JPH0263282B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0263282B2 JPH0263282B2 JP59081033A JP8103384A JPH0263282B2 JP H0263282 B2 JPH0263282 B2 JP H0263282B2 JP 59081033 A JP59081033 A JP 59081033A JP 8103384 A JP8103384 A JP 8103384A JP H0263282 B2 JPH0263282 B2 JP H0263282B2
- Authority
- JP
- Japan
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- polymer
- weight
- electret
- nonpolar
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- 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
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G7/00—Capacitors in which the capacitance is varied by non-mechanical means; Processes of their manufacture
- H01G7/02—Electrets, i.e. having a permanently-polarised dielectric
- H01G7/021—Electrets, i.e. having a permanently-polarised dielectric having an organic dielectric
- H01G7/023—Electrets, i.e. having a permanently-polarised dielectric having an organic dielectric of macromolecular compounds
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S55/00—Gas separation
- Y10S55/39—Electrets separator
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Electrostatic Separation (AREA)
Description
本発明は高電荷密度を長期間に亘つて安定して
保持し続けると共に、薄膜化が可能な高性能エレ
クトレツトを提供することを目的とし、さらに別
には該エレクトレツトを利用した集塵効率の優れ
たエアフイルターを提供することを目的としてい
る。 高分子エレクトレツトについてはすでに数多く
の提案がなされている。そしてこれらのほとんど
が無極性高分子単味のエレクトレツトか、極性高
分子単味エレクトレツトあるいは無極性高分子／
極性高分子の２成分系エレクトレツトである。す
でに知られているこれらの高分子エレクトレツト
の特徴を述べると、ポリエチレンやポリプロピレ
ンで代表される無極性高分子のエレクトレツト
は、導電性が低いために一度トラツプされた電荷
は消失し難く、また疎水性であるため水と接触し
ても電荷が消失し難いという特徴を持つていると
言われている。しかし一方で極性を有していない
のでエレクトレツト化した場合にトラツプされる
電荷量が少なくてエレクトレツトとしての性能が
低いという問題がある。ポリエチレン−テレフタ
レートがポリカーボネートなどの極性高分子のエ
レクトレツトは、前述の無極性高分子と違つて分
子内部に極性基を有しているためにエレクトレツ
ト化した際にトラツプされる電荷量が多くなり、
初期エレクトレツト能力が高いという特徴を有し
ているが、反面導電性が高いので電荷が時間の経
過と共に消失し易く、長期的なエレクトレツト能
力が劣り、また親水性のため水と接触した場合に
は容易に電荷が消失し易いという問題がある。こ
れら無極性高分子エレクトレツトと極性高分子エ
レクトレツトのそれぞれの特徴を生かして両者の
優れた性質を有したエレクトレツトを得ようと両
者の２成分ブレンド系エレクトレツトも提案され
ている。この場合には無極性高分子をマトリツク
ス、極性高分子をドメインとした構造のブレンド
系の方が、その逆の構造すなわち極性高分子をマ
トリツクス、無極性高分子をドメインとしたブレ
ンド系よりもエレクトレツトとして優れた性能を
有することも知られている。すなわち高分子論文
集Vol.38No.９（1981）、p587〜591、高分子学会発
行、には、無極性高分子としてポリスチレン、極
性高分子として塩素化ポリエチレンを用いた２成
分系ブレンド物のエレクトレツト化について報告
されている。同報文には多相系ブレンド物の場合
電荷は成分間の境界域に容易にトラツプされるこ
と、ならびにポリスチレンがドメイン、塩素化ポ
リエチレンがマトリツクスのミクロ相分散構造で
は、ポリスチレン−塩素化ポリエチレン界面にト
ラツプされた電荷は容易に脱トラツプされて、電
気抵抗の低い塩素化ポリエチレンの連続したマト
リツクス内を移動し消失するのに対して、ポリス
チレンがマトリツクス、塩素化ポリエチレンがド
メインのミクロ相分散構造では、界面にトラツプ
された電荷は絶縁相のポリスチレンマトリツクス
によつて移動が抑制されるために電荷減衰が遅く
なることが開示されている。しかしながら本来こ
のような無極性高分子と極性高分子とは相溶性が
悪く、通常の溶融ブレンド法ではドメインの粒径
が数μｍまではならない。このことは取りも直さ
ず肉厚数μｍオーダーのフイルム状エレクトレツ
ト物を得ようとするには通常の溶融ブレンド法で
は困難であつて、溶媒法によるブレンドなど特殊
な方法でしか得られないのである。しかし溶媒法
は、電気的特性に対する残留溶媒による無視し得
ない影響があり、更に溶媒の蒸散・回収など複雑
な工程が必要であるので、工業的にはなるべく採
用をさけたいブレンド方法である。そこで本発明
者らは、通常の溶融ブレンド法でもつて薄膜化可
能でかつ高電荷密度が長期間に亘り安定して保持
できる高分子エレクトレツトが得られないか鋭意
研究を重ねた結果、本発明に到達したものであ
る。 すなわち本発明は、無極性高分子60〜99重量
％、極性高分子0.5〜39.5重量％および (A) 不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性さ
れた無極性高分子、 (B) 不飽和エポキシ単量体で変性された無極性高
分子、 (C) オレフイン性不飽和結合を有するシラン単量
体で変性された無極性高分子 から選ばれる少なくとも１種の第３成分0.5〜20
重量％とからなることを特徴とする高分子エレク
トレツトに関し、また別には該高分子エレクトレ
ツトの繊維状物を実質的な主体とするエアフイル
ターに関する。 本発明における高分子エレクトレツトは、前述
した無極性高分子と極性高分子の２成分系ではな
く、さりに第３成分として前記の変性された無極
性高分子を含む３成分系である。この第３成分が
加わつたことにより、無極性高分子のマトリツク
ス中に分散される極性高分子のドメイン粒径が微
小化して、通常の溶融ブレンド法でも1μｍ以下
のドメイン粒径が可能となる。さらに２成分系に
比べてトラツプされる電荷量も多くなり、表面電
荷密度の高いエレクトレツトが得られる。このこ
とは肉厚の薄いフイルム状エレクトレツトの製造
が容易にでき、かつ高性能のエアフイルターの製
造も可能としたのである。 本発明の高分子エレクトレツトの構成成分であ
る無極性高分子は、通常無極性高分子と言われる
ものであるなら如何様のものでもよく、その多く
は誘電損失（誘電正接；tanδ）が0.0005以下
（ASTM D150、60Hz）、体積固有抵抗（ASTM
D257、23℃、相対湿度50％）が1016〜1020Ωcmの
範囲にある。無極性高分子の具体的な例として
は、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオ
レフイン、ポリスチレン、ポリ四ふつ化エチレ
ン、四ふつ化エチレン・六ふつ化プロピレン共重
合体などを挙げることができる。 本発明の別の構成成分である極性高分子は、通
常極性高分子と言われる熱可塑性高分子ならば如
何様のものでもよく、その多くは誘電損失が
0.0005を越え、とくに0.001を越えるものが多い。
また体積固有抵抗も多くが1012〜1016Ωcmの範囲
にある。このような極性高分子の具体例として
は、溶融成形可能で、且つカルボン酸基、エステ
ル基、アミド基、水酸基、エーテル基、ニトリル
基、カルボニル基或いは塩素原子等の極性基の少
なくとも１種を含む熱可塑性樹脂、特にポリエチ
レンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフ
タレートなどのポリエステル、ナイロン６、ナイ
ロン66、ナイロン12などのポリアミド、ポリカー
ボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリ
ル酸エチル等のアクリル系樹脂、アクリル−スチ
レン系樹脂（AS樹脂）、アクリル−ブタジエン−
スチレン系樹脂（ABS樹脂）、ポリ塩化ビニル、
ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化三ふつ化エチレ
ン、ポリアセタール、ポリアクリルニトリル、等
が挙げられるが、勿論これらに限定されない。 第３成分として利用する成分は、前述のＡ〜Ｃ
のいずれか１種の変性無極性高分子または２種以
上を混合したものである。尚ここで「変性」とい
う語は変性剤を無極性高分子に結合させることを
意味する。 不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性され
た魅極性高分子Ａは、無極性高分子を構成するモ
ノマーに対して不飽和カルボン酸モノマー類をラ
ンダム共重合またはブロツク共重合したものある
いは無極性高分子に不飽和カルボン酸類をグラフ
ト共重合させたものである。 不飽和カルボン酸またはその誘導体成分単位と
しては、たとえば、アクリル酸、メタクリル酸、
α−エチルアクリル酸、マレイン酸、フマール
酸、イタコン酸、シトラコン酸、テトラヒドロフ
タル酸、メチルテトラヒドロフタル酸、エンドシ
ス−ビシクロ〔2.2.1〕ヘプト−５−エン−２，
３−ジカルボン酸（ナジツク酸 ）、メチル−エ
ンドシス−ビシクロ〔2.2.1〕ヘプト−５−エン
−２，３−ジカルボン酸（メチルナジツク酸 ）
などの不飽和ジカルボン酸、該不飽和ジカルボン
酸の酸ハライド、アミド、イミド、酸無水物、エ
ステルなどの不飽和ジカルボン酸の誘導体が挙げ
られ、具体的には、塩化マレニル、マレイミド、
無水マレイン酸、無水シトラコン酸、マレイ酸モ
ノメチル、マレイン酸ジメチルなどが例示され
る。これらの中では、不飽和ジカルボン酸または
その酸無水物が好適であり、とくにマレイン酸、
ナジツク酸またはこれらの酸無水物が好適であ
る。 不飽和エポキシ単量体で変性された無極性高分
子Ｂも同じように該単量体をランダム共重合、ブ
ロツク共重合、グラフト共重合したものであつ
て、不飽和エポキシ単量体としては１分子中に重
合可能な不飽和結合およびエポキシ基を各１個以
上有した単量体を表わす。このような不飽和エポ
キシ単量体としては、たとえば一般式、 （ここで、Ｒは重合可能なエチレン性不飽和結
合を有する炭化水素基である）で示される不飽和
グリシジルエステル類および一般式、 （ここで、Ｒは〔〕式のものと同じ、Ｘは−
CH2−Ｏ−または
保持し続けると共に、薄膜化が可能な高性能エレ
クトレツトを提供することを目的とし、さらに別
には該エレクトレツトを利用した集塵効率の優れ
たエアフイルターを提供することを目的としてい
る。 高分子エレクトレツトについてはすでに数多く
の提案がなされている。そしてこれらのほとんど
が無極性高分子単味のエレクトレツトか、極性高
分子単味エレクトレツトあるいは無極性高分子／
極性高分子の２成分系エレクトレツトである。す
でに知られているこれらの高分子エレクトレツト
の特徴を述べると、ポリエチレンやポリプロピレ
ンで代表される無極性高分子のエレクトレツト
は、導電性が低いために一度トラツプされた電荷
は消失し難く、また疎水性であるため水と接触し
ても電荷が消失し難いという特徴を持つていると
言われている。しかし一方で極性を有していない
のでエレクトレツト化した場合にトラツプされる
電荷量が少なくてエレクトレツトとしての性能が
低いという問題がある。ポリエチレン−テレフタ
レートがポリカーボネートなどの極性高分子のエ
レクトレツトは、前述の無極性高分子と違つて分
子内部に極性基を有しているためにエレクトレツ
ト化した際にトラツプされる電荷量が多くなり、
初期エレクトレツト能力が高いという特徴を有し
ているが、反面導電性が高いので電荷が時間の経
過と共に消失し易く、長期的なエレクトレツト能
力が劣り、また親水性のため水と接触した場合に
は容易に電荷が消失し易いという問題がある。こ
れら無極性高分子エレクトレツトと極性高分子エ
レクトレツトのそれぞれの特徴を生かして両者の
優れた性質を有したエレクトレツトを得ようと両
者の２成分ブレンド系エレクトレツトも提案され
ている。この場合には無極性高分子をマトリツク
ス、極性高分子をドメインとした構造のブレンド
系の方が、その逆の構造すなわち極性高分子をマ
トリツクス、無極性高分子をドメインとしたブレ
ンド系よりもエレクトレツトとして優れた性能を
有することも知られている。すなわち高分子論文
集Vol.38No.９（1981）、p587〜591、高分子学会発
行、には、無極性高分子としてポリスチレン、極
性高分子として塩素化ポリエチレンを用いた２成
分系ブレンド物のエレクトレツト化について報告
されている。同報文には多相系ブレンド物の場合
電荷は成分間の境界域に容易にトラツプされるこ
と、ならびにポリスチレンがドメイン、塩素化ポ
リエチレンがマトリツクスのミクロ相分散構造で
は、ポリスチレン−塩素化ポリエチレン界面にト
ラツプされた電荷は容易に脱トラツプされて、電
気抵抗の低い塩素化ポリエチレンの連続したマト
リツクス内を移動し消失するのに対して、ポリス
チレンがマトリツクス、塩素化ポリエチレンがド
メインのミクロ相分散構造では、界面にトラツプ
された電荷は絶縁相のポリスチレンマトリツクス
によつて移動が抑制されるために電荷減衰が遅く
なることが開示されている。しかしながら本来こ
のような無極性高分子と極性高分子とは相溶性が
悪く、通常の溶融ブレンド法ではドメインの粒径
が数μｍまではならない。このことは取りも直さ
ず肉厚数μｍオーダーのフイルム状エレクトレツ
ト物を得ようとするには通常の溶融ブレンド法で
は困難であつて、溶媒法によるブレンドなど特殊
な方法でしか得られないのである。しかし溶媒法
は、電気的特性に対する残留溶媒による無視し得
ない影響があり、更に溶媒の蒸散・回収など複雑
な工程が必要であるので、工業的にはなるべく採
用をさけたいブレンド方法である。そこで本発明
者らは、通常の溶融ブレンド法でもつて薄膜化可
能でかつ高電荷密度が長期間に亘り安定して保持
できる高分子エレクトレツトが得られないか鋭意
研究を重ねた結果、本発明に到達したものであ
る。 すなわち本発明は、無極性高分子60〜99重量
％、極性高分子0.5〜39.5重量％および (A) 不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性さ
れた無極性高分子、 (B) 不飽和エポキシ単量体で変性された無極性高
分子、 (C) オレフイン性不飽和結合を有するシラン単量
体で変性された無極性高分子 から選ばれる少なくとも１種の第３成分0.5〜20
重量％とからなることを特徴とする高分子エレク
トレツトに関し、また別には該高分子エレクトレ
ツトの繊維状物を実質的な主体とするエアフイル
ターに関する。 本発明における高分子エレクトレツトは、前述
した無極性高分子と極性高分子の２成分系ではな
く、さりに第３成分として前記の変性された無極
性高分子を含む３成分系である。この第３成分が
加わつたことにより、無極性高分子のマトリツク
ス中に分散される極性高分子のドメイン粒径が微
小化して、通常の溶融ブレンド法でも1μｍ以下
のドメイン粒径が可能となる。さらに２成分系に
比べてトラツプされる電荷量も多くなり、表面電
荷密度の高いエレクトレツトが得られる。このこ
とは肉厚の薄いフイルム状エレクトレツトの製造
が容易にでき、かつ高性能のエアフイルターの製
造も可能としたのである。 本発明の高分子エレクトレツトの構成成分であ
る無極性高分子は、通常無極性高分子と言われる
ものであるなら如何様のものでもよく、その多く
は誘電損失（誘電正接；tanδ）が0.0005以下
（ASTM D150、60Hz）、体積固有抵抗（ASTM
D257、23℃、相対湿度50％）が1016〜1020Ωcmの
範囲にある。無極性高分子の具体的な例として
は、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオ
レフイン、ポリスチレン、ポリ四ふつ化エチレ
ン、四ふつ化エチレン・六ふつ化プロピレン共重
合体などを挙げることができる。 本発明の別の構成成分である極性高分子は、通
常極性高分子と言われる熱可塑性高分子ならば如
何様のものでもよく、その多くは誘電損失が
0.0005を越え、とくに0.001を越えるものが多い。
また体積固有抵抗も多くが1012〜1016Ωcmの範囲
にある。このような極性高分子の具体例として
は、溶融成形可能で、且つカルボン酸基、エステ
ル基、アミド基、水酸基、エーテル基、ニトリル
基、カルボニル基或いは塩素原子等の極性基の少
なくとも１種を含む熱可塑性樹脂、特にポリエチ
レンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフ
タレートなどのポリエステル、ナイロン６、ナイ
ロン66、ナイロン12などのポリアミド、ポリカー
ボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリ
ル酸エチル等のアクリル系樹脂、アクリル−スチ
レン系樹脂（AS樹脂）、アクリル−ブタジエン−
スチレン系樹脂（ABS樹脂）、ポリ塩化ビニル、
ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化三ふつ化エチレ
ン、ポリアセタール、ポリアクリルニトリル、等
が挙げられるが、勿論これらに限定されない。 第３成分として利用する成分は、前述のＡ〜Ｃ
のいずれか１種の変性無極性高分子または２種以
上を混合したものである。尚ここで「変性」とい
う語は変性剤を無極性高分子に結合させることを
意味する。 不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性され
た魅極性高分子Ａは、無極性高分子を構成するモ
ノマーに対して不飽和カルボン酸モノマー類をラ
ンダム共重合またはブロツク共重合したものある
いは無極性高分子に不飽和カルボン酸類をグラフ
ト共重合させたものである。 不飽和カルボン酸またはその誘導体成分単位と
しては、たとえば、アクリル酸、メタクリル酸、
α−エチルアクリル酸、マレイン酸、フマール
酸、イタコン酸、シトラコン酸、テトラヒドロフ
タル酸、メチルテトラヒドロフタル酸、エンドシ
ス−ビシクロ〔2.2.1〕ヘプト−５−エン−２，
３−ジカルボン酸（ナジツク酸 ）、メチル−エ
ンドシス−ビシクロ〔2.2.1〕ヘプト−５−エン
−２，３−ジカルボン酸（メチルナジツク酸 ）
などの不飽和ジカルボン酸、該不飽和ジカルボン
酸の酸ハライド、アミド、イミド、酸無水物、エ
ステルなどの不飽和ジカルボン酸の誘導体が挙げ
られ、具体的には、塩化マレニル、マレイミド、
無水マレイン酸、無水シトラコン酸、マレイ酸モ
ノメチル、マレイン酸ジメチルなどが例示され
る。これらの中では、不飽和ジカルボン酸または
その酸無水物が好適であり、とくにマレイン酸、
ナジツク酸またはこれらの酸無水物が好適であ
る。 不飽和エポキシ単量体で変性された無極性高分
子Ｂも同じように該単量体をランダム共重合、ブ
ロツク共重合、グラフト共重合したものであつ
て、不飽和エポキシ単量体としては１分子中に重
合可能な不飽和結合およびエポキシ基を各１個以
上有した単量体を表わす。このような不飽和エポ
キシ単量体としては、たとえば一般式、 （ここで、Ｒは重合可能なエチレン性不飽和結
合を有する炭化水素基である）で示される不飽和
グリシジルエステル類および一般式、 （ここで、Ｒは〔〕式のものと同じ、Ｘは−
CH2−Ｏ−または
【式】で表わされ
る２価の基である）で示される不飽和グリシジル
エーテル類および一般式、 （ここで、Ｒは〔〕式のものと同じ、R′は
水素またはメチル基である）で表わされるエポキ
シアルケン類などを挙げることができる。 具体的には、グリシジルアクリレート、グリシ
ジルメタクリレート、イタコン酸のモノおよびジ
グリシジルエステル、ブテントリカルボン酸のモ
ノ、ジおよびトリグリシジルエステル、シトラコ
ン酸のモノおよびジグリシジルエステル、エンド
−シス−ビシクロ〔2.2.1〕ヘプト−５−エン−
２，３−ジカルボン酸（ナジツク酸 ）のモノお
よびジグリシジルエステル、エンド−シス−ビシ
クロ〔2.2.1〕ヘプト−５−エン−２−メチル−
２，３−ジカルボン酸（メチルナジツク酸 ）の
モノおよびジグリシジルエステル、アリルコハク
酸のモノおよびジグリシジルエステル、ｐ−スチ
レンカルボン酸のグリシジルエステル、アリルグ
リシジルエーテル、２−メチルアリルグリシジル
エーテル、スチレン−ｐ−グリシジルエーテル、
３，４−エポキシ−１−ブテン、３，４−エポキ
シ−３−メチル−１−ブテン、３，４−エポキシ
−１−ペンテン、３，４−エポキシ−３−メチル
−１−ペンテン、５，６−エポキシ−１−ヘキセ
ン、ビニルシクロヘキセンモノオキシドなどを例
示することができる。これらの中ではグリシジル
アクリレート、グリシジルメタクリレートが好ま
しい。 オレフイン性不飽和結合を有するシラン単量体
で変性された無極性高分子Ｃも前述のＡおよびＢ
と同じように該単量体をランダム共重合、ブロツ
ク共重合、グラフト共重合させたものである。オ
レフイン性不飽和結合を有するシラン単量体とし
ては如何なるものでもよいが、とくにオレフイン
性不飽和結合と共に加水分解可能な有機基をもつ
シラン単量体がよく、一般式R1R2SiY1Y2、
R1XSiY1Y2またはR1SiY1Y2Y3で示されるものが
例示できる。式中R1，R2はオレフイン性不飽和
結合を有し、炭素、水素および任意に酸素からな
る１価の基であり、各同一または相異なつてもよ
い。 このような基の例としては、ビニル、アクリ
ル、ブテニル、シクロヘキセニル、シクロペンタ
ジエニルがあり、とくに末端オレフイン性不飽和
基が好ましい。その他の好ましい例には末端不飽
和酸のエスチル結合を有する CH2＝Ｃ（CH3）COO（CH2）3−、CH2＝Ｃ（CH3）
COO（CH2）2−Ｏ−（CH2）3−、CH2＝Ｃ（CH3）
COOCH2OCH2（OH）CH2O（CH2）3−などの基を
挙げることができる。これらのうちビニル基が最
適である。Ｘはオレフイン性不飽和結合を有しな
い有機基であり、例えば１価の炭化水素基である
メチル、エチル、プロピル、テトラデシル、オク
タデシル、フエニル、ベンジル、トリルなどの基
があり、またこれらの基は、ハロゲン置換炭化水
素基でもよい。基Y1，Y2，Y3は各々同一またま
相異なる加水分解可能な基であり、例えばメトキ
シ、エトキシ、ブトキシ、メトキシエトキシのよ
うなアルコキシ基、アルコキシアルコキシ基、ホ
ルミロキシ、アセトキシ、プロピオノキシのよう
なアシロキシ基、オキシム、例えば−ON＝Ｃ
（CH3）2、−ON＝CHCH2C2H5および−ON＝Ｃ
（C6H5）2または置換アミノ基およびアリールアミ
ノ基、例えば−NHCH3、−NHC2H5および−
NH（C6H5）などがあり、その他任意の加水分解
し得る有機基である。 本発明において好ましく使用される有機珪素化
合物は一般式 R1SiY1Y2Y3 で表わされる化合物であり、とくに基Y1、Y2、
Y3が等しい有機珪素化合物が適している。これ
らのうちでもビニルトリスアルコキシシランが好
適であり、例えばビニルトリメトキシシラン、ビ
ニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（メトキ
シエトキシ）シランなどが例示できる。しかしビ
ニルメチルジエトキシシラン、ビニルフエニルジ
メトキシシランなども同様に用いることができ
る。 以上述べてきた変性無極性高分子の中では、と
くに変性単量体をグラフトさせたものが好まし
い。グラフト共重合体を製造するには公知の種々
の方法が採用でき、たとえば無極性高分子を溶融
させ変性単量体を添加してグラフト共重合させる
方法あるいは溶媒に溶解させ変性単量体を添加し
て共重合させる方法がある。いずれの場合にも効
率よくグラフト共重合させるためには、ラジカル
開始剤の存在下に反応を実施することが好まし
い。ラジカル開始剤としては有機ペルオキシド、
有機ペルエステル、アゾ化合物などがあるが、電
離性放射線、紫外線等もラジカル発生に用い得
る。またグラフト率は無極性高分子100重量部に
対して変性単量体が１〜15重量部が好ましい。 本発明の高分子エレクトレツトを構成する３成
分（ここで３成分の一つである変性無極性高分子
は、前述のＡ〜Ｃの１種以上をまとめて１成分と
考える）の割合は、無極性高分子60〜99重量％と
くに80〜95重量％、極性高分子0.5〜39.5重量％
とくに１〜10重量％および前述のＡ〜Ｃから選ば
れる少なくとも１種以上の変性無極性高分子0.5
〜20重量％とくに４〜10重量％である。無極性高
分子が60重量％未満では、３成分複合系において
無極性高分子がマトリツクスにならなくなる虞れ
があり、トラツプされた電荷が逃げ易くなつて電
荷安定性に劣つたものしか得られなくなる場合が
多い。極性高分子は少なくとも0.5重量％の存在
が必要であつて、0.5重量％未満ではトラツプさ
れる電荷量の増加はそれほど大きくなく、電荷密
度の小さいエレクトレツトとしての能力が劣るも
のしか得られなくなる。また上限を39.5重量％ま
でとしたのは、それを越えて配合しても得られる
電荷密度はそれほど変わらないし、また無極性高
分子のマトリツクス中にうまくドメインとして分
散することが難しくなるからである。変性無極性
高分子は、無極性高分子のマトリツクス中に極性
高分子のドメインをミクロ分散させるためには少
なくとも0.5重量％以上の存在が好ましく、20重
量％を越えて配合してもそれほど著しい効果は期
待できない。またマトリツクスとして使用した無
極性高分子を主鎖とした変性物を用いるのが望ま
しい。 また前記組成の高分子には、必要に応じて高分
子に通常添加される添加剤、たとえば耐熱安定
剤、耐候安性剤、帯電防止剤、スリツプ剤、アン
チブロツキング剤、滑剤、無機または有機の充填
剤、染料、顔料などを添加してもよい。 本発明の高分子エレクトレツトを製造するには
公知の種々の方法が利用でき、たとえば前記組成
の高分子を溶融または軟化温度まで熱し、これに
直流高電圧を加えながら冷却して得られる熱エレ
クトレツト、フイルム状にしたのち該表面にコロ
ナ放電やパルス状高電圧を加えたり、フイルム両
面を他の誘導体で保持し両面に直流高電圧を加え
て得られるエレクトロエレクトレツト、γ線や電
子線を照射して得られるラジオエレクトレツト、
溶融して強い静磁場を作用させながら徐冷して得
られるマグネエレクトレツト、加圧塑性変形させ
て得られるメカノエレクトレツト、光照射しなが
ら電圧を加えて得られるオートエレクトレツトな
どが挙げられる。とくに好ましい方法は、前記高
分子をフイルム状に成形したのち、１軸または２
軸の延伸を行なうか行なわずして熱をかけながら
コロナ放電を間欠的に行なう方法あるいはフイル
ム両面に針状電極対を近付けてコロナ放電を行な
う方法がある。 以上のようにして得られる本発明の高分子エレ
クトレツトは、無極性高分子のマトリツクス中に
変性無極性高分子を仲介役として極性高分子のド
メインがミクロ分散（すなわち通常の溶融ブレン
ド法でも10μｍ以下のドメイン粒径となる）して
いるので、無極性高分子と極性高分子との界面面
積が多くなつてトラツプされる電荷量が著しく多
くなり、その結果電荷密度の大きいエレクトレツ
トとなる。またマトリツクスが無極性高分子であ
るので一度トラツプされた電荷は容易には逃げ出
だず、電荷が安定して長期間保持できるエレクト
レツトにもなる。さらにドメイン粒径が前述した
ように10μｍ以下になるので、肉厚の薄いフイル
ム状エレクトレツトなどの製造も可能となる。 本発明によるエレクトレツトは、フイルムの状
態で測定して、５×10-9乃至100×10-9クーロ
ン／cm2、特に10×10-9乃至50×10-9クーロン／cm2
の表面電荷密度を有する。更に、このエレクトレ
ツトは、温度60°及び湿度90％の環境に１時間放
置したときの表面電荷密度保持率が50％以上であ
るという驚くべき特徴を有している。即ち、後述
する例に示す通り、無極性高分子単独から成るエ
レクトレツト及び無極性高分子に極性高分子を分
散させた分散構造のエレクトレツトの何れの場合
にも、上述した高温及び高湿条件下では、表面電
荷密度が大きく低下する。これは、前者のエレク
トレツトでは、電荷のトラツプされている場所が
不純物との界面や結晶部分と非晶質部分との界面
のような温度や湿度に対して不安定な部分となつ
ていることに関連するものと思われ、また後者の
エレクトレツトでは、有極性高分子が電気絶縁性
の高い無極性高分子で十分に包み込まれていない
ために、上記条件では電荷が消失するものと思わ
れる。 これに対して、本願発明では、変性無極性高分
子を配合したことにより、このものが無極性高分
子と有極性高分子との両方に親和性を示し、有機
性高分子の無極性高分子マトリツクス中への微粒
化分散を助長し且つ有極性高分子の微細なドメイ
ン粒子が無極性高分子で完全に包まれた状態とな
るため、高い表面電荷密度が得られ、しかも高温
及び高湿条件下でも高い表面電荷保持性が得られ
るものと認められる。 尚、上述した表面電荷密度は、あくまで、電荷
が載つた面が一定方向にあるフイルムについての
ものであることに留意する必要がある。即ち、エ
レクトレツトが繊維の形態にある場合には、電荷
が載つた面がランダムに位置し、またその表面積
が測定困難であるので、表面電荷密度を測定する
ことは不可能である。 本発明におけるエレクトレツトは、それ自体公
知の任意の形態、例えばフイルム、シート、繊維
等の種々の形で用い得る。特に、本発明のエレク
トレツトは、ドメイン粒子が微細化していること
から、厚みが５乃至15μｍのフイルムにした場合
に、電荷保持性の点で特に顕著な効果が奏され
る。 また、前述した樹脂組成のフイルムは、延伸に
よるフイブリル化が容易であることから、これを
延伸した後、解繊処理を行い、必要により切断し
てステープル、フイラメント、糸、紐、フイルム
糸、解繊糸等の形態の繊維状のエレクトレツトを
形成し得る。勿論、この繊維状のエレクトレツト
は、織成、編成、タフト化、不織布形成等のそれ
自体公知の処理を行つて、繊維加工品とすること
ができる。 本発明の高分子エレクトレツトの好ましい利用
分野はエアフイルター用途である。すなわちエア
フイルターとして集塵効率を向上させるには、長
期間に亘り安定して高い電荷密度を保持し続ける
こと、ならびにできる限り細繊維化することによ
り達成できるが、本発明の高分子エレクトレツト
は両方の性能を有しているのでエアフイルターと
して用いた場合に優れた性能を示す。エアフイル
ターを製造するには周知の製造法が利用でき、た
とえば前述の方法によつて得られた必要に応じて
延伸された薄肉フイルム状エレクトレツトを解繊
機で解繊したり、場合によつては叩解したりして
繊維状物のエレクトレツトを得、これらを集めて
フイルター形状に堆積する方法あるいは必要に応
じて芯材など他のもの（これらはエレクトレツト
化されていてもよい）と一緒にフイルター形状に
積層する方法がある。 また別にはマイクロホン、ピツクアツプ、スピ
ーカーなどの音響機器の材料として、電子複写や
印刷用の用途に、さらには医療用材料、とくに血
液と接触する医療器具用材料などにも使用でき
る。 以下に実施例を示す。 以下の例は表面電荷密度の安定性を示す。 比較例 １ メルトインデツクス〔ASTM D1238L、単位
ｇ／10分、以下M.Iと記す〕6.5、密度0.91ｇ／c.c.
のホモポリプロピレン（PP）を、インフレーシ
ヨン成膜法により、厚さ30μｍのフイルムに成形
した。そのときの成形温度は200℃であつた。 このフイルムを５cm×５cmの大きさに切断し、
第１図に示す装置を使用し、下記条件で、コロナ
放電によりエレクトレツト化した。 エレクトレツト化条件 試料温度 23℃ 電圧 直流7KV 印加時間 ７秒間 電極間距離 ８mm 得られたエレクトレツトフイルムを、次の環境
条件下で１時間経時させた後、室温下で経時前後
の各試料につき、マイナス極側での表面電荷密度
を測定した。 表面電荷密度の測定は、第２図に示す測定回路
を使用し、次の通り行つた。最初図示の状態から
一度スイツチＳを短絡した後開き、可動電極E1
を上に持ち上げる。このとき電極E1に誘導され
電荷はコンデンサＣに移り、Ｃの端子間に電位差
Ｖを生ずる。この電位差Ｖを電位計Ｍで測定する
ことにより、表面電荷密度σは、下記 σ＝CV／Ａ 式中、Ｃはコンデンサの静電容量（Ｆ）、Ａは
エレクトレツトの表面積（cm2） によつて求められる。 得られた結果を第１表に示す。 比較例 ２ 比較例１で用いたポリプロピレン95重量％とポ
リエチレンテレフタレート（融点265℃、PET）
５重量％とを混合し、押出機で280℃の温度で混
練する以外は比較例１と同様にして厚さ30μｍの
フイルムを製造した。 比較例１と同様の方法でエレクトレツト化を行
い、このエレクトレツトフイルムについて表面電
荷密度の測定を行い、第１表の結果を得た。 比較例 ３ 比較例１のポリプロピレンを95重量％とポリブ
チレンテレフタレート（融点225℃、PBT）５重
量％とを押出機にて280℃で混練し、厚さ30μｍ
のインフレフイルムを成形した。 比較例１と同様の方法でエレクトレツトフイル
ムを作製し、表面電荷密度の測定を行つた。結果
を第１表に示す。 比較例 ４ 比較例１のポリプロピレン95重量％とポリカー
ボネイト（軟化点150℃、PC）５重量％とを押出
機にて260℃で混練し、厚さ30μｍのインフレフ
イルムを成形した。 比較例１と同様の方法でエレクトレツトフイル
ムを作製し、表面電荷密度の測定を行つた。結果
を第１表に示す。 実施例 １ 比較例１のポリプロピレン92重量％、比較例２
のポリエチレンテレフタレート５重量％と無水マ
レイン酸グラフトポリプロピレン（マレイン化率
３重量％）３重量％を同時に押出機にて280℃で
混練し、厚さ30μｍのインフレフイルムを成形し
た。 比較例１と同様の方法でエレクトレツトフイル
ムを作製し、表面電荷密度の測定を行つた。結果
を第１表に示す。 実施例 ２ 比較例１のポリプロピレン92重量％、比較例３
のポリブチレンテレフタレート５重量％と無水マ
レイン酸グラフトポリプロピレン（マレイン化率
３重量％）３重量％を同時に押出機にて280℃で
混練し厚さ30μｍのインフレフイルムを成形し
た。 比較例１と同様の方法でエレクトレツトフイル
ムを作製し、表面電荷密度の測定を行つた。結果
を第１表に示す。 実施例 ３ 比較例１のポリプロピレン92重量％、比較例４
のポリカーボネート５重量％と無水マレイン酸グ
ラフトポリプロピレン（マレイン化率３重量％）
３重量％を同時に押出機にて260℃で混練し、厚
さ30μｍのインフレフイルムを成形した。 比較例１と同様の方法でエレクトレツトフイル
ムを作製し、表面電荷密度の測定を行つた。結果
を第１表に示す。 実施例 ４ 比較例１のポリプロピレン92重量％、比較例２
のポリエチレンテレフタレート５重量％とビニル
トリメトキシシラングラフトポリプロピレン（ビ
ニルシラン化率３重量％）３重量％を同時に押出
機にて280℃で混練し、厚さ30μｍのインフレフ
イルムを成形した。 比較例１と同様の方法でエレクトレツトフイル
ムを作製し、表面電荷密度の測定を行つた。結果
を第１表に示す。 実施例 ５ 比較例１のポリプロピレン92重量％、比較例３
のポリブチレンテレフタレート５重量％と実施例
４のビニルシラングラフトポリプロピレン（ビニ
ルシラン化率３重量％）３重量％を同時に押出機
にて280℃で混練し厚さ30μｍのインフレフイル
ムを成形した。 比較例１と同様の方法でエレクトレツトフイル
ムを作製し、表面電荷密度の測定を行つた。結果
を第１表に示す。 実施例 ６ 比較例１のポリプロピレン92重量％、比較例４
のポリカーボネート５重量％と実施例４のビニル
シラングラフトポリプロピレン（ビニルシラン化
率３重量％）３重量％を同時に押出機にて260℃
で混練し、厚さ30μｍのインフレフイルムを成形
した。 比較例１と同様の方法でエレクトレツトフイル
ムを作製し、表面電荷密度の測定を行つた。結果
を第１表に示す。 実施例 ７ 比較例１のポリプロピレン92重量％、比較例２
のポリエチレンテレフタレート５重量％とグリシ
ジルアクリレートグラフトポリプロピレン（グリ
シジルアクリレートとしてエポキシ化率３重量
％）３重量％を同時に押出機にて280℃で混練し、
厚さ30μｍのインフレフイルムを成形した。 比較例１と同様の方法でエレクトレツトフイル
ムを作製し、表面電荷密度の測定を行つた。得ら
れた結果を第１表に示す。 実施例 ８ 比較例１のポリプロピレン92重量％、比較例３
のポリブチレンテレフタレート５重量％と実施例
７のエポキシ化ポリプロピレン（エポキシ化率３
重量％）３重量％を同時に押出機にて280℃で混
練し厚さ30μｍのインフレフイルムを成形した。 比較例１と同様の方法でエレクトレツトフイル
ムを作製し、表面電荷密度の測定を行つた。得ら
れた結果を第１表に示す。 実施例 ９ 比較例１のポリプロピレン92重量％、比較例４
のポリカーボネート５重量％と実施例７のエポキ
シ化ポリプロピレン（エポキシ化率、３重量％）
３重量％を同時に押出機にて260℃で混練し、厚
さ30μｍのインフレフイルムを成形した。 比較例１と同様の方法でエレクトレツトフイル
ムを作製し、表面電荷密度の測定を行つた。結果
を第１表に示す。
エーテル類および一般式、 （ここで、Ｒは〔〕式のものと同じ、R′は
水素またはメチル基である）で表わされるエポキ
シアルケン類などを挙げることができる。 具体的には、グリシジルアクリレート、グリシ
ジルメタクリレート、イタコン酸のモノおよびジ
グリシジルエステル、ブテントリカルボン酸のモ
ノ、ジおよびトリグリシジルエステル、シトラコ
ン酸のモノおよびジグリシジルエステル、エンド
−シス−ビシクロ〔2.2.1〕ヘプト−５−エン−
２，３−ジカルボン酸（ナジツク酸 ）のモノお
よびジグリシジルエステル、エンド−シス−ビシ
クロ〔2.2.1〕ヘプト−５−エン−２−メチル−
２，３−ジカルボン酸（メチルナジツク酸 ）の
モノおよびジグリシジルエステル、アリルコハク
酸のモノおよびジグリシジルエステル、ｐ−スチ
レンカルボン酸のグリシジルエステル、アリルグ
リシジルエーテル、２−メチルアリルグリシジル
エーテル、スチレン−ｐ−グリシジルエーテル、
３，４−エポキシ−１−ブテン、３，４−エポキ
シ−３−メチル−１−ブテン、３，４−エポキシ
−１−ペンテン、３，４−エポキシ−３−メチル
−１−ペンテン、５，６−エポキシ−１−ヘキセ
ン、ビニルシクロヘキセンモノオキシドなどを例
示することができる。これらの中ではグリシジル
アクリレート、グリシジルメタクリレートが好ま
しい。 オレフイン性不飽和結合を有するシラン単量体
で変性された無極性高分子Ｃも前述のＡおよびＢ
と同じように該単量体をランダム共重合、ブロツ
ク共重合、グラフト共重合させたものである。オ
レフイン性不飽和結合を有するシラン単量体とし
ては如何なるものでもよいが、とくにオレフイン
性不飽和結合と共に加水分解可能な有機基をもつ
シラン単量体がよく、一般式R1R2SiY1Y2、
R1XSiY1Y2またはR1SiY1Y2Y3で示されるものが
例示できる。式中R1，R2はオレフイン性不飽和
結合を有し、炭素、水素および任意に酸素からな
る１価の基であり、各同一または相異なつてもよ
い。 このような基の例としては、ビニル、アクリ
ル、ブテニル、シクロヘキセニル、シクロペンタ
ジエニルがあり、とくに末端オレフイン性不飽和
基が好ましい。その他の好ましい例には末端不飽
和酸のエスチル結合を有する CH2＝Ｃ（CH3）COO（CH2）3−、CH2＝Ｃ（CH3）
COO（CH2）2−Ｏ−（CH2）3−、CH2＝Ｃ（CH3）
COOCH2OCH2（OH）CH2O（CH2）3−などの基を
挙げることができる。これらのうちビニル基が最
適である。Ｘはオレフイン性不飽和結合を有しな
い有機基であり、例えば１価の炭化水素基である
メチル、エチル、プロピル、テトラデシル、オク
タデシル、フエニル、ベンジル、トリルなどの基
があり、またこれらの基は、ハロゲン置換炭化水
素基でもよい。基Y1，Y2，Y3は各々同一またま
相異なる加水分解可能な基であり、例えばメトキ
シ、エトキシ、ブトキシ、メトキシエトキシのよ
うなアルコキシ基、アルコキシアルコキシ基、ホ
ルミロキシ、アセトキシ、プロピオノキシのよう
なアシロキシ基、オキシム、例えば−ON＝Ｃ
（CH3）2、−ON＝CHCH2C2H5および−ON＝Ｃ
（C6H5）2または置換アミノ基およびアリールアミ
ノ基、例えば−NHCH3、−NHC2H5および−
NH（C6H5）などがあり、その他任意の加水分解
し得る有機基である。 本発明において好ましく使用される有機珪素化
合物は一般式 R1SiY1Y2Y3 で表わされる化合物であり、とくに基Y1、Y2、
Y3が等しい有機珪素化合物が適している。これ
らのうちでもビニルトリスアルコキシシランが好
適であり、例えばビニルトリメトキシシラン、ビ
ニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（メトキ
シエトキシ）シランなどが例示できる。しかしビ
ニルメチルジエトキシシラン、ビニルフエニルジ
メトキシシランなども同様に用いることができ
る。 以上述べてきた変性無極性高分子の中では、と
くに変性単量体をグラフトさせたものが好まし
い。グラフト共重合体を製造するには公知の種々
の方法が採用でき、たとえば無極性高分子を溶融
させ変性単量体を添加してグラフト共重合させる
方法あるいは溶媒に溶解させ変性単量体を添加し
て共重合させる方法がある。いずれの場合にも効
率よくグラフト共重合させるためには、ラジカル
開始剤の存在下に反応を実施することが好まし
い。ラジカル開始剤としては有機ペルオキシド、
有機ペルエステル、アゾ化合物などがあるが、電
離性放射線、紫外線等もラジカル発生に用い得
る。またグラフト率は無極性高分子100重量部に
対して変性単量体が１〜15重量部が好ましい。 本発明の高分子エレクトレツトを構成する３成
分（ここで３成分の一つである変性無極性高分子
は、前述のＡ〜Ｃの１種以上をまとめて１成分と
考える）の割合は、無極性高分子60〜99重量％と
くに80〜95重量％、極性高分子0.5〜39.5重量％
とくに１〜10重量％および前述のＡ〜Ｃから選ば
れる少なくとも１種以上の変性無極性高分子0.5
〜20重量％とくに４〜10重量％である。無極性高
分子が60重量％未満では、３成分複合系において
無極性高分子がマトリツクスにならなくなる虞れ
があり、トラツプされた電荷が逃げ易くなつて電
荷安定性に劣つたものしか得られなくなる場合が
多い。極性高分子は少なくとも0.5重量％の存在
が必要であつて、0.5重量％未満ではトラツプさ
れる電荷量の増加はそれほど大きくなく、電荷密
度の小さいエレクトレツトとしての能力が劣るも
のしか得られなくなる。また上限を39.5重量％ま
でとしたのは、それを越えて配合しても得られる
電荷密度はそれほど変わらないし、また無極性高
分子のマトリツクス中にうまくドメインとして分
散することが難しくなるからである。変性無極性
高分子は、無極性高分子のマトリツクス中に極性
高分子のドメインをミクロ分散させるためには少
なくとも0.5重量％以上の存在が好ましく、20重
量％を越えて配合してもそれほど著しい効果は期
待できない。またマトリツクスとして使用した無
極性高分子を主鎖とした変性物を用いるのが望ま
しい。 また前記組成の高分子には、必要に応じて高分
子に通常添加される添加剤、たとえば耐熱安定
剤、耐候安性剤、帯電防止剤、スリツプ剤、アン
チブロツキング剤、滑剤、無機または有機の充填
剤、染料、顔料などを添加してもよい。 本発明の高分子エレクトレツトを製造するには
公知の種々の方法が利用でき、たとえば前記組成
の高分子を溶融または軟化温度まで熱し、これに
直流高電圧を加えながら冷却して得られる熱エレ
クトレツト、フイルム状にしたのち該表面にコロ
ナ放電やパルス状高電圧を加えたり、フイルム両
面を他の誘導体で保持し両面に直流高電圧を加え
て得られるエレクトロエレクトレツト、γ線や電
子線を照射して得られるラジオエレクトレツト、
溶融して強い静磁場を作用させながら徐冷して得
られるマグネエレクトレツト、加圧塑性変形させ
て得られるメカノエレクトレツト、光照射しなが
ら電圧を加えて得られるオートエレクトレツトな
どが挙げられる。とくに好ましい方法は、前記高
分子をフイルム状に成形したのち、１軸または２
軸の延伸を行なうか行なわずして熱をかけながら
コロナ放電を間欠的に行なう方法あるいはフイル
ム両面に針状電極対を近付けてコロナ放電を行な
う方法がある。 以上のようにして得られる本発明の高分子エレ
クトレツトは、無極性高分子のマトリツクス中に
変性無極性高分子を仲介役として極性高分子のド
メインがミクロ分散（すなわち通常の溶融ブレン
ド法でも10μｍ以下のドメイン粒径となる）して
いるので、無極性高分子と極性高分子との界面面
積が多くなつてトラツプされる電荷量が著しく多
くなり、その結果電荷密度の大きいエレクトレツ
トとなる。またマトリツクスが無極性高分子であ
るので一度トラツプされた電荷は容易には逃げ出
だず、電荷が安定して長期間保持できるエレクト
レツトにもなる。さらにドメイン粒径が前述した
ように10μｍ以下になるので、肉厚の薄いフイル
ム状エレクトレツトなどの製造も可能となる。 本発明によるエレクトレツトは、フイルムの状
態で測定して、５×10-9乃至100×10-9クーロ
ン／cm2、特に10×10-9乃至50×10-9クーロン／cm2
の表面電荷密度を有する。更に、このエレクトレ
ツトは、温度60°及び湿度90％の環境に１時間放
置したときの表面電荷密度保持率が50％以上であ
るという驚くべき特徴を有している。即ち、後述
する例に示す通り、無極性高分子単独から成るエ
レクトレツト及び無極性高分子に極性高分子を分
散させた分散構造のエレクトレツトの何れの場合
にも、上述した高温及び高湿条件下では、表面電
荷密度が大きく低下する。これは、前者のエレク
トレツトでは、電荷のトラツプされている場所が
不純物との界面や結晶部分と非晶質部分との界面
のような温度や湿度に対して不安定な部分となつ
ていることに関連するものと思われ、また後者の
エレクトレツトでは、有極性高分子が電気絶縁性
の高い無極性高分子で十分に包み込まれていない
ために、上記条件では電荷が消失するものと思わ
れる。 これに対して、本願発明では、変性無極性高分
子を配合したことにより、このものが無極性高分
子と有極性高分子との両方に親和性を示し、有機
性高分子の無極性高分子マトリツクス中への微粒
化分散を助長し且つ有極性高分子の微細なドメイ
ン粒子が無極性高分子で完全に包まれた状態とな
るため、高い表面電荷密度が得られ、しかも高温
及び高湿条件下でも高い表面電荷保持性が得られ
るものと認められる。 尚、上述した表面電荷密度は、あくまで、電荷
が載つた面が一定方向にあるフイルムについての
ものであることに留意する必要がある。即ち、エ
レクトレツトが繊維の形態にある場合には、電荷
が載つた面がランダムに位置し、またその表面積
が測定困難であるので、表面電荷密度を測定する
ことは不可能である。 本発明におけるエレクトレツトは、それ自体公
知の任意の形態、例えばフイルム、シート、繊維
等の種々の形で用い得る。特に、本発明のエレク
トレツトは、ドメイン粒子が微細化していること
から、厚みが５乃至15μｍのフイルムにした場合
に、電荷保持性の点で特に顕著な効果が奏され
る。 また、前述した樹脂組成のフイルムは、延伸に
よるフイブリル化が容易であることから、これを
延伸した後、解繊処理を行い、必要により切断し
てステープル、フイラメント、糸、紐、フイルム
糸、解繊糸等の形態の繊維状のエレクトレツトを
形成し得る。勿論、この繊維状のエレクトレツト
は、織成、編成、タフト化、不織布形成等のそれ
自体公知の処理を行つて、繊維加工品とすること
ができる。 本発明の高分子エレクトレツトの好ましい利用
分野はエアフイルター用途である。すなわちエア
フイルターとして集塵効率を向上させるには、長
期間に亘り安定して高い電荷密度を保持し続ける
こと、ならびにできる限り細繊維化することによ
り達成できるが、本発明の高分子エレクトレツト
は両方の性能を有しているのでエアフイルターと
して用いた場合に優れた性能を示す。エアフイル
ターを製造するには周知の製造法が利用でき、た
とえば前述の方法によつて得られた必要に応じて
延伸された薄肉フイルム状エレクトレツトを解繊
機で解繊したり、場合によつては叩解したりして
繊維状物のエレクトレツトを得、これらを集めて
フイルター形状に堆積する方法あるいは必要に応
じて芯材など他のもの（これらはエレクトレツト
化されていてもよい）と一緒にフイルター形状に
積層する方法がある。 また別にはマイクロホン、ピツクアツプ、スピ
ーカーなどの音響機器の材料として、電子複写や
印刷用の用途に、さらには医療用材料、とくに血
液と接触する医療器具用材料などにも使用でき
る。 以下に実施例を示す。 以下の例は表面電荷密度の安定性を示す。 比較例 １ メルトインデツクス〔ASTM D1238L、単位
ｇ／10分、以下M.Iと記す〕6.5、密度0.91ｇ／c.c.
のホモポリプロピレン（PP）を、インフレーシ
ヨン成膜法により、厚さ30μｍのフイルムに成形
した。そのときの成形温度は200℃であつた。 このフイルムを５cm×５cmの大きさに切断し、
第１図に示す装置を使用し、下記条件で、コロナ
放電によりエレクトレツト化した。 エレクトレツト化条件 試料温度 23℃ 電圧 直流7KV 印加時間 ７秒間 電極間距離 ８mm 得られたエレクトレツトフイルムを、次の環境
条件下で１時間経時させた後、室温下で経時前後
の各試料につき、マイナス極側での表面電荷密度
を測定した。 表面電荷密度の測定は、第２図に示す測定回路
を使用し、次の通り行つた。最初図示の状態から
一度スイツチＳを短絡した後開き、可動電極E1
を上に持ち上げる。このとき電極E1に誘導され
電荷はコンデンサＣに移り、Ｃの端子間に電位差
Ｖを生ずる。この電位差Ｖを電位計Ｍで測定する
ことにより、表面電荷密度σは、下記 σ＝CV／Ａ 式中、Ｃはコンデンサの静電容量（Ｆ）、Ａは
エレクトレツトの表面積（cm2） によつて求められる。 得られた結果を第１表に示す。 比較例 ２ 比較例１で用いたポリプロピレン95重量％とポ
リエチレンテレフタレート（融点265℃、PET）
５重量％とを混合し、押出機で280℃の温度で混
練する以外は比較例１と同様にして厚さ30μｍの
フイルムを製造した。 比較例１と同様の方法でエレクトレツト化を行
い、このエレクトレツトフイルムについて表面電
荷密度の測定を行い、第１表の結果を得た。 比較例 ３ 比較例１のポリプロピレンを95重量％とポリブ
チレンテレフタレート（融点225℃、PBT）５重
量％とを押出機にて280℃で混練し、厚さ30μｍ
のインフレフイルムを成形した。 比較例１と同様の方法でエレクトレツトフイル
ムを作製し、表面電荷密度の測定を行つた。結果
を第１表に示す。 比較例 ４ 比較例１のポリプロピレン95重量％とポリカー
ボネイト（軟化点150℃、PC）５重量％とを押出
機にて260℃で混練し、厚さ30μｍのインフレフ
イルムを成形した。 比較例１と同様の方法でエレクトレツトフイル
ムを作製し、表面電荷密度の測定を行つた。結果
を第１表に示す。 実施例 １ 比較例１のポリプロピレン92重量％、比較例２
のポリエチレンテレフタレート５重量％と無水マ
レイン酸グラフトポリプロピレン（マレイン化率
３重量％）３重量％を同時に押出機にて280℃で
混練し、厚さ30μｍのインフレフイルムを成形し
た。 比較例１と同様の方法でエレクトレツトフイル
ムを作製し、表面電荷密度の測定を行つた。結果
を第１表に示す。 実施例 ２ 比較例１のポリプロピレン92重量％、比較例３
のポリブチレンテレフタレート５重量％と無水マ
レイン酸グラフトポリプロピレン（マレイン化率
３重量％）３重量％を同時に押出機にて280℃で
混練し厚さ30μｍのインフレフイルムを成形し
た。 比較例１と同様の方法でエレクトレツトフイル
ムを作製し、表面電荷密度の測定を行つた。結果
を第１表に示す。 実施例 ３ 比較例１のポリプロピレン92重量％、比較例４
のポリカーボネート５重量％と無水マレイン酸グ
ラフトポリプロピレン（マレイン化率３重量％）
３重量％を同時に押出機にて260℃で混練し、厚
さ30μｍのインフレフイルムを成形した。 比較例１と同様の方法でエレクトレツトフイル
ムを作製し、表面電荷密度の測定を行つた。結果
を第１表に示す。 実施例 ４ 比較例１のポリプロピレン92重量％、比較例２
のポリエチレンテレフタレート５重量％とビニル
トリメトキシシラングラフトポリプロピレン（ビ
ニルシラン化率３重量％）３重量％を同時に押出
機にて280℃で混練し、厚さ30μｍのインフレフ
イルムを成形した。 比較例１と同様の方法でエレクトレツトフイル
ムを作製し、表面電荷密度の測定を行つた。結果
を第１表に示す。 実施例 ５ 比較例１のポリプロピレン92重量％、比較例３
のポリブチレンテレフタレート５重量％と実施例
４のビニルシラングラフトポリプロピレン（ビニ
ルシラン化率３重量％）３重量％を同時に押出機
にて280℃で混練し厚さ30μｍのインフレフイル
ムを成形した。 比較例１と同様の方法でエレクトレツトフイル
ムを作製し、表面電荷密度の測定を行つた。結果
を第１表に示す。 実施例 ６ 比較例１のポリプロピレン92重量％、比較例４
のポリカーボネート５重量％と実施例４のビニル
シラングラフトポリプロピレン（ビニルシラン化
率３重量％）３重量％を同時に押出機にて260℃
で混練し、厚さ30μｍのインフレフイルムを成形
した。 比較例１と同様の方法でエレクトレツトフイル
ムを作製し、表面電荷密度の測定を行つた。結果
を第１表に示す。 実施例 ７ 比較例１のポリプロピレン92重量％、比較例２
のポリエチレンテレフタレート５重量％とグリシ
ジルアクリレートグラフトポリプロピレン（グリ
シジルアクリレートとしてエポキシ化率３重量
％）３重量％を同時に押出機にて280℃で混練し、
厚さ30μｍのインフレフイルムを成形した。 比較例１と同様の方法でエレクトレツトフイル
ムを作製し、表面電荷密度の測定を行つた。得ら
れた結果を第１表に示す。 実施例 ８ 比較例１のポリプロピレン92重量％、比較例３
のポリブチレンテレフタレート５重量％と実施例
７のエポキシ化ポリプロピレン（エポキシ化率３
重量％）３重量％を同時に押出機にて280℃で混
練し厚さ30μｍのインフレフイルムを成形した。 比較例１と同様の方法でエレクトレツトフイル
ムを作製し、表面電荷密度の測定を行つた。得ら
れた結果を第１表に示す。 実施例 ９ 比較例１のポリプロピレン92重量％、比較例４
のポリカーボネート５重量％と実施例７のエポキ
シ化ポリプロピレン（エポキシ化率、３重量％）
３重量％を同時に押出機にて260℃で混練し、厚
さ30μｍのインフレフイルムを成形した。 比較例１と同様の方法でエレクトレツトフイル
ムを作製し、表面電荷密度の測定を行つた。結果
を第１表に示す。
【表】
上述した第１表の結果によると、本発明で規定
した３成分の組成物から成るエレクトレツトは、
公知のエレクトレツトに比して、高い表面電荷密
度を示すと共に、特に高湿度条件下、高温条件下
或いはそれらの組合せ条件下にエレクトレツトを
置いたときにも極めて高い保持率で表面電荷密度
が保持されるという予想外の作用効果が達成され
ることが明らかである。 比較例５〜８及び実施例10乃至18 以下の例は、フイルターとしての集塵効率を説
明するためのものである。 フイルター材の製法 以下の例において、フイルター材の製造は次の
通り行つた。 前記比較例１乃至４及び実施例１乃至９の各樹
脂組成物を、フイルム厚みが50〜60μｍ及び折巾
350mmとなるように、インフレーシヨン製膜法で
製膜した。 折合せたチユーブの両端を連続的に切断し、フ
イルム巾300mmの２枚のフイルムとした。 この各フイルムを、第１図に示すのと同様なエ
レクトレツト化装置に供給し、印加電圧12KV
（直流）、電極間隔27mm、コロナ放電極の滞留時間
0.8秒での条件でエレクトレツト化を行つた。 このエレクトレツト化フイルムを、加熱ロール
温度110〜120℃で、長手方向に約６〜８倍の延伸
倍率でロール延伸し、厚味10〜20μｍの延伸フイ
ルムとした。 この延伸エレクトレツトフイルムを、針山状ロ
ールで網目状に解繊し、ドラムに巻取つた。 この解繊フイルムを、反毛機で網目状の結節点
を引き裂き、カツターにて繊維長20〜50mmに切断
した。 得られた小繊維（ステープル繊維）をウエツ
ブ・フオーミング・マシンに供給して、ウエツブ
に成形し、ニードルパンチングして、フイルター
目付重量300ｇ／m2、厚み５mmのフイルター材を
得た。 各フイルター材を直径300mmの円板に切り取り、
以下に示す方法でタバコの煙の集塵効率の測定を
行つた。 集塵効率の測定 第３図の測定装置を使用して集塵効率の測定を
行う。先ず、測定すべきフイルター材１７をセツ
トし、調節バルブ１２を開け、チヤンバー１５
（１ｍ×１ｍ×高さ1.3ｍ）内に煙草１４の煙を導
入する。送風機１８を駆動し、チヤンバー１５内
の煙を含んだ空気をフイルター材１７を通して吸
い出す。調節弁１２で風速を0.2ｍ／secと0.8ｍ／
secとに変化させ、フイルター材１７の導入側１
９と排出側１９′とで粉塵濃度を測定する。 粉塵計としては、柴田化学機械工業株式会社製
デイジタル粉塵計Ｐ−５型を用い、光散乱方式に
基づき相対質量濃度を求める。 集塵効率は下記式により算出する。 集塵効率＝Cin−Cout／Cin×100（％） 式中、Cin：フイルター導入側粉塵濃度 （mg／m3） Cout：フイルター排出側粉塵濃度 （mg／m3）。 得られた結果を第２表に示す。
した３成分の組成物から成るエレクトレツトは、
公知のエレクトレツトに比して、高い表面電荷密
度を示すと共に、特に高湿度条件下、高温条件下
或いはそれらの組合せ条件下にエレクトレツトを
置いたときにも極めて高い保持率で表面電荷密度
が保持されるという予想外の作用効果が達成され
ることが明らかである。 比較例５〜８及び実施例10乃至18 以下の例は、フイルターとしての集塵効率を説
明するためのものである。 フイルター材の製法 以下の例において、フイルター材の製造は次の
通り行つた。 前記比較例１乃至４及び実施例１乃至９の各樹
脂組成物を、フイルム厚みが50〜60μｍ及び折巾
350mmとなるように、インフレーシヨン製膜法で
製膜した。 折合せたチユーブの両端を連続的に切断し、フ
イルム巾300mmの２枚のフイルムとした。 この各フイルムを、第１図に示すのと同様なエ
レクトレツト化装置に供給し、印加電圧12KV
（直流）、電極間隔27mm、コロナ放電極の滞留時間
0.8秒での条件でエレクトレツト化を行つた。 このエレクトレツト化フイルムを、加熱ロール
温度110〜120℃で、長手方向に約６〜８倍の延伸
倍率でロール延伸し、厚味10〜20μｍの延伸フイ
ルムとした。 この延伸エレクトレツトフイルムを、針山状ロ
ールで網目状に解繊し、ドラムに巻取つた。 この解繊フイルムを、反毛機で網目状の結節点
を引き裂き、カツターにて繊維長20〜50mmに切断
した。 得られた小繊維（ステープル繊維）をウエツ
ブ・フオーミング・マシンに供給して、ウエツブ
に成形し、ニードルパンチングして、フイルター
目付重量300ｇ／m2、厚み５mmのフイルター材を
得た。 各フイルター材を直径300mmの円板に切り取り、
以下に示す方法でタバコの煙の集塵効率の測定を
行つた。 集塵効率の測定 第３図の測定装置を使用して集塵効率の測定を
行う。先ず、測定すべきフイルター材１７をセツ
トし、調節バルブ１２を開け、チヤンバー１５
（１ｍ×１ｍ×高さ1.3ｍ）内に煙草１４の煙を導
入する。送風機１８を駆動し、チヤンバー１５内
の煙を含んだ空気をフイルター材１７を通して吸
い出す。調節弁１２で風速を0.2ｍ／secと0.8ｍ／
secとに変化させ、フイルター材１７の導入側１
９と排出側１９′とで粉塵濃度を測定する。 粉塵計としては、柴田化学機械工業株式会社製
デイジタル粉塵計Ｐ−５型を用い、光散乱方式に
基づき相対質量濃度を求める。 集塵効率は下記式により算出する。 集塵効率＝Cin−Cout／Cin×100（％） 式中、Cin：フイルター導入側粉塵濃度 （mg／m3） Cout：フイルター排出側粉塵濃度 （mg／m3）。 得られた結果を第２表に示す。
【表】
第２表の結果から、本発明で規定した樹脂組成
物から成るエレクトレツトフイルターは、公知の
エレクトレツトに比して著しく優れた集塵効率を
示すことがわかる。
物から成るエレクトレツトフイルターは、公知の
エレクトレツトに比して著しく優れた集塵効率を
示すことがわかる。
第１図は、エレクトレツト化に用いた装置の概
略配置図であり、第２図は、表面電荷密度の測定
回路図であり、第３図は、集塵効率の測定に用い
た測定装置の配置を示す斜視図である。 引照数字１は負の針状電極、２は正の針状電
極、３は試料フイルム、４は直流電源を示す。符
号E1は可動電極、E2は固定電極、Ｄはエレクト
レツト、Ｓは短絡スイツチ、Ｃはコンデンサ、Ｍ
は電位計を示す。引照数字１１は空気源、１２は
調節バルブ、１３は流量計、１４は煙草の煙発生
源、１５はチヤンバー、１６は吸気窓、１７はフ
イルター材、１８は粉塵計、１９及１９′は送風
機を夫々示す。
略配置図であり、第２図は、表面電荷密度の測定
回路図であり、第３図は、集塵効率の測定に用い
た測定装置の配置を示す斜視図である。 引照数字１は負の針状電極、２は正の針状電
極、３は試料フイルム、４は直流電源を示す。符
号E1は可動電極、E2は固定電極、Ｄはエレクト
レツト、Ｓは短絡スイツチ、Ｃはコンデンサ、Ｍ
は電位計を示す。引照数字１１は空気源、１２は
調節バルブ、１３は流量計、１４は煙草の煙発生
源、１５はチヤンバー、１６は吸気窓、１７はフ
イルター材、１８は粉塵計、１９及１９′は送風
機を夫々示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 無極性高分子60〜99重量％、極性高分子0.5
〜39.5重量％および (A) 不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性さ
れた無極性高分子、 (B) 不飽和エポキシ単量体で変性された無極性高
分子、 (C) オレフイン性不飽和結合を有するシラン単量
体で変性された無極性高分子 から選ばれる少なくとも１種の第３成分0.5〜20
重量％とからなることを特徴とする高性能エレク
トレツト。 ２ 無極性高分子がポリオレフインまたはポリス
チレンから選ばれる特許請求の範囲第１項記載の
高性能エレクトレツト。 ３ 極性高分子がポリエステル、ポリカーボネー
トまたはポリアミドから選ばれる特許請求の範囲
第１項または第２項記載の高性能エレクトレツ
ト。 ４ 第３成分がグラフト変性された無極性高分子
である特許請求の範囲第１項ないし第３項いずれ
かに記載の高性能エレクトレツト。 ５ 実質的に繊維状高分子エレクトレツトからな
るエアフイルターであつて、該高分子エレクトレ
ツトが無極性高分子60〜99重量％、極性高分子
0.5〜39.5重量％および (A) 下飽和カルボン酸またはその誘導体で変性さ
れた無極性高分子、 (B) 不飽和エポキシ単量体で変性された無極性高
分子、 (C) オレフイン性不飽和結合を有するシラン単量
体で変性された無極性高分子 から選ばれる少なくとも１種の第３成分0.5〜20
重量％とからなることを特徴とするエアフイルタ
ー。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59081033A JPS60225416A (ja) | 1984-04-24 | 1984-04-24 | 高性能エレクトレツトおよびエアフイルタ− |
| EP85302835A EP0160497B1 (en) | 1984-04-24 | 1985-04-23 | High-performance electret and air filter |
| US06/726,367 US4626263A (en) | 1984-04-24 | 1985-04-23 | High-performance electret and air filter |
| DE8585302835T DE3573040D1 (en) | 1984-04-24 | 1985-04-23 | High-performance electret and air filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59081033A JPS60225416A (ja) | 1984-04-24 | 1984-04-24 | 高性能エレクトレツトおよびエアフイルタ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60225416A JPS60225416A (ja) | 1985-11-09 |
| JPH0263282B2 true JPH0263282B2 (ja) | 1990-12-27 |
Family
ID=13735144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59081033A Granted JPS60225416A (ja) | 1984-04-24 | 1984-04-24 | 高性能エレクトレツトおよびエアフイルタ− |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4626263A (ja) |
| EP (1) | EP0160497B1 (ja) |
| JP (1) | JPS60225416A (ja) |
| DE (1) | DE3573040D1 (ja) |
Families Citing this family (79)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4871352A (en) * | 1987-12-07 | 1989-10-03 | Controlled Release Technologies, Inc. | Self-regulated therapeutic agent delivery system and method |
| US5019723A (en) * | 1987-12-07 | 1991-05-28 | Controlled Release Technologies, Inc. | Self-regulated therapeutic agent delivery system and method |
| US4874399A (en) * | 1988-01-25 | 1989-10-17 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Electret filter made of fibers containing polypropylene and poly(4-methyl-1-pentene) |
| JP2672329B2 (ja) * | 1988-05-13 | 1997-11-05 | 東レ株式会社 | エレクトレット材料 |
| US5405434A (en) * | 1990-02-20 | 1995-04-11 | The Scott Fetzer Company | Electrostatic particle filtration |
| US5376168A (en) * | 1990-02-20 | 1994-12-27 | The L. D. Kichler Co. | Electrostatic particle filtration |
| US5143524A (en) * | 1990-02-20 | 1992-09-01 | The Scott Fetzer Company | Electrostatic particle filtration |
| CA2037942A1 (en) * | 1990-03-12 | 1991-09-13 | Satoshi Matsuura | Process for producing an electret, a film electret, and an electret filter |
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