JP2003225961A

JP2003225961A - 導電性除電布

Info

Publication number: JP2003225961A
Application number: JP2002024475A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yonehara; 米原　　隆
Original assignee: TOKYO COPAL KAGAKU KK
Current assignee: TOKYO COPAL KAGAKU KK
Priority date: 2002-01-31
Filing date: 2002-01-31
Publication date: 2003-08-12

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の導電性繊維や導電性布に更に、イオン伝
導剤を加えて、大きな容量の電荷を流すことができ、こ
れにより除電効果の高い導電性除電布を提供する。【解決手段】不織布１の一側面又は両側面に、電子伝導
剤とイオン伝導剤と造膜剤とを含む溶液又は溶剤を塗布
した第１導電層２を塗布し、この第１導電層２の上に、
帯電防止剤とイオン伝導剤と造膜剤と界面活性剤を含
む、又はこれらに界面活性剤を加えた溶液又は溶剤から
成る第２導電層３を塗布したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、不織布、又は織
布から成る布に導電性を付与し、電荷の移動と無声放電
によって電位を降下させ、また電荷の移動によるジュー
ル熱への変換によって電位を降下させ、又は、これらの
組み合わせによって低レベルの電位まで除電が可能な導
電性除電布に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、カーボン繊維とかアルカリ繊維に
金属イオンを固定した導電性繊維がある。また、不織
布、又は織布の上に帯電防止剤から成る層を設けた、導
電性布がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記カ
ーボン繊維は折れ易い欠点があり、用途によっては使用
出来ない場合がある。また、アクリル繊維に銅イオンを
固定したものは、コストが高くなり、また、銅イオンの
ため酸とかアルカリに弱く、色が黒くなり、多用途への
適用が不可能である。さらに、帯電防止剤の層を設けた
ものは、他物と接触すると、帯電防止剤が他物に移行し
やすく、使用により効果が落ちてくる。また、従来のこ
れらの導電性繊維や導電性布は、大きな電気量が処理で
きず、３００Ｖ前後が限界であった。

【０００４】そこで、この発明は、従来の導電性繊維や
導電性布に更に、イオン伝導剤を加えて、大きな容量の
電荷を流すことができ、これにより除電効果の高い導電
性除電布を提供し、上記課題を解決するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、不織
布、又は織布から成る布の一側面に、電子伝導剤とイオ
ン伝導剤と造膜剤とを含む溶液又は溶剤を塗布した第１
層を設けた、導電性除電布とした。上記不織布の１例と
しては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステ
ル、アルリル、ナイロン、レーヨン、セルロース等の高
分子繊維の単体又は、複合体（混紡）で径１〜１００μ
のものであって、これらの数十ミリからエンドレスの繊
維を絡ませて１０μ〜数百μの厚さの布状にしたもので
ある。また、これ以上厚いものはフェルト状となる。こ
の繊維の中に予め導電処理した導電繊維を混合する場合
もある。上記電子伝導剤としては、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｚｎ、
Ｃｕ、Ａｌ、Ｃａ等の種々の形状の金属並びにその酸化
物、又はグラファイト型カーボン微粒子等が挙げられ
る。また、イオン伝導剤としては、不飽和ポリエステル
オリゴマーとＬｉイオン又はＮａイオンの複合体等が挙
げられる。また、造膜剤としては、セルロース系造膜
剤、パーフルオロポリエーテル、コラーゲン、キチンキ
トサン等が挙げられる。また、この発明の上記塗布に
は、ブラシやはけによる塗布、ミストの噴霧による塗
布、さらには浸漬による塗布も含むものである。

【０００６】また、請求項２の発明は、不織布、又は織
布から成る布の一側面に、帯電防止剤とイオン伝導剤と
造膜剤とを含む溶液又は溶剤を塗布した第２導電層を設
けた、導電性除電布とした。また、この第２導電層を、
帯電防止剤とイオン伝導剤と造膜剤に界面活性剤を添加
するばあいもあり、これを請求項３の発明とした。これ
らの請求項２又は３の発明における、帯電防止剤として
は、…等が挙げられる。また、上記界面活性剤は、上記
溶液又は溶剤の分散剤の目的で添加するものである。な
おイオン伝導剤は上記請求項１のものと同じである。

【０００７】また、請求項４の発明は、不織布、又は織
布から成る布の一側面又は両側面に、電子伝導剤とイオ
ン伝導剤とを含む溶液又は溶剤から成る第１導電層を塗
布する。この第１導電層は電気抵抗値が１０⁵Ω〜１０⁸
Ωとなるように調整し、この第１導電層の上に、帯電防
止剤とイオン伝導剤と造膜剤と界面活性剤を含む、又は
これらに界面活性剤を加えた溶液又は溶剤から成る第２
導電層を塗布し、この第２導電層は電気抵抗値が１０⁹
Ω〜１０¹⁰Ωと成るように調整した。この様に、第２導
電層は第１導電層より電気抵抗値を高くしてあり、電荷
を急激に流さないようにしている。これらの第１導電層
及び第２導電層から成る導電性除電布とした。また、請
求項５の発明は、不織布、又は織布から成る布の一側面
に、電子伝導剤とイオン伝導剤とを含む溶液又は溶剤か
ら成る第１導電層を塗布し、当該布の他の側面に、帯電
防止剤とイオン伝導剤と造膜剤と界面活性剤を含む、又
はこれらに界面活性剤を加えた溶液又は溶剤から成る第
２導電層を塗布した、導電性除電布とした。この場合の
第１導電層及び第２導電層の電気抵抗値は上記請求項４
項のものと同じである。

【０００８】さらに、請求項６の発明は、上記請求項
１、２、３、４、５のうちのいずれか記載の導電性除電
布において、上記導電性除電布の表面の一部又は全部を
間隔をあけて起毛させたものである。これらの起毛部が
搖動可能であり、電気力線を集約し、導電性基部との微
小放電（無声放電）を繰り返し可能にしている。

【０００９】パッシェンの経験則によると、空中におけ
る絶縁破壊は、〔（３０KV／１０ｍｍ）帯電圧と距離の
関係〕から、不織布上に針状電極の役目を果たす起毛部
の長さは、導電層の根元から１０ｍｍ以下の長さがあれ
ば実用上の帯電物の処理に十分である。不織布の起毛部
の糸は可撓性であり、導電層基底部の静電誘導による力
と会わせ剥離時に発生する静電気（電気力線）を集中し
つつ電荷の移動と放電によって電位を降下させることが
できる。このように単に放電によるエネルギー変換だけ
でなく電荷の移動によるジュール熱の変換による電位降
下はＩＣ半導体への電磁波の発生に伴う障害を防止し、
併せて従来の放電を主体とした除電布と異なり、低レベ
ルの電位まで除電が可能となった。導電性のみの場合は
３００Ｖ前後が限界であったが、この発明の除電布で
は、１０Ｖ以下におとすことが可能となった。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態例を図
に基づいて説明する。図１は、この発明の第１の実施の
形態例の断面図であり、高分子繊維の単体又は複合体
（混紡）で外径が１〜１００μのものであって、これら
の数十ミリからエンドレスの長さの繊維を絡ませて１０
μ〜数百μの厚さの布状にした不織布１の１側面に、上
記第１導電層２、又は、第２導電層３を設けたものであ
る。図２はこの発明の第２の実施の形態例の断面図であ
り、上記不織布１の１側面に、上記第１導電層２を設
け、更にこの第１導電層２の上に第２導電層３を設けた
ものである。この場合、第１導電層２は静電誘導的な働
きをして帯電物より発せられる電気力線を集中する。ま
た、第２導電層３は帯電防止剤を主体とした表層部での
ゆるやかな電導によりジュール熱化により電荷エネルギ
ーを消去する。

【００１１】表１は上記第１の実施の形態例と第２の実
施の形態例の除電能力などを表したものである。

【００１２】

【表１】

【００１３】図３はこの発明の第３の実施の形態例の断
面図であり、上記不織布１の１側面に、上記第１導電層
２を設け、上記不織布１の他側面に第２導電層３を設け
たものである。この実施の形態例の場合も上記第２の実
施の形態例とほぼ同様な除電作用をする。図４はこの発
明の第４の実施の形態例の断面図であり、この実施の形
態例では、上記第３の実施の形態例の除電布の、第１導
電層２の表面に多数の起毛部４を、間隔をあけて設けた
ものである。この実施の形態例の場合、上記第３の実施
の形態例の作用に加え、多数の各起毛部４に多数の電荷
が集まり、無声放電が行われる。図５はこの発明の第５
の実施の形態例の断面図であり、この実施の形態例で
は、上記第２の実施の形態例の除電布の、第２導電層３
の表面に多数の起毛部４を、間隔をあけて設けたもので
ある。この実施の形態例の場合、上記第２の実施の形態
例の作用に加え、多数の各起毛部４に多数の電荷が集ま
り、無声放電が行われる。

【００１４】図６はこの発明の第６の実施の形態例の断
面図であり、上記二枚の不織布１の間、及び外側面に第
１導電層２又は第２導電層３を設けたものである。図７
乃至図９は、上記不織布１の上面に第１導電層２又は第
２導電層３を設けた上記第１の実施の形態例の除電布５
の、表面に多数の起毛部４を間隔をあけて設ける一方法
を示すものである。この場合、図８に示すように、表面
に断面山形の多数の突条部６ａを有する型ロール６の上
に上記除電布５を載せて通過させ、この型ロール６上の
除電布５を円形のカッター７で断続的に押し、図９に示
すように、除電布５を断続的にカットし、上記カッター
７の刃７ａが引き上がる際に、繊維を引っ掛けるため、
起毛部４が出来上がる。

【００１５】図１０及び図１１は上記起毛部４の起毛の
大きさや、各起毛部４の間隔を示し、各起毛の繊維の外
径は１〜１００μであり、一つの起毛部４の外径Ａは、
図１０に示すように０．５〜２０ｍｍであり、その起毛
の高さＢは０．５〜１０ｍｍである。また各起毛部４の
間隔距離Ｘは、図１１に示すように、１．５〜３０ｍｍ
である。また、図１２及び１３は上記第４及び第５の実
施の形態例の除電布の平面図を示し、図１２のものは、
起毛部４が畝状に並んでおり、図１３のものは各起毛部
４が円形に構成されて、これが間隔をあけて多数設けら
れている。

【００１６】この発明の除電布は以下の用途に適用で
き、作用効果を発するものである。１．カバー、敷物（机、棚、床、台）、容器帯電物をこの発明の除電布の上に置くだけで静電気は消
去される。塵埃を引き寄せず、拭いても表面に引き傷を
作らない。２．白衣、作業衣、帽子、マスク作業中の人体帯電を３００Ｖ以下に抑え、人体帯電（３
０００〜６０００Ｖ）による機品金属への放電による電
磁障害を防止する。また、人体からの発塵を抑え、クリ
ーンルームへの出入りを安全にする。３．ワイパー被対象物上の塵埃を拭き取る時にその摩擦による帯電を
防止できるので拭き取り面に静電気は発生しない。従っ
て、塵埃の再付着を防止できる。なお、埃付着は、被処
理物の帯電量に比例した量が付着しており、それを拭き
取る摩擦によって隠れていた静電気と再発生量によって
帯電量は増加し、ワイパーにその除電能力がないと、塵
埃の完全な除去は不可能である。４．部屋を仕切るカーテン、ノレン等これらにこの発明の除電布を使用し、その空間を包むこ
とにより、その内部空間は電荷量の少ない空間となる。５．フィルター、フィルターカバー、又はマスククリー度が高まるにつれてフィルターの精密さが高まる
ためにそこを通過するエアーは摩擦により帯電するので
その空間は電荷が増大する（通過した微粒子が帯電す
る）。このフィルター通過出口側表面に、この発明の除
電布を用いて除電機能を付加することにより通過粒子は
帯電量が小さくなるため、器物への付着が少なく、床方
向に流れる。また、フィルター出口前方にエアーが通り
やすい網目状の薄い除電性不織布を張ることも効果的で
ある。６．寝具用シーツ、枕カバー、布団これらの表面にこの発明の不織布を使用することにより
人体帯電量を減少させ、ストレス解消効果が期待でき
る。７．その他パソコン、コンピューター、計器のカバー、ディバイス
の保管箱等に使用すれば、移送中に除電し、使用時のト
ラブルを解消できる。また、プラスッチク成形品の除電
による塵埃付着の防止（傷の発生を防ぐ効果大）、自動
車の内装に使用し、人体帯電による火花放電ショックを
防止する。また、内装表面へのタバコの煙汚れ防止等の
効果がある。

【００１７】

【発明の効果】請求項１乃至３の発明によれば、第１導
電層又は第２導電層には電子伝導剤又は帯電防止剤に加
え、それぞれイオン伝導剤を含有させているため、従来
の電子伝導剤又は帯電防止剤のみを含有させたものと異
なり、帯電物がプラスの電荷を有している場合でも、マ
イナスの電荷を有している場合でも、どちらでも対応し
て大きな容量の電荷を流すことができる。特に大きな容
量の場合、プラスの電荷が多く、このプラスの電荷を流
すことができる。従って、大容量の帯電でも容易に除電
できる効果を有している。

【００１８】また、請求項４及び５の発明によれば、上
記請求項１乃至３の発明の効果に加え、電子伝導剤とイ
オン伝導剤から成る第１導電層は、静電誘導的な働きを
して帯電物より発せられる電気力線を集中し、また、第
２導電層は帯電防止剤を主体とした表層部でのゆるやか
な電導によりジュール熱化により電荷エネルギーを消去
する。従って、単に放電によるエネルギー変換だけでな
く電荷の移動によるジュール熱の変換による電位降下は
ＩＣ半導体への電磁波の発生に伴う障害を防止するもの
である。

【００１９】さらに、請求項６の発明は、上記請求項１
乃至３の発明の効果又は、請求項４及び５の発明の効果
に加え、除電布の一側面に間隔をあけて多数設けた各起
毛部が針状電極となって、これらの各起毛部に電荷が集
中し、無声放電により電荷が消去され、より除電能力が
高いものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態例の除電布の断面
図である。

【図２】この発明の第２の実施の形態例の除電布の断面
図である。

【図３】この発明の第３の実施の形態例の除電布の断面
図である。

【図４】この発明の第４の実施の形態例の除電布の断面
図である。

【図５】この発明の第５の実施の形態例の除電布の断面
図である。

【図６】この発明の第６の実施の形態例の除電布の断面
図である。

【図７】この発明の実施の形態例の不織布を起毛させる
説明図である。

【図８】この発明の実施の形態例の不織布の起毛方法を
示す説明図である。

【図９】この発明の実施の形態例の不織布の起毛方法を
示す拡大説明要図である。

【図１０】この発明の実施の形態例の不織布の起毛部の
起毛の大きさを示す拡大説明図である。

【図１１】この発明の実施の形態例の不織布の各起毛部
の間隔を示す拡大説明図である。

【図１２】この発明の実施の形態例の不織布の起毛状態
を示す平面図である。

【図１３】この発明の他の実施の形態例の不織布の起毛
状態を示す平面図である。

【符号の説明】

１不織布２第１導電層３第２導電層４起毛部５除電布６型ロール７カッター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4F100 AA17 AA18 AA19 AA25 AA28 AA30 AA37 AB09 AB10 AB17 AB18 AB21 AB22 AJ04 AJ05 AJ09 AK04 AK07 AK25 AK41 AK46 AK54 AR00B AR00C AS00B AS00C BA02 BA03 BA10A BA10C CA18B CA18C CA21B CA21C CA22B CA22C DG12A DG15A EH46B EH46C JG01B JG01C

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】不織布、又は織布から成る布の一側面
に、電子伝導剤とイオン伝導剤と造膜剤とを含む溶液又
は溶剤を塗布した第１導電層を設けたことを特徴とす
る、導電性除電布。
【請求項２】不織布、又は織布から成る布の一側面
に、帯電防止剤とイオン伝導剤と造膜剤とを含む溶液又
は溶剤を塗布した第２導電層を設けたことを特徴とす
る、導電性除電布。
【請求項３】不織布、又は織布から成る布の一側面
に、帯電防止剤とイオン伝導剤と造膜剤と界面活性剤と
を含む溶液又は溶剤を塗布した第２導電層を設けたこと
を特徴とする、導電性除電布。
【請求項４】不織布、又は織布から成る布の一側面又
は両側面に、電子伝導剤とイオン伝導剤とを含む溶液又
は溶剤から成る第１導電層を塗布し、この第１導電層の
上に、帯電防止剤とイオン伝導剤と造膜剤と界面活性剤
を含む、又はこれらに界面活性剤を加えた溶液又は溶剤
から成る第２導電層を塗布したことを特徴とする、導電
性除電布。
【請求項５】不織布、又は織布から成る布の一側面
に、電子伝導剤とイオン伝導剤とを含む溶液又は溶剤か
ら成る第１導電層を塗布し、当該布の他の側面に、帯電
防止剤とイオン伝導剤と造膜剤と界面活性剤を含む、又
はこれらに界面活性剤を加えた溶液又は溶剤から成る第
２導電層を塗布したことを特徴とする、導電性除電布。
【請求項６】上記導電性除電布の表面の一部又は全部
を起毛させたことを特徴とする、上記請求項１、２、
３、４、５のうちのいずれか記載の導電性除電布。