专利名称：驻极体滤材及其制造方法
技术领域：
本发明涉及生物降解性和优良的驻极体性并存的驻极体滤材及其制造方法，尤其涉及将可进行生物降解处理的乳酸聚合体作为主成分，用于捕捉气体中的微粒，且基于高的表面电荷密度而具备高的捕集效率，且初期以及在高温气氛中暴露之后，其粒子捕集效率都能保持高的值的驻极体滤材及其制造方法。
背景技术：
以往，将具有比较长寿命的静电电荷的电介质材料称为驻极体，一般用于空气过滤器等的分离材料、屏罩等的卫生材料、麦克风等的电子材料。驻极体滤材，主要使用选用聚烯烃系纤维无纺布并对它进行高电压电晕处理等而使其被赋予电极化的材料。
然而，虽然所述驻极体原材料具备驻极体化的效果，但同时具备在自然环境下几乎不分解、或者分解速度极慢的特性。从而，对于用这些原材料制造的制品，在进行填埋废弃处理时，会经很长时间保持形状，进而导致了环境破坏。而且，近年来，驻极体滤材多用于再利用、再生困难的用途以及制品中，从而，人们对在废弃应用了驻极体技术的制品时，要求降低对环境的负荷。
另外，以往的聚烯烃系纤维无纺布的驻极体性能也还处于不充分的状态。例如，专利文献1、专利文献2等已公开了规定了表面电荷密度的驻极体滤材。但是，在这些公报的实施例中，都使用了聚烯烃纤维的熔融吹制无纺布，且其表面电荷密度在最大时也仅处于1.2×10-9/cm2。
为解决以上问题，人们提出了使用具备基于酶、微生物的代谢分解性或者水解性的原材料的驻极体。例如，专利文献3公开了由乳酸聚合体构成的高分子驻极体材料，但该发明中没有对高性能化以及经时的电荷稳定性进行考虑。
专利文献4公开了通过在50～130℃的气氛温度下向乳酸聚合体系纤维无纺布外加5～30秒程度的高电压而制造出的带电无纺布。但是，在该公报中仅对高温使用时的静电力稳定性进行了叙述，而关于表面电荷密度的提高、捕集效率的提高，则没有记载。根据本发明者的观点，仅通过在所述的气氛温度下外加高电压，是很难提高表面电荷密度的。
特开平4-42812号公报[专利文献2]特许第2672329号公报[专利文献3]特开平9-110968号公报[专利文献4]特开2001-146672号公报发明内容本发明鉴于以上的事实，其目的在于提供一种基于高的表面电荷密度而提高捕集效率，且即使在使用时暴露在过于苛刻的环境中之后，经过长时间也能具备稳定的驻极体性能的同时，还可以进行生物降解处理的驻极体滤材、及其制造方法。
为解决以上的问题，本发明的驻极体滤材具备以下的结构。
一种由乳酸聚合体构成的驻极体滤材，由L-乳酸单体和D-乳酸单体的摩尔比率是100～85∶0～15或者0～15∶85～100范围构成的乳酸聚合体，即，使用以下各种中的至少一种1)由L-乳酸单体聚合而成的聚L-乳酸(均聚物)、L-乳酸单体以及D-乳酸单体之间的无规共聚物；2)L-乳酸单体是85摩尔％以上、D-乳酸单体是15摩尔％以下的聚DL-乳酸；3)D-乳酸单体是85摩尔％以上、L-乳酸单体是15摩尔％以下的聚DL-乳酸；
4)D-乳酸单体聚合而成的聚D-乳酸(均聚物)。
另外，本发明的乳酸聚合体的特征在于伴随着结晶熔化的吸热量是0.5J/g以上。
在使用于本发明的驻极体滤材的乳酸聚合体中，含有的乳酸、丙交酯等低分子成分是15％以下。
本发明的驻极体滤材，是由以乳酸聚合体作为主成分的纤维构成并且表面电荷密度是1.2×10-9/cm2以上的驻极体滤材。
本发明是一种由以乳酸聚合体作为主成分的纤维构成的驻极体滤材，其特征是，向100重量份的乳酸聚合体配合0.01至0.3重量份的结晶核剂。
另外，本发明的驻极体滤材的方法，其特征是，对于由以乳酸聚合体作为主成分的纤维构成的无纺布，以加热到60～140℃的状态外加直流电晕电场，之后在外加电晕电场的状态下直接冷却到40℃以下。
使用于本发明驻极体滤材的乳酸聚合体，可使用仅由L-乳酸单体构成的聚L-乳酸、以特定比率的L-乳酸单体和D-乳酸单体构成的聚DL-乳酸、仅由D-乳酸单体构成的聚D-乳酸。
优选的聚DL-乳酸，最好含有85摩尔％以上的L-乳酸或者D-乳酸。更优选90摩尔％以上，尤其优选95摩尔％以上。
具有上述组成的乳酸聚合体的可以赋予结晶性，且具有常温以上的玻璃化温度，因此能够获得电荷稳定性优良的驻极体滤材。
另外，为了能提高升温时的电荷稳定性，根据DSC法获得的驻极体滤材的结晶熔化热优选0.5J/g以上，更优选1J/g以上，尤其优选5J/g以上。
本发明使用的乳酸聚合体可以通过以下方法制备，即以L-乳酸、D-乳酸、或者L-乳酸与D-乳酸的混合物作为原料，进行直接脱水缩聚；或者，合成乳酸的环状二聚体之后，通过接下来的工序，进行开环聚合。开环聚合法中使用的乳酸二聚体可以是L-丙交酯、D-丙交酯、DL-丙交酯、内消旋-丙交酯的任意的组合。
聚DL-乳酸中的D-乳酸与L-乳酸的构成比可通过以下方式求出在氘代氯仿溶剂等中溶解聚DL-乳酸，测定1H或者13C核磁共振谱，进而求出。根据相关方法和对旋光度、DSC测定的结果组合，可以判断是D-乳酸和L-乳酸的无规共聚物，还是嵌段共聚物、还是D、L均聚物的混合物。在树脂成分是实质上均匀的情况下，可通过利用乳酸聚合单体具有旋光性的特点，测定溶液状态下的旋光度，进而求出构成比率。
本发明使用的乳酸聚合体的数均分子量，考虑到电荷稳定性、成型加工性、机械性强度等，优选5,000以上，更优选1万以上，尤其优选5万以上。在数均分子量小的情况下，即使是具备所述优选组成的乳酸聚合体，也由于熔点和玻璃化温度很低，因此其结果就称为电荷稳定性下降的原因。
数均分子量的上限值没有特别限定，一般根据成型加工方法选择优选的数均分子量。由于随着数均分子量的上升，同一温度下的熔融粘度也会上升，因此在数均分子量过高的情况下，成型加工变得困难。为降低熔融粘度而使用提高熔融温度的方法，但是会通过热分解会使分子量降低，且由低分子量成分的增加，而这些会造成电荷稳定性下降。
在本发明中使用的乳酸聚合体的数均分子量是根据GPC柱法，通过聚苯乙烯换算获得的数均分子量。
另外，为了抑制温度上升时的电荷衰减以及湿度上升时的电荷衰减，优选减少树脂中含有的乳酸单体、丙交酯等的低分子成分。更具体地说，优选含有量是15％以下、更优选10％以下、尤其优选5％以下。只要能实现上述目的，对于方法没有特别要求，但如果具体地说，可以采用重结晶法、加热蒸馏法、减压蒸馏法等而减少低分子量残余成分，从而抑制加工时的热分解，考虑到电荷稳定性而抑制由温度上升以及吸湿引起的电荷衰减。
作为乳酸单体以及丙交酯的定量方法，可以使用在氘代氯仿溶剂中溶解，并测定1H核磁共振谱的方法。作为定量方法，通过比较归属于乳酸共聚体的已知结构的吸收强度、和归属于丙交酯、乳酸的吸收强度，可以求出混合比。
另外，还可以对乳酸聚合体的分子链末端的羧基，以具备羟基的化合物进行酯化。具备羟基的化合物，可以举出例如辛醇、十二醇、十八烷醇等碳数为6个以上的高级醇类、乙二醇、1，4-丁二醇等二醇类。
本发明的驻极体滤材的、通过热刺激去极化电流测定而求出的表面电荷密度优选1.2×10-9/cm2以上、更优选1.5×10-9/cm2以上、尤其优选2.0×10-9/cm2以上。驻极体滤材的表面电荷密度越高，则粒子捕集效率也越高。热刺激去极化电流可通过图1所示的装置测定。即，在可控制温度的加热槽1中的测定电极2上，夹持驻极体滤材3，用高灵敏度电流计4测定以一定速度升温时的驻极体滤材3的去极化电流，并经由数据处理装置5，记录到记录器6中。根据基于温度绘图的电流曲线的积分值，可以计算特定温度区域的去极化电荷量，并将以测定试料的面积除以它的商，作为表面电荷密度。该方法与记载在特开平4-42812号公报、注册专利第2672329号等的方法大致相同。
对于本发明的驻极体滤材重要的是，向100重量份的所述乳酸聚合体配合0.01至0.3重量份的结晶核剂。结晶核剂具有在结晶性高分子化合物的结晶化过程中生成微细结晶的同时加快结晶化速度的效果。结晶核剂可以使用各种无机化合物或者有机化合物，但优选有机磷酸盐系化合物以及碳酸金属盐系化合物。具体地说，可以使用磷酸2，2-亚甲基双(4，6-二特丁基苯基)钠、磷酸双(4-特丁基苯基)钠、对特丁基安息香酸铝、脱氢松香酸以及二氢松香酸的镁、钠、钾盐等。
在本发明中，还不清楚所述结晶核剂是怎样对乳酸聚合体的驻极体性的提高起作用的。关于乳酸聚合体的驻极体，认为从带电电极注入的电荷以及由电场取向了的偶极子主要存在于非晶部分以及结晶非晶界面部分，并认为这些就是驻极体电荷的原形。加热到玻璃化点附近，则由分子运动，非晶部分的电荷几乎失去。另一方面，结晶非晶界面部分的电荷则比较稳定。由此认为结晶核剂起着增加稳定的结晶非晶界面量、减少不稳定的非晶量的效果。
本发明的所述结晶核剂的配合量是向100重量份的乳酸聚合体配合0.01至0.3重量份。如果配合量少于该值，则高温时的电荷稳定效果将不充分。另外，配合量太多，则不仅其电荷效果会饱和到一定水平，而且还会相反产生纺丝性恶化等影响，因此不理想。
在本发明中，向乳酸聚合体中配合结晶核剂，采用以下方法，即向乳酸聚合体树脂的粉末或者颗粒中混合添加规定量的结晶核剂，用混合机、Henschel搅拌器等均匀分散之后，用挤压机、搅拌机等进行熔融混匀。
本发明的驻极体滤材是通过以下方法制造的，即，在覆盖有实心电介质薄板的接地板上，重叠由以乳酸聚合体作为主成分的纤维构成的无纺布、织物或者薄膜，再进行电晕处理，从而制作。
电晕处理可以在室温气氛下进行，但也可以采用以下方法，即，以加热到60～140℃的状态外加直流电晕电场，然后在保持外加电场的状态的同时，冷却到40℃以下，则采用该方法时与在室温下进行处理时相比，其电极化变大，从而更为理想。作为驻极体的生成机构，一般认为有偶极子的取向或者电荷注入等。由于乳酸聚合体具备酯基等极性基，因此通过在玻璃化点以上熔点以下的约60～140℃下进行直流电晕处理、然后在保持外加电场的状态的同时冷却到低于玻璃化点的40℃以下，能够在产生基于电晕处理的电荷注入的同时引起偶极子取向的固定，其结果，可以产生极高的表面电荷密度。
另一方面，对乳酸聚合体进行在比它的玻璃化点更低的温度的室温附近进行电晕处理，则偶极子取向的程度不大，且在保持40℃的情况下停止外加高电场，则被取向了的偶极子也不被固定。通过这种方法，在哪一种情况下都不能产生高的表面电荷密度。另外，即使对不具备极性基的聚丙烯等采用本发明方法进行电晕处理，也由于不存在适于取向的偶极子，因此，表面电荷密度也与在室温下进行电晕处理时几乎相等。
为制造本发明的驻极体滤材，可以使用例如图2中示意性表示的带电处理装置。首先，被带电体在预备加热区段中升温到加热带电区段的温度。在加热带电区段中，被带电体以加热到60～140℃中的一定温度的状态，外加直流电晕电场。被带电体在加热带电区段的优选滞留时间是5～20秒，如果比该时间短，则带电效果不充分，而在比该时间长时，则没有效果变化。此后，在保持外加高电场的状态的同时，在冷却带电区段中，将被带电体温度冷却到40℃以下。冷却带电区段的滞留时间没有特别的限定。在加热带电区段、冷却加热区段的接地传送机上都卷有电介质薄板，且通过向设置在其上方的针状电极外加高压，从而进行带电处理。
在所述制造方法中，加热时和冷却时的电场强度可以相同，也可以不同。在后者的情况下，优选使冷却时的电场强度大。其理由是为了确切地固定由加热带电取向了的偶极子，最好外加取向时以上的电场强度，另外，由于在加热时接地传送机的电介质薄板的导电率变大，因此如果电场强度过大，则容易引起火花放电。例示优选的电场强度范围，则在加热时是12～20kV/cm、冷却时是15～20kV。如果电场强度低于该值，则带电效果不充分，而如果相反大于该值，则容易产生火花放电。
前面已经陈述了在乳酸聚合体的驻极体中从电极注入的电荷以及由电场取向的偶极子是电荷的原形的推断。在室温下外加直流电晕电场的情况下认为也会多少产生偶极子的取向，但认为在加热到60～140℃的状态下极容易产生该取向。然后，为在保持外加电场的状态的同时冷却到40℃以下，则可推定其取向就会被固定并维持电极化，其结果，可产生极高的表面电荷密度。
即使是在使用以往驻极体滤材的聚丙烯的情况下，通过配合结晶核剂，也能够期待增加稳定的结晶非晶界面量，减少不稳定的非晶量。但是，由于聚丙烯不具备适于取向的极性基，因此通过所述带电处理，其表面电荷密度也几乎与室温下进行带电处理时一样。
本发明的驻极体滤材可根据需要采用各种合适的形状。更具体地说，可以举出挤压成型品薄膜、薄片、纤维、无纺布、织物、编织物以及与其他材料的复合体等。
在薄膜状的情况下，可以很好地适用以往公知的薄膜制作法。即，溶剂浇注法、熔融挤出法、热压法等。通过这些方法形成薄膜之后，最好根据需要进行单向或者双向拉伸的以及热定型加工。通过进行拉伸取向的以及结晶化处理，即使在具有相同组成的情况下，也可以进一步提高相对于湿度和温度的电荷稳定性。薄膜厚度是1～50μm，而在该值以下的情况下，则优选1.5～10μm，而如果超过50μm，则驻极体化效果就会饱和。
在以纤维状使用的情况下，可以很好地使用公知的纺丝方法。即，可以采用熔融挤出法、干式、湿式的溶剂纺丝法等。通过该方法进行纤维成型后，最好根据需要进行拉伸处理以及热定型处理。通过进行拉伸取向以及结晶化处理，可以提高电荷稳定性。另外，也可以通过分割单向拉伸薄膜，获得以往所知的薄膜分丝线。
在以无纺布状使用的情况下，将通过所述方法获得的纤维裁切成适当尺寸，使用卡片机等的干式网成形法、分散到气流中而捕集的方法、分散到液体中而造纸的方法等。另外，作为直接成型法，可以使用熔融吹制法、热压粘接法等熔融挤出法、快速纺丝法等溶液挤出法。用于无纺布的纤维的纤维直径优选0.1～40μm。如果是0.1μm以下，则压力损失就会过高，从而很容易不实用。如果是40μm以上，则过滤性能下降，而且，驻极体效果也会饱和，因此也不理想。该值的更优选的范围是1～30μm。另外，考虑到有效地进行驻极体化，目付优选5g/m2以上100g/m2以下，更优选10g/m2以上50g/m2以下范围。
无纺布薄片根据需要实施使用针形冲头或水流等的机械性交织、使用另外的纤维的缝合，或者，基于热压纹(heat emboss)、通气灶(air throughoven)等构成纤维、或者另外添加的粘接剂用树脂的热熔融。还可以对粘接剂进行涂敷、喷洒、浸渍。通过实施这些工序，可以提高强度、形状保持性等。
另外，为了在加工时以及使用时抑制树脂劣化，根据需要，优选添加抗氧化剂、紫外线吸收剂、热稳定剂等。
通过以上方法获得的本发明的驻极体滤材，与以往公知的分解性驻极体滤材相比，不易受温度、湿度的影响，从而可以获得实用性良好的驻极体。
图1是热刺激去极化电流的测定装置的示意图例。
图2是为制造本发明的驻极体滤材时的、带电处理装置例的示意图例。
图中1-可控制温度的加热槽，2-测定电极，3-驻极体滤材试料，4-高灵敏度电流计，5-数据处理装置，6-记录器，7-无纺布，8-预备加热区段，9-加热带电区段，10-冷却带电区段，11-直流高压电源，12-电晕针电极，13-卷绕电介质薄片的接地传送机，14-接地板，15-驻极体滤材。
具体实施例方式
下面说明本发明的实施例。本发明可以应用这些各种实施方式，但并被这些所限定。
(乳酸聚合物的制造)(制造例1～8)作为聚合原料使用L-丙交酯、D-丙交酯，对在表1中的百分率进行各种改变，作为制造例1～7。在反应容器中将该原料与作为聚合催化剂的辛酸锡以及十二醇混合在一起，将容器内置换成氮之后，在减压状态下在130℃以及4小时条件下加热，进行开环聚合。将反应生成物溶解在氯仿中，用己烷稀释氯仿溶液，从而进行基于重结晶法的提纯。表1表示获得的树脂特性值。另外，在制造例1中，取出进行重结晶之前的反应生成物，作为制造例8。
制造例1～8的聚乳酸聚合体的数均分子量，是根据GPC柱法，并以聚苯乙烯换算值求出。
制造例1～8的乳酸聚合体的结晶熔点、玻璃化温度，是根据DSC法，并在10℃/min的升温速度下测定。
由获得的乳酸聚合体，制造熔融吹制无纺布。使用该无纺布，通过两种带电处理方法，制作驻极体滤材，并测定它的过滤性能。
根据DSC法，并在10℃/min的升温速度下，测定熔融吹制无纺布的结晶熔化热。
对熔融吹制无纺布，使用针电极在+20kV/cm下，进行10秒钟的电晕带电处理，从而制作驻极体滤材。
对熔融吹制无纺布，在如图2所示的装置上进行电晕带电处理，制作驻极体滤材。电场强度和滞留时间，在加热带电区段分别是+15kV/cm和7秒钟，在冷却带电区段分别是+19kV/cm和40秒钟。
压力损失通过以下方法获得，即，将驻极体滤材的试料设置在管道内，将空气过滤速度控制在5cm/秒，用压力计读取驻极体滤材上游、下游的静压差。另外，使用粒径0.3μm的NaCl粒子和5cm/秒条件下，评价了粒子捕集效率(％)。首先，测定带电处理之后紧接着的粒子捕集效率(E0)，再测定进行性能劣化处理之后的粒子捕集效率(E1)，并由数1求出了性能保持率。性能劣化条件采用了25℃×50RH％×保持一个月，或者80℃×保持24小时中的一个条件。
图1表示了热刺激去极化电流的测定装置的示意图例。在测定电极之间夹持20mmφ的驻极体滤材试料，在4℃/分的升温速度和30℃～170℃温度范围内，进行了测定。根据获得的去极化电流曲线，算出30℃～170℃下的去极化电荷量，并将以试料面积(20mmφ)除以该值的商，作为该试料的表面电荷密度。
(实施例1)用制造例1的树脂，根据熔融吹制法，制作目付(单位面积重量)41g/m2、平均纤维直径2.3μm的无纺布，接着，根据带电处理1的方法，制作实施例1的驻极体滤材试料。关于表面电荷密度、过滤特性评价、以及结晶熔化热，进行了测定。在测定带电处理之后紧接着，以及25℃×50RH％×保持一个月之后，分别测定了过滤特性。表2中表示了其结果。
(实施例2)用制造例2的树脂，根据熔融吹制法，制作目付(单位面积重量)39g/m2、平均纤维直径2.3μm的无纺布，接着，根据带电处理1的方法，制作实施例2的驻极体滤材试料。进行与实施例1相同的评价。表2中表示了其结果。
(实施例3)用制造例6的树脂，根据熔融吹制法，制作目付(单位面积重量)40g/m2、平均纤维直径2.4μm的无纺布，接着，根据带电处理1的方法，制作实施例3的驻极体滤材试料。进行与实施例1相同的评价。表2中表示了其结果。
(实施例4)用制造例7的树脂，根据熔融吹制法，制作目付(单位面积重量)40g/m2、平均纤维直径2.5μm的无纺布，接着，根据带电处理1的方法，制作实施例4的驻极体滤材试料。进行与实施例1相同的评价。表2中表示了其结果。
(比较例1)用制造例3的树脂，根据熔融吹制法，制作目付(单位面积重量)40g/m2、平均纤维直径2.5μm的无纺布，接着，根据带电处理1的方法，制作比较例1的驻极体滤材试料。进行与实施例1相同的评价。表2中表示了其结果。
(比较例2)用制造例4的树脂，根据熔融吹制法，制作目付(单位面积重量)40g/m2、平均纤维直径2.4μm的无纺布，接着，根据带电处理1的方法，制作比较例2的驻极体滤材试料。进行与实施例1相同的评价。表2中表示了其结果。
(比较例3)用制造例5的树脂，根据熔融吹制法，制作目付(单位面积重量)40g/m2、平均纤维直径2.4μm的无纺布，接着，根据带电处理1的方法，制作比较例3的驻极体滤材试料。进行与实施例1相同的评价。表2中表示了其结果。
(比较例4)用制造例8的树脂，根据熔融吹制法，制作目付(单位面积重量)40g/m2、平均纤维直径2.4μm的无纺布，接着，根据带电处理1的方法，制作比较例4的驻极体滤材试料。进行与实施例1相同的评价。表2中表示了其结果。
通过实施例1～4、比较例1～3的结果表明，在常温保管的情况下，具有结晶性的实施例1～4的时效稳定性优于非结晶性的比较例1～3。另外作为实施例1～4的倾向，L-乳酸或者D-乳酸的比率越高，电荷保持性也更优良。另外通过比较例4可知，丙交酯的含有率越高，时效稳定性越差。
表1
表2
(实施例5)对在实施例1中使用过的熔融吹制无纺布，根据带电处理2的方法(90℃下加热带电，外加电场的同时冷却至35℃)进行驻极体化，获得实施例5的驻极体滤材试料。表3中表示了表面电荷密度、带电之后紧接着的过滤特性、以及结晶熔化热。
(实施例6)对在实施例1中使用过的熔融吹制无纺布，根据带电处理2的方法(130℃下加热带电，外加电场的同时冷却至35℃)进行驻极体化，获得实施例6的驻极体滤材试料。进行与实施例5相同的评价。表3中表示了其结果。
(参考例1)对在实施例1中使用过的熔融吹制无纺布，根据带电处理2的方法(90℃下加热带电，外加电场的同时冷却至70℃)进行驻极体化，获得参考例1的驻极体滤材试料。进行与实施例5相同的评价。表3中表示了其结果。
(比较例5)对平均纤维直径2.3μm、目付40g/m2的聚丙烯熔融吹制无纺布，根据带电处理2的方法(90℃下加热带电，外加电场的同时冷却至35℃)进行驻极体化。接着，进行与实施例5相同的评价。表3中表示了其结果。
表3
根据以上的结果可知，通过对处于加热状态的乳酸聚合体的熔融吹制无纺布、外加直流电晕电场、并在此后保持该电场的同时进行冷却而获得的驻极体滤材试料，与参考例以及比较例的驻极体滤材试料相比，其表面电荷密度大且具有高的捕集效率。
(实施例7)向100重量份的制造例1的树脂中，配合0.05重量份的磷酸2，2-亚甲基双(4，6-二特丁基苯基)钠(旭电化工业制；商品名NA-11)。使用该树脂，获得了平均纤维直径2.3μm、目付40g/m2的乳酸聚合体熔融吹制无纺布。根据带电处理2的方法(90℃下加热带电，外加电场的同时冷却至35℃)，对其进行驻极体化，获得实施例7的驻极体滤材试料。表3中表示了表面电荷密度、过滤特性、以及结晶熔化热。过滤特性是在带电之后紧接着、以及80℃×保持24小时条件下测定。
(实施例8)向100重量份的制造例1的树脂中，配合0.1重量份的对特丁基安息香酸铝(Shell化学制商品名AL-PTTBBA)。使用该树脂，获得了平均纤维直径2.3μm、目付40g/m2的乳酸聚合体熔融吹制无纺布。根据带电处理2的方法(90℃下加热带电，外加电场的同时冷却至35℃)，对其进行驻极体化，获得实施例8的驻极体滤材试料。接着，进行与实施例7相同的评价，表4中表示了其结果。
(实施例9)向100重量份的制造例1的树脂中，配合0.1重量份的脱氢松香酸的部分金属盐(荒川化学工业制商品名KM-1500)。使用该树脂，获得了平均纤维直径2.3μm、目付40g/m2的乳酸聚合体熔融吹制无纺布。根据带电处理2的方法(90℃下加热带电，外加电场的同时冷却至35℃)，对其进行驻极体化，获得实施例9的驻极体滤材试料。接着，进行与实施例7相同的评价，表4中表示了其结果。
(参考例2)对于所述的实施例5的驻极体滤材试料，也进行了80℃×保持24小时后的过滤特性评价。将此作为参考例2，表4中表示了其结果。
表4
由此可知，通过对配合结晶核剂的乳酸聚合体熔融吹制无纺布进行带电处理而获得的实施例的驻极体滤材试料，具有大的表面电荷密度、且初期以及进行80℃下处理后，具有高捕集效率。在使用没有配合结晶核剂的乳酸聚合体熔融吹制无纺布的情况下(实施例5)，初期的捕集效率高，而80℃处理后的捕集效率却大大降低。
本发明的乳酸聚合体驻极体滤材，是表面电荷密度高、初期以及在高温气氛中暴露长时间之后也能具备高的粒子捕集效率、且不容易产生由温度上升等引起的时效劣化的驻极体滤材，因此，可以代替以往公知的由难分解性树脂构成的驻极体而使用。另外，因为由将乳酸聚合体作为主成分的纤维无纺布构成，所以可以获得在废弃时发挥其自然分解性、降低对环境的负荷的有用的驻极体滤材。
权利要求
1.一种驻极体滤材，其特征是由L-乳酸单体和D-乳酸单体的摩尔比率是100～85∶0～15或者0～15∶85～100范围的乳酸聚合体构成。
2.如权利要求1所述的驻极体滤材，其特征是以乳酸聚合体作为主成分，且伴随结晶熔化的吸热量是0.5J/g以上。
3.如权利要求1或者2所述的驻极体滤材，其特征是丙交酯的含有率是15％以下。
4.如权利要求1～3中任何一项所述的驻极体滤材，其特征是表面电荷密度是1.2×10-9/cm2以上。
5.如权利要求1～4中任何一项所述的驻极体滤材，其特征是相对于100重量份的乳酸聚合体配合有0.01至0.3重量份的结晶核剂。
6.一种权利要求1～5中任何一项所述的驻极体滤材的制造方法，其特征是对于由以乳酸聚合体作为主成分的纤维构成的无纺布，以加热到60～140℃的状态外加直流电晕电场，之后在外加该电场的状态下冷却到40℃以下。
全文摘要
本发明提供一种表面电荷密度高、在高温气氛中经过长时间也能具备稳定的驻极体性能、且同时具备进行填埋废弃时的分解减容性的驻极体滤材及其制造方法。L－乳酸单体和D－乳酸单体的摩尔比率是100～85∶0～15或者0～15∶85～100范围。在玻璃化温度以上熔点以下的温度范围内进行加热结晶化处理，以加热到60～140℃的状态外加直流电晕电场，冷却到40℃以下，并由此获得表面电荷密度是1.2×10
文档编号D04H1/42GK1658944SQ0381275
公开日2005年8月24日 申请日期2003年6月2日 优先权日2002年6月6日
发明者德田省二, 北川义幸 申请人:东洋纺织株式会社