(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成パルプとバインダー繊維と導電性繊維とからなる導電性合成紙であって、前記導電性繊維が導電性カーボンブラックを含有する導電層と非導電層とからなる合成繊維であり、かつその長さが２．５〜１０ｍｍで、同時に式１を満足することを特徴とする導電性合成紙。
[導電性繊維含有量（質量％）]≧−０．３×[導電性繊維長（ｍｍ）]＋４・・・・式１
【請求項２】
合成パルプとバインダー繊維と導電性繊維とからなる導電性合成紙であって、前記導電性繊維が導電性カーボンブラックを含有する導電層と非導電層とからなる合成繊維であり、かつその長さが２．５〜１０ｍｍで、同時に式２を満足することを特徴とする導電性合成紙。
[導電性繊維含有量（質量％）]≧−０．４×[導電性繊維長（ｍｍ）]＋６・・・・式２
【請求項３】
ＪＩＳ  Ｋ６９１１に規定された方法で測定した表面抵抗率が、１．０×１０１０Ω／□ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１または２記載の導電性合成紙。
【請求項４】
請求項１〜３いずれか１項に記載の導電性合成紙からなる電子部品包装・梱包用材。
【請求項５】
請求項１〜３いずれか１項に記載の導電性合成紙からなる、電子部品と同包して用いる乾燥剤の包装用材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性合成紙に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の導電紙としては、天然繊維や天然の木材パルプに導電性を付与するために金属繊維や炭素繊維あるいは黒鉛粒子、炭素粒子を混合して抄紙する方法（特許文献１、２参照）や同様に抄紙して得た紙にエマルジョン樹脂をバインダーとして繊維等の脱落を防止する方法（特許文献３参照）やポリエステル繊維等の表面を金属メッキしたものをパルプと混抄する方法（特許文献４参照）等が提案されている。また、ポリピロールと言った導電性有機ポリマーからなる繊維や同様な導電性有機ポリマーを合成繊維表面に被覆した導電性繊維を熱融着性繊維と混合抄紙し更に加熱して熱融着性繊維を融解接着した導電性合成紙（特許文献５参照）も提案されている。
またこれら導電紙は、その導電性を生かし、トランジスタ、ＩＣやＬＳＩ等の半導体製品を梱包する用途に使用され、輸送や保管時に静電気から半導体を守る用途に用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公昭５８−４９９６８号公報
【特許文献２】特開昭５９−２６５９７号公報
【特許文献３】特開２００７−９１２６０号公報
【特許文献４】特公昭５９−４７５００号公報
【特許文献５】特開平８−７４１９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、天然繊維を用い導電性繊維と共に単純に抄紙して得た導電紙においては、天然繊維成分に比し導電性繊維は弾性率が高く、すなわち剛直であるが故に、もしくは絡み合いが生じ難い故に、導電紙に繰り返しの折り曲げが加わった場合や摩擦された場合に導電性繊維が脱落するという欠点があった。
この欠点を克服するためにバインダー繊維として熱融着性繊維を加え導電性繊維の脱落を防止するといった手法が行われたが、天然繊維と合成樹脂からなる熱融着性繊維の組み併せでは馴染み（濡れ性）が悪く、十分な脱落防止効果が得られていない。
更に繊維脱落の改善として導電紙を構成する繊維表面をエマルジョン樹脂でコーティング（バインディング）する方法も試みられているが、導電性繊維表面全体をも樹脂がコーティングしてしまうことで安定した導電紙表面抵抗の低下性能を得ることが出来ていない。
また、導電性繊維として金属繊維や炭素繊維を用いた場合においては、その良導電特性が故に帯電した部材に近接すると放電によるスパークの発生が認められるという別の問題や炭素繊維ではその高剛性がゆえに折れにより炭素繊維が微粉末状として脱落汚染するという問題も生じていた。金属メッキされた合成繊維においても同様に金属メッキが剥がれ、微粉末状に脱落するという問題が認められている。即ちこの様な導電紙を半導体等の梱包用に用いた場合、炭素繊維微粉やメッキ脱落微粉が半導体に付着し、後々の使用時にショート発生原因にもなることがあった。また、金属繊維においては熱融着性繊維を熱融着させた場合においても金属繊維に対し溶融樹脂が密着しにくい為、剥離して金属繊維成分の脱落が生じるという問題が認められている。
【０００５】
したがって、本発明は上記のような問題を解決し、繰り返しの折り曲げや摩擦を受けた場合にも、導電性繊維成分や導電成分の脱落が無い、高性能で安定した性能を有する導電性合成紙を得ることをその目的とする。
【０００６】
また、導電性合成紙を用いた、上記のような優れた性能を有する電子部品包装・梱包用材、更には電子部品と同包して用いる乾燥剤等の包装用材を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明者らは、導電性繊維の長さと含有量の表面抵抗率への影響に注目し鋭意検討を重ね本発明に到達した。
すなわち、本発明は、第一に、合成パルプとバインダー繊維と導電性繊維とからなる導電性合成紙であって、前記導電性繊維が、導電性カーボンブラックを含有する導電層と非導電層とからなる合成繊維であり、かつその長さが２．５〜１０ｍｍで、同時に式１を満足することを特徴とする導電性合成紙、
[導電性繊維含有量（質量％）]≧−０．３×[導電性繊維長（ｍｍ）]＋４・・・・式１
第二に、合成パルプとバインダー繊維と導電性繊維とからなる導電性合成紙であって、前記導電性繊維が導電性粒子を含有する合成繊維であり、かつその長さが２．５〜１０ｍｍで、同時に式２を満足することを特徴とする導電性合成紙であることをその要旨とする。
[導電性繊維含有量（質量％）]≧−０．４×[導電性繊維長（ｍｍ）]＋６・・・・式２
また、第三に、ＪＩＳ  Ｋ６９１１に規定された方法で測定した上記導電性合成紙の表面抵抗率が、１．０×１０１０Ω／□以下であることが好ましい。
【０００８】
更に、本発明は、その使用用途として、上記導電性合成紙からなる、電子部品包装・梱包用材もしくは電子部品と同包して用いる乾燥剤の包装用材であることをその要旨とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の導電性合成紙によれば、繰り返しの折り曲げや摩擦を受けた場合にも、導電性繊維成分や導電成分の脱落が無い、高性能で安定した性能を有する導電性合成紙を提供することができる。
【００１０】
また、本発明の導電性合成紙によれば、上記のような優れた性能を有する電子部品包装・梱包用材もしくは電子部品と同包して用いる乾燥剤の包装用材の提供ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る式１及び式２をグラフに示す説明図である。
【図２】図１のグラフに、実施例１〜９及び比較例１〜７の導電性繊維長さと導電性繊維含有量を当てはめたグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１３】
まず、本発明において用いる合成パルプとしては、ポリオレフィン樹脂をフラッシュ紡糸して得たもので、特にポリエチレン樹脂をフラッシュ紡糸したものを好適に用いることが出来る。特段のものではなく、一般に広く販売されているものでよく、その一例としては三井化学株式会社製の商品名「ＳＷＰ」（登録商標）を用いることが出来る。また、他の製法や他の樹脂からなる合成パルプを用いることも出来るが、繊維が分岐構造を有し、抄紙により絡み合いを生じる構造を有しているものが好適である。
【００１４】
次に、バインダー繊維としては、芯部及び鞘部とも熱可塑性樹脂からなり芯部樹脂融点より鞘部樹脂融点が低い熱接着性芯鞘型複合繊維が挙げられ、特に、鞘部樹脂融点が合成パルプの融点よりも低い樹脂よりなる芯鞘型複合繊維を溶融紡糸して得たものを好適に用いることが出来る。一般に販売されている芯鞘型複合繊維としては、例えば、大和紡績株式会社の商品名「ＮＢＦ」（登録商標）が挙げられる。
【００１５】
バインダー繊維の比率については、抄紙、熱融着後に合成紙の形態を保持し、かつ導電性繊維の脱落が無い量で、かつ熱融着により合成紙の通気が保たれる量であればよく、合成パルプに対し、好ましくは３〜２０質量％、より好ましくは７〜１５質量％である。バインダー繊維の合成パルプに対する比率が２０質量％を超えた場合には、熱融着により容易にフイルム化し易くなり、フイルム化すると通気性が非常に低下する為、導電性合成紙として通気性を必要とする場合にはバインダー繊維比率を２０質量％以下にすることが望ましい。
また、バインダー繊維の繊維長は、２〜１０ｍｍであることが好ましい。
【００１６】
導電性繊維は、導電性粒子を含有する合成繊維であり、特に、導電性カーボンブラックをベース樹脂に常法にて溶融混練して複合化した導電性樹脂を繊維断面の一成分として複合紡糸した繊維を好ましく用いることが出来る。その繊維断面例としては、サイドバイサイド型、サンドイッチ型、芯鞘型、偏芯鞘型、海島型等の形状をしたものが適応可能であるが、この中でも導電性樹脂成分が繊維外面に少なくとも一部露出した形状が好ましく、更に鞘部が導電性樹脂成分である形状の芯鞘型導電性繊維が最も好ましい。
これら導電性繊維は、常法にて溶融複合紡糸して得ても良いが、市販されている、例えば、ＫＢセーレン株式会社の商品名「ベルトロン」（登録商標）より選択して使用してもよい。
【００１７】
また、用いる導電性繊維の繊維抵抗については、特段規定されるものではないが、導電性合成紙として低表面抵抗率を達成するためには、繊維抵抗として１×１０９Ω／ｃｍ以下であることが好適であり、好ましくは１×１０７Ω／ｃｍ以下である。尚、繊維抵抗の下限については導電性カーボンブラックを複合して成る導電性繊維においては１×１０５Ω／ｃｍ程度が実質的に達成可能な下限である。
【００１８】
導電性繊維の繊維長は、２．５〜１０ｍｍであることが必要である。長さが１０ｍｍを超えると、水中に予備分散させる段階で少し絡み合いが生じやすくなる。一方、２．５ｍｍ未満の導電性繊維を用いた場合には、導電ネットワーク形成の為、大量の導電性繊維の含有が必要となり、不経済であるとともに脱離を防ぐためバインダー繊維の比率を高くする必要がある為、加熱融着後の導電性合成紙が硬く、可撓性が低下するため好ましくない。
上記範囲内の場合においては、導電性合成紙中の導電性繊維の量により表面抵抗率への影響があり、比較的短い繊維長の導電性繊維を用いる場合は導電ネットワークを安定して形成させるために含有量を増やすことが好適である。
【００１９】
また、導電性繊維の含有量は、導電性合成紙中、１０質量％以下であることが好ましい。１０質量％を超えた場合でも導電性合成紙の表面抵抗は殆ど下がらず、コストが大きくなる。また、導電性繊維含有量を増やした場合には、導電性繊維の脱落を防ぐためにバインダー繊維比率を高くする必要が生じ、導電性繊維の含有量が１０質量％を超えると、熱融着によりフイルム化が生じ易くなる。
【００２０】
また、本発明において、導電性カーボンブラックとは、原料油や原料ガスを反応炉中で不完全燃焼させて得るファーネス法を用いた一次粒子径が小さく、かつＤＢＰ吸油量が大きいもので、具体的には一次粒子径が５０ｎｍ以下、ＤＢＰ吸油量が１００ｃｃ／１００ｇを超えるものが挙げられる。また、サーマルブラックやケッチェンブラックと言った特殊製法の導電性カーボンブラックを用いることも出来る。
【００２１】
次に、導電性繊維の長さと導電性繊維の含有量の、表面抵抗率への影響に関して説明する。
上述の理由から長さが２．５〜１０ｍｍの導電性繊維を用いた導電性合成紙を作製し、表面抵抗率を測定したところ、
[導電性繊維含有量（質量％）]≧−０．３×[導電性繊維長（ｍｍ）]＋４・・・・式１
を満足する導電性繊維含有量と導電性繊維長さであると、その表面抵抗率は１．０×１０９Ω／□以下となり、優れた帯電防止性能を有する導電性合成紙が得られることが分かった。
更に、
[導電性繊維含有量（質量％）]≧−０．４×[導電性繊維長（ｍｍ）]＋６・・・・式２
を満足する導電性繊維長さと導電性繊維含有量であると、その表面抵抗率は１．０×１０７Ω／□以下となり、極めて優れた帯電防止性能を有する導電性合成紙が得られることを導き出した。
図１に、式１及び式２のグラフを示す。
【００２２】
すなわち、式１を満足する導電性繊維の長さと含有量の場合、導電性繊維同士が接触ないしは近接することにより表面抵抗率が１．０×１０９Ω／□以下と言う優れた性能を発揮し、更に、式２を満足する導電性繊維の長さと含有量の場合、導電性繊維同士が接触する割合が高くなったり、近接距離がより短くなったりすることで極めて優れた性能を発現するものと考えられる。
また、長さが２．５ｍｍ以上、１０ｍｍ以下の導電性繊維を用いる範囲においては、式１及び式２では、導電性繊維の長さと導電性繊維含有量の間には負の傾きを有している（導電性繊維長さが長い方が、少ない導電性繊維含有量で低い表面抵抗率を示す）のは、同じ導電性繊維含有量であれば導電性繊維の長さが長い方が、実際の導電性繊維含有本数は減少し繊維同士の接触確率は低下すると考えられるも、接触が生じた場合には見かけ上、長い導電可能長となる為に高い性能を示すものと考えられる。
【００２３】
次に、本発明の導電性合成紙の製造方法の一例を説明する。
最初に合成パルプを固形分が１０〜３０ｇ／Ｌの濃度になるように水中でパルパーを用いて離解、分散させる。次にバインダー繊維及び導電性繊維を、それぞれミキサーで最初水中に１〜５ｇ／Ｌの濃度になるように分散させた後、更に希釈して０．５〜２．５ｇ／Ｌの濃度にする。この際、界面活性剤等の分散助剤を使用しても良い。
得られた合成パルプ分散液、バインダー繊維分散液及び導電性繊維分散液をそれぞれの固形分が所定の濃度になるように計り取り、振り混ぜる等の方法で混合し、抄紙原液とする。この際、抄紙後の剥離を容易にするため製紙用剥離剤を少量含有させても良い。
この抄紙原液を用い常法にて抄紙し、クーチング後シートマシーンプレスで更に脱水し、回転型乾燥機でバインダー繊維の鞘樹脂が溶ける温度で乾燥、熱処理し部分融着させて導電性合成紙を得ることが出来る。
【実施例】
【００２４】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。なお、本発明は以下に述べる実施例に限定されるものではない。
【００２５】
〔実施例１〕
合成パルプとして三井化学株式会社製「ＳＷＰ」のグレードＥ−６２０（融点：１３５℃）を、固形分３０ｇを１．５Ｌの水にパルパーにて離解させた後、水１．５Ｌを追加、更に撹拌して１％（１０ｇ／Ｌ）合成パルプ分散液を準備した。
バインダー繊維として大和紡績株式会社製「ＮＢＦ」のグレードＮＢＦ-Ｅ（鞘成分融融点：９６〜１００℃、芯成分融点：１６０〜１６５℃）を、固形分２．５ｇを水０．５Ｌに家庭用ジューザーミキサーで分散させた後、更に水０．５Ｌを追加し０．２５％（２．５ｇ／Ｌ）バインダー繊維分散液を準備した。
導電性繊維としては、ＫＢセーレン株式会社製「ベルトロン」のグレード２２Ｔ／３−９Ｒ１を５ｍｍの長さにカットしたもの２．５ｇを水０．５Ｌに家庭用ジューザーミキサーで分散させた後、更に水０．５Ｌを追加し０．２５％（２．５ｇ／Ｌ）導電性繊維分散液を準備した。
また、剥離剤として日華化学株式会社製サントールＫＬを水で２０倍に希釈して得た剥離液を準備した。
【００２６】
「製紙方法」
固形成分として導電性繊維が５質量％となるように、先に準備した合成パルプ分散液、バインダー繊維分散液及び導電性繊維分散液を、表１に示す様にそれぞれ６８０ｍｌ、３２０ｍ及び１６０ｍｌとし、更に、剥離液１０ｍｌをビーカーに取り混合した。混合した抄紙液をスタンダードシートマシーン抄紙装置（熊谷理機工業株式会社製）に投入し、定法にて抄紙を行い未溶着合成紙を得た。吸水用ろ紙間に未溶着合成紙を挟んだ状態でシートマシンプレス（熊谷理機工業株式会社製）にて所定のプレス圧（４１０ｋＰａ）を掛けた。更に、得られた未溶着合成紙はろ紙間から外した後、回転型乾燥機ロータリードライヤーＤＲ−２００（熊谷理機工業株式会社製）にて１０５℃の温度にて７０秒間処理して乾燥と同時にバインダー繊維による融着を行い、導電性合成紙を得た。
【００２７】
「表面抵抗率測定」
ＪＩＳ  Ｋ６９１１「熱硬化性プラスチック一般試験方法」の５．１３抵抗率に定められた方法に従い、高抵抗率計ＭＣＰ−ＨＴ４５０（三菱化学株式会社製）を用いて表面抵抗率を測定した。測定は合成紙５か所以上の場所を変えて測定を実施し、表面抵抗率が低い方から３点を採用しその平均とした。
その結果、表面抵抗率は３．３×１０６Ω／□であった。
【００２８】
〔実施例２及び３〕
固形成分として導電性繊維がそれぞれ７質量％及び３質量％となるように、表１に示す比率の分散液を用い、その他は実施例１と同様に製紙し導電性合成紙を得た。
得られた導電性合成紙の表面抵抗率を測定した。
その結果を表１に併せて示す。
【００２９】
〔比較例１及び２〕
固形成分としての導電性繊維を２質量％とした場合及び導電性繊維を含有しない場合を、表１に示す分散液比率にて製紙を行った。
得られた合成紙の表面抵抗率を測定した。
その結果を表１に併せて示す。
それぞれ表面抵抗率は、４．１×１０１０Ω/□及び≧１．０×１０１３Ω/□（測定上限値）と高い表面抵抗率を示した。
【００３０】
【表１】
0006462486.tif 000002
【００３１】
〔実施例４〜８、比較例３〜５〕
導電性繊維長さを３ｍｍ、７ｍｍ及び１０ｍｍとし、固形成分としての導電性繊維を、表２に示す割合となるようにし、その他は実施例１と同様な手順で製紙し導電性合成紙を得た。
得られた合成紙の表面抵抗率測定を実施した。
その結果を表２に併せて示す。
【００３２】
【表２】
0006462486.tif 000003
【００３３】
〔比較例６〜９〕
導電性繊維長さを１ｍｍ、２ｍｍ、１２ｍｍ及び１８ｍｍとした導電性繊維分散液を用い、表３に示す分散液割合にて、その他は実施例１と同様な手順で製紙し導電性合成紙を得た。
得られた、表面抵抗率測定を実施した。
その結果を併せて表３に示す。
【００３４】
【表３】
0006462486.tif 000004
【００３５】
表３の結果より、導電性繊維長さが１ｍｍの場合、得られた合成紙を摩擦すると部分的に導電性繊維の脱落が生じた。導電性繊維長さが１２ｍｍの場合には得られた合成紙の表面に部分的に導電性繊維の凝集部が見られた。更に導電性繊維長さが１８ｍｍの場合には、ジューサーミキサーでの水分散の段階で絡み合いが生じた為、製紙が実施出来なかった。
また、図２に、実施例１〜９及び比較例１〜７の導電性繊維長さと導電性繊維の含有量を、図１のグラフに当てはめたグラフを示す。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の導電性合成紙は、繰り返しの折り曲げや摩擦を受ける用途に用いても繊維成分の脱落や導電成分の脱落がなく、高性能で安定した帯電防止性や除電性を有するため、半導体や電子部品の包装材料や電子部品等と同包して用いる乾燥剤の包装用材として用いることが出来る。
【図１】
0006462486.tif 000005
【図２】
0006462486.tif 000006