帯電防止剤入門 (ペレスタット、ペレクトロン)

• 永久帯電防止剤(汎用)『ペレスタット』
• 永久帯電防止剤(低抵抗)『ペレクトロン』
• 低分子型帯電防止剤『ケミスタット』
• ポリエチレングリコール『PEG』

帯電は物体が電気を帯びる現象のことを指し、帯電して動かずにいる電気を静電気と呼びます。
静電気が発生する仕組みとしては、物体が擦り合わされることにより電子が物体間で移動し、プラスとマイナスに偏りが生じ、プラスチックのような絶縁体の場合、発生した電気を逃がすことができないため帯電が発生します。

このようにして生じた電荷を発生電荷、物体から逃げていく電荷を漏洩電荷、物体に残った電荷を帯電電荷と呼び、
この3つの関係は、以下の関係で示されます。

　　帯電電荷量＝　発生電荷量ー漏洩電荷量　

物質にはプラスに帯電しやすいものとマイナスに帯電しやすいものがあります。
その静電気のプラス、マイナスの帯電しやすさの順に並べたものを帯電列と呼びます。
２種類の素材をこすり合わせた場合、人の皮膚と木綿のように帯電列上で近いものだと静電気が起こりませんが、ポリ塩化ビニルと髪の毛のように帯電列上にて遠いものは静電気が発生しやすくなります。

小さい頃、下敷きを頭にこすりつけて静電気を発生させて遊んだことのある方もいらっしゃるかと思います。
下敷きはポリ塩化ビニル製が多く、下敷きと髪の毛は非常に帯電しやすい組み合わせとなります。

帯電防止が必要な理由としては、３つあります。

1. ホコリ付着防止
   プラスチックは一般に電気絶縁体であるため、摩擦などによって帯電し、この静電気引力でほこりや汚れを吸着し、美観を損ねることがあります。　また、汚れを拭き取ろうとすると静電気で逆にホコリが付いてしまうこともあります。
   
   
2. 電子部品を誤作動、ショート防止、ESD対策（静電気放電対策）として
   半導体などの製造工程で静電気障害（ICの誤作動やメモリー破壊など）が発生するのを防ぐため、
   静電気対策（帯電防止）を行う必要があります。
   
   
3. 防爆対応
   静電気は、火災、爆発、電撃などの大きな事故につながることもあり、
   危険物の取扱いのある化学工場などは防爆対応が必須で、対応する必要があります。

下図はフィルム成形時に帯電防止剤を添加しているものと添加していないものの比較画像です。
左は静電気が発生し、ゴミが付着していますが、帯電防止剤を添加した右のフィルムではゴミが付着していません。
フィルム製造時にホコリ等が付着することを防止します。

帯電防止剤が活躍する用途を示しています。
電子包装材のフィルムやサイクロン掃除機の透明ダストBOX、エアコン、医療用途で粉体吸引器や防護服などで使用されます。

防爆対応のヘルメットや懐中電灯、電子部品用トレイや粉体用フレキシブルコンテナ、保護フィルム等でも、静電気によるトラブルを防止するために、帯電防止剤が使用されています。

帯電が発生する原因は、絶縁体の場合、摩擦等によって生じた静電気が、逃げることができずたまってしまうことによります。
プラスチックは一般的に電気絶縁体であるため、発生した電気を逃がすことで帯電を防止します。

イオン電導による帯電防止

イオン性ないし極性の高い物質を添加して空気中の水分を吸わせ、水分＋イオンで電気を運んで逃がす方法

電子電導による帯電防止

カーボンブラックや金属のような電気をよく通す化合物（良導体）を加えて電気を逃がす道を作る方法

帯電の指標は表面固有抵抗値（試験片表面の電気的抵抗値）で表します。
この電気抵抗値が小さいほど、電気が流れやすい、つまり帯電防止の効果があります。
帯電防止を施す目的によって狙いとする表面固有抵抗値の水準が異なるため、目的に応じた帯電防止剤の種類や添加量などの調整が必要となります。

各表面固有抵抗値における、帯電現象および帯電防止の目的、応用例をまとめると下表のようになります。

帯電防止剤は、プラスチックの表面を導電化するものとプラスチック自体を導電化するものに分類できます。
界面活性剤や導電性塗料を塗布したり、導電ポリマーやカーボンブラックを練り込むものなどがありますが、当社では界面活性剤と導電性ポリマーを製品化しています。

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