(57)【要約】      （修正有）【課題】静電気による障害をよりよく除去できる静電気防止炭シートを提供する。【解決手段】炭粉とエチレン酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤と水を混合して、汚れない炭層１を設けることができる静電気防止炭剤を得、様々な材料に塗工して静電気防除に使用するものであり、例えばシート上に炭層１を成形して得た静電気防止炭シートである。【選択図】図１
2009238716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭粉と、エチレン酢酸ビニル接着剤と、水を混合して静電気防止剤を得、金属シート又は高分子樹脂シートのいずれかに塗布して静電気防止シートを得る。
【請求項２】
請求項１の炭粉塗布面を金属シート又は高分子樹脂シート又は紙又は不織布で覆って接着させたものであり、炭層を挟み込んだ静電気防止シート。
【請求項３】
炭粉と、エチレン酢酸ビニル接着剤と、水を混合して静電気防止剤を得、布に塗布した後、更に布を覆って接着して得た、炭粉を布で挟んだ静電気防止シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】    静電気防止に関する
【背景技術】
【０００２】    特開平１０−２５１５６２に電磁波シールド用導電性塗料に関する資料があるが、このように静電気を防止するためには導電性が重要な要素と考えられていて、導電性カーボンやカーボン繊維を主にした構成からなされている。【０００３】  また、特開２００６−０２２１４４にタック紙に関わるものがあるが、炭粉の含有率が低く製法や成形方式が異なっていると伴に機能、用途が違う。
【特許文献１】特開平１０−２５１６２０
【参考文献２】
特開２００６−０２２１４４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  従来、静電気を除去するためには、導電性のもので電子の流れをつくって電荷を移動させることが常識であり、生産機械での静電気防止材には導電性カーボンやカーボン繊維を使うのが一般的であった。【０００５】  しかし、静電気を効果的に吸収するものは見つかっていないために、常時静電気が発生するような場所の静電気は吸収することができず、目立った効果はなく、現状では加湿をして静電気防除するのが最も効果的である。【０００６】  しかし、紙などの湿気を嫌うものの生産には適正でなく適切に防除する方法がなかった。【０００７】    コロナ放電やエックス線などを使用する特殊な静電気防止器械はあるが、大掛かりな設備になってコストが高く、生産ラインの変更も必要であり一般的ではなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】    発明者は木炭粉の静電気に関する面白い作用を炭粉成型物開発の過程で発見した。【０００９】    片面に木炭層を施したポリエチレンシートと、帯電したポリエチレン板を近づけると接着してポリエチレン板の静電気に反応するが、木炭層を施したポリエチレンシートには静電気が現れず、塵や埃も吸着されない。【００１０】    木炭層を施したポリエチレンシートはポリエチレン板の静電気を吸収もしないが、木炭層側にもポリエチレンシート側にも静電気が表面に現れない。【００１１】    またこのポリエチレンシートを帯電したポリエチレン板に接着させるとポリエチレン板にも静電気は現れない。【００１２】    また、厚さ１．２ｍｍのポリエチレン板二枚のうち一枚が無処理で、一枚の片面に木炭層を施し、双方を擦り合わせて粉塵の吸着実験をすると、無処理のポリエチレン板には多くの粉塵が吸着されるが、木炭層があるポリエチレン板には木炭層側ばかりか、木炭層が無い面でも粉塵が吸着しない。【００１３】    このように比較的厚い誘電体でも、片面に木炭層があれば静電気は生じないが、擦り合わせた無処理の方には静電気は生じる。これは、静電気はポリエチレン板の外周に発生して、木炭層があると木炭層に向かって流れ込んで吸収されると考えられる。【００１４】    消石灰も細孔を有するので実験したが、石灰層を形成したものは無処理のものに比べて粉塵の吸着量は皆無ではないが少なく、静電気は微量であった。【００１５】    木炭と消石灰の粉塵吸着量の違いは細孔の違いによるものであり、木炭には１ナノメートル程度の微細孔が多く在り、消石灰には数ナノレベルの微細孔が少ないためである。【００１６】    このような実験結果から静電気は層になった微細孔によって吸収される性質があり、微細孔をより多く有する多孔質物質が静電気防除作用に優れていることが解かる。【００１７】    発明者は、静電気を除去するために、多孔質物質の木炭や竹炭や活性炭などの炭粉を利用して実施した。【００１８】    木炭や竹炭や活性炭の炭粉を微細孔が塞がれないようポリエチレンフイルム片面に塗布すると、どのような摩擦を与えてもポリエチレンに帯電した電荷が微細孔に吸収されて静電気は表面、裏面共に現れない。【００１９】    電子は導電性の有無に関わらず、数ナノメートルの穴に潜り込む性質があり、木炭や竹炭や活性炭は、このような微細孔を多く有しているため、電子はポリエチレン表面を移動して炭粉層の細孔中に進入しようと移動するため、電子に流れができ、容量の大きな静電気にならないと考えられる。【００２０】    静電気が継続して発生している所で、一箇所に炭粉層がある場合は、炭粉層に向かって継続して電子が移動するため、電子の流れが電流になって静電気は生じない。しかし、炭粉がまばらにある場合は安定的な電子の流れができないために、効率よく静電気を防除できない。【００２１】    静電気が現れない場所を作るためには細孔を多く有する非誘電物で覆えばよく、特に１ナノメートル程度の連続した微細孔を多く有するコストの安いものが最適であり、特に樫の白炭や椰子殻活性炭が微細孔を多く有し優れているが、竹炭や木炭などの黒炭や石灰やゼオライトでもよい。【００２２】    生産工程や流通で問題になるのは生産工程中、静電気によって商品の一部が接着して流れが乱されることであり、物流過程で精密電子部品が静電気によって破壊することである。【００２３】    よって、静電気が原因で問題が生じる場所に１ナノメートル程度を含む連続した微細孔を多く有する炭粉で覆えば、静電気による問題は速やかに解決できる。【００２４】    例えば、静電気の発生する箇所を木炭や竹炭や活性炭で覆えば防止でき、覆う方法は発生場所周辺部に塗布する方法と塗布したシートを張る方法がある。【００２５】    請求項１では０．０４〜０．５ｍｍ粒の炭粉と、エチレン酢酸ビニル接着剤と、水を１０：４〜１５：０〜１５の比率で混合して静電気防止剤を得、シート基材に金属シート又は高分子樹脂シートを使用して０．０５ミリメートルから０．５ミリメートルの厚みに塗布して静電気防止シートを得ることが特徴である。【００２６】    本発明中の静電気防止剤は微細孔を保持して柔軟性があり、金属やプラスチックに塗布でき、乾燥後は耐水性を有する。【００２７】    １ナノメートルを含む連続した微細孔を多く有するものには木炭、竹炭、活性炭などがあるが、炭粉層は摩擦係数が大きく強度が弱い。【００２８】    機械は強度を要すため鉄部分が多いが、炭は摩擦係数が大きく強度が弱いため機械表面を静電気防止剤で覆うと耐久性やすべりや炭粉剥離の問題が生じる場合がある。【００２９】    生産機械に使用するためには汚れる性質をなくして、耐久性を得る必要があるため、合成樹脂や金属シートに塗布し、塗布面が裏になるように張れば耐久性があってすべりもよい。【００３０】    請求項２では請求項１の炭粉塗布面を金属シート又は高分子樹脂シート又は紙又は不織布で覆って接着させ一体化したものであり、木炭層を挟み込んでいるため炭粉が剥がれ落ちないのが特徴であり、機械にも張りやすい。【００３１】    炭層をシート状のものに接着する場合は剥離を防ぐために多量の接着剤を使用しなければならない、このため細孔が塞がれるので吸収力が低下するが、挟み込む場合には炭粉が擦られて剥離する問題が無いので接着剤は少量でよく、接着剤によって細孔が塞がれる問題は最低限にすることができる。【００３２】    請求項３は布間に炭粉層を設けたことが特徴であり、布間に耐水性の木炭層を閉じ込め一体化することで洗濯が可能になり、布の質感が失われないため多方面に使用できる。【００３３】    見た目や肌触りも布であるため静電気防除衣料の生地として使用できる。【００３４】    接着剤はエチレン酢酸ビニル接着剤だけでなく、アクリル樹脂接着剤やシリコン樹脂接着剤のいずれかでもよく、それぞれを混合したものでもよい。【００３５】    金属シートを使用する場合にはアルミニウムが低コストで柔らかなため望ましいが、銅、鉄又はこれらの合金でもよい。【００３６】    静電気防止シートに両面テープを接着していれば、どのような場所にも簡単に貼れて便利がよい。【００３７】    紙加工機の工程中で紙が接着して困っている場所の周辺全面に、静電気防止シートを張ると、静電気は現れず接着した紙を外すための人員が不要になった、更に従来は蒸気で加湿していたが、蒸気を止めても静電気は現れない。【００３８】    このように、静電気防止剤を塗��した面や静電気防止シートを張った面には静電気は現れない。【００３９】    本発明は表面に留まる静電気に対して、木炭などの多孔質性を利用して電子に流れをつくって静電気の性質を変化させたことが特徴であり、常時静電気が発生する場所に設置すれば、静電気による障害はない。
【発明の効果】
【００４０】    非常にコストが安く、従来の静電気防止材では不可能であった静電気が現れない面を得ることができる画期的な静電気防除材である。
【実施例１】
【００４１】    ０．２ｍｍ粒の樫白炭粉とエチレン酢酸ビニル接着剤と水を１０：１０：８の比率で混合して静電気防止剤を得、ポリエチレンフイルに０．１５ｍｍの厚みに均一に塗布し炭側に両面テープを貼る。
【実施例２】
【００４２】    ０．２ｍｍ粒の樫白炭粉とエチレン酢酸ビニル接着剤と水を１０：１０：８の比率で混合して静電気防止剤を得、ポリエチレンフイルムに０．１５ｍｍ厚みに塗布し、その上に紙を覆って圧迫し炭粉層を挟むように接着させる。【００４３】    ０．２ｍｍ粒の樫白炭粉とエチレン酢酸ビニル接着剤と水を１０：１０：８の比率で混合して静電気防止剤を得、布に０．１ｍｍ厚みに塗布し、その上に布を覆って圧迫し炭粉層を挟むように接着させる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】    静電気防止炭シートは紫外線を吸収するため、シート内部のものは紫外線によって劣化しない。【００４５】  また強い遠赤外線を放射するため、この作用を生かした健康関連商品でも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】は請求項２の静電気防止シートの断面図である。
【００４７】
【図２】は請求項３の静電気防止布の断面図である。
【符号の説明】
【００４８】  １．  炭層
２．  シート基材
３．  布
【図１】
2009238716.tif 000003
【図２】
2009238716.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成20年6月10日(2008.6.10)
【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】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭粉と、エチレン酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤と、水を混合して得た静電気防止炭剤であり、好ましくは炭粉１０重量、エチレン酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤３〜１３重量、水０〜１０重量の範囲で配合されたものである。
【請求項２】
請求項１の静電気防止炭剤を紙、不織布、布、合成樹脂、金属からなるシートに０．０１〜０．５ｍｍ範囲で塗工して炭層を得たものであり、炭の性質を有し柔軟性がある静電気防止炭シート。
【請求項３】
請求項１の静電気防止炭剤を、合成樹脂性パイプや鉄管または容器に塗工して得た静電気防止配管などである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  静電気防止に関する
【背景技術】
【０００２】  特開平１０−２５１５６２に電磁波シールド用導電性塗料に関する資料があるが、このように静電気を防止するためには導電性が重要な要素と考えられていて、導電性カーボンやカーボン繊維や金属繊維を主にした構成からなされている。【０００３】  また、特開２００６−０２２１４４にタック紙に関わるものがあるが、炭粉の含有率が低く製法や成形方式が異なっていると伴に機能、用途が違う。【０００４】  特願２００２−０７４５６０に炭粉末にセルロース系水溶性ポリマー及びエタノールなどで配合された炭塗料はある。【０００５】  しかし、固形分中に炭を過半含有して吸着性に優れていて、優れた柔軟性があり、あらゆる材質のものに接着することができ、耐水性を有し、静電気防除機能を有する炭塗料はない。
【参考文献１】
特開平１０−２５１６２０
【参考文献２】
特開２００６−０２２１４４
【参考文献３】
特願２００２−０７４５６０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  従来、静電気を除去するためには、導電性のもので電子の流れをつくって電荷を移動させることが常識であり、生産機械での静電気防止材には導電性カーボンやカーボン繊維を使ってアースに落とすのが一般的であった。【０００７】  しかし、大きな電位を有する静電気は除去できるが、常時発生する数千ボルト以下の電位のものを完全に除去することは不可能であった。【０００８】  このように静電気を効果的に吸収するものは見つかっていないために、常時静電気が発生するような場所では、従来の静電気防除材での目立った効果はなく、現状では加湿をして静電気防除するのが最も効果的であるが、紙などの湿気を嫌うものの生産には適正でなく適切に防除する方法がなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  発明者は静電気防止炭剤を塗工して、炭層を設けた樹脂板のマウスパッドを使用していると、静電気が生じない面白い作用を、炭成形物開発の過程で発見した。【００１０】  そこで、炭の静電気に関わる作用を調査するため、静電気発生装置を製作した後、一般的である絶縁炭粉と、これに導電性カーボンを１５パーセント重量加えて導電性にしたものと、銅粉を加えた３種類の静電気防止炭剤を得て、被塗工シート中の片面の一部に塗工して炭層を得、静電気と炭との関係を試験した。【００１１】  絶縁炭粉に銅粉を混合した静電気防止炭剤は乾燥過程で銅粉が底部に沈殿して被塗工シート周辺に集まり、導電シートに静電気防止炭剤を塗工するのと似た構造になる。【００１２】  被塗工シートには、ポリエチレン製１ｍｍ厚み、ポリプロピレン製１ｍｍ厚み、ブリキ製１ｍｍ厚みを使用した。【００１３】  静電気は天候によって大きな差があり、場所によっても大きなばらつきがあり、瞬時で大きく電位が変化するため、制御が困難であることが、試験を経て解かった。【００１４】  試験結果は別紙に添付しているが、導電性物が静電気を防除するという従来からの定説通りに、ポリエチレンシートやポリプロピレンシートの内側に導電性のブリキ板を張ると、ブリキ部、ブリキ部外も十分の一以下に電位が低下した。しかし、障害を起こす電位が残り、導電性を利用するだけでは静電気を防除することは困難である。【００１５】  ポリエチレンシートやポリプロピレンシートの内側に静電気防止炭剤を塗工して炭層を得ると、炭層部の電位は百分の一以下に低下し、炭層部外でも三十分の一以下に低下し、障害を起こす電位にならないため最適な静電気防除方法である。【００１６】  静電気防止炭剤にカーボンを加えて導電性を与えると、更に低下し炭層部外でも八十分の一以下に低下する。【００１７】  ブリキ板の内側に炭塗工液を塗工すると、特に炭層部外の電位が百分の一以下に低下する傾向が伺える。【００１８】  アースをしても数値の変化はなく、アース効果は認められない。【００１９】  １．４ｋｖや５ｋｖの静電気電位の違いに関わらず炭層を設けると０．０６ｋｖ以内の電位範囲に収まる。【００２０】  このような結果から、炭層を設けると電位に関係なく、著しく大きな静電気防除作用があることが判明した。【００２１】  シートや炭層に導電性を与えると更に電位の低下が認められたが、大きな効果でなく、導電性の有無に関わらず炭層が著しい静電気防除作用を有することが解かった。【００２２】  片面に炭層があれば表裏共にほぼ同じ静電気電位である。【００２３】  本試験では炭粉に導電性を持たせるために、導電カーボンを混入したが、高温焼結して導電性にした炭を使用すれば導電カーボンは不要である。【００２４】  消石灰でも試験したが、石灰層を形成したものはブリキを張った場合と似た電位の低下であり、炭粉に比べると性能は大きく劣る。【００２５】  木炭にはナノメートルレベルの微細孔が多く在り、消石灰にはナノメートルレベルの微細孔が少ないため、木炭と消石灰の静電気吸収力の違いは細孔の違いによるものと考えられる。【００２６】  このような試験結果から静電気は微細孔によって吸収されて電荷が消える性質があり、微細孔を多く有する木炭や竹炭や活性炭の多孔質物質が静電気防除作用に優れていることが推測される。【００２７】  また、導電炭層や導電シートでは、炭粉層での電荷の移動が円滑に行われるようになり、場所によっての電位のばらつきが少なくなると共に周辺電位も小さくなると考えられる。【００２８】  生産工程や流通で問題になるのは生産工程中、静電気によって商品の一部が接着して流れが乱されることであり、物流過程で精密電子部品が静電気によって破壊することである。【００２９】  生産工程での静電気を防止するためには、発生場所周辺に静電気防止炭剤を塗工するか、静電気防止炭シートを張れば速やかに解決できる。【００３０】  請求項１では０．０３〜０．５ｍｍ粒の炭粉と、エチレン酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤と、水を１０：５〜１５：０〜１０の比率で混合して静電気防除炭剤を得たことが特徴であり、固形分中の炭比率が７０パーセント以上の炭層を得ることができ、静電気を防除するのが特徴であり、耐水性であることが特徴である。【００３１】  静電気防止炭剤に使用するエチレン酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤は酢酸ビニル樹脂接着剤と異なり乾燥後は耐水性になり、柔軟性に優れていて、あらゆる材質のものに接着ができる。粘度がなくサラサラしているため細孔を塞ぎにくい性質であり、静電気の吸収を妨げない。【００３２】  静電気防止炭剤による炭層は耐水性と優れた柔軟性があり、紙、布、不織布、樹脂フイルムなどに塗工しても柔軟性が変わらないため、シートに塗工するのに適している。【００３３】  更に金属や樹脂やガラスなどほぼ全ての材料に塗工できることも特徴であり、耐水性があるため屋外での使用にも汚れない優れた性質を有している。【００３４】  最も好ましい炭層の炭含有比率は７３％であるため、炭の性質が保持されている。【００３５】  生産機械に使用するためには耐久性を得る必要があるため、炭層が裏になるように張れば耐久性があってすべりもよい。【００３６】  請求項２は請求項１の静電気防止炭剤を紙、不織布、布、合成樹脂、金属からなるシートに０．０１〜０．５ｍｍ範囲で塗工して炭層を得たものであり、炭の性質を有し柔軟性があるシートであり、炭層部や周辺部の静電気防除作用が著しく大きいことが特徴である。【００３７】  請求項３は請求項１の静電気防止炭剤を、合成樹脂性パイプや鉄管または機械または容器に塗工して、特に粉体や液体に関する静電気を防除することが特徴である。【００３８】管に施す塗工は、内側でも外側でも同様の静電気防止効果を持つ。【００３９】  また、炭の含有比率が大きなことを利用して、パイプ内部に塗工して水質浄化や空気浄化ができる。【００４０】  更に炭は紫外線などを吸収して劣化しないので、屋外での長期間の使用に耐える。【００４１】  静電気防除炭シートの効果を試すために、紙加工機の工程中で紙が接着して困っている静電気発生部の周辺鉄面に張って試験したところ、紙の接着が皆無となり、接着した紙を外すための人員が不要になったため人員削減ができ、生産性は５割向上した。更に従来は霧を噴霧して加湿していたが、噴霧を止めても紙の接着は起きない。【００４２】  このように、静電気防止炭剤を塗布した面や静電気防止炭シートを張った面の静電気は微小であり静電気障害は起きない。【００４３】  本発明は、木炭、竹炭、活性炭などの多孔質性を利用して静電気を吸収することが特徴であり、制御が困難であった静電気障害を防止する。
【発明の効果】
【００４４】  非常にコストが安く、従来の静電気防止材では不可能であった、静電気障害のない面を得ることができる画期的なものである。
【実施例１】
【００４５】  ０．０３ｍｍ粒の木炭粉と導電性カーボンとエチレン酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤と水を４．２：０．８：４：４の比率で混合して導電性の静電気防止炭剤を得る。ポリエチレン製のシート基材に０．１ｍｍの厚みに均一に塗工して炭層を設けた静電気防止炭シート。
【実施例２】
【００４６】  ０．２ｍｍ粒の高温炭化竹炭粉とエチレン酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤と水を５：４：５の比率で混合して静電気防止炭剤を得、導電不織布に０．１５ｍｍ厚みに塗工し、その上を両面テープで覆って圧迫し炭粉層を挟むように接着させた静電気防止炭シート。このとき炭粉は固形分の約７２％である。
【実施例３】
【００４７】  ０．２ｍｍ粒の活性炭粉とエチレン酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤と水を５：５：３の比率で混合して静電気防止炭剤を得、塩化ビニルパイプに０．２ｍｍ厚みに塗工する。
【産業上の利用可能性】
【００４８】  炭の比率が大きいため遠赤外線効果を得ることや水質浄化、空気浄化が安いコストで実施できる。【００４９】  炭は紫外線を吸収するため、炭層内部のものは紫外線によって劣化しない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】は実施例１の静電気防止炭シートの断面図である。
【図２】は実施例３の静電気防止炭剤を塗工して得た、炭層を有する塩化ビニルパイプの断面図である。
【符号の説明】
【００５１】  １．炭層
２．シート基材
３．塩化ビニルパイプ
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2009238716.tif 000005
【図２】
2009238716.tif 000006