 경우에, 인장 강도가 있다고 했다.
(6) 적층 일렉트렛 부직포의 단위 면적당 중량당의 압력 손실((㎩)/(g/㎡)):
상기 (4)에서 측정한 압력 손실을 상기 (1)에서 측정한 단위 면적당 중량으로 제산함으로써 단위 면적당 중량당의 부직포의 압력 손실을 산출하고, 얻어진 값을 소수점 이하 셋째자리를 반올림한다. 또한, 단위 면적당 중량당의 부직포의 압력 손실은, 0.5(㎩)/(g/㎡) 이하인 경우에 합격이라고 판정했다.
(7) 적층 일렉트렛 부직포의 밀도(g/㎤):
상기 (1)에서 측정한 단위 면적당 중량을 상기 (3)에서 측정한 두께로 제산함으로써 부직포의 밀도를 산출한다. 얻어진 값을, 소수점 이하 넷째자리를 반올림하여, 적층 일렉트렛 부직포의 밀도(g/㎤)를 산출했다.
(8) 적층 일렉트렛 부직포의 유연성(가공성):
적층 일렉트렛 부직포의 촉감의 관능 평가로서, 유연성에 대하여, 다음의 기준으로 점수 부여를 행하였다. 이것을 10명이 행하여 그 평균을 부직포 촉감으로서 평가했다. 각각의 점수가 높을수록 유연성이 우수하고, 각종 가공에 있어서의 가공성이 양호하다고 판단하고, 4.0점 이상을 합격이라고 했다.
<유연성(가공성)>
5점: 유연(가공성 양호)
4점: 5점과 3점의 중간
3점: 보통
2점: 3점과 1점의 중간
1점: 단단하다(가공성 불량).
(9) 플리트 성형성(성형 용이):
적층 일렉트렛 부직포를 플리트 가공하여, 성형성을 확인하여 A, B, C의 3단계로 평가했다.
A: 플리트 성형성이 양호하고, 플리트의 산 형상이 예각이다.
B: 플리트 성형은 실시할 수 있지만, 플리트의 산 형상이 환 형상이다.(A와 C의 중간의 평가)
C: 플리트 형상을 유지하지 않는다.
[실시예 1]
(스펀본드 부직포층(하층))
MFR이 200g/10분인 호모 폴리머로 형성되어 이루어지는 폴리프로필렌 수지에 화합물 A로 표시되는 힌더드 아민계 화합물 "치마소브"(등록 상표) 944LD(BASF 재팬 가부시키가이샤제)를 1질량％ 포함하는 폴리올레핀계 수지를, 압출기에서 용융하고, 구멍 직경 φ가 0.30㎜, 구멍 심도가 2㎜인 직사각형 구금으로부터, 방사 온도가 235℃, 단공 토출량이 0.32g/분에서 방출한 사조를, 냉각 고화한 후, 직사각형 이젝터에서 이젝터의 압력을 0.35㎫로 한 압축 에어에 의해 견인, 연신하여, 포집 네트 위에 포집했다. 얻어진 부직 섬유 웹을, 플랫 롤을 사용하여 120℃의 온도에서 열 가접착했다. 얻어진 열 가접착된 부직 웹의 단위 면적당 중량이 7.0g/㎡인 스펀본드 부직포층을 형성했다. 평균 단섬유 직경은 10.1㎛이고, 방사성에 대해서는, 1시간의 방사에 있어서 실 끊김은 보이지 않아 양호했다.
(멜트블로우 부직포층)
이어서, MFR이 1100g/분인 호모 폴리머로 형성되어 이루어지는 폴리프로필렌 수지에 화합물 A로 표시되는 힌더드 아민계 화합물 "치마소브"(등록 상표) 944LD(BASF 재팬 가부시키가이샤제)를 1질량％ 포함하는 폴리올레핀계 수지를, 압출기에서 용융하고, 구멍 직경 φ가 0.25㎜인 구금으로부터, 방사 온도가 260℃, 단공 토출량이 0.10g/분에서 방출했다. 그 후, 에어 온도가 290℃, 에어 압력이 0.10㎫인 조건에서 에어를 사조에 분사하여, 상기한 스펀본드 부직포층 위에 포집하여, 멜트블로우 부직포층을 형성했다. 이때, 동일한 조건에서 포집 네트 위에 별도 채취한 멜트블로우 부직포층의 단위 면적당 중량은 1.0g/㎡이고, 평균 단섬유 직경은 1.5㎛였다.
(스펀본드 부직포층(상층))
또한, 이 멜트블로우 부직포층 위에, 하층의 스펀본드 부직포층을 형성한 조건과 동일 조건에서, 폴리프로필렌 장섬유를 포집시켜, 스펀본드 부직포층을 형성했다. 이로써, 총 단위 면적당 중량 15.0g/㎡의, 스펀본드-멜트블로우-스펀본드(SMS) 적층 섬유 웹을 얻었다.
(적층 부직포)
계속해서, 얻어진 적층 섬유 웹을, 상부 롤에 금속제로 물방울 무늬의 조각이 이루어진 접착 면적률 16％의 엠보스 롤을 사용하고, 하부 롤에 금속제 플랫 롤로 구성되는 상하 한 쌍의 열 엠보스 롤을 사용하여, 선압이 30N/㎝이고, 열 접착 온도가 130℃인 온도에서 열 접착하여, 단위 면적당 중량이 15.0g/㎡인 적층 부직포를 얻었다.
(적층 일렉트렛 부직포)
이 적층 부직포에 대하여, 순수가 공급되는 수조의 수면을 따라 주행시키면서, 그 표면에 슬릿 형상의 흡인 노즐을 맞닿게 하여 물을 흡인함으로써, 섬유 시트 전체면에 물을 침투시키고, 이어서, 물기 제거 후에 100℃의 온도에서 열풍 건조함으로써, 적층 일렉트렛 부직포를 얻었다. 얻어진 적층 일렉트렛 부직포의 각 측정값과 산출값을, 표 1, 표 2에 나타낸다.
(여과재)
얻어진 적층 일렉트렛 부직포를, 폭 238㎜로 슬릿 후, 슬릿 폭과 수직인 방향으로 접힘 높이 30㎜에서 80산분, 연속해서 플리트 접힘 가공을 실시하여, 플리트 형상의 여과재를 얻었다.
(에어 필터 유닛)
플리트 형상의 여과재의 인접하는 플리트 산의 피치가 약 5.0㎜로 되도록, 플리트 산의 능선의 방향과 수직인 방향으로, 폴리에스테르 섬유와 아크릴계 수지가 5:5의 질량 비율로 구성되어 이루어지는 단위 면적당 중량 250g/㎡, 두께 1.1㎜, 폭 32㎜의 케미컬본드 부직포를 고정재로 하여 표면에 폴리올레핀계 열 융착 접착제를 도포하여 첩부하여, 길이 400㎜, 폭 238㎜의 에어 필터 유닛으로 성형했다.
(보강 에어 필터)
얻어진 에어 필터 유닛에 대하여, 보강재로서, 통기도가 12㎤/(㎠·초)인 스펀본드 부직포(도레이 가부시키가이샤제 "악스타"(등록 상표) 「G2260-1SBKO」)를 잘라내어, 길이 7㎜, 폭 130㎜의 것을 4장 준비했다. 에어 필터 유닛의 공기의 상류측 및 하류측 양면 각각의 면, 산 골 접힘 방향의 양 단계 4군데에 있어서, 보강재를 플리트에 의한 산부에 대하여 접착재를 사용하여 접착하여, 보강 에어 필터를 얻었다. 필터 유닛의 플리트 성형성에 대하여, 표 2에 나타낸다.
[실시예 2]
(스펀본드 부직포층(하층)·(상층))
MFR이 200g/10분인 호모 폴리머로 형성되어 이루어지는 폴리프로필렌 수지를 사용하고 있던 곳을 MFR이 800g/10분인 호모 폴리머로 형성되어 이루어지는 폴리프로필렌 수지를 사용하는 것으로 하고, 또한 단공 토출량이 0.32g/분이었던 곳을 0.21g/분으로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 폴리프로필렌 장섬유로 구성되어 이루어지는 스펀본드 부직포층을 형성했다. 형성한 스펀본드 부직포층을 구성하는 장섬유의 특성은, 각 스펀본드 부직포층의 단위 면적당 중량은 7.0g/㎡, 평균 단섬유 직경은 7.2㎛였다. 방사성에 대해서는, 1시간의 방사에 있어서 실 끊김은 보이지 않아 양호했다.
(멜트블로우 부직포층)
에어 압력을 0.10㎫였던 곳을 0.20㎫로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 멜트블로우 부직포층을 형성했다. 형성한 멜트블로우 부직포층을 구성하는 섬유의 특성은, 멜트블로우 부직포층의 단위 면적당 중량은 1.0g/㎡, 평균 단섬유 직경은 1.0㎛였다.
(적층 부직포∼적층 일렉트렛 부직포)
실시예 1과 마찬가지로 하여, 총 단위 면적당 중량 15.0g/㎡의 적층 일렉트렛 부직포를 얻었다. 얻어진 적층 일렉트렛 부직포의 각 측정값과 산출값을, 표 1, 표 2에 나타낸다.
(에어 필터 유닛∼보강 에어 필터)
얻어진 적층 일렉트렛 부직포에 대하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 에어 필터 유닛, 그리고 보강 에어 필터를 얻었다. 필터 유닛의 플리트 성형성에 대하여, 표 2에 나타낸다.
[실시예 3]
(스펀본드 부직포층(하층)·(상층))
MFR이 200g/10분인 호모 폴리머로 형성되어 이루어지는 폴리프로필렌 수지를 사용하고 있던 곳을 MFR이 39g/10분인 호모 폴리머로 형성되어 이루어지는 폴리프로필렌 수지를 사용하는 것으로 하고, 또한 단공 토출량이 0.32g/분이었던 곳을 0.65g/분으로 한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 폴리프로필렌 장섬유로 구성되어 이루어지는 스펀본드 부직포층을 형성했다. 형성한 스펀본드 부직포층을 구성하는 장섬유의 특성은, 각 스펀본드 부직포층의 단위 면적당 중량은 7.0g/㎡, 평균 단섬유 직경은 21.5㎛였다. 방사성에 대해서는, 1시간의 방사에 있어서 실 끊김은 보이지 않아 양호했다.
(멜트블로우 부직포층)
MFR이 1100g/10분인 호모 폴리머로 형성되어 이루어지는 폴리프로필렌 수지를 사용하고 있던 곳을 MFR이 500g/10분인 호모 폴리머로 형성되어 이루어지는 폴리프로필렌 수지를 사용하는 것으로 한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 멜트블로우 부직포층을 형성했다. 형성한 멜트블로우 부직포층을 구성하는 섬유의 특성은, 멜트블로우 부직포층의 단위 면적당 중량은 1.0g/㎡, 평균 단섬유 직경이 4.1㎛였다.
(적층 부직포∼적층 일렉트렛 부직포)
실시예 1과 마찬가지로 하여, 총 단위 면적당 중량 15.0g/㎡의 적층 일렉트렛 부직포를 얻었다. 얻어진 적층 일렉트렛 부직포의 각 측정값과 산출값을, 표 1, 표 2에 나타낸다.
(에어 필터 유닛∼보강 에어 필터)
얻어진 적층 일렉트렛 부직포에 대하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 에어 필터 유닛, 그리고 보강 에어 필터를 얻었다. 필터 유닛의 플리트 성형성에 대하여, 표 2에 나타낸다.
[실시예 4]
(스펀본드 부직포층(하층)·(상층))
MFR이 200g/10분인 호모 폴리머로 형성되어 이루어지는 폴리프로필렌 수지에 힌더드 아민계 화합물 A "치마소브"(등록 상표) 944LD(BASF 재팬 가부시키가이샤제) 1질량％와, 화합물 B로 표시되는 결정 핵제 "Irgaclear"(등록 상표) XT386(BASF 재팬 가부시키가이샤제)을 0.05질량％를 포함하는 폴리올레핀계 수지를, 압출기에서 용융하여, 구멍 직경 φ가 0.30㎜, 구멍 심도가 2㎜인 직사각형 구금으로부터, 방사 온도가 235℃, 단공 토출량이 0.32g/분에서 방출한 사조를, 냉각 고화한 후, 직사각형 이젝터에서 이젝터의 압력을 0.35㎫로 한 압축 에어에 의해 견인, 연신하여, 포집 네트 위에 포집했다. 얻어진 부직 섬유 웹을, 플랫 롤을 사용하여 120℃의 온도에서 열 가접착했다. 형성한 스펀본드 부직포층을 구성하는 장섬유의 특성은, 각 스펀본드 부직포층의 단위 면적당 중량은 7.0g/㎡, 평균 단섬유 직경은 10.0㎛였다. 방사성에 대해서는, 1시간의 방사에 있어서 실 끊김은 보이지 않아 양호했다.
(멜트블로우 부직포층)
MFR이 1100g/10분인 호모 폴리머로 형성되어 이루어지는 폴리프로필렌 수지에 힌더드 아민계 화합물 A "치마소브"(등록 상표) 944LD(BASF 재팬 가부시키가이샤제) 1질량％와, 화합물 B로 표시되는 결정 핵제 "Irgaclear"(등록 상표) XT386(BASF 재팬 가부시키가이샤제)을 0.05질량％를 포함하는 폴리올레핀계 수지를, 압출기에서 용융하여, 구멍 직경 φ가 0.25㎜의 구금으로부터, 방사 온도가 260℃, 단공 토출량이 0.10g/분에서 방출했다. 그 후, 에어 온도가 290℃, 에어 압력이 0.10㎫인 조건에서 에어를 사조에 분사하고, 상기한 스펀본드 부직포층 위에 포집하여, 멜트블로우 부직포층을 형성했다. 이때, 동일한 조건에서 포집 네트 위에 별도 채취한 멜트블로우 부직포층의 단위 면적당 중량은 1.0g/㎡이고, 평균 단섬유 직경은 1.6㎛였다.
(적층 부직포∼적층 일렉트렛 부직포)
실시예 1과 마찬가지로 하여, 총 단위 면적당 중량 15.0g/㎡의 적층 일렉트렛 부직포를 얻었다. 얻어진 적층 일렉트렛 부직포의 각 측정값과 산출값을, 표 1, 표 2에 나타낸다.
(에어 필터 유닛∼보강 에어 필터)
얻어진 적층 일렉트렛 부직포에 대하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 에어 필터 유닛, 그리고 보강 에어 필터를 얻었다. 필터 유닛의 플리트 성형성에 대하여, 표 2에 나타낸다.
[실시예 5]
(스펀본드 부직포층(하층)·(상층))
화합물 B로 표시되는 결정 핵제 "Irgaclear"(등록 상표) XT386(BASF 재팬 가부시키가이샤제)의 첨가량을 0.05질량％로부터 0.005질량％로 변경한 것 이외는, 실시예 4와 마찬가지로 하여 스펀본드 부직포층을 얻었다. 형성한 스펀본드 부직포층을 구성하는 장섬유의 특성은, 각 스펀본드 부직포층의 단위 면적당 중량은 7.0g/㎡, 평균 단섬유 직경은 10.1㎛였다. 방사성에 대해서는, 1시간의 방사에 있어서 실 끊김은 보이지 않아 양호했다.
(멜트블로우 부직포층)
화합물 B로 표시되는 결정 핵제 "Irgaclear"(등록 상표) XT386(BASF 재팬 가부시키가이샤제)의 첨가량을 0.05질량％로부터 0.005질량％로 변경한 것 이외는, 실시예 4와 마찬가지로 하여 멜트블로우 부직포층을 얻었다. 형성한 멜트블로우 부직포층을 구성하는 섬유의 특성은, 멜트블로우 부직포의 단위 면적당 중량은 1.0g/㎡, 평균 단섬유 직경이 1.5㎛였다.
(적층 부직포∼적층 일렉트렛 부직포)
실시예 1과 마찬가지로 하여, 총 단위 면적당 중량 15.0g/㎡의 적층 일렉트렛 부직포를 얻었다. 얻어진 적층 일렉트렛 부직포의 각 측정값과 산출값을, 표 1, 표 2에 나타낸다.
(에어 필터 유닛∼보강 에어 필터)
얻어진 적층 일렉트렛 부직포에 대하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 에어 필터 유닛, 그리고 보강 에어 필터를 얻었다. 필터 유닛의 플리트 성형성에 대하여, 표 2에 나타낸다.
[실시예 6]
(스펀본드 부직포층(하층)·(상층))
화합물 B로 표시되는 결정 핵제 "Irgaclear"(등록 상표) XT386(BASF 재팬 가부시키가이샤제)의 첨가량을 0.05질량％로부터 0.5질량％로 변경한 것 이외는, 실시예 4와 마찬가지로 하여 스펀본드 부직포층을 얻었다. 형성한 각 스펀본드 부직포층의 단위 면적당 중량은 7.0g/㎡, 평균 단섬유 직경은 10.1㎛였다. 방사성에 대해서는, 1시간의 방사에 있어서 실 끊김은 보이지 않아 양호했다.
(멜트블로우 부직포층)
화합물 B로 표시되는 결정 핵제 "Irgaclear"(등록 상표) XT386(BASF 재팬 가부시키가이샤제)의 첨가량을 0.05질량％로부터 0.5질량％로 변경한 것 이외는, 실시예 4와 마찬가지로 하여 멜트블로우 부직포층을 얻었다. 형성한 멜트블로우 부직포층을 구성하는 섬유의 특성은, 멜트블로우 부직포의 단위 면적당 중량은 1.0g/㎡, 평균 단섬유 직경이 1.5㎛였다.
(적층 부직포∼적층 일렉트렛 부직포)
실시예 1과 마찬가지로 하여, 총 단위 면적당 중량 15.0g/㎡의 적층 일렉트렛 부직포를 얻었다. 얻어진 적층 일렉트렛 부직포의 각 측정값과 산출값을, 표 1, 표 2에 나타낸다.
(에어 필터 유닛∼보강 에어 필터)
얻어진 적층 일렉트렛 부직포에 대하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 에어 필터 유닛, 그리고 보강 에어 필터를 얻었다. 필터 유닛의 플리트 성형성에 대하여, 표 2에 나타낸다.
[실시예 7]
(스펀본드 부직포층(하층)·(상층))
MFR이 200g/10분인 호모 폴리머로 형성되어 이루어지는 폴리프로필렌 수지에 화합물 C로 표시되는 힌더드 아민계 화합물 "치마소브"(등록 상표) 2020FDL(BASF 재팬 가부시키가이샤제) 1질량％를 포함하는 폴리올레핀계 수지를, 압출기에서 용융하고, 구멍 직경 φ가 0.30㎜, 구멍 심도가 2㎜인 직사각형 구금으로부터, 방사 온도가 235℃, 단공 토출량이 0.32g/분에서 방출한 사조를, 냉각 고화한 후, 직사각형 이젝터에서 이젝터의 압력을 0.35㎫로 한 압축 에어에 의해 견인, 연신하여, 포집 네트 위에 포집했다. 얻어진 부직 섬유 웹을, 플랫 롤을 사용하여 145℃의 온도에서 열 가접착하고, 얻어진 열 가접착된 부직 웹을, 상부 롤에 금속제로 물방울 무늬의 조각이 이루어진 접착 면적률 16％의 엠보스 롤을 사용하고, 하부 롤에 금속제 플랫 롤로 구성되는 상하 한 쌍의 열 엠보스 롤을 사용하여, 선압이 30N/㎝이고, 열 접착 온도가 145℃인 온도에서 열 접착했다. 형성한 각 스펀본드 부직포층의 단위 면적당 중량은 7.0g/㎡, 평균 단섬유 직경은 10.1㎛였다. 방사성에 대해서는, 1시간의 방사에 있어서 실 끊김은 보이지 않아 양호했다.
(멜트블로우 부직포층)
MFR이 1100g/10분인 호모 폴리머로 형성되어 이루어지는 폴리프로필렌 수지에 힌더드 아민계 화합물 A "치마소브"(등록 상표) 2020FDL(BASF 재팬 가부시키가이샤제) 1질량％를 포함하는 폴리올레핀계 수지를, 압출기에서 용융하고, 구멍 직경 φ가 0.25㎜인 구금으로부터, 방사 온도가 260℃, 단공 토출량이 0.10g/분에서 방출했다. 그 후, 에어 온도가 290℃, 에어 압력이 0.10㎫인 조건에서 에어를 사조에 분사하고, 상기한 스펀본드 부직포층 위에 포집하여, 멜트블로우 부직포층을 형성했다. 이때, 동일한 조건에서 포집 네트 위에 별도 채취한 멜트블로우 부직포층의 단위 면적당 중량은 1.0g/㎡이고, 평균 단섬유 직경은 1.5㎛였다.
(적층 부직포∼적층 일렉트렛 부직포)
실시예 1과 마찬가지로 하여, 총 단위 면적당 중량 15.0g/㎡의 적층 일렉트렛 부직포를 얻었다. 얻어진 적층 일렉트렛 부직포의 각 측정값과 산출값을, 표 1, 표 2에 나타낸다.
(에어 필터 유닛∼보강 에어 필터)
얻어진 적층 일렉트렛 부직포에 대하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 에어 필터 유닛, 그리고 보강 에어 필터를 얻었다. 필터 유닛의 플리트 성형성에 대하여, 표 2에 나타낸다.
[실시예 8]
(스펀본드 부직포층(하층)·(상층))
각 스펀본드 부직포층의 단위 면적당 중량을 7.0g/㎡로부터 28.0g/㎡로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 스펀본드 부직포층을 얻었다.
(멜트블로우 부직포층)
멜트블로우 부직포층의 단위 면적당 중량을 1.0g/㎡로부터 4.0g/㎡로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 멜트블로우 부직포층을 얻었다.
(적층 부직포∼적층 일렉트렛 부직포)
실시예 1과 마찬가지로 하여, 총 단위 면적당 중량 60.0g/㎡의 적층 부직포를 얻었다. 얻어진 적층 일렉트렛 부직포의 각 측정값과 산출값을, 표 3, 표 4에 나타낸다.
(에어 필터 유닛∼보강 에어 필터)
얻어진 적층 일렉트렛 부직포에 대하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 에어 필터 유닛, 그리고 보강 에어 필터를 얻었다. 필터 유닛의 플리트 성형성에 대하여, 표 4에 나타낸다.
[실시예 9]
(스펀본드 부직포층(하층)·(상층))
각 스펀본드 부직포층의 단위 면적당 중량을 7.0g/㎡로부터 4.2g/㎡로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 스펀본드 부직포층을 얻었다.
(멜트블로우 부직포층)
멜트블로우 부직포층의 단위 면적당 중량을 1.0g/㎡로부터 0.6g/㎡로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 멜트블로우 부직포층을 얻었다.
(적층 부직포∼적층 일렉트렛 부직포)
실시예 1과 마찬가지로 하여, 총 단위 면적당 중량 9.0g/㎡의 적층 일렉트렛 부직포를 얻었다. 얻어진 적층 일렉트렛 부직포의 각 측정값과 산출값을, 표 3, 표 4에 나타낸다.
(에어 필터 유닛∼보강 에어 필터)
얻어진 적층 일렉트렛 부직포에 대하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 에어 필터 유닛, 그리고 보강 에어 필터를 얻었다. 필터 유닛의 플리트 성형성에 대하여, 표 4에 나타낸다.
[실시예 10]
(스펀본드 부직포층(하층)·(상층))
각 스펀본드 부직포층의 단위 면적당 중량을 7.0g/㎡로부터 29.5g/㎡로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 스펀본드 부직포층을 얻었다.
(멜트블로우 부직포층)
실시예 1과 동일한 방법으로 멜트블로우 부직포층을 얻었다.
(적층 부직포∼적층 일렉트렛 부직포)
실시예 1과 마찬가지로 하여, 총 단위 면적당 중량 60.0g/㎡의 적층 일렉트렛 부직포를 얻었다. 얻어진 적층 일렉트렛 부직포의 각 측정값과 산출값을, 표 3, 표 4에 나타낸다.
(에어 필터 유닛∼보강 에어 필터)
얻어진 적층 일렉트렛 부직포에 대하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 에어 필터 유닛, 그리고 보강 에어 필터를 얻었다. 필터 유닛의 플리트 성형성에 대하여, 표 4에 나타낸다.
[실시예 11]
(스펀본드 부직포층(하층)·(상층))
각 스펀본드 부직포층의 단위 면적당 중량을 7.0g/㎡로부터 25.5g/㎡로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 스펀본드 부직포층을 얻었다.
(멜트블로우 부직포층)
멜트블로우 부직포층의 단위 면적당 중량을 1.0g/㎡로부터 9.0g/㎡로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 멜트블로우 부직포층을 얻었다.
(적층 부직포∼적층 일렉트렛 부직포)
실시예 1과 마찬가지로 하여, 총 단위 면적당 중량 60.0g/㎡의 적층 일렉트렛 부직포를 얻었다. 얻어진 적층 일렉트렛 부직포의 각 측정값과 산출값을, 표 3, 표 4에 나타낸다.
(에어 필터 유닛∼보강 에어 필터)
얻어진 적층 일렉트렛 부직포에 대하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 에어 필터 유닛, 그리고 보강 에어 필터를 얻었다. 필터 유닛의 플리트 성형성에 대하여, 표 4에 나타낸다.
[실시예 12]
(스펀본드 부직포층(하층))
스펀본드 부직포층의 단위 면적당 중량을 7.0g/㎡로부터 14.0g/㎡로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 스펀본드 부직포층을 얻었다. 평균 단섬유 직경은 10.1㎛이고, 방사성에 대해서는, 1시간의 방사에 있어서 실 끊김은 보이지 않아 양호했다.
(멜트블로우 부직포층)
이어서, MFR이 1100g/분인 호모 폴리머로 형성되어 이루어지는 폴리프로필렌 수지에 화합물 A로 표시되는 힌더드 아민계 화합물 "치마소브"(등록 상표) 944LD(BASF 재팬 가부시키가이샤제)를 1질량％ 포함하는 폴리올레핀계 수지를, 압출기에서 용융하고, 구멍 직경 φ가 0.25㎜의 구금으로부터, 방사 온도가 260℃, 단공 토출량이 0.10g/분에서 방출했다. 그 후, 에어 온도가 290℃, 에어 압력이 0.10㎫인 조건에서 에어를 사조에 분사하고, 상기한 스펀본드 부직포층 위에 포집하여, 멜트블로우 부직포층을 형성했다. 이때, 동일한 조건에서 포집 네트 위에 별도 채취한 멜트블로우 부직포층의 단위 면적당 중량은 1.0g/㎡이고, 평균 단섬유 직경은 1.5㎛였다. 이로써, 스펀본드-멜트블로우(SM) 적층 섬유 웹을 얻었다.
(적층 부직포∼적층 일렉트렛 부직포)
실시예 1과 마찬가지로 하여, 총 단위 면적당 중량 15.0g/㎡의 적층 일렉트렛 부직포를 얻었다. 얻어진 적층 일렉트렛 부직포의 각 측정값과 산출값을, 표 3, 표 4에 나타낸다.
(에어 필터 유닛∼보강 에어 필터)
얻어진 적층 일렉트렛 부직포에 대하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 에어 필터 유닛, 그리고 보강 에어 필터를 얻었다. 필터 유닛의 플리트 성형성에 대하여, 표 4에 나타낸다.
[실시예 13]
(스펀본드 부직포층(하층))
실시예 1과 마찬가지로 하여, 스펀본드 부직포층(하층)을 얻었다. 얻어진 스펀본드 부직포층의 단위 면적당 중량은 7.0g/㎡, 평균 단섬유 직경은 10.1㎛였다. 방사성에 대해서는, 1시간의 방사에 있어서 실 끊김은 보이지 않아 양호했다.
(멜트블로우 부직포층)
실시예 1과 마찬가지로 하여, 멜트블로우 부직포층을 얻었다. 얻어진 멜트블로우 부직포층의 단위 면적당 중량은 1.0g/㎡, 평균 단섬유 직경은 1.5㎛였다.
(스펀본드 부직포층(상층))
이 멜트블로우 부직포층 위에, MFR이 100g/10분인 호모 폴리머로 형성되어 이루어지는 폴리프로필렌 수지에 화합물 A로 표시되는 힌더드 아민계 화합물 "치마소브"(등록 상표) 944LD(BASF 재팬 가부시키가이샤제)를 1질량％ 포함하는 폴리올레핀계 수지를, 압출기에서 용융하고, 구멍 직경 φ가 0.30㎜, 구멍 심도가 2㎜인 직사각형 구금으로부터, 방사 온도가 235℃, 단공 토출량이 0.65g/분에서 방출한 사조를, 냉각 고화한 후, 직사각형 이젝터에서 이젝터의 압력을 0.50㎫로 한 압축 에어에 의해 견인, 연신하여, 포집 네트 위에 포집했다. 얻어진 부직 섬유 웹을, 플랫 롤을 사용하여 120℃의 온도에서 열 가접착했다. 얻어진 열 가접착된 부직 웹의 단위 면적당 중량이 7.0g/㎡인 스펀본드 부직포층을 형성했다. 평균 단섬유 직경은 15.3㎛이고, 방사성에 대해서는, 1시간의 방사에 있어서 실 끊김은 보이지 않아 양호했다. 이로써, 스펀본드-멜트블로우-스펀본드(SMS) 적층 섬유 웹을 얻었다.
(적층 부직포∼적층 일렉트렛 부직포)
실시예 1과 마찬가지로 하여, 총 단위 면적당 중량 15.0g/㎡의 적층 일렉트렛 부직포를 얻었다. 얻어진 적층 일렉트렛 부직포의 각 측정값과 산출값을, 표 3, 표 4에 나타낸다.
(에어 필터 유닛∼보강 에어 필터)
얻어진 적층 일렉트렛 부직포에 대하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 에어 필터 유닛, 그리고 보강 에어 필터를 얻었다. 필터 유닛의 플리트 성형성에 대하여, 표 4에 나타낸다.
[비교예 1]
MFR이 800g/분의 호모 폴리머로 형성되어 이루어지는 폴리프로필렌 수지를 압출기에서 용융하고, 구멍 직경 φ가 0.25㎜인 구금으로부터, 방사 온도가 260℃, 단공 토출량이 0.10g/분에서 방출했다. 그 후, 에어 온도가 290℃, 에어 압력이 0.10㎫인 조건에서 에어를 사조에 분사하고, 상기한 열융착성 부직포층 위에 포집하여, 멜트블로우 부직포를 형성했다. 부직포의 단위 면적당 중량은 15g/㎡이고, 평균 단섬유 직경은 4.0㎛였다.
이 부직포에 대하여 일렉트렛화 처리를 행하여, 일렉트렛 멜트블로우 부직포를 얻었다. 일렉트렛 멜트블로우 부직포의 각 측정값과 산출값을, 표 5, 표 6에 나타낸다.
얻어진 부직포는, 포집 효율은 매우 우수하지만, 인장 강력이 뒤떨어져, 압력 손실은 높고, 에어 필터 용도로 사용할 수 있는 범위에는 이르지 않았다.
얻어진 일렉트렛 멜트블로우 부직포에 대하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 에어 필터 유닛을 얻었다. 필터 유닛의 플리트 성형성에 대하여, 표 6에 나타낸다.
[비교예 2]
(스펀본드 부직포층(하층)·(상층))
각 스펀본드 부직포층의 힌더드 아민계 화합물 A "치마소브"(등록 상표) 944LD(BASF 재팬 가부시키가이샤제)의 첨가량을 1질량％로부터 0.09질량％로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 스펀본드 부직포층을 얻었다.
(멜트블로우 부직포층)
멜트블로우 부직포층의 힌더드 아민계 화합물 A "치마소브"(등록 상표) 944LD(BASF 재팬 가부시키가이샤제)의 첨가량을 1질량％로부터 0.09질량％로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 멜트블로우 부직포층을 얻었다.
(적층 부직포∼적층 일렉트렛 부직포)
실시예 1과 마찬가지로 하여, 총 단위 면적당 중량 15.0g/㎡의 적층 일렉트렛 부직포를 얻었다. 얻어진 적층 일렉트렛 부직포의 각 측정값과 산출값을, 표 5, 표 6에 나타낸다.
얻어진 부직포는, 포집 효율이 낮아, 에어 필터 용도로 사용할 수 있는 범위에는 이르지 않았다.
(에어 필터 유닛)
얻어진 적층 일렉트렛 부직포에 대하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 에어 필터 유닛을 얻었다. 필터 유닛의 플리트 성형성에 대하여, 표 6에 나타낸다.
[비교예 3]
(스펀본드 부직포층(하층)·(상층))
MFR이 200g/10분인 호모 폴리머로 형성되어 이루어지는 폴리프로필렌 수지를 사용하고 있던 곳을 MFR이 30g/10분인 호모 폴리머로 형성되어 이루어지는 폴리프로필렌 수지를 사용하는 것으로 하고, 또한 단공 토출량이 0.32g/분이었던 곳을 0.70g/분으로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 폴리프로필렌 장섬유로 구성되어 이루어지는 스펀본드 부직포층을 형성했다. 형성한 스펀본드 부직포층을 구성하는 장섬유의 특성은, 각 스펀본드 부직포층의 단위 면적당 중량은 7.0g/㎡, 평균 단섬유 직경은 22.5㎛였다. 방사성에 대해서는, 1시간의 방사에 있어서 실 끊김은 보이지 않아 양호했다.
(멜트블로우 부직포층)
실시예 1과 마찬가지로 하여, 멜트블로우 부직포층을 얻었다. 얻어진 멜트블로우 부직포층의 단위 면적당 중량은 1.0g/㎡, 평균 단섬유 직경은 1.5㎛였다.
(적층 부직포∼적층 일렉트렛 부직포)
실시예 1과 마찬가지로 하여, 총 단위 면적당 중량 15.0g/㎡의 적층 일렉트렛 부직포를 얻었다. 얻어진 적층 일렉트렛 부직포의 각 측정값과 산출값을, 표 5, 표 6에 나타낸다.
얻어진 부직포는, 포집 효율이 낮아, 에어 필터 용도로 사용할 수 있는 범위에는 이르지 않았다.
(에어 필터 유닛)
얻어진 적층 일렉트렛 부직포에 대하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 에어 필터 유닛을 얻었다. 필터 유닛의 플리트 성형성에 대하여, 표 6에 나타낸다.
[비교예 4]
(스펀본드 부직포층(하층)·(상층))
실시예 1과 동일한 방법으로 스펀본드 부직포층을 얻었다.
(멜트블로우 부직포층)
MFR이 1100g/분인 호모 폴리머로 형성되어 이루어지는 폴리프로필렌 수지에 화합물 A로 표시되는 힌더드 아민계 화합물 "치마소브"(등록 상표) 944LD(BASF 재팬 가부시키가이샤제)를 1질량％ 포함하는 폴리올레핀계 수지를, 압출기에서 용융하고, 구멍 직경 φ가 0.25㎜인 구금으로부터, 방사 온도가 260℃, 단공 토출량이 0.10g/분에서 방출했다. 그 후, 에어 온도가 290℃, 에어 압력이 0.10㎫인 조건에서 에어를 사조에 분사함으로써, 단위 면적당 중량 15.0g/㎡, 평균 단섬유 직경 1.5㎛의 멜트블로우 부직포를 제작하고, 이것을 멜트블로우 부직포층으로 하여 상기한 스펀본드 부직포층(하층) 위에 적층했다.
(적층 부직포∼적층 일렉트렛 부직포)
실시예 1과 마찬가지로 하여, 총 단위 면적당 중량 29.0g/㎡의 적층 일렉트렛 부직포를 얻었다. 얻어진 적층 일렉트렛 부직포의 각 측정값과 산출값을, 표 5, 표 6에 나타낸다.
얻어진 적층 일렉트렛 부직포는, 실시예 1의 적층 일렉트렛 부직포에 비해, 멜트블로우 부직포층의 단위 면적당 중량이 1.0g/㎡로부터 15.0g/㎡로 바뀐 것에 상당하는 것이지만, 멜트블로우 부직포층의 함유량이 51.7％로 높아진 것에 의해, 압력 손실이 높고, 유연성도 낮은 것으로 되었다.
(에어 필터 유닛)
얻어진 적층 일렉트렛 부직포에 대하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 에어 필터 유닛을 얻었다. 필터 유닛의 플리트 성형성에 대하여, 표 6에 나타낸다. 상기한 바와 같이, 유연성이 낮은 것이었기 때문에, 플리트의 산 형상이 환 형상으로 되어, 구조적인 원인에 의한 압력 손실이 상승한 데다가, 가공성이 만족스러운 것은 얻어지지 않았다.
[비교예 5]
(스펀본드 부직포층(하층)·(상층))
각 스펀본드 부직포층의 단위 면적당 중량을 15.0g/㎡로부터 38.5g/㎡로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 스펀본드 부직포층을 얻었다.
(멜트블로우 부직포층)
멜트블로우 부직포층의 단위 면적당 중량을 1.0g/㎡로부터 5.5g/㎡로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 멜트블로우 부직포층을 얻었다.
(적층 부직포∼적층 일렉트렛 부직포)
실시예 1과 마찬가지로 하여, 총 단위 면적당 중량 82.5g/㎡의 적층 일렉트렛 부직포를 얻었다. 얻어진 적층 일렉트렛 부직포의 각 측정값과 산출값을, 표 5, 표 6에 나타낸다.
얻어진 부직포는, 압력 손실이 높고, 유연성도 낮은 것이었다.
(에어 필터 유닛)
얻어진 적층 일렉트렛 부직포에 대하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 에어 필터 유닛을 얻었다. 필터 유닛의 플리트 성형성에 대하여, 표 6에 나타낸다. 상기한 바와 같이, 유연성이 낮은 것이었기 때문에, 플리트의 산 형상이 환 형상으로 되고, 구조적인 원인에 의한 압력 손실이 상승한 데다가, 가공성이 만족스러운 것은 얻어지지 않았다.
본 발명에 의해, 압력 손실이 낮고, 높은 포집 성능을 나타내는 고성능 적층 일렉트렛 부직포가 얻어지고, 이 적층 일렉트렛 부직포는 여과재로서 에어 필터 유닛에 바람직하게 사용할 수 있지만, 그 응용 범위는 이것들에 한정되는 것은 아니다.
1: 샘플 홀더
2: 더스트 수납 상자
3: 유량계
4: 유량 조정 밸브
5: 블로워
6: 파티클 카운터
7: 전환 콕
8: 압력계
M: 측정 샘플
2: 더스트 수납 상자
3: 유량계
4: 유량 조정 밸브
5: 블로워
6: 파티클 카운터
7: 전환 콕
8: 압력계
M: 측정 샘플
Claims (13)
- 폴리올레핀계 수지 (A)로 형성되어 이루어지는 섬유로 구성되는 스펀본드 부직포층과, 폴리올레핀계 수지 (B)로 형성되어 이루어지는 섬유로 구성되는 멜트블로우 부직포층이 적층되어 이루어지는, 적층 일렉트렛 부직포이며, 상기 적층 일렉트렛 부직포는, 힌더드 아민계 화합물을 0.1 내지 5질량％ 함유하고, 상기 적층 일렉트렛 부직포의 단위 면적당 중량이 5 내지 80g/㎡이고, 또한 상기 멜트블로우 부직포층의 함유량이 상기 적층 일렉트렛 부직포의 질량에 대하여, 1 내지 50질량％인, 적층 일렉트렛 부직포.
- 상기 적층 일렉트렛 부직포의 단위 면적당 중량이 5 내지 60g/㎡이고, 또한 상기 멜트블로우 부직포층의 함유량이 상기 적층 일렉트렛 부직포의 질량에 대하여, 1 내지 15질량％인, 적층 일렉트렛 부직포.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적층 일렉트렛 부직포가 결정 핵제를 함유하는, 적층 일렉트렛 부직포.
- 제3항에 있어서, 상기 적층 일렉트렛 부직포에 대하여, 상기 결정 핵제가 0.001 내지 1질량％ 함유되어 이루어지는, 적층 일렉트렛 부직포.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스펀본드 부직포층을 구성하는 섬유의 평균 단섬유 직경이 6.5 내지 22㎛인, 적층 일렉트렛 부직포.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 힌더드 아민계 화합물이 하기 일반식 (1)로 표시되는 화합물인, 적층 일렉트렛 부직포.
(여기서, R1 내지 R3은 수소 또는 탄소 원자수 1 내지 2의 알킬기, R4는 수소 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기이다) - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리올레핀계 수지 (A)로 형성되어 이루어지는 섬유의 멜트 플로 레이트(MFR)가 32 내지 850g/10분인, 적층 일렉트렛 부직포.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리올레핀계 수지 (A)와 상기 폴리올레핀계 수지 (B)의 MFR의 비(MFRB/MFRA)가 1 내지 13인, 적층 일렉트렛 부직포.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적층 일렉트렛 부직포의 두께가 0.05 내지 1㎜인, 적층 일렉트렛 부직포.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 단위 면적당 중량당의 세로 방향의 인장 강도가 0.3(N/5㎝)/(g/㎡) 이상인, 적층 일렉트렛 부직포.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 단위 면적당 중량당의 압력 손실이 0.1 내지 0.5(㎩)/(g/㎡)인, 적층 일렉트렛 부직포.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 적층 일렉트렛 부직포를 여과재로 하고, 해당 여과재와 보강재로 형성되어 이루어지는 플리트 접합체가 고정재에 의해 파지되어 이루어지는, 에어 필터 유닛.
- 제12항에 기재된 에어 필터가 조립되어 이루어지는, 공기 청정기.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020010612 | 2020-01-27 | ||
| JPJP-P-2020-010612 | 2020-01-27 | ||
| PCT/JP2021/001409 WO2021153296A1 (ja) | 2020-01-27 | 2021-01-18 | 積層エレクトレット不織布ならびにこれを用いてなるエアフィルターユニット、空気清浄機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220124188A true KR20220124188A (ko) | 2022-09-13 |
Family
ID=77078343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020227024089A KR20220124188A (ko) | 2020-01-27 | 2021-01-18 | 적층 일렉트렛 부직포, 그리고 이것을 사용하여 이루어지는 에어 필터 유닛, 공기 청정기 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPWO2021153296A1 (ko) |
| KR (1) | KR20220124188A (ko) |
| CN (1) | CN114981494A (ko) |
| TW (1) | TW202146730A (ko) |
| WO (1) | WO2021153296A1 (ko) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7226655B1 (ja) * | 2021-07-02 | 2023-02-21 | 東レ株式会社 | エレクトレット繊維シートおよび積層シート、エアフィルター、エレクトレット繊維シートの製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011004696A1 (ja) | 2009-07-08 | 2011-01-13 | チッソ株式会社 | 積層エレクトレット不織布を用いたエアーフィルター材 |
| JP2019151962A (ja) | 2018-02-28 | 2019-09-12 | 東レ株式会社 | 積層不織布およびフィルター材 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5205650B2 (ja) * | 2008-05-15 | 2013-06-05 | クラレクラフレックス株式会社 | 積層体およびその製造方法 |
| JP5022987B2 (ja) * | 2008-05-16 | 2012-09-12 | 東レ株式会社 | スパンボンド不織布およびそれを用いたエアフィルター |
| HUE031927T2 (en) * | 2010-08-23 | 2017-08-28 | Fiberweb Holdings Ltd | Non-woven fabrics and fibers with electret properties, a process for their production and use |
| JP2018095973A (ja) * | 2016-12-08 | 2018-06-21 | 東レ株式会社 | メルトブロー不織布 |
| JP7167432B2 (ja) * | 2017-11-27 | 2022-11-09 | 東レ株式会社 | エレクトレット繊維シートおよびその製造方法 |
| JP7154780B2 (ja) * | 2018-03-09 | 2022-10-18 | 日本バイリーン株式会社 | 積層帯電濾材 |
| JPWO2020022260A1 (ja) * | 2018-07-27 | 2021-08-05 | 東レ株式会社 | スパンボンド不織布、および、スパンボンド不織布から構成されるエアフィルター |
-
2021
- 2021-01-18 JP JP2021503074A patent/JPWO2021153296A1/ja active Pending
- 2021-01-18 KR KR1020227024089A patent/KR20220124188A/ko active Search and Examination
- 2021-01-18 CN CN202180009679.9A patent/CN114981494A/zh active Pending
- 2021-01-18 WO PCT/JP2021/001409 patent/WO2021153296A1/ja active Application Filing
- 2021-01-25 TW TW110102631A patent/TW202146730A/zh unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011004696A1 (ja) | 2009-07-08 | 2011-01-13 | チッソ株式会社 | 積層エレクトレット不織布を用いたエアーフィルター材 |
| JP2019151962A (ja) | 2018-02-28 | 2019-09-12 | 東レ株式会社 | 積層不織布およびフィルター材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPWO2021153296A1 (ko) | 2021-08-05 |
| WO2021153296A1 (ja) | 2021-08-05 |
| CN114981494A (zh) | 2022-08-30 |
| TW202146730A (zh) | 2021-12-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10335728B2 (en) | Filter medium for air filter, filter pack, and air filter unit | |
| EP3553214B1 (en) | Electret fiber sheet | |
| US8900351B2 (en) | Filter medium and method of manufacturing the same and filter unit | |
| AU2010310183B2 (en) | Vacuum cleaner filter bag | |
| JP6730677B2 (ja) | 積層不織布シート | |
| KR20160127058A (ko) | 리본 및 스트랜드의 중합체 네팅을 포함하는 여과 매체 | |
| JP5205650B2 (ja) | 積層体およびその製造方法 | |
| ES2857816T3 (es) | Bolsa de filtro de aspiradora con resistencia de cordón de soldadura mejorada | |
| US11975281B2 (en) | Spun-bonded nonwoven fabric and air filter constituted from spun-bonded nonwoven fabric | |
| JP2015183327A (ja) | メルトブロー不織布および複合濾材 | |
| US20200108339A1 (en) | Charged filter medium and method of producing charged filter medium | |
| KR20220124188A (ko) | 적층 일렉트렛 부직포, 그리고 이것을 사용하여 이루어지는 에어 필터 유닛, 공기 청정기 | |
| JP7167432B2 (ja) | エレクトレット繊維シートおよびその製造方法 | |
| JP2021115521A (ja) | 補強エアフィルターユニットおよび空気清浄機 | |
| JP2020196974A (ja) | メルトブロー不織布製造用口金ならびにメルトブロー不織布の製造装置および製造方法 | |
| JP7147329B2 (ja) | 積層不織布およびフィルター材 | |
| JP7154780B2 (ja) | 積層帯電濾材 | |
| WO2024135486A1 (ja) | スパンボンド不織布、フィルター濾材、ならびに、エアフィルター | |
| JP2017070900A (ja) | 補強エアフィルターユニット | |
| KR20230113648A (ko) | 위생 마스크용 시트 | |
| JP2005279555A (ja) | エアフィルタ濾材、その使用方法、およびそれを用いたエアフィルタユニット | |
| WO2023056562A1 (en) | Disposable, compostable surgical/medical masks and methods of production therefor | |
| JP2022077933A (ja) | フィルター及びマスク |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination |