JP2018095974A

JP2018095974A - エレクトレット繊維シートおよびエアフィルター濾材

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Publication number: JP2018095974A
Application number: JP2016238295A
Authority: JP
Inventors: 智雄稲葉; Tomoo Inaba; 裕二井山; Yuji Iyama; 拓史小林; Takushi Kobayashi
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2016-12-08
Filing date: 2016-12-08
Publication date: 2018-06-21

Abstract

【課題】本発明は、エアフィルター濾材に好適に用いられる、高い塵埃捕集特性を有するエレクトレット繊維シートを提供する。【解決手段】本発明の耐熱性エレクトレット繊維シートは、主として非導電性繊維を含んでなるエレクトレット繊維シートであって、前記の非導電性繊維に、特定の一般式で表されるアミド化合物が０．００５〜１．０質量％含有されてなるエレクトレット繊維シートである。【選択図】なし

Description

本発明は、エアフィルター濾材として好適に用いられる、高い塵埃捕集特性を有するエレクトレット繊維シートに関するものである。

従来から、気体中の花粉や塵等を除去するためにエアフィルターが使用されており、そのエアフィルターの濾材として不織布が多く用いられている。中でも、不織布の製造法の一つであるメルトブロー法は、エアフィルター製品の濾材や電池セパレータ等々の製造に幅広く使用されている。メルトブロー法は、一般に、紡糸口金から押し出された熱可塑性ポリマーを、熱風噴射することにより繊維状に細化し、得られた繊維の自己融着特性を利用して繊維ウェブとして形成せしめる方法である。このメルトブロー法は、スパンボンド法等の他の不織布の製造法に比べて、複雑な工程を必要とせず、また数１０μｍから数μｍ以下の細い繊維が容易に得られるという利点を有するものである。

エアフィルターに要求される性能は、ミクロなダストを多く捕集できる高捕集効率、および、エアフィルター内部を気体が通過する際に抵抗が少ない低圧力損失である。上記の高い捕集効率を有する濾材を得るためには、不織布を構成する単繊維が細繊度であることが適しているが、その一方で、単繊維を細繊度化するとその不織布が潰れやすくなり、繊維密度が増加することにより圧力損失が高くなるという課題がある。

また、圧力損失が低い濾材を得るためには、不織布を構成する単繊維が太繊度であることが適しているが、その一方で、単繊維を太繊度化すると不織布内の繊維表面積が減少してしまい、捕集効率が低下するという課題がある。このように、エアフィルターの濾材に要求される高捕集効率を有することと、低圧力損失を有することは相反する関係にある。

上記の課題を解決する方法として、不織布をエレクトレット化し、物理的作用に加えて静電気的作用を利用することにより、高捕集効率かつ低圧力損失を同時に満足させる試みがなされている。

例えば、アース電極上に不織布を接触させた状態で、このアース電極と不織布を共に移動させながら、非接触型印加電極で高圧印加を行なって連続的にエレクトレット化するエレクトレット繊維シートの製造方法が提案されている（特許文献１参照。）。その他に、水を繊維に接触させて帯電させる方法として、繊維シートに対して水の噴流もしくは水滴流を不織布内部まで水が浸透するのに十分な圧力で噴霧させてエレクトレット化し、正極性と負極性の電荷を均一に混在させる方法（特許文献２参照。）や、繊維シートをスリット状のノズル上を通過させ、ノズルで水を吸引することにより繊維シートに水を浸透させて、正極性と負極性の電荷を均一に混在させる方法（特許文献３参照。）のような、いわゆるハイドロチャージ法が提案されている。

特開昭６１−２８９１７７号公報米国特許第６１１９６９１号明細書特開２００３−３３６７号公報

前記の特許文献１〜３に記載の提案の方法のように、繊維シートをエレクトレット化することにより捕集性能はある程度向上させることはできるものの、例えば、フィルターとして使用する際においては、更なる捕集性能の向上が求められている。

そこで本発明の目的は、従来のエレクトレット技術の課題に鑑み、より高い塵埃捕集特性を有するエレクトレット繊維シートを提供することにある。

本発明は、上記の課題を解決せんとするものであって、本発明のエレクトレット繊維シートは、主として非導電性繊維を含んでなるエレクトレット繊維シートであって、前記の非導電性繊維に、下記一般式（ａ）で表される化合物（アミド化合物）が０．００５〜１．０質量％含有されてなることを特徴とするエレクトレット繊維シートである。

（一般式（ａ）中、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３は、それぞれ独立して、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数３〜２０のアルケニル基、炭素数５〜１２のシクロアルキル基、炭素数５〜９のシクロアルケニル基、または炭素数６〜１０のアリール基を表す。）。

本発明のエレクトレット繊維シートの好ましい態様によれば、前記の非導電性繊維はポリプロピレン系樹脂からなる繊維である。

本発明のエレクトレット繊維シートの好ましい態様によれば、前記のエレクトレット繊維シートはメルトブロー不織布からなるエレクトレット繊維シートである。

本発明においては、前記のエレクトレット繊維シートを用いて、エアフィルター濾材を製造することができる。

本発明によれば、高い塵埃捕集特性を有するエレクトレット繊維シートが得られる。本発明のエレクトレット繊維シートを使用することにより、低圧力損失でより高い捕集効率を有するエアフィルター濾材が得られる。

図１は、捕集効率および圧力損失の測定装置を説明するための概略側面図である。

本発明のエレクトレット繊維シートは、主として非導電性繊維を含んでなるエレクトレット繊維シートであって、前記の非導電性繊維に、下記一般式（ａ）で表される化合物（アミド化合物）が０．００５〜１．０質量％含有されてなるエレクトレット繊維シートである。

（一般式（ａ）中、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３は、それぞれ独立して炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数３〜２０のアルケニル基、炭素数５〜１２のシクロアルキル基、炭素数５〜９のシクロアルケニル基、または炭素数６〜１０のアリール基を表す。）。

本発明のエレクトレット繊維シートは、主として非導電性繊維を含んでなるエレクトレット繊維シートである。繊維シートとして、例えば、合成繊維製の織物、編物および不織布などを挙げることができる。特に、エアフィルター用の場合には、合成繊維からなる不織布が好ましく用いられる。

本発明のエレクトレット繊維シートは、メルトブロー不織布からなることが好ましい態様である。メルトブロー不織布からなることにより、複雑な工程を必要とせず、数μｍ以下の細繊維を容易に得ることができ、濾材として高い塵埃捕集特性を達成しやすくすることができる。

本発明において、非導電性とは、体積抵抗率が１０^１２・Ω・ｃｍ以上であることをいい、１０^１４・Ω・ｃｍ以上であることが好ましい態様である。

本発明において、主として非導電性繊維を含んでなるエレクトレット繊維シートとは、エレクトレット繊維シート中に９０質量％以上の非導電性繊維を含むことを指す。非導電性繊の割合は、好ましくは９５質量％以上であり、より好ましくは９７質量％以上である。エレクトレット繊維シート中に非導電性繊維が９０質量％未満では、十分なエレクトレット性能が得られない。

本発明に用いられる非導電性繊維を構成する繊維材料としては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートおよびポリ乳酸等のポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、フッ素系樹脂、ポリスチレンエラストマー、ポリオレフィンエラストマー、ポリエステルエラストマー、ポリアミドエラストマーおよびポリウレタンエラストマー等のエラストマー、およびこれらの共重合体または混合物などを挙げることができる。

これらの中でも、ポリオレフィン系樹脂が好ましく用いられる。ポリオレフィン系樹脂は、体積抵抗率が高く、また吸水性が低いため、繊維化したときの帯電性および電荷保持性が強いため、これらの効果によって高い捕集効率を達成することができる。

ポリオレフィン系樹脂の種類としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテンおよびポリメチルペンテン等のホモポリマーなどが挙げられる。また、これらのホモポリマーに異なる成分を共重合したコポリマーや、異なる２種以上のポリマーブレンド品を用いることもできる。これらの中でも、帯電保持性の観点から、ポリプロピレンおよびポリメチルペンテンが好ましく用いられる。また、安価に利用できるという観点から、ポリプロピレンがさらに好ましく用いられる。

本発明のエレクトレット繊維シートを構成する非導電性繊維は、下記の一般式（ａ）で表される化合物（アミド化合物）を０．００５〜１．０質量％含有する。含有量が０．００５〜１．０質量％であることにより、低圧力損失で塵埃捕集特性に優れたエレクトレット繊維シートが得られる。含有量は、より好ましくは０．００７〜０．５質量％である。

ここでいう含有量は、例えば、次のようにして求めることができる。不織布をメタノール／クロロホルム混合溶液でソックスレー抽出後、その抽出物についてＨＰＬＣ分取を繰り返し、各分取物についてＩＲ測定、ＧＣ測定、ＧＣ／ＭＳ測定、ＭＡＬＤＩ−ＭＳ測定、^１Ｈ−ＮＭＲ測定、および^１３Ｃ−ＮＭＲ測定で一般式（ａ）で表される化合物の構造を確認する。一般式（ａ）で表される化合物の含まれる分取物の質量を合計し、不織布全体に対する割合を求め、これを一般式（ａ）で表される化合物の含有量とする。

（一般式（ａ）中、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３は、それぞれ独立して炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数３〜２０のアルケニル基、炭素数５〜１２のシクロアルキル基、炭素数６〜１０のアリール基、または炭素数７〜９のフェニルアルキル基を表す。）。

炭素数１〜２０のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、１−メチルペンチル基、１，３−ジメチルブチル基、ｎ−ヘキシル基、１−メチルヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、イソヘプチル基、１−メチルヘプチル基、３−メチルヘプチル基、ｎ−オクチル基、２−エチルヘキシル基、１，１，３−トリメチルヘキシル基、１，１，３，３−テトラメチルペンチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、１−メチルウンデシル基、ドデシル基、１，１，３，３，５，５−ヘキサメチルヘキシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ヘプタデシル基、およびオクタデシル基等が挙げられる。特に好ましくは、ブチル基、オクチル基およびオクタデシル基が挙げられる。

また、前記のアルキル基は、アルキルアミノ基、アルキルオキシ基およびヒドロキシ基により置換されていることが許容される。置換されたアルキル基の具体例としては、３−メチルアミノプロピル基、２−ジメチルアミノエチル基、２−ジエチルアミノエチル基、３−ジメチルアミノプロピル基、３−ジエチルアミノプロピル基、２−メトキシエチル基、２−エトキシエチル基、２−メトキシプロピル基、３−メトキシプロピル基、２−エトキシプロピル基、３−イソプロポキシプロピル基およびヒドロキシエチル基等が挙げられる。

また、炭素数３〜２０のアルケニル基の具体例としては、アリル基、２−メタクリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基およびオレイル基等が挙げられる。特に好ましくは、アリル基およびオレイル基が挙げられる。

また、炭素数５〜１２のシクロアルキル基の具体例としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基およびシクロドデシル基等が挙げられる。特に好ましくは、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基およびシクロオクチル基が挙げられる。

また、前記のシクロアルキル基は、アルキル基により置換されていることが許容される。置換されたシクロアルキル基の具体例としては、３−メチルシクロヘキシル基および２，３−ジメチルシクロヘキシル基等が挙げられる。

また、炭素数６〜１０のアリール基の具体例としては、フェニル基およびナフチル基等が挙げられる。前記のアリール基としては、アルキル基、アルキルオキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、ベンゾイル基、アミノ基により置換されていてもよい。置換されたアリール基の具体例としては、４−メチルフェニル基、２−エチルフェニル基、４−エチルフェニル基、４−イソプロピルフェニル基、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、４−ｓｅｃ−ブチルフェニル基、４−イソブチルフェニル基、３，５−ジメチルフェニル基、３，４−ジメチルフェニル基、２，４−ジメチルフェニル基、２，６−ジエチルフェニル基、４−メトキシフェニル基、４−エトキシフェニル基、４−ヒドロキシフェニル基、４−フルオロフェニル基、２−クロロフェニル基、３，５−ジ（トリフルオロメチル）フェニル基、および４−アセトアミドフェニル基等が挙げられる。

また、炭素数７〜９のフェニルアルキル基の具体例としては、ベンジル基および２−フェニルエチル基等が挙げられる。前記のフェニルアルキル基は、アルキル基、アルコキシ基およびヒドロキシ基により置換されていることが許容される。置換されたフェニルアルキル基の具体例としては、メチルベンジル基、ジメチルベンジル基、トリメチルベンジル基、ｔｅｒｔ−ブチルベンジル基、メトキシベンジル基、および３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル基等が挙げられる。

一般式（ａ）で表される化合物（アミド化合物）の具体例としては、１，３，５−トリス（シクロヘキシルカルボニルアミノ）ベンゼン、１，３，５−トリス（２，２−ジメチルプロピオニルアミノ）ベンゼン、１，３，５−トリス（４−メチルベンゾイルアミノ）ベンゼン、１，３，５−トリス（３，４−ジメチルゾイルアミノ）ベンゼン、１，３，５−トリス（３，５−ジメチルゾイルアミノ）ベンゼン、１，３，５−トリス（２−メチルプロピオニルアミノ）ベンゼン、１，３，５−トリス（２−シクロヘキシル−アセチルアミノ）ベンゼン、１，３，５−トリス（２−シクロヘキシルプロピオニルアミノ）ベンゼン、１，３，５−トリス（４−シクロヘキシル−ブチリルアミノ）ベンゼン、１，３−ビス（イソブチリルアミノ）５−（２，２−ジメチル−ブチリル）アミノベンゼン、および１，３−ビス（２，２−ジメチルブチリルアミノ）５−（３，３−ジメチル−ブチリル）アミノベンゼン等が挙げられる。

一般式（ａ）で表される化合物の含有量は、エレクトレット繊維シートを構成する非導電性繊維の質量に対して、０．００５〜１．０質量％であり、好ましくは０．００７〜０．５質量％である。一般式（ａ）で表される化合物の含有量をこの範囲とすることにより、優れた塵埃捕集特性を得ることができる。

一般式（ａ）で表される化合物の含有量が０．００５質量％未満では、塵埃捕集特性の向上効果が得られない。一方、一般式（ａ）で表される化合物の含有量が１．０質量％を超えると、紡糸性が悪化したりコスト的にも不利になる。

本発明のエレクトレット繊維シートを構成する非導電性繊維は、上記の一般式（ａ）で表される化合物以外に、結晶核剤を含有させることができる。結晶核剤の具体例としては、ジベンジリデンソルビトール型化合物、リン酸系核剤および安息香酸ナトリウム等が挙げられる。ジベンジリデンソルビトール型化合物には、ジベンジリデンソルビトール（ＤＢＳ）、モノメチルジベンジリデンソルビトール（例えば、１，３：２，４−ビス(ｐ−メチルベンジリデン)ソルビトール（ｐ−ＭＤＢＳ））、およびジメチルジベンジリデンソルビトール（例えば、１，３：２，４−ビス(３,４−ジメチルベンジリデン)ソルビトール（３,４−ＤＭＤＢＳ））などが含まれる。

結晶核剤の含有量は、好ましくは０．００５質量％〜１．０質量％である。結晶核剤の含有量が０．００５質量％未満では、塵埃捕集特性の効果が小さい。一方、結晶核剤の含有量が１．０質量％を超えると、紡糸性が悪化したりコスト的にも不利になる。

本発明のエレクトレット繊維シートを構成する非導電性繊維には、上記の結晶核剤の他に、熱安定剤、耐候剤および重合禁止剤等の、一般にエレクトレット繊維シートに使用されている添加剤を添加することができる。

本発明のエレクトレット繊維シートは、耐候性を向上させ、またエレクトレット性能をより良好にするという観点から、前記の繊維材料（非導電性繊維）に、ヒンダードアミン系添加剤または／およびトリアジン系添加剤を少なくとも１種類含有させることが好ましい態様である。

上記の２種類の添加剤のうち、ヒンダードアミン系化合物としては、例えば、ポリ［(６−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）イミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル)（（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ）ヘキサメチレン（（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ）］（ＢＡＳＦ・ジャパン（株）製、“キマソーブ”（登録商標）９４４ＬＤ）、コハク酸ジメチル−１−（２−ヒドロキシエチル）−４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン重縮合物（ＢＡＳＦジャパン（株）製、“チヌビン”（登録商標）６２２ＬＤ）、および２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−２−ｎ−ブチルマロン酸ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）（ＢＡＳＦジャパン（株）製、“チヌビン”（登録商標）１４４）などが挙げられる。

また、トリアジン系添加剤としては、例えば、ポリ［（６−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）イミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル）（（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ）ヘキサメチレン（（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ）］（ＢＡＳＦジャパン（株）製、“キマソーブ”（登録商標）９４４ＬＤ）、および２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−（（ヘキシル）オキシ）−フェノール（ＢＡＳＦジャパン（株）製、“チヌビン”（登録商標）１５７７ＦＦ）などを挙げることができる。

これらの中でも、エレクトレット性能をさらに良好にするという観点から、ヒンダードアミン系添加剤を使用することが好ましい。ヒンダードアミン系添加剤としては、特に、ポリ［(６−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）イミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル)（（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ）ヘキサメチレン（（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ）］（ＢＡＳＦジャパン（株）製、“キマソーブ”（登録商標）９４４ＬＤ）が好ましく用いられる。

上記のヒンダードアミン系添加剤およびトリアジン系添加剤の添加量の合計は、エレクトレット繊維シートを構成する非導電性繊維の質量に対して、好ましくは０．５〜５質量％であり、より好ましくは０．７〜３質量％である。添加量をこの範囲とすることにより、エレクトレット化した際に優れた塵埃捕集特性が得られやすくなる。

次に、本発明のエレクトレット繊維シートの製造方法について説明する。本発明のエレクトレット繊維シートは、例えば次の方法により製造することができる。

まず、前述の一般式（ａ）で表される化合物および非導電性繊維を構成する樹脂材料を用意する。次いで、その化合物と樹脂材料とを混練した後に、これを押し出し機から押し出して、繊維、繊維ウェブおよび不織布など、所望の構造に加工する。上記の化合物と樹脂材料とを混練する方法としては、紡糸機の押出機ホッパーにこれらを混合して供給し押出機内で混練して、直接口金へ供給する方法や、あらかじめ、上記の化合物と樹脂材料を混練押出機や静止混練機等で混練してマスターチップを作製し、これを押出機内で溶融し口金部へ供給する方法等が挙げられる。

次いで、得られた繊維を使用して、常法により繊維シートを形成する。例えば、繊維シートが織物または編物からなる場合には、前記の繊維を使用して糸条を形成した後、織ったり編むことによって製造することができる。また、繊維シートが不織布からなる場合には、前記の繊維を使用して繊維ウェブを乾式法や湿式法により形成した後に、繊維ウェブを結合して不織布を製造したり、前記の繊維ウェブをスパンボンド法やメルトブロー法により形成した後に、繊維ウェブを結合して不織布を製造することができる。また、静電紡糸法や海島繊維の海部分を溶出する方法により、ナノ繊維を主体に構成された不織布を製造することができる。

次いで、このようにして得られた繊維シートに対し、エレクトレット化処理を実施して、エレクトレット繊維シートとする。エレクトレット化処理は、繊維シート単層に対して実施することができ、また他の繊維シートと積層した積層繊維シートに対して実施することもできる。

本発明のエレクトレット繊維シートの製造方法に用いられるエレクトレット化の方法として、非導電性の繊維シートに水を付与した後に乾燥させることによりエレクトレット化する方法が好ましく用いられる。繊維シートに水を付与する方法としては、水の噴流もしくは水滴流を繊維シート内部まで水が浸透するために十分な圧力で噴霧する方法や、水を付与した後もしくは付与しながら繊維シートの片側から吸引して繊維シート内に水を浸透させる方法、およびイソプロピルアルコール、エチルアルコールおよびアセトンなどの水溶性有機溶剤と水との混合溶液に繊維シートを浸漬させて水を繊維シート内部まで浸透させる方法等が挙げられる。

本発明において、エレクトレット化する際に用いられる水としては、液体フィルター等で汚れを除去したものであって、できるだけ清浄なものを使用することが好ましい。特に、イオン交換水、蒸留水および逆浸透膜で透過した濾過水等の純水が好ましく用いられる。また、純水としてのレベルは、導電率が１０³ μＳ／ｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは導電率が１０² μＳ／ｍ以下の純水が好ましく用いられる。また、上記の水には、捕集特性に影響を与えない範囲で、水溶性有機溶剤を混合させることができる。

本発明のエレクトレット繊維シートを構成する非導電性繊維の平均単繊維径は、０．１〜８．０μｍの範囲であることが好ましい。平均単繊維径を好ましくは０．１〜８．０μｍ、より好ましくは０．３〜７．０μｍ、さらに好ましくは０．５〜５．０μｍとすることにより、通気性と塵埃捕集特性に優れたエレクトレット繊維シートが得られる。

また、本発明のエレクトレット繊維シートの目付は、３〜１００ｇ／ｍ^２の範囲であることが好ましい。目付を好ましくは３〜１００ｇ／ｍ^２、より好ましくは５〜７０ｇ／ｍ^２、さらに好ましくは１０〜５０ｇ／ｍ^２とすることにより、通気性と塵埃捕集特性に優れたエレクトレット繊維シートが得られる。

また、本発明のエレクトレット繊維シートの厚みは、０．０３〜１．０ｍｍの範囲であることが好ましい。厚みを好ましくは０．０３〜１．０ｍｍ、より好ましくは０．０５〜０．７ｍｍ、さらに好ましくは０．１〜０．５ｍｍにすることにより、通気性と塵埃捕集特性に優れたエレクトレット繊維シートが得られる。

本発明のエレクトレット繊維シートは、エアフィルターの濾材として好適に用いることができる。

本発明のエアフィルター濾材は、本発明のエレクトレット繊維シートからなる。本発明のエレクトレット繊維シートから、本発明のエアフィルター濾材を得る方法としては、公知の方法を用いることができる。例えば、本発明のエレクトレット繊維シートと骨材シートと接合して積層シートとすることができる。骨材シートは、比較的大きいダストを捕集するとともに、エレクトレット繊維シートに接合されて濾材として必要な剛性を得られるようにするためのものである。骨材シートとしては、例えば、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、レーヨン繊維、ガラス繊維および天然パルプ等からなる不織布、織編物等を用いることができる。

本発明のエアフィルター濾材は、シート状のまま枠材に組み込んでフィルターユニットとして使用することができる。また、本発明でエアフィルター濾材を山折と谷折を繰り返してプリーツ加工を施して、枠材にセットしたプリーツ状のフィルターユニットとして使用することもできる。

本発明のエアフィルター濾材は、エアフィルター全般、中でも空調用フィルター、空気清浄機用フィルターおよび自動車キャビンフィルターの高性能用途に特に好適である。

次に、本発明のエレクトレット繊維シートについて、実施例に基づき説明する。本発明における特性と性能は、次の方法により得られたものである。

（１）エレクトレット繊維シートの目付：
タテ×ヨコ＝１５ｃｍ×１５ｃｍのエレクトレット繊維シートの質量を、１サンプルについて測定した。得られた値を１ｍ^２当たりの値に換算し、小数点以下第１位を四捨五入して、エレクトレット繊維シートの目付（ｇ／ｍ^２）を算出した。

（２）平均単繊維径：
平均単繊維径については、エレクトレット繊維シートの任意の場所から、３ｍｍ×３ｍｍの測定サンプルを１０個採取し、走査型電子顕微鏡で倍率を１０００〜３０００倍に調節して、採取した測定サンプルから繊維表面写真を各１枚ずつ、計１０枚を撮影した。写真の中の繊維直径（単繊維径）がはっきり確認できる繊維について単繊維径を測定し、平均した値の小数点以下第２位を四捨五入して平均単繊維径とした。

（３）エレクトレット繊維シートの厚み：
厚み計（テクロック社製“ＴＥＣＬＯＣＫ”（登録商標）ＳＭ−１１４）を使用して、エレクトレット繊維シートの厚みを幅方向等間隔に１０点測定し、その平均値から小数点以下第３位を四捨五入し、厚みとした。

（４）エレクトレット繊維シートの捕集性能（捕集効率および圧力損失）：
エレクトレット繊維シートの幅方向５カ所で、タテ×ヨコ＝１５ｃｍ×１５ｃｍの測定用サンプルを採取し、それぞれのサンプルについて、図１に示す捕集効率測定装置を用いて捕集効率を測定した。この図１の捕集効率測定装置には、測定サンプルＭをセットするサンプルホルダー１の上流側に、ダスト収納箱２を連結し、下流側に流量計３、流量調整バルブ４およびブロワ５が連結されている。また、サンプルホルダー１にパーティクルカウンター６を使用し、切替コック７を介して、測定サンプルＭの上流側のダスト個数と下流側のダスト個数とをそれぞれ測定することができる。さらに、サンプルホルダー１は圧力計８を備え、測定サンプルＭの上流と下流での静圧差を読み取ることができる。

捕集効率の測定にあたっては、ポリスチレン０．３０９Ｕ１０％溶液（メーカー：ナカライテスク(株)）を蒸留水で２００倍まで希釈し、ダスト収納箱２に充填する。次に、測定サンプルＭを、サンプルホルダー１にセットし、風量をフィルター通過速度が４．５ｍ／分になるように、流量調整バルブ４で調整し、ダスト濃度を１万〜４万個／２．８３×１０^−４ｍ^３（０．０１ｆｔ^３）の範囲で安定させ、測定サンプルＭの上流のダスト個数Ｄおよび下流のダスト個数ｄをパーティクルカウンター６（リオン社製、ＫＣ−０１Ｄ）で１個の測定サンプル当り３回測定し、ＪＩＳＫ０９０１（１９９１）「気体中のダスト試料捕集用ろ過材の形状、寸法並びに性能試験方法」に基づいて、下記の計算式を用いて、０．３〜０．５μｍ粒子の捕集効率（％）を求めた。３個の測定サンプルの平均値を、最終的な捕集効率とした。
・捕集効率（％）＝〔１−（ｄ／Ｄ）〕×１００
（ただし、ｄは下流ダストの３回測定トータル個数を表し、Ｄは上流のダストの３回測定トータル個数を表す。）。

高捕集の不織布ほど、下流ダスト個数が少なくなるため、捕集効率の値は高くなる。また、圧力損失は、捕集効率測定時の測定サンプルＭの上流と下流の静圧差を圧力計８で読み取り求めた。５個の測定サンプルの平均値を最終的な圧力損失とした。

［実施例１］
繊維材料（原料）として、下記式（ｂ）で表される“Ｉｒｇａｃｌｅａｒ”（登録商標）ＸＴ３８６（ＢＡＳＦジャパン（株）製）［１，３，５−トリス（２，２−ジメチルプロピオニルアミノ）ベンゼン］を０．０２質量％およびヒンダードアミン系化合物“キマソーブ”（登録商標）９４４（ＢＡＳＦジャパン（株）製）を１質量％含む、メルトフローレートが８５０ｇ／１０分のポリプロピレン樹脂を用いた。

上記の繊維材料のポリプロピレン樹脂を紡糸機の原料ホッパーに投入し、直径が０．４ｍｍで０．６ｍｍの吐出孔を１個おきに一直線上に配置した口金（孔ピッチ：１．６ｍｍ、孔数：９４ホール、幅：１５０ｍｍ）を用いて、メルトブロー法により、ポリマー吐出量が３２ｇ／分、ノズル温度が２７０℃、エア圧力が０．１０ＭＰａの条件で噴射し、捕集コンベア速度を調整することによって、目付が２５ｇ／ｍ^２の不織布シートを得た。続いて、純水が供給される水槽の水面に沿って得られた不織布シートを走行させながら、その表面にスリット状の吸引ノズルを当接させて水を吸引することにより、繊維シート全面に水を浸透させ、水切り後に自然乾燥させることにより、エレクトレット化されたメルトブロー不織布（エレクトレット繊維シート）を得た。

得られたエレクトレット繊維シートについて、各測定値と算出値を表１に示す。

［実施例２］
繊維材料（原料）として、実施例１で使用したポリプロピレンにＩｒｇａｃｌｅａｒＸＴ３８６を０．００５質量％添加したこと以外は、実施例１と同じ方法によりエレクトレット繊維シートを得た。得られたエレクトレット繊維シートについて、各測定値と算出値を表１に示す。

［実施例３］
繊維材料（原料）として、実施例１で使用したポリプロピレンにＩｒｇａｃｌｅａｒＸＴ３８６を０．０５質量％添加したこと以外は、実施例１と同じ方法によりエレクトレット繊維シートを得た。得られたエレクトレット繊維シートについて、各測定値と算出値を表１に示す。

［比較例１］
繊維材料（原料）として、実施例１で使用したポリプロピレンにＩｒｇａｃｌｅａｒＸＴ３８６を添加しないこと以外は、実施例１と同じ方法によりエレクトレット繊維シートを得た。得られたエレクトレット繊維シートについて、各測定値と算出値を表１に示す。

［比較例２］
繊維材料（原料）として、実施例１で使用したポリプロピレンに下記式（ｃ）で表される“エヌジェスターＮＵ−１００”（新日本理化（株）製）［Ｎ，Ｎ‘−ジシクロヘキシル−２，６−ナフタレンジカルボキサミド］を０．１質量％添加したこと以外は、実施例１と同じ方法によりエレクトレット繊維シートを得た。得られたエレクトレット繊維シートについて、各測定値と算出値を表１に示す。

表１から明らかなように、本発明の実施例１は、一般式（ａ）で表される化合物の一つである式（ｂ）で表される化合物を含むため、高い捕集効率と低い圧力損失を示した。

これに対し、一般式（ａ）で表される化合物を含有していない比較例１では、実施例１に比較して捕集効率が低く、そして圧力損失が高かった。また、比較例２では、比較例１と同程度の捕集効率および圧力損失であり、捕集性能の向上効果は見られなかった。

以上のように、一般式（ａ）で表される化合物を含有した本発明のエレクトレット繊維シートは、高い捕集性能を示すものであった。

１：サンプルホルダー
２：ダスト収納箱
３：流量計
４：流量調整バルブ
５：ブロワ
６：パーティクルカウンター
７：切替コック
８：圧力計
Ｍ：測定サンプル

Claims

主として非導電性繊維を含んでなるエレクトレット繊維シートであって、前記非導電性繊維に、下記一般式（ａ）で表される化合物が０．００５〜１．０質量％含有されてなることを特徴とするエレクトレット繊維シート。

（一般式（ａ）中、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３は、それぞれ独立して炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数３〜２０のアルケニル基、炭素数５〜１２のシクロアルキル基、炭素数６〜１０のアリール基、または炭素数７〜９のフェニルアルキル基を表す。）
非導電性繊維が、ポリプロピレン系樹脂からなる繊維であることを特徴とする請求項１記載のエレクトレット繊維シート。
メルトブロー不織布からなる請求項１または２記載のエレクトレット繊維シート。
請求項１〜３のいずれかに記載のエレクトレット繊維シートからなるエアフィルター濾材。