(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
編織物により構成される基底層と、
前記基底層上に接着され、無空タイプの高吸収性ポリウレタン樹脂製のフィルムにより構成される中間層と、
前記中間層上に接着され、経糸または緯糸方向に所定の間隔で導電糸が配列されるポリエステル高密度織物により構成される外皮層と、
を備える３層構造であることを特徴とする半導体クリーンルーム用防塵生地。
【請求項２】
前記基底層の編織物は構造強度が良好で、かつ伸縮性に優れたナイロントリコット経編織物であることを特徴とする請求項１に記載の半導体クリーンルーム用防塵生地。
【請求項３】
前記中間層と前記基底層とは、点接着法で接着されることを特徴とする請求項１に記載の半導体クリーンルーム用防塵生地。
【請求項４】
前記中間層と前記外皮層とは、薄い接着剤コーティング層により点接着法で接着されることを特徴とする請求項１に記載の半導体クリーンルーム用防塵生地。
【請求項５】
前記外皮層のポリエステル高密度織物は、海島形または分割形の複合紡糸による０．１デニール以下の超極細糸高密度織物であることを特徴とする請求項１に記載の半導体クリーンルーム用防塵生地。
【請求項６】
前記高吸収性ポリウレタン樹脂は、エーテル系またはエステル系であることを特徴とする請求項１に記載の半導体クリーンルーム用防塵生地。
【請求項７】
前記ポリエステル高密度織物は、綾織であることを特徴とする請求項１に記載の半導体クリーンルーム用防塵生地。
【請求項８】
５０〜１００デニールの一般ポリエステル糸を経糸および緯糸にし、経緯糸方向の所定間隔で１５〜３０デニ−ルの導電糸を配列し、経糸密度を１４０〜１７０／ｉｎ、緯糸密度を９０〜１３０／ｉｎにして高密度で２／１綾織に製織してから、通常のポリエステルフィラメント織物染色加工方法により白色で染色して、乾燥、ヒートセットすることにより外皮層の織物を製造する第１過程と、
剥離紙に無空タイプのエーテル系高吸収性ポリウレタン樹脂でスキン層コーティングを施し、その上に接着剤コーティングを施してから、第１過程で製造された外皮層織物を接着させ１００〜１３０℃で１０〜３０分間ヒートセットしてトランスファコーティングする第２過程と、
前記スキン層コーティングのポリウレタン樹脂内で十分な架橋反応が起こるよう５０〜８０℃の温度で１５時間以上熟成させてから剥離紙を剥離させる第３過程と、
前記スキン層コーティングのポリウレタン樹脂上にナイロン編織物を接着させ、５０〜８０℃で１５時間以上熟成させる第４過程と
から構成されることを特徴とする半導体クリーンルーム用防塵生地の製造方法。
【請求項９】
第１過程の製織段階で採用されるポリエステル糸は、仮撚糸であることを特徴とする請求項８に記載の半導体クリーンルーム用防塵生地の製造方法。
【請求項１０】
第１過程において、外皮層高密度織物の染色後、帯電防止加工を施すことを特徴とする請求項８に記載の半導体クリーンルーム用防塵生地の製造方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の防塵生地を用いて製造する半導体クリーンルーム用防塵服。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体クリーンルーム用防塵生地およびその製造方法とそれを利用した半導体クリーンルーム用防塵服に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子の製造を行う半導体クリーンルームでは、通常作業者の人体から発生し続ける埃または水分などの汚染源（以下、パーティクルと称する）が半導体素子に影響を与えることを防止するために除電および防塵機能を有する繊維生地で製造された防塵服を着用する。
かかる防塵服において大きな清浄度が求められていなかった初期には、清浄度クラス１０ｋから１００ｋほどの一般的なナイロンやポリエステルダフタ(Taffeta) 生地が使用された。
その後、半導体の製造工程がさらに細密化し高集積化するにつれ、さらに汚染に敏感になり、弱い静電気なども問題となって導電性ポリエステル糸が防塵服生地に適用されるようになった。
【０００３】
最近、半導体素子が６４メガバイトＤＲＡＭ、２５６メガバイトＤＲＡＭなど超高集積化することにより線幅がミクロン以下に微細になり、微細なパーティクルによっても致命的な影響を受けることになったため、半導体クリーンルームの清浄度もクラス１０以下に管理する必要があり、防塵服生地もさらに発展した先端のものが求められることになった。
【０００４】
すなわち、従来の一般のナイロンダフタやポリエステルダフタはいくら極細糸、かつ高密度で製織されたとしても、経、緯糸に区画される間隙が大きいので、これを通して人体から発散する水分や微細な粉塵などを完璧に遮断し難かった。したがって、これを解決するために生地上にウレタン樹脂またはフッ素樹脂で透湿防水または発水コーティングを施したり、ラミネートを施した生地が新たな防塵服素材として使用されるに至った。このような素材の一例が、図１に模式的に示されるように、アメリカのデュポン社により開発されたＧＯＲＥＴＥＸ（商標名）である。
【０００５】
このような透湿防水コーティグ防塵生地はポリウレタンおよびフッ素樹脂フィルム１が、導電糸３の配列されたポリエステル織物２にコーティングされたものであって、生地のコーティングされた樹脂フィルム１により人体から発生されたパーティクルの外部流出を遮断し、図２に示すように樹脂粒子間の微細な間隙へ水蒸気粒子は外部へ放出させ透湿されるようにした。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、人体から発生された水蒸気分子が集まって水粒子となる場合、コーティング層１５に形成された間隙（または気孔）１４より大きくなって外部に湿気が放出できなくなり、よって透湿性が低下されるため着用感が不良になる問題点があった。この着用感の低下はコーティング層（樹脂）１、１５を裏側にする際、皮膚が透湿防水生地と直接に触ることにより一層増幅された。
したがって、本発明は前述した問題点を解決するために案出されたもので、防塵効率が高い半導体クリーンルーム用防塵生地を提供することにある。
本発明の他の目的は、透湿性と着用感を向上させる半導体クリーンルーム用防塵生地の製造方法を提供することにある。
さらに本発明の別の目的は、半導体クリーンルーム用防塵生地を用いた防塵服を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の半導体クリーンルーム用防塵生地によると、編織物よりなった基底層と、基底層上に接着され無空タイプの高吸収性ポリウレタン樹脂フィルムよりなる中間層と、中間層上に接着され経糸または緯糸方向の所定間隔で導電糸が配列されたポリエステル高密度織物よりなった外皮層との３層構造を有している。したがって、高密度織物の有する組織密度が大きいので、組織点が小さくなり、繊維間の間隙が小さくなることで防塵性能を高めることができる。
【０００８】
請求項２に記載の半導体クリーンルーム用防塵生地によると、基底層の編織物は特に構造強度が良好で、かつ伸縮性に優れたナイロントリコット(Tricot)経編織物、さらにはスミース(Smith) 組織の経編織物を用いる。したがって、強度、伸縮性ともに優れた生地を得ることができる。
【０００９】
請求項３および４に記載の半導体クリーンルーム用防塵生地によると、中間層と基底層、および中間層と外皮層は点接着法で接着し、特にホットメルト接着剤により接着する。したがって、点接着法で接着することにより、接着剤層を薄くすることができるので、人体から発生した汗などの水分を半導体の製造において汚染源として作用しない程度に発散することができる。
【００１０】
請求項５に記載の半導体クリーンルーム用防塵生地によると、外皮層のポリエステル高密度織物は、特に海島形または分割形の複合紡糸による０．１デニール以下の超極細糸高密度織物であるので、高密度の繊維組織を有する生地を得ることができる。
【００１１】
請求項６に記載の半導体クリーンルーム用防塵生地によると、高吸収ポリウレタン樹脂はエーテル系またはエステル系であるので、人体から発生する水分を適度に吸収し、着用感を向上させる。
請求項７に記載の半導体クリーンルーム用防塵生地によると、外皮層のポリエステル高密度織物は２／１綾織に製織し、特にすぎあや(Herringbone twill) 組織に製織することで、織物の柔軟性および組織密度を向上させることができる。
【００１２】
請求項８、９および１１に記載の半導体クリーンルーム用防塵生地の製造方法によると、５０〜１００デニールの一般ポリエステル糸を経糸および緯糸にし、経緯糸方向の所定間隔で１５〜３０デニールの導電糸を配列し、経糸密度を１４０〜１７０／ｉｎ、緯糸密度を９０〜１３０／ｉｎにして高密度で製織して、通常のポリエステルフィラメント織物染色加工方法により白色で染色し、乾燥、ヒートセットすることにより外皮層の織物を製造する第１過程と、剥離紙に無空タイプの高吸収性ポリウレタン樹脂でスキン層コーティングを施し、その上に接着剤コーティングを施してから、第１過程で製造された外皮層織物を接着させ、１００〜１３０℃で１０〜３０分間ヒートセットしてトランスファコーティングする第２過程と、スキン層のポリウレタン樹脂内で十分な架橋反応が起こるよう５０〜８０℃の温度で１５時間以上熟成させてから剥離紙を剥離させる第３過程と、ポリウレタンコーティング層上に編織物を接着（ボンディング）させ、５０〜８０℃で１５時間以上熟成させる第４過程とからなる。前述の製織段階で採用されるポリエステル糸は仮撚糸(draw twisted yarn)を採用できる。また、上記の工程のうち、高密度織物の染色後帯電防止加工(anti-static finishing) を付加することも可能である。
【００１３】
請求項１１に記載の半導体クリーンルーム用防塵服によると、半導体クリーンルーム用防塵生地を利用することで防塵効果が高く、かつ着用感の向上した防塵服を得ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面に基づき本発明の望ましい実施例を詳述する。
図３は本発明のクリーンルーム用防塵生地の層構造、断面構造および防塵透湿原理を示すための模式図である。
本発明の防塵生地において、外気と当接する外皮層１０１は導電糸１０４が所定間隔に経、緯糸方向に配列された高密度ポリエステル織物である。本発明において、この外皮層１０１は特に織物設計基準で２３０〜３００Ｔ（Ｔは織物において組織密度を示す単位であって、経、緯糸方向のインチ当たり布目数を合したものであり、当業界において通常使われる単位である）の高密度織物であることが特徴である。このような高密度織物は組織密度が大きいので、組織点が小さくなり間隙が小さくなって防塵性能が高められる。
【００１５】
外皮層１０１高密度織物内の導電糸１０４の配列間隔は目的に応じて調節できるが、０．３〜１ｃｍほどが製織効率および導電性能面において望ましい。本発明において採用される導電糸は原糸の表面に炭素を被覆させたもの、複合紡糸により炭素を原糸の内部に含入させたものなど多種が採用されうる。
高密度織物の経糸および緯糸は衣料用原糸ならよく、特に５０〜１００デニールのものが望ましく、導電糸の繊度は製織性および導電性に鑑みれば１５〜３０デニールのものが特に望ましい。
また、ポリエステル織物の組織は２／１綾織、特にすぎあや（Herringbone twill）の方が柔軟性を高め、織物の密度を大きくすることができて望ましい。
【００１６】
本発明において、外皮層１０１の下には中間層１０２として無空タイプの高吸収性ポリウレタン樹脂フィルムが接着される。この高吸収性ポリウレタン樹脂はエステル系またはエーテル系のものが望ましい。外皮層１０１と中間層１０２との間には接着剤層が介在されるが、この接着剤層が厚ければ透湿性が低下するので、最大限薄くしたり点接着法を採用する。高吸収性ポリウレタン樹脂フィルムはその下の基底層１０３の編織物を通過して浸透される、人体から発生された汗などの水分を吸収してから半導体工程の汚染源として作用しない程度（０．００１μｍ以下）の蒸気分子形態に外皮層１０１を介して大気中に発散させることにより、微細なパーティクルの通過を遮断しつつ着用感を良好にする役割を果たす。
【００１７】
中間層１０２の下には基底層１０３として編織物が接着されるが、皮膚と直接に接触され摩擦されるので、流動性を与えるために基底層１０３と中間層１０２は点接着で接着されるのが望ましく、接着剤としてはホットメルト接着剤が採用されうる。
【００１８】
図４は本発明の半導体クリーンルーム用防塵生地の製造方法を示すための工程流れ図である。
本発明の防塵生地の製造は、外皮層として機能するポリエステル高密度織物を先に製造した後、剥離紙を用いたトランスファコーティングで外皮層に接着される中間層としての高吸収性ポリウレタン樹脂フィルムコーティング層を製造し、外皮層と中間層を接着した後、最後に中間層上に基底層として編織物を点接着することによりなされる。
【００１９】
これをさらに詳しく説明すれば、本発明の防塵生地の製造は、製織、精練、染色およびヒートセットを経て外皮層のポリエステル高密度織物を製造する第１過程と、剥離紙に中間層となる高吸収性ポリウレタン樹脂フィルムでスキン層コーティングを施し、その上に第１過程で製造したポリエステル高密度織物を接着してからヒートセットする第２過程と、製造された外皮層と中間層の結合物を熟成してから剥離紙を剥離し出す第３過程と、中間層上に編織物を接着し熟成させる第４過程よりなされる。
【００２０】
第１過程における製織は通常のウォータジェットルームを用いてなされ、組織は綾織にするのが組織密度と柔軟性を高められて望ましく、特に織物の構造強力をある程度保てる２／１綾織、さらに望ましくはすぎあやにした方が良い。経、緯糸として用いられる一般のポリエステル糸と導電糸が繊度も異なり、それによって強度および伸度が相違になって製織時経、緯糸の張力をよく調節すべきである。本発明における製織は、特に経糸密度１４０〜１７０／ｉｎ、緯糸密度９０〜１３０／ｉｎであって、合わせて２３０〜３００Ｔの高密度でなされる。また、ポリエステル糸の繊度は５０〜１００デニール、導電糸の繊度は１５〜３０デニールにしたのが製織性および製品の着用性能上適する。精練、染色および乾燥は通常のポリエステル織物に適用される工程が採用されうる。
【００２１】
最終製品の柔軟性および樹脂層との接着性を向上するため、一般ポリエステル糸として仮撚糸を採用でき、静電気発生を最小化するために染色後帯電防止加工を付加することも望ましい。
第２過程におけるポリウレタンは、無空タイプの高吸収性ポリウレタン樹脂の方が望ましく、特に親水性に優れたエステル系またはエーテル系が良好であり、コーティング機械としては通常のトランスファコーティングマシンが用いられる。
【００２２】
第３過程においてはポリウレタン樹脂フィルム層の内部で十分架橋反応が起こるよう５０〜８０℃の温度で１５時間以上熟成させるのが望ましい。
第４過程における熟成は５０〜８０℃の温度で１５時間以上にするのが望ましく、接着は最終製品における柔軟性のために点接着でするのが望ましい。
【００２３】
図５は本発明の防塵生地のコーティング層において、人体から発散される蒸気または水粒子がコーティング層を通過して排出される原理を示すための模式図であって、図２の従来の技術において水粒子が微細加工を通して排出されることとは違って、蒸気粒子１２がコーティング層１３に一応吸収され外側に拡散転移されながら蒸気分子１１状態に外部へ排出される。したがって、気孔の詰まりによる汚染源排出遮断も無くし、汚染粒子がさらに微細になって排出される。
【００２４】
導電糸間隔を経、緯糸方向の両方０．６ｃｍにし、経、緯糸の両方一般のポリエステルフィラメント糸として７０デニール、導電糸は２０デニールにし、製織密度は設計基準として１６５×１１５にして、ウォータジェットルームで製織して外皮層を構成する高密度織物生地を製造した。織物組織は２／１綾織にした。この生地を通常の連続精練機で９０℃、６０ｍｐｍの条件で精練し、サーキュラ染色器で白色に染色し乾燥してからヒートセットするためのテンダで１４０℃、６０ｍ／ｍｉｎの条件でヒートセットすることにより加工済の外皮層高密度織物を得た。
【００２５】
一方、連続コーティング機でフラットタイプの剥離紙にエステル系無空タイプの高吸収性ポリウレタン樹脂フィルムを１１０〜１２０℃、２０ｍ／ｍｉｎの条件でコーティングし、その上に接着剤で再びコーティングした後、前記で製造した高密度織物をローラを介して重畳させながら押着して接着させた後、６０℃で２４時間熟成させウレタン樹脂内で分子間に十分な架橋反応を起こした。
【００２６】
次いで、剥離紙を取り除き、その剥離紙を取り除いた面にスミース組織のナイロントリコット編織物を点接着法で接着し、６０〜７０℃で２４時間熟成させ、本発明の半導体クリーンルーム用防塵生地を完成した。
このように製造された本発明の防塵生地と有空タイプ(micro porous type)のポリウレタン樹脂コーティング層とポリエステル織物の２層構造よりなった従来の技術による生地の性能を比較した結果は次の表１の通りである。
【表１】
0003639121.tif 000002
上記の表において透湿度はＫＳＫ０５９４の酢酸カリウム法により測定し、通気度はＫＳＫ０５７０Ｆｒａｚｉｅｒ法により測定した。
【００２７】
本発明の防塵服は０．１〜０．０１ミクロンのパーティクルまで清浄度１０クラス以下に管理すべく高集積半導体クリーンルームに使用するに適合である。
本発明による防塵服は無空タイプの高吸収性ポリウレタンフィルムを、仮撚糸を採用した高密度織物生地にコーティングしたので、人体から発生する水分の放出が容易であり、織物の帯電防止加工および導電糸の配列によるコロナ放電によりパーティクル排出機能が優秀であり、防塵服の着用時の着用感が極めて優れる。
また、本発明の防塵服によれば、中間層の高吸収性ポリウレタンフィルムおよび高密度織物により０．００１〜０．１μｍまでの微細な人体発生パーティクル粒子を遮断できる。
【００２８】
以上、本発明の実施の具体例についてのみ詳述したが、本発明の思想と範囲内で多様な変形や修正がありうることは当業者にとって明らかであり、この変形や修正が特許請求の範囲に属することは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の技術による半導体クリーンルーム用防塵生地の層構造を示す模式図である。
【図２】従来の技術による半導体クリーンルーム用防塵生地のコーティング層において水蒸気粒子がコーティング層を介して外部に排出される原理を示す模式図である。
【図３】本発明による半導体クリーンルーム用防塵生地の層構造を示す模式図である。
【図４】本発明による半導体クリーンルーム用防塵生地の製造過程を示す流れ図である。
【図５】本発明による半導体クリーンルーム用防塵生地のコーティグ層において水蒸気粒子がコーティング層を介して外部へ排出される原理を示す模式図である。
【符号の説明】
１    ポリウレタンおよびフッ素樹脂フィルム
２    導電糸
３    ポリエステル織物
１１    水蒸気分子
１２    水蒸気粒子
１３、１５  コーティング層
１４    微細間隙
１０１    外皮層
１０２    中間層
１０３    基底層
１０４    導電糸
【図１】
0003639121.tif 000003
【図２】
0003639121.tif 000004
【図３】
0003639121.tif 000005
【図４】
0003639121.tif 000006
【図５】
0003639121.tif 000007