(57)【要約】本開示は、電気伝導層と支持層とを含む帯電防止物品および多層材料に関する。2016504709.tif 000003
2016504709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
i)電気伝導性ポリマーまたは電気伝導性ポリマー複合体を含む電気伝導層；および
ii)支持層
を含む帯電防止物品。
【請求項２】
電気伝導層が支持層に隣接している、請求項1記載の帯電防止物品。
【請求項３】
電気伝導層が102〜1010オーム/スクエアの表面伝導率を有する、請求項1または2記載の帯電防止物品。
【請求項４】
電気伝導層が102〜108オーム/スクエアの表面伝導率を有する、請求項3記載の帯電防止物品。
【請求項５】
電気伝導層が104〜107オーム/スクエアの表面伝導率を有する、請求項4記載の帯電防止物品。
【請求項６】
電気伝導層が105〜106オーム/スクエアの表面伝導率を有する、請求項5記載の帯電防止物品。
【請求項７】
電気伝導層が本質的に電気伝導性ポリマーまたは電気伝導性ポリマー複合体からなる、請求項1〜6のいずれか一項記載の帯電防止物品。
【請求項８】
電気伝導層が電気伝導性ポリマーまたは電気伝導性ポリマー複合体からなる、請求項7記載の帯電防止物品。
【請求項９】
電気伝導性ポリマーが、共役伝導性ポリマー、電荷移動ポリマー、荷電ポリマー、電気伝導性充填ポリマー、またはそれらの混合物を含む、請求項1〜8のいずれか一項記載の帯電防止物品。
【請求項１０】
共役伝導性ポリマーが、ポリ(フェニレンビニレン)、ポリフルオレン、ポリ(スピロビフルオレン)、ポリチオフェン、ポリ(p-フェニレン)、ポリ(アニリン)、ポリ(ピロール)、それらのコポリマー、またはそれらの混合物を含む、請求項9記載の帯電防止物品。
【請求項１１】
電荷移動ポリマーである、請求項9記載の帯電防止物品。
【請求項１２】
荷電ポリマーが、カチオン性ポリマーまたはアニオン性ポリマーを含む、請求項9記載の帯電防止物品。
【請求項１３】
荷電ポリマーがカチオン性ポリマーである、請求項12記載の帯電防止物品。
【請求項１４】
荷電カチオン性ポリマーが、アンモニウム基、ホスホニウム基またはスルホニウム基を含む、請求項13記載の帯電防止物品。
【請求項１５】
荷電カチオン性ポリマーが、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル(HEMA)、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸(AAMPS)、3-メタクリロイルアミノプロピル-トリメチルアンモニウムクロリド(MAPTAC)、またはN,N-ジアリル-N,N-ジメチルアンモニウムクロリド(DADMAC)を含む、請求項14記載の帯電防止物品。
【請求項１６】
荷電ポリマーがDADMACを含む、請求項15記載の帯電防止物品。
【請求項１７】
電荷移動ポリマーが、テトラチオフルバレンおよび7,7,8,8-テトラシアノ-p-キノジメタンを含む、請求項9記載の帯電防止物品。
【請求項１８】
電気伝導性ポリマーが、ドープされた伝導性ポリマーを含む、請求項9記載の帯電防止物品。
【請求項１９】
ドープされた伝導性ポリマーが、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリチオフェン、またはそれらの誘導体もしくは混合物を含み、かつドーパントが、2-ナフタレンスルホン酸(NSA)、9,10-アントラキノン-2-スルホン酸ナトリウム塩(AQSA-Na)、p-トルエンスルホン酸もしくはそのナトリウム塩(PTSAもしくはPTSA-Na)、ベンゼンスルホン酸(BSA)、またはドデシルベンゼンスルホン酸もしくはそのナトリウム塩(DBSAおよびDBSA-Na)を含む、請求項18記載の帯電防止物品。
【請求項２０】
電気伝導性ポリマー複合体が、
i)請求項9〜19のいずれか一項に規定される電気伝導性ポリマー、または伝導性粘土；
ii)顔料材料；および
iii)バインダー
を含む、請求項1〜19のいずれか一項記載の帯電防止物品。
【請求項２１】
顔料が、カオリン粘土、ケイ酸マグネシウム、タルク(含水ケイ酸マグネシウム)、二酸化チタンおよび硫酸バリウム、プラスチック顔料、またはそれらの混合物を含む、請求項20記載の帯電防止物品。
【請求項２２】
バインダーが、合成ラテックス、デンプン、ポリビニルアルコール、大豆タンパク、カルボキシルメチルセルロース(CMC)、またはそれらの混合物を含む、請求項20記載の帯電防止物品。
【請求項２３】
電気伝導性ポリマー複合体が、
i)請求項9〜19のいずれか一項に規定される電気伝導性ポリマーを0.1〜50%；
ii)顔料材料を20〜90%；および
iii)バインダーを1〜30%
含む、請求項20〜22のいずれか一項記載の帯電防止物品。
【請求項２４】
支持層が、セルロース紙層、ヘミセルロース紙層、炭酸カルシウム紙層、または生分解性ポリマー層を含む、請求項1〜23のいずれか一項記載の帯電防止物品。
【請求項２５】
生分解性ポリマー層が、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリビニルアルコール(PVOH、PVA、またはPVAl)、およびポリ乳酸またはポリラクチド(PLA)を含む、請求項24記載の帯電防止物品。
【請求項２６】
セルロース紙層が、1平方メートル当たり10〜300グラムの重量を有する、請求項24記載の帯電防止物品。
【請求項２７】
セルロース紙層が、1平方メートル当たり15〜100グラムの重量を有する、請求項26記載の帯電防止物品。
【請求項２８】
セルロース紙層が、1平方メートル当たり20〜60グラムの重量を有する、請求項27記載の帯電防止物品。
【請求項２９】
蒸気バリア層、水分バリア層、酸素バリア層、ヒートシール可能なポリマー層、第二電気伝導層、または第二支持層の1つまたは複数をさらに含む、請求項1〜28のいずれか一項記載の帯電防止物品。
【請求項３０】
蒸気バリア層が、アルミニウム箔、ポリプロピレン、ポリエチレンまたはポリ塩化ビニリデン(PVDC)を含む、請求項29記載の帯電防止物品。
【請求項３１】
ヒートシール可能なポリマー層が、ポリビニルアルコール、ポリプロピレンまたはポリエチレンを含む、請求項29記載の帯電防止物品。
【請求項３２】
袋、箱、封筒または詰め物用シート(fill sheet)の形態をした、請求項1〜31のいずれか一項記載の帯電防止物品。
【請求項３３】
i)請求項1〜31のいずれか一項に規定される電気伝導層；および
ii)請求項1〜31のいずれか一項に規定される支持層
を含む帯電防止袋。
【請求項３４】
i)請求項1〜31のいずれか一項に規定される第一電気伝導層；
ii)ヒートシール可能なポリマー層；
iii)請求項1〜31のいずれか一項に規定される第一支持層；
iv)蒸気バリア層；
v)請求項1〜31のいずれか一項に規定される第二支持層；および
vi)請求項1〜31のいずれか一項に規定される第二電気伝導層
を含む帯電防止袋。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本願は、それぞれ2012年11月9日および2013年4月9日に出願された米国仮特許出願第61/724,562号および第61/809,923号の優先権を主張し、該出願それぞれの内容はその全体において参照により本明細書に組み入れられる。
【０００２】
分野
本開示は、電気伝導層と支持層とを含む帯電防止物品および多層材料に関する。
【背景技術】
【０００３】
背景
デリケートな電子機器の取り扱い、保管および/または運搬の際には、静電気放電、物理的衝撃/振動、電界/磁界などからの保護が必要である。さらに、電子チップは組み立ての各過程において何度も取り扱われる。当該電子部品の損傷を防ぐべく、汚染および電荷の蓄積から保護するために静電気放電(ESD)保護材料が必要である。従来、ESD市場の業界ではプラスチック袋が使用されてきたが、プラスチック袋は生分解可能/リサイクル可能ではない。
【発明の概要】
【０００４】
概要
本願は、静電気放電および/または静電気ショックに対して敏感な機器を保護する帯電防止物品に関する。
【０００５】
1つの態様において、
i)電気伝導性ポリマーまたは電気伝導性ポリマー複合体を含む電気伝導層；および
ii)支持層
を含む帯電防止物品が提供される。
【０００６】
他の態様において、
i)電気伝導性ポリマーまたは電気伝導性ポリマー複合体を含む電気伝導層；および
ii)支持層
を含む帯電防止袋も含まれる。
【０００７】
もう1つの態様において、本開示は、
i)電気伝導性ポリマーまたは電気伝導性ポリマー複合体を含む第一電気伝導層；
ii)ヒートシール可能なポリマー層；
iii)第一支持層；
iv)蒸気バリア層；
v)第二支持層；および
vi)電気伝導性ポリマーまたは電気伝導性ポリマー複合体を含む第二電気伝導層
を含む帯電防止袋も含む。
【０００８】
本開示は、
i)本明細書において規定される電気伝導層；および
ii)本明細書において規定される支持層
を含む多層材料も含む。
【０００９】
本明細書において記載される態様のさらなる局面および利点は、添付の図面と併せて下記の記載から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本明細書において記載される態様をよりよく理解するためおよび当該態様がどのように実施されうるかをより明確に示すべく、少なくとも1つの代表的な態様を示す添付の図面を、例示する目的のみで参照する。
【００１１】
【図１】図1(a)および(b)は、本開示による物品の模式図を示す。
【図２】図2は、本開示の態様における材料の断面図を示す。
【図３】図3(a)および(b)は、本開示の態様における物品の写真を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
詳細な説明
(I)定義
本明細書において用いる「帯電防止」という用語は、静電荷などの電荷を散逸できる本開示の物品または材料を指す。帯電防止物品は、電荷によって損傷しやすい電子機器などの任意の機器を、機器が静電気放電によって破損したりまたは影響を受けたりすることがないように保護する。
【００１３】
本明細書において用いる「物品」という用語は、電子機器などの機器を、機器の製造、使用、包装、運搬などの際に放電から保護する任意の物体を指す。物品の例には、袋、パウチ、封筒、サック、箱、カートン、容器、包装材料、梱包材料、詰め物用製品(例えば、間隙シート(void sheet)、ピーナツ型緩衝材)、発泡体などが非限定的に含まれる。
【００１４】
本明細書において用いる「電子機器」という用語は、完成した消費者製品、ならびに製品に組み込まれることになるモジュール機器、パーツまたは部品を指す。電子部品には、電子機器に組み込まれ、かつプリント配線板、集積回路、個別部品、コネクタ、フレックス回路、ディスプレイ、入出力インターフェース、キーパッドおよび他の入力装置、ならびにハウジングを非限定的に含む、任意の種類の構造物が含まれる。
【００１５】
本明細書において用いる「多層材料」という用語は、帯電防止特性を有する材料を形成するための別々で個別な層の組み合わせを指す。
【００１６】
本明細書において用いる「電気伝導層」という用語は、例えば静電荷などの電荷を散逸できる材料から形成された個別な層を指す。
【００１７】
本明細書において用いる「電気伝導性ポリマー」という用語は、他の伝導性ドーパントを添加することなく本来的にまたは内因的に電気の伝導ができ、したがって測定可能なレベルの電気伝導率を有する、任意のポリマーを指す。
【００１８】
本明細書において用いる「電気伝導性充填ポリマー」という用語は、伝導性または非伝導性のポリマーに添加されると電気伝導性ポリマーを生じるグラファイト、カーボンブラック、カーボンフィブリルまたはカーボンファイバー、ナノファイバー、およびカーボンナノチューブなどの伝導性材料あるいは充填剤が添加(ドープ)された任意のポリマーを指す。
【００１９】
用いる「共役伝導性ポリマー」という用語は、単結合と二重結合および/または三重結合とが交互になった拡張系すなわち拡張パイ系を有する、したがって電荷を伝導することができるポリマーを指す。
【００２０】
本明細書において用いる「イオン伝導性ポリマー」または「荷電ポリマー」という用語は、固有の正(カチオン）または負(アニオン)電荷を備えたポリマーを指す。
【００２１】
本明細書において用いる「ポリマー」という用語は、その通常の意味を有し、1種または複数種の繰り返しモノマーからなる高分子物質を指し、線状、分岐および架橋ポリマー、ならびにそれらの組み合わせを含む。ポリマーは、コポリマー、ブロックコポリマー、グラフトコポリマー、交互コポリマー、およびランダムコポリマーを含みうる。
【００２２】
本明細書において用いる「電荷移動ポリマー」という用語は、電子供与体(D)分子と電子受容体(A)分子との間の電子移動の結果として電荷を伝導するポリマー錯体を指す。
【００２３】
本明細書において用いる「複合体」という用語は、2種以上の構成材料が最終生成物内で別々で個別なまま残存し、材料の1種が電気伝導性を有する材料を指す。
【００２４】
本明細書において用いる「支持層」という用語は、電気伝導層に対して機械的支持をもたらす層を指す。典型的には、支持層は静電荷の散逸に関与しない。
【００２５】
(II)帯電防止物品および多層材料
本開示は、静電気放電および/または静電気ショックなどの放電から損傷を受けやすい電子機器などの任意の種類の機器を保護することができる帯電防止物品に関する。本開示の物品は、機器を損傷することなく電荷を散逸させることにより放電から機器を保護する電気伝導層を含む。1つの態様において、本開示の物品は、シート、袋、箱、封筒などの形態をとる。
【００２６】
一般的には、電子機器は、電気的ショックを散逸させることができる種々の保護材料を用いて電気的ショックから保護される。例えば、電気的ショックを受けやすい電気機器のメーカーは、機器から電荷を散逸させる金属製の袋を用いて機器を保護する場合がある。カーボン(カーボンブラック)などの伝導性材料でコーティングされたダンボール箱も使用され、これも同様に電荷の散逸をする。加えて、敏感な電子機器のメーカーは、製造および運搬の際に同様に機器を保護する発泡体を箱の内部に利用する。金属製の袋および箱上の保護コーティングのせいで、これらは多くの場合リサイクル可能または生分解可能ではない。したがって、メーカーは、リサイクルできずそれ故に時間および費用がかかる、3種類の別々の廃棄物ストリーム(金属製の袋、コーティングされた箱、および発泡体)の分別および廃棄に対して責任を負うことになる。
【００２７】
本開示は、1つの態様においては任意の種類の梱包材料の形態をした帯電防止物品を含む。例えば、物品は、製造および出荷の際に電子機器を保護する箱および詰め物用シート(fill sheet)である。これらの物品は同じリサイクル可能材料から形成されており、時間のかかる分別の必要がない。さらに、物品はリサイクル可能なので、費用のかかる廃棄の必要がない。例えば、1つの態様において、本開示の物品は、箱の形態の物品に入れられる紙状の詰め物用シート(または間隙シート)の形態をとってもよい。電子機器は箱の中で紙状の詰め物用シートに囲まれ、出荷および/または運搬の準備ができた状態になる。別の態様において、物品は電子機器を囲んで保護する紙状の詰め物用シートの形態をしており、囲まれた機器は袋または封筒の形態の物品に入れられる。このように、メーカーは、リサイクル可能かつ/または生分解可能である1種類の廃棄物ストリームに対処する必要があるのみである。
【００２８】
本開示は、したがって、
i)電気伝導性ポリマーまたは電気伝導性ポリマー複合体を含む電気伝導層；および
ii)支持層
を含む帯電防止物品を含む。
【００２９】
もう1つの態様において、電気伝導層は支持層に隣接している。
【００３０】
もう1つの態様において、電気伝導層は静電荷などの電荷を散逸させるのに足る表面伝導率を有し、散逸は、電荷が機器を破損することがない程度に十分に迅速である。同時に、電荷の散逸が早すぎると機器を破損する原因となる場合もある。1つの態様において、電気伝導層は、102〜1010オーム/スクエアの、任意で102〜108オーム/スクエアの、または任意で104〜107オーム/スクエアの、または104〜106オーム/スクエアの表面伝導率を有する。
【００３１】
本開示のもう1つの態様において、電気伝導層は、実質的に電気伝導性ポリマーまたは電気伝導性ポリマー複合体からなる。本開示のもう1つの態様において、電気伝導層は、本質的に電気伝導性ポリマーまたは電気伝導性ポリマー複合体からなる。本開示のもう1つの態様において、電気伝導層は、電気伝導性ポリマーまたは電気伝導性ポリマー複合体からなる。例えば、電気伝導層は、電気伝導性ポリマーまたは電気伝導性ポリマー複合体を約1%より多く、任意で約5%より多く、任意で約10%より多く、任意で約20%より多く含む。もう1つの態様において、電気伝導層は、電気伝導性ポリマーまたは電気伝導性ポリマー複合体を約1〜50%、任意で約1〜30%、または任意で約1〜20%含む。任意の他の伝導性材料、ドーパント、顔料、染料、バインダー、および/または帯電防止物品に対して伝導性のある任意の他の材料が、電気伝導層の残部を占めていてもよい。
【００３２】
本開示の他の態様において、電気伝導性ポリマーは、共役伝導性ポリマー、電荷移動ポリマー、荷電ポリマー、電気伝導性充填ポリマー、またはそれらの混合物を含む。
【００３３】
本開示の共役伝導性ポリマーは、電荷を散逸させることができる共役パイ系を含む。共役伝導性ポリマーの例には、ポリ(フェニレンビニレン)、ポリフルオレン、ポリ(スピロビフルオレン)、ポリチオフェン、ポリ(p-フェニレン)、ポリ(アニリン)、ポリ(ピロール)、それらのコポリマー、またはそれらの混合物に加え、これらポリマーの誘導体が非限定的に含まれる。
【００３４】
他の態様において、電気伝導性ポリマーは、電子供与体(D)分子と電子受容体(A)分子との間の電子移動の結果として電荷を伝導する電荷移動ポリマー複合体を含む。電荷移動ポリマーの例には、テトラチオフルバレン(電子供与体)および7,7,8,8-テトラシアノ-p-キノジメタン(電子受容体)が含まれる。
【００３５】
もう1つの態様において、電気伝導性ポリマーは、イオン伝導性ポリマー(または荷電ポリマー)、例えば、カチオン性ポリマーまたはアニオン性ポリマーを含む。カチオン性ポリマーは、アンモニウム部分、ホスホニウム部分、またはスルホニウム部分などの正電荷を含有する。このようなカチオン性基は解離して反対のイオン電荷を提供することができ、ポリマー鎖セグメントの緩やかな運動により生じる配位部位間のその後のイオン移動が起こる。
【００３６】
カチオン性ポリマーの例には、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル(HEMA)、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸(AAMPS)、3-メタクリロイルアミノプロピル-トリメチルアンモニウムクロリド(MAPTAC)、またはN,N-ジアリル-N,N-ジメチルアンモニウムクロリド(DADMAC)が非限定的に含まれる。DADMACなどのポリマーは水溶性であり、したがってポリマーの水溶液は支持層に対して単にスプレーされるかまたはコーティングされ、そのため環境に有害な有機溶媒を使用する必要がない。1つの態様において、電気伝導性ポリマーは水溶性である。さらに、DADMACなどのポリマーは無色であり、したがって本開示の物品および多層材料は、適切な顔料または染料の添加により任意の色で調製される。1つの態様において、電気伝導性ポリマーは無色である。DADMACなどのポリマーは、本来的に荷電しているかまたはイオン性(正電荷)であり、したがってセルロース紙層などの負電荷を帯びた支持層に対して親和性を有する。
【００３７】
アニオン性ポリマーの例には、モノ-、ジ-もしくはトリ-酸モノマーを含有するポリ酸またはその中和塩が非限定的に含まれる。ジ-酸単位を含有するポリ酸には、ポリビニルメチル/マレイン酸(PVM/MA)コポリマーが非限定的に含まれる。モノ-酸単位を有するポリ酸または塩の例には、アクリル酸コポリマーまたはその塩、例えばビニルピロリドン/アクリレート/メタクリル酸ラウリルコポリマーが非限定的に含まれる。アニオン性ポリマーは、本来的に荷電しているかまたはイオン性(負電荷)であり、したがって正電荷を帯びた支持層に対して親和性を有する。
【００３８】
本開示の1つの態様において、
i)イオン伝導性ポリマー（荷電ポリマー）またはイオン伝導性ポリマー（荷電ポリマー）複合体を含む電気伝導層；および
ii)支持層
を含む帯電防止物品が含まれる。
【００３９】
他の態様において、電気伝導性ポリマーは、ドープされた伝導性ポリマーを含む。ドープされた伝導性ポリマーは、伝導性フィラーまたはドーパントが加えられた伝導性または非伝導性ポリマーである。ドープされた伝導性ポリマーの例には、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリチオフェン、またはそれらの誘導体もしくは混合物が非限定的に含まれ、伝導性フィラーは、2-ナフタレンスルホン酸(NSA)、9,10-アントラキノン-2-スルホン酸ナトリウム塩(AQSA-Na)、p-トルエンスルホン酸もしくはそのナトリウム塩(PTSAもしくはPTSA-Na)、ベンゼンスルホン酸(BSA)、またはドデシルベンゼンスルホン酸もしくはそのナトリウム塩(DBSAおよびDBSA-Na)を含む。
【００４０】
本開示のもう1つの態様において、電気伝導層は、電気伝導性ポリマー複合体を含む。複合体という用語は、異なる物理的/化学的特徴を有する2種以上の物質からなり、各物質が所望の特性を全体に付与する一方でその独自性を保持し、物質の少なくとも1種が電気伝導性を有する材料を意味する。例えば、複合体は、上に記載の電気伝導性ポリマーを第一の物質として、粘土などのもう1つの非伝導性材料または本明細書において記載の任意の他の非伝導性材料と複合して含んでもよい。あるいは、電気伝導性ポリマー複合体は、バインダーとして作用するラテックスまたはラテックス誘導体などの非伝導性ポリマーと、伝導性粘土などの第二の伝導性材料または物質とを含む。
【００４１】
したがって、1つの態様において、電気伝導性ポリマー複合体は、
i)本明細書において規定される電気伝導性ポリマー；
ii)顔料材料；および
iii)バインダー
を含む。
【００４２】
もう1つの態様において、電気伝導性ポリマー複合体は、
i)伝導性粘土、
ii)バインダー、および
iii)顔料
を含む。
【００４３】
もう1つの態様において、電気伝導性ポリマー複合体は、
i)伝導性粘土、
ii)バインダー、一例としてはラテックスなどの非伝導性ポリマー、および
iii)非伝導性粘土などの顔料
を含む。
【００４４】
顔料材料は任意の水不溶性粒子である。顔料材料の例には、カオリン粘土、ケイ酸マグネシウム、タルク(含水ケイ酸マグネシウム)、二酸化チタンおよび硫酸バリウム、プラスチック顔料、またはそれらの混合物が非限定的に含まれる。
【００４５】
複合体のバインダーは、複合体の接着性を補助する任意の化合物であり、合成ラテックス、デンプン、ポリビニルアルコール、大豆タンパク、カルボキシルメチルセルロース(CMC)、またはそれらの混合物が非限定的に含まれる。1つの態様において、合成ラテックスは、アクリル酸、イタコン酸もしくはマレイン酸などのカルボキシル基含有モノマーも有する可能性があるスチレン・ブタジエン型コポリマーなどのエチレン性不飽和化合物のポリマーまたはコポリマー、ならびにカルボキシル含有モノマーを有するポリ酢酸ビニルでできている。
【００４６】
1つの態様において、電気伝導性ポリマー複合体は、
i)本明細書において規定される電気伝導性ポリマーまたは伝導性粘土を0.1〜50%；
ii)顔料材料を20〜90%；および
iii)バインダーを1〜30%
含む。
【００４７】
本開示の他の態様において、支持層は、セルロース紙層、ヘミセルロース紙層、リグノセルロース層、木質繊維、炭酸カルシウム紙層(スト―ンペーパー)、または生分解性ポリマー層を含む。生分解性ポリマー層の例には、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリビニルアルコール(PVOH、PVA、またはPVAl)、およびポリ乳酸またはポリラクチド(PLA)が含まれる。さらに支持層は任意の所望の色でありうる。特定の態様において、支持層は発泡体である。
【００４８】
セルロース紙層は、1平方メートル当たり10〜300グラム、または1平方メートル当たり15〜100グラム、または1平方メートル当たり20〜60グラムの重量を有する。
【００４９】
本開示の物品は、蒸気バリア層、水分バリア層、酸素バリア層、ヒートシール可能なポリマー層、第二電気伝導層、または第二支持層の1つまたは複数をさらに含む。蒸気バリア層の例には、アルミニウム箔、ポリプロピレン、ポリエチレンまたはポリ塩化ビニリデン(PVDC)が非限定的に含まれる。ヒートシール可能なポリマー層の例には、ポリビニルアルコール、ポリプロピレンまたはポリエチレンが非限定的に含まれる。特定の層が2つ以上の特性を有していてもよく、例えば、1つの層が水分バリア層および蒸気バリア層であってもよいことが理解されるであろう。例えば、蒸気バリアおよび水分バリア特性を有する層が、粘土とポリマーとの組み合わせ、一例としてはBarrisurf粘土とラテックス(例えばDow620)、から形成されていてもよい。
【００５０】
もう1つの態様において、帯電防止物品は、袋、箱、封筒または詰め物用シートの形態をしている。
【００５１】
他の態様において、電気伝導層は、本開示の物品から劣化(degrade)または摩滅しない。
【００５２】
他の態様において、本開示は、
i)本明細書において規定される電気伝導層；および
ii)本明細書において規定される支持層
を含む帯電防止袋を含む。
【００５３】
もう1つの態様において、本開示は、
i)本明細書において規定される第一電気伝導層；
ii)本明細書において規定されるヒートシール可能なポリマー層；
iii)本明細書において規定される第一支持層；
iv)本明細書において規定される蒸気バリア層；
v)本明細書において規定される第二支持層；および
vi)本明細書において規定される第二電気伝導層
を含む帯電防止袋を含む。もう1つの態様において、層i)〜vi)のそれぞれは次の層に隣接している。
【００５４】
本開示の1つの態様において、帯電防止物品は、静電気放電などの電荷を散逸することができる。特定の態様において、帯電防止物品はまた、無線周波(RF)放射から電子機器を遮蔽する。
【００５５】
1つの態様において、本開示は、
i)本明細書において規定される電気伝導層；および
ii)本明細書において規定される支持層
を含む帯電防止箱を含む。
【００５６】
例えば、物品が箱である場合、1つの態様における支持層は、電気伝導層がコーティングされたひだ付きセルロース紙層(ダンボール)である。このような箱は、敏感な電子機器の運搬、取り扱いおよび/または保管するために使用される。
【００５７】
1つの態様において、本開示は、
i)本明細書において規定される電気伝導層；および
ii)本明細書において規定される支持層
を含む帯電防止詰め物用シートを含む。
【００５８】
例えば、物品が詰め物用シートである場合、1つの態様における支持層は、その上に電気伝導層がコーティングされたセルロース紙層である。このようなシートは、本開示の物品であってもよいしそうでなくてもよい箱、封筒、小包(parcel)などの梱包材料中の空きスペースを埋めるために使用される。
【００５９】
もう1つの態様において、本開示は、
i)上に記載の態様をすべて含む、本明細書において規定される電気伝導層；および
ii)上に記載の態様をすべて含む、本明細書において規定される支持層
を含む多層材料も含む。
【００６０】
もう1つの態様において、多層材料は、本開示の物品のいずれかに変換される。多層材料は、袋、パウチ、封筒、サック、箱、カートン、容器、包装材料、梱包材料、詰め物用製品などの物品に成形されてもよい。
【００６１】
(III)物品および多層材料を調製するためのプロセス
本開示は、物品および多層材料を調製するためのプロセスも含む。
【００６２】
1つの態様において、セルロース紙層またはリグノセルロース紙層など上記に規定される支持層は、荷電ポリマーなど上記に規定される電気伝導層でコーティングされ、続いて乾燥されて多層材料になる。電気伝導層は、当技術分野で公知の任意の手段によって、例えば、支持層に電気伝導性ポリマーまたは電気伝導性ポリマー複合体をコーティング、サイジング、スプレーまたは塗装することによって、支持層に塗布することができる。そして多層材料は、封筒、袋、パウチ、箱などの所望の物品に成形される。
【００６３】
他の態様において、他の層が材料または物品に含まれる場合は、層はコーティングされるかまたは堆積され、乾燥され、続いて他の層が任意で加えられる。例えば、1つの態様においては、PVAなどのヒートシール性ポリマーがセルロース紙層またはリグノセルロース紙層などの支持層にコーティングされる。次いでヒートシール可能な層が乾燥される。続いて、電気伝導層がヒートシール可能な層にコーティングされ、続いて乾燥されて、3つの層を含む多層材料になる。酸素バリア、水分バリア、二次支持層、および/または二次電気伝導層などの他の層が各層の上に任意でコーティングされる。
【００６４】
(IV)物品および多層材料の方法および使用
本開示は、1つの態様においては任意の種類の梱包材料の形態をした、帯電防止物品を含む。例えば、物品は、製造および出荷の際に電子機器を保護するための箱および詰め物用シートの形態をしている。これらの物品は同じリサイクル可能な材料(多層材料)から形成されているので、時間のかかる分別の必要がない。例えば、1つの態様において、本開示の物品は、箱の形態の物品に入れられる紙状の詰め物用シート(または間隙シート)の形態をとってもよい。電子機器は箱の中で紙状の詰め物用シートに囲まれ、出荷および/または運搬の準備ができた状態になる。別の態様において、物品は電子機器を囲んで保護する紙状の詰め物用シートの形態をしており、囲まれた機器は袋または封筒の形態をした物品に入れられる。このように、メーカーは、リサイクル可能かつ/または生分解可能である1種類の廃棄物ストリームに対処する必要があるのみである。
【００６５】
したがって、1つの態様において、
i)1つまたは複数の電子機器を準備する工程；
ii)該1つまたは複数の機器を本明細書において規定される1つまたは複数の物品で保護する工程；および
iii)該1つまたは複数の物品から該機器を取り出しかつ該物品からなる単一の廃棄物ストリームを生じる工程
を含む、環境廃棄物を減少させる方法が提供される。
【００６６】
一旦機器が1つまたは複数の物品中で輸送されると、機器は物品から取り出され、1つまたは複数の物品は単一の廃棄物ストリームを形成する。
【００６７】
他の態様において、本開示の多層材料は、本明細書において規定されるいずれかの物品を形成するために使用される。例えば、(ベースシートとしての)多層材料に外形を描き、当技術分野で公知の方法を使用して標準的な箱に成形する。同様に、(ベースシートとしての)多層材料は、適切な様式で折りたたまれて袋または封筒が形成される。例えば、図1(a)に示すように、2つの別個の多層材料を重ね合わせ、3辺を密閉する。電子機器を封筒内に入れた後に、例えばヒートシール性接着剤またはジップロックを使用することによって4つ目の端部を密閉することができる。1つの態様において、多層材料は、本開示の物品に成形されることなく詰め物用シートとして使用される。
【００６８】
他の態様において、本開示の物品または多層材料は、電荷、例えば静電荷を散逸させる。静電荷は、電子機器の製造、出荷および/または運搬の際に蓄積しえ、このような機器を損傷しうるものである。したがって、本開示には、
i)1つまたは複数の電子機器を準備する工程；
ii)本明細書において記載される本開示の1つまたは複数の物品で該1つまたは複数の電子機器を保護する工程；および
iii)電荷を散逸させる工程
を含む、静電荷などの電荷を散逸させる方法が含まれる。
【００６９】
本開示は、本明細書において規定される物品で電子機器を覆う、典型的には完全に覆う工程を含む、静電気から電子機器を保護する方法であって、外部の静電気源が機器ではなく物品と接触し、物品が機器を静電気から絶縁する方法も含む。
【００７０】
本開示をその具体的な態様と共に記載したが、多くの代替物、改変物および変形物が当業者にとっては明らかであることは明白である。したがって、添付の請求項の精神および幅広い範囲内に入るそのような代替物、改変物および変形物をすべて包含することを意図するものである。さらに、本願におけるいかなる参照文献の引用または特定も、そのような参照文献が本開示に対する従来技術として利用可能であることを認めるものとして解釈してはならない。
【実施例】
【００７１】
本開示の実施を次の代表的な実施例によって説明する。当業者には明らかなように、実施例の詳細の多くは、本明細書に記載の開示を依然実施していながらも変更してもよい。
【００７２】
実施例1
この実施例では、ESD紙袋へ変換されることになるESD紙ベースシートが図2の設計の通りに作成され、次いでESD紙ベースシートが図1の通りの設計の紙袋に変換されたことを示す。図1に示すように、電子機器を保護することができる袋10に成形された物品が2つある。袋はいずれも、ユーザーが袋に電子機器を入れることができる開口端12を含む。図1(a)における袋は、密閉された側端14および密閉された下端16も含む。図1(b)における袋は、密閉された側端14および折りたたまれた下端18を含む。
【００７３】
漂白したリグノセルロース繊維でできた白色紙(坪量が1平方メートル当たり30グラム)をポリDADMACによって覆い(紙1平方メートル当たりポリDADMAC約3グラム)、次いで乾燥し、これを紙Aと呼ぶ。
【００７４】
実施例2
実施例1と同じベース紙をポリビニルアルコール(PVA、ヒートシール性ポリマー、1平方メートル当たり約5グラム)で覆い、次いで乾燥し、続いて同じポリDADMACを使用してPVAを覆い(紙1平方メートル当たりポリDADMAC約3グラム、PVAがポリDADMACの上になるようにポリDADMAC/PVA層を入れ替えてもよい）、次いでこれを紙Bと呼ぶ。
【００７５】
表面抵抗率は5×105オーム/スクエアであった。
【００７６】
実施例3
次いで、最終ESD紙ベースシート(多層材料)を、紙A(未処理表面を内側に向け、ポリDADMAC層を外側に向けた状態で)、アルミニウム箔(1平方メートル当たり約15グラム)、および紙A(未処理表面を内側に向け、PVAおよびポリDADMACの層を外側に向けた状態で)によって作成した。
【００７７】
図2に示すように、ベースシート(多層材料)20の層は、22が第一電気伝導層を含み、24がヒートシール可能なポリマー層であり、26が第一支持層であり、28が蒸気バリアであり、30が第二紙層であり、かつ32が第二電気伝導層である。
【００７８】
実施例4
この実施例は、支持層がストーンペーパーから形成された帯電防止材料を示す。
【００７９】
ストーンペーパー(RPD80)試料を、パイロットプラントコーターにおいて、標準的な粘土37.5%、伝導性粘土37.5%およびラテックス25%でできた固形物20g/m2でコーティングした。得られた生成物の表面抵抗率は6.5キロオーム/スクエアであり、その水蒸気透過率は1.13g/m2/24時間であることが分かった。
【００８０】
実施例5
この実施例は、支持層がセルロース板紙から形成された、バリアコーティングを有する帯電防止材料を示す。
【００８１】
坪量が170g/m2のダンボール原紙をまずBarriSurf HX粘土50%およびラテックス(DOW620)50%でできた固形物22g/m2のバリア層でコーティングして水蒸気バリア性を向上させ、次いで伝導性粘土50%およびラテックス(DOW620)50%でできた固形物17g/m2の第二伝導層でコーティングして表面伝導性を与えた。得られた生成物の表面抵抗率は2.0キロオーム/スクエアであり、その水蒸気透過率(WVTR)は11.6g/m2/24時間であることが分かった。
【００８２】
現時点で実施例であると考えられるものを参照して本開示を記載してきたが、本開示は、開示されている実施例に限定されないと理解すべきである。逆に、本開示は、添付の請求項の精神および範囲内に含まれる種々の改変物および等価な構成を包含することを意図するものである。
【００８３】
すべての刊行物、特許および特許出願は、各刊行物、特許または特許出願がその全体において参照により本明細書に組み入れられることが具体的にかつ個別に示された場合と同程度に、それらの全体において参照により本明細書に組み入れられる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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