(57)【要約】【課題】  ワックス剤にヘム蛋白質を微量混合することにより、その効果を損なうことなく導電性を発揮し、その導電性ワックス剤をいろいろの機械及び器具に使用することによって、静電気の防止及び除去、さらに、熱放散効率を高める導電性表面塗装剤及びそれを利用した導電性表面塗装物品を提供する。【解決手段】  ポルフィリン錯体の鉄イオンの価数が２価のヘム蛋白質をワックス剤に添加して、ワックス剤に導電性を付与した。そして、その導電性ワックス剤に導電性高分子、色素分子のうち少なくとも一種を混合した。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワックス剤等の表面塗装剤にヘム蛋白質を混合することによって、導電性を付与したことを特徴とする導電性表面塗装剤。
【請求項２】
前記ヘム蛋白質として、ポルフィリン錯体の鉄イオンの価数が２価のヘム蛋白質を使用する請求項１記載の導電性表面塗装剤。
【請求項３】
前記ポルフィリン錯体の鉄イオンの価数が２価のヘム蛋白質は、還元剤を添加することによって得られる請求項２記載の導電性表面塗装剤。
【請求項４】
前記ヘム蛋白質の混合割合を、ワックス剤に対して重量比０．０１〜２０％とした請求項１〜３いずれか記載の導電性表面塗装剤。
【請求項５】
導電性高分子、色素分子のうち少なくとも一種を混合したことを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の導電性表面塗装剤。
【請求項６】
前記導電性高分子として、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリスチレン、ポリフェニレンビニレン、ポリアルキレンビニレンのうち少なくとも一種を使用し、
前記色素分子として、金属ポルフィリン類、金属クロロフィル類、金属フタロシアニン類のうち少なくとも一種を使用することを特徴とする請求項５記載の導電性表面塗装剤。
【請求項７】
請求項１〜６いずれか記載の導電性表面塗装剤を、床材、壁材、家具材、車体フレーム、塗装金属板の表面に塗布したことを特徴とする導電性表面塗装物品。
【請求項８】
請求項１〜６いずれか記載の導電性表面塗装剤を、電子機器、電子器具、電子物品の表面に塗布したことを特徴とする導電性表面塗装物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は導電性ワックス剤及びそれを利用した床材、壁材、塗装済み金属板、その他の物にコーティング剤として使用したワックス剤物品に関する。特に、静電気防止用としてのクリーンルーム床塗装材・壁塗装材又は危険物等を取り扱う場所での塗装済み金属板への塗装剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、建築物の床・柱・壁に塗装される表面仕上げ塗装剤、すなわち、ワックス剤はその構造物の耐久性を保持するため、また、汚れ・傷・腐敗を防止するために使用される。これら、ワックス剤の構成材料は、本来、電気的絶縁性又は非導電性であるため、しばしば静電気が発生し、この電荷が蓄積され、放電事故を引起す危険がある。特にデパート・病院・クリーンルーム等での静電気による事故の発生、機器の破損は深刻な問題を齎す。また、ガソリンスタンド等の危険物を取り扱う場所においては大事故に繋がる恐れがある。これらの危険性を回避するために非帯電形(導電性)のワックス剤の開発は不可欠のものである。  
【０００３】
静電気の発生は、放電を原因とする事故、絶縁破壊および機器類の損傷にとって、非常に深刻な問題である。静電気は物体同士、特に絶縁体同士が擦れる時、及び、加圧・加熱等による物体の歪によって表面の電荷の不均衡として発生する。これらの電荷は、絶縁体の表面に蓄積され、静電圧となって現れる。その静電圧が大きい場合、静電荷は一気に放電され、物体の絶縁破壊、機械・器具等の内部損傷・破壊を引き起こす。
これらの静電気の蓄積のリスクを避けるか又は減少させるために、表面塗装用として使用されるワックス剤は導電性材料から構成されていることが好ましい。仮に、ワックス剤が導電性であれば、電荷は害なく散逸可能である。
そして、ワックスに導電材を添加した技術として、特開２００１−１８１４９９号公報記載の技術が知られている。
【特許文献１】特開２００１−１８１４９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ワックス剤に導電性の高分子化合物を混合して、ワックス剤の導電性を得る商品は販売されているが、この技術はワックス剤の中に導電性を持つ高分子化合物を多量に混合することによって導電性を達成している。そして、高分子化合物を多量に添加することにより、捩れ・固まりを作って、ワックス剤が本来持っている表面仕上げ剤としての効果を低下させている場合がある。
そして、前記公報記載の技術は、ワックス剤に導電材を多量に混合しなければならず，ワックスの機能を低下させるという問題がある。
また、後述するが、表１（２）に示すように、導電性高分子（ポリアニリン）を微量（０．５重量％）添加するのみでは、ワックス剤の導電性にほとんど差異は認められない。
これらの方法ではワックス剤の中の導電性の物質の含有量が少ないと、充分な導電性が得られないと言った問題が残り、ワックス剤に多量の導電性物質を含有させなければならない。そのため、ワックスの表面仕上げ剤としての効果が低下する問題や、期待するほどの導電性が得られない。
本発明は係る従来の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ワックス剤にヘム蛋白質を微量（通常１％以下）混合することにより、ワックスが持つ本来の性質を損なうことなく導電性を発揮し、この導電性ワックス剤を静電気の発生し易い所、さらに、電気機器・電子部品等の絶縁体表面への使用によって静電気の防止及び除去、また、熱放散効率を高める導電性表面塗装剤及びそれを利用した導電性表面塗装物品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するための手段として請求項１記載の導電性表面塗装剤では、ワックス剤等の表面塗装剤にヘム蛋白質を混合することによって、導電性を付与した。
【０００６】
請求項２記載の導電性表面塗装剤では、請求項１記載の導電性表面塗装剤において、前記ヘム蛋白質として、ポルフィリン錯体の鉄イオンの価数が２価のヘム蛋白質を使用した。
【０００７】
請求項３記載の導電性表面塗装剤では、請求項２記載の導電性表面塗装剤において、前記ポルフィリン錯体の鉄イオンの価数が２価のヘム蛋白質は、還元剤を添加することによって得られる。
【０００８】
請求項４記載の導電性表面塗装剤では、請求項１〜３いずれか記載の導電性表面塗装剤において、前記ヘム蛋白質の混合割合を、ワックス剤に対して重量比０．０１〜２０％とした。
【０００９】
請求項５記載の導電性表面塗装剤では、請求項１〜４いずれか記載の導電性表面塗装剤において、導電性高分子、色素分子のうち少なくとも一種を混合した。
【００１０】
請求項６記載の導電性表面塗装剤では、請求項５記載の導電性表面塗装剤において、前記導電性高分子として、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリスチレン、ポリフェニレンビニレン、ポリアルキレンビニレンのうち少なくとも一種を使用し、前記色素分子として、金属ポルフィリン類、金属クロロフィル類、金属フタロシアニン類のうち少なくとも一種を使用する構成とした。
【００１１】
請求項７記載の導電性表面塗装物品では、請求項１〜６いずれか記載の導電性表面塗装剤を、床材、壁材、家具材、車体フレーム、塗装金属板の表面に塗布している。
【００１２】
請求項８記載の導電性表面塗装物品では、請求項１〜６いずれか記載の導電性表面塗装剤を、電子機器、電子器具、電子物品の表面に塗布している。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の導電性表面塗装剤及びそれを利用した導電性表面塗装物品は以下に述べる効果を有する。
従来型のワックス剤にヘム蛋白質を添加することによって、導電性ワックス剤が得られる。
ヘム蛋白質を利用するので、導電性高分子を添加する場合に比べ、微量で導電性の効果が得られる。
また、ポルフィリン錯体の鉄イオンの価数が２価のヘム蛋白質は優れた導電性能を有するので、このフェロヘム蛋白質を使用することにより、効率的に導電性を付与することができる。
導電性表面塗装剤の導電性を床、壁材及び金属表面にコート剤として利用することにより、静電気の発生を低減し、静電気のスパークによる電気・電子部品の損傷を防止する。
一方、導電性表面塗装剤は熱伝導性にも優れているので、この導電性表面塗装剤を電気・電子部品及び製品の表面に塗布することにより、熱発散性が向上し、それらの耐久性が向上する。
さらに、ガソリンスタンド等の危険物を扱う場所での塗装された金属壁板の静電気の発生を低減し、静電気のスパークによる危険性、械器の損傷を防止する。
そして、ヘム蛋白質を使用するので、導電性表面塗装剤と組み合わせることにより廃棄後は自然分解され、環境に悪影響を与えない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実現する最良の形態を説明する。
本発明の導電性表面塗装剤は、ヘム蛋白質を一般ワックス剤に微量添加することによってワックス剤に導電性が得られることを見出し、それを完成させたものである。
ヘム蛋白質は動植物や微生物の細胞内に存在するタンパク質の中で、鉄ポルフィリン錯体であるヘム鉄を含有することを特徴とする機能性蛋白質の一種であり、ヘム鉄の酸化還元による電子移動を特有の機能としている。それは主として呼吸や光合成（例えば光合成ではグルコース等を合成するために必要な電子を光から取り出す過程）といったエネルギー変換の場において必要な電子を授受する際に働いている。すなわち、生体に必要な物質の生産や電子伝達に伴う生命現象に広く関与している生体内物質である。
ポルフィリンは４個のピロール環が互いにメチン基で結合した環状化合物で、その中心部に各種の金属イオンを取り込み金属ポルフィリン錯体となる。自然界にはヘモグロビンやシトクロム類など多くのヘム蛋白が存在するが、その構造は中心金属として鉄イオンを有している。
【００１５】
ところで、ヘム蛋白質は通常フェリヘム（Heme-Fe3+）とフェロヘム(Heme-Fe2+)を持つ２つの形態で存在する。
フェリヘムはポルフィリン錯体に３価の鉄イオンを持つ蛋白質であり、電気的に絶縁体であり、電導性ワックス剤にそのまま使用するには効果的ではない。一方、フェロヘムは鉄ポルフィリン錯体に２価の鉄イオンを持つ蛋白質であり導電性を備えている。そして、フェリヘム蛋白質の中のヘムを還元し、フェロヘム(Heme-Fe2+)を持つ蛋白質とすると、そのヘム蛋白質は導電性を有することになる。
【００１６】
これらの、ヘム蛋白質の一例としては、シトクロムｃ、ヘモグロビンをあげることができる。これらのヘム蛋白質は一般に市販されており、本発明ではそれら市販のものを使用することができる。
ヘム蛋白質を混合するワックス剤としては、天然ワックス、アクリル樹脂系ワックス、ウレタン樹脂系水性ワックス、ポリエチレン樹脂系ワックス、乳化性ワックス等の一般的ワックス剤を使用することができる。
本発明はこれらの一般的ワックス剤に還元型ヘム蛋白質を微量添加して、電導度１０−１０〜１０−１Ｓ／ｍを持つ導電性ワックス剤を提供するものである。
以下に、具体的実施例として１〜５を説明する。
【実施例１】
【００１７】
実施例１の導電性表面塗装剤（導電性ワックス剤）を説明する。
まず、ここで用いた市販のエチレン樹脂系水性ワックス剤の導電性を測定し、ワックス剤の電気固有抵抗（抵抗率）が次のように得られた。
３．７５×１０９Ω・ｍ    （２０℃）    （１）、
次に、このワックス剤に導電性高分子ポリアニリンを重量比０．５％を混ぜた試料を調製し、その導電性を測定し、このワックス剤の抵抗率が次のように得られた。
４．５５×１０８Ω・ｍ    （２０℃）    （２）、
最後に、シトクロムｃ１ｇに対し、アスコルビン酸１ｍｇを添加して攪拌し、それらをこの水性ワックス剤１０００ｇに混合攪拌し、導電性ワックス剤を得た。
ヘム蛋白質であるシトクロムｃが、アスコルビン酸の作用によってヘム鉄のイオン価が３価から２価に還元され、ヘム蛋白質自身に導電性が形成され、ワックス剤にヘム蛋白質が拡散されて、ワックス剤全体としても導電性が付与され、実施例１の導電性ワックス剤が得られる。この導電性ワックス剤の抵抗率が測定され、次のように得られた。
５．７８×１０３Ω・ｍ    （２０℃）    （３）
この結果が表１に纏められている。表１に示されるように、(１)と(２)は高抵抗値を示し、その差は小幅で１桁内にある。これに対し、導電性ワックス剤（３）の電気抵抗率は（１）、（２）に比べ、格段に上がっていることが確認できる。
尚、実施例１では、還元剤としてアスコルビン酸（ビタミンＣ）を添加したが、還元剤としては、シトクロムｃオキシターゼ、Ｎａ２Ｓ２Ｏ４等、その他公知の還元剤を使用することができる。
ヘム蛋白質の混合割合はワックス剤の用途に応じて適宜設定するが、好ましくは、ワックス剤に対して重量比０．０１〜２０％の範囲内とする。
また、還元剤の混合割合についても任意であるが、好ましくは、ヘム蛋白質に対して重量比０．０１〜０．５％とする。
【表１】
2006182965.tif 000002
【実施例２】
【００１８】
実施例２の導電性表面塗装剤（導電性ワックス剤）を説明する。
ヘモグロビン１ｇに対し、ＬｉＢＨ４（ほう水素化リチウム）１ｍｇを添加して攪拌する。それをエチレン樹脂系水性ワックス剤１０００ｇに混合攪拌し、導電性ワックス剤を得た。
ヘム蛋白質であるヘモグロビンが、ＬｉＢＨ４の作用によって、ヘム鉄のイオン価が３価から２価に還元され、ヘム蛋白質自身に導電性が形成され、ワックス剤にヘム蛋白質が拡散されて、ワックス剤全体としても導電性が付与される。
実施例２の導電性ワックス剤では、実施例１と同様に抵抗率が、１０３Ω・ｍ程度となり、大幅に導電性があることが確認された。
尚、本実施例では、還元剤としてＬｉＢＨ４を添加したが、還元剤としてはメトヘモグロビン還元酵素等、その他公知の還元剤を使用することができる。
ヘム蛋白質の混合割合はワックス剤の用途に応じて、適宜設定するが、好ましくは、ワックス剤に対して重量比０．０１〜２０％の範囲内とする。
また、還元剤の混合割合についても任意であるが、好ましくは、ヘム蛋白質に対して重量比０．０１〜０．５％とする。
【実施例３】
【００１９】
次に、実施例３の導電性表面塗装剤（導電性ワックス剤）は、前記実施例１、実施例２の導電性ワックス剤に、導電性高分子、色素分子のうち少なくとも一種を混合したものである。
導電性高分子として、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリスチレン、ポリフェニレンビニレン、ポリアルキレンビニレンのうち少なくとも一種を使用する。
色素分子として、金属ポルフィリン類、金属クロロフィル類、金属フタロシアニン類のうち少なくとも一種を使用する。
これら、導電性高分子、色素分子はいずれも導電性物質であり、これらを用途に応じて適宜混合することにより、導電性を安定して確実に得ることができる。ポリアニリンを添加することにより、小幅な導電性が促進される。また、これらを混ぜることによって電導度の微調整が可能となる。
【実施例４】
【００２０】
実施例４に係る導電性表面塗装物品は、前記実施例１〜第実施例３によって得た導電性ワックス剤を、床、壁、金属板表面仕上げ剤として使用するものである。
ワックス層は床材、壁材、塗装済み金属板面に薄く均一に塗布し、その塗布面に導電性が形成される。
一般に絶縁体と絶縁体が擦れる時に静電気が発生するが、床材、壁材、ペンキ等で塗装された金属板材を塗布することにより、静電気の発生が低減され、蓄積された静電気は導電性ワックス剤を通して徐々に放電されるので、スパークの発生及びそれによる機械装置等の破壊を防止する。
【実施例５】
【００２１】
実施例５に係る導電性表面塗装物品は、前記実施例１〜３によって得た導電性ワックス剤を、電子機器、電子器具、電子物品の表面に塗布したものである。
このような、電子機器、電子器具、電子物品の表面に導電性ワックス剤を塗布することにより、物品に蓄積された静電気は、その表面から徐々に放電され、スパークによる部品の損傷を防止する。
従来型のワックス剤は電気的に絶縁体であると同時に熱的にも絶縁体である。そして、導電性ワックス剤は、非導電性のワックス剤に比べて熱伝導率も大きい。そのため、物品の表面に導電性ワックス剤を塗布することにより、熱が効率的に放散され、熱の蓄積及び部品の熱損傷を防止する。
【００２２】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明の具体的な構成は前記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更などがあっても本発明に含まれる。
例えば、ヘム蛋白質は、電極を用いて外部から電位を与えてやることでヘム鉄の２価、３価の価数変化、すなわち還元反応を行う方法であっても本発明に含まれる。
また、ヘム蛋白質は、水素ガスと接触させることによって、還元反応を行う構成としても良い。
さらに、前記実施例ではワックス剤にヘム蛋白質を添加する方法としたが、塗料にヘム蛋白質を添加する場合であっても本発明に含まれる。