JPH04292939A - 静電気消散ラミネート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は静電気消散ラミネートに
関し、さらに特に装飾層の下にカーボンファイバーペー
パーのシートを含む１層以上の層を有する静電気消散ラ
ミネートに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】静電気消散作業面および導電性床仕上げ
材料を含め、いろいろな環境で使用される静電気消散性
および導電性ラミネートに対して、かなりの関心が寄せ
られている。これらについて記載している先行特許とし
ては、ウイルクスらの米国特許第３，９２２，３８３　
号、キャナディらの米国特許第４，４８０，００１　号
、キャナディの米国特許第４，５４０，６２４　号、ベ
ルベコの米国特許第４，４５４，１９９　号およびベル
ベコの米国特許第４，４５５，３５０　号がある。カー
ボンブラック充填紙の使用では、塩を使用するものとし
て、メイサーの米国特許第３，６５０，８２１　号およ
びエコノミイらの米国特許第３，５６７，６８９　号な
どの特許が注目される。しかしながら、いろいろな用途
、すなわち環境が、いろいろな性質を必要としているの
で、あらゆる静電気消散性および導電性の環境に対して
適する製品はひとつもない。

【０００３】グロスハイムらの米国特許第４，４７２，
４７４　号は上述の従来技術に属するが、ラミネートに
対して一層大きい導電性を与えるための導電性繊維状ウ
エブの使用を開示している点に興味があるが、この導電
性ウエブは導電性粒子を高率に充填していることが好ま
しい。好ましくないが代替物として導電性繊維を使用す
ることができる。実施例５には９０％および４０％のカ
ーボンファイバーを含有する導電性ウエブの使用が特に
記述されている。

【０００４】キャナディの米国特許第４，５４０，６２
４　号は長いカーボンファイバーを含有する静電気防止
ラミネートを開示しており、これらのカーボンファイバ
ーはラミネートの少なくとも一番上の装飾シート全体に
均一に分配されている。従来の静電気消散ラミネートは
幾つかの欠点をもち、また過剰に導電性であるか、また
は導電性が充分でなかった。従って、これらの静電気消
散ラミネートのあるものは、ラミネートの上面から内側
まで導電路を供給するための炭素粒子を含有する上面を
有している。その結果、摩滅するにつれてラミネート表
面から導電性物質が空中に飛び散り導電性物質自体が短
絡して損傷を受けることになる。さらに、これらラミネ
ートの色彩が黒色に限られており、人間工学的に問題が
あった。

【０００５】この種の従来の静電気消散ラミネートが与
える他の問題としては、冬期に相対湿度が降下すると、
ラミネート表面の電気伝導度がなくなる傾向があること
である。従来の静電気消散性および導電性ラミネートの
実測抵抗率は相対湿度に大きく依存しており、相対湿度
５０％と１５％との間で係数の大きさを変えることがで
きる。従来技術の静電気消散性および導電性ラミネート
は相対湿度が２５〜３０％以下では良く作動しない。こ
のため、作業領域は湿気が必要であるが、ある種の製品
や装置にさらに腐食を誘発させる可能性があるため、こ
の湿気は必ずしも好ましいものではない。さらに、正確
な加湿が必要なため、電子部品を取り扱うコストを増大
させている。

【０００６】静電気消散性または導電性を有する高圧装
飾ラミネートのうち二つは、装飾シートの下に導電性の
高い含浸シートを使用する。これらのうち、一つは過剰
な表面抵抗率を有し、上層は導電性が充分でないことが
明らかである。他の一つは、上層に第四アンモニウム化
合物とその下に紙を含む導電性カーボンを使用している
が、このラミネートは普通の相対湿度（約５０％）では
適当であるが、相対湿度が低いと不適当である。別の製
造業者の第三の製品は若干良いが、それでもまだ相対湿
度が低いと不適当である。

【０００７】従来技術の静電気消散ラミネートは、また
電場抑制の問題がある。これは、比較的導電性のない表
面の下に埋められた高い導電性の層からラミネートを作
るときに生じる。ラミネート表面に帯電物を配置すると
、埋められた導電層に電場が生じ、事実上、濡れ孔のあ
るコンデンサーを形成する。全体的な結果は、外部の観
察者、例えば電位計のような静電気検出計に対し、実際
には、電場がラミネート内に隠れている場合、ゼロ電位
が存在する。電子部品のような対象物をラミネート表面
から持ち上げると、帯電が再現され、これによって避け
なければならない静電気の事故が起きる。

【０００８】ウンガーらの米国特許第４，７８４，９０
８　号に記載されている優れた静電気消散ラミネートは
、産業界の要求を良く満足しているが、表面装飾ラミネ
ートから二層下に炭素粒子充填紙を使用している。この
ブラックペーパーは不均一に分散した炭素粒子を含有し
ており、この粒子は仕上げのラミネートにおいて層の導
電性を強める傾向がある。この炭素粒子は極めて小さく
、ミクロン以下の大きさである。従って、層内の電気的
連続性は、低い抵抗性を達成する高濃度の炭素粒子に依
存する。その場合も、この抵抗性は、樹脂の含有量が大
きい程、樹脂が各粒子を被覆することが多くなり、近隣
の粒子から絶縁されることが多くなるので、樹脂の含有
量に多少依存する。

【０００９】さらに、カーボンブラックペーパーを使用
すると厄介な取扱いや調整の問題が起こる。カーボンブ
ラックペーパーはカーボンが非常に不均一に分散してお
り、これはペーパー内に局部的に広い範囲に渡って電気
的性質を生じる。また、不均一な炭素分布が樹脂を均一
に含浸させることを困難にしている結果、湿潤引っ張り
強さは、この種のカーボンブラックペーパーのロール全
体で変化する。

【００１０】カーボンブラックペーパーの他の欠点は、
一部は上述の問題の幾つかによって消耗されるため、こ
のカーボンブラックペーパーを用いると収率が最適にな
らないことである。また、装飾ラミネート工程でカーボ
ンブラックを使用すると交雑汚染の問題があることが判
明した。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、ウンガーらの米国特許第４，７８４，９０８　号の
ラミネートの利点を失うことなく、上述のような従来技
術の欠点と問題点を解消することである。他の目的は、
作業表面から静電気を安全に有効に消散させることであ
る。

【００１２】さらにまた、調整され一貫した内部抵抗が
２×１０６　オーム以下であり、接地測定に対して約５
×１０６　の抵抗を有する改良された静電気消散性およ
び不導性のラミネートを提供することである。さらに他
の本発明の目的は、表面の抵抗率と下層の抵抗率との間
の格差が減少した改良された静電気消散ラミネートを提
供することであり、従って電場抑制の問題がない静電気
消散ラミネートを提供することである。

【００１３】さらに本発明の目的は周囲の空気の相対湿
度に関係なく優れた静電気消散性を提供することである
。さらにまた本発明の目的は、通常の装飾の高圧ラミネ
ートに似ており、しかも良好な耐熱性、耐水性および耐
汚染性、ならびに優れた耐磨耗性を有する魅力のある静
電気消散ラミネートを提供することである。

【００１４】また本発明の目的は非常に均一な電気的性
質を有する静電気コントロールラミネートを提供するこ
とである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】これらの目的は、装飾層
の直下に樹脂を含浸させた特定のカーボンファイバーペ
ーパーを１層以上用いることによって達成され、この特
定のカーボンファイバーペーパーは極少量のカーボンの
みを含有する。このカーボンファイバーペーパーは、従
来技術のカーボンブラック充填ペーパーに代わるもので
あり、使用される導電性ファイバーが比較的微量である
ことを考慮すると、非常に均一な電気的性質であること
を含めて、その性質が改良されたという驚くべき結果を
もたらすものである。

【００１６】図面に基づき本発明を説明すると、静電気
消散ラミネート１０は、その上層として耐磨耗性表面を
もつ装飾シート１２，　その下に１層以上のカーボンフ
ァイバー含有コアー層１４，　およびその下に複数の規
則的なコアー層１６を有する。装飾シート１２は通常の
装飾紙、例えば従来法によって上面に印刷された模様に
よって着色または図案化されたものであってもよい。装
飾シート１２は、上述のウンガーらの米国特許第４，７
８４，９０８　号に開示されたものと一致していること
が好ましい。ラミネート１０に所望の耐磨耗性を与える
には、装飾シート１２は、上面がシエルらの米国特許第
４，２５５，４８０　号など、あるいはウンガーらの米
国特許第４，７１３，１３８　号と同じ超薄耐磨耗層を
有することができる。ラミネートを耐擦りきず性にする
には、超薄コーティングを、さらにオデルらの米国特許
第４，５６７，０８７　号に従って固体滑剤を含有する
ように変更することもできる。

【００１７】上述したように、本発明の静電気消散ラミ
ネート１０の耐磨耗性装飾シート１２は前記米国特許第
４，７８４，９０８　号に従って調製されることが望ま
しく、また前記特許に示された割合でグリセリンのよう
な保湿剤と蟻酸ナトリウムのようなイオン塩とを含有す
るメラニン樹脂を含浸させた装飾ペーパーシートが好ま
しい。カーボンファイバー含有ペーパーの１層以上の特
殊コアー層１４は、ラミネート１０の装飾シート１２の
直下に用いられることが好ましい。仕上げ層において、
カーボンは、ランダムに不規則に分散したカーボンファ
イバーの形で、層の約１重量％以下に調合されている。 カーボンの好ましい範囲は約０．６　ないし１．０　重
量％である。カーボンの好ましい平均理想含有量は約０
．８　重量％である。０．６　重量％または正確な量の
樹脂その他の添加物に依存するこれに近い臨界値以下の
値では、導電性が失われるという意味で、カーボンの含
有量が約０．６重量％の低い数値は臨界値であることが
判明した。

【００１８】特定のカーボンファイバー導電性コアーペ
ーパーは、少量のカーボンファイバーと通常の製紙繊維
を用いる従来の製紙技術によって製造される。カーボン
ファイバーは、紙を製造している間に少なくともその一
部は通常破壊されるが、初めはカーボンファイバーが実
質的に長く、例えば０．５　インチの長さである場合、
製紙工程の間に塊となる傾向があり好ましくない。カー
ボンファイバーが実質的に短く、例えば０．１５インチ
の長さである場合、非常に高価なファイバーを実質的に
大量必要とし、またラミネートは一層硬くなるので好ま
しくない。カーボンファイバーはペーパーシートのファ
イバー全体の約０．９　〜１．５　重量％であることが
好ましい。１．９　％を超えるカーボンファイバーを使
用すると、ペーパーが硬くなり好ましくなく、また得ら
れたラミネートの二次成形が一層難しくなる。

【００１９】この特定のコアー層１４を、その下の通常
のコアー層１６と同じように、フェノール樹脂等を用い
て常法により含浸させる。フェノール樹脂は、ウンガー
らの米国特許第４，７８４，９０８　号のようにイオン
塩および／または湿潤剤を添加して処理することができ
るが、未処理であってもよい。通常のコアーペーパーに
使用されるフェノール樹脂は処理されたものが好ましい
が、特定のコアーペーパーに使用されるフェノール樹脂
は未処理であることが好ましい。上記のように、カーボ
ンファイバーは完成されたラミネート１０ではコアー層
１４の全重量につき僅か０．６　ないし１．０　重量％
から成る。

【００２０】上塗層または特定の下部層は必要がない。 コアー層（特定の層１４および通常の層１６）　は湿潤
剤またはイオン塩の存在を要しない。

【００２１】

【発明の効果】本発明によって使用されるカーボンファ
イバーコアーペーパー中に存在する極少量のカーボンの
ため、この種の特定のカーボンファイバーコアーペーパ
ーは、従来技術のカーボン充填ブラックコアーペーパー
のように黒色ではないので、従って（従来の技術のカー
ボンブラックコアーペーパーと異なり）仕上げたラミネ
ートの視覚的効果を損なうことなく、装飾層のすぐ下に
配置することができる。実際に、この特定のカーボンフ
ァイバーコアーペーパーは、漂白パルプを用いて白くす
ることができ、あるいは例えば灰色または明るい褐色に
着色して使用することができる。後者のような染料およ
び／または顔料の使用によって、仕上げたラミネートの
外観を良くすることができる。導電性コアー層を装飾層
のすぐ下の位置まで移動させると、他の理由のため特別
の処理が望ましい場合であっても、他の層に対して、例
えばイオン塩および／または湿潤剤を使用して、フェノ
ール樹脂を特別に処理する必要がなくなる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づき説明するが、
これらの実施例は本発明を限定するものではない。 実施例１ ウンガーらの米国特許第４，７８４，９０８　号に使用
したようなカーボン含有コアー層をオプションの上部コ
アー層と共に除去し、これらを、ペーパーの全重量につ
き０．９５重量％のカーボンファイバーから成る特別の
カーボンファイバーコアーペーパーを上部とした一連の
従来のコアー層に置き換えたことを除いては、前記ウン
ガーらの米国特許第４，７８４，９０８　号の実施例３
〜５と同様の実験を一連の実施例として行った。

【００２３】ラミネートレイアップの一部には、イオン
塩のない通常のフェノール樹脂を使用し、他のレイアッ
プには前記ウンガーらの米国特許第４，７８４，９０８
　号の実施例４のフェノール樹脂を使用した。ラミネー
トを通常の条件下に加圧すると、得られた静電気消散ラ
ミネートは本発明の目的を満足する優れた性質をもって
いることが判明した。

【００２４】実施例２ さらに、ウンガーらの米国特許第４，７８４，９０８　
号の実施例のものと同様に静電気消散ラミネートを作っ
たが、上記実施例１に示したものと同じ変更を加え、層
１４を形成する特定のコアーペーパーには褐色紙を使用
した。得られたラミネートは一貫して内部抵抗が２×１
０６　オーム以下であり、接地測定に対する抵抗が約５
×１０６　で５×１０７　以下であり、褐色コアー紙１
４に存在するカーボンファイバーが比較的微量であると
いう驚くべき結果が得られた。る。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明によるラミネートの一部断面概略図
である。

【符号の説明】

１０・・・静電気消散ラミネート １２・・・耐磨耗性装飾シート １４・・・１層以上のカーボンファイバー含有コアー層
１６・・・コアー層

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　十分な量のイオン塩と湿潤剤を含有し
   約２×１０９　以下の表面抵抗を与える装飾表面層とコ
   アーを含む複数の圧縮熱硬化性樹脂含浸層を有するタイ
   プの静電気消散装飾高圧ラミネートの改良において、前
   記コアーが少なくとも一枚の熱硬化性樹脂含浸ペーパー
   コアーシート、および前記少なくとも一枚のペーパーコ
   アーシートの上の、主としてペーパーファイバーおよび
   このペーパーファイバーの間に不規則に分散した少量の
   カーボンファイバーから成る少なくとも一層の特定の熱
   硬化性樹脂含浸コアー層、から成ることを特徴とする静
   電気消散ラミネート。
2. 【請求項２】　　前記カーボンファイバーが、前記ペー
   パーシートの製造前に約０．２５インチ（０．６３５ｃ
   ｍ）　である請求項１記載のラミネート。
3. 【請求項３】　　前記カーボンファイバーが、前記特定
   のコアーシートの０．６ないし１．０　重量％である請
   求項１記載のラミネート。
4. 【請求項４】　　カーボンファイバーが、前記特定のコ
   アーシートの約０．８　重量％である請求項３記載のラ
   ミネート。
5. 【請求項５】　　前記イオン塩が蟻酸ナトリウムであり
   、前記湿潤剤がグリセリンである請求項１記載のラミネ
   ート。
6. 【請求項６】　　前記コアーが実質的にイオン塩と湿潤
   剤を含まない請求項１記載のラミネート。
7. 【請求項７】　　前記コアーが少なくとも一種のイオン
   塩と湿潤剤を含み、前記特定のコアーシートが実質的に
   イオン塩と湿潤剤を含まない請求項１記載のラミネート
   。
8. 【請求項８】　　前記特定のコアーシートが黒色以外の
   色彩をもつ請求項１記載のラミネート。
9. 【請求項９】　　１７％以下の相対湿度にて２秒後の有
   効荷電が０ボルトである複数の圧縮層および前記コアー
   層の上の装飾層から成り、前記装飾層は熱硬化性樹脂お
   よび十分な量のグリセリンまたは脂肪族第三アミンと共
   にイオン塩を含浸させて約２×１０９　以下の表面抵抗
   を与える静電気消散高圧ラミネートの改良において、前
   記コアーが少なくとも一枚の不導性コアー層から成り、
   その頂部には少量の不均一に分散されたカーボンファイ
   バーを含む特定のコアー層を有し、前記ラミネートが２
   ×１０６　オーム以下の内部抵抗と約５×１０６　の接
   地測定に対する抵抗を有することを特徴とする静電気消
   散ラミネート。
10. 【請求項１０】　　前記カーボンファイバーが前記特定
    のコアー層の０．６　ないし１．０　重量％を構成する
    請求項９記載のラミネート。