(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂と、
少なくとも１種の置換ベンゾトリアゾールフェノレート塩を含む帯電強化添加剤と、
を含む、エレクトレットウェブ。
【請求項２】
前記帯電強化添加剤は、下記の構造：
【化１】
0006743125.tif 000036
［式中、Ｒ１及びＲ３のうちの少なくとも１つが、ハロゲン原子、アルキル若しくは置換アルキル基、アルケニル基、又は−Ｏ−Ｒ９、−Ｎ−Ｒ９Ｒ１０、−Ｂ（ＯＲ１８）（ＯＲ１９）、若しくは−ＳｉＲ２０３を含む基を含む置換基となるように、Ｒ１及びＲ３は独立して、水素原子又は置換基を含み、
Ｒ９は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、又は１つ以上の酸素、窒素、硫黄若しくはリン原子を含むヘテロ原子含有基を含み、Ｒ１０は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、又は１つ以上の酸素、窒素、硫黄若しくはリン原子を含むヘテロ原子含有基を含むか、又はＲ９及びＲ１０は結合している原子と一緒に複素環構造を形成し、各Ｒ１８及びＲ１９は独立して、水素原子、アルキル基、アリール基であるか、又はＲ１８及びＲ１９は結合している原子と一緒に複素環構造を形成し、各Ｒ２０基はアルキル基であり、
各Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は独立して、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、又はハロゲン原子を含み、
ｎは、金属原子Ｍの価数であり、かつ前記塩のアニオン部分の化学量論数でもあり、１〜４の整数であり、
Ｍは、価数ｎの遷移金属又は典型元素金属原子を含む］を有する置換ベンゾトリアゾールフェノレートアニオンと金属カチオンを含む、請求項１に記載のエレクトレットウェブ。
【請求項３】
ｎ＝１であり、Ｍは、リチウム、ナトリウム、又はカリウムを含む、請求項２に記載のエレクトレットウェブ。
【請求項４】
前記帯電強化添加剤は、下記の構造：
【化２】
0006743125.tif 000037
［式中、Ｘは、−ＣＨ２−、−Ｏ−、−ＮＲ１０−、−Ｓ（Ｏ）−、−Ｓ（Ｏ）２−、又は−Ｓ−｛式中、Ｓ（Ｏ）はスルフィニル基Ｓ＝Ｏであり、Ｓ（Ｏ）２はスルホニル基Ｏ＝Ｓ＝Ｏである｝を含む連結基であり、Ｒ１０は、水素原子、アルキル基、又はアリール基を含み、
各Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、及びＲ１７は独立して、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、又はハロゲン原子を含み、
ｍ＝０．５、１、又は２であり、
Ｍは、ｍ＝０．５のとき、Ｍがリチウム、ナトリウム又はカリウムであり、ｍ＝１のとき、Ｍがカルシウム、マグネシウム、又はコバルトであり、ｍ＝２のとき、Ｍがバナジウム又はチタンであるような、価数２ｍの金属イオンである］を有する置換ベンゾトリアゾールフェノレートアニオンと金属カチオンを含む、請求項１に記載のエレクトレットウェブ。
【請求項５】
前記エレクトレットウェブは、エレクトレット濾材を含む、請求項１に記載のエレクトレットウェブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、帯電強化添加剤を含有する不織熱可塑性マイクロファイバーウェブなどの不織繊維ウェブを含むエレクトレットウェブ、及びその使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
エレクトレットは、半永久的な電荷を示す誘電材料である。エレクトレットは、例えば食品包装用ラップ、空気フィルタ、フィルタ付きマスク（filtering facepiece）、及び呼吸マスク、及びマイクロホン、ヘッドホンなどの電気音響デバイス中の静電要素、及び静電記録装置などを含む様々なデバイスにおいて有用である。
【０００３】
エアロゾル濾過に使用されるマイクロファイバーウェブの性能は、繊維に電荷を付与し、エレクトレット材料を形成することによって向上させることができる。特に、エレクトレットは、エアロゾルフィルタにおいて粒子捕捉を強化させるのに効果的である。マイクロファイバーウェブにおいてエレクトレット材料を形成するための多くの方法が知られている。そのような方法としては、例えば、メルトブローン繊維が形成されるときにこの繊維がダイオリフィスから出てくる間に、電子又はイオンなどの帯電した粒子と衝突させることが挙げられる。別の方法としては、例えば、ウェブが形成された後でコロナ放電によって繊維を帯電させること、又はカーディング及び／若しくはニードルタッキング（摩擦帯電）によって繊維マットに電荷を付与することが挙げられる。更に、濾過促進エレクトレット電荷を提供するのに十分な圧力で、ウォータージェット又は水滴流を不織ウェブに衝突させる方法（ハイドロチャージング）も記載されている。
【０００４】
ポリマー組成物の特性を改変するために、多くの材料がポリマー組成物に添加されてきた。例えば、米国特許第５，９１４，１８６号（Ｙａｕ  ｅｔ  ａｌ．）には、少なくとも１マイクロメートルの直径を有するマイクロ粒子接着剤が表面にコーティングされている基材を含む耐熱性帯電防止感圧性接着テープが記載されている。マイクロ粒子は、ポリマー電解質ベースポリマーと、アルカリ又はアルカリ土類金属の少なくとも１種のイオン塩と、ヒンダードアミン、置換トルイミダゾールの塩、及びこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも１種の熱安定剤と、から形成される導電性コーティングを有する。
【０００５】
添加剤が添加されたエレクトレットの例としては、アミジン基又はグアニジン基のいずれかを含有するＮ−ｎ−ブチルカルバミン酸３−９ヨード−２−プロピニルエステル、及び２−（４−チアゾリル）ベンズイミダゾールについて記載している特開平０８２８４０６３号、並びにヒンダードアミン化合物、含窒素ヒンダードフェノール化合物、金属塩ヒンダードフェノール化合物、フェノール化合物、硫黄化合物、及びリン化合物について記載している国際公開第９３／１４５１０号に記載されているような抗菌性添加剤を含むエレクトレットが挙げられる。特開平０６−２５４３１９号には、帯電量の低下を抑制するために、ポリオレフィンエレクトレットにおいて長鎖有機酸の金属塩を使用することが記載されている。欧州特許第６２３，９４１号には、ポリマーエレクトレットにおいて様々な化学的分類の帯電制御剤を使用することが記載されている。米国特許第５，８７１，８４５号（Ｄａｈｒｉｎｇｅｒ  ｅｔ  ａｌ．）には、電子写真プロセスのトナーに含まれる、繊維形成性ポリマー又は重縮合物及び有機又は有機金属帯電制御化合物で構成されるエレクトレット繊維が記載されている。
【０００６】
また、電荷の印加と、その後の加熱を少なくとも２サイクル交互に行うことを含む、エレクトレットを製造する方法について記載しており、また、極性高分子量化合物を含有するエレクトレットについても記載している欧州特許第４４７，１６６号、並びに非接触電圧印加電極と接地電極との間に繊維シートを配置することと、それらの電極間に電気を供給することとを含む方法について記載している米国特許第４，８７４，６５９号（Ａｎｄｏ  ｅｔ  ａｌ．）など、高安定性エレクトレットを製造する方法も記載されている。
【発明の概要】
【０００７】
帯電強化添加剤を含有するエレクトレットウェブ及びその使用が本明細書において開示されている。電気を帯びたウェブは、熱可塑性樹脂と、少なくとも１種の置換ベンゾトリアゾールフェノレート塩を含む帯電強化添加剤と、を含む。
【０００８】
いくつかの実施形態では、帯電強化添加剤は、下記の構造：
【化１】
0006743125.tif 000002
［式中、Ｒ１及びＲ３のうちの少なくとも１つが、ハロゲン原子、アルキル若しくは置換アルキル基、アルケニル基、又は−Ｏ−Ｒ９、−Ｎ−Ｒ９Ｒ１０、−Ｂ（ＯＲ１８）（ＯＲ１９）、若しくは−ＳｉＲ２０３を含む基を含む置換基となるように、Ｒ１及びＲ３は独立して、水素原子又は置換基を含み、
Ｒ９は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、又は１つ以上の酸素、窒素、硫黄若しくはリン原子を含むヘテロ原子含有基を含み、Ｒ１０は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、又は１つ以上の酸素、窒素、硫黄若しくはリン原子を含むヘテロ原子含有基を含むか、又はＲ９及びＲ１０は結合している原子と一緒に複素環構造を形成し、各Ｒ１８及びＲ１９は独立して、水素原子、アルキル基、アリール基であるか、又はＲ１８及びＲ１９は結合している原子と一緒に複素環構造を形成し、各Ｒ２０基はアルキル基であり、
各Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は独立して、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、又はハロゲン原子を含み、
ｎは、金属原子Ｍの価数であり、かつ塩のアニオン部分の化学量論数でもあり、１〜４の整数であり、
Ｍは、価数ｎの遷移金属又は典型元素金属原子を含む］を有する置換ベンゾトリアゾールフェノレートアニオンと金属カチオンを含む。
【０００９】
別の実施形態では、帯電強化添加剤は、下記の構造：
【化２】
0006743125.tif 000003
［式中、Ｘは、−ＣＨ２−、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｓ（Ｏ）−、−Ｓ（Ｏ）２−、又は−ＮＲ１０−連結基を含み、Ｒ１０は、水素原子、アルキル基、又はアリール基を含み、
各Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、及びＲ１７は独立して、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、又はハロゲン原子を含み、
ｍ＝０．５、１、又は２であり、
Ｍは、ｍ＝０．５のとき、Ｍがリチウム、ナトリウム又はカリウムであり、ｍ＝１のとき、Ｍがカルシウム、マグネシウム、又はコバルトであり、ｍ＝２のとき、Ｍがバナジウム又はチタンであるような、価数２ｍの金属イオンである］を有する置換ベンゾトリアゾールフェノレートアニオンと金属カチオンを含む。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
特性が向上したエレクトレットウェブが依然として必要である。帯電強化添加剤を含有するエレクトレットウェブが本開示において提示されている。これらの帯電強化添加剤により、摩擦帯電、コロナ放電、ハイドロチャージング（hydrocharging）又はこれらの組み合わせなどの様々な異なる帯電機構によって容易に帯電するエレクトレットウェブが得られる。本開示において有用なエレクトレットウェブは、熱可塑性樹脂と帯電強化添加剤のブレンドを含む。そのようなブレンドから調製されるウェブは、熱可塑性樹脂だけを用いて調製されるウェブよりも強化された特性を示すことができる。有用な帯電強化添加剤としては、置換ベンゾトリアゾールフェノレート塩が挙げられる。
【００１１】
エレクトレットウェブは、様々な形態であってよい。例えばウェブは、連続若しくは不連続フィルムであっても、繊維ウェブであってもよい。繊維ウェブは、濾材の形成に特に有用である。いくつかの実施形態では、ウェブは不織マイクロファイバーウェブである。典型的には、マイクロファイバーは、有効径（又は走査型電子顕微鏡などの方法で測定される場合は平均径）が１〜１００マイクロメートル、又はより典型的には２〜３０マイクロメートルであり、マイクロファイバーは円形断面を有する必要はない。
【００１２】
用語「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、「少なくとも１つの」と互換的に使用され、記載される要素のうちの１つ以上を意味する。
【００１３】
用語「エレクトレット」は、半永久的な電荷を示す材料を指す。電荷は、様々な技術によって特徴付けることができる。
【００１４】
用語「アルキル」は、飽和炭化水素であるアルカンのラジカルである１価の基を指す。アルキルは、直鎖状、分枝状、環状、又はこれらの組み合わせであってよく、典型的には、１〜２０個の炭素原子を有する。いくつかの実施形態では、アルキル基は、１〜１８個、１〜１２個、１〜１０個、１〜８個、１〜６個、又は１〜４個の炭素原子を含む。アルキル基の例としては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル（ｔ−ブチル）、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、シクロヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル、及びエチルヘキシルが挙げられるが、これらに限定されない。
【００１５】
用語「ヘテロアルキル」とは、ヘテロ原子を含有するアルキル基を意味する。これらのヘテロ原子はペンダント原子、例えばフッ素、塩素、臭素若しくはヨウ素などのハロゲンであってもよく、又は鎖状原子、例えば窒素、酸素若しくは硫黄などであってもよい。ヘテロアルキル基の例は、−ＣＨ２ＣＨ２（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎＯＣＨ２ＣＨ３などのポリオキシアルキル基である。
【００１６】
用語「アルコキシ」は、一般構造−Ｏ−Ｒ（式中、Ｒはアルキル基である）を有する基を指す。用語「アリールオキシ」は、一般構造−Ｏ−Ｒ（式中、Ｒはアリール基である）を有する基を指す。場合によっては、用語アルコキシは、総称として使用されて、アルコキシ基とアリールオキシ基の両方を表す。
【００１７】
用語「置換アルキル」は、炭化水素骨格上に置換基を含むアルキル基を指す。これらの置換基は、アルキル基、ヘテロアルキル基又はアリール基であってもよい。置換アルキル基の例は、ベンジル基である。
【００１８】
用語「アルケニル」は、少なくとも１個の炭素−炭素二重結合を有する炭化水素であるアルケンのラジカルである１価の基を指す。アルケニルは、直鎖状、分枝状、環状、又はこれらの組み合わせであってよく、典型的には、２〜２０個の炭素原子を含む。いくつかの実施形態では、アルケニルは、２〜１８個、２〜１２個、２〜１０個、４〜１０個、４〜８個、２〜８個、２〜６個、又は２〜４個の炭素原子を含む。例示的アルケニル基としては、エテニル、ｎ−プロペニル、及びｎ−ブテニルが挙げられる。
【００１９】
用語「アリール」は、結合又は縮合していてもよい１〜５個の環を含む基である芳香族炭素環基を意味する。アリール基は、アルキル基又はヘテロアルキル基で置換されていてもよい。アリール基の例としては、フェニル基、ナフタレン基、及びアントラセン基が挙げられる。「縮合芳香」環は、複数の化学結合によって１つ以上の他の環に結合された少なくとも１つの芳香環を含む環系を意味する。本開示では、縮合芳香環は、少なくとも１つの芳香環及び１つの複素環を含む。
【００２０】
用語「複素環」は、その環系の中に又はそれに結合された、少なくとも１つのヘテロ原子を含む炭素環を指す。
【００２１】
用語「ポリマー」及び「ポリマー材料」は、ホモポリマーなどの１種のモノマーから調製された材料、又は、コポリマー、ターポリマーなどの２種以上のモノマーから調製された材料の両方を指す。同様に、用語「重合させる」とは、ホモポリマー、コポリマー、及びターポリマー等であり得るポリマー材料の製造プロセスを指す。用語「コポリマー」及び「コポリマー材料」とは、少なくとも２種類のモノマーから調製したポリマー材料を指す。
【００２２】
用語「室温」及び「周囲温度」は、互換的に使用され、２０℃〜２５℃の範囲の温度を意味する。
【００２３】
本明細書で使用する場合、用語「ホットメルト加工可能な」は、例えば熱及び圧力によって、固体から粘性流体に変化することができる組成物を指す。この組成物は、実質的に化学的に変化することも、分解することも、意図された用途に使用不能になることもなく、ホットメルト加工可能でなければならない。
【００２４】
特に指示のない限り、本明細書及び特許請求の範囲で使用する加工寸法（feature size）、量、及び物理的特性を表す全ての数は、全ての場合において、「約」という用語により修飾されていると理解すべきである。したがって、そうでない旨が示されない限り、記載されている数字は、本明細書に開示されている教示を使用した所望の特性に応じて変わり得る近似値である。
【００２５】
本開示において有用な熱可塑性樹脂としては、ウェブに形成し帯電させたときに多量のトラップされた静電荷を保持することができる、任意の熱可塑性非導電性ポリマーが挙げられる。典型的には、そのような樹脂は、意図される用途の温度で１０１４Ω−ｃｍを超えるＤＣ（直流）抵抗率を有する。トラップされた電荷を捕捉することができるポリマーとしては、ポリプロピレン、ポリエチレン、及びポリ−４−メチル−１−ペンテンなどのポリオレフィン；ポリ塩化ビニル；ポリスチレン；ポリカーボネート；ポリラクチドを含むポリエステル；並びに全フッ素置換（perfluorinated）ポリマー及びコポリマーが挙げられる。特に有用な材料としては、ポリプロピレン、ポリ−４−メチル−１−ペンテン、これらのブレンド、又はプロピレン及び４−メチル−１−ペンテンのうちの少なくとも１つから形成されるコポリマーが挙げられる。
【００２６】
好適な熱可塑性樹脂の例として、例えば、ポリプロピレン樹脂：Ｅｘｘｏｎ−Ｍｏｂｉｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｉｒｖｉｎｇ，ＴＸ）から市販されているＥＳＣＯＲＥＮＥ  ＰＰ  ３７４６Ｇ；Ｔｏｔａｌ  Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ  ＵＳＡ  Ｉｎｃ．（Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）から市販されているＴＯＴＡＬ  ＰＰ３９６０、ＴＯＴＡＬ  ＰＰ３８６０、及びＴＯＴＡＬ  ＰＰ３８６８；並びにＬｙｏｎｄｅｌｌＢａｓｅｌｌ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．（Ｒｏｔｔｅｒｄａｍ，Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ）から市販されているＭＥＴＯＣＥＮＥ  ＭＦ  ６５０Ｗ；並びにＭｉｔｓｕｉ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．（Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎ）から市販されているポリ−４−メチル−１−ペンテン樹脂ＴＰＸ−ＭＸ００２が挙げられる。
【００２７】
フェノレート塩は、エレクトレットウェブのための帯電強化剤として使用される。ベンゾトリアゾールフェノールは、紫外光吸収剤として知られ使用されているが、ベンゾトリアゾール塩の知名度は、はるかに低く、それを製造するもととなるベンゾトリアゾールフェノールに比べて、行われてきた研究は、はるかに少ない。欧州特許第３５１，７３２号において、種々のベンゾトリアゾールフェノレート塩が、ポリエステルポリマー組成物において高い結晶化速度をもたらすために必須の成分として使用されている。
【００２８】
本開示では、幅広い種類の置換ベンゾトリアゾールフェノレート塩が調製されており、エレクトレットウェブのための有用な帯電強化添加剤であることが示されている。これらのフェノレート塩は、表題「置換ベンゾトリアゾールフェノレート塩（Substituted Benzotriazole Phenolate Salts）」の、本開示と同日に出願された同時係属中の出願である代理人整理番号７６１７６ＵＳ００２において更に記述されている。これらの塩のいくつかは、置換ベンゾトリアゾールフェノレートアニオンと金属カチオンの塩を含む新規な組成物である。市販のフェノール物質から調製した塩もある。
【００２９】
本明細書において開示されている組成物には、下記の式Ｉの構造を有する、置換ベンゾトリアゾールフェノレートアニオンと金属カチオンである塩を含む組成物が含まれる。
【化３】
0006743125.tif 000004
【００３０】
式Ｉにおいて、Ｒ１及びＲ３のうちの少なくとも１つは、置換基、すなわち、水素原子以外の基を含む。多くの実施形態では、Ｒ１とＲ３の両方が置換基を含む。いくつかの実施形態では、Ｒ１は置換されておらず、すなわちＲ１は水素原子を含み、多くの別の実施形態では、Ｒ１は置換基である。式１において、ｎは、１〜４の整数であり、Ｍは、価数ｎの遷移金属又は典型元素金属原子を含む。いくつかの実施形態では、ｎ＝１の場合、Ｍは、リチウム、ナトリウム、又はカリウムを含む。値ｎはまた、塩のアニオン部分の化学量論も指す。Ｍの価数が１を超える場合、金属カチオンはｎ個のアニオン部分と錯体形成している。
【００３１】
Ｒ１が置換されていない（すなわち水素原子である）実施形態では、Ｒ３は、１〜２０個の炭素原子を含むアルキル基、アルコキシ基又はアリールオキシ基を含み、各Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は独立して、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、又はハロゲン原子を含む。一実施形態では、Ｒ１は、水素原子を含み、Ｒ３は、１個の炭素原子を有するアルキル基を含み、各Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は独立して、水素原子を含む。別の実施形態では、Ｒ１は、水素原子を含み、Ｒ３は、４個の炭素原子を有するアルコキシ基を含み、各Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は独立して、水素原子を含む。
【００３２】
幅広い実施形態において、Ｒ１は、置換基又は連結基を含む。Ｒ１が連結基［一般式−Ｘ−Ｙ（式中、Ｙは、ベンゾトリアゾールフェノレート基準分子と同等のサイズ及び／又は立体的嵩高さである基である）のもの］を含む実施形態は、式ＩＩに関して下記で論じる。Ｒ１が置換基を含む実施形態では、Ｒ１は、ハロゲン原子、アルキル若しくは置換アルキル基、アルケニル基、又は−Ｏ−Ｒ９、−Ｎ−Ｒ９Ｒ１０、−Ｂ（ＯＲ１８）（ＯＲ１９）、若しくは−ＳｉＲ２０３を含む基を含む。これらの実施形態では、Ｒ９は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、又は１つ以上の酸素、窒素、硫黄、若しくはリン原子を含むヘテロ原子含有基を含み、Ｒ１０は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、又は１つ以上の酸素、窒素、硫黄、若しくはリン原子を含むヘテロ原子含有基を含むか、又はＲ９及びＲ１０は結合している原子と一緒に複素環構造を形成し、各Ｒ１８及びＲ１９は独立して、水素原子、アルキル基、アリール基であるか、又はＲ１８及びＲ１９は結合している原子と一緒に複素環構造を形成し、各Ｒ２０基は、アルキル基であり、各Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は独立して、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、又はハロゲン原子を含む。これらの実施形態のそれぞれは、下記により詳細に記述する。
【００３３】
いくつかの実施形態では、Ｒ１はハロゲン原子を含む。好適なハロゲン原子としては、フッ素、臭素、塩素及びヨウ素が挙げられる。臭素（Ｂｒ）及び塩素（Ｃｌ）は特に好適である。
【００３４】
いくつかの実施形態では、Ｒ１は、アルキル基、アルケニル基、又は置換アルキル基を含む。Ｒ１がアルキル基を含む場合、典型的にはＲ１は、１〜６個の炭素原子を有するアルキル基を含み、特定の一実施形態では、Ｒ１は４個の炭素原子を有するアルキル基、通常はｔｅｒｔ−ブチル基を含み、Ｒ３は、４個の炭素原子を有するアルキル基、典型的にはｔｅｒｔ−ブチル基である。Ｒ１がアルケニル基を含む場合、典型的にはＲ１は、１〜６個の炭素原子を有するアルケニル基を含み、特定の一実施形態では、Ｒ１は、３個の炭素原子を有するアルケニル基、通常はプロペニル基を含み、Ｒ３は、１個の炭素原子を有するアルキル基、典型的にはメチル基である。Ｒ１が置換アルキル基を含む場合、典型的にはＲ１は、１〜１２個の炭素原子を有するアリール置換アルキル基を含み、特定の一実施形態では、Ｒ１は、１０個の炭素原子を有する置換アルキル基、２，２−ジメチル−３−フェニル基を含み、Ｒ３は、８個の炭素原子を有するアルキル基、典型的にはイソオクチル基である。
【００３５】
いくつかの実施形態では、Ｒ１は−Ｏ−Ｒ９基を含み、Ｒ９は、１〜２０個の炭素原子を有するアルキル基、又はアリール基を含む。これらの実施形態の多くでは、Ｒ３もまた置換基であり、典型的にはＲ３は、１〜２０個の炭素原子を有するアルキル基である。
【００３６】
いくつかの実施形態では、Ｒ９は、１〜６個の炭素原子を有するアルキル基を含み、特定の一実施形態では、Ｒ９は、４個の炭素原子を有するアルキル基を含み、Ｒ３は、８個の炭素原子を有するアルキル基、典型的にはイソオクチル基である。
【００３７】
別の実施形態では、Ｒ９は、置換フェニル基を含むアリール基を含む。いくつかの特定の実施形態では、Ｒ９は、３−メチルフェニル基又は４−メチルフェニル基を含み、Ｒ３は、８個の炭素原子を有するアルキル基、典型的にはイソオクチル基である。
【００３８】
別の実施形態の群では、Ｒ１は−Ｎ−Ｒ９Ｒ１０基を含む。これらの実施形態のいくつかでは、Ｒ９は、１〜２０個の炭素原子を有するアルキル基、又はアリール基を含む。これらの実施形態では、Ｒ１０は独立して、水素原子又は１〜６個の炭素原子を有するアルキル基を含む。これらの実施形態の多くでは、Ｒ３もまた置換基であり、典型的にはＲ３は、１〜２０個の炭素原子を有するアルキル基である。
【００３９】
いくつかの実施形態では、Ｒ９は、１〜６個の炭素原子を有するアルキル基、又は４−アルキル置換フェニル基を含むアリール基を含み、このアルキル置換基は、１〜６個の炭素原子を有し、Ｒ１０は、水素原子を含む。
【００４０】
特定の一実施形態では、Ｒ９は、１個の炭素原子を有するアルキル基（メチル基）を含み、Ｒ１０は、水素原子を含み、Ｒ３は、８個の炭素原子を有するアルキル基、典型的にはイソオクチル基である。特定の一実施形態では、Ｒ９は、６個の炭素原子を有するアルキル基を含み、Ｒ１０は、水素原子を含み、Ｒ３は、８個の炭素原子を有するアルキル基、典型的にはイソオクチル基である。更に別の特定の実施形態では、Ｒ９は、４−アルキル置換フェニル基を含み、このアルキル置換基は６個の炭素原子を有し（すなわち、この基は４−ヘキシルフェニル基を含む）、Ｒ１０は、水素原子を含み、Ｒ３は、８個の炭素原子を有するアルキル基、典型的にはイソオクチル基である。
【００４１】
別の特定の実施形態では、Ｒ１は、−Ｂ（ＯＨ）２基を含み、別の実施形態では、Ｒ１は、−Ｂ（−Ｏ−Ｃ（Ｍｅ）２−Ｃ（Ｍｅ）２−Ｏ−）を含み、Ｒ３は、８個の炭素原子を有するアルキル基、典型的にはイソオクチル基である。
【００４２】
別の特定の実施形態では、Ｒ１は、−ＳｉＲ２０３基を含み、Ｒ２０は、１〜６個の炭素原子を有するアルキル基を含み、いくつかの実施形態では、Ｒ２０は、３個の炭素原子を含み、典型的にはＲ２０はイソプロピル基を含む。
【００４３】
上述したように、別の実施形態では、Ｒ１基は、ベンゾトリアゾールフェノレート基準分子と同等のサイズ及び／又は立体的嵩高さである、実は、酸素、炭素ベース、窒素ベース、又は硫黄ベースの連結基によってベンゾトリアゾールフェノレート基準分子に連結した別のベンゾトリアゾールフェノレートである、置換基である。この第２のタイプの化合物の例は、下記式ＩＩで表される：
【化４】
0006743125.tif 000005
【００４４】
式ＩＩの構造は、Ｒ１基が−Ｘ−Ｒ９基であり、Ｘが−Ｏ−、−ＮＲ１０−、−Ｓ−、−Ｓ（Ｏ）−、−Ｓ（Ｏ）２−、又は−ＣＨ２−［式中、Ｓ（Ｏ）はスルフィニル基Ｓ＝Ｏであり、Ｓ（Ｏ）２はスルホニル基Ｏ＝Ｓ＝Ｏである］を含む連結基であり、Ｒ１０が水素原子、アルキル基、又はアリール基を含む、式Ｉの化合物としてとらえることができる。これらの実施形態のＲ９基は、基準のベンゾトリアゾールフェノレート基と同じであっても異なっていてもよい別のベンゾトリアゾールフェノレート基である。これらの実施形態では、各Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、及びＲ１７は独立して、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、又はハロゲン原子を含む。
【００４５】
式ＩＩにおいて、Ｍは価数２ｍの金属イオンであり、ｍはまた、塩のアニオン部分の化学量論も表す。この場合、ｍは、整数以外の数であってもよく、０．５、１．０、又は２から選択され得る。ｍが０．５である場合、金属塩Ｍは１価の金属（２ｍ＝１）であり、アニオン部分の化学量論は０．５である（すなわち、Ｍ１個当たりアニオン部分１／２個、又はアニオン部分１個当たりＭイオン２個）。ｍが１である場合、金属塩Ｍは、２価の金属イオンであり、アニオン部分の化学量論は１である。ｍが２である場合、金属塩Ｍは、４価の金属イオンであり、アニオン部分の化学量論は２であり、Ｍイオン１個当たりアニオン２個が存在することを意味する。典型的には、塩のカチオン部分Ｍは、価数１又は２の金属カチオンである。Ｍが１価である実施形態では、Ｍは、リチウム、ナトリウム、又はカリウムである。Ｍが２価である実施形態では、Ｍは、カルシウム、マグネシウム、又はコバルトである。いくつかの実施形態では、Ｍは、４価の金属イオン（ｍ＝２）、つまりチタン又はバナジウムである。
【００４６】
式ＩＩの化合物のいくつかの実施形態では、Ｘは、−ＮＲ１０−連結基を含み、Ｒ１０は、水素原子、又は１〜３個の炭素原子を含むアルキル基を含む。これらの実施形態では典型的には、Ｒ３及びＲ１６基は置換基であり、Ｒ３及びＲ１６はそれぞれ、１〜２０個の炭素原子を有するアルキル基を含む。典型的には、各Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、及びＲ１７は、水素原子である。
【００４７】
特定の一実施形態では、Ｘは、−ＮＲ１０−連結基を含み、Ｒ１０は、水素原子を含み、Ｒ３及びＲ１６基は、８個の炭素原子を有するアルキル基、典型的にはイソオクチル基であり、各Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、及びＲ１７は、水素原子である。
【００４８】
別の特定の実施形態では、Ｘは、−ＮＲ１０−連結基を含み、Ｒ１０は、１個の炭素原子を有するアルキル基（メチル基）を含み、Ｒ３及びＲ１６基は、８個の炭素原子を有するアルキル基、典型的にはイソオクチル基であり、各Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、及びＲ１７は、水素原子である。
【００４９】
式ＩＩの化合物のいくつかの実施形態では、Ｘは、−Ｏ−連結基を含む。これらの実施形態では典型的には、Ｒ３及びＲ１６基は置換基であり、Ｒ３及びＲ16はそれぞれ、１〜２０個の炭素原子を有するアルキル基を含む。典型的には、各Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、及びＲ１７は、水素原子である。
【００５０】
特定の一実施形態では、Ｘは、−Ｏ−連結基を含み、Ｒ３及びＲ１６基は、８個の炭素原子を有するアルキル基、典型的にはイソオクチル基であり、各Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、及びＲ１７は、水素原子である。
【００５１】
式ＩＩの化合物のいくつかの実施形態では、Ｘは、−Ｓ−連結基を含む。これらの実施形態では典型的には、Ｒ３及びＲ１６基は置換基であり、Ｒ３及びＲ１６はそれぞれ、１〜２０個の炭素原子を有するアルキル基を含む。典型的には、各Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、及びＲ１７は、水素原子である。
【００５２】
特定の一実施形態では、Ｘは、−Ｓ−連結基を含み、Ｒ３及びＲ１６基は、８個の炭素原子を有するアルキル基、典型的にはイソオクチル基であり、各Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、及びＲ１７は、水素原子である。
【００５３】
いくつかの実施形態では、Ｘは、メチレン基−ＣＨ２−を含む。これらの実施形態では典型的には、Ｒ３及びＲ１６基は置換基であり、Ｒ３及びＲ１６はそれぞれ、１〜２０個の炭素原子を有するアルキル基を含む。典型的には、各Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、及びＲ１７は、水素原子である。特定の実施形態では、Ｒ３及びＲ１６はそれぞれ、イソオクチル基を含む。この塩を調製するもととなるフェノールは、ＢＡＳＦ（Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）からＴＩＮＵＶＩＮ３６０として市販されている。
【００５４】
帯電強化添加剤又は添加剤の組み合わせは、任意の好適な量で添加することができる。本開示の帯電強化添加剤は、比較的少量であっても有効であることが示されている。典型的には、帯電強化添加剤又は添加剤の組み合わせは、熱可塑性樹脂と帯電強化添加剤とのブレンド中に、ブレンドの総重量に基づいて、約１０重量％まで、より典型的には０．０２〜５重量％の範囲の量で存在する。いくつかの実施形態では、帯電強化添加剤又は添加剤の組み合わせは、０．１〜３重量％、０．１〜２重量％、０．２〜１．０重量％、又は０．２５〜０．５重量％の量で存在する。
【００５５】
熱可塑性樹脂と帯電強化添加剤又は添加剤の組み合わせとのブレンドは、よく知られた方法によって調製することができる。典型的には、ブレンドは溶融押出技術を使用して加工されるため、バッチプロセスでブレンドを予備ブレンドしてペレットを形成してもよく、又は連続プロセスで押出機中で熱可塑性樹脂及び帯電強化添加剤を混合してもよい。連続プロセスを使用する場合、熱可塑性樹脂及び帯電強化添加剤は、固体として予備混合してもよく、又は押出機に別々に添加して溶融状態で混合させてもよい。
【００５６】
予備ブレンドペレットを形成するために使用できる溶融混合機の例としては、分散混合、分配混合、又は分散混合と分配混合の組み合わせを提供するものが挙げられる。バッチ法の例としては、ＢＲＡＢＥＮＤＥＲ（例えば、Ｃ．Ｗ．Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｉｎｃ．（Ｓｏｕｔｈ  Ｈａｃｋｅｎｓａｃｋ，ＮＪ）から市販されているＢＲＡＢＥＮＤＥＲ  ＰＲＥＰ  ＣＥＮＴＥＲ）又はＢＡＮＢＵＲＹ内部混合及びロールミリング装置（例えば、Ｆａｒｒｅｌ  Ｃｏ．（Ａｎｓｏｎｉａ，ＣＴ）から入手可能な装置）を使用するものが挙げられる。バッチ混合後、生成した混合物を直ちに急冷し、後で加工するために混合物の融解温度未満で保管してもよい。
【００５７】
連続法の例としては、単軸押出、二軸押出、ディスク押出、プランジャー式（reciprocating）単軸押出及びピンバレル単軸押出が挙げられる。連続法としては、キャビティトランスファーミキサー（例えば、ＲＡＰＲＡ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌｔｄ．（Ｓｈｒｅｗｓｂｕｒｙ，Ｅｎｇｌａｎｄ）から市販されているＣＴＭ）及びピン混合要素、静的混合要素などの分配混合要素又は分散混合要素（例えば、ＭＡＤＤＯＣＫ混合要素又はＳＡＸＴＯＮ混合要素から市販されている）の両方の利用を挙げることができる。
【００５８】
バッチプロセスによって調製される予備ブレンドされたペレットを押し出すために使用できる押出機の例としては、連続加工について前述した装置と同じタイプが挙げられる。有用な押出条件は、一般的には、添加剤なしで樹脂を押し出すのに好適なものである。
【００５９】
押し出された熱可塑性樹脂と帯電強化添加剤とのブレンドは、流延又はコーティングしてフィルム又はシートにしてもよく、又は任意の好適な技術を使用して繊維ウェブに形成してもよい。フィルムは、例えば米国特許第６，５２４，４８８号（Ｉｎｓｌｅｙ  ｅｔ  ａｌ．）に記載されている方法によって、濾材を含む様々な物品に加工することができる。繊維ウェブは、例えばメルトブローンマイクロファイバー、ステープルファイバー、解繊フィルム（fibrillated film）、及びこれらの組み合わせを含む様々な繊維の種類から製造することができる。繊維ウェブを調製する技術としては、例えば、エアレイドプロセス、湿式プロセス、水流交絡、スパンボンドプロセス、メルトブローンプロセス、及びこれらの組み合わせが挙げられる。メルトブローン及びスパンボンドの不織マイクロファイバーウェブは、濾材として特に有用である。
【００６０】
メルトブローン及びスパンボンドの不織マイクロファイバーエレクトレットフィルタは、フィルタ付きマスクなどの呼吸マスクの空気フィルタ要素として、又は家庭用及び業務用空気調和装置、空気清浄機、真空掃除機、医療用送気管フィルタ、乗り物用並びにコンピュータ、コンピュータディスクドライブ及び電子機器などの一般的な機器用の空気調和システムなどの目的のために、特に有用である。いくつかの実施形態では、エレクトレットフィルタを呼吸マスクアセンブリと組み合わせて、人が使用するよう設計された人工呼吸装置を形成する。呼吸マスクの用途では、エレクトレットフィルタは、成形タイプ、プリーツタイプ若しくは折りたたみタイプの半面形の呼吸マスク、交換可能なカートリッジ若しくはキャニスター又はプレフィルタの形態であってもよい。
【００６１】
本開示において有用なメルトブローンマイクロファイバーは、Ｖａｎ  Ａ．Ｗｅｎｔｅ、「Ｓｕｐｅｒｆｉｎｅ  Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ  Ｆｉｂｅｒｓ」、Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，ｖｏｌ．４８，ｐｐ．１３４２〜１３４６及びｔｈｅ  Ｎａｖａｌ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  ＬａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓのＲｅｐｏｒｔ  Ｎｏ．４３６４、１９５４年３月２５日発行、標題「Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ  ｏｆ  Ｓｕｐｅｒ  Ｆｉｎｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｆｉｂｅｒｓ」（Ｖａｎ  Ａ．Ｗｅｎｔｅ  ｅｔ  ａｌ．）に記載されているように調製することができる。
【００６２】
スパンボンドマイクロファイバーは、例えば、米国特許第４，３４０，５６３号及び同第８，１６２，１５３号、並びに米国特許出願公開第２００８／００３８９７６号に記載されているように、１種以上の連続ポリマーフリー繊維をコレクタ上に押し出すスパンボンドプロセスを用いて形成することができる。
【００６３】
繊維エレクトレットフィルタのための有用なメルトブローン及びスパンボンドマイクロファイバーは、Ｄａｖｉｅｓ，Ｃ．Ｎ．、「Ｔｈｅ  Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ａｉｒｂｏｒｎｅ  Ｄｕｓｔ  ａｎｄ  Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ」、Ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ，Ｌｏｎｄｏｎ，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  １Ｂ，１９５２に記載の方法に従って算出される有効繊維径（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  ｆｉｂｅｒ  ｄｉａｍｅｔｅｒ、ＥＦＤ）が、典型的には約１〜１００マイクロメートル、より典型的には２〜３０マイクロメートル、いくつかの実施形態では、約７〜１５マイクロメートルである。
【００６４】
ステープルファイバーもまた、ウェブ中に存在してよい。一般的に、ステープルファイバーが存在することにより、吹き付けたマイクロファイバーだけのウェブよりも、ウェブはより厚くより密度の低いものとなる。一般的に、約９０重量パーセント以下、より典型的には約７０重量パーセント以下のステープルファイバーが存在する。ステープルファイバーを含むウェブの例は、米国特許第４，１１８，５３１号（Ｈａｕｓｅｒ）に開示されている。
【００６５】
活性炭又はアルミナなどの吸着粒子材料もまたウェブ中に含まれてもよい。そのような粒子は、ウェブの内容物の約８０体積パーセントまでの量で存在し得る。粒子充填ウェブの例は、例えば、米国特許第３，９７１，３７３号（Ｂｒａｕｎ）、米国特許第４，１００，３２４号（Ａｎｄｅｒｓｏｎ）及び米国特許第４，４２９，００１号（Ｋｏｌｐｉｎ  ｅｔ  ａｌ．）に記載されている。
【００６６】
例えば、顔料、光安定剤、一次及び二次酸化防止剤、金属不活化剤、ヒンダードアミン、ヒンダードフェノール、脂肪酸金属塩、トリエステルホスファイト、リン酸塩、フッ素含有化合物、核形成剤、並びにこれらの組み合わせを含む様々な任意選択の添加剤を、熱可塑性組成物とブレンドすることができる。加えて、酸化防止剤は場合によって、帯電強化添加剤としての機能も果たすことができる。考えられる帯電添加剤としては、トリアジン環中にある窒素原子に加えて少なくとも１個の窒素原子を含む、熱的に安定な有機トリアジン化合物又はオリゴマーが挙げられ、例えば、Ｒｏｕｓｓｅａｕ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第６，２６８，４９５号、同第５，９７６，２０８号、同第５，９６８，６３５号、同第５，９１９，８４７号、及び同第５，９０８，５９８号を参照されたい。エレクトレットを強化することが知られている別の添加剤は、「ＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ  ９４４：（ポリ［［６−（１，１，３，３，−テトラメチルブチル）アミノ］−ｓ−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（Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手可能）である。帯電強化添加剤は、Ｎ−置換アミノ芳香族化合物、特に、トリアミノ置換化合物、例えば、２，４，６−トリアニリノ−ｐ−（カルボ−２’−エチルヘキシル−１’−オキシ）−１，３，５−トリアジン（ＢＡＳＦ（Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から「ＵＶＩＮＵＬ  Ｔ−１５０」として市販されている）であってもよい。別の帯電添加剤は、トリステアリルメラミン（「ＴＳＭ」）としても知られている、２，４，６−トリス−（オクタデシルアミノ）−トリアジンである。帯電強化添加剤の更なる例は、米国特許出願シリアル番号第６１／０５８，０２９号、米国特許出願シリアル番号第６１／０５８，０４１号、米国特許第７，３９０，３５１号（Ｌｅｉｒ  ｅｔ  ａｌ．）、米国特許第５，０５７，７１０号（Ｎｉｓｈｉｕｒａ  ｅｔ  ａｌ．）並びに米国特許第４，６５２，２８２号及び同第４，７８９，５０４号（Ｏｈｍｏｒｉ  ｅｔ  ａｌ．）に記載されている。
【００６７】
更に、ウェブを処理してその表面を化学的に改変してもよい。表面フッ素化は、ポリマー物品をフッ素含有化学種及び不活性ガスを含む雰囲気中に置き、次に放電させてポリマー物品表面の化学的性質を改変することによって達成することができる。放電は、ＡＣコロナ放電などのプラズマの形態であってもよい。このプラズマフッ素化プロセスにより、ポリマー物品の表面上にフッ素原子が存在するようになる。プラズマフッ素化プロセスは、Ｊｏｎｅｓ／Ｌｙｏｎｓ  ｅｔ  ａｌ．の多くの米国特許第６，３９７，４５８号、同第６，３９８，８４７号、同第６，４０９，８０６号、同第６，４３２，１７５号、同第６，５６２，１１２号、同第６，６６０，２１０号及び同第６，８０８，５５１号に記載されている。高いフッ素飽和度（fluorosaturation ratio）を有するエレクトレット物品は、Ｓｐａｒｔｚ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第７，２４４，２９１号に記載されており、ヘテロ原子とともに低いフッ素飽和度を有するエレクトレット物品は、Ｋｉｒｋ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第７，２４４，２９２号に記載されている。フッ素化技術を開示している他の公報としては、米国特許第６，４１９，８７１号、同第６，２３８，４６６号、同第６，２１４，０９４号、同第６，２１３，１２２号、同第５，９０８，５９８号、同第４，５５７，９４５号、同第４，５０８，７８１号及び同第４，２６４，７５０号；米国特許出願公開第２００３／０１３４５１５（Ａ１）号及び同第２００２／０１７４８６９（Ａ１）号；並びに国際公開第０１／０７１４４号が挙げられる。
【００６８】
本開示に従って調製されるエレクトレット濾材は、通常、約１０〜５００ｇ／ｍ２、いくつかの実施形態では、約１０〜１００ｇ／ｍ２の範囲の坪量（単位面積当たりの質量）を有する。メルトブローンマイクロファイバーウェブの製造において、坪量は、例えばコレクタ速度又はダイ押出量のいずれかを変えることによって、制御することができる。濾材の厚さは、典型的には約０．２５〜２０ミリメートルであり、いくつかの実施形態では約０．５〜２ミリメートルである。一般に、フィルタエレメントでは多層の繊維エレクトレットウェブが使用される。繊維エレクトレットウェブの固体度（solidity）は、典型的には約１％〜２５％、より典型的には約３％〜１０％である。固体度は、ウェブの固形分の割合を表す、単位のないパラメータである。一般に、本開示の方法により、濾材の坪量、厚さ、又は固体度に関係なく、エレクトレットウェブはウェブ全体にわたって概ね均一な電荷分布を有する。エレクトレット濾材及びそれを製造するもととなる樹脂は、その電気伝導率を増大させ得るあらゆる不必要な処理、例えば、電離放射線、ガンマ線、紫外線照射、熱分解、酸化などへの曝露などに供してはならない。
【００６９】
エレクトレットウェブは、それが形成されるときに帯電させてもよく、又はウェブは、ウェブが形成された後に帯電させてもよい。エレクトレット濾材において、濾材は一般にウェブを形成した後に帯電させる。一般に、当技術分野において既知の任意の標準的な帯電方法を使用することができる。例えば、帯電は、摩擦帯電、コロナ放電及びハイドロチャージングを含む様々な方法で実施することができる。方法の組み合わせもまた使用することができる。上述したように、いくつかの実施形態では、本開示のエレクトレットウェブは、追加の帯電方法を必要とせず、コロナ放電のみ、特にＤＣコロナ放電によって帯電することができるという望ましい特徴を有する。
【００７０】
好適なコロナ放電プロセスの例は、米国特許再発行第３０，７８２号（ｖａｎ  Ｔｕｒｎｈｏｕｔ）、米国特許再発行第３１，２８５号（ｖａｎ  Ｔｕｒｎｈｏｕｔ）、米国特許再発行第３２，１７１号（ｖａｎ  Ｔｕｒｎｈｏｕｔ）、米国特許第４，２１５，６８２号（Ｄａｖｉｓ  ｅｔ  ａｌ．）、米国特許第４，３７５，７１８号（Ｗａｄｓｗｏｒｔｈ  ｅｔ  ａｌ．）、米国特許第５，４０１，４４６号（Ｗａｄｓｗｏｒｔｈ  ｅｔ  ａｌ．）、米国特許第４，５８８，５３７号（Ｋｌａａｓｅ  ｅｔ  ａｌ．）、米国特許第４，５９２，８１５号（Ｎａｋａｏ）、及び米国特許第６，３６５，０８８号（Ｋｎｉｇｈｔ  ｅｔ  ａｌ．）に記載されている。
【００７１】
エレクトレットウェブを帯電させるために使用することができる別の技術は、ハイドロチャージングである。ウェブのハイドロチャージングは、繊維に電荷を付与するのに十分な方法で繊維を水と接触させ、その後ウェブを乾燥させることによって実施される。ハイドロチャージングの一例は、ウェブに濾過促進エレクトレット電荷を提供するのに十分な圧力で、ウォータージェット又は水滴流をウェブに当て、次いで、ウェブを乾燥させることを含む。最適な結果を達成するために必要な圧力は、使用する噴霧器の種類、ウェブを形成するもととなるポリマーの種類、ポリマーへの添加剤の種類及び濃度、ウェブの厚さ及び密度、並びにハイドロチャージングの前に行われるコロナ表面処理などの前処理の有無に応じて変わる。一般に、約１０〜５００ｐｓｉ（６９〜３４５０ｋＰａ）の範囲の水圧が好適である。ウォータージェット又は水滴流は、任意の好適な噴霧装置によって提供することができる。有用な噴霧装置の一例は、繊維の水圧交絡に使用される装置である。ハイドロチャージングの好適な方法の例は、米国特許第５，４９６，５０７号（Ａｎｇａｄｊｉｖａｎｄ  ｅｔ  ａｌ．）に記載されている。他の方法は、米国特許第６，８２４，７１８号（Ｅｉｔｚｍａｎ  ｅｔ  ａｌ．）、米国特許第６，７４３，４６４号（Ｉｎｓｌｅｙ  ｅｔ  ａｌ．）、米国特許第６，４５４，９８６号（Ｅｉｔｚｍａｎ  ｅｔ  ａｌ．）、米国特許第６，４０６，６５７号（Ｅｉｔｚｍａｎ  ｅｔ  ａｌ．）、及び米国特許第６，３７５，８８６号（Ａｎｇａｄｊｉｖａｎｄ  ｅｔ  ａｌ．）に記載されている。また、ウェブのハイドロチャージングは、米国特許第７，７６５，６９８号（Ｓｅｂａｓｔｉａｎ  ｅｔ  ａｌ．）に開示されている方法を用いて実施してもよい。
【００７２】
濾過性能を評価するために、様々な濾過試験プロトコールが開発されてきた。これらの試験は、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）などの標準的な曝露用エアロゾルを使用してフィルタウェブのエアロゾル透過［これは、通常、フィルタウェブを透過するエアロゾルのパーセント（％Ｐｅｎ）で表される］を測定すること、及びフィルタウェブ全域での圧力低下（ΔＰ）を測定することを含む。これらの２つの測定から、性能指数（Quality Factor）（ＱＦ）として知られている量を、以下の式によって算出することができる：
ＱＦ＝−ｌｎ（Ｐｅｎ％／１００）／ΔＰ，
（式中、ｌｎは自然対数を表す）。高いＱＦ値は、濾過性能がより高いことを示し、ＱＦ値の低下は、濾過性能の低下と有効な相関関係にある。これらの値の測定についての詳細は、実施例の項で示す。通常、本開示の濾材は、６．９センチメートル／秒の面速度で０．３（ｍｍＨ２Ｏ）−１以上の測定ＱＦ値を有する。
【００７３】
特定の濾材が実際に静電気を帯電していることを確認するために、電離Ｘ線放射線への曝露前後にその性能を調べてもよい。文献、例えば、Ｒ．Ｃ．ＢｒｏｗｎによるＡｉｒ  Ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ（Ｐｅｒｇａｍｏｎ  Ｐｒｅｓｓ，１９９３）及び「Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｔｈｅｏｒｙ  ｔｏ  ｔｈｅ  Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  Ｄｕｓｔ  Ｆｉｌｔｅｒｓ  ｂｙ  Ｘ−Ｒａｙｓ」、Ａ．Ｊ．ＷＡＫＥＲ及びＲ．Ｃ．ＢＲＯＷＮ、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｉｓｏｔｏｐｅｓ，Ｖｏｌ．３９，Ｎｏ．７，ｐｐ．６７７〜６８４，１９８８に記載されているように、静電気を帯電しているフィルタをＸ線に曝露した場合、繊維間の気孔中でＸ線により生成されるイオンが電荷の一部を中和するので、フィルタを透過するエアロゾルは曝露前よりも曝露後の方が多くなる。したがって、得られる累積Ｘ線曝露に対する透過のプロットは、一定のレベルまで堅調に増加し、その後は更に照射しても変化しない。この時点で、全ての電荷がフィルタから除去されている。
【００７４】
これらの観察結果により、濾過性能を特徴付ける別の試験プロトコールであるＸ線放電試験を採用することとした。この試験プロトコールでは、試験する選択した濾材片をＸ線放射線に曝して、エレクトレットウェブを放電させる。この試験の１つの特質は、ウェブがエレクトレットであることを裏付けることである。Ｘ線がエレクトレットの電荷を消失させることが知られているので、濾材をＸ線に曝露し、この曝露前後でフィルタ性能を測定し、フィルタ性能を比較することにより、この濾材がエレクトレットであるかどうかが分かる。Ｘ線放射線に曝露した後にフィルタ性能が変化しなければ、これは、消失した電荷がなかったこと及びこの材料がエレクトレットではないことを示す。しかしながら、Ｘ線放射線曝露後にフィルタ性能が低下したら、これは、この濾材がエレクトレットであることを示す。
【００７５】
米国特許第８，７９０，４４９号に詳細に記載されているように、試験を行う場合、典型的には、濾材のＸ線放射線への曝露前後に濾過性能を評価する。透過率％は、以下の式に従って算出することができる：下記の実施例の項に記載している濾過性能試験方法に従って試験した場合、透過率％＝（ｌｎ（初期ＤＯＰ透過％／１００）／（ｌｎ（６０分間のＸ線曝露後のＤＯＰ透過％／１００）））×１００。ウェブがフィルタとして使用するのに十分な電荷を有するためには、透過率％は、典型的には少なくとも３００％である。透過率％が増加するに従って、ウェブの濾過性能も増加する。いくつかの実施形態では、透過率％は、少なくとも４００％、５００％、又は６００％である。好ましい実施形態では、透過率％は、少なくとも７５０％又は８００％である。いくつかの実施形態では、ウェブは、少なくとも１０００％、又は少なくとも１２５０％の透過率％を示す。
【００７６】
下記の実施例の項に記載している濾過性能試験方法に従って試験した場合、６．９ｃｍ／ｓの面速度での初期性能指数（Ｘ線への曝露前）は、典型的には少なくとも０．３（ｍｍＨ２Ｏ）−１、より典型的には少なくとも０．４、又は更には０．５（ｍｍＨ２Ｏ）−１である。いくつかの実施形態では、初期性能指数は、少なくとも０．６又は０．７（ｍｍＨ２Ｏ）−１である。別の実施形態では、初期性能指数は、少なくとも０．８、少なくとも０．９０、少なくとも１．０（ｍｍＨ２Ｏ）−１であり、又は更には１．０（ｍｍＨ２Ｏ）−１を超える。６０分間のＸ線曝露後の性能指数は、典型的には、初期性能指数の５０％未満である。いくつかの実施形態では、初期性能指数は、少なくとも０．５（ｍｍＨ２Ｏ）−１以上であり、６０分間のＸ線曝露後の性能指数は、０．１５（ｍｍＨ２Ｏ）−１未満である。
【実施例】
【００７７】
これらの実施例は、単に例示のために過ぎず、添付の特許請求の範囲を限定することを意図するものではない。実施例及び本明細書のその他の箇所における全ての部、百分率、比などは、特に断りのない限り、重量による。溶媒はＡｌｆａ  Ａｅｓａｒ（ＣｈｅｍＳｅａｌグレード）であり、更に精製することなく使用した。分離、単離、クロマトグラフィー、及び他の一般的用途に使用した溶媒は、ＥＭＤ（Ｏｍｎｉｓｏｌｖ  Ｇｒａｄｅ）から入手した。
【００７８】
実施例全体にわたって、以下の省略形を使用する：Ｍ＝モル；ｍｉｎ＝分；ｈ＝時間；ｅｑｕｉｖ＝当量；×＝回数；ｇ＝グラム；ｍｇ＝ミリグラム；ｍｍｏｌ＝ミリモル；Ｌ＝リットル；ｍＬ＝ミリリットル；ｒｔ＝室温；ａｑ＝水溶液；ＲＢＦ＝丸底フラスコ。
【００７９】
材料。
以下は、使用した市販の材料及び試薬の表である。
【表１】
0006743125.tif 000006
【００８０】
開示されているフェノール化合物の構造式
下記の表は、フェノレート塩を調製するために本出願で使用したフェノール化合物に関する構造式の概要を示す。フェノールは、市販されているか、又は下記の合成実施例において調製される。
【表２−１】
0006743125.tif 000007
【表２−２】
0006743125.tif 000008
【表２−３】
0006743125.tif 000009
【表２−４】
0006743125.tif 000010
【００８１】
フェノールの一般的合成
下記の実施例において、Ｂｉｏｔａｇｅ，Ｉｎｃ．（Ｃｈａｒｌｏｔｔｅｓｖｉｌｌｅ，Ｖｉｒｇｉｎｉａ，ＵＳＡ）から入手可能なＩＳＯＬＥＲＡシステムを使用して、自動化フラッシュクロマトグラフィー（ＡＦＣ）を行った。これらの精製のために、Ｂｉｏｔａｇｅ  ＳＮＡＰ  Ｕｌｔｒａシリカカラムを、ヘキサン／酢酸エチル勾配混合物とともに使用した。
【００８２】
全ての中間体及び生成物は、５００ＭＨｚ  Ｂｒｕｋｅｒ製の機器で１Ｈ及び１３Ｃ核磁気共鳴（ＮＭＲ）を使用して確認した。場合によっては、ＨＲＭＳも入手した。
【００８３】
本開示の化合物を調製するために従った一般的な反応スキームＩを、下記に示す。具体的な詳細は、各合成実施例に示す。
【００８４】
一般的な反応スキームＩ．
【化５】
0006743125.tif 000011
【００８５】
パートＡ：クロスカップリング。保護されたフェノールＡを、パラジウム又は銅触媒を用いたクロスカップリング条件に曝した。具体的な反応条件については、各個々の実施例を参照されたい。
【００８６】
パラジウム触媒反応（Ｂｕｃｈｗａｌｄ−Ｈａｒｔｗｉｇクロスカップリング）：Ｂｕｃｈｗａｌｄ、Ｈａｒｔｗｉｇ、及び共同研究者らは、パラジウム触媒及び嵩高いホスフィン配位子を使用してハロゲン化アリールをヘテロ原子に変換することができる変換を、文献で報告している。以下の市販の配位子（Ｂｕｃｈｗａｌｄにより開発された）が、ヘテロ原子がオルト位に導入されたベンゾトリアゾールフェノール類似体（化合物Ｂを参照）を合成するために使用されてきた。これらの配位子はまた、パラジウム触媒とすでに錯体形成された、触媒前駆体と呼ばれるものを購入することもできる。
【化６】
0006743125.tif 000012
【００８７】
銅触媒反応（Ｃｈａｎ−Ｅｖａｎｓ−Ｌａｍカップリング）：銅もまた、アリールボロン酸とフェノール、アニリン、又はアリールチオールとの間のクロスカップリング反応を行うために使用することができる。これは、Ｋｕｒｔｉ，Ｌ．；Ｃｚａｋｏ．Ｓｔｒａｔｅｇｉｃ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ｏｆ  Ｎａｍｅｄ  Ｒｅａｃｔｉｏｎｓ  ｉｎ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，１ｓｔｅｄ．Ｂｕｒｌｉｎｇｔｏｎ：ＭＡ，２００５，ｐｐ．４６４〜４６５に記載されているように、Ｕｌｌｍａｎｎ縮合の改良法と考えられる。この反応は、銅塩に関して化学量論的であり、通常は周囲条件下で行われる。
【００８８】
パートＢ：メチルエーテルの脱保護。メトキシエーテルベンゾトリアゾール（Ｂ，Ｐ＝Ｍｅ）をジクロロメタン（０．１Ｍ）中に溶解し、Ｎ２下で撹拌しながら−７８℃まで冷却した。三臭化ホウ素（保護フェノールに対して１当量）を滴下添加し、反応混合物をゆっくりと室温まで温めた。反応終了時（ＴＬＣにより分析）、水を滴下添加し、混合物を１０分間撹拌した。有機層を分離し、水層をＤＣＭで抽出した（２×）。合わせた有機層をＮａＨＣＯ３飽和水溶液及びブラインで洗浄し、乾燥し（Ｎａ２ＳＯ４又はＭｇＳＯ４）、濾過し、濃縮した。残渣を精製（ＳｉＯ２）して、７８〜９８％の収率で生成物を得た。
【００８９】
以下の合成実施例において、「エーテル」と称する化合物は保護フェノールであり、−ＯＨ基は代わりに「保護された水酸基」、すなわち、脱保護されてフェノール性水酸基を再形成する−ＯＣＨ３基であることに留意されたい。
【００９０】
合成実施例ＳＥ１：エーテル−１
２−（３−ブロモ−２−メトキシ−５−（２，４，４−トリメチルペンタン−２−イル）フェニル）−２Ｈ−１，２，３−ベンゾトリアゾール
【化７】
0006743125.tif 000013
【００９１】
パートＡ：臭素化。２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）フェノール（１００ｇ、３０９ｍｍｏｌ）を、スターラーバーを入れた１Ｌ丸底フラスコに入れ、クロロホルム（５００ｍＬ）中に溶解した。これに、１，３−ジブロモ−５，５−ジメチルヒダントイン（ＤＢＤＭＨ）（４５．９５ｇ、１６１ｍｍｏｌ）を添加し、混合物をｒｔで終夜撹拌した。その後、混合物を濾過し、濃縮して暗赤色の残渣を得た。ジクロロメタン／エタノールから残渣を再結晶させて、白色の結晶を得た。母液を複数回再結晶させて、純粋な生成物１１３ｇ（９１％収率）を得た。
【００９２】
パートＢ：メチル化。パートＡの反応生成物を、スターラーバーを入れた１Ｌ丸底フラスコに入れ、アセトニトリル（４００ｍＬ）中に溶解した。炭酸カリウム（２０．７０ｇ、１５０ｍｍｏｌ）、その後、ヨードメタン（３．３ｍＬ、５２．５ｍｍｏｌ）を添加した。混合物をｒｔで終夜撹拌した。その後、反応混合物を部分的に濃縮し、酢酸エチルで希釈し、セライトで濾過した。溶液を濃縮し、粘稠なベージュ色の油状物を得たが、これは時間が経つにつれて最終的には凝固して、生成物２０．８ｇ（定量的収率）を得た。
【００９３】
合成実施例ＳＥ２：フェノール−４
２−（２Ｈ−１，２，３−ベンゾトリアゾール−２−イル）−６−ブトキシ−４−（２，４，４−トリメチルペンタン−２−イル）フェノール
【化８】
0006743125.tif 000014
【００９４】
スターラーバー及び活性化４Åモレキュラーシーブをそれぞれ備えた、３つの火炎乾燥した４０−ドラムバイアル中に、合成実施例ＳＥ１で調製したエーテル１（４．１７９ｇ、１０．０４ｍｍｏｌ）、炭酸セシウム（４．９１ｇ、１５．０６ｍｍｏｌ）、アリルパラジウムクロリドダイマー（１８．４ｍｇ、０．５ｍｏｌ％）、及びＲｏｃｋＰｈｏｓ配位子（２３．４ｍｇ、０．５ｍｏｌ％）を入れた。各バイアルにセプタムキャップをはめ、排気し、Ｎ２を再び充満させた（３×）。トルエン（１０ｍＬ）、続いて無水ｎ−ブタノール（１．８ｍＬ、２０．０８ｍｍｏｌ）を各バイアルに添加した。ＣｈｅｍＧｌａｓｓ反応ブロックにバイアルをセットし、１００℃まで７２ｈ加熱した。その後、反応混合物を合わせ、セライトで濾過し、濃縮した。フラッシュカラムクロマトグラフィーで粗残渣を精製して、淡黄色の固体を得た（９．８０ｇ、７９％収率）。パートＢ（一般的な反応スキームＩ）に従って、フラッシュカラムクロマトグラフィーで精製した後、遊離フェノールをベージュ色の固体として単離した（８．５０ｇ、８５％収率）。
【００９５】
合成実施例ＳＥ３：フェノール−６
２−（２Ｈ−１，２，３−ベンゾトリアゾール−２−イル）−６−（ｍ−トリルオキシ）−４−（２，４，４−トリメチルペンタン−２−イル）フェノール
【化９】
0006743125.tif 000015
【００９６】
スターラーバー及び活性化４Åモレキュラーシーブをそれぞれ備えた、２つの火炎乾燥した４０−ドラムバイアルに、合成実施例ＳＥ１で調製したエーテル１（４．１６ｇ、１０ｍｍｏｌ）、リン酸カリウム（４．２５ｇ、２０ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（ＩＩ）（４５ｍｇ、２ｍｏｌ％）、及びＲｏｃｋＰｈｏｓ配位子（９３ｍｇ、２ｍｏｌ％）を入れた。各バイアルにセプタムキャップをはめ、排気し、Ｎ２を再び充満させた（３×）。トルエン（１０ｍＬ）、続いてｍ−クレゾール（１．３ｍＬ、１２ｍｍｏｌ）を各バイアルに添加した。ＣｈｅｍＧｌａｓｓ反応ブロックにバイアルをセットし、１００℃まで１６ｈ加熱した。その後、反応混合物を合わせ、セライトで濾過し、濃縮した。フラッシュカラムクロマトグラフィーで粗残渣を精製して、ベージュ色の固体を得た（７．０７ｇ、８０％収率。パートＢ（一般的な反応スキームＩ）に従って、フラッシュカラムクロマトグラフィーで精製した後、遊離フェノールをベージュ色の固体として単離した（６．５０ｇ、９８％収率）。
【００９７】
合成実施例ＳＥ４：フェノール−５
２−（２Ｈ−ベンゾ［ｄ］［１，２，３］トリアゾール−２−イル）−６−（ヘキシルアミノ）−４−（２，４，４−トリメチルペンタン−２−イル）フェノール
【化１０】
0006743125.tif 000016
【００９８】
スターラーバーを入れた３つの火炎乾燥したバイアルに、合成実施例ＳＥ１で調製したエーテル１（１．６６ｇ、４ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（７３．３ｍｇ、０．０８ｍｍｏｌ）、ＸＰｈｏｓ配位子（９５．３ｍｇ、０．２ｍｍｏｌ）、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド（５３８ｍｇ、５．６ｍｍｏｌ）、及び１−ヘキシルアミン（０．７４ｍＬ、５．６ｍｍｏｌ）を入れた。バイアルにセプタムキャップをはめ、排気し、Ｎ２を再び充満させた。ジオキサン（２０ｍＬ）を添加し、反応物を１３０℃まで１６ｈ加熱した。その後、混合物をｒｔまで冷却し、合わせ、ＥｔＯＡｃで希釈し、セライトで濾過した。残渣をＡＦＣで精製した。ベージュ色の固体を単離した（３．８８ｇ、７４％収率）。パートＢ（一般的な反応スキームＩ）に従って、黄色の固体として遊離フェノールを得た（３．３２、８８％収率）。
【００９９】
合成実施例ＳＥ５：フェノール−８
２−（２Ｈ−ベンゾ［ｄ］［１，２，３］トリアゾール−２−イル）−６−（（４−ヘキシルフェニル）アミノ）−４−（２，４，４−トリメチルペンタン−２−イル）フェノール
【化１１】
0006743125.tif 000017
【０１００】
スターラーバーを入れた３つの火炎乾燥したバイアルに、合成実施例ＳＥ１で調製したエーテル１（１．６６ｇ、４ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（７３．３ｍｇ、０．０８ｍｍｏｌ）、ＸＰｈｏｓ配位子（９５．３ｍｇ、０．２ｍｍｏｌ）、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド（５３８ｍｇ、５．６ｍｍｏｌ）、及び４−ヘキシルアニリン（１ｍＬ、５．６ｍｍｏｌ）を入れた。バイアルにセプタムキャップをはめ、排気し、Ｎ２を再び充満させた。ジオキサン（２０ｍＬ）を添加し、反応物を１３０℃まで１６ｈ加熱した。その後、混合物をｒｔまで冷却し、合わせ、ＥｔＯＡｃで希釈し、セライトで濾過した。残渣をＡＦＣで精製した。ベージュ色の固体を単離した（３．８８ｇ、７４％収率）。パートＢ（一般的な反応スキームＩ）に従って、黄色の固体として遊離フェノールを得た（４．６７ｇ、９６％収率）。
【０１０１】
合成実施例ＳＥ６：フェノール−１０
６，６’−アザンジイルビス（２−（２Ｈ−ベンゾ［ｄ］［１，２，３］トリアゾール−２−イル）−４−（２，４，４−トリメチルペンタン−２−イル）フェノール）
【化１２】
0006743125.tif 000018
【０１０２】
パートＡ．スターラーバーを取り付けたオーブン乾燥したＳｃｈｌｅｎｋフラスコに、４Åモレキュラーシーブ、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド（２３．３７ｍｍｏｌ、２．２５ｇ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（０．３３ｍｍｏｌ、３０６ｍｇ）、ＸＰｈｏｓ（０．８３ｍｍｏｌ、３９８ｍｇ）及び合成実施例ＳＥ１で調製したエーテル１（１６．６９ｍｍｏｌ、６．９５ｇ）を入れた。次に、フラスコを排気し、Ｎ２をフラッシュし（３×）、ジオキサン中のアンモニア（０．５Ｍ、１００ｍＬ）をカニューレで添加した。Ｓｃｈｌｅｎｋフラスコを閉じ、１３０℃に１６ｈ加熱した。その後、反応混合物をＥｔＯＡｃで希釈し、濾過し、濃縮した。フラッシュカラムクロマトグラフィーで粗油状物を精製して、ベージュ色の固体を得た。
【０１０３】
パートＢ．パートＡの生成物をジクロロメタン（１５０ｍＬ）中に溶解し、Ｎ２下で撹拌しながら−７８℃まで冷却した。三臭化ホウ素（１７．１０ｍｍｏｌ、１．６ｍＬ）を滴下添加し、反応混合物をゆっくりとｒｔまで温めた。反応終了時（ＴＬＣにより分析）、水を滴下添加し、混合物を１０分間撹拌した。有機層を分離し、水層をＤＣＭで抽出した（２×）。合わせた有機層をＮａＨＣＯ３飽和水溶液及びブラインで洗浄し、乾燥し（Ｎａ２ＳＯ４又はＭｇＳＯ４）、濾過し、濃縮した。熱アセトンから残渣を再結晶させて、黄色の結晶性固体を得た（３．３８ｇ、エーテル１から６１％収率）。
【０１０４】
合成実施例ＳＥ７：フェノール−１１
６，６’−（メチルアザンジイル）ビス（２−（２Ｈ−ベンゾ［ｄ］［１，２，３］トリアゾール−２−イル）−４−（２，４，４−トリメチルペンタン−２−イル）フェノール）
【化１３】
0006743125.tif 000019
【０１０５】
パートＡ．合成実施例ＳＥ６、パートＡの反応生成物（１２．７９ｍｍｏｌ、８．８ｇ）を、ジメチルホルムアミド（１２０ｍＬ）中に溶解し、これに、Ｎ２流下でｒｔにて、水素化ナトリウム（１４．０７ｍｍｏｌ、０．５６ｇ）を添加した。混合物を１０ｍｉｎ撹拌し、次に、ヨードメタン（１４．０７ｍｍｏｌ、０．８８ｍＬ）を添加し、撹拌を更に２ｈ続けた。塩化アンモニウム飽和水溶液で反応をクエンチし、ＥｔＯＡｃで抽出した（３×）。合わせた有機層を水、次いでブラインで洗浄し、Ｎａ２ＳＯ４で乾燥し、濾過し、濃縮した。更に精製は行わなかった。
【０１０６】
パートＢ．パートＢの生成物をジクロロメタン（１５０ｍＬ）中に溶解し、Ｎ２下で撹拌しながら−７８℃まで冷却した。三臭化ホウ素（１７．１０ｍｍｏｌ、１．６ｍＬ）を滴下添加し、反応混合物をゆっくりとｒｔまで温めた。反応終了時（ＴＬＣにより分析）、水を滴下添加し、混合物を１０分間撹拌した。有機層を分離し、水層をＤＣＭで抽出した（２×）。合わせた有機層をＮａＨＣＯ３飽和水溶液及びブラインで洗浄し、乾燥し（Ｎａ２ＳＯ４又はＭｇＳＯ４）、濾過し、濃縮した。熱アセトンから残渣を再結晶させて、黄色の結晶性固体を得た（６．７４ｇ、エーテル１から６０％収率）。
【０１０７】
合成実施例ＳＥ８：フェノール−１２
６，６’−チオビス（２−（２Ｈ−ベンゾ［ｄ］［１，２，３］トリアゾール−２−イル）−４−（２，４，４−トリメチルペンタン−２−イル）フェノール）
【化１４】
0006743125.tif 000020
【０１０８】
スターラーバーを入れた火炎乾燥バイアルに、３−ブロモ−２−メトキシ−５−（２，４，４−トリメチルペンタン−２−イル）フェニル）−２Ｈ−１，２，３−ベンゾトリアゾール（０．４１６ｇ、１ｍｍｏｌ）、チオ酢酸カリウム（０．０５７ｇ、０．５ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（０．０２３ｇ、０．０２５ｍｍｏｌ）、１，１’−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン（０．０２８ｇ、０．０５ｍｍｏｌ）及びリン酸カリウム（０．１２７ｇ、０．６ｍｍｏｌ）を入れた。次にバイアルを排気し、Ｎ２を流し（３×）、トルエン（０．５ｍＬ）及びアセトン（０．２５ｍＬ）を添加した。反応混合物を１３０℃で７２ｈ撹拌した。その後、混合物を冷却し、濾過し、フラッシュカラムクロマトグラフィーで精製して、白色の固体として５を得た（０．２４０ｇ、６８％収率）。実施例１０、パートＢの手順に従って、白色の固体として生成物を得た（０．２３０ｇ、９９％収率）。
【０１０９】
合成実施例ＳＥ９：フェノール１４
２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−６−（（３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル）アミノ）−４−（２，４，４−トリメチルペンタン−２−イル）フェノール
【化１５】
0006743125.tif 000021
【０１１０】
スターラーバーを入れた２５０ｍＬのＳｃｈｌｅｎｋフラスコに、ＳＥ１のエーテル−１（２０．０ｇ、４８．０３ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（１．０４ｇ、１．１４ｍｍｏｌ）、ＸＰｈｏｓ配位子（１．３５ｇ、２．７５ｍｍｏｌ）、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド（７．６３ｇ、７９．４ｍｍｏｌ）、及び３，５−ビス（トリフルオロメチル）アニリン（８ｍＬ、５１．３６ｍｍｏｌ）を入れた。Ｓｃｈｌｅｎｋフラスコを排気し、Ｎ２を再び充満させた。ジオキサン（２００ｍＬ）を添加し、反応物を１３０℃まで１６ｈ加熱した。その後、混合物をｒｔまで冷却し、ＥｔＯＡｃで希釈し、セライトで濾過し、濃縮した。残渣をＡＦＣで精製した。褐色の固体を単離した（２６．８ｇ、９８％収率）。パートＢ（一般的な反応スキームＩ）に従って、黄色の固体として遊離フェノールを得た（２１．３ｇ、８２％収率）。
【０１１１】
合成実施例ＳＥ１０：フェノール１５
２−（２Ｈ−トリアゾール−２−イル）−６−（（４−（パーフルオロオクチル）フェニル）アミノ）−４−（２，４，４−トリメチルペンタン−２−イル）フェノール
【化１６】
0006743125.tif 000022
【０１１２】
スターラーバーをそれぞれ備えた、２つの火炎乾燥した４０−ドラムバイアルに、ＳＥ８、パートＡのアニリン副生成物（３−（２Ｈ−ベンゾ［ｄ］［１，２，３］トリアゾール−２−イル）−２−メトキシ−５−（２，４，４−トリメチルペンタン−２−イル）アニリン）（１．１６２ｇ、３．３０ｍｍｏｌ）、１−ブロモ−４−（ヘプタデカフルオロオクチル）ベンゼン（２．０ｇ、３．３０ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（６０．４ｍｇ、０．０６６ｍｍｏｌ）、ＸＰｈｏｓ配位子（８０ｍｇ、０．１６３ｍｍｏｌ）、及びナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド（４４４ｍｇ、４．６２ｍｍｏｌ）を入れた。各バイアルにセプタムキャップをはめ、排気し、Ｎ２を再び充満させた。ジオキサン（２０ｍＬ）を各バイアルに添加し、ＣｈｅｍＧｌａｓｓ反応ブロックにバイアルをセットし、１３０℃まで１６ｈ加熱した。その後、混合物をｒｔまで冷却し、ＥｔＯＡｃで希釈し、合わせ、セライトで濾過し、濃縮した。残渣をＡＦＣで精製した。褐色の固体を単離した（４．４１ｇ、７９％収率）。パートＢ（一般的な反応スキームＩ）に従って、黄色の固体として遊離フェノールを得た（３．４１ｇ、７９％収率）。
【０１１３】
合成実施例ＳＥ１１：フェノール１６
６，６’−チオビス（２−（２Ｈ−ベンゾ［ｄ］［１，２，３］トリアゾール−２−イル）−４−（２，４，４−トリメチルペンタン−２−イル）フェノール）
【化１７】
0006743125.tif 000023
【０１１４】
文献の手順（Ｏｒｇ  Ｌｅｔｔ，１９９９，１，１８９）を使用して、ＳＥ８の６，６’−チオビス（２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−（２，４，４−トリメチルペンタン−２−イル）フェノール）を酸化した。６，６’−チオビス（２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−（２，４，４−トリメチルペンタン−２−イル）フェノール）（７．３９ｍｍｏｌ、５．０ｇ）を、スカンジウムトリフラート（０．７４ｍｍｏｌ、３６４ｍｇ）及び過酸化水素・尿素付加物（８．５ｍｍｏｌ、８２０ｍｇ）とともに、エタノール（５ｍＬ）中に溶解した。反応物を８０℃で終夜撹拌し、白色の沈澱物を濾過し、水及びエタノールで洗浄した。スルホキシド：スルホンの２：１混合物を単離した（４．１８ｇ、８１％収率）。
【０１１５】
合成実施例ＳＥ１２：フェノール１７
６，６’−スルホニルビス（２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−（２，４，４−トリメチルペンタン−２−イル）フェノール）
【化１８】
0006743125.tif 000024
【０１１６】
実施例２４と同様にして、６，６’−スルホニルビス（２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−（２，４，４−トリメチルペンタン−２−イル）フェノール）を合成した。ＳＥ１０のアリールスルフィド（４．５ｇ、６．６ｍｍｏｌ）を、スターラーバーを入れたフラスコ中でジクロロメタン（３３ｍＬ）中に溶解した。ｍ−クロロ過安息香酸５０ｗｔ％（７．４０ｍｍｏｌ、５．０５ｇ）を添加し、ＴＬＣによる終了まで反応物を撹拌した。次に、ＮａＨＣＯ３飽和水溶液で反応をクエンチし、有機層を分離し、乾燥し（Ｎａ２ＳＯ４）、濾過し、濃縮した。ＥｔＯＡｃで洗浄し濾過して、これを精製した。白色の固体を得た（２．９ｇ、６２％収率）。
【０１１７】
合成実施例ＳＥ１３：フェノール１８
６，６’−（オクタデシルアザンジイル）ビス（２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−（２，４，４−トリメチルペンタン−２−イル）フェノール）
【化１９】
0006743125.tif 000025
【０１１８】
パートＡ．ＳＥ８のパートＡの反応生成物（４．０ｇ、５．８１ｍｍｏｌ）をジメチルホルムアミド（６０ｍＬ）中に溶解し、これに、Ｎ２流下でｒｔにて水素化ナトリウム（６．４０ｍｍｏｌ、２５６ｍｇ）を添加した。混合物を１０ｍｉｎ撹拌し、次に、１−ヨードオクタデカン（６．４０ｍｍｏｌ、２．４３ｇ）を添加し、撹拌を更に２ｈ続けた。塩化アンモニウム飽和水溶液で反応をクエンチし、ＥｔＯＡｃで抽出した（３×）。合わせた有機層を水、次いでブラインで洗浄し、Ｎａ２ＳＯ４で乾燥し、濾過し、濃縮した。更に精製は行わなかった。
【０１１９】
パートＢ．パートＡの生成物をジクロロメタン（４０ｍＬ）中に溶解し、Ｎ２下で撹拌しながら−７８℃の温度まで冷却した。三臭化ホウ素（１２．２０ｍｍｏｌ、１．２ｍＬ）を滴下添加し、反応混合物をゆっくりとｒｔまで温めた。反応終了時（ＴＬＣにより分析）、水を滴下添加し、混合物を１０分間撹拌した。有機層を分離し、水層をＤＣＭで抽出した（２×）。合わせた有機層をＮａＨＣＯ３飽和水溶液及びブラインで洗浄し、乾燥し（Ｎａ２ＳＯ４又はＭｇＳＯ４）、濾過し、濃縮して、粘性のある油状物を得た（５．１６ｇ、９７％収率）。
【０１２０】
フェノレート塩の一般的合成
上述のフェノールを用いて、下記の経路のうちの１つを使用してフェノレート塩を調製した。調製した塩の金属カチオンのリストによって、形成したフェノレート塩を下記の表１にまとめている。
【０１２１】
合成手順
アルコキシド経路
マグネチックスターラーバー、冷却器及び滴下ロートを取り付けた２口ＲＢＦにおいて、フェノール出発物質を１０〜４０％でＴＨＦに添加する。溶液を撹拌し、フェノール出発物質の全てが溶解するまで、窒素下で加熱還流する。窒素下で、滴下ロートからＲＢＦに化学量論量の金属アルコキシド原液を滴下添加する。溶液を１〜３６時間還流する。減圧して溶液をストリッピングし、回収した粉末を真空乾燥する。
【０１２２】
水素化物経路
マグネチックスターラーバー、還流冷却器、窒素注入口、及び栓を付けた口を備えた乾燥した３口ＲＢＦに、無水メタノールを加える。金属水素化物をＲＢＦに添加し、窒素下で３０分間還流する。使用される水素化物の量は、使用されるフェノールに対して１〜５％化学量論的に過剰であり、使用されるフェノールの量は典型的には１０〜５０％固形分である。３０分後、反応物を室温まで冷却し、３つ目の口の栓をはずし、スパーテルで数回に分けてフェノールを加えることによって、化学量論量のフェノールを反応物に添加する。反応混合物に再び栓を付け、窒素下で２４時間撹拌し、この時点で反応混合物を真空濾過し、真空乾燥する。本発明者らは、化学量論量よりも少ない量のカチオンを使用する化学量論的に過少の化合物、及び化学量論的に過剰量のカチオンを使用する化学量論的に過剰の量もまた調製した。
【０１２３】
金属経路（Metal Route）
１つのフラスコで、ゼロ酸化状態の金属をアルコールとともに撹拌し、その間に、別のフラスコで適切な有機溶媒中でフェノールを撹拌した。任意に、アンモニアなどの活性化剤によって金属を活性化してもよい。典型的な溶媒はトルエンであった。金属がアルコールで完全に分解されたら、１つのフラスコに溶液を合わせて入れた。得られた沈澱物を真空濾過し、メタノールで洗浄し、真空乾燥した。
【０１２４】
代替経路
これらの錯体を製造するために別の代替経路が想定され得る。これらの経路は、フェノールを、ブチルリチウムなどの有機金属と反応させることを含み得る。
【０１２５】
材料
以下は、フェノレート塩を調製するために使用した市販の材料及び試薬の表である。
【表３】
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【表４】
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【０１２６】
エレクトレットウェブ及びエレクトレットフィルムの調製
ポリマー樹脂又はポリマー樹脂に加えてフェノレート塩及び／又は別の添加剤を配合することによって、フラットフィルムも不織ウェブもどちらも含む一連のエレクトレット物品を調製した。
【表５】
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【０１２７】
実施例１〜５２及び比較例ＣＥ１〜ＣＥ２１：エレクトレットウェブ
一連の不織ウェブを調製し、帯電させ、試験した。調製したウェブを表３にまとめている。表３において、フェノレート塩はフェノールと金属カチオンで表されており、例えばフェノール−１のナトリウム塩は表中でフェノール１−Ｎａと表されている。樹脂単独で、又は樹脂をフェノール添加剤とともに、若しくはフェノレート塩を用いずに他の添加剤とともに用いて、比較ウェブも調製した。比較ウェブはＣＥという記述語で表す。
【０１２８】
不織サンプル調製
ステップＡ：マイクロファイバー不織ウェブの調製
プロセスＡ：
各実施例について、上記帯電添加剤のうちの１つを選択し、表１に示す濃度で４グレードのポリプロピレンのうちの１つとドライブレンドし、そのブレンドを、Ｖａｎ  Ａ．Ｗｅｎｔｅ、「Ｓｕｐｅｒｆｉｎｅ  Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ  Ｆｉｂｅｒｓ」、Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，ｖｏｌ．４８，ｐｐ．１３４２〜１３４６に記載されている通り押し出した。押出温度は、約２５０℃〜３００℃の範囲であり、押出機は、約２．５〜３ｋｇ／ｈｒ（５〜７ｌｂ／ｈｒ）の速度で動作するＢＲＡＢＥＮＤＥＲコニカル二軸押出機（Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｉｎｃ．から市販されている）であった。ダイの幅は２５．４ｃｍ（１０インチ）であり、１ｃｍ当たりの孔数１０ホール（１インチ当たりの孔数２５ホール）であった。約５０〜６０ｇ／ｍ２の坪量、約６．５〜９．５マイクロメートルの有効繊維径、及び約０．７５〜２ミリメートルの厚さを有するメルトブローンウェブを形成した。
【０１２９】
プロセスＢ：
米国特許出願公開第２００８／００３８９７６号に記載されているプロセスを使用して、溶融添加剤（melt additive）を用いて様々なＰＰ樹脂から一成分単層不織ウェブを製造した。押出ヘッドは、４：１のＬ／Ｄ（長さ対直径）比を持つ０．３５ｍｍ径のオリフィスを有しており、１メートル当たりのオリフィス数およそ９００の線密度を有するパターンに構成されていた。オリフィスは、コレクタベルトの進行方向に対して９０度になるよう位置させた１４ｍｍの底辺及び９．５ｍｍの高さを有する、隣接する二等辺三角形を形成するように間隔をあけ、ホールは頂点に位置していた。１３列のホールが存在していた。溶融ＰＰポリマーの流速は、約２１０〜２６０℃の押出温度で約１．９９ｇ／オリフィス／分であった。
【０１３０】
高さ４１ｃｍの急冷ボックスから、約０．８ｍ／ｓｅｃの面速度及び周囲よりわずかに冷却した温度で、２つの対向する急冷空気流を供給した。０．５１ｍｍのエアナイフギャップ、１１７ｋＰａの圧力でエアナイフに供給される空気、７．１ｍｍのアテニュエータ上部ギャップ幅、７．１ｍｍのアテニュエータ下部ギャップ幅、及び１５ｃｍの減衰チャンバ長で、米国特許第６，６０７，６２４号及び同第６，９１６，７５２号に示されていたものと同様の可動式間仕切りアテニュエータ（attenuator）を用いた。押出ヘッドからアテニュエータまでの距離は約６１ｃｍであり、アテニュエータ下部から捕集ベルトまでの距離は約６６ｃｍであった。約６５０Ｐａの捕集ベルトのもとで達成された真空で、溶融紡糸フィラメント流を約５３ｃｍの幅で捕集ベルト上に堆積させた。捕集ベルトは、Ａｌｂａｎｙ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｒｐ．（Ｒｏｃｈｅｓｔｅｒ，ＮＨ）の９  ＳＳ  ＴＣモデルであり、ある特定の速度（「形成速度」）で移動させた。
【０１３１】
次に、捕集した溶融紡糸不織フィラメントの集合体（ウェブ）を、制御加熱接着装置の下を通過させて、フィラメントの一部を自己接着させた。７．６ｃｍ×７１ｃｍの出口スロットを有する接着装置の中を通るように空気を供給した。ウェブが接着装置の下を通過するとき、空気出口は捕集されたウェブから約２．５ｃｍであった。スロットを通過する空気の温度及び速度は、加熱装置によって制御した。加熱された空気が接着装置のハウジング内に入る点で、温度を測定した。ウェブが接着装置の下を通過した後、周囲温度の空気をウェブを通して強制的に引き込んで、ウェブをおよそ周囲温度まで冷却した。
【０１３２】
貯蔵用ロールに巻く、又は濾過デバイスに組み立てるなどの様々な工程にかけるなど、標準的なプロセス及び機器を使用して、得られた不織ウェブを、自己支持型でありかつ取り扱い可能であるために十分な一体性で接着させた。捕集ベルトの速度を変えることによって得られるある特定の坪量で、ウェブを捕集した。表３に記載しているように、いくつかの異なるウェブを製造した。
【表６−１】
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【表６−２】
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【表６−３】
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【０１３３】
ステップＢ−エレクトレット調製：
上記の通りステップＡで調製した各メルトブローンウェブ又はステップＢで調製した各スパンボンドウェブを、コロナ帯電、コロナ前処理及びハイドロチャージング、又はハイドロチャージングという３つのエレクトレット帯電方法のうちの１つによって帯電させた。表４は、各サンプルに適用された特定の帯電方法をまとめたものである。
【０１３４】
帯電方法１−コロナ帯電：
上記で調製した選択されたメルトブローンウェブ又はフィルムを、ＤＣコロナ放電によって帯電させた。接地表面上のウェブに、放電源の長さ１センチメートル当たり約０．０１ミリアンペアのコロナ電流でコロナブラシ電源（corona brush source）の下を約３センチメートル／秒の速度で通過させることによって、コロナ帯電を行った。コロナ電源は、ウェブを載せた接地表面の約３．５センチメートル上に位置していた。コロナ電源は、正のＤＣ電圧によって駆動した。
【０１３５】
帯電方法２−コロナ前処理及びハイドロチャージング：
上記のステップＡで調製した選択されたメルトブローンウェブを、帯電方法１に記載の通りＤＣコロナ放電によって前処理し、次いで、帯電方法３に記載の通りハイドロチャージングによって帯電させた。
【０１３６】
帯電方法３−ハイドロチャージング：
５μＳ／ｃｍ未満の導電性を有する高純度水の微細スプレーを、８９６キロパスカル（１３０ｐｓｉｇ）の圧力及び約１．４リットル／分の流速で動作するノズルから連続的に発生させた。ステップＡで調製した選択されたメルトブローンウェブを、多孔質ベルトによって約１０センチメートル／秒の速度で水噴霧の中を通過させ、その間、同時に、ウェブを通して水を下方から減圧吸引した。各メルトブローンウェブをハイドロチャージャーに２回通し（各面に順次１回ずつ）、次いで、フィルタ試験の前に終夜完全に乾燥させた。
【０１３７】
同様に、各比較例では、対応する実施例のウェブと同じグレードのポリプロピレンからメルトブローンウェブを調製したが、帯電添加剤は添加しなかった。表３は、各実施例について特定のウェブの特徴をまとめたものである。
【０１３８】
濾過性能試験方法、不織メルトブローンマイクロファイバーウェブ
ＤＯＰエアロゾル透過率％（％Ｐｅｎ）及び圧力低下（ΔＰ）についてサンプルを試験し、これらの２つの値から性能指数（ＱＦ）を算出した。自動フィルタ試験機ＡＦＴモデル８１２７（ＴＳＩ，Ｉｎｃ．（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から入手可能）を使用して、曝露用エアロゾルとしてのジオクチルフタレート（ＤＯＰ）、及びフィルタ全域の圧力低下（ΔＰ（ｍｍＨ２Ｏ））を測定するＭＫＳ圧力変換器を使用して、不織マイクロファイバーウェブの濾過性能（Ｐｅｎ％及びＱＦ）を評価した。ＤＯＰエアロゾルは、公称で、５０〜２００ｍｇ／ｍ３の上流濃度及び１００ｍｇ／ｍ３の目標値を有する、単分散の０．３３マイクロメートル質量中央径（ＭＭＤ）であった。プロセスＡにより製造されたウェブでは４２．５リットル／分（面速度６．９ｃｍ／ｓ）、又はプロセスＢにより製造されたウェブでは８５リットル／分（面速度１３．８ｃｍ／ｓ）のいずれかの校正された流速で、濾材サンプルにエアロゾルを通過させた。これらの試験ではエアロゾルイオナイザーはオフにした。総試験時間は、２３秒であった（立ち上がり時間１５秒、サンプル時間４秒、及びパージ時間４秒）。校正した光度計を使用して、濾材の上流と下流の両方で、光散乱によりＤＯＰエアロゾルの濃度を測定した。ＤＯＰ  Ｐｅｎ％は、以下のように定義する：Ｐｅｎ％＝１００×（ＤＯＰ濃度下流／ＤＯＰ濃度上流）。各材料について、メルトブローンウェブ上の異なる箇所で６回の別個の測定を行い、結果を平均した。
【０１３９】
Ｐｅｎ％及びΔＰを使用して、以下の式によってＱＦを算出した：
ＱＦ＝−ｌｎ（Ｐｅｎ％／１００）／ΔＰ，
（式中、ｌｎは自然対数を表す）。高いＱＦ値は、濾過性能がより高いことを示し、ＱＦ値の低下は、濾過性能の低下と有効な相関関係にある。プロセスＢにより形成したウェブでは、２層積層物としてウェブを試験した。
【表７−１】
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【表７−２】
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【表７−３】
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【０１４０】
実施例５３〜６２及び比較例ＣＥ２２〜ＣＥ２５：帯電フィルム調製
ステップＡ−帯電フィルムの調製：
フィルム実施例では、上記添加剤のうちの１つ（０．２グラム）を選択し、５ゾーンの３０ｍｍ二軸押出機において１３０グラムのポリプロピレンと１分間配合した。配合後、４インチのドロップダイから材料を流延し、２つのシリコーンライナー間にコーティングした。公称コーティング重量は１ｍｉｌであった。押出温度は１８５℃〜２５０℃°の範囲であった。次に、帯電方法１（上記参照）を使用してフィルムを帯電させ、熱刺激放電電流（ＴＳＣ）（下記参照）を使用して試験した。
【０１４１】
ステップＢ−帯電フィルムの分析
熱刺激放電電流測定、フラットフィルム
ＴｈｅｒＭｏｌｄ  Ｐａｒｔｎｅｒｓ，Ｌ．Ｐ．（Ｓｔａｍｆｏｒｄ，ＣＴ）が販売している、ピボット電極を備えるＳｏｌｏｍａｔ  ＴＳＣ／ＲＭＡ  Ｍｏｄｅｌ  ９１０００分光計を用いて測定した絶対放電電流を積分することによって、フラットフィルムの有効電荷密度を算出した。サンプルを切断し、Ｓｏｌｏｍａｔ  ＴＳＣ／ＲＭＡの下部固定電極と上部バネ式電極との間に固定した。上部電極の面積は、０．３８ｃｍ２である（直径約７ｍｍ）。ＴＳＤＣ／ＲＭＡ装置において、温度計は、サンプルに近接しているが接触しないように配置する。サンプルは、サンプルを貫通する穴が見えない程度に視覚的に高密度であった。電極は直径約７ｍｍであるので、サンプルを直径７ｍｍより大きく切断した。電極との良好な電気接触を確保するために、サンプルを約１／１０の厚さに圧縮した。一連のフラッシング段階を通じてサンプルセルから空気及び水分を除去し、セルにヘリウムを約１１００ｍｂａｒまで充填し直した。特定の試験プロトコールによる必要に応じて、サンプルセルを液体窒素で冷却した。
【０１４２】
５℃／ｍｉｎの制御された温度勾配速度で１７５℃までサンプルを加熱しながら、電流測定を行った。そのような熱刺激放電の間、エレクトレット中に蓄積された電荷は移動しやすくなり、電極で又はバルクサンプル中のいずれかで、反対符号の電荷と再結合することによって中和される。これにより、温度の関数として記録したときに多数のピークを示す外部電流が発生する。これらのピークの形状及び位置は、捕捉部位の電荷捕捉エネルギー準位及び物理的位置に応じて決まる。温度に対する電流のプロットを積分することによって、ピコクーロン／ｍｍ２（ｐＣ／ｍｍ２）単位で有効電荷密度を算出することができる。曲線を、平均高さ×幅に等しい面積を有する一連の台形に分割する、台形公式を用いて積分を行った。面積を合計し、加熱速度で除して、電荷の量（クーロン）を得る。
【表８】
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