(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然パルプを主成分とする基紙に樹脂エマルジョンを含浸してなる無塵紙において、坪量が２５０ｇ／ｍ２未満、密度が０．６〜０．７ｇ／ｃｍ3の原紙に樹脂を５〜１５質量％含浸させて得られた無塵紙が２枚以上貼合されており、坪量が２５０ｇ／ｍ2以上、密度が０．７５〜０．９０ｇ／ｃｍ3であって、かつＪＩＳ  Ｐ８１１７で規定されている透気度が２００秒以上、かつ、リジェクト率が３０％以下であることを特徴とする合紙用無塵紙。
【請求項２】
ＳＥＭＩ（Semiconductor Equipment Materials International）規格  Ｇ６７−０９９６に準じて測定した擦り試験、揉み試験、引裂揉み試験の発塵量がそれぞれ７００個／ft3以下であることを特徴とする請求項１記載の合紙用無塵紙。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はクリーンルーム内で使用される無塵紙に関するものであり、更に詳しくは、ＬＳＩ等の半導体素子を装着する電子回路用リードフレームに代表される半導体関連分野の合紙として好適な無塵紙に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
クリーンルーム内では、塵で空気を汚染しないような無塵紙が使用される。無塵紙は、一般的に填料を含まない、又は、発塵性が許される範囲で不透明度向上を目的として微量の填料を含む原紙に、アクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン共重合体（ＮＢＲ）、スチレンブタジエン共重合体（ＳＢＲ）、ポリウレタン樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ酢酸ビニル、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）などの樹脂エマルジョンや水溶液を含浸して発塵を抑えている樹脂含浸紙からなる物が一般的であり、これらの無塵紙はクリーンルーム内の記録紙として使用されている。
【０００３】
一方、最近になり無塵紙は記録用途だけでなく、クリーンルーム内でＬＳＩ等の電子部品を実装する電子回路用リードフレームやシャドウマスク等に用いる金属薄板を重ね合せる際の合紙として利用されている。
【０００４】
電子回路用リードフレームの合紙として無塵紙を使用する場合に要求される特性としては、無塵紙の基本特性である発塵性、即ち擦り、揉み、破りといった処置をした際に塵が発生しないことが重要である。特にリードフレームと合紙が擦れた時の発塵がないことや、合紙がリードフレームの形状に打ち抜かれて使用されることから打ち抜き時の発塵がないことが重要である。又、他の要求特性としては、合紙の一般的な特性であるが、厚み精度が高い事や平滑性が高いことが要求されるだけでなく、リードフレームが銅製を中心とする金属製であり腐食や錆が問題になることから、合紙中のイオン分が限りなく少ないことが重要である。
【０００５】
更に最近になり環境問題、リサイクル促進の動きの中で、リードフレーム用の合紙が大量に工程紙として排出されるため、固形燃料として回収できること、好ましくは再離解可能でありパルプ原料として回収できることが望まれている。
【０００６】
他方、リードフレームの合紙としては、従来はプラスチックシートや合成紙が使用されていたが、静電気を誘起しやすいため塵を集めたり、分離作業性が悪くなる等の欠点があるだけでなく、回収できないという問題があった。
【０００７】
前述のごとく無塵紙は樹脂エマルジョンを含浸又は塗工することにより、紙層内部まで樹脂分を浸透させ発塵を抑えるという特徴があるが、厚いタイプのリードフレーム合紙用途の場合、５００μ程の厚物になると樹脂が十分に浸透せず発塵性の悪化の原因になったり、樹脂含有量を所定量にする場合、樹脂の表面付きによる樹脂カスが発生したりブロッキングが発生する等の問題が生じていた。また、樹脂の浸透性を高めるために含浸前の原紙の密度を低く設定した場合は、樹脂含浸後も透気度が低くなり、リードフレームとの積層時にバキューム搬送に適さない、及び厚み精度が低くなるという欠点があった。
【０００８】
尚、リードフレームの合紙用途として無塵紙を使用する発明は特開２０００−１５４４９２号公報、特開２０００−３０３３８３号公報に示されているが、これらの発明は厚いタイプの合紙には対応できないものである。
【０００９】
以上のように、記録用無塵紙のように発塵がなく離解性が良いリードフレーム合紙用無塵紙は完成されていない状況にあり、両特性を兼揃えた無塵紙の早期開発が望まれていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ＬＳＩ等の半導体素子を装着する電子回路用リードフレームに代表される半導体関連分野の合紙として好適で、発塵量が記録紙用無塵紙と同様のレベルであり、再生可能な無塵紙を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、大きな集積回路を搭載するリードフレームの合紙として使用できる高坪量で厚さの厚い無塵紙の製造方法について、発塵性を悪化させない方法を鋭意検討した結果、低坪量の無塵紙を２枚以上貼合することによって、良好な発塵性を有する厚物の無塵紙が得られることを見出した。
【００１２】
リードフレーム層間紙用途で使用されている無塵紙の坪量と厚さは、リードフレームに搭載する集積回路の大きさによって様々であるが、一般的には坪量５０〜４５０ｇ／ｍ２、厚さ７５〜５００μｍの範囲である。そのうち記録紙用無塵紙と同様の樹脂含浸で良好な発塵性を得られるのは、坪量２５０ｇ／ｍ２、厚み３００μｍ程度までであり、それ以上になると樹脂の浸透性が悪く発塵性悪化を招いていた。
【００１３】
高坪量の無塵紙の発塵量が多い原因は、樹脂の浸透が不十分であるからである。従って、発塵量を抑えるためには含浸樹脂を紙層内部まで十分に浸透させる必要がある。樹脂の浸透性を良くするためには、原紙の厚さ方向の通気性を良くする必要があり、結果的に含浸後の無塵紙の透気度も低いものになるためリードフレーム層間紙として使用されバキューム搬送された時に搬送不良トラブルの原因になっていた。又、樹脂の浸透性を良くするために、含浸時間を長くする必要があり生産性が低下するだけでなく、無理に一定樹脂量を含浸した場合は、樹脂の表面付きが発生しブロッキングや異物トラブルの原因になっていた。
【００１４】
本発明者らは、高坪量の無塵紙であっても発塵性が低坪量品並みに優れ、更に透気度が高くバキューム搬送時のトラブルが生じない無塵紙の製造方法について検討し、低坪量品を２枚以上貼合して、透気度を調整することによって、前述の問題を解決する無塵紙を得て本発明を完成するに至った。
【００１５】
即ち、本発明は次の発明を包含する。
（１）天然パルプを主成分とする基紙に樹脂エマルジョンを含浸してなる無塵紙において、坪量が２５０ｇ／ｍ２未満、密度が０．６〜０．７ｇ／ｃｍ3の原紙に樹脂を５〜１５質量％含浸させて得られた無塵紙が２枚以上貼合されており、坪量が２５０ｇ／ｍ2以上、密度が０．７５〜０．９０ｇ／ｃｍ3であって、かつＪＩＳ  Ｐ８１１７で規定されている透気度が２００秒以上、かつ、リジェクト率が３０％以下であることを特徴とする合紙用無塵紙。
【００１６】
（２）ＳＥＭＩ（Semiconductor Equipment Materials International）規格  Ｇ６７−０９９６に準じて測定した擦り試験、揉み試験、引裂揉み試験の発塵量がそれぞれ７００個／ft3以下であることを特徴とする（１）に記載の合紙用無塵紙。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の無塵紙についてさらに詳細に説明する。はじめに本発明の無塵紙に使用する原紙について説明する。本発明に使用する無塵用の原紙の原料パルプは、広葉樹、針葉樹の木材パルプに加え、マニラ麻、楮、三椏、雁皮などの非木材パルプ等の天然パルプ、ナイロン、レーヨン、ポリエステル、ポリビニルアルコール等の合成繊維を使用することができるが、基紙の強度、地合及びコストの面から広葉樹と針葉樹の混合使用が好ましい。これらパルプで漂白が施される場合には塩素を用いないＥＣＦまたはＴＣＦ漂白を施したパルプを使用することが塩素イオンを減らすことができるため好ましい。本発明においては、これらの原紙の原料に何等制限されるものではない。又、通常、地合改善のため、叩解機によりカナダ標準ろ水度３００〜５００ｍｌ（ＣＳＦ）に叩解調成し使用することが一般的だが、本発明では叩解機及びろ水度により限定を受けるものではない。又、抄紙方法としては、公知のあらゆる抄紙方法が採用できる。尚、原紙の密度は、樹脂の浸透性と完成した無塵紙の透気度の観点から０．６〜０．７ｇ／ｃｍ３とする。
【００１８】
本発明の無塵紙は、不透明度を高める目的で発塵性が許される範囲、即ち２％以下で、二酸化チタン、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、カオリン、タルク等の填料を内添することができる。
【００１９】
本発明において、抄紙時の内添薬品としては、樹脂エマルジョンの含浸のためにある程度の湿潤紙力が必要になるため、ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン樹脂、メラミン／ホルマリン樹脂、尿素／ホルマリン樹脂等の湿潤紙力増強剤を使用する。又、湿潤紙力増強剤の他に、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、澱粉、カチオン化澱粉等の乾燥紙力増強剤を併用することができ、何等制限されるものではないが、薬品歩留の向上、薬品硬化速度の向上の効果によって、湿潤紙力増強剤の添加量を削減することが可能になるため、カチオン系の湿潤紙力増強剤とアニオン系の乾燥紙力増強剤の併用が好ましい。
【００２０】
無塵紙製品を再生可能にする場合は、あらゆる紙の離解性において公知の通り、湿潤紙力増強剤の量を限りなく少なくする必要がある。ただし、含浸時の断紙対策として湿潤紙力増強剤は必要不可欠であることから、効率良く強度が発現するように湿潤紙力増強剤及び乾燥紙力増強剤の添加量を調整することが重要である。
【００２１】
次に本発明の含浸用樹脂について説明する。本発明の含浸に使用する樹脂としては、アクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン共重合体（ＮＢＲ）、スチレンブタジエン共重合体（ＳＢＲ）、ポリウレタン樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ酢酸ビニル、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）などの樹脂エマルジョンや水溶液が使用できる。再生可能にする場合は、特開２００１−２０７３９７号、特願２００１−２３４４７９号に開示されている樹脂エマルジョンを使用することが望ましい。
【００２２】
樹脂の含浸量は含浸後の無塵紙１００質量％に対して、５〜１５質量％であり、好ましくは８〜１２質量％である。これより含浸量が少ないと、発塵を抑える効果が十分ではなく、これより多くても発塵を抑える効果は変わらず、樹脂分増加の影響によって離解性が悪化したり、ブロッキングが発生しやすくなる。樹脂の含浸方法は、オンマシンでのサイズプレス、スプレーによる塗工やオフマシンでのディッピング含浸、各種コーティングマシンなどがあるが、これらに限定されない。
【００２３】
本発明の無塵紙は、含浸後の無塵紙を２枚以上貼合して完成される。貼合で完成する無塵紙の厚さは貼合機のプレス等で調整することが可能だが、接着剤の厚さを考慮して貼合に使用する無塵紙の厚さを一定範囲内に調整しておくことが好ましい。貼合に使用する無塵紙の坪量は、２５０ｇ／ｍ２未満とする。これよりも重いと樹脂含浸が不十分であり発塵性が満足できるものではなくなる。
【００２４】
本発明では、貼合に使用する接着剤としては、一般的な紙の貼合に使用される酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、エチレン／酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリビニルアルコール等の合成高分子接着剤、或いは澱粉、グルコマンナン等の天然高分子接着剤を使用することができるが、発塵性の観点からガラス転移点が低い接着剤が良い。
【００２５】
本発明の無塵紙は電子回路用リードフレームに代表される半導体関連分野の合紙として使用されるため、銅製リードフレームの腐食の原因になる塩素イオン、ナトリウムイオン等のあらゆるイオン分が少ない方が良く、は各イオン１００ｐｐｍ以下であることが好ましい。本発明では、貼合することによって無塵紙を高坪量化するため、接着剤は無塵紙表裏面には存在せず、接着剤中のイオン分は直接にリードフレームに触れることはない。しかしながら、リードフレームの形状に打ち抜かれて使用されるため、接着剤中のイオン分は少ない方が好ましい。具体的には、乳化剤として使用している界面活性剤をできるだけ少なくし、ポリビニルアルコールを保護コロイドとした接着剤を選定した方が良い。このように乳化した接着剤は、更に、離解時の発泡や粘着性の発現をなくしパルパーや配管、抄紙ワイヤーの汚れを少なくするという効果を有する。無塵紙としては各イオン１００ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００２６】
本発明の無塵紙は電子回路用リードフレームに代表される半導体関連分野の合紙として使用されるため、発塵性は特に重要である。リードフレームと合紙が擦れたときに塵が発生しないこと、また合紙がリードフレームの形状に打ち抜かれて使用されるときに塵が発生しないことが要求されている。本発明の無塵紙は発塵性、更に離解性満足する無塵紙を貼合することにより、高坪量でも満足いく発塵性が得られ、ＳＥＭＩ（Semiconductor Equipment Materials International）規格Ｇ６７−０９９６に準じて測定した擦り試験、揉み試験、引劣揉み試験の発塵量がそれぞれ７００個／ｆｔ3以下であり、更に５００個／ｆｔ3以下にすることも可能である。
【００２７】
接着剤の塗布量としては、接着剤固形分質量で３〜１０ｇ／ｍ２程度であるが、接着が可能な最小限の塗布量で良い。３ｇ／ｍ２よりも少ないと接着不良が発生しやすく、１０ｇ／ｍ２よりも多くても接着力は変わらないだけでなく、発塵性や離解性へ影響を及ぼす。
【００２８】
貼合の設備としては、一般的な貼合機が使用でき、貼合後にプレスロールを通し乾燥して完成となる。乾燥の方法としては、ヤンキータイプ、多筒タイプ、スルードライヤータイプのどれでも良いが、カールを考慮するとスルードライヤータイプが良い。乾燥後は、無塵紙表面に付着している紙粉や異物を除去する目的で粘着シートやクリーンクロスを巻いたロールにタッチさせると良い。本発明において、貼合の構成としては、無塵紙２枚の貼合、無塵紙３枚の貼合、或いは２枚貼合した無塵紙をさらに貼合するなど、種々の構成が可能である。
【００２９】
本発明の無塵紙はＪＩＳ Ｐ８１１７で規定されている透気度が２００秒以上であることが重要である。透気度２００秒以上を達成するためには、無塵紙の密度を高くする、含浸する樹脂量を多くする方法がある。前者では樹脂の浸透性が悪化し発塵量が多くなるという欠点がある。後者では、離解性の悪化やブロッキングが発生するだけでなく、製造コストがアップするという欠点を有する。一般の単層高坪量無塵紙は、樹脂の浸透性を良くするために、原紙の密度を低くしなければならず、結果的に完成した無塵紙の透気度は２００秒に満たないものであった。
【００３０】
本発明の無塵紙は、２枚以上の無塵紙を貼合することによって製造されるため、坪量が２５０ｇ／ｍ２以上のものでも発塵性を悪化させることがない。また貼合する無塵紙の密度と接着剤の調整により密度を０．７５〜０．９０ｇ／ｃｍ3、好ましくは０．８０〜０．８５ｇ／ｃｍ3にすることによってさらに、離解性やブロッキング適性を悪化することなく、透気度を２００秒以上にすることが可能である。透気度が２００秒に満たない場合は、バキューム搬送時に搬送トラブルが発生しやすいため好ましくない。
【００３１】
本発明のように貼合し製品化する場合には製品のカールが大きな問題となる。本発明の無塵紙では、デカーラー処理や、蒸気ダンピング、水塗布等の一般的なカール矯正方法が採用できるが、接着剤を塗布し貼合する面によって完成した無塵紙のカール形状が変化するため、乾燥面と貼合面の変更を確認し、最適なカール形状を見極めるべきである。好ましくは、同じ面同士、即ちフェルト面同士、あるいはワイヤー面同士を貼合するとカール高さを小さくすることができる。横方向５０ｍｍ×縦方向２００ｍｍの試験片の４角のカ―ル高さが２ｍｍ以下だと、電子回路用リードフレームに代表される半導体関連分野の合紙として好適である。２ｍｍよりも大きいと、搬送トラブルや積層トラブルの原因になる。
【００３２】
本発明の無塵紙、特にリードフレーム用に代表される半導体関連の合紙は、合紙としては再度使用することができない。リードフレーム用の合紙として使用されるものには厚いものが多く、かなりの量になるため使用後の焼却などの処理においても問題となっている。本発明の無塵紙は発塵性のよい無塵紙を貼合することで、離解性に影響を与える、発塵性を抑えるために含浸される樹脂の量を抑えることができるため、リジェクト率３０％以下である。リジェクト率３０％以下であれば古紙回収工場で古紙処理が可能であり、その古紙は板紙の中層などの原料として使用が可能となる。本発明は発塵性、リジェクト率、透気度、カール特性共に良好な無塵紙である。
【００３３】
【実施例】
本発明を下記実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例および比較例において表示する「％」は、特記のないかぎり「固形分質量％」を示す。
本発明で用いた発塵性、透気度、リジェクト率、カール高さ、ブロッキングの評価方法は以下の通りである。
【００３４】
（発塵性）
ＳＥＭＩ規格 Ｇ６７−０９９６に従って測定した。
【００３５】
（透気度）
ＪＩＳ Ｐ８１１７に従って測定した。
(リジェクト率)
２ｃｍ角に断裁した試験片の絶乾２４ｇ分をＴＡＰＰＩ Ｔ−２２７に従い濃度１．２％温度２０℃の条件で標準離解機で２５分離解したパルプスラリーを６カットのプレートをセットしたフラットスクリーンを使用して、水量１０リットル／分、処理時間５分間の条件でスクリーン処理を行ったときの未離解分の割合をリジェクト率とする。
リジェクト率（％）＝[リジェクト分の質量（％）／処理したパルプ量（ｇ）]×１００
【００３６】
（カール高さ）
ＪＩＳ Ｐ８１１１で調湿した試験片を横方向５０ｍｍ×縦方向２００ｍｍの大きさにカットし、４角の高さを測定した。
【００３７】
（ブロッキング）
同一サイズにカットしたクリーン紙を１０枚積層し、７０ｇ／cｍ２に相当する重りを乗せたまま、４０℃×８５％ＲＨの環境チャンバーの中で５０時間放置した後のブロッキングの発生状態を確認した。ブロッキングが生じていない場合を○、ブロッキングが生じている場合を×とした。
【００３８】
実施例１
針葉樹晒クラフトパルプ３０％と広葉樹晒クラフトパルプ７０％をカナダ標準ろ水度４００ｍｌまで叩解し、酸化チタンを対原料固形分１％、湿潤紙力増強剤ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン樹脂（ＡＦ−２５５、荒川化学工業社製）を対パルプ０．１％、ポリアクリルアミド系紙力剤（ポリストロン１１７、荒川化学工業社製、）を対パルプ０．０５％添加し、通常に抄紙して、１８６ｇ／ｍ２、密度０．７０ｇ／cm3の原紙を得た。この原紙にアクリル酸エステル樹脂（ＡＭ−５０７ＳＧ、昭和高分子株式会社製）５０％とアクリル酸エステル樹脂（ＡＭ−２７７、昭和高分子製）５０％を配合した樹脂液をディッピング含浸機にて含浸量が２０ｇ／ｍ２になるように含浸し２０６ｇ／ｍ２の無塵紙を得た。この無塵紙を酢酸ビニル樹脂接着剤（ポリゾールＬ−１０１、昭和高分子株式会社製）を固形分で８ｇ／ｍ２塗布後に貼合、乾燥して４２０ｇ／ｍ２の無塵紙を得た。この無塵紙の発塵量、透気度、カール高さを測定した。結果を表１に示す。
【００３９】
実施例２
実施例１と同様の原料処方で抄紙して、１３２ｇ／ｍ２、密度０．７０ｇ／ｃｍ3の原紙を得た。この原紙に実施例１と同様の樹脂液をディッピング含浸機にて含浸量が１５ｇ／ｍ２になるように含浸し１４７ｇ／ｍ２の無塵紙を得た。この無塵紙を酢酸ビニル樹脂接着剤（ポリゾールＬ−１０１、昭和高分子株式会社製）を固形分で６ｇ／ｍ２塗布後に貼合、乾燥して３００ｇ／ｍ２の無塵紙を得た。この無塵紙の発塵量、透気度、カール高さを測定した。結果を表１に示す。
【００４１】
比較例１
実施例１と同様の原料処方で抄紙して、３８０ｇ／ｍ２、密度０．７０ｇ／ｃｍ3の原紙を得た。この原紙に実施例１と同様の樹脂液をディッピング含浸機にて含浸量が４０ｇ／ｍ２になるように含浸し４２０ｇ／ｍ２の無塵紙を得た。この無塵紙の発塵量、透気度、カール高さを測定した。結果を表１に示す。
【００４２】
比較例２
パルプのフリーネスをカナダ標準ろ水度５５０ｍｌにした以外は実施例１と同様にして原紙を抄造し、３８０ｇ／ｍ２、密度０．５５ｇ／ｃｍ3の原紙を得た。この原紙に実施例１と同様の樹脂液をディッピング含浸機にて含浸量が４０ｇ／ｍ２になるように含浸し４２０ｇ／ｍ２の無塵紙を得た。この無塵紙の発塵量、透気度、カール高さを測定した。結果を表１に示す。
【００４３】
比較例３
比較例２と同様にパルプのフリーネスをカナダ標準ろ水度５５０ｍｌにした以外は実施例１と同様にして原紙を抄造し、３５０ｇ／ｍ２、密度０．５５ｇ／ｃｍ3の原紙を得た。この原紙に実施例１と同様の樹脂液をディッピング含浸機にて含浸量が７０ｇ／ｍ２になるように含浸し４２０ｇ／ｍ２の無塵紙を得た。この無塵紙の発塵量、透気度、カール高さを測定した。結果を表１に示す。
【００４４】
【表１】
0003912123.tif 000002
【００４５】
（評価）
表１から明らかなように、実施例１〜３で得られる無塵紙は発塵量が少なく、透気度が高く、カールが小さい、又、ブロッキングが発生しないという優れた特徴を有する。
【００４６】
【発明の効果】
前述したごとく、本発明では低坪量の無塵紙を２枚以上貼合することにより、発塵量が少ないという品質面で優れ、透気度が２００秒以上であり、又カールが小さいというリードフレームの合紙として使用される時の作業面で優れる高坪量の無塵紙を提供するという効果を奏する。