[发明专利]驻极体和驻极体滤材

说明书

提供一种能够通过低成本且简便的方法制造的拒油性、耐油雾性、电荷稳定性、和热处理后的捕集效率优异的驻极体。使用一种驻极体，其为熔点为35℃以上且320℃以下的聚四氟乙烯附着于载体的驻极体，其特征在于，所述驻极体通过对所述载体和所述聚四氟乙烯中的至少一者赋予静电电荷而成，所述驻极体在热重‑差热同步测定中具有2个以上的熔点峰。另外还提供一种适合于对于烟草烟雾要求耐久性的滤材用途的驻极体滤材。使用一种驻极体滤材，其为在纤维表面担载有含氟成分的驻极体滤材，其特征在于，在风速5cm/s条件下的0.3～0.5μm粒子捕集效率中，初始QF值为0.5mmAq^‑1以上，烟草烟雾负荷所致的滤材劣化率为‑8/(g/m²)以上。

技术领域

本发明涉及驻极体和驻极体滤材。

背景技术

以往在防尘罩、各种空调用元件、空气净化器、舱室过滤器、各种装置中，出于集尘、保护、透气等目的而使用多孔滤材。

多孔滤材中，包含纤维状物的滤材存在具有高空隙率、长寿命、低透气阻力的优点，而被广泛地使用。这些包含纤维状物的滤材通过遮挡、接触附着、扩散、惯性碰撞等机械捕集机理在纤维上捕捉粒子，但已知在实际应用的使用环境中要捕捉的粒子的空气动力学当量直径为0.1～1.0μm左右的情况下，具有滤材捕集效率的极小值。

为了提高上述极小值时的滤材捕集效率，已知有并用电吸引力的方法。例如使用对被捕集粒子赋予电荷的方法、或者对滤材赋予电荷的方法、以及两者的组合。对滤材赋予电荷的方法已知有：在电极间配置滤材、并在通风时进行介电极化的方法；对绝缘材料赋予长寿命的静电电荷的方法。特别是后者的方法由于不需要外部电源等能量，因此被广泛地作为驻极体滤材使用。

课题1

为了提高初始捕集效率，并且抑制滤材加工、保管时的静电电荷的衰减所致的性能降低，驻极体滤材使用能够发生驻极体化、且耐湿稳定性和耐热稳定性优异的驻极体材料。

但是，驻极体滤材具有静电吸引力伴随粒子的捕集而降低的缺点，特别是由于表面张力小的油雾薄薄地被覆纤维表面，由此显著促进了电荷的消失。一般的驻极体滤材使用电荷稳定性优异的聚烯烃、聚酯、聚碳酸酯、酚树脂等，但即使是它们中表面张力最小的聚丙烯、聚乙烯、聚甲基戊烯等聚烯烃类所形成的纤维状物，对于聚α烯烃(PAO)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)和烟草烟雾等所代表的油雾而言，材料特性都没有表现出充分的拒油性，因此存在油雾负荷时的捕集效率维持性能(以下称为“耐油雾性”)低的问题。

为了解决所述问题，已知如下的方法，即，通过降低构成滤材的纤维状物的表面张力来赋予拒油性，通过对纤维表面上的雾的扩展、向纤维材料内部的吸收扩散进行抑制来使电荷的消失降低，由此提高耐油雾性的方法。具体地，使用通过如下方法在维持电荷稳定性的同时使表面张力降低、并提高了耐油雾性的驻极体：为了提高拒油性而在树脂内混合具有全氟基的添加剂的方法(例如专利文献1)；对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)；用具有全氟基的乳液加工剂涂布处理表面的方法(例如专利文献4)；通过使用等离子体和氟气等取代氢原子来导入氟原子的方法(例如专利文献5)；等等。

此外，以下，将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”。此外，本发明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、生成作为热分解物的氟化氢或碳酰氟等，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，全氟辛酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS)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理想的。