JPH0415318B2

JPH0415318B2 -

Info

Publication number: JPH0415318B2
Application number: JP60292818A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ooishi
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1985-12-27
Filing date: 1985-12-27
Publication date: 1992-03-17
Also published as: JPS62156395A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は電子部品、精密電機、フイルム、製
紙、繊維等の製造業、印刷業、運送業、レコード
などの包装用紙、あるいは電子写真複写紙に用い
られる静電気防止用の静電気中和紙に関するもの
である。

さらに、本発明は可燃性物質への引火による重
大災害発生への可能性を有する静電気を中和し、
労働安全上の問題を解決するために有用な静電気
中和紙に関するものである。

（従来の技術）静電気は、合成繊維やプラスチツクなどの不導
体ほど発生し易く、又帯電もし易いのでその帯電
量が或る限界に達ると静電気エネルギーを放出し
て、次の現象が起る。

電撃シヨツクによる二次災害、電子機器の絶
縁破壊。

チリ、ホコリの吸引、物体の吸着による品質
障害、作業性、生産障害。

火花放電による可燃性物体への着火、爆発。

前記したような静電気障害を防止するために
は、発生した静電気の帯電量を速かに小さくし、
物体に災害、障害につながる静電気エネルギーが
蓄積しないようにすることが必要である。

そして、具体的に静電気障害を防止し、制電性
を付与する方法としては、一時帯電防止剤を布帛表面に付着させる方法
（後加工法）。

吸水性のある物質で物体を皮膜する方法（加
湿法）。

金属線などを使い漏洩させ、アースする方
法。

などの方法が採用されてきた。しかし、これらの
方法はいずれも耐久性、ホコリ付着、制電性能の
点で要求が満されないものであつた。

（本発明が解決しようとする問題点）本発明の目的は、産業の各分野における静電気
による障害のために引起される故障、能率低下、
安全低下、火災、爆発、放電光と音による不快感
などを防ぐために極めて効果の大きい静電気中和
紙を提供するにある。

（問題点を解決するための手段）前記した本発明の目的は、炭素繊維の短繊維を
全体に対して３〜15重量％、合成繊維の短繊維を
全体に対して20〜70重量％含み、残部に木材パル
プとバインダーを含む混合物を湿式抄紙法で目付
50ｇ／m²以下に抄紙し、炭素繊維の突出を阻害す
るような加熱、加圧を行なわないで製造したもの
であつて、上記炭素繊維の短繊維が均一に分散
し、その先端が50本／cm²以上紙の表面に突出して
いるとともに、半減期が５秒以下、摩擦帯電圧が
40V以下であることを特徴とする静電気中和紙に
よつて達成することができる。

本発明になる静電気中和紙の特異な点は、前記
したように炭素繊維の短繊維、合成繊維の短繊維
および木材パルプの各特定量に配合し、しかも炭
素繊維の短繊維を紙表面に多数突出させ、これに
よつて半減期が５秒以下で、かつ摩擦帯電圧が
40V以下である静電気特性を付与したことであ
る。

すなわち、本発明は、炭素繊維の短繊維を紙表
面に多数突出しているため、該炭素繊維の先端か
らコロナ放電をして静電気を中和するものであ
る。

第１図は、本発明に係る静電気中和紙の静電気
中和機構を説明するための説明図である。

第１図において、１は本発明に係る静電気中和
紙であり、２は紙表面から突出した炭素繊維を示
す。また、３は帯電物である。いま帯電した物体
３が＋の電荷をもつているとすると、本発明の静
電気中和紙の中の炭素繊維にはこれと反対の−の
電荷が誘導される。すなわち、帯電物体３の静電
気エネルギーを利用してイオンを作る。本発明の
静電気中和紙に集められた−の電荷が離れて＋電
荷を帯電した部分に向つて移動してコロナ放電を
すると、＋と−の電荷が結合して中和し、静電気
が安全に除去されれるのである。実際にはこの現
象が瞬間的に連続に繰返されて静電気を除去する
のである。

本発明になる静電気中和紙においては、抄紙し
た炭素繊維の先端が50本／cm²以上紙の表面上に突
出しているものである。また、突出長は、紙表面
にすれすれに突出しておればよく、好ましくは
001〜1.0mm程度あれば充分である。

本発明においては、炭素繊維の短繊維含有量は
３〜15重量％とするものであるが、炭素繊維の短
繊維含有量が３重量％未満では目的とする静電気
特性が得られず、15重量％を越えると前記静電気
特性向上効果が飽和し、かつ製造コストが高くな
る。炭素繊維の短繊維含有量は５〜10重量％がよ
り好ましい。

本発明で用いる炭素繊維の短繊維の単繊維繊度
は１〜5d、繊維長は３〜６mmであることが好ま
しく、また捲縮を有していないものが好ましい。
なお、炭素繊維としては、静電気特性の点からア
クリロニトリル系重合体繊維から製造したものが
より好ましい。

本発明では合成繊維の短繊維含有量は20〜70重
量％とするものであり、40〜50重量％とするのが
より好ましい。合成繊維の短繊維含有量が20重量
％未満では得られる紙が硬く、かつ強度が低下
し、70重量％を越えると抄紙性が低下する。ま
た、合成繊維の短繊維はその単繊維繊度が１〜
5d、繊維長が３〜６mmで、捲縮を有していない
ものが好ましい。繊維長が６mmを越えるものや捲
縮を有しているものでは、繊維がからまつて分散
が悪くなり抄紙が不良となるので好ましくない。
また繊維長が３mm未満のものは紙の強度が低下す
るので好ましくない。なお、合成繊維としてはポ
リエステル繊維が好ましい。

本発明になる静電気中和紙は、炭素繊維の短繊
維を全体に対して３〜15重量％、合成繊維の短繊
維を全体に対して20〜70重量％含み、残部に木材
パルプとバインダーを含む混合物を、純粋な湿式
抄紙法によつて目付50ｇ／m²以下に抄紙し、炭素
繊維の短繊維を均一に分散させることによつて得
ることができる。すなわち、炭素繊維、合成繊維
の短繊維、木材パルプを水中に浮かせて、メツシ
ユコンベアの上に流し込み、脱水してローラ乾燥
することによつて得ることができる。この場合、
加熱、加圧は行なわないか、または行なつても炭
素繊維の突出を阻害するような加熱、加圧はしな
いようにすることが重要である。また、本発明は
紙の目付（坪量）を50ｇ／m²以下にするものであ
るが、このことにより、炭素繊維の先端が表面に
突出するチヤンスが多くなり（性能が良くなる）、
さらに、この紙の後の取扱い（テーピング、ラミ
ネート、ラベリングなど）が向上する。目付を50
ｇ／m²より厚くすると、炭素繊維の表面からの突
出が少なくなり、また、紙の硬度が上り使いにく
くなる。

さらに、本発明の静電気中和紙は、半減期が５
秒以下、摩擦帯電圧が40V以下であるが、この半
減期、および摩擦帯電圧は以下の方法によつて測
定したものである＜半減期の測定＞米国ETS社製「STATIC DECAY METER−
406C」（物質の静電気特性を測定する測定器で、
減衰時間測定可能）を使用して、静電気の減衰時
間を次により測定した。

テストに先立つて、対象の静電気中和紙を24
時間、温度25℃、湿度20％に放置した。

該静電気中和紙をフアラデイゲージの電極間
にセツトする。

5000Vの電圧を静電気中和紙の両面にチヤー
ジする。

静電気中和紙は5000Vまでにフルにチヤージ
する。

静電気中和紙をアースし、電圧の印加を中止
する。

静電気中和紙の放電時間を100分の１の１秒
単位で測定する。

静電気中和紙について、5000Vから、2500V
（50％、半減期）に減衰する時間を測定した。

＜摩擦帯電圧の測定＞日本シシド静電気株式会社製STATIRON−
M2にて対象の静電気中和紙を24時間、温度25℃、
湿度20％にエージングしてから測定した。

測定条件は、10KVに帯電した物体に対象の静
電気中和紙を接触させ、60秒後の帯電圧を測定し
た。

以下実施例により本発明を詳述する。

（実施例１）アクリロニトリル系重合体繊維から常法により
製造した炭素繊維の短繊維（1d×６mm）５重量
％、ポリエチレンテレフタレート繊維の短繊維
（1d×６mm）45重量％、木材パルプ35重量％およ
びバインダー15重量％の比率で混合した。この混
合物を叩解機を通してさらに細断して均一な混合
物としたのち、湿式抄紙法で目付25ｇ／m²の紙を
製造した。この場合、製紙工程における脱水後、
ローラ乾燥のときに炭素繊維の突出を阻害するよ
うな加熱、加圧を行なわないようにした。得られ
た紙、炭素繊維の短繊維が紙の表面に約160本／
cm²突出し、静電気特性は半減期０秒、摩擦帯電圧
33V、表面漏洩抵抗2.5×10⁵Ω以下であり、5000
〜18000Vの静電気を瞬間的に空中放電して中和
することができた。

（比較例１）硫化銅をメツキしたアクリルル繊維の短繊維
（3d×６mm）を５重量％、ポリエチレンテレフタ
レート繊維の短繊維（1d×６mm）を45重量％、
木材パルプ35重量％、およびバインダー15重量％
の比率で混合した。この混合物を叩解機を通して
さらに細断して均一な混合物としたのち、湿式抄
紙法で目付25ｇ／m²の紙を製造した。得られた紙
の静電気特性は半減期７秒、摩擦帯電圧51V、表
面漏洩抵抗３×10⁶Ωで、実施例１で得られた紙
より静電気中和紙が劣るものであつた。

（比較例２）アクリロニトリル系重合体繊維から製造した炭
素繊維の短繊維を芯にし、表面ポリエチレンテレ
フタレートの芯鞘型短繊維（1d×６mm）を５重
量％、ポリエチレンテレフタレート繊維の短繊維
（1d×６mm）を45重量％、木材パルプ35重量％、
およびバインダー15重量％の比率で混合した。こ
の混合物を叩解機を通してさらに細断して均一な
混合物としたのち、湿式抄紙法で目付25ｇ／m²の
紙を製造した。得られた紙の静電気特性は半減期
8.6秒、摩擦帯電圧65V、表面漏洩抵抗4.8×10¹⁰
Ωで、実施例１で得られた紙より静電気中和性が
劣るものであつた。

（発明の効果）前述したように本発明になる静電気中和紙は、
炭素繊維の短繊維、合成繊維の短繊維、および木
材パルプの配合量を特定範囲に限定するととも
に、均一に抄紙して得たものであつて、炭素繊維
の短繊維が紙表面に多数突出しているため、半減
期が５秒以下で、かつ摩擦帯電圧が40V以下の静
電気特性を有し、各種の静電気防止用の静電気中
和紙として極めて有用なものである。すなわち、
本発明は、上記の構成としたことにより、紙状物
でありながら、アースする必要がなく、空中放電
によつて、産業の各分野における静電気による障
害のために引き起される故障、能率低下、安全低
下、火災、爆発、放電光と音による不快感などを
防止することのできる静電気中和紙とすることが
できるものである。そして、このような本発明の
効果は硫化銅などの金属メツキ繊維、海成分中の
合成重合体中にカーボンブラツクが均一に分散さ
れた制電性重合体の島成分が繊維軸方向に筋状に
分散した構造を有する導電性繊維、カーボンが芯
に入つた芯鞘の二重構造繊維などを使つたもので
は得られない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る静電気中和紙の静電気
中和機構を説明するための説明図である。１……静電気中和紙、２……炭素繊維、３……
帯電物。

Claims

【特許請求の範囲】１炭素繊維の短繊維を全体に対して３〜15重量
％、合成繊維の短繊維を全体に対して20〜70重量
％含み、残部に木材パルプとバインダーを含む混
合物を湿式抄紙法で目付50ｇ／m²以下に抄紙し、
炭素繊維の突出を阻害するような加熱、加圧を行
なわないで製造したものであつて、上記炭素繊維
の短繊維が均一に分散し、その先端が50本／cm²以
上紙の表面に突出しているとともに、半減期が５
秒以下、摩擦帯電圧が40V以下であることを特徴
とする静電気中和紙。２炭素繊維の短繊維がアクリロニトリル系重合
体繊維から製造したもので、短繊維繊度が１〜
5d、繊維長が３〜６mmで、かつ捲縮を有してい
ないものである特許請求の範囲第１項記載の静電
気中和紙。