JIS C 2170:2004 静電気電荷蓄積を防止する固体平面材料の抵抗及び抵抗率試験方法

                                                                C 2170 : 2004 (IEC 61340-2-3 : 2000)

まえがき

  この規格は,工業標準化法に基づいて,日本工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が制定した日
本工業規格である。
  制定に当たっては,日本工業規格(日本産業規格)と国際規格との対比,国際規格に一致した日本工業規格(日本産業規格)の作成及び日
本工業規格を基礎にした国際規格原案の提案を容易にするために,IEC 61340-2-3:2000,Electrostatics−Part
2-3:Methods of test for determining the resistance and resistivity of solid planar materials used to avoid electrostatic
charge accumulationを基礎として用いた。
  この規格の一部が,技術的性質をもつ特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権,又は出願公開後の
実用新案登録出願に抵触する可能性があることに注意を喚起する。主務大臣及び日本工業標準調査会は,
このような技術的性質をもつ特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権,又は出願公開後の実用新案登
録出願にかかわる確認について,責任はもたない。

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C 2170 : 2004 (IEC 61340-2-3 : 2000)

pdf 目 次

ページ

•  序文・・・・[1]
•  1. 適用範囲・・・・[1]
•  2. 引用規格・・・・[2]
•  3. 定義・・・・[2]
•  3.1 体積抵抗(volume resistance)(Ω)・・・・[2]
•  3.2 体積抵抗率(volume resistivity)(Ωm)・・・・[2]
•  3.3 表面抵抗(surface resistance)(Ω)・・・・[2]
•  3.4 表面抵抗率(surface resistivity)(Ω)・・・・[2]
•  3.5 測定用電極(measuring electrode)・・・・[2]
•  4. 前処理及び試験環境・・・・[2]
•  5. 試験方法の選定・・・・[3]
•  6. 固体導電性材料の抵抗測定・・・・[3]
•  7. 固体絶縁性材料の抵抗測定・・・・[3]
•  8. (静電気電荷蓄積を防止するために使用される)静電気拡散性材料の抵抗測定・・・・[3]
•  8.1 計測器・・・・[3]
•  8.2 電極装置・・・・[3]
•  8.3 試料の準備及び取扱い・・・・[6]
•  8.4 表面抵抗のためのシステム検証用ジグ・・・・[6]
•  8.5 体積抵抗測定のためのシステム検証・・・・[8]
•  8.6 試験手順・・・・[9]
•  9. 抵抗率への変換・・・・[10]
•  9.1 表面抵抗・・・・[10]
•  9.2 体積抵抗率・・・・[11]
•  10. 繰返し性及び再現性・・・・[11]
•  11. 報告・・・・[11]

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                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                              C 2170 : 2004
                                                                        (IEC 61340-2-3 : 2000)

静電気電荷蓄積を防止する固体平面材料の抵抗及び抵抗率試験方法

Electrostatics -Methods of test for determining the resistance and resistivity of solid planarmaterials used to avoid electrostatic charge accumulation

序文

 この規格は,2000年に第1版として発行されたIEC 61340-2-3:2000,Electrostatics−Part 2-3 : Methods
of test for determining the resistance and resistivity of solid planar materials used to avoid electrostatic charge
accumulationを翻訳し,技術的内容及び規格票の様式を変更することなく作成した日本工業規格(日本産業規格)である。
  なお,この規格で点線の下線を施してある“参考”は,原国際規格にはない事項である。
  抵抗の測定及び関連した抵抗率の計算は,電圧及び電流の測定に付随した電気的測定技法の基本的な対
象である。抵抗率は,ほぼ完全な良導体からほぼ完全な絶縁体までの,おおよそ30けたの広い範囲にわた
る電気的特性である。
  基本はオームの法則であり,電気的導体(金属,カーボン,など)において直流電流及び交流電流の瞬
間値に対し当てはまる。交流電流を用いる抵抗測定の値は,周波数に依存する容量的/インダクタンス的な
リアクタンスの影響を受ける。
  そのため,固体物質の抵抗測定を扱う既存の国内及び国際的な規格は,通常,直流電流の適用を要求し
ている。
  プラスチックのような多くの非金属材料は重合体(ポリマー)として分類され,イオン伝導体である。
電荷の移動は,測定時に印加する電界強度に依存する。測定電流の他に,材料を分極させ,及び/又は静
電気的に帯電させる充電電流が存在する。これは,測定電流の漸近的な減衰を示し,明らかな抵抗変化の
原因となる。この効果が観測される場合,直ちに規定の帯電化時間の経過後に,逆極性で電流の測定を繰
り返し,両極性で得られた値の平均値をとることが推奨される。

1. 適用範囲

 この規格は,静電気電荷蓄積を防止するための1041012Ωの範囲の固体平面材料の電気的
抵抗及び抵抗率の試験方法について規定する。
  これは,既存のISO/IEC規格及びその他の刊行されている情報を考慮し,適切な方法に関する推奨及
び指針を与える。
    備考 この規格の対応国際規格を,次に示す。
            なお,対応の程度を表す記号は,ISO/IEC Guide21に基づき,IDT(一致している),MOD(修
          正している),NEQ(同等でない)とする。
          IEC 61340-2-3:2000,Electrostatics−Part 2-3 : Methods of test for determining the resistance and
              resistivity of solid planar materials used to avoid electrostatic charge accumulation (IDT)

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C 2170 : 2004 (IEC 61340-2-3 : 2000)

2. 引用規格

 次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成す
る。これらの引用規格のうちで,発行年を付記してあるものは,記載の年の版だけがこの規格の規定を構
成するものであって,その後の改正版・追補には適用しない。
    IEC 60093:1980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity of solid eletrical insulating
        materials
    IEC 60167:1964 Methods of test for the determination of insulation resistance of solid insulating materials
    IEC 60212:1971 Standard conditions for use prior to and during the testing solid electrical insulating
        materials
    IEC 60260:1968 Test enclosure of non-injection type for constant relative humidity
    ISO 1853:1998 Conducting and antistatic rubber−Measurement of resistivity
    ISO 2951:1974 Vulcanized rubber−Determination of insulating resistance
    ISO 3915:1981 Plastics−Measurement of resistivity of conductive plastics

3. 定義

 この規格で用いる主な用語の定義は,次による。
    参考 一般的な静電気用語は,TR C 0018 : 2000“静電気放電(ESD)に関する用語”に記載されてい
          る。
3.1   体積抵抗(volume resistance)(Ω) 試料の対向面に接触させた二つの電極間に印加した直流電圧(V)
と,電極間に流れる定常電流(A)との比。
3.2   体積抵抗率(volume resistivity)(Ωm) 材料内の直流の電界強度(V/m)と,定常電流密度(A/m2)
との比。実用的には,二つの対向面に電極をもつ単位長の立方体の体積抵抗と同等である。
    備考 体積抵抗は,電気的に均一でない材料にとって,適切な特性でない。
3.3   表面抵抗 (surface resistance) (Ω) 試料表面上の二つの電極間の直流電圧(V)と,電極間に流れる
定常電流(A)との比。
3.4   表面抵抗率 (surface resistivity) (Ω) 正方形の相対する辺を電極とする二つの電極間の表面抵抗に
等しい。
    備考 表面抵抗率(Ω)のSI単位は,しばしばΩ/□(オーム・パー・スクエア)ということがある。
3.5   測定用電極 (measuring electrode) 規定の形状,寸法及び質量をもつ導電体で,試験する試料に接触
させる電極。

4. 前処理及び試験環境

 材料の静電気的特性は,相対湿度,温度などの環境条件に影響される。
  このため,測定は管理された条件のもとで実施する。
  試験のための適切な条件の選定は,使用中に起こることが予測される最も厳しい条件(例えば,最低の
湿度)を基本とし,材料の種類(製品の仕様書)と意図される使用に従って決定する。異なる規定がない
限り,試料は同じ環境条件で前処理し,測定する。
  あるプラスチック材料を成形した後に現れる残留ひずみの影響の除去,試験を始める前に乾燥させるな
どのために,試料の予備的前処理が必要である。予備的前処理は通常,前処理及び試験条件とは異なる環
境条件で行う。
  ふさわしい装置は,恒温槽内のデシケータ,又は望ましくは強制還流と換気とを装備した環境チャンバ
ーである。追加の指針はIEC 60212及びIEC 60260に規定する。

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                                                                C 2170 : 2004 (IEC 61340-2-3 : 2000)

5. 試験方法の選定

 次の手順は,試験方法の選定のために使用する。
a) 試験する材料の電気抵抗の範囲がわかっている場合,適切な規格が掲載されている,又は方法が述べ
    られている該当する項を使用する。
b) 初期に抵抗率が分からない材料では,6.に従って導電性材料のための方法を用いて測定を開始する。
      測定が不可能であるか,又は得られた結果が試験方法の適用における対象の範囲を超えている場合
    には,その測定法は不適切と考え,結果は採用しない。静電気拡散性材料のための8.に従って測定を
    繰り返す。上記の状況が再び発生した場合,絶縁性材料のための7.に従って測定を繰り返す。

6. 固体導電性材料の抵抗測定

 固体導電性材料(非金属)の抵抗は,プラスチックではISO 3915,又は
ゴムではISO 1853に従って測定する。
  高導電性材料では,接触抵抗及び試料内の非線形の電位分布を避けるためには4端子測定法が必要であ
る。最も重要なパラメータは,試料を通しての電流注入,より正確には材料の明確な発熱を抑えるための
消費電力である。

7. 固体絶縁性材料の抵抗測定

 固体絶縁性材料の抵抗は,プラスチックではIEC 60093,IEC 60167,又
はゴムではISO 2951に従って測定する。
  高絶縁性材料では,表面に沿っての抵抗は,水のような吸収汚染物の影響によって,材料内の抵抗に比
べ非常に低い。さらに,印加電圧と流れる電流との間に非線形の関係が存在することがある。したがって,
従来は固体絶縁性材料の表面及び体積抵抗は,規定条件(一般的に500 V及び1分の帯電化時間)におい
てガード電極付きで測定されている。
  液体を塗装,又はスプレーされた接触電極は,試験する試料の特性を変更させるので使用してはならな
い。その代わり,接触電極として導電性ゴムの使用を強く推奨する。

8. (静電気電荷蓄積を防止するために使用される)静電気拡散性材料の抵抗測定

 静電気電荷蓄積を防
止するために使用される静電気拡散性材料の抵抗測定は,次の各箇条に示す指示に従って測定する。

8.1 計測器

 計測器は,直流電源及び電流計,又は集積化された装置(オームメータ)で構成してもよ
い。国の安全法規に従う。
  電流値読取りのないオームメータを体積抵抗測定のために用いる場合は,少なくとも,精度±5%で10 pA
から10 mAまで読取ることができる別個の電流計が要求される。
  開回路電圧は,1×106Ω以上の測定では,100 V±5 %,1×106Ω未満の場合は,10 V±5 %とする。
  読取りは,少なくとも1×103Ωから1×1013Ωまで可能でなければならない。

8.2 電極装置

 電極は,試料表面に密着した接触が可能であり,電極抵抗,又は試料への汚染による明
らかな誤差を生じない材料から構成する。電極材料は試験条件での腐食に対する耐性があり,試験する材
料と化学反応を起こしてはならない。
  8.2.18.2.4に規定する装置は,適切なものとして推薦されるが,国内規格,又は国際規格に適合したそ
の他の装置を,適切な場合用いてよい。特に静電気拡散性材料の体積抵抗測定において,ガードリング型
の印加プローブは,読取り値を誤らせる浮遊電流を小さくするために,中心部(測定)とリング(ガード)
の接触電極の間の距離を十分にとることが重要である。接触電極間の距離gが少なくとも10 mmあること
が推奨される。問題となった場合には,この規格で規定する装置を適用する。

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