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技術 アルカリ性帯電防止剤

出願人 米原隆米原勉米原比呂
発明者 米原隆米原勉米原比呂
出願日 2006年11月1日 (14年0ヶ月経過) 出願番号 2006-298177
公開日 2008年5月22日 (12年6ヶ月経過) 公開番号 2008-115232
状態 未査定
技術分野 帯電防止物質
主要キーワード 電磁的障害 静電気エネルギー サンプル材 金属加工品 アルカリ性分 汚れ物 アルファオレフィンスルホン酸ナトリウム ボビン巻き
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2008年5月22日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

課題

帯電防止剤を塗布すると同時に被処理面を洗浄して汚れをとりながら帯電防止膜を形成でき、これにより均一な塗膜が形成され、長期に渡って、帯電防止機能を保持できるアルカリ性帯電防止剤を提供する。

解決手段

カチオン系界面活性剤から成る帯電防止剤に、洗浄作用のある非イオン系界面活性剤及びビルダーを添加した。また、アニオン系、ノニオン系、又は両性系の各界面活性剤から成る帯電防止剤に、洗浄作用のある陰イオン系又は非イオン系界面活性剤、及びビルダーを添加した。

概要

背景

従来、プラスチックフィルムシートなどの高分子材料成型品じゅうたんカーペットその他の床材ガラス窓ガラス)、半導体などは、電気抵抗率が高く、摩擦等により容易に帯電する。これにより、ホコリ等が付着して機能を低下させたり、価値を低下させるなどの弊害を招いている。

これらの状況を防ぐために、前記成型品等には帯電防止処理を行っており、この様な帯電防止剤として、例えば、ポリアミン化合物中のアミノ基にアルキレンオキサイドが付加してなるポリアミンポリアルコキシレート化合物を含有してなるものなどがある。
特開2002−363545

概要

帯電防止剤を塗布すると同時に被処理面を洗浄して汚れをとりながら帯電防止膜を形成でき、これにより均一な塗膜が形成され、長期に渡って、帯電防止機能を保持できるアルカリ性帯電防止剤を提供する。カチオン系界面活性剤から成る帯電防止剤に、洗浄作用のある非イオン系界面活性剤及びビルダーを添加した。また、アニオン系、ノニオン系、又は両性系の各界面活性剤から成る帯電防止剤に、洗浄作用のある陰イオン系又は非イオン系界面活性剤、及びビルダーを添加した。 なし

目的

そこで、この発明は、これらの従来技術に鑑み、帯電防止剤を塗布すると同時に被処理面を洗浄して汚れをとりながら帯電防止膜を形成でき、これにより均一な塗膜が形成され、長期に渡って、帯電防止機能を保持できるアルカリ性帯電防止剤を提供するものである。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

請求項2

アニオン系、ノニオン系、又は両性系の各界面活性剤から成る帯電防止剤に、洗浄作用のある陰イオン系又は非イオン系界面活性剤、及びビルダーを添加したことを特徴としたアルカリ性帯電防止剤。

請求項3

前記洗浄作用のある非イオン系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテルポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルソルビタン脂肪酸エステル、又はアミンオキサイドを単独又は複数組み合わせて使用したことを特徴とした、前記請求項1又は2の何れかに記載のアルカリ性帯電防止剤。

請求項4

前記洗浄作用のある陰イオン系界面活性剤としては、脂肪酸ナトリウム直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムアルキルエーテル硫酸エステルナトリウムアルキル硫酸エステルナトリウム、アルファオレフィンスルホン酸ナトリウム、又はアルカンスルホン酸ナトリウムを単独又は複数組み合わせて使用したことを特徴とした、前記請求項2に記載のアルカリ性帯電防止剤。

請求項5

前記ビルダーとしては、ゼオライト炭酸ナトリウム重炭酸ナトリウム酢酸アンモニウム酢酸ナトリウムオルトケイ酸ソーダメタ型ケイ酸ソーダポリエチレングリコールポリアクリル酸ナトリウム、又はアルコール類を単独又は複数組み合わせて使用したことを特徴とした、前記請求項1又は2の何れかに記載のアルカリ性帯電防止剤。

技術分野

0001

この発明は、長期に渡って、安定した帯電防止機能を有する、アルカリ性帯電防止剤に関するものである。

背景技術

0002

従来、プラスチックフィルムシートなどの高分子材料成型品じゅうたんカーペットその他の床材ガラス窓ガラス)、半導体などは、電気抵抗率が高く、摩擦等により容易に帯電する。これにより、ホコリ等が付着して機能を低下させたり、価値を低下させるなどの弊害を招いている。

0003

これらの状況を防ぐために、前記成型品等には帯電防止処理を行っており、この様な帯電防止剤として、例えば、ポリアミン化合物中のアミノ基にアルキレンオキサイドが付加してなるポリアミンポリアルコキシレート化合物を含有してなるものなどがある。
特開2002−363545

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、これら従来の帯電防止剤では、塗布面に油や他の成分による汚れが少しでも残った状態で塗布すると均一な帯電防止膜が形成できず、安定した帯電防止機能が長期間に渡って維持できない。そのため、まず、塗布面を洗浄剤によって洗浄し、その後、帯電防止剤を塗布するというのが通常の方法であった。

0005

また、一方、従来の界面活性剤から成る洗浄剤は、洗浄が進み汚れの基質との接触角が小さくなると、界面活性剤が汚れを包み込めなくなる、いわゆるローリングアップ現象を起こし、洗い残しが生じてしまう。このため、被処理面を一旦、洗浄しても、汚れが完全に除去できず、その上から帯電防止剤を塗布してしまい、効果があがらないのが現状である。

0006

そこで、この発明は、これらの従来技術に鑑み、帯電防止剤を塗布すると同時に被処理面を洗浄して汚れをとりながら帯電防止膜を形成でき、これにより均一な塗膜が形成され、長期に渡って、帯電防止機能を保持できるアルカリ性帯電防止剤を提供するものである。

課題を解決するための手段

0007

請求項1の発明は、カチオン系界面活性剤から成る帯電防止剤に、洗浄作用のある非イオン系界面活性剤及びビルダーを添加したアルカリ性帯電防止剤とした。

0008

請求項2の発明は、アニオン系、ノニオン系、又は両性系の各界面活性剤から成る帯電防止剤に、洗浄作用のある陰イオン系又は非イオン系界面活性剤、及びビルダーを添加したアルカリ性帯電防止剤とした。

0009

請求項3の発明は、前記洗浄作用のある非イオン系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテルポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルソルビタン脂肪酸エステル、又はアミンオキサイドを単独又は複数組み合わせて使用した前記請求項1又は2の何れかに記載のアルカリ性帯電防止剤とした。

0010

請求項4の発明は、前記洗浄作用のある陰イオン系界面活性剤としては、脂肪酸ナトリウム直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムアルキルエーテル硫酸エステルナトリウムアルキル硫酸エステルナトリウム、アルファオレフィンスルホン酸ナトリウム、又はアルカンスルホン酸ナトリウムを単独又は複数組み合わせて使用した前記請求項2に記載のアルカリ性帯電防止剤とした。

0011

請求項5の発明は、前記ビルダーとしては、ゼオライト炭酸ナトリウム重炭酸ナトリウム酢酸アンモニウム酢酸ナトリウムオルトケイ酸ソーダメタ型ケイ酸ソーダポリエチレングリコールポリアクリル酸ナトリウム、又はアルコール類を単独又は複数組み合わせて使用した前記請求項1又は2の何れかに記載のアルカリ性帯電防止剤とした。

発明の効果

0012

請求項1〜5の各発明によれば、帯電防止剤液中のpHを8〜14、好ましくはpH10〜12のアルカリ性に保つことにより、洗浄力飛躍的に高め、同時に、洗浄表面に帯電防止剤から成る分子的保護膜を均一に形成することにより、ローリングアップ現象による再付着を防止すると共に、被処理面の静電気の発生を防ぐことが出来る。

発明を実施するための最良の形態

0013

この発明におけるアルカリ性帯電防止剤は、カチオン系界面活性剤から成る帯電防止剤に、洗浄作用のある非イオン系界面活性剤及びビルダーを添加した。また、アニオン系、ノニオン系、又は両性系の各界面活性剤から成る帯電防止剤に、洗浄作用のある陰イオン系又は非イオン系界面活性剤、及びビルダーを添加した。

0014

このアルカリ性帯電防止剤を形成する界面活性剤としては、アニオン系、カチオン系、両性、ノニオン系のものがある。アニオン系のものとしては、アルキル硫酸エステル、アルキルアリールスルホン酸アルキルりんエステルなどがあり、カチオン系のものとしては、第4アンモニウム塩イミダゾリンなどがあり、両性のものとしては、ベタイン系のものがあり、ノニオン系のものとしては、ソルビタン型、エーテル型エステル型アミン型又はアミド型のものなどがある。

0015

このアルカリ性帯電防止剤は、洗浄作用のある非イオン系界面活性剤又は陰イオン系界面活性剤とビルダーを添加しているため、被処理面を洗浄すると同時に帯電防止膜を形成する。また、アルカリ性のためにイオン電導性が高まり、一般的に表面張力を弱くすることが出来るのでコーティングがし易くなり、均一な帯電防止膜が形成され、帯電防止効果を高めることが出来る。この様に、アルカリ性としたことで相乗効果を奏する。

0016

これらの成分比は、洗浄剤系が5〜20%、帯電防止剤系が0.5〜10%で他は水分(70〜94%)である。また、このアルカリ性帯電防止剤のイオン電導性を高めるために、イオン電導剤を加えてもよい。さらに、このアルカリ性帯電防止剤の造膜性を高めるために、当該アルカリ性帯電防止剤に表面張力を30dyn以下にする界面活性剤を添加してもよい。

0017

前記洗浄作用のある非イオン系界面活性剤としては、高級アルコール系ではポリオキシエチレンアルキルエーテル、アルキルフェノール系ではポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、脂肪酸系ではソルビタン脂肪酸エステル、アミン系ではアミンオキサイドを単独又は複数組み合わせて使用する。

0018

前記洗浄作用のある陰イオン系界面活性剤としては、脂肪酸系では脂肪酸ナトリウム(純石けん分)、直鎖アルキルベンゼン系では直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム(LAS)、高級アルコール系ではアルキルエーテル硫酸エステルナトリウム(AES)、アルキル硫酸エステルナトリウム(AS)、アルファオレフィン系ではアルファオレフィンスルホン酸ナトリウム(AOS)、ノルマルパラフィン系ではアルカンスルホン酸ナトリウム(SAS)を単独又は複数組み合わせて使用する。

0019

前記ビルダーとしては、ゼオライト、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、酢酸アンモニウム、酢酸ナトリウム、オルト型ケイ酸ソーダ、メタ型ケイ酸ソーダ、ポリエチレングリコール、ポリアクリル酸ナトリウム、又はエチルアルコール、IPA等のアルコール類を単独又は複数組み合わせて使用する。

0020

前記ゼオライト(微粉末)は、硬水軟化作用を期待して使用し、これを液中に分散させることにより、界面活性剤や油汚れに効果を高める有機系溶剤水溶性)、エチレングリコールモノブチルエーテル(陰イオン系界面活性剤)他、アルコールを添加した水溶液とする。前記炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、酢酸アンモニウム、酢酸ナトリウム、また、オルト型ケイ酸ソーダ、メタ型ケイ酸ソーダはアルカリ緩衝作用を期待して使用し、1.0〜3.0%添加すれば、pH14まで高めることが出来る。苛性ソーダ(NaOH)、苛性カリ(KOH)のような強力なアルカリ性よりは、前記のケイ酸ソーダは、皮膚、純毛革製品シルク等の動物性質のものにも使用できる利点がある。

0021

また、前記ポリエチレングリコール、ポリアクリル酸ナトリウムは再汚染防止作用を期待して使用し、さらに、ポリエチレングリコール、ポリアクリル酸ナトリウムは合成繊維における浸透性を促進させる。

0022

また、この発明の帯電防止剤には、添加剤を使用することも出来る。添加剤としては、プロテアーゼリパーゼアミラーゼ等の酵素、また、セルラーゼ等の酵素、漂白剤蛍光剤等がある。ここで、プロテアーゼ、リパーゼ、アミラーゼ等の酵素は、汚れの分解・細分化させるためのもので、セルラーゼ等の酵素は、綿単繊維内部の汚れの除去のためで、漂白剤は着色汚れ漂白のためで、蛍光剤は、白度の維持するためである。

0023

次に、この発明の実施例1を説明する。
帯電防止剤(A液) 混合比(g/2リットル中)
ポリエチレングリコール1.5〜 5g (2.9)
ポリオキシエチレンラウリルエーテル8 〜12 (9.0)
ポリエチレンアルキルアミン1.0〜 6.0(3.2)
ポリエチレントリデシルエーテル 2.0〜 5 (3.6)
純水 残 余
合 計 1,000g

0024

洗浄成分(B液)
メタ型ケイ酸ソーダ0.1〜 1.0(0.3)
エチレングリコールモノブチルエーテル3.0〜 6.0(4.0)
陰イオン系界面活性剤0.8〜 1.5(1.0)
ノニオン界面活性剤0.5〜 1.3(0.8)
ビルダー0 〜 4.0(3.5)
アルコール0.8〜 1.5(1.0)
純水 残 余
合 計 1,000g
A液+B液= 2,000g

0025

A液とB液は別々に調合し、出荷直前に1対1で混合する。このA液とB液を混合したC液を原液とする。このC液は、使用する目的に合わせ、5〜50倍に水で希釈して使用する。

0026

B液の洗浄力は単体で使用する時と異なり、洗浄が進行する中でA液の分子膜形成力が強いため被処理物の表面に帯電防止効果のある膜を形成し、B液の洗浄力を飛躍的に高める相乗効果を発揮する。この形成された薄膜は被処理物の表面を保護すると共に分離除去された汚れ物の再付着を防止するため、従来の洗浄法と大きく異なる。

0027

また、被処理物表面より分離された汚れ物同士は、凝集集合を繰り返して大きくなるので、フィルター効果が高く、本液の付着量が少なく、従来の洗浄のように汚れ物(油)の全表面を包むように囲むことにより、液中に分散するのと異なり、単に、汚れ物を剥離するだけなので、凝固集合した汚れ物に付着せず、濾過再使用可能である。濾過物固形分として、フィルター一緒に処分可能であり、本液は、再使用可能である。

0028

また、汚れ物の中に油脂分がある場合、本液のアルカリ性分によって、当該油脂分が脂肪酸塩となり、洗浄剤の働きが生じ、洗浄力が高まる。さらに、本液のC液を塗布すると被処理面にクリーンな帯電防止膜が形成され、被処理面から汚れ分が分離されているので、当該帯電防止膜上を水で洗浄することにより、簡単に、より清潔な帯電防止膜を得ることが出来る。またさらに、強力に洗浄することにより、当該被処理面の帯電防止膜も取れ、極めてクリーンな面となる。これは、被処理面の洗浄が完全となり、帯電防止膜を必要としない対象物の場合の洗浄に使用出来る。

0029

前記では、A液とB液を1対1で混合しているが、洗浄力を大きくしたい場合、B液の割合を2とし、又は、帯電防止機能を大きくしたい場合はA液の割合を2とする。これらのA液とB液を混合したC液は、全体のおよそ0.2〜20%の割合で使用し、プラスチックなどの高分子材料の成型品の帯電防止だけではなく、じゅうたん、石材衣類、壁紙(クロス)、床材にも使用することが出来る。また、アルミ製やステンレス製等の金属加工品を使用した輸送手段である自動車飛行機列車高速交通手段等に、この実施例の帯電防止剤を使用した場合、さらに、防錆効果が期待できる。

0030

帯電防止膜を作る上で、塗布面が均一な、汚れのないものであれば当該帯電防止剤は均一に付き易い。油や汚れがあると、これらのものが取り切れず、塗布する帯電防止剤に塗布むらが出来る。そのため、均一な耐久性のある膜を作るには、洗浄力のある帯電防止剤を用いることによって形成される。そのため経時変化の少ない帯電防止膜が得られる。

0031

続いて、この発明の帯電防止剤と従来の帯電防止剤の電気的特徴テストした。テストに当たっては、PPシートポリプロピレン樹脂)のシート加工ボビン巻き)のものをカットして、140mm×200mm×0.5mmの大きさのサンプル材10枚を用意した。そして、各5枚に前記実施例1のC液と前記従来の帯電防止剤の3%水溶液をバーコード#4で塗布し、60℃で10分間乾燥後、室内で30分放置し、高抵抗計で夫々測定した。

0032

各サンプル材は図1、2のように各シートの夫々12箇所(各箇所相互に均一距離)で表面抵抗値を測定して、その結果を図3、4に夫々折れ線グラフで示した。これらの折れ線グラフでは、縦軸は表面抵抗値を示し、横軸は前記12箇所のポイント(左から1〜12ポイントを示す)としている。これらの折れ線グラフによれば、この実施例1のC液を塗布したものは、図3に示すように、表面抵抗値が109Ωオーダーで安定した折れ線グラフとなっており、アルカリ性による洗浄効果があるため、汚れの影響は極めて少なく、表面抵抗値のバラツキも少なく、高精度な抵抗値となっているので、ESDによる電磁的障害(7V以下)を防止出来るレベルとなっている。この実施例の帯電防止剤の場合、静電気エネルギージュール熱に変換されており、安定した帯電防止効果を示している。

0033

これに対して、図4に示すのは、従来の帯電防止剤における静電気特性であり、従来の帯電防止剤を塗布したサンプル材は、表面抵抗値が109Ω〜1011Ωとバラツキがあり、不安定な部分は汚れによるものと思われる。よって、一部にホコリが付着したものもあるため、実用的には塗布量を30%増量で処理している。
これらの結果、この実施例の帯電防止剤を塗布したものの方が、従来の帯電防止剤よりも優れていることが分かる。

図面の簡単な説明

0034

この発明の実施例の帯電防止剤を塗布したサンプル材の12箇所の表面抵抗値を示す表面図である。
従来の帯電防止剤を塗布したサンプル材の12箇所の表面抵抗値を示す表面図である。
図1における各箇所の表面抵抗値を示す折れ線グラフである。
図2における各箇所の表面抵抗値を示す折れ線グラフである。

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