JPH0478576B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

発明の背景 本発明は半導電性材料に関するものであつて、
更に詳しく言えば、半導電性のガラス繊維および
ガラス布に関する。 現在、半導電性材料は広く知られている。こら
れの材料は、数多くの用途のため、長い間にわた
つて開発研究されてきた。かかる材料の開発目的
を成す用途の１つには、静電気を消散させ得る保
護絶縁材料としての使用がある。なお、静電気を
消散させる半導電性材料は様々な使用目的のため
に開発されてきた。ここで言う「半導電性」とは
10^-1Ω／sqから10¹²Ω／sqまでの範囲内の抵抗率
を有する材料を指す用語であつて、上記の範囲よ
り大きい抵抗率は絶縁体を規定し、また上記の範
囲より小さい抵抗率は導体を規定する。かかる材
料の中には、一般に半導電性物質を含浸させるこ
とによつて半導電性を付与した織物がある。ま
た、炭素ペイントやその他の半導電性ペイントを
特定の種類の織物に塗布して半導電性を付与する
ことによつて得られた半導電性材料もある。この
ような材料の難点の１つとして、それらを複雑で
入組んだ形状に加工するのは難しいことが挙げら
れる。また、ほとんどの場合、かかる従来の半導
電性材料は温度変化や周囲条件の変化の影響を受
け易い。更に、導電性充填剤を含有するペイント
は再現性をもつて塗布するのが困難であるが、そ
れは得られる硬化被膜の抵抗率が混合時間や溶剤
含量のごとき変数に大きく依存するからである。
その上、かかる材料の大部分は製造原価がかなり
高いため、それらを多量に使用する必要のある用
途にとつては許容し難いものである。 多くの用途にとつて、かかる半導電性材料は強
靱で高度の耐摩耗性を有することが要求される。
更にまた、特定の用途に対して特定の抵抗率が得
られるようにするため、かかる半導電性材料の抵
抗率を調節することが可能でなければならない。
このような半導電性材料、とりわけ半導電性と共
に上記の性質を有するガラス布は、多くの用途に
適することが判明しているが、中でもたとえば
1983年11月２日に提出された「絶縁電気導体用の
半導電層」と称するリチヤード・ケー・エルトン
（Richard K.Elton）の米国特許出願第547989号
明細書中に概説されたような多数の素子の製造用
として適している。なお、上記の特許出願明細書
は引用によつて本明細書中に併合されるものとす
る。 本発明の目的の１つは、耐摩耗性を有する安価
な半導電性材料を提供することにある。 また、製造原価が安くかつ耐摩耗性および周囲
条件に対する抵抗性を有する半導電性のガラス繊
維およびガラス布を提供することも本発明の目的
の１つである。 更にまた、材料の様々な用途に応じて抵抗率を
容易かつ制御可能に変化させ得る半導電性ガラス
布を提供することも本発明の目的の１つである。 更にまた、所望される任意の形状に容易に成形
または加工し得る半導電性のガラス繊維およびガ
ラス布を提供することも本発明の目的の１つであ
る。 更にまた、単純かつ安価な静電気消散性織物を
提供することも本発明の目的の１つである。 更にまた、安価な半導電性ガラス繊維の製造方
法を提供することも本発明の目的の１つである。 更にまた、抵抗率を容易に調節し得ると共に所
望の形状に容易に加工し得る耐摩耗性かつ静電気
消散性のガラス布の製造方法を提供することも本
発明の目的の１つである。 上記およびその他の目的は、以下に記載する本
発明によつて達成される。 発明の概要 本発明の一側面に従えば、所望の半導電性を付
与するのに有効な量の有機化合物が存在しかつ酸
素が実質的に存在しない条件下で熱処理されたガ
ラス繊維から成る半導電性材料が提供される。 上記のガラス繊維はチヨツプドストランド、フ
イラメントロービングまたはガラス布の形態で使
用することができる。かかるガラス繊維はケイ酸
塩ガラス繊維の中から選ぶことが望ましく、又マ
グネシウムアルミノケイ酸塩ガラス繊維の中から
選ぶこともできる。ケイ酸塩ガラス繊維はＥガラ
スから成るのが普通であつて、これはＳガラスか
ら成るガラス繊維の場合よりも低い融点を有す
る。 かかるガラス繊維またはガラス布に半導電性を
付与するには、本発明に従つて一般的に述べる
と、任意の方法好ましくは浸漬、噴霧または刷毛
塗りによつてガラス繊維またはガラス布上に有機
化合物を付着させ、次いで酸素の不存在下で有機
化合物を熱分解することによつて主として炭素か
ら成る熱分解生成物を生じさせればよい。このよ
うにすれば、200〜10000000Ω／sqの範囲内の抵
抗率を有するような半導電性のガラス繊維または
ガラス布を得ることができる。なおガラス繊維の
抵抗率は、所望に応じ、ガラス繊維またはガラス
布に添加する有機化合物の量と種類、熱分解温
度、時間サイクルおよび熱分解雰囲気を変化させ
ることによつて調節することができる。ガラス繊
維の抵抗率はまた、熱分解後のガラス布を各種の
樹脂（たとえば熱硬化性ポリエステルまたはエポ
キシ樹脂）中に浸漬したり、あるいはガラス布に
かかる樹脂を含浸させたりすることによつても調
節することができる。 好適な実施の態様の説明 前述のごとく、本発明の半導電性材料は一般に
各種のガラス繊維から製造することができるが、
中でもＥガラス繊維およびＧガラス繊維から製造
することが好ましい。工業的用途のためには、通
常、フイラメントとして使用されるガラス繊維お
よびガラス布に製織して使用されるガラス繊維の
２種類がある。ＳガラスがＥガラスと根本的に異
なる点は、前者がより高い温度に耐え得ることで
ある。すなわち、Ｓガラスの融点はＥガラスの融
点よりも高いのである。なお、本発明においては
任意の種類のガラス繊維が使用できるのであつ
て、とりわけガラス布に製織することのできる任
意の種類のガラス繊維を使用することができる。 ガラス繊維上に付着させる有機化合物は、大多
数の原子が水素、炭素および酸素原子であるよう
な有機化合物並びに大多数の原子が炭素および水
素原子であるような有機化合物の中から選ばれた
ものである。 かかる有機化合物は、熱分解が開始する温度下
における揮発性が小さくさえあれば、上記のごと
き原子から成る任意の有機化合物であつてよい。
このような条件が要求されるのは、実質的な量の
該有機化合物が揮発することなくガラス繊維上に
残留し、そして最終的には主として炭素から成る
導電性物質に変化することを保証するためであ
る。 有機化合物の効果的な熱分解を達成するために
は、有機化合物の付着したガラス繊維を600℃以
上の温度に加熱することが必要である。とは言
え、満足すべき量の導電性炭素質を生成するのに
十分なだけの有機化合物またはその分解生成物が
ガラス繊維上に残留することも必要である。たと
えば、600℃より低い沸点または昇華点を有する
物質を使用した場合には、熱分解が起こる前にそ
の大部分または全部がガラス繊維から揮発してし
まう。また、同じ理由により、600℃より低い温
度下で分解する物質の場合には、その全部が揮発
性または気体状の生成物に分解することがあつて
はならない。従つて、上記の有機化合物は600℃
より低い沸点または昇華点を持たず、かつまた分
解して不揮発性の炭素質または残留物を生成する
ことによつて最終的には主として炭素から成る半
導電性物質を与えることが必要である。更にま
た、有機化合物が本来の状態ではこれらの条件を
満足しなくても、温度を上昇させた時に重合して
これらの条件に合致する化合物を生成するなら
ば、それは本発明における使用に適する。 大多数の原子が炭素、水素および酸素から成る
か、あるいは炭素および水素から成りさえすれ
ば、少量の他種元素（たとえば窒素や硫黄）の原
子を含有するものを含め任意の有機化合物が本発
明において使用できるように思われる。上記の条
件に当てはまることが判明した極めて好適な有機
化合物の１種として、殿粉とりわけアミロース殿
粉である。殿粉はガラス繊維の製造時にサイズ剤
としてしばしば使用される。その理由は、ガラス
繊維を殿粉で被覆すると、厳しい製織操作に耐え
得るだけの強度がガラス糸に付与されるからであ
る。なお、溶解性および分散性の点から見るとア
ミロース殿粉が好適である。 可溶性および不溶性の両成分から成る殿粉も本
発明において使用することができる。かかる殿粉
は一般に式 で表わされるが、詳しくはたとえばフイーザーお
よびフイーザー（Fieser ＆ Fieser）著「テク
ストブツク・オブ・オーガニツク・ケミストリー
（Textbook of Organic Chemistry）」（デイ
ー・シー・ヒース・アンド・カンパニー、1950
年）を参照されたい。上記式の殿粉は、アミロー
スとして知られる可溶性の成分およびアミロペク
チンとして不溶性の残留物から成つている。な
お、可溶性成分の方が好適であるが、いずれの種
類も本発明において使用可能である。 殿粉と共に併用し得る別種の有機化合物とし
て、蒸留油または植物油（すなわち下記のごとき
有機化合物の１種）から成る潤滑剤を挙げること
ができる。この物質は個々のガラス繊維間に滑性
を付与するために使用されるもので、本来はかか
るガラス繊維から製造されたガラス糸やガラス布
が折曲げ、折たたみおよび捩りによつて生じる機
械的応力を受けても繊維の切断が起こらないよう
にするために役立つ。それはまた、ガラス繊維上
に殿粉を分散させかつ付着させるためにも役立
つ。 蒸留油は石油から得られる。石油の基本成分は
オレフイン系炭化水素および脂肪族炭化水素であ
る。石油は炭素原子数が５以下の軟質炭化水素を
少量だけ含有している。他方、天然ガソリンまた
は石油から得られる炭素原子数６以上の炭化水素
留分は複雑な混合物であつて、実用的な規模では
均質な化学物質に分離することができない。広汎
な研究の結果、かかるガソリン成分からは28種の
パラフイン系炭化水素が分離同定されている。そ
の中には、ｎ−デカンに至るまでの全ての直鎖炭
化水素およびイソブタンからメチルノナンに至る
までの18種の枝分れアルカンが含まれている。 本発明の有機化合物としては、植物油または海
産動物油を単独あるいは分散剤と共に使用するこ
とが好ましい。 植物油を単独または殿粉と共に使用した場合に
は、所望の滑性が得られるばかりでなく、容易に
重合させ得るという点でも蒸留油に勝つている。
このような植物油は不飽和トリグリセリド油から
成る群より選ぶことが好ましい。かかる油はグリ
セロールと反応した長鎖の不飽和脂肪酸から成つ
ている。不飽和トリグリセリド油の代表例を下記
に示す。 かかる油は酸素の存在下で重合して強靱な有機
フイルムを生成する。その重合過程は、遊離基付
加重合および酸素原子による架橋を含んでいる。
植物油は単一の化学物質から成るものではなく、
各種の脂肪酸とグリセロールとの反応生成物の混
合物である。下記第１表には、ある種の最も普通
な植物油の概略脂肪酸含量が示されている。

【表】 同様に、動物性の副産物から誘導される油（い
わゆる海産動物油）もまた一定の不飽和度を有し
ていて、酸素の存在下では重合する。下記第２表
には、ある種の海産動物油の組成が示されてい
る。

【表】 上記の油は、ひとたび重合すれば、600℃以上
の温度下で容易に熱分解してガラス繊維上に所望
の炭素生成物を生じる。これらの油の一部は、グ
リセロールと共役脂肪酸との反応によつて生成さ
れたトリグリセリドである。かかる油は高温下で
より容易に重合し、そして所望の熱分解特性を持
つた生成物を生じる。非共役脂肪酸から生成され
たその他の油はそれよりも重合し難いが、600℃
以上の温度下では反応して所望の熱分解特性を持
つた生成物を生じる。この点に関しては、「フエ
デレーシヨン・シリーズ・オン・コーテイング・
テクノロジー（Federation Series on Coating
Technology）、ユニツト３（Unit3）、オイルズ・
フオー・オーガニツク・コーテイング（Oils for
Organic Coating）」（米国塗料工学協会連盟、
1974年）の１〜47頁を参照されたい。 本発明において最も好適な有機化合物は、30〜
70（重量）％の殿粉と30〜70（重量）％の上記油の
１種との混合物である。かかる有機化合物はま
た、上記の好適なトリグリセリド植物油の中から
選ばれた１種あるいは第２表の海産動物油の中か
ら選ばれた１種のみから成つていてもよい。な
お、熱分解温度において比較的低い蒸気圧を有し
ていさえすれば、その他の有機化合物またはそれ
らの混合物を本発明の有機化合物として使用する
ことも可能である。このような理由からすれば、
本発明において最も有用な化合物の多くは重合体
物質、加熱時に重合する樹脂状物質、あるいは酸
素や水のごとき他の反応体との反応によつて重合
させることのできる物質であることがわかる。多
種多様の重合体物質が本発明において使用可能で
あるが、若干の代表例を挙げれば、セルロース、
殿粉、ポリスチレン、アクリル樹脂ラテツクス、
エポキシ樹脂分散体、アクリル樹脂分散体、ポリ
エステル分散体、ポリエチレンおよびポリプロピ
レンである。同様に、多種多様の反応性樹脂も使
用できるのであつて、その代表例はエポキシ樹
脂、ポリエステル樹脂、油変性ポリエステル樹
脂、ポリウレタン樹脂およびフエノール樹脂であ
る。 同様に、酸素や水のごとき外部反応体を要求す
る多くの重合性物質を本発明の有機化合物として
使用したり、あるいは上記に列挙された物質中の
１種と併用したりすることも可能である。かかる
物質の代表例としては、あまに油、きり油、ひま
し油、吹込あまに油、吹込くるみ油、サフラワー
油、綿実油、魚油およびオイチシカ油が挙げられ
る。 本発明においては、上記有機化合物中の任意の
ものを任意の比率で使用することができる。好適
な組合せは、30〜70（重量）％の固体化合物を30
〜70（重量）％の油と混合したものである。 ガラス繊維上には、少なくともそれに半導電性
を付与するのに有効な量の上記有機化合物を付着
させればよい。ここで言う有効な量とは、ガラス
繊維上において熱分解した場合、ガラス繊維にあ
る程度の導電性を付与するような有機化合物の最
小量として定義される。更に詳しく述べれば、ガ
ラス繊維の重量を基準として0.5〜30（重量）％の
有機化合物が使用される。30（重量）％より多い
有機化合物を使用すると、ガラス繊維上には容易
に付着し得ないほど多量の炭素質が蓄積すること
がある。このような状態では、ガラス繊維を屈曲
した場合、ガラス繊維から炭素質が分離するため
に抵抗率が著しく増大する。なお、ガラス繊維の
重量を基準として２〜４（重量）％の有機化合物
を使用すれば一層好ましい。かかる有機化合物の
添加は、ガラス繊維の製造時に行うことが好まし
いが、ガラス布への製織後に行つてもよい。なお
ガラス繊維の製造時には、有機化合物を潤滑剤ま
たはサイズ剤として添加することができる。 上記の有機化合物には、分散剤を添加すること
が好ましい。適当な分散剤としては、水、炭化水
素溶剤、芳香族溶剤、ケトン溶剤およびアルコー
ル溶剤が挙げられる。かかる分散剤の実例はアセ
トン、メチルエチルケトン、キシレン、トルエ
ン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、メタノー
ル、エタノールなどである。 前述の通り、上記の有機化合物は浸漬、噴霧、
刷毛塗りなどによつてガラス繊維上に付着させら
れる。なお、ガラス繊維をガラス布に製織した後
に有機化合物を付着させてもよい。とは言え、ガ
ラス布に製織する前のガラス繊維上に有機化合物
を付着させる方が好ましい。 製織後のガラス布に関して述べれば、必要な場
合にはそれを炉内に挿入してガラス布上の反応性
樹脂が硬化させられる。次いで、それを炉内に挿
入した後、真空に排気するか、あるいはアルゴン
や窒素のごとき別種のガスを導入することによつ
て大部分または全部の酸素が排除される。その
後、炉内においてガラス布が少なくとも600℃か
つ最高850℃までの温度好ましくは650〜750℃の
温度に加熱される。有機化合物を熱分解するため
にガラス布を加熱し得る温度は、ガラス繊維の種
類に応じて変化する。すなわち、Ｓガラスを使用
する場合には温度が850℃を越えてはならない。
また、Ｅガラスを使用する場合には温度が720℃
を越えてはならない。温度がそれぞれの上限を越
えると、ガラス繊維は融解し始めるのでガラス布
の引張強さが低下する。従つて、多くのガラス布
について、熱分解温度は650〜750℃の範囲内にあ
ることが好ましい。 熱分解は大気圧下で行うことが好ましいが、大
気圧より高い圧力または低い圧力も使用すること
ができる。熱分解のための加熱時間は数分から48
時間の範囲内にあることが好ましく、また１〜20
時間の範囲内にあれば一層好ましい。過熱による
強度低下を招かないよう、ガラス布を熱分解温度
にまで加熱するためには一定の時間が必要であ
る。また、冷却速度が大き過ぎるのは望ましくな
いから、ガラス布を冷却するためにも一定の時間
が必要である。このような時間は、材料の容積や
形態（すなわち繊維、織物または糸の別）にもよ
るが、２時間程度とするのが普通である。有機化
合物を熱分解する時の温度のほか、炭素の付着し
たガラス繊維を生成させる過程において重要なも
う１つの条件は熱分解時の雰囲気である。 前述の通り、有機化合物の混合物中の１者が酸
素含有化合物である場合には、酸素を全く含有し
ない雰囲気（たとえば不活性ガス雰囲気）中にお
いて熱分解を行う必要がある。使用可能な不活性
ガスの実例としては、窒素、ヘリウム、アルゴ
ン、ネオン、キセノンなどが挙げられる。なお、
最も容易に入手し得るという点から見れば、アル
ゴンまたは窒素が好適な不活性ガスである。 本明細書中において使用される場合、「酸素が
実質的に存在しない条件下」で有機化合物が熱分
解されるという表現は、有機化合物を熱分解する
ために使用される雰囲気中に最高２％までの酸素
しか存在し得ないことを意味する。 こうしてガラス布に熱分解処理を施した後、室
温にまで冷却すれば半導電性のガラス布が得られ
る。 こうして得られたガラス布は、優れた強度およ
び耐摩耗性を有する安価な半導電性の絶縁テープ
が所望されるような多くの用途において使用する
ことができる。 上記の方法および技術を使用すれば、好ましく
は200〜10000000Ω／sqの範囲内の抵抗率を持つ
たガラス繊維から成るガラス布が得られるので望
ましいが、上記の抵抗率はガラス布に他種の樹脂
（たとえばエポキシ樹脂や熱硬化性樹脂）を含浸
させることによつて一層増大させることもでき
る。たとえば、トロシアン（Torossian）の米国
特許第4103195号明細書中に記載されたエポキシ
樹脂を上記のごときガラス布に含浸させれば、抵
抗率を8000Ω／sqから40000Ω／sqにまで増大さ
せることが可能である。更にまた、その他の樹脂
を含浸させたり、あるいは熱分解温度−時間サイ
クルを変化させることにより、抵抗率を一層低い
値や一層高い値に変化させることもできる。 本発明の半導電性材料の製造方法を一層詳しく
説明するため以下に実施例を示す。これらは本発
明の範囲を制限するものと解すべきでない。 下記実施例中に記載された試料の抵抗率を測定
するためには、いずれの場合にも次のような試験
方法を用いた。試験装置はオーム計およびそれに
接続された探触子から成つていた。探触子は２枚
の平行な黄銅板から成つていた。各黄銅板は幅１
インチかつ厚さ1/16インチのもので、１インチの
間隔で配置されていた。すなわち、これらの黄銅
板は１インチ×１インチ×５インチ（長さ）の非
導電性プラスチツク棒の両側に１インチの間隔で
取付けられていた。測定に当つては、試験すべき
ガラス布に２枚の黄銅板の１インチ×1/16インチ
の端面を約15ポンドまたはそれよりやや高い圧力
下で接触させた。次いで、9Vの電池を用いて一
方の黄銅板から他方へ電流を流した。その場合に
おけるガラス布の抵抗率または電導度をオーム計
で測定した。通例、オーム計で５回の測定を行
い、そして５つの測定値の平均を抵抗率として使
用した。 更にまた、下記実施例において使用されたいず
れのガラス布にも、殿粉および油から成るサイズ
剤が製造業者によつて添加されていた。 実施例 １ Ｅガラス繊維から製織された幅3/4インチ×厚
さ0.004インチのガラス布テープの72ヤードロー
ルをアメリカ合衆国ノースカロライナ州ウインス
トンサレム市所在のカロライナ・ナロー・フアブ
リツクス・カンパニー（Carolina Narrow
Fabrics Company）から入手したが、これは製
造業者によつて添加された約１（重量）％の殿粉
−油サイズ剤を含有していた。アメリカ合衆国ニ
ユーヨーク州スケネクタデイ市所在のゼネラル・
エレクトリツク・カンパニー（General Electric
Company）からプロダクトNo.9522の商品名で販
売されている低粘度アルキド樹脂をキシレン中に
50％の濃度で溶解して成る浴中に上記のロールを
８時間にわたつて浸漬した。次いで、ロールを25
℃で数日間にわたり乾燥させた。その後、それを
銅箔でゆるく包んで真空炉内に挿入した。数時間
にわたつて炉内を１mmＨｇ未満の圧力にまで排気
した後、約600mmＨｇの圧力までアルゴンを満た
した。その後、２時間にわたつて温度を25℃から
700℃にまで上昇させ、700℃に１時間保持し、そ
れから約15時間かけて25℃まで戻した。次いで、
炉を開いてロールを取出した。このガラス布は光
沢のある黒色で、つるつるした手触りを有してい
た。ロールの外側部分から得られたガラス布の試
料は400〜1300Ω／sqの範囲内の抵抗率を示した。
また、ロールの中心部分から得られた試料は2500
〜2800Ω／sqの範囲内の抵抗率を示した。 実施例 ２ 実施例１の場合と同様なＥガラス布のロールを
カロライナ・ナロー・フアブリツクス・カンパニ
ーから入手したが、これは製造時に添加された約
１（重量）％の殿粉−油サイズ剤を含有していた。
このロールを銅箔で包んで真空炉内に挿入した。
24時間にわたつて炉内を１mmＨｇ未満の圧力にま
で排気した後、約600mmＨｇの圧力に達するまで
アルゴンを導入した。次いで、炉の温度を２時間
にわたつて25℃から720℃にまで上昇させ、720℃
に約24時間保持し、それから約15時間かけて25℃
まで戻した。その後、ロールを取出して試験し
た。ロールの外側部分から得られたガラス布の試
料は約8000Ω／sqの抵抗率を示し、またロールの
中心部分から得られた試料は約10500Ω／sqの抵
抗率を示した。 実施例 ３ 約１（重量）％の殿粉−油サイズ剤を含有する
厚さ0.007インチのＳガラス布シートの試料をア
メリカ合衆国バージニア州アルタビスタ市所在の
バーリントン・グラス・フアブリツクス
（Burlington Glass Fabrics）社から入手した。
それを鋼製缶の内部にゆるく挿入した。この缶に
取付けられたパイプをアルゴンボンベに連結する
ことにより、数時間にわたつて缶内にアルゴンを
流した。アルゴンを流し続けながら缶を低温の炉
内に挿入した後、２時間にわたつて温度を25℃か
ら700℃にまで上昇させた。温度を700℃に24時間
保持し、それから２時間かけて25℃にまで戻し
た。次いで、アルゴンの流れを停止させてから試
料を取出した。この試料を試験したところ、約
10000Ω／sqの抵抗率を示すことが判明した。 比較のため、700℃ではなく600℃で24時間にわ
たつて加熱した点を除けば全く同様にして、同じ
Ｓガラス布シートの別の試料を処理した。こうし
て得られた試料を試験したところ、1500000Ω／
sqの抵抗率を有していた。 実施例 ４ 約2.1（重量）％の殿粉−油サイズ剤を含有する
１／４インチのＥガラス繊維チヨツプトストランド
の試料をアメリカ合衆国オハイオ州トレド市所在
のジ・オウエンス・コーニング・カンパニー
（The Owens Corning Company）から入手し
た。それを鉄製の皿に載せ、そして真空炉内に挿
入した。24時間にわたつて炉内を１mmＨｇ未満の
圧力にまで排気した後、約600mmＨｇの圧力まで
アルゴンを満たした。次いで、炉の温度を２時間
にわたつて25℃から700℃にまで上昇させ、700℃
に２時間保持しそれから約15時間かけて25℃まで
戻した。その後、試料を取出して試験した。抵抗
率を測定するため、イー・アイ・デユポン・アン
ド・カンパニー（Ｅ・I.Dupont and Company）
製のマイラ（Mylar）ポリエステルシート上に、
上記試料の一部から成る厚さ約1/16インチの荒い
マツトを形成した。このマツトを試験したとこ
ろ、約70000Ω／sqの抵抗率を示した。 マルコビツツ（Markovitz）の米国特許第
3812214号明細書中に記載のごとき低粘度のエポ
キシ樹脂中に上記試料の一部を手で混合した。ガ
ラス繊維の添加量は30（重量）％であつた。この
混合物を２枚のポリフルオロカーボンフイルムの
間に配置した後、卓上プレスの160℃の熱板の間
にはさんで５時間にわたり約10psiの圧力下で加
圧した。次いで、プレスの熱板を冷却してから硬
化したガラス繊維−エポキシ樹脂シートを取出し
た。このシートは約0.020インチの厚さを有し、
また200000〜800000Ω／sqの範囲内の抵抗率を示
した。 実施例 ５ 実施例１に記載されたものと同様な幅１インチ
×厚さ0.004インチのＥガラス布８フイート分を
カロライナ・ナロー・フアブリツクス・カンパニ
ーから入手したが、これは製造業者によつて添加
された約１（重量）％の殿粉−油サイズ剤を含有
していた。このガラス布をロール状に巻き、スク
ロース（C₁₂H₂₂O₁₁）の10％水溶液中に約60秒間
浸漬し、取出し、それから130℃の炉内において
４時間にわたり乾燥した。乾燥後のガラス布は約
2.4（重量）％のスクロースを含有することが判明
した。次いで、このロールを銅箔で包んでから金
属製缶の内部にゆるく挿入した。４時間にわたつ
て缶内にアルゴンを流してから、缶を低温の炉内
に挿入した。アルゴンを流し続けながら、２時間
にわたつて炉の温度を25℃から700℃にまで上昇
させ、700℃に４時間保持し、それから２時間か
けて25℃まで戻した。その後、ロールを取出して
試験したところ、ガラス布の抵抗率は1000〜
5000Ω／sqの範囲内にあることが判明した。 実施例 ６ 実施例１に記載されたものと同様な幅１インチ
×厚さ0.004インチのＥガラス布８フイート分を
カロライナ・ナロー・フアブリツクス・カンパニ
ーから入手したが、これもほぼ同量のサイズ剤を
含有していた。このガラス布をロール状に巻いて
から、きり油（不飽和トリグリセリド油）の50％
キシレン溶液中に数分間浸漬した。〔きり油に関
しては、前述の「フエデレーシヨン・シリーズ・
オン・コーテイング・テクノロジー、ユニツト
３、オイルズ・フオー・オーガニツク・コーテイ
ング」（米国塗料工学協会連盟、1974年）の１〜
47頁を参照されたい。〕次いで、ロールを130℃の
炉内において乾燥したが、その間にきり油の一部
が重合した。乾燥後のガラス布は約26（重量）％
のきり油固形分を含有していた。このロールを銅
箔で包んでから金属製缶の内部にゆるく挿入し
た。４時間にわたつて缶内にアルゴンを流してか
ら、缶を低温の炉内に挿入した。アルゴンを流し
続けながら、２時間にわたつて炉の温度を25℃か
ら700℃にまで上昇させ、700℃に４時間保持し、
それから２時間かけて25℃まで戻した。その後、
ロールを取出して試験したところ、ガラス布の抵
抗率は200〜300Ω／sqの範囲内にあることが判明
した。 非重合性の鉱油に比べて重合性の植物油を使用
する方が有利であることを証明するため、カロラ
イナ・ナロー・フアブリツクス・カンパニーから
入手した同様なＥガラス布の試料を鉱油の50％キ
シレン溶液中に浸漬してから130℃で４時間にわ
たり乾燥した。この試料は約23（重量）％の鉱油
を含有していた。上記と同様にして熱分解処理を
施したところ、得られたガラス布は5000〜
15000Ω／sqの範囲内の抵抗率を示した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 炭素の付着したガラス繊維とすることによつ
   てガラス繊維に半導電性を付与するのに有効な量
   の有機化合物を共存させたガラス繊維に対し、酸
   素が実質的に存在しない条件下で熱分解処理を施
   して成ることを特徴とする半導電性材料。 ２ 前記ガラス繊維が、ガラス布に製織されたケ
   イ酸塩ガラス繊維である特許請求の範囲第１項記
   載の半導電性材料。 ３ 前記ガラス繊維が、ガラス布に製織されたマ
   グネシウムアルミノケイ酸塩ガラスである特許請
   求の範囲第１項記載の半導電性材料。 ４ 前記ガラス布の重量を基準にして、前記有機
   化合物が0.5〜30（重量）％である特許請求の範囲
   第２項記載の半導電性材料。 ５ 前記ガラス布の重量を基準にして、前記有機
   化合物が２〜４（重量）％である特許請求の範囲
   第４項記載の半導電性材料。 ６ 大多数の原子が水素、炭素および酸素原子で
   あるような化合物、大多数の原子が炭素および水
   素原子であるような化合物並びに前記化合物の混
   合物から成る群より前記有機化合物が選ばれる特
   許請求の範囲第４項記載の半導電性材料。 ７ 前記有機化合物が殿粉と油との混合物である
   特許請求の範囲第６項記載の半導電性材料。 ８ 600℃以上の温度で熱分解すると共に、熱分
   解温度より低い沸点または昇華点を持たず、また
   分解して有意な量の揮発性分解生成物を生じるこ
   とのない化合物の中から前記有機化合物が選ばれ
   る特許請求の範囲第６項記載の半導電性材料。 ９ 前記有機化合物が殿粉、植物油、海産動物油
   およびそれらの混合物から成る群より選ばれる特
   許請求の範囲第８項記載の半導電性材料。 １０ 水、炭化水素溶剤、芳香族溶剤、ケトン溶
   剤およびアルコール溶剤から成る群より選ばれた
   分散剤が添加されている特許請求の範囲第９項記
   載の半導電性材料。 １１ 200〜10000000Ω／sqの範囲内の表面抵抗
   率を有する特許請求の範囲第１０項記載の半導電
   性材料。 １２ (a)有効量の有機化合物をガラス繊維上に付
   着させ、次いで(b)酸素が実質的に存在しない条件
   下において前記ガラス繊維及びこれに付着した前
   記有機化合物に対して、少なくとも600℃の温度
   下で熱分解処理を施して炭素の付着したガラス繊
   維を形成する工程からなる半導電性材料の製造方
   法。 １３ 前記ガラス繊維及び前記有機化合物に対し
   て、650〜850℃の範囲内の温度下で熱分解処理を
   施す特許請求の範囲第１２項記載の方法。 １４ 前記有機化合物が１分ないし４時間の範囲
   内の時間にわたつて熱分解される特許請求の範囲
   第１３項記載の方法。 １５ 前記有機化合物が噴霧によつて前記ガラス
   繊維上に付着させられる特許請求の範囲第１４項
   記載の方法。 １６ 前記有機化合物が不活性ガスの雰囲気中に
   おいて熱分解される特許請求の範囲第１５項記載
   の方法。 １７ 前記有機化合物が大気圧の下で熱分解され
   る特許請求の範囲第１６項記載の方法。 １８ 前記ガラス繊維がガラス布に製織されたケ
   イ酸塩ガラス繊維である特許請求の範囲第１２項
   記載の方法。 １９ 前記ガラス繊維がガラス布に製織されたマ
   グネシウムアルミノケイ酸塩ガラス繊維である特
   許請求の範囲第１２項記載の方法。 ２０ 前記ガラス布の重量を基準として0.5〜30
   （重量）％の前記有機化合物が使用される特許請
   求の範囲第１８項記載の方法。 ２１ 前記ガラス布の重量を基準として２〜４
   （重量）％の前記有機化合物が使用される特許請
   求の範囲第２０項記載の方法。 ２２ 大多数の原子が炭素、水素および酸素原子
   であるような化合物、大多数の原子が炭素および
   水素原子であるような化合物並びに前記化合物の
   混合物から成る群より前記有機化合物が選ばれる
   特許請求の範囲第２１項記載の方法。 ２３ 600℃以上の温度で熱分解すると共に、熱
   分解温度より低い沸点または昇華点を持たず、ま
   た分解して有意な量の揮発性分解生成物を生じる
   ことのない化合物の中から前記有機化合物が選ば
   れる特許請求の範囲第２２項記載の方法。 ２４ 前記有機化合物が殿粉、植物油、鉱物油お
   よびそれらの混合物から成る群より選ばれる特許
   請求の範囲第１２項記載の方法。 ２５ 前記有機化合物が分散剤との混合物として
   使用される特許請求の範囲第２４項記載の方法。 ２６ 前記分散剤が水、炭化水素溶剤、芳香族溶
   剤、ケトン溶剤およびアルコール溶剤から成る群
   より選ばれる特許請求の範囲第２５項記載の方
   法。 ２７ 前記半導電性材料が200〜10000000Ω／sq
   の範囲内の抵抗率を有する特許請求の範囲第２６
   項記載の方法。