(57)【要約】本発明は、布帛を導電性コーティング（２００）で種々のパターン（４００）に被覆することにより得られる導電性表面を有する静電気散逸性布帛（１００）に関する。導電性コーティングは導電剤および結合剤、ならびに必要に応じて分散剤および／または増粘剤から成る。静電気散逸性布帛（１００）は概して、導電性コーティング（２００）でスクリーン印刷され、あるいは被覆された布帛（３００）を含む。経済的に製造される布帛（３００）は、いずれの湿度にても比較的耐久性を有する静電気散逸特性を示し、電荷を伝導し、導電性コーティング（２００）は布帛（３００）の全体の外観または触感特性に悪影響を及ぼさない。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の表面を有する布、布の第１の表面に配置され、導電剤および結合剤を有する導電性コーティングを含む静電気散逸性布帛であって、導電性コーティングが、布の第１の表面に複数のラインのパターンで配置され、ラインが１インチあたり約１０６オームと約１０１３オームとの間にある抵抗を有する、静電気散逸性布帛。
【請求項２】
ラインが１インチあたり約１０６オームと約１０１０オームとの間にある抵抗を有する、請求項１に記載の静電気散逸性布帛。
【請求項３】
導電性コーティングの導電剤が、グラファイト；カーボン粒子；本来的に導電性であるポリマー；金属；金属酸化物；金属の削りくず；グラファイト、炭素粒子、本来的に導電性であるポリマー、金属、金属酸化物または金属の削りくずで被覆された繊維またはビーズ；およびそれらの組み合わせから成る群より選択される材料を含む、請求項１に記載の静電気散逸性布帛。
【請求項４】
導電剤が、球体、ロッド、フレーク、およびそれらの組み合わせから成る群より選択される導電性粒子を含む、請求項３に記載の静電気散逸性布帛。
【請求項５】
導電性粒子が約０．１ミクロンと約１００ミクロンとの間にある寸法により特徴づけられる、請求項４に記載の静電気散逸性布帛。
【請求項６】
導電性粒子が約１ミクロンと約５ミクロンとの間にある寸法により特徴づけられる、請求項４に記載の静電気散逸性布帛。
【請求項７】
導電剤が約４のアスペクト比を有するグラファイトを含み、当該グラファイトが導電性コーティングの約１５体積％を構成する、請求項４に記載の静電気散逸性布帛。
【請求項８】
導電性コーティングの結合剤が、水系ラテックス、溶剤系ポリマー系、液体ゴム、熱可塑性ホットメルト剤、熱硬化性ホットメルト剤、多成分反応性ポリマーおよびそれらの組み合わせから成る群より選択される材料を含む、請求項１に記載の静電気散逸性布帛。
【請求項９】
導電性コーティングの結合剤が、アクリルラテックス、ポリウレタン、シリコーン、ポリ塩化ビニルラテックス、およびそれらの組み合わせから成る群より選択される材料を含む、請求項８に記載の静電気散逸性布帛。
【請求項１０】
結合剤が、静電気散逸性布帛の破断点伸びの約８０％以上の破断点伸びを有し、静電気散逸性布帛の破断点伸びが、最も低い破断点伸びを有する方向で算出される、請求項８に記載の静電気散逸性布帛。
【請求項１１】
結合剤が、約０℃以下のガラス転移点を有する、請求項８に記載の静電気散逸性布帛。
【請求項１２】
結合剤が、約１００℃以上の融点を有する、請求項８に記載の静電気散逸性布帛。
【請求項１３】
導電性コーティングがさらに増粘剤を含む、請求項１に記載の静電気散逸性布帛。
【請求項１４】
増粘剤が会合性の増粘剤を含む請求項１３に記載の静電気散逸性布帛。
【請求項１５】
増粘剤が水溶性アクリルポリマーを含む請求項１４に記載の静電気散逸性布帛。
【請求項１６】
増粘剤がセルロース系増粘剤を含む請求項１３に記載の静電気散逸性布帛。
【請求項１７】
布の第１の表面が、複数のラインから成るパターンとして、導電性コーティングにより被覆され、パターンが布の第１の表面にて約１％と約５０％との間にあるコーティング被覆率を与える、請求項１に記載の静電気散逸性布帛。
【請求項１８】
布の第１の表面が、複数のラインから成るパターンとして、導電性コーティングにより被覆され、パターンが布の第１の表面にて約５％と約３０％との間にあるコーティング被覆率を与える、請求項１に記載の静電気散逸性布帛。
【請求項１９】
導電性コーティングのパターンがラインの交差を少なくとも１つ形成する、請求項１に記載の静電気散逸性布帛。
【請求項２０】
導電性コーティングのパターンがラインの交差を複数形成する、請求項１に記載の静電気散逸性布帛。
【請求項２１】
導電性コーティングのパターンが連結された文字を形成する、請求項２０に記載の静電気散逸性布帛。
【請求項２２】
導電性コーティングのパターンが連結された単語を形成する、請求項１に記載の静電気散逸性布帛。
【請求項２３】
導電性コーティングのパターンが格子パターンを形成する、請求項２０に記載の静電気散逸性布帛。
【請求項２４】
導電性コーティングのパターンが斜方向の格子パターンを形成する、請求項２３に記載の静電気散逸性布帛。
【請求項２５】
導電性コーティングの格子パターンが約０．２インチと約１０インチとの間にあるライン間隔により特徴づけられる、請求項２３に記載の静電気散逸性布帛。
【請求項２６】
導電性コーティングの格子パターンが約０．５インチと約２インチとの間にあるライン間隔により特徴づけられる、請求項２３に記載の静電気散逸性布帛。
【請求項２７】
静電気散逸性布帛が、導電性コーティングに隣接して配置された、第２の布の層を少なくとも１つさらに含む、請求項１に記載の静電気散逸性布帛。
【請求項２８】
静電気散逸性布帛が、導電性コーティングに隣接して配置された、発泡材料の層を少なくとも１つさらに含む、請求項１に記載の静電気散逸性布帛。
【請求項２９】
静電気散逸性布帛が自動車内張り物品に組み込まれる、請求項１に記載の静電気散逸性布帛。
【請求項３０】
第１の表面を有する布、布の第１の表面に配置され、導電剤および結合剤を有する導電性コーティングを含む静電気散逸性布帛であって、導電性コーティングが、布帛の第１の表面に複数のラインのパターンで配置され、導電剤がグラファイト；カーボン粒子；本来的に導電性であるポリマー；金属酸化物；グラファイト、炭素粒子、本来的に導電性であるポリマー、または金属酸化物で被覆された繊維またはビーズ；およびそれらの組み合わせから成る群より選択され、導電剤が導電性コーティングの約３０体積％未満を構成する、静電気散逸性布帛。
【請求項３１】
第１の表面を有する布、布の第１の表面に配置され、導電剤および結合剤を有する導電性コーティングを有する静電気散逸性布帛であって、導電性コーティングが、布帛の第１の表面に複数のラインのパターンで配置され、導電剤が約２以上のアスペクト比を有する、静電気散逸性布帛。
【請求項３２】
導電剤が約３以上のアスペクト比を有する、請求項３１に記載の静電気散逸性布帛。
【請求項３３】
導電剤が約４以上のアスペクト比を有する、請求項３１に記載の静電気散逸性布帛。
【請求項３４】
第１の表面を有する布、布の第１の表面に配置され、導電剤および結合剤を有する導電性コーティングを含む静電気散逸性布帛であって、導電性コーティングが、布の第１の表面に複数のラインのパターンで配置され、導電性コーティングのパターンのラインが布の第１の表面に約３インチ正方形よりも大きくない開口部を規定する、静電気散逸性布帛。
【請求項３５】
第１の表面を有する布、布の第１の表面に配置され、導電剤、結合剤および分散剤を有する導電性コーティングを含む静電気散逸性布帛であって、導電性コーティングが、布の第１の表面に複数のラインのパターンで配置されている、静電気散逸性布帛。
【請求項３６】
導電性コーティングの分散剤が非イオン性界面活性剤を含む、請求項３５に記載の静電気散逸性布帛。
【請求項３７】
第１の表面を有する布、布の第１の表面に配置され、導電剤および結合剤を有する導電性コーティングを有する静電気散逸性布帛であって、導電性コーティングが、布の第１の表面に複数のラインのパターンで配置され、ラインが約０．０１インチと約０．５インチとの間にあるライン幅を有する、静電気散逸性布帛。
【請求項３８】
ラインが約０．０３インチと約０．２インチとの間にあるライン幅を有する、請求項３７に記載の静電気散逸性布帛。
【請求項３９】
導電性表面を有する布を含む静電気散逸性布帛を製造する方法であって、
（ａ）第１の表面を有する編布、織布または不織布を供給する工程、
（ｂ）導電剤と結合剤とを含んで成る導電性コーティングを、約０．０１インチと約０．５インチとの間にあるライン幅を有する複数のラインから成るパターンとなるように、布の第１の表面に塗布して、静電気散逸性布帛を与える工程、および
（ｃ）静電気散逸性布帛を乾燥させる工程
を含む方法。
【請求項４０】
ラインが約０．０３インチと約０．２インチとの間にあるライン幅を有する、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
静電気散逸性布帛を乾燥させる工程が、静電気散逸性布帛を約３０秒〜約５分間、約２５０°Ｆと約３７５°Ｆとの間にある温度にて、乾燥させることを含む、請求項３９に記載の方法。
【請求項４２】
静電気散逸性布帛を乾燥させる工程の後に静電気散逸性布帛を養生する工程をさらに含む、請求項３９に記載の方法。
【請求項４３】
静電気散逸性布帛を乾燥させる工程の後に静電気散逸性布帛を１または複数の化学的または機械的仕上処理に付す工程をさらに含む、請求項３９に記載の方法。
【請求項４４】
導電性コーティングを布の第１の表面にスクリーン印刷、転写印刷、リソグラフィー印刷、インクジェット印刷、デジタル印刷またはそれらの組み合わせにより塗布する、請求項３９に記載の方法。
【請求項４５】
導電性コーティングを、スクリーン印刷により布の第１の表面に塗布する、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
導電性コーティングのパターンがラインの交差を少なくとも１つ形成する、請求項３９に記載の方法。
【請求項４７】
導電性コーティングのパターンがラインの交差を複数形成する、請求項３９に記載の方法。
【請求項４８】
導電性コーティングのパターンが連結された文字を形成する、請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
導電性コーティングのパターンが連結された単語を形成する、請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
導電性コーティングのパターンが格子パターンを形成する、請求項４７に記載の方法。
【請求項５１】
導電性コーティングのパターンが斜方向の格子パターンを形成する、請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
導電性コーティングの格子パターンが約０．２インチと約１０インチとの間にあるライン間隔により特徴づけられる、請求項５０に記載の方法。
【請求項５３】
導電性コーティングの格子パターンが約０．５インチと約２インチとの間にあるライン間隔により特徴づけられる、請求項５０に記載の方法。
【請求項５４】
導電性コーティングを布の第２の表面に塗布する、請求項３９に記載の方法。
【請求項５５】
導電性コーティングの導電剤が、グラファイト；カーボン粒子；本来的に導電性であるポリマー；金属；金属酸化物；金属の削りくず；グラファイト、炭素粒子、本来的に導電性であるポリマー、金属、金属酸化物または金属の削りくずで被覆された繊維またはビーズ；およびそれらの組み合わせから成る群より選択される材料を含む、請求項３９に記載の方法。
【請求項５６】
導電剤が、球体、ロッド、フレーク、およびそれらの組み合わせから成る群より選択される導電性粒子を含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項５７】
前記導電性粒子が約０．１ミクロンと約１００ミクロンとの間にある寸法により特徴づけられる、請求項５６に記載の方法。
【請求項５８】
前記導電性粒子が約１ミクロンと約５ミクロンとの間にある寸法により特徴づけられる、請求項５６に記載の方法。
【請求項５９】
導電剤が約２以上のアスペクト比を有する、請求項５６に記載の方法。
【請求項６０】
導電剤が約４以上のアスペクト比を有する、請求項５６に記載の方法。
【請求項６１】
導電剤が約４のアスペクト比を有するグラファイトを含み、グラファイトが導電性コーティングの約１５体積％を構成する、請求項５６に記載の方法。
【請求項６２】
導電性コーティングの結合剤が、水系ラテックス、溶剤系ポリマー系、液体ゴム、熱可塑性ホットメルト剤、熱硬化性ホットメルト剤、多成分反応性ポリマーおよびそれらの組み合わせから成る群より選択される材料を含む、請求項３９に記載の方法。
【請求項６３】
導電性コーティングの結合剤が、アクリルラテックス、ポリウレタン、シリコーン、ポリ塩化ビニルラテックス、およびそれらの組み合わせから成る群より選択される材料を含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項６４】
結合剤が、静電気散逸性布帛の破断点伸びの約８０％以上の破断点伸びを有し、静電気散逸性布帛の破断点伸びが、最も低い破断点伸びを有する方向で算出される、請求項６２に記載の方法。
【請求項６５】
結合剤が、約０℃以下のガラス転移点を有する、請求項６２に記載の方法。
【請求項６６】
結合剤が、約１００℃以上の融点を有する、請求項６２に記載の方法。
【請求項６７】
導電性コーティングがさらに分散剤を含み、分散剤が非イオン性界面活性剤である、請求項３９に記載の方法。
【請求項６８】
導電性コーティングがさらに増粘剤を含む、請求項３９に記載の方法。
【請求項６９】
増粘剤が会合性の増粘剤を含む、請求項６８に記載の方法。
【請求項７０】
結合性の増粘剤が水溶性アクリルポリマーである、請求項６９に記載の方法。
【請求項７１】
増粘剤がセルロース系増粘剤である、請求項６８に記載の方法。
【請求項７２】
布の第１の表面を導電性コーティングで複数のラインから成るパターンとなるように被覆し、パターンが布の第１の表面に約１％と約５０％との間にあるコーティング被覆率を与える、請求項３９に記載の方法。
【請求項７３】
布の第１の表面を導電性コーティングで複数のラインから成るパターンとなるように被覆し、パターンが布の第１の表面に約５％と約３０％との間にあるコーティング被覆率を与える、請求項３９に記載の方法。
【請求項７４】
導電性表面を有する布を含む静電気散逸性布帛を製造する方法であって、
（ａ）第１の表面を有する編布、織布または不織布を供給する工程、
（ｂ）布の第１の表面に水溶性ポリマーを塗布する工程、
（ｃ）導電剤と結合剤とを含んで成る導電性コーティングを、複数のラインから成るパターンとなるように、布の第１の表面に塗布して、静電気散逸性布帛を与える工程、および
（ｄ）静電気散逸性布帛を乾燥させる工程
を含む方法。
【請求項７５】
導電性コーティングを塗布する工程の前に、布の第１の表面に塗布された水溶性ポリマーを乾燥させる工程をさらに含む、請求項７４に記載の方法。
【請求項７６】
静電気散逸性布帛を乾燥させる工程の後に、布の第１の表面から水溶性ポリマーを洗浄する工程をさらに含む、請求項７４に記載の方法。
【請求項７７】
導電性表面を有する布を含む静電気散逸性布帛を製造する方法であって、
（ａ）第１の表面を有する編布、織布または不織布を提供する工程、
（ｂ）導電剤と結合剤とを含んで成る導電性コーティングを、複数のラインから成るパターンとなるように、布の第１の表面に塗布して、静電気散逸性布帛を与える工程、および
（ｃ）静電気散逸性布帛を乾燥させる工程
を含み、
導電性コーティングのパターンの複数のラインが、布の第１の表面に、約３インチの正方形よりも大きくない開口部を規定する、
方法。
【請求項７８】
導電性表面を有する布を含む静電気散逸性布帛を製造する方法であって、
（ａ）第１の表面を有する編布、織布または不織布を提供する工程、
（ｂ）導電剤と結合剤とを含んで成る導電性コーティングを、複数のラインから成るパターンとなるように、布の第１の表面に塗布して、静電気散逸性布帛を与える工程、および静電気散逸性布帛を乾燥させる工程を含み、
導電剤が、グラファイト；カーボン粒子；本来的に導電性であるポリマー；金属酸化物；グラファイト、炭素粒子、本来的に導電性であるポリマー、または金属酸化物で被覆された繊維またはビーズ；およびそれらの組み合わせから成る群より選択され、
導電剤が導電性コーティングの約３０体積％未満を構成する、方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の背景
本発明は、概して、布帛（または繊維製品）に導電性コーティングを種々のパターンで被覆することにより得られる、導電性表面を有する静電気散逸性布帛に関する。導電性コーティングは、概して、導電剤および結合剤、ならびに必要に応じて分散剤および／または増粘剤からなる。静電気散逸性布帛は概して、その裏面に導電性コーティングによりスクリーン印刷され得る、または被覆され得る布から成り、導電性コーティングが布の表面の外観を損なうことのないようにされている。経済的に製造される布帛は、比較的耐久性を有する静電気散逸特性を示し、電荷を実質的にはいずれの湿度にても伝導するが、導電性コーティングは布の外観および触感特性に不都合な影響を及ぼさない。当該布帛は、自動車内張り（または内装用布地）；工業用および住宅用室内装飾材料；クリーンルーム用衣服、ワイパーおよびモップ；家庭用リンネル製品；およびアパレル製品等の最終使用製品において使用するのが望ましい。導電性表面を有する静電気散逸性布帛を製造する方法もまた、本発明の範囲内である。
【０００２】
ある繊維布帛は、固有的に静電気を生成するという問題を有し、特にポリエステルまたはナイロンのような合成繊維布帛は、特に低湿度環境において、そのような問題を有する。静電気は、典型的には、２つの物が互いに接触して、その後、離れるときに生じる。静電気の発生は、通常、物が互いに対して擦りつけられたとき、例えば、２つの布帛が互いに対して擦りつけられたときにひどくなり、２つの物の間で電荷移動をもたらす。電荷移動を招く物と周囲の環境との間で得られる電位差は、数万ボルトにもなり得るが、不快で危険な静電気ショックをもたらすことがある。静電気ショックは、敏感な電子部品、例えば、クリーンルーム環境にて製造されるコンピュータチップおよびセンサにダメージを与えることもあり得る。当該物の１つが布であり得るために、ある物が布から離れるときに生じる静電荷を除く又は減少させるために、静電気散逸性布帛に対する要求がある。
【０００３】
布帛における静電荷を減少させる１つの方法は、布帛を局所的な帯電防止剤で処理することである。これらの帯電防止剤は、商業的に入手可能であり、一般的には第４級アンモニウム塩またはリチウムイオンのような小さいイオンを含むイオン溶液である。Mermelsteinらの５，６４３，８６５号、Buzzaccariniらの５，６２２，９２５号、およびSchwartzの５，２５４，２６８号参照。他の局所的な剤は、布帛の表面を手触り改良剤または柔軟剤でなめらかにすることにより静電気ショックを減少させ、それにより布帛とそれに擦りつけられる物との間の摩擦を減少させる。これらのアプローチはともに、繰り返しの磨耗に対する耐久性が欠けているという欠点を有する。柔軟剤および導電仕上剤は、各々の摩擦または擦り合わせの間に部分的に除去される。したがって、処理は永続的なものではない。また、この布帛は、クロッキング（または剥げ落ち）についての問題を生じさせ得る。加えて、局所的な処理の導電メカニズムは、少量の水の存在に依拠している。したがって、その有効性は、冬の間に遭遇するような低湿度環境ではかなり制限される。
【０００４】
実質的にすべての湿度レベルにて機能する比較的耐久性を有する帯電防止布帛を製造する方法は、布帛の形成プロセスの間に、布帛に導電性の糸を組み込むことによって、布帛に導電性を与えることである。導電性の糸の数および密度（または頻度）は、布帛表面への近接度合いと同様に、概して導電性の程度を決定し、最終的に特定の布帛がもたらす静電気からの保護の度合いを決定する。静電散逸性の有効性を向上させるために、導電性の糸は互いに交差して、導電性のグリッドを形成することを要する。この方法は、クリーンルーム用衣服および帯電防止ワイパーのような多くの最終用途で用いられる。この方法は、例えば、米国特許第４，５５７，９６８号および４，６０６，９６８号（ともにThorntonら）において開示されている。しかしながら、この方法は、導電性の糸の高いコストおよびこれらの導電性の糸で布を織成し、編成し、ステッチングするコストによって制限される。加えて、これらの導電性の糸は通常、布帛の表面にて望ましくないように目立つような色を有している。さらに、布帛の最終用途の決定を、導電性の糸が布帛の形成開始時に布帛に組み込まれるように、布帛の形成プロセスの前に行う必要がある。
【０００５】
帯電防止布帛を製造するさらに別の方法は、布帛の表面全体を導電性ペーストまたはコーティングで処理することである。このコーティングは、例えば、Kuhnらの米国特許第４，８０３，０９６号に開示されているように、本質的に導電性であるポリマーの形態、またはFraserの米国特許第５，８０４，２９１号に開示されているような非導電性マトリックスに導電性粒子が分散されている形態であり得る。これらの方法は、局所的な処理の制限を克服し、また導電性の糸を組み込むよりも一般には高価でないが、導電性コーティングが通常高度に着色されており、また、布帛の表面全体にわたって使用されるときに、しばしば布帛の面で目立つという欠点を有する。また、布帛の手触り（または触感）、ドレープ性、および空孔度が、布帛の表面全体を導電性粒子を含むマトリックスに浸漬することによって、悪影響を受けることがある。
【０００６】
基体全体が導電性ポリマーで被覆され、それから導電性ポリマーの選択した部分を除去するという別の方法が開示されている。例えば、DeAngelisらの米国特許第５，６２４，７３６号は、基体をその全表面にわたって導電性ポリマーで被覆する方法を教示している。それから、布帛の選択した領域に保護フィルムが被覆される。基体はそれから、保護フィルムで被覆されていない基体の露出した部分から導電性ポリマーを除去するために、化学的エッチング剤を使用する第３の処理に付される。最後に、基体は濯がれて、過剰のエッチング剤が除去される。そのようなプロセスは、そのように多くの操作工程を有し、かなり煩雑であり、時間がかかり、また、大部分のコーティングを除去するためだけに、基体全体を被覆することを伴うプロセスのように、必然的に多くの材料の損失を伴う。また、この方法は、導電性領域上に絶縁コーティングを残し、したがって、静電気散逸の効果を減少させる。この方法はさらに、保護フィルムによってもたらされる導電性領域の通気度の欠落という欠点を有する。パターン化された導電性テキスタイル材料の別の例は、Childらの米国特許第６，００１，７４９号に開示されている。この特許は、布帛の複数の領域が、導電性コーティングの付着を阻止する撥水性仕上剤で被覆される方法を教示する。布帛はそれから、導電性ポリマーで被覆されるが、予め処理された領域は実質的に導電性ポリマーで覆われない。この方法は、高度に着色された導電体を布の表および裏に残し、したがって、布帛の外観、手触り、および／または透過性に不利に影響を及ぼす。したがって、米国特許第６，００１，７４９号および第５，６２４，７３６号はともに、概して、電磁波シールディング（ＥＭＩ）において適用するのにより適している。
【０００７】
したがって、経済的に製造され、実質的にいずれの湿度にても備わっており、かつ布帛の全体の外観または触感特性に影響を及ぼさない、比較的永久的な帯電防止特性を有する布帛に対するニーズが存在している。
【０００８】
発明の概要
上述の問題を考慮して、本発明の目的は、導電性表面を有する静電気散逸性布帛（または繊維製品もしくは布地）を得ることである。静電気散逸性布帛は概して、布から成る。導電性表面は、導電性コーティングで布帛をスクリーン印刷することにより得られ、導電性コーティングは、導電剤および結合剤を含み、必要に応じて分散剤および／または増粘剤（または濃化剤）を含む。布帛は、布の最終用途に応じて所望の静電気散逸特性を達成する任意のパターンとなるように、被覆してよい。布帛は、布の最終用途により概して決定されるように、被覆した布帛の所望の外観および／または被覆した布帛の導電性能を考慮して、その一方または両方の面で被覆されてよい。
得られる導電性布帛は、自動車内張りおよび他の自動車用インテリア布帛、例えばドアパネル、アームレスト、ヘッドレスト等；工業用および住宅用室内装飾材料；クリーンルーム用衣服、ワイパーおよび／または他のクリーンルーム用備品、例えばモップ；家庭用リンネル製品；およびアパレル製品等の最終用途への応用に適している。
【０００９】
本発明の別の目的は、静電気散逸性布帛が、導電性コーティングに隣接して配置された、さらに少なくとも１つの第２の布の層を含む、複合材料を得ることである。第２の布帛は、織物、編物、または不織布であってよい。別法として、静電気散逸性布帛はさらに、導電性コーティングに隣接して配置された、少なくとも１つの発泡材料の層を含んでよい。複合材料は、さらに、１または複数の織物、編物または不織布の層；１または複数のフィルムの層；１または複数の接着剤の層；またはそれらの組み合わせを含んでよい。複合材料は、例えば、内張布が一般的には、接着剤または熱ラミネーション等を使用して発泡裏地に接着される、自動車のインテリア、例えば、自動車内張に使用してよい。複合材料は、他の分野、例えば、住宅用もしくは工業用室内装飾材料、または敷物材料に適用可能であり得る。
【００１０】
本発明の目的はまた、導電静表面を有する静電気散逸性布帛を製造する方法を得ることである。当該方法は概して、編物、織物または不織布を供給する工程、複数のラインから成るパターンに導電性コーティングを布の一方または両方の面に被覆する工程、および布帛を乾燥する工程を含む。布帛はそれから、当業者に公知の１または複数の機械的および／または化学的な繊維製品仕上げプロセスに付してよい。
【００１１】
本発明の他の目的、利点、および特徴は、当業者に明らかであろう。したがって、本発明をある好ましい形態および手順に関連して説明し、開示するが、それらの形態および手順は本発明の範囲を限定するものではない。むしろ、すべての別の形態、手順、および変形は、開示される発明の範囲および精神に含まれ、それらは、添付した請求の範囲およびその均等物によってのみ制限される。
【００１２】
発明の詳細な説明
布帛の手触り（もしくは感触）または布帛の外観を著しく損なうことなく、実質的にすべての相対湿度にて達成される比較的永続的な帯電防止特性を有する、静電気散逸性布帛が提供される。静電気散逸性布帛は概して導電性コーティングのパターンで少なくとも一方の側が被覆された布を含む。
【００１３】
本発明の布は、例えば、合成繊維、天然繊維、またはそれらの組み合わせである、繊維から形成され得る。合成繊維として、例えば、ポリエステル、アクリル、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリアラミド、ポリウレタン、再生セルロース、およびそれらのブレンドが挙げられる。より詳細には、ポリエステルとして、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリフェニレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸、およびそれらの組み合わせが挙げられる。ポリアミドとして、例えば、ナイロン６、ナイロン６，６、およびそれらの組み合わせが挙げられる。ポリオレフィンとして、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、およびそれらの組み合わせが挙げられる。ポリアラミドとして、例えば、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド（即ち、ケブラー（登録商標））、ポリ−ｍ−フェニレンテレフタルアミド（即ち、Nomex（登録商標））、およびそれらの組み合わせが挙げられる。天然繊維として、例えば、羊毛、コットン、亜麻、およびそれらの組み合わせが挙げられる。
【００１４】
布は任意のサイズの繊維または糸（マイクロデニール繊維および糸（１フィラメントあたり１デニール未満の繊維または糸）を含む）で形成することができる。さらにまた、布帛は、部分的にまたは全体が、化学的または機械的作用によりその長さに沿って分割可能な多成分または二成分繊維もしくは糸で形成されていてよい。布帛は、例えば、ステープル繊維、フィラメント繊維、紡績繊維、またはそれらの組み合わせである繊維から構成されてよい。
【００１５】
本発明の布は、任意の種類のものであってよく、織布、編布、不織布またはそれらの組み合わせを含むが、それらに限定されない。それらは、必要に応じて、種々の染色技術、例えば、分散染料を用いた高温ジェット染色、分散染色、サーモゾル染色、パッド染色、転写印刷、スクリーン印刷、または同種の、等価な、常套的なテキスタイル製品業界において一般的な任意の他の技術により着色されてよい。本発明の方法により糸または繊維を処理する場合、それらは布帛を製造する前に、適当な方法、例えば、パッケージ染色または溶液染色により染色してよく、あるいは上述のように布帛を製造した後に染色してよく、あるいはそれらは染色しなくてもよい。
【００１６】
導電性コーティングは、任意のパターンで布の上に配置してよい。パターンは典型的には複数のラインを有する。ここで使用されるように、ラインは、連続的な導電性のパスとして規定される。一般的に、この連続的な導電性のパスは、１インチあたり１０１３オーム以下の伝導度により特徴づけられる。パターンのラインは、実質的にまっすぐな線、曲がった線、またはそれらの組み合わせであってよい。ラインは、少なくとも１つの交差（または交差点）を形成してよく、それらは複数の交差を形成してよい。ここで使用されるように、交差は、そこから延びる少なくとも３つのラインを有する１つのポイント（または点）として規定される。導電性コーティングのパターンのラインは、典型的には約３インチの正方形よりも大きくない開口部を規定し、好ましくは約２インチの正方形よりも大きくない開口部を規定する。「約３インチの正方形」は、一般的には、各辺がほぼ３インチである正方形のエリア（または面積）を示し、「約２インチの正方形」は、一般的には、各辺がほぼ２インチである正方形のエリアを示す。例えば、導電性コーティングを有する布帛に３インチの正方形が配置されると、それは、導電性コーティングと少なくとも１箇所にて接触すべきである。しかしながら、ある場合には、布帛のエッジが、３インチの正方形よりも大きい、導電性コーティングを有しないエリアを有する場合があることが予測され得る。１つの形態は、互いに交差して格子パターンを形成する組のラインから成るパターンを含む。格子パターンは、斜方向（または斜め模様）であってよい。例えば、図１〜３に示すように、静電気散逸性布帛１００は、１または複数の交差４１０を有する斜方向の格子パターン４００状に、布３００に配置された導電性コーティング２００を示す。別の形態、例えば図４に示す形態においては、静電気散逸性布帛１００は、１または複数の交差５１０を有する連結された文字または単語５００のパターン状に布３００に配置された導電性コーティング２００を示す。加えて、パターンは、他の接続パターンまたはデザイン（例えば、稲妻）を形成するラインから成ってよい。図１〜４に示すような、１または複数の交差を有するパターンに関して、導電性コーティングのラインにおける切断もしくは中断は、一般に、布帛の静電気散逸性能を除去しないであろう。導電性コーティングは、布の表面、布の裏面、または布の表裏面に適用してよい。
【００１７】
導電性コーティングは一般的に、導電剤および結合剤を含む。導電性コーティングはまた、必要に応じて、分散剤および／または増粘剤を含んでよい。
【００１８】
１つの潜在的に好ましいが、非制限的である導電剤は、グラファイトであり、例えば、スイスのTimcal Ltd.から入手可能なTimrex（登録商標）SFGである。他の導電剤として、例えば、Zelec（登録商標）（サウス・カロライナ州スパータンバーグのミリケン・ケミカルから入手可能である）；カーボン粒子；本来的に導電性であるポリマー；金属；金属酸化物；金属；金属の削りくず；グラファイト、炭素粒子、本来的に導電性であるポリマー、金属、金属酸化物または金属の削りくずで被覆された繊維またはビーズ等；およびそれらの組み合わせが挙げられる。導電剤は、種々の形状、例えば、球、ロッド（または柱）、フレーク状の粒子、およびそれらの組み合わせから成ってよい。導電剤は、約０．１〜約１００ミクロンの寸法を有する導電性粒子から成ってよく、より好ましくは約１〜約５ミクロンの寸法を有する導電性粒子から成ってよい。導電剤は、導電性粒子の長さをその幅で除した比であるアスペクト比を有することにより特徴づけることができる。例えば、完全な球はアスペクト比１である。粒子がより長くなると（即ち、よりロッド状の粒子であると）、アスペクト比はより高くなる。概して、高いアスペクト比を有する導電剤に関して、本発明のような対象物に同じ導電性を与えるために必要とされる導電剤は、同種の導電剤から成るがアスペクト比がより小さい導電剤と比較して、より少ない。本発明の導電性粒子のアスペクト比は約２以上であることが概して好ましい。アスペクト比は約３以上であることがより好ましく、アスペクト比は約４以上であることがさらにより好ましい。
【００１９】
本発明の導電性コーティングに含まれる結合剤は一般的に、導電性粒子を一緒に保持し、それらが布帛に結合することを助ける非導電性のマトリックスを与える。結合剤として、水系ラテックス、溶剤系ポリマー系、液体ゴム、熱可塑性ホットメルト剤、熱硬化性ホットメルト剤、多成分反応性ポリマーおよびそれらの組み合わせが挙げられる。より具体的には、結合剤は、アクリルラテックス、ポリウレタン、シリコーン、ポリ塩化ビニルラテックス等、またはそれらの組み合わせであってよい。複数の結合剤は、例えば、伸長及び曲げモジュラス特性において概して異なる。これらのモジュラス特性は、被覆された布の手触り、形状、ドレープ、および伸び特性に影響を与え得る。したがって、本発明の導電性コーティングに関して特定の結合剤を選択することは、静電気散逸性布帛の最終用途により決定され得る。結合剤は、布の破断点伸びの約８０％以上の破断点伸びを有することが好ましい。概して、布の破断点伸びは、最も低い破断点伸びを有する布の方向で算出してよい。結合剤は約０℃以下のガラス転移点を有し、約１００℃以上の融点を有することが好ましい。
【００２０】
導電性および抵抗は互いに反比例すること、ならびに対象物に存在する導電剤の量と抵抗との間に関係が存在することは、本発明の分野における当業者において一般的に知られている。一般に、導電性が、導電性粒子を有する絶縁性マトリックスを付与することにより得られるとき、導電性粒子は電流の輸送のための通路を与えるために互いに接触しなければならない。これは一般的にはパーコレーション（または伝播）と呼ばれる。物質を介して互いに接触する粒子から成る少なくとも１つの連続した通路を形成するのに必要とされる導電性粒子の最小量は、パーコレーション閾値と呼ばれる。パーコレーション閾値未満であって、導電性通路が存在しないと、物質の伝導率は相当低く、マトリックス物質の抵抗に関連する。導電性粒子の装填量がパーコレーション閾値まで上昇すると、伝導率に関して有意な飛躍が一般的に観察される。さらに、導電性粒子の装填量が増えると、複合材料の伝導率のより劇的でない上昇をもたらすであろう。このパーコレーション現象は、StaufferおよびAnaronyによる「パーコレーション理論の紹介（Introduction of Percolation Theory）」（１９９２年、Taylor and Francis、ロンドン）を含むいくつかの教科書において詳細に説明されている。導電性粒子のアスペクト比は、パーコレーション閾値に影響を及ぼし、アスペクト比が高いほど、パーコレーション閾値は低くなる。したがって、高いアスペクト比を有する導電剤は、一般的には、より低いアスペクト比を有する同様の組成の導電剤と比較して、同じ抵抗を達成するために、対象物に存在する導電剤の必要量をより少なくする（即ち、原材料をより少なくする）であろう。その結果、導電剤を選択するにあたり、導電剤のアスペクト比およびパーコレーション閾値が、どの導電剤が特定の最終用途に最も具合良く適しているかを決定するうえで、評価され得る。概して、マトリックスの強度は、導電剤の装填量が増加するほど、減少するであろう。したがって、高アスペクト比の導電剤を使用することにより、より少ない量の導電剤を使用して、導電性コーティングを提供することが一般には好ましい。１つの形態は、導電剤が導電性コーティングの約３０体積％未満を構成する導電剤を使用する。この場合、導電剤は、グラファイト；カーボン；本来的に導電性であるポリマー；金属酸化物；グラファイト、カーボン、本来的に導電性であるポリマー、金属酸化物で被覆された繊維またはビーズ；およびそれらの組み合わせであってよい。別の例において、本発明の潜在的に好ましい、非制限的な１つの形態は、グラファイト導電剤であって、アスペクト比が約４であり、パーコレーション閾値が導電性コーティング中、約１５体積％のグラファイトによって達成される、Timrex（登録商標）SFG15（スイスのTimcal Ltd.から入手可能である）を含む。
【００２１】
導電性コーティングへの分散剤の添加は一般的に任意のものであり、導電性コーティング中に導電剤を分散させるのを補助するのに望ましい場合がある。分散の度合いは、パーコレーション閾値および伝導率に影響を与え得る。多くの導電性粒子（例えば、カーボンブラックおよびグラファイト）は、水中での凝集を防止するために、概して分散剤を必要とする。凝集した導電性粒子は一般的には、物質のアスペクト比を有効に低下させ、パーコレーション閾値を上昇させるであろう。分散剤は、本質的に、非イオン性、陰イオン性または陽イオン性であり得る。分散剤の添加は、水系でない導電性コーティングに関しては必要とされないことがある。さらに、分散剤の使用は、分散を容易にするために被覆された導電性粒子または水に具合良く分散する導電性粒子に関しては、必要とされないことがある。１つの潜在的に好ましい、非制限的な形態は、分散剤として、非イオン性の界面活性剤を使用する。分散剤は商業的に入手可能であり、例えば、Synlube（登録商標）6277Aがサウス・カロライナ州スパータンバーグのミリケン・ケミカルから入手可能である。
【００２２】
導電性コーティングへの増粘剤の添加は、一般的に任意のものであり、布帛へのコーティングの塗布を補助するのに望ましい場合がある。増粘剤の添加は、一般的には、粘度、および布の被覆されていない側への浸透（例えば、布の一方の側のみが導電性コーティングで被覆されている場合）の制御をもたらし、パターンの鮮明さ（または解像度）が維持持され得る。１つの潜在的に好ましい、非制限的な形態は、増粘剤として水溶性アクリルポリマーのような会合性（または結合性）の増粘剤を組み込む。会合性の増粘剤の商業的に入手可能なものの例は、サウス・カロライナ州のローバックのABCO Industries Incorporatedから入手可能なWTI Concentrateである。別の形態において、増粘剤は、デラウェア州のウィルミントンのHercules Incorporatedが製造しているNatrosol（登録商標）のようなセルロース系増粘剤である。
【００２３】
他の追加の化学薬品が、コーティングが布帛に塗布される前に、導電性コーティングに添加されてよい。例えば、導電性コーティングは、コーティングの色が布の色と合うように、染料または顔料を含んでよい。他の追加の化学薬品、例えば、耐磨耗性、退色防止、耐炎性等、およびそれらの組み合わせのために、一般的に用いられるものを、添加してよい。
【００２４】
導電性コーティングを布に塗布する、１つの潜在的に好ましい、非制限的な方法は、コーティングをペーストとして、布にスクリーン印刷により塗布することである。スクリーン印刷技術は、ペーストをスクリーン中のホールを通過させることにより、布にパターンを選択的に生成する方法として、長年にわたり使用されてきた。例えば、Hortonの米国特許第４，３６５，５５１号；Nikiらの米国特許第４，８５４，２３０号；Kasanamiらの米国特許第５，１６８，８０５号；Takahashiらの米国特許第５，４９３，９６９号；Takahashiらの米国特許第６，２３７，４９０号はそれぞれ、種々のスクリーン印刷の方法および装置を説明し、それらは引用により本明細書に組み込まれる。本発明の目的のために、導電性ペーストが、布のような基体の上に、特別に作製されたスクリーンを介して押し進められる。スクリーンは、一般的には、メッシュがブロックされた領域を有する。導電性ペーストを浸透させない、これらの領域は、布において導電性コーティングが望まれないパターン化された領域に対応する。基体を印刷する他の方法、例えば、転写印刷、リソグラフ印刷、インクジェット印刷、およびデジタル印刷等もまた、導電性コーティングを布に塗布するために使用してよい。
【００２５】
コーティング処理の前に、布を染色してもよく、あるいは染色しなくてもよい。染色した布帛が望まれる場合、染色は、当業者に知られている任意の技術、例えば、布を作製するために用いられる糸を溶液染色する手法、作製した布をジェット染色機で染色する手法、作製した布を連続処理染色レンジを用いて染色する手法、またはこれらの任意の組み合わせにより実施してよい。加えて、布はまた、スクリーン印刷の前に種々の表面仕上処理に付してよい。例えば、共通して譲渡された、米国特許第５，８２２，８３５号、第４，９１８，７９５号および４，８３７，９０２号（これらは引用により本明細書に組み込まれる）は、布の表面に高速にて低圧のガスのストリームが当てられる、表面仕上処理を開示している。当該処理は、布の上で空気流がもたらす振動に起因して、最終的に布帛を柔らかくし、整える。
【００２６】
一般的に、本発明の布帛は、コーティング処理の前にいかなる前処理も必要としない。しかしながら、１つの形態において、前処理プロセスを用いて、導電性コーティングが布の表側に浸透するのを防止することを補助してよい。前処理プロセスは、布帛にコーティングを塗布する前に、布をまず陽イオン性の水溶性ポリマー（例えば、Ondeo Nalco Company（ペンシルベニア州、フランクリン）のNalkat62010）で処理することを必要とする。処理は、浸漬コーティング、パディング、スプレー、フォームコーティング、または調節した量の液体サスペンションを物品に塗布できる他の任意の手法により実施してよい。布は導電性コーティングを塗布する前に必要に応じて乾燥させてよい。乾燥は、製造操作で一般的に用いられる任意の技術（例えば、テンター・フレームによる乾熱、マイクロ波エネルギー、赤外線加熱、水蒸気、過熱水蒸気、オートクレーブ、またはそれらの組み合わせ）により実施することができる。前処理が望まれる場合、導電性コーティングは、陰イオン性分散剤を用いて配合される。陽イオン性水溶性ポリマーと陰イオン性分散剤の組み合わせは一般的に、分散を破壊せしめ、導電性コーティングを主に布の表面に固定せしめ、したがってコーティングの過剰な浸透を防止する。別のアプローチは、陰イオン性水溶性ポリマーを陽イオン性分散剤と組み合わせて使用することを含み得る。導電性コーティングが布帛に塗布された後、布帛は一般的には乾燥させられ、それから前処理ポリマーを洗い流してよい。洗浄は、製造操作で一般的に用いられる任意の技術、例えば、布帛をテンターにて洗浄ボックス内を通過させる手法、および精練等により実施してよい。
【００２７】
前処理プロセスに加えて、導電剤の布への浸透を、導電性コーティングを布に塗布するために用いる塗布技術および導電性コーティングの化学的性質および粘度により、制御し、決定してよい。スクリーン印刷の場合、導電性コーティングの布への浸透を増やす又は減らすために、プリンティング・バーまたはスキージへの圧力を調節することができる。一般的に、より高い粘度のコーティング配合物はまた、浸透を制限するであろう。布帛の表面から裏面への静電荷の滲み出しを向上させるために、そのような浸透を増やすことが望ましい場合もある。あるいは、（例えば、布の一方の側のみが導電性コーティングで被覆されている場合に）布の被覆されていない側に透けて見えることを少なくするために、浸透を減少させることが好ましい場合もある。
【００２８】
本発明の１つの要旨において、本発明の方法は、特別な装置を必要としない。標準的なテキスタイルの装置を用いてよい。例えば、予め染色された又は未染色の布をロータリー・スクリーン印刷機に取り付ける。所望のスクリーンが機械に挿入され、それから導電性コーティングが機械に追加される。スクリーン中の１または複数のスキージが導電性ペーストをスクリーン中の孔を通過させて、それにより導電性コーティングの印刷されたパターンを下に位置する布帛の表面に形成する。布帛は一般的には連続的に移動して、乾燥オーブンに入り、そこで導電性コーティングが乾燥させられる。乾燥は、製造操作において一般的に用いられている任意の手法により実施してよく、例えば、テンターによる乾熱、マイクロ波エネルギー、赤外線加熱、水蒸気、過熱水蒸気、オートクレーブ等、またはそれらの任意の組み合わせにより実施してよい。一般的に、布帛は、約３０秒間〜約５分間、約２５０°Ｆ〜３７５°Ｆの温度にて、乾燥および／または養生（もしくは硬化）させられる。乾燥により、一般的には、導電性コーティングのバインダー配合物から水または溶媒が除去される。必要とされる導電性コーティングの量は、概して布に対して選択されるパターンにより決定され、これは通常、布帛の最終用途により決定される。コーティングによる被覆率は、約１％〜約５０％であることが好ましく、より好ましくは、例えば、図１〜図３に示すように、おそらくは約５％〜約３０％である。乾燥温度は、塗布プロセスで用いられる導電性コーティングの正確な化学的性質および／または粘度に応じて変わり得る。布の両方の側を、本発明の方法に従って、同時に又は順次布の両側をコーティングすることによって被覆してよいこともまた考えられる。
【００２９】
布帛に導電性コーティングを塗布した後、静電気散逸性布帛は、抵抗測定器を用いて、表面抵抗に関して試験することができる。本発明の静電気散逸性布帛は、約１０２〜約１０１２オームの範囲内にある表面抵抗を有する。布帛はより好ましくは約１０４〜１０１０オームの範囲内にある表面抵抗を有し、さらにより好ましくは約１０６〜１０８オームの表面抵抗を有する。一般的には、パターンのラインは、約１０６〜１０１３オーム／インチの範囲内にある抵抗を有し、より好ましくは約１０６〜１０１０オーム／インチの範囲内にある抵抗を有する。
【００３０】
コーティング処理の後、布は１または複数回の機械的または化学的仕上げにより、さらに処理してよい。例えば、静電気散逸性布帛の最終用途において望まれる性能特性に応じて、耐炎剤、防汚剤、抗ピリング剤、強化剤、またはそれらの組み合わせのような、１または複数の化学薬品を添加することが望ましい場合がある。化学薬品の塗布は、浸漬コーティング、パディング、スプレー、フォームコーティング、または調節した量の液体サスペンションを布に塗布できる他の任意の手法により実施してよい。これらの塗布技術を１または複数使用することは、化学薬品が布に均一に塗布されることを可能にし得る。
【００３１】
静電気散逸性布帛は、さらに、導電性コーティングに隣接して配置される第２の布帛の層を少なくとも１つ含んでよい。第２の布帛は、織物、編物、または不織布であり得る。別法として、静電気散逸性布帛は、さらに、導電性コーティングに隣接して配置される発泡材料の層を少なくとも１つ含んでよい。発泡材料は、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリエーテル、ポリエステル、シリコーン、アクリル、オレフィン等、またはそれらの組み合わせであってよい。この複合材料はいずれも、さらに、織物、編物または不織布である１もしくは複数の追加の層；１もしくは複数のフィルムの層；１もしくは複数の接着剤の層；またはそれらの組み合わせを含んでよい。複合材料の種々の層は、接着剤により一体に保持されてよく、あるいは熱または火炎ラミネーション等により固定されていてよい。複合材料は、例えば、内張布が一般的にはポリウレタンフォーム裏地に、接着剤または可能であれば熱ラミネーションによって接合している、自動車の内張りのような自動車のインテリアに使用できる。複合材料は、他の分野、例えば、工業用および住宅用室内装飾材料または敷物材料で使用するのに適用され得る。
【００３２】
以下の実施例は本発明の種々の形態を示すが、本発明の範囲を制限するものではない。
【００３３】
静電試験
帯電を生成する布帛の相対的な性質を、サウス・カロライナ州スパータンバーグのミリケン・アンド・カンパニーが開発した装置を使用して試験した。試験は、現在、自動車の座席の帯電防止性能を確認するために用いられ、２００２年ＥＯＳ／ＥＳＤシンポジウムの会報に詳細が説明されている（会報は、ＥＳＤアソシエーション（ニューヨーク州、ローム、ツゥリン・ロード７９００、ビルディング３、スイート２）から入手可能である）。試験機の模式図を図８および図９に示す。図８は、スタンド２２によって支持された試験機１０を示す。試験機１０は、温度が約７２°Ｆであり相対湿度が約１２％である制御された環境中で、圧縮空気シリンダ１８を使用して、キャリッジ２０を３×９インチの布１２のピースの表面で引いた。約１．５平方インチの面を有するポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）ブロック１４をキャリッジ２０の内部に配置した。１．６ｋｇのおもり１６をＰＴＦＥブロック１４の頂部に置いた。キャリッジ２０が圧縮空気シリンダ１８により引っ張られると、ＰＴＦＥブロック１４は布１２の表面で引き摺られた。図９は、ＰＴＦＥブロック１４がそれから、電荷測定器２８にワイヤ２６で接続されたファラデー・カップ２４内部に落とされたことを示している。正味の荷電は、Monroe Electronics（ニューヨーク州、リンドンビル）のモデル２８４Nanocoulomb Meterで測定した。この電荷は、布１２上の帯電に等しかった。この試験は、自動車での乗降の際に人が滑る動作をまねて構成されている。それは、布帛および他の平坦な材料の静電気特性を定量化する、自動化された、統計学的に再現可能な方法を与える。
【００３４】
はね返り（またはバウンス）試験
布が応力に耐える能力を、サウス・カロライナ州スパータンバーグのミリケン・アンド・カンパニーが開発した繰り返し衝撃試験機を用いて試験した。７５ポンドのおもりを、静電気散逸性布帛の上方約２インチの高さから、１分あたり２０回落下またはサイクルにて、１００，０００回落とした。おもりの底の接触領域は、約１０インチの直径を有する円であった。サイクルの回数は、電子的に測定し、保存した。
【００３５】
実施例１
予めジェット染色した１００％ポリエステルのダブルニードルバー編物を、ペースト状の導電性コーティングを用いて、図３に示すような斜方向の格子パターンにスクリーン印刷した。導電性コーティングは、１３１４グラムのアスペクト比が４であるTimrex（登録商標）ＳＦＧグラファイト（Timcal Ltd.から入手可能）、７９グラムのSynlube（登録商標）６２７７Ａ（ミリケン・ケミカルから入手可能）、および１２ポンドの水を、グラファイトが分散されるまで、混合することにより作製した。この混合物に、１４．８８ポンドのアクリルラテックスエマルションＴ−９１（Noveonから入手可能）を添加した。この混合物はそれから、アクリル増粘剤WTI Concentrate（ABCO Industries Incorporatedから入手可能）を用いて５０００ｃｐｓの粘度に濃化した。
【００３６】
導電性コーティングを、布の裏面に図３に示すような斜方向の格子となるように、１２ポンドのバーを用いて磁石圧力４にてストーク（Stork）ロータリー・スクリーン印刷機にて、１５ヤード／分の速度でスクリーン印刷した。布帛はそれから、ベルトドライヤーにて、３１０°Ｆで１分間乾燥させた。得られた静電気散逸性布帛を上述した静電試験を用いて試験した。印刷した布帛の表面抵抗は１０６オームであった。布帛を、燃焼性（FMVSS302）に関しても試験し、SENBR等級を得た。加えて、布帛の裏面における導電性グリッドの存在は、布帛のフォギング（または曇り）、縫い目スリップ、耐光性、手触り、または外観に何ら悪影響を及ぼさないことがわかった。試験を、しわ、折り曲げ、および伸長試験に付して、格子の耐久性を評価した。これらの試験は、自動車用の布の分野の当業者に周知である。布は、導電性の有意な又は永続的な損失を示さなかった。自動車の規格に用いられる試験の多くが一般的に他の布帛の最終用途に関する要求よりもより厳しいことが、当業者に知られている。したがって、印刷した布帛は、自動車内張り（または内装用布地）；工業用および住宅用室内装飾材料；クリーンルーム用衣服、ワイパーおよびモップ；家庭用リンネル製品；およびアパレル製品として使用するのにおそらくは申し分なく適しているであろう。
【００３７】
実施例２
摩擦電荷または静電荷に関して、格子ライン間隔を検討した。実施例１で説明したような布およびプロセスパラメータを使用して、格子ライン間隔が１．６インチから０．５インチである４種類の斜め格子パターンを形成した。導電性コーティングの中実のフィルムもまた布帛に印刷した。得られた静電気散逸性布帛を、上述した静電試験を用いて試験した。静電試験は、格子ラインがより近接して一緒に印刷されると、布の摩擦電荷が減少することを示した。このことは、格子ラインがより近接して一緒に印刷されると、より高度な静電気散逸性特性を有する布が形成されるということに帰着する。結果を図６および表１に示す。
【００３８】
したがって、約０．２インチから約１０インチの範囲内にある格子間隔を有するように導電性コーティングを布に塗布することが好ましい。約０．５インチから約２インチの範囲内にある格子間隔を有するように導電性コーティングを布に塗布することがより好ましい。
【００３９】
実施例３
摩擦電荷または静電荷に関して、ライン幅もまた考察した。異なる２つのライン幅１ｍｍ（０．０３９４インチ）および２ｍｍ（０．０７８８インチ）を有するように布帛に印刷したことを除いては、実施例２で説明した布およびプロセスパラメータを使用した。得られた静電気散逸性布帛を上述した静電試験を用いて試験した。静電試験は、ライン幅が測定可能な伝導率を得るのに十分であることを条件として、ライン幅は概して静電気散逸性にほとんど影響を及ぼさないことを示した。結果を図６および表１に示す。測定可能な伝導率を得るのに十分なライン幅は、約０．０１インチ〜約０．５インチの範囲内にあることが好ましい。測定可能な伝導率を得るためのライン幅は、約０．０３インチ〜約０．２インチの範囲内にあることがより好ましい。
【００４０】
【表１】
2005539150.tif 000003
【００４１】
実施例４
実施例１で説明した布を、２つの異なる結合剤を使用して作製した。１つの布は、Ｔ−９１アクリルラテックス（Noveonから入手可能である）を用いて作製し、第２の布はSancure８６１ウレタン（Noveonから入手可能である）を用いて作製した。両方の導電性コーティングは、Timcal（登録商標）ＳＦＧ１５グラファイトの装填量を２８重量％（１５体積％）にして作製した（重量装填量は、グラファイトの重量を全体の固体の重量で除すことにより算出した）。両方の布は、図３に示すような斜方向の格子にしてスクリーン印刷した。これらの印刷した布帛は、上述したはね返り試験を用いて耐久性に関して試験した。結果を図７および表２に示す（「前」ははね返り試験前の布上の摩擦電荷を示し、「後」ははね返り試験後の布上の摩擦電荷を示す）。電荷は上述した静電試験を用いて測定した。表面抵抗は、ACL Inc.（イリノイ州、エルクグローブ）のモデル３８５Resistivity Meterを用いて測定した。布は、静電気を散逸させる布の性能の有効性を減少させることなく、布帛上に７５ポンドのおもりを100,000回落としたときに布に加わる力に耐えることができた。この試験は、布の表面にスクリーン印刷された導電性パターンの耐久性を強調した。
【００４２】
【表２】
2005539150.tif 000004
【００４３】
上記の説明および実施例は、導電性表面を有する本発明の静電気散逸性布帛を開示し、当該静電気散逸性布帛は一般には布を含む。導電性表面は概して、相対的に永久的な静電気散逸特性を与えるラインのパターンから成り、実質的にいずれの湿度にても、電荷を伝導するが、導電性表面は、布の全体の外観および触感特性に悪影響を及ぼさない。導電性表面は、導電剤および結合剤ならびに必要に応じて分散剤および／または増粘剤から成る導電性コーティングを用いて、布をスクリーン印刷することにより得られる。布帛は、自動車内張り（または内装用布地）の製品；工業用および住宅用室内装飾材料の製品；クリーンルーム用衣服、ワイパー、およびモップのような他のクリーンルーム備品；家庭用リンネル製品；アパレル製品；および導電性表面を有する静電気散逸性布帛を製造することが望ましい他の任意の製品に組み込むのに理想的であり得る。
【００４４】
本発明のこれらの及び他の変形例およびバリエーションは、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、当業者により実施され得る。さらに、当業者は、上述の説明が例示のためだけのものであり、添付した請求の範囲に記載された発明の範囲を制限するものではないことを理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１は本発明の静電気散逸性布帛の１つの形態を示す。図示したパターンは、約１インチのライン間隔を有し、ライン幅が約２ｍｍであるラインが交差する斜方向の格子である。コーティングの被覆率は約１５％である。
【図２】図２は本発明の静電気散逸性布帛の別の形態を示す。図示したパターンは、約０．５インチのライン間隔を有し、ライン幅が約２ｍｍであるラインが交差する斜方向の格子である。コーティングの被覆率は約２９％である。
【図３】図３は本発明の静電気散逸性布帛のさらに別の形態を示す。図示したパターンは、約０．５インチのライン間隔を有し、ライン幅が約１ｍｍであるラインが交差する斜方向の格子である。コーティングの被覆率は約１５％である。
【図４】図４は本発明の静電気散逸性布帛のさらにまた別の形態を示す。図示したパターンは互いに連結されている繰り返しの単語の組である。
【図５】図５は、布の表面抵抗対グラファイトの体積パーセントとして示される、グラファイトウィスカーおよびグラファイト球体の両方に関するパーコレーション閾値を示すグラフである。
【図６】図６は、摩擦電荷対ライン間隔およびライン幅として示される、静電性能に対するライン間隔およびライン幅の影響を示す棒グラフである。
【図７】図７は、摩擦電荷対３種類の布として示される、はね返りに対する布の耐性を示す棒グラフである。３種類の布は、対照基準（導電性粒子が存在しない）、アクリルバインダーを有する本発明の静電気散逸性布帛、ウレタンバインダーを有する本発明の静電気散逸性布帛である。
【図８】図８は、本発明の布帛に関して、静電テストを実施するために用いる静電試験機の模式図である。それは、試験を実施する前のセットアップ構成で示されている。
【図９】図９は、本発明の布帛に関して、静電テストを実施するために用いる静電試験機の模式図である。それは、試験を実施した後のセットアップ構成で示されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年9月20日(2005.9.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２２】
導電性コーティングのパターンが連結された単語を形成する、請求項２１に記載の静電気散逸性布帛。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３７】
第１の表面を有する布、布の第１の表面に配置され、導電剤および結合剤を有する導電性コーティングを含む静電気散逸性布帛であって、導電性コーティングが、布の第１の表面に複数のラインのパターンで配置され、ラインが約０．０１インチと約０．５インチとの間にあるライン幅を有する、静電気散逸性布帛。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項７７】
導電性表面を有する布を含む静電気散逸性布帛を製造する方法であって、
（ａ）第１の表面を有する編布、織布または不織布を提供する工程、
（ｂ）導電剤と結合剤とを含んで成る導電性コーティングを、複数のラインから成るパターンであって、複数のラインが、布の第１の表面に、約３インチの正方形よりも大きくない開口部を規定するパターンとなるように、布の第１の表面に塗布して、静電気散逸性布帛を与える工程、および
（ｃ）静電気散逸性布帛を乾燥させる工程
を含む、方法。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項７８】
導電性表面を有する布を含む静電気散逸性布帛を製造する方法であって、
（ａ）第１の表面を有する編布、織布または不織布を提供する工程、
（ｂ）グラファイト；カーボン粒子；本来的に導電性であるポリマー；金属酸化物；グラファイト、炭素粒子、本来的に導電性であるポリマー、または金属酸化物で被覆された繊維またはビーズ；およびそれらの組み合わせから成る群より選択した導電剤と、結合剤とを含んで成り、導電剤が導電性コーティングの約３０体積％未満を構成する導電性コーティングを、複数のラインから成るパターンとなるように、布の第１の表面に塗布して、静電気散逸性布帛を与える工程、および静電気散逸性布帛を乾燥させる工程を含む、方法。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本発明の導電性コーティングに含まれる結合剤は一般的に、導電性粒子を一緒に保持し、それらが布帛に結合することを助ける非導電性のマトリックスを与える。結合剤として、水系ラテックス、溶剤系ポリマー系、液体ゴム、熱可塑性ホットメルト剤、熱硬化性ホットメルト剤、多成分反応性ポリマーおよびそれらの組み合わせが挙げられる。より具体的には、結合剤は、アクリルラテックス、ポリウレタン、シリコーン、ポリ塩化ビニルラテックス等、またはそれらの組み合わせであってよい。複数の結合剤は、例えば、伸長及び曲げモジュラス特性において概して異なる。これらのモジュラス特性は、被覆された布の手触り、ドレープ、および伸び特性に影響を与え得る。したがって、本発明の導電性コーティングに関して特定の結合剤を選択することは、静電気散逸性布帛の最終用途により決定され得る。結合剤は、布の破断点伸びの約８０％以上の破断点伸びを有することが好ましい。概して、布の破断点伸びは、最も低い破断点伸びを有する布の方向で算出してよい。結合剤は約０℃以下のガラス転移点を有し、約１００℃以上の融点を有することが好ましい。
【国際調査報告】
2005539150.tif 000014