(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルプ１００重量部、バインダー５〜１５重量部、乾燥紙力増強剤０．０１〜２５重量部、及び、０〜３重量部の顔料とからなると共に、揉み、こすり及び引裂揉みの各クリーン度試験において、１立方フィート（０．０２８３２ｍ3）当たり、０．３μｍ以上の粒子が１７００個以下であり、前記バインダーが、ゴム系樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂およびエチレン酢酸ビニルコポリマー樹脂の中から選択される少なくとも１種であると共に、前記乾燥紙力増強剤が、でんぷん、酸化でんぷん、カルボキシル化でんぷん、カチオン化でんぷん、植物ガム、ポリアクリルアミド（アニオン性、カチオン性、両性）樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、カルボキシメチルセルロースの中から選択される少なくとも１種であることを特徴とする再生可能なクリーンペーパー。
【請求項２】
顔料が全く含まれていない、請求項１に記載された再生可能なクリーンペーパー。
【請求項３】
乾燥紙力増強剤が、でんぷん、ポリアクリルアミド樹脂及びポリビニルアルコール樹脂の中から選択された少なくとも１種である、請求項１又は２に記載された再生可能なクリーンペーパー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は発塵性の低い紙に関し、特にクリーンルーム内で使用する再生可能な無発塵性のクリーンペーパーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体プロセスにおいては、塵埃の汚染をできるだけ防ぎ、製品歩留まりを向上させるために、外気と隔離されると共に、清浄な空気が常時供給されるクリーンルームが使用されている。
半導体プロセス用のクリーンルームは、アメリカ連邦規格２０９Ｂに準拠して設計されており、ここでは、０．５μｍ以上の粒子は除去しなればならないとされている。しかしながら、クリーンルームで除去しなければならない粒子の大きさは、経験的に、半導体デバイスの設計基準の１／１０とされているために、超ＬＳＩ用クリーンルームに対しては、前記連邦規格２０９Ｂでは対応することができない。
【０００３】
そこで、半導体デバイスメーカーは、自社規格を設け、０．１μｍや０．３μｍ以上の粒子を対象とし、クラス１・クラス１０と呼ばれる空間を設けることによって対応している。
このようなクリーンルーム内でも、図面や作業手順などを記載した文書などを使用する場合がある。このような用途に供するためのクリーンペーパーは既に知られている（特公平６−１１９５９号公報）。
【０００４】
上記特公平６−１１９５９号公報に開示されたクリーンペーパーは、顔料を含まず、かつパルプ１００重量部と水系バインダー又は、溶剤系バインダー５〜４０重量部とから構成されるものであり、そのクリーン度は十分である一方、その実施例から明らかな如く、紙力増強剤を使用しないために、サイズプレスを用いて原紙にバインダー溶液を含浸させるとき、断紙を起こし易く、製造歩留まりが悪いという欠点があった。
【０００５】
そこで、実機を用いた製品の生産においては、湿潤時の原紙の切断を防止するために、周知の技術に従って湿潤紙力増強剤を用いることが行われていた。しかしながら、湿潤紙力増強剤を使用すると、これが紙繊維と反応し、紙繊維同志を強固に結合するために、使用後のクリーンペーパーを再生化しようとしても離解が困難となり、事実上再生することができず、産業廃棄物として焼却処分せざるを得ないという欠点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年の産業廃棄物の増大は著しく、その再生化が求められるのは、クリーンペーパーにおいても例外ではない。そこで、本発明者等は、再生可能なクリーンペーパーについて鋭意検討した結果、湿潤紙力増強剤の代わりに湿潤時にも紙力増強可能な乾燥紙力増強剤を使用することにより、クリーンペーパーの再生を可能とすることができることを見い出し、本発明に到達した。
従って本発明の目的は、使用後の再生が可能なクリーンペーパーを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決しようとする手段】
本発明の上記の諸目的は、パルプ１００重量部、バインダー５〜１５重量部、乾燥紙力増強剤０．０１〜２５重量部、及び、０〜３重量部の顔料とからなると共に、揉み、こすり及び引裂揉みの各クリーン度試験において、１立方フィート（０．０２８３２ｍ3）当たり、０．３μｍ以上の粒子が１７００個以下であり、前記バインダーが、ゴム系樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂およびエチレン酢酸ビニルコポリマー樹脂の中から選択される少なくとも１種であると共に、前記乾燥紙力増強剤が、でんぷん、酸化でんぷん、カルボキシル化でんぷん、カチオン化でんぷん、植物ガム、ポリアクリルアミド（アニオン性、カチオン性、両性）樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、カルボキシメチルセルロースの中から選択される少なくとも１種であることを特徴とする再生可能なクリーンペーパーによって達成された。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明に使用されるパルプは、木材繊維、靱皮繊維、雁皮繊維等からなる天然パルプ、ナイロン繊維やレーヨン繊維等の合成繊維、フィブリル化したポリエチレンに代表される合成パルプ等、一般の紙原料として使用されるパルプである。本発明においては、特に木材繊維からなる木材パルプが、再生時の離解性と再生後の使用のしやすさの点で好ましい。木材パルプの具体例としては、長繊維Ｎ−ＢＫＰ（針葉樹晒硫酸塩パルプ）、Ｎ−ＢＳＰ（針葉樹晒亜硫酸パルプ）、短繊維Ｌ−ＢＫＰ（広葉樹晒硫酸塩パルプ）、Ｌ−ＢＳＰ（広葉樹晒亜硫酸パルプ）等がある。
【０００９】
本発明の再生可能なクリーンペーパーに用いるバインダーとしては、ＳＢＲ、ＮＢＲ、ＭＢＲ、ポリウレタン等のゴム系樹脂；ポリアクリレート、ポリ酢酸ビニル、エチレン酢酸ビニルコポリマー等の樹脂が挙げられる。
上記バインダーが自己架橋型でない場合には、メラミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂等をラテックス架橋剤として併用することができる。
【００１０】
本発明で使用する乾燥紙力増強剤は、湿潤時に紙力を持たせることのできる、易離解性の薬品の中から適宜選択することができる。このような乾燥紙力増強剤には、でんぷん、酸化でんぷん、カルボキシル化でんぷん、カチオン化でんぷん、植物ガム、ポリアクリルアミド（アニオン性、カチオン性、両性）樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、カルボキシメチルセルロース等が挙げられる。
本発明においては、特に、でんぷん、ポリアクリルアミド樹脂、及びポリビニルアルコール（ＰＶＡ）樹脂から選択することが好ましい。これらの乾燥紙力増強剤は、２種以上を併用しても良い。尚、再生化を妨げない範囲で湿潤紙力増強剤を併用しても良いことは当然である。
【００１１】
本発明においては、パルプ１００重量部に対して、バインダーを５〜１５重量部、乾燥紙力増強剤を０．０１〜２５重量部添加する。バインダーが５重量部より少ないと、パルプ繊維の固定が不十分になるので塵が発生し易くなる。また、４０重量部以上に含浸量を増やしても、それに見合う無塵性が向上しないだけでなく、筆記特性やＰＰＣ特性が悪くなる傾向がある上、再生時の離解性も悪くなる。
【００１２】
また、乾燥紙力増強剤については、パルプ１００重量部に対して、０．０５〜１５重量部とすることが好ましく、０．１〜１０重量部とすることが最も好ましい。乾燥紙力増強剤の量が０．０１重量部より少ないと紙力増強効果が得られず、２５重量部より多いと腰の弱い紙となるので好ましくない。
【００１３】
本発明のクリーンペーパーは、クリーン度を良好にする上から塵の原因となり易い顔料は含まないことが好ましいが、用途に応じ、パルプ１００重量部に対して、３重量部を限度として使用することも可能である。これらの顔料としては、タルク、クレー、酸化チタン、水酸化アルミニウム、セピオライト等の無機顔料や、尿素樹脂、スチレン樹脂、メタクリル酸樹脂等の有機顔料が挙げられる。
【００１４】
本発明におけるクリーン度試験とは、以下に説明する揉み、擦り及び引裂き揉みにより発生する粒子を測定する試験をいい、ＳＥＭＩ  Ｇ６７−０９９６として確立された、クリーンペーパーの無塵性の尺度であるクリーン度を測定する試験である。なお、この試験は、図１及び図２に示すクリーンベンチ内において、外部から塵が進入しない条件下で行う。また、試験片としては、テストする前に表面についたゴミを払い落したものを使用する。
【００１５】
・揉み
測定機内において、Ａ５判（２１０ｍｍ×１４８ｍｍ）の試験片を１０秒間に１回の割合で、２分間手で揉む。
・擦り
Ａ５判の試験片を２枚用意し、測定器内において、試験片の表と裏を重ね合せ、２秒に１回の割合で２分間手でこすり合せる。
・引裂き揉み
Ａ５判の試験片を、５秒毎に５ｃｍ間隔で引裂き（５ｃｍ×２１０ｍｍ×３枚）、引き裂いた試験片を３枚重ね会わせて１０秒に１回の割合で手で揉み、引裂きと手揉みを合わせた発塵性を調べる。試験時間は、最初の引裂き開始から２分間である。
【００１６】
上記揉み、擦り及び引裂き揉みにおいて発生した、０．３μｍ以下の粒子を光散乱粒子計測器（リオン社製）ダストカウンターで測定し、該粒子の総個数（１立方フィート中）によりクリーン度を表す。したがって、数値が小さいほどクリーン度がすぐれている。
【００１７】
尚、図１及び図２に示す装置を用いて行うクリーン度試験の条件は下記の通りである。
（ａ）フィルター吹出口風速                  ０．６ｍ／秒
（ｂ）クリーンベンチ中央の風速              ０．３５ｍ／秒
（ゴム手袋でテストの操作を行う位置）
（ｃ）測定用サンプリング管の風速              ０．５５ｍ／秒
（ｄ）フィルター性能
アブソリュートフィルター（ニューエルシリーズ）１ＬＡ（０．３μｍ粒子の採取率９９．９７％）、寸法５００×５００×１５０ｍｍ。
【００１８】
本発明の再生可能なクリーンペーパーは、上記のクリーン度試験において、１立方フィート（０．０２８３２ｍ3 ）当たり、０．３μｍ以上の粒子が１，７００個以下であるが、この値が小さい程クリーン度が優れるので、特に、１，０００個以下であることが好ましく、この値は、小さければ小さい程好ましい。
本発明の再生可能なクリーンペーパーは、種々の方法で製造することができるが、以下に説明する方法により製造することが一般的である。
【００１９】
本発明の再生可能なクリーンペーパーは、所定量のパルプと乾燥紙力増強剤を含有するスラリーを通常の抄紙機にかけて原紙をつくり、この原紙にオンマシンサイズプレスやオフマシン含浸機等でバインダーの溶液、エマルジョン、またはサスペンジョンを含浸させ、例えば、１００℃〜１５０℃で加熱乾燥して、パルプ繊維同志の結合をバインダーによって強化し、製造される。前記バインダーの付着量（固形分）は、パルプ１００重量部に対して５重量部〜４０重量部である。
【００２０】
【発明の効果】
本発明のクリーンペーパーは、湿潤紙力増強剤を必要としないので離解性が良好であり、使用後の再生化が容易である上、湿潤時に紙力を増強し得る乾燥紙力増強剤を含有しているので、生産工程における断紙が無く、製造適性にも優れている。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明を実施例によって更に詳述するが、本発明はこれによって限定されるものではない。尚、クリーン度は、前記の方法により測定し、再生テストは、タッピーパルプ離解機に１．５センチ角の試料を１．２重量％分投入し、３，０００ｒｐｍで１時間離解することによって行い、紙の結束繊維が完全に単繊維状になる場合を「良い」と判定した。
【００２２】
実施例１．
パルプＮ−ＢＫＰ１００％の原料をカナディンスタンダードフリーネス４００ｍｌに叩解した。得られたパルプ１００重量部に対してカチオンデンプン（アミロファックス（登録商標）Ｆ２２０：松谷化学工業社製）を２重量部添加し、混合して、完成紙料を調成し、抄紙して米坪量が７０ｇ／ｍ2 の再生可能なクリーンペーパーを作製した。このとき、サイズプレスにてアクリル系樹脂（プライマル（登録商標）Ｂ−１５：日本アクリル社製、固形分４６重量％）とエチレン酢酸ビニル（スミカフレックス（登録商標）ＳＦ−７５１：住友化学社製、固形分５０重量％）を固形分で１：１となるようにブレンドし、パルプ１００重量部に対し、バインダーが１３重量部（固形分）の割合となるように混合液を含浸させた。
【００２３】
得られたクリーンペーパーのクリーン度は、揉みの場合で１５４個／立方フィート、こすりの場合で３８０個／立方フィート、引裂き揉みの場合で２７２個／立方フィートであった。
また、タッピーパルプ離解機に１．５センチ角の上記シートを１．２％分投入し、３，０００ｒｐｍで１時間離解して再生テストを行ったところ、結束繊維が完全に単繊維状になり、良好な結果であった。
【００２４】
実施例２．
パルプＮ−ＢＫＰ１００％の原料をカナディアン・スタンダードフリーネス４００ｍｌに叩解し、得られたパルプ１００重量部に対し、乾燥紙力増強剤としてポリアクリルアミド樹脂（ＳＲ６１０：住友化学工業社製）１重量部を添加、混合して完成紙料を調成し、実施例１と全く同様にして米坪量が７０ｇ／ｍ2 の再生可能なクリーンペーパーを作製した。得られたクリーンペーパーのクリーン度は、揉みの場合で１２６個／立方フィート、こすりの場合で３０６個／立方フィート、引裂き揉みの場合で４１０個／立方フィートであり、再生テストの結果は、実施例１の場合と同様に良好なものであった。
【００２５】
実施例３．
パルプＮ−ＢＫＰ１００％の原料をカナディアン・スタンダードフリーネス４００ｍｌに叩解し、得られたパルプ１００重量部に対して乾燥紙力増強剤としてポリアクリルアミド樹脂（ポリストロン６７８：荒川化学工業社製）２重量部を添加、混合して完成紙料を調成し、実施例１と全く同様にして米坪量が７０ｇ／ｍ2 の再生可能なクリーンペーパーを作製した。得られたクリーンペーパーのクリーン度は、揉みの場合で１４８個／立方フィート、こすりの場合で１８６個／立方フィート、引裂き揉みの場合で１９４個／立方フィートであり、再生テストの結果は、実施例１の場合と同様に良好なものであった。
【００２７】
比較例１．
実施例１に用いた、カチオンデンプン２重量％の代わりに、湿潤紙力増強剤であるエポキシ化ポリアミド樹脂（ＳＲ６７５：住友化学工業社製）を０．３８重量％となるように使用した他は、実施例１と全く同様にしてクリーンペーパーを得た。得られたクリーンペーパーのクリーン度は実施例１の場合と同様に良好であったが、再生テストの結果は、結束繊維が明らかに残存し、満足できるものではなかった。
【００２８】
比較例２．
実施例１で用いたカチオンデンプンを全く使用しなかった他は実施例１と全く同様にしたところ、テスト機ではクリーンペーパーを作製することができたものの、実機では断紙が頻発し、製造適性の悪いものであった。
以上の実施例、比較例の結果は、湿潤紙力増強剤の代わりに乾燥紙力増強剤を使用する本発明の有効性を実証するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるクリーン度試験に使用した装置の正面図である。
【図２】本発明におけるクリーン度試験に使用した装置の立面図である。
【符号の説明】
１  送風機
２  フィルター
３  パーティクルカウンター
４  プリンター
５  仕切り板
６  ゴム手袋
７  測定用サンプリング管
８  クリーンベンチ
【図１】
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【図２】
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