驻极体制造技术

本发明专利技术的课题是得到提高了初期的静电电荷进而抑制静电电荷相对于液体粒子的衰减的驻极体。本发明专利技术的解决手段是一种驻极体，其是使熔点为35℃以上且320℃以下的聚四氟乙烯附着并对载体和聚四氟乙烯中的至少一者赋予静电电荷而成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及驻极体以及使用了该驻极体的滤材。
技术介绍
以往以来，以集尘、保护、透气等为目的，在防尘面罩、各种空调用元件、空气净化器、舱室过滤器、各种装置中使用多孔滤材。多孔滤材中，由纤维状物质构成的滤材具有高空隙率，具有寿命长、透气阻力低的优点，被广泛使用。已知这些由纤维状物质构成的滤材通过遮蔽、扩散、惯性碰撞等机械性捕集机构而将粒子捕捉在纤维上，但在实用性的使用环境中所捕捉的粒子的空气力学当量直径为0.1～1.0μm左右的情况下滤材捕集效率具有极小值。为了提高上述极小值处的滤材捕集效率，已知有合用电吸引的方法。例如，使用对被捕集粒子提供电荷或者对滤材提供电荷的方法、以及两者的组合。作为对滤材提供电荷的方法，已知有在电极间配置滤材并在通风时使其电介质极化的方法、对绝缘材料赋予长寿命的静电电荷的方法，尤其是后者的方法无需外部电源等的能量，因此被广泛用作驻极体滤材。为了提高初期捕集效率并且抑制滤材加工、保管时因静电电荷的衰减引起的性能降低，驻极体滤材使用能够驻极体化并且耐湿稳定性和耐热稳定性优良的驻极体材料。但是，驻极体滤材存在静电引力随着粒子的捕集而降低的缺点，特别是表面张力小的油雾薄薄地被覆纤维表面而显著促进电荷的消失。在一般的驻极体滤材中，使用电荷稳定性优良的聚烯烃、聚酯、聚碳酸酯、酚醛树脂等，但即使是由这些物质中表面张力最小的聚丙烯、聚乙烯、聚甲基戊烯等聚烯烃类构成的纤维状物质，对于以聚α烯烃(PAO)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)和烟草烟等为代表的油雾，在材料特性上也没有显示出充分的拒油性，因此，存在油雾负载时的捕集效率维持性能(以下称为“耐油雾性”)低的问题。为了解决上述问题，已知有如下方法：通过降低构成滤材的纤维状物质的表面张力来提供拒油性，通过抑制雾在纤维表面的扩展及向纤维原材料内部的吸收扩散来减少电荷的消失，由此使耐油雾性提高。具体而言，使用如下所述的驻极体：为了提高拒油性，通过在树脂内混合具有全氟烷基的添加剂的方法(例如专利文献1)、将热塑性氟树脂进行熔融纺丝的方法(例如专利文献2和专利文献3)、利用具有全氟烷基的乳液加工剂对表面进行涂布处理的方法(例如专利文献4)、使用等离子体和氟气等取代氢原子由此导入氟原子的方法(例如专利文献5)等在维持电荷稳定性的同时使表面张力降低、提高耐油雾性。需要说明的是，以下，将作为原材料的低表面张力化记载为“拒油性”、将对油雾的效率降低抑制效果记载为“耐油雾性”。需要说明的是，本专利技术中所谓的拒油性是指基于低表面张力化得到的液体的扩展抑制效果，鉴于润湿原理，也包括对表面张力值大的水的作用(拒水性)。但是，氟系树脂、氟系低分子添加剂在超过320℃的环境下可观察到氟调聚物的脱离、生成氟化氢或碳酰氟等作为热分解物，因此不适合于熔融纺丝。另外，在利用氟气或等离子体处理进行的氟原子导入中，为了防止氟气的泄露、抑制亲水化，需要严格地进行氧、水分量管理，需要气密性高的特殊设备。另外，由于生物体蓄积性的问题，PFOA(全氟辛酸)和PFOS(全氟辛烷磺酸)及其盐以及产生调聚物的母物质的使用及其制造被禁止，无法说添加这些材料、或者随机地发生氟-氢取代、或者产生热分解或氧化分解的工序是优选的。另外，在纺织品用途中所开发的含氟丙烯酸酯系加工剂中含有乳化剂、成膜助剂，进而为了应对PFOA和PFOS限制，使用C6F13以下的短链全氟烷基作为侧链，因此，加工剂失去结晶性。因此，不仅加工剂本身不具有静电电荷的稳定性，还存在即使是低附着量也会显著阻碍成为基材的纤维状物质的电荷稳定性的问题。另外，还已知有通过非晶化赋予可溶性和热塑性而兼顾电荷稳定性和涂布性的氟系树脂(例如专利文献6)，但需要使用特殊单体作为主骨架，存在制造成本显著增大的问题。另外，为了提高驻极体材料的耐热稳定性，公开了添加各种添加剂的方法(例如专利文献7)，为了提高静电电荷量、提高滤材捕集效率，已知有混合带电强化添加剂而提高液体接触时的电荷量的方法(例如专利文献8)。但是，本专利技术人进行研究，结果确认到存在如下问题：在混合有带电强化添加剂的情况下，驻极体材料的表面张力增加，尤其是在捕集表面张力小的油雾的情况下，纤维表面被薄薄地被覆，由此显著促进了电荷的消失。即，这些驻极体滤材对于以各种矿物油、植物油、聚α烯烃(PAO)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)和烟草烟等为代表的油雾在材料特性上并没有显示出充分的拒油性，因此，虽然初期捕集效率高，但存在耐油雾性低、平均捕集效率降低的问题。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2009-6313号公报专利文献2：日本特开2002-266219号公报专利文献3：日本特开2007-18995号公报专利文献4：日本特开2004-352976号公报专利文献5：日本特表2008-540856号公报专利文献6：国际公开第2009/104699号专利文献7：日本特开平1-287914号公报专利文献8：日本特表2011-522137号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术的驻极体解决了现有的具有耐油雾性的驻极体的生产设备及成本的制约大、在使用应对环境限制的短链全氟化合物的情况下难以兼顾电荷稳定性和拒油性的问题，其课题在于得到能够通过低成本且简便的方法制造的并且拒油性、耐油雾性、电荷稳定性优良的驻极体。此外，在附着有如油雾这样的液体粒子的情况下，与不含有添加剂的驻极体相比，本专利技术的为了提高静电电荷而含有公知的添加剂的驻极体的静电电荷的衰减显著。因此，本专利技术的课题还在于得到提高静电电荷量进而抑制了与液体粒子相对的静电电荷的衰减的驻极体。用于解决问题的手段关于本专利技术的驻极体，为了解决上述课题，本专利技术人进行了深入研究，结果最终完成了本专利技术。即，本专利技术如下所述。1.一种驻极体，其是使熔点为35℃以上且320℃以下的聚四氟乙烯附着于载体并对载体和聚四氟乙烯中的至少一者赋予静电电荷而成的。2.如上述1所述的驻极体，其中，载体是含有0.01～15.0重量％的受阻胺系和三嗪系添加剂中的至少一种添加剂的载体。3.如上述1所述的驻极体，其中，载体是含有0.01～15.0重量％的受阻酚系添加剂的载体。4.如上述1～3中任一项所述的驻极体，其中，通过液体接触带电法赋予静电电荷。5.如上述1～4中任一项所述的驻极体，其中，载体使用纤维状物质，通过溶液法或蒸镀法将聚四氟乙烯负载于载体。6.如上述1～5中任一项所述的驻极体，其中，载体是由熔点为320℃以下的热塑性树脂构成的熔喷无纺布。7.一种滤材，其使用了上述1～6中任一项所述的驻极体。专利技术效果本专利技术的驻极体能够在不使用PFOA和PFOS类似物的情况下通过简便的装置及工序得到拒油性、耐油雾性、电荷稳定性优良的驻极体以及使用了该驻极体的滤材。并且，使用了上述驻极体的滤材适合被用作防尘面罩、各种空调用元件、空气净化器、舱室过滤器、以保护各种装置为目的的滤材。具体实施方式以下例示出本专利技术的具体例，可以根据本专利技术的意图针对每种用途选择最佳的构成。本专利技术中所使用的载体只要具有期望的特性就没有特别限制，考虑到形状的自由度和原材料本身的电荷稳定性，优选由电阻高的合成树脂构成。具体而言，可以列举作为非氟系合成树脂的聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚烯烃、环状烯烃、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚苯硫醚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种驻极体，其是使熔点为35℃以上且320℃以下的聚四氟乙烯附着于载体并对载体和聚四氟乙烯中的至少一者赋予静电电荷而成的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.04 JP 2014-077732;2014.04.21 JP 2014-087621.一种驻极体，其是使熔点为35℃以上且320℃以下的聚四氟乙烯附着于载体并对载体和聚四氟乙烯中的至少一者赋予静电电荷而成的。2.如权利要求1所述的驻极体，其中，载体是含有0.01～15.0重量％的受阻胺系和三嗪系添加剂中的至少一种添加剂的载体。...

【专利技术属性】
技术研发人员：北川义幸，圆城寺俊克，
申请(专利权)人：东洋纺株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP