(57)【要約】【課題】  静電気は一般的にアースを取れば除去出来るものと思われているが実際は複雑な構造やアースを取れないものがあり微弱な静電気が残り対策に苦慮しているところが多くある。そのようなところに簡単に使用出来て且。安全な水溶性静電気吸収塗料を提供するものである。【解決手段】  静電気の研究は比較的新しい為まだ良くわかっていない部分が多くあり、その為理論より結果から効果を試すしかないのが現状である。備長炭は炭素であり通電性も優れており静電気も良く吸収する事が実験からわかっている。その備長炭の微粒子を水溶性の溶媒と混ぜることにより使い勝手の良い安全な静電気対策の塗料を提供することが出来る。【特許請求の範囲】
【請求項１】
水溶性の溶媒に備長炭微粒子を混ぜあわせた事を特徴とする静電気吸収塗料。
【請求項２】
備長炭微粒子の一粒づつを該溶媒で包み込むようにする事を特徴とした水溶性静電気吸収塗料。
【請求項３】
前記備長炭微粒子の粒径は、約５μｍ乃至１５０μｍの範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の静電気吸収塗料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、静電気を除去することを目的とした静電気吸収塗料に関し、特に無害の水溶性溶媒に備長炭微粒子を混ぜ合わせた水溶性静電気吸収塗料に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  静電気除去は、例えば特公平２−４１３２４号公報で示されているように、繊維状ないし箔状の微細な導電材が混入された塗料をマットなどに塗りこむもの（特許文献１）、特開２００４−１７８７８０号公報に開示された、トルマリン鉱石を使用したシート状、ビロード様布地のクリーナーにより光学ディスクの表面を拭くもの（特許文献２）、特表２００２−５０５３６９号に開示された、導電性粒子として炭素粒子等を含む導電性インクまたは塗料を塗布することにより電磁気遮蔽層を形成するもの（特許文献３）がある。また、特に文献名を示さないが、静電気を除去する備長炭を使ったシート状のものもある。
また本出願人の静電気吸収塗料で特願２００５−３３４９２４号（特許文献４）がある。【０００３】  上記のシート状のものは構造の複雑なところには張りにくいため扱いが限定されてしまう。また先に出願した本出願人のものをさらに改良して、よりコストが安く効果がある水溶性静電気吸収塗料を提供する。【０００４】
【特許文献１】  特公平  ２−４１３２４号
【特許文献２】  特開  ２００４−１７８７８０号
【特許文献３】  特表  ２００２−５０５３６９号
【特許文献４】  特願  ２００５−３３４９２４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  電磁波や静電気をシールド若しくは除去目的のものは、塗料の場合ほとんどが油性のもので占められているが油性は有害物資を使用しており安全性に問題がある。また引火しやすく火災も置きやすい。
本考案はそのような欠点を除き水溶性でロース指令にも対応出来る安全で火災の心配の無い水溶性静電気吸収塗料を提供することを目的とする。【０００６】    静電気を除去する方法は、アースを取る方法が一般的であるが複雑な機器などアースを厳重に取っても取りきれない場合があり、部分的に静電気が溜まるケースが多く見受けられる。特に低電圧の静電気は取り難く対策に苦慮しているのが現状である。【０００７】  また、人体からの放電方法として高抵抗や放電管を使いアースに落とし、静電気による電気ショックから身を守る方法などが取られているが、これらは最終的にアースに落とすという方法が取られている。【０００８】  さらに、ポリエチレンやポリプロピレンなど石油から作られた原材料や原材料のシート状等、静電気が溜まりやすい材料で直接アースが取れないものも数多くあり対策に困っているという実情もある。【０００９】  特許文献４（特願２００５−３３４９２４号）と大きく違う点は、絶縁性でなく導電性であり又金属微粒子を混ぜない点である。本発明は純粋に静電気を吸収する塗料として発明されていると共に静電気測定法として良く知られた、いわゆるＬ１０９４法で比較測定したところ本考案の方が優っており且金属微粒子を使用しない分コスト的にも優れていることが分かった。【００１０】  静電気の研究は比較的新しく、まだ未知の分野が多いため理論的に解明する事が出来ない。例えば静電気がどのように吸収されるか等、その過程などは解明されていないのが現状である。そのため結果から効果を示すしかない。【００１１】  本発明は、上記のような種々の事情に鑑みてなされたもので、水溶性溶媒に備長炭微粒子を混ぜ合わせ、これらを塗布することで上記難点を解消した静電気除去塗料を提供することを目的とし直接アースを取れないものなどは作業台などに塗ることにより、そこに置いた材料から静電気を除去し快適に作業を進めることが出来る事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】  上記のように静電気の研究は比較的新しく未だよく解明がなされてないので理論的に説明は不可能であるが発生や消滅したことは体感出来るし簡単な実験でも分かる。その中で備長炭が静電気を良く吸収分解するのが様々な実験でわかっており備長炭そのものでも良いが作業台や筐体などに置くのは実用的ではなく場所も取ることになる。しかし塗料にする事により、塗るだけで静電気を除去出来るように考えたのが本発明である。【００１３】  本発明は、無害の水溶性溶媒に備長炭微粒子を混ぜ合わせたことを特徴としている。特に備長炭微粒子を使うのが大きな特徴である。備長炭は基本的に炭素であり通電性も良好であるが、炭素との大きな違いは多孔質の炭素であることである。
それを、無害の水溶性塗料である溶媒に混合することで水溶性塗料としている。【００１４】  通常、炭素は通電性があり電気を良く通すことで知られているが、多孔質の炭素である備長炭も当然通電性（内部抵抗が５０ｋΩの通常のテスターだと０Ωを指す）があり、理科の実験用電池を作るときにプラスの電極に使われている事は良く知られている。その備長炭微粒子に当たった静電気の電荷は、主にミクロの孔に誘導され進むが複雑な形状の孔をぶつかりながら進むため、周辺の炭素部分に吸収されてしまうと推測される。そのため、あまり細かい微粒子だと孔がつぶれてしまい通常の炭素と変わらなくなってしまうため単に静電気を流すだけのものとなる。以上の理由から備長炭微粒子は、大粒の方が静電気吸収にはより有効であるが塗料として考えた場合ある程度の大きさ、例えば粒径５μｍ〜１５０μｍ程度のものが好ましい。【００１５】  備長炭の持つミクロの孔は、自然に出来ているため径が一定ではなく、概略数オングストロームから数ミクロンまでの孔径を持つ。
また他の炭は、備長炭に比べ孔の径が大きく、通電性が備長炭に比べ著しく劣る。そして備長炭の性質に良く似たものに竹炭があるが、通電性が備長炭より劣り、概ね５ＫΩ／□くらいである（備長炭は０Ω／□に近い）。通電性が良いほうがより静電気を引き寄せやすくなる。
備長炭は、自然の素材であるため炭素と違いは、多孔質以外にカリ、ソーダー、リン酸などを約２〜３％含んでいる。そして炭は反応性が大きく製鉄、金属珪素などの製造に使われているがコストの面から、同じ無定形炭素であるコークスが主に使われている。ちなみに一酸化炭素への転換反応率は、備長炭は約５７．１％、石炭コークスは６．８％である。
反応性が大きい理由として、炭の組織の構造が木材と同じく孔が多く（多孔性）、空気を通しやすい性質（通気性）があること、木炭組織中に微量に散らばって含まれるカリやその他無機質成分が反応に際し触媒的な働きをする為である。
また、炭一般によく知られている特性として、ガスなど有害物資を吸着するなどの効果があることが知られている。【００１６】  溶媒としての塗料は大きく分けて水溶性と油性に分けられるが。油性は有害物資を多く含み注意書きにも吸わないよう又換気を必ずするように明記されている。そして後始末も面倒であるが。本考案の水溶性の場合有害物資を一切含んでおらず、換気も必要なく後始末も水で濯げば良いだけなので簡単、且、安心して使用できる。【００１７】  水溶性の溶媒は乾燥すると絶縁性になるものが多く静電気を吸収するなど通電性を求める場合は不適格であるが備長炭微粒子を混ぜることにより概ね３０ｋΩ／□となり導電性の塗料となりうる。しかしこれに金属微粒子を混ぜると導電性が若干劣ることが判明しＬ１０９４法で調べた結果、帯電量も本考案より大きいことが判明し結果として金属微粒子は除く方がより吸収効果が高くなった。【００１８】  静電気を吸収する過程は、概略以下のように推測される。
すなわち、静電気の電荷は乾燥した溶媒部分に一旦電荷が溜まり、徐々に備長炭微粒子に向かって移動を始める。備長炭微粒子に当たることにより備長炭の孔に電荷が誘導され曲がりくねった不揃いの穴を移動する間に備長炭の炭素成分に吸収され消滅されると推測される。これはＣＲＴ方式のテレビのブラウン管の後部に本考案の塗料を塗り前面のガラス部にオッシロスコープのプローブを当てテレビの電源をＯＮ／ＯＦＦをしてガラス表面に発生する静電気のパルス波形を見ると一旦静電気が発生した後急速に消滅していくのが読み取れる。しかし塗っていないテレビだといつまでも静電気が残っているのが解る。【００１９】  使用する溶媒は導電性や通電性の良好なものの方がより好ましいが、絶縁性の溶媒でも備長炭微粒子を混合する事で約３０ｋΩ／□の導電性になる事が確認されている。そして備長炭微粒子を多くするほど導電性が良好となる。【００２０】  配合の割合として、溶媒、備長炭微粒子を体積比１：１とし塗料と静電気吸収性能を両立させる。しかしこのまま混ぜたのでは団子状になってしまい塗料としては使えなくなる。【００２１】  その為希釈が必要になってくるが、その際に備長炭のミクロの穴に絶縁性溶媒を出来る限り進入させない事が大事となる。理由としてミクロの穴は電荷の通り道と考えられているため絶縁性の溶媒が入り込む事により電荷が進入する事が困難になる為である。【００２２】  そのため溶媒を最初に水で希釈すると溶媒の粘度が薄くなり、後から備長炭微粒子を混合するとミクロの穴に、より入り込みやすくなってしまう。従って上記の理由からこの方法は回避しなければならない。【００２３】  解決策として。備長炭微粒子に体積比４０％から５０％位の水で混合し攪拌すると備長炭に含れた空気があまり気泡が立たないため逃げていないのが実験の結果分かった。しかしそれ以上水を加えると気泡が多数出て来るのが目視でわかる。気泡が多く出てしまうということは備長炭内部に含まれている空気が無くなることであり、その分絶縁性溶媒がミクロの穴に入り込むという事になる。よって水を多く混合する方法は避けねばならない。【００２４】  備長炭微粒子に体積比４０％から５０％位の水でかき回したものに、溶媒を備長炭微粒子と体積比同量を入れ備長炭微粒子の一粒づつを溶媒で包み込むようによく攪拌する。
希釈剤として上記の備長炭微粒子に入れた水が程よい希釈となり塗料性と静電気吸収の両方を兼ね備える事が出来る。
【発明の効果】
【００２５】  静電気を測定する方法として、Ｌ１０９４法が知られている。この方法でアクリル板に本考案の塗料を片面に塗り反対側を摩擦すると、アクリル単体だと約９０万ボルト以上発生する電圧が約２５％程度に抑えることが出来た。また低電圧ではアクリル板と片面を本発明の塗料を塗ったものを頭などで摩擦して静電気を帯びさせポリプロピレンや紙などの小片に近づけると付着して来るが本考案を塗ったものはまったく付くことがない。これらの実験はアースを一切取っていないため静電気は吸収分解されたものと結論付けることが出来る。【００２６】  アースは基本的に必要ないが併用することでより効果が高める事が出来る・【００２７】  前述したようにアースを取ることにより大部分の静電気の発生は抑えることが可能だが部分的に残ってしまう事やアースを取れないものもあり対策に苦慮している場合に塗るだけで良い本発明の塗料を提供することが出来る。【００２８】  油性と違い水溶性であり臭いも引火の可能性も無く有害物資も入っていない為、何より安全であり薄める時や後始末が油性と違い水道などの水でよいため使い勝手は油性と比べて格段に扱いやすい。燃焼実験では１４００度のガスバーナーで１分間当てても引火しなかった。【００２９】  シートと違い塗料のため場所を選ばず、例えば球状の内部や三角錐の頂点などシート等で張る事が困難な複雑な場所にも使用することが簡単に出来る。【００３０】  静電パルスを発生させなくなるため電気回路などにも応用が可能である。一般的に人体の感じる静電気は概ね１０００Ｖであり、機器の誤動作は概ね１００Ｖから起こると言われている。
【実施例】
【００３１】  導電性溶媒と備長炭微粒子を混合することで、電磁波遮蔽塗料にもなる。理由として備長炭は電磁波を吸収分解することが実験でわかっており絶縁性溶媒に混合しても３ｄｂ位シールド効果があり導電性溶媒にした時は１０倍以上のシールドが可能であると考える。理由として、電磁波は導電性のものに吸収若しくはシールドされやすいという性質がある。例えば、金、銀、銅など通電性の良いものはシールド効果が高く、電磁波の周波数が概ね１０ＭＨｚ以上のものに約４０ｄｂ以上のシールド効果があることが分かっている。
特願平９−１９１２３８でアルミ板と備長炭微粒子を張り合わせたものは、アルミ板単体のものより約１２ｄｂ（約４倍）以上のシールド効果があるのが、同軸管法・ダブル  ＴＥＭセル法で測定した時に分かっており導電性溶媒と備長炭微粒子を混合した場合、導電性溶媒が電磁波を引き寄せ、備長炭の持つ多孔性が電磁波を誘導し吸収分解をすることが可能である。