JP2008057080A - 金属合紙 - Google Patents

Abstract

【課題】抄き込み異物や紙粉発生がなく、金属面や金属メッキ面を有する基材の合紙としての使用時に、滑りが良好で、金属部分の変色が抑制される金属合紙を提供すること。
【解決手段】ＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩ 紙パルプ試験方法 Ｎｏ．４９−２：２０００「紙及び板紙−表面ｐＨ試験方法−第２部：指示薬法」に規定の方法に準拠して測定したｐＨを６〜８とした金属合紙において、ＪＩＳ Ｋ ０１０１「上水試験法」に記載の方法に準拠して測定した塩素イオン濃度が８０ｐｐｍ以下であり、無塩素漂白化学パルプを主原料とする原紙の表面に、植物油を主原料とした剥離剤を、ドライヤーシリンダからの転写にて塗布してなる、金属合紙。
【選択図】なし

Description

本発明は、金属合紙に関する。さらに詳しくは、抄き込み異物や紙粉発生がなく、金属面や金属メッキ面を有する基材の合紙としての使用時に、滑りが良好で、金属部分の変色が抑制される金属合紙に関する。

例えばリードフレームやシャドウマスクに例示される金属面や金属メッキ面を有する電子部品用基材は、その製造工程や製品出荷時において金属部分同士の擦れによる傷入り防止のために、基材間に、いわゆる金属合紙を挿入している。この金属合紙は、金属面や金属メッキ面と接触することを考慮して、一般に、腐食防止のため塩素イオン等の各種イオンが少ないこと、基材にかかる圧力による金属面への傷入り防止のため、紙粉や紙中異物が少ないこと等が要求される。

近年では、金属合紙の抄造に、従来の分子状塩素（Ｃｌ₂）で漂白せずに、二酸化塩素（ＣｌＯ₂）やオゾン（Ｏ₃）、過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）で原料パルプを漂白した通常、ＥＣＦ（Ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｃｈｌｏｒｉｎｅ Ｆｒｅｅ）パルプ、ＴＣＦ（Ｔｏｔａｌｌｙ Ｃｈｌｏｒｉｎｅ Ｆｒｅｅ）パルプと呼ばれる無塩素漂白パルプを使用することで、紙中の塩素イオン濃度を低減させる方法が提案されている。また特にＥＣＦパルプの場合は、塩素漂白や酸素系漂白のみのＴＣＦパルプと比較して繊維への化学的ダメージが少なく、強度の高いパルプが得られるので、Ｚ軸強度が向上し、抄造工程において、ドライヤーとられによる紙粉発生をある程度減少させることができるという利点もある。

さらに、金属合紙の抄造工程において、ドライヤーとられによる紙粉発生を防止するために、前記のごとき漂白パルプ種を特定する以外に、例えば特許文献１には、鉱物油等からなる剥離剤を原料パルプに内添する技術が提案されている。

前記特許文献１に開示の技術にて得られる中性金属合紙は、カチオン澱粉、防滑剤及び剥離剤がそれぞれ特定の割合で含有され、かつ硫酸アルミニウム濃度が特定値以下のものであり、この中性金属合紙の抄造工程でも、やはりドライヤーとられによる紙粉発生が抑制されている。

しかしながら、特許文献１に開示の技術では、鉱物油等からなる剥離剤がパルプスラリー中に内添されているため、抄紙系内にスケールと呼ばれる炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の無機化合物塩が持ち込まれた際に、このスケールを吸着サイト（核）として前記鉱物油からなる剥離剤や木材由来の樹脂成分が吸着され、ピッチと呼ばれる黒小異物が発生してしまう。特に原料パルプとして、無塩素漂白化学パルプであるＥＣＦパルプやＴＣＦパルプを用いた場合は、塩素由来の塩酸によって炭酸カルシウム等が溶解されることがないので、スケールの生成が顕著になり、ピッチによって金属面への傷入りが発生するという問題がある。

そこで、前記異物による問題を解決するために、鉱物油からなる剥離剤を、パルプスラリー中に内添せずに、外添する試みもなされており、かかる鉱物油からなる剥離剤の外添によって、ピッチの発生自体はある程度減少する。しかしながら、例えばドライヤーシリンダに塗布して剥離剤を外添する場合、ドライヤーシリンダ表面から原紙へと剥離剤が過剰に転写することによって、得られる金属合紙の滑り性が上昇し過ぎる。その結果、このような金属合紙を基材間に挿入した場合には、金属面や金属メッキ面との間でズレが生じ、さらにはズレによる傷入りも発生するといった問題が起こる。しかも、鉱物油には硫黄化合物が含まれるため、例えば銅、銀メッキといった金属面や金属メッキ面で硫黄変色が発生するという問題もある。

このように、抄き込み異物や紙粉発生がなく、金属面や金属メッキ面を有する基材の合紙として使用した場合に、滑りが良好で、金属部分で変色を起こさない金属合紙は未だ得られておらず、このような金属合紙の開発が待ち望まれている。
特開２００５−１５４９７９号公報

本発明は前記背景技術に鑑みてなされたものであり、抄き込み異物や紙粉発生がなく、金属面や金属メッキ面を有する基材の合紙として使用した場合に、滑りが良好で、金属部分の変色を充分に抑制することができる金属合紙を提供することを目的とする。

すなわち本発明は、
ＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩ 紙パルプ試験方法 Ｎｏ．４９−２：２０００「紙及び板紙−表面ｐＨ試験方法−第２部：指示薬法」に規定の方法に準拠して測定したｐＨを６〜８とした金属合紙において、
ＪＩＳ Ｋ ０１０１「上水試験法」に記載の方法に準拠して測定した塩素イオン濃度が８０ｐｐｍ以下であり、
植物油を主原料とした剥離剤を含有する、金属合紙
に関する。

本発明の金属合紙は、抄き込み異物や紙粉発生がなく、金属面や金属メッキ面を有する基材の合紙として使用した場合に、滑りが良好で、金属部分の変色を充分に抑制することができる。

（実施の形態）
本発明の金属合紙は、ｐＨが６〜８、塩素イオン濃度が８０ｐｐｍ以下であり、植物油を主原料とした剥離剤を含有するものである。

まず金属合紙の原紙について説明する。該原紙に用いる原料パルプには特に限定がなく、例えば針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）等の化学パルプ；サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）、加圧ストーングランドパルプ（ＰＧＷ）等の機械パルプ；デインキングパルプ（ＤＩＰ）、ウェストパルプ（ＷＰ）等の化学パルプや機械パルプ由来の古紙パルプ等があげられ、これらの中から１種以上を適宜選択すればよい。特に、地合による金属面や金属メッキ面への影響をより少なくするには、ＬＢＫＰを原料パルプ全量の７０質量％以上配合することが好ましい。

また、原料パルプとして漂白パルプを使用する場合、その種類には特に限定がないが、中でも無塩素漂白化学パルプであるＥＣＦパルプやＴＣＦパルプを主原料として使用することが好ましい。無塩素漂白化学パルプとは、分子状塩素（Ｃｌ₂）を使用せずに漂白して製造した化学パルプであり、ＥＣＦパルプとは、二酸化塩素（ＣｌＯ₂）で漂白して製造したパルプで、ＴＣＦパルプとは、オゾン（Ｏ₃）や過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）で漂白して製造したパルプである。これらＥＣＦパルプ及びＴＣＦパルプは、金属腐食性の強い塩素イオンの濃度を２００ｐｐｍ以下に抑制することができるものであり、塩素漂白パルプの塩素イオン濃度が、通常４００〜１０００ｐｐｍ程度であるのと比較してかなり低い。また、これらＥＣＦパルプやＴＣＦパルプを原料パルプとした紙中の、ＪＩＳ Ｋ ０１０１「上水試験法」に記載の方法に準拠して測定した塩素イオン濃度も、５０ｐｐｍ以下とかなり低く抑えることができる。したがって無塩素漂白化学パルプを含む原料パルプを用いた場合には、銅や銀メッキからなるリードフレーム等の腐食がより充分に防止されるという利点がある。またＥＣＦパルプの場合は、塩素漂白を行った場合と比較して繊維への化学的ダメージが少なく、強度が高いので、Ｚ軸強度が向上し、抄造工程において、ドライヤーとられによる紙粉発生をある程度減少させることができるという利点もあり、特に好ましい。

前記原料パルプからなるパルプスラリーには、通常原紙に配合される、例えばサイズ剤、澱粉等の紙力増強剤、硫酸バンド等の定着剤、ピッチコントロール剤、消泡剤等の種々の添加剤を、必要に応じて適宜その種類及び量を調整して配合することができる。

前記のごときパルプスラリーを、通常使用される長網抄紙機、丸網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機等の抄紙機で適宜抄紙条件を調整して抄造し、ヤンキードライヤー、多筒式ドライヤー等の乾燥機にて乾燥させて原紙を得ることができる。

次に、本発明の金属合紙には剥離剤が含有されるが、該剥離剤が、例えば鉱物油といった従来用いられているものではなく、植物油を主原料としていることが大きな特徴である。植物油を主原料とした剥離剤には硫黄化合物が含まれないので、本発明の金属合紙と、銅、銀メッキといった金属面や金属メッキ面とが接触しても反応せず、金属部分が硫黄変色することはない。

剥離剤の主原料である植物油の種類には特に限定がなく、例えばコーン油、ひまし油、なたね油等があげられ、これらの中から１種以上を適宜選択して用いることができる。

本発明においては、該植物油は、剥離剤全量の６０質量％程度以上、好ましくは７０質量％程度以上の割合で用いられる。

また、植物油が主原料であり、なおかつ本発明の目的を阻害しない限り、該剥離剤には、一般的な剥離剤に通常配合される界面活性剤や鉱物油等の他の成分が含まれていてもよい。なお、一般的な剥離剤の成分としては、石油由来の鉱物油もあるが、前記したように、該鉱物油からなる剥離剤をドライヤーシリンダに塗布して外添する場合、ドライヤーシリンダ表面から原紙へと剥離剤が過剰に転写することによって、滑り性が上昇し過ぎる。また、鉱物油には硫黄化合物が含まれ、銅、銀メッキといった金属面や金属メッキ面と該硫黄化合物とが接触して硫黄変色が生じ易い。したがって、該鉱物油を植物油と併用する場合には、例えば剥離剤全量の５質量％程度以下といった極少量とすることが好ましい。

本発明において、前記植物油を主原料とした剥離剤は、金属合紙に含有されていればよく、内添されていても、表面塗布されていてもよい。すなわち、前記パルプスラリー中に該剥離剤を添加して抄紙した、その内部に剥離剤を含有した金属合紙であってもよく、前記のごとく抄造した原紙の表面に剥離剤が塗布された金属合紙であってもよいが、その表面に剥離剤が塗布された金属合紙は、例えば後述するように、ドライヤーシリンダへスプレー塗布する方法を採用した際に、ドライヤー表面に該剥離剤が定着し易く、紙面へ過剰に転写しないので、良好な滑り性を維持することができるほか、内添した場合のようなパルプスラリー中でのスケールへの吸着もなく、異物の発生を極力少なくすることができるという利点があるので、特に好ましい。

剥離剤を表面に塗布する方法には特に限定がないが、例えばドライヤーシリンダにスプレー塗布することが好ましい。かかるドライヤーシリンダへのスプレー塗布によって、前記したように、ドライヤー表面に被膜が形成されて優れた剥離効果が発現され、しかも紙面への過剰な転写を抑制することによって、過度の滑り性が防止され、良好な滑り性を維持することができる。

剥離剤の塗布量には特に限定がなく、用いる抄紙機設備や塗布位置に応じて適宜調整すればよいが、例えば前記ドライヤーシリンダにスプレー塗布する場合、時間あたりの塗布量でいうと、１０〜１００ｍＬ／分程度、原紙の面積あたりの塗布量に換算していうと、０．００３〜０．１ｍＬ／ｍ²程度であることが好ましい。

なお、剥離剤を表面に塗布するには、前記のごとくドライヤーシリンダへスプレー塗布することが好ましいが、場合に応じて、例えばサイズプレスで塗布することも可能である。

かくして得られる金属合紙の坪量には特に限定がなく、通常の金属合紙と同様に、例えば１５〜５０ｇ／ｍ²程度であればよい。

本発明の金属合紙は、例えばｐＨが６〜８程度の中性、塩素イオン濃度が約８０ｐｐｍ以下、好ましくは５０ｐｐｍ以下といった、通常金属合紙に要求される物性を有しており、従来大きな問題であった抄き込み異物や紙粉発生がない。しかも、本発明の金属合紙を、金属面や金属メッキ面を有する基材の合紙として使用した場合には、良好な滑り性を呈し、金属部分の変色を充分に抑制することができる。

次に、本発明の金属合紙を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。

実施例１〜２及び比較例１〜６（金属合紙の製造）
パルプ及び剥離剤として、各々以下のものを準備した。
（ａ）パルプ
ＥＣＦパルプ：二酸化塩素漂白によるＬＢＫＰ１００質量％
（カナディアンスタンダードフリーネス：４００ｍＬ）
塩素漂白パルプ：塩素漂白によるＬＢＫＰ１００質量％
（カナディアンスタンダードフリーネス：４００ｍＬ）
（ｂ）剥離剤
外添植物油：（メンテック（株）製、品番：ＵＬＣ ＲＬ２００）
外添鉱物油：（（株）理研グリーン製、品番：ＲＨＧ−８３０２）
内添鉱物油：（星光ＰＭＣ（株）製、品番：ＣＲ−６１０２）

表１に示すパルプに、絶乾パルプ１ｔに対して有効成分でカチオン澱粉１ｋｇ及び硫酸バンド２ｋｇを添加し、パルプスラリーを調製した。このパルプスラリーを、長網ヤンキー抄紙機を用いて抄紙速度約３００ｍ／分で抄造し、次いでヤンキードライヤーのドライヤーシリンダに、表１に示す剥離剤を３０ｍＬ／分（原紙の面積あたりの塗布量：０．０１ｍＬ／ｍ²）スプレー塗布して、その表面に剥離剤が外添塗布された、坪量が３０ｇ／ｍ²、ＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩ 紙パルプ試験方法 Ｎｏ．４９−２：２０００「紙及び板紙−表面ｐＨ試験方法−第２部：指示薬法」に規定の方法に準拠して測定したｐＨが６．８の金属合紙を得た。

なお、比較例３〜４では、剥離剤を外添塗布せずに、パルプスラリー中に内添して抄紙した。すなわち、前記内添鉱物油を剥離剤として用い、該剥離剤を絶乾パルプ１ｔに対して有効成分で２ｋｇ添加してパルプスラリーを調製し、前記実施例１〜２及び比較例１〜２と同様にして抄造、乾燥して金属合紙を得た。

また、比較例５〜６では、剥離剤を一切用いず、パルプ、カチオン澱粉及び硫酸バンドからパルプスラリーを調製し、前記実施例１〜２及び比較例１〜２と同様にして抄造、乾燥して金属合紙を得た。

得られた金属合紙について、各物性及び特性を以下に示す方法にしたがって調べた。その結果を表１に示す。

（１）塩素イオン濃度
ＪＩＳ Ｋ ０１０１「上水試験法」に記載の方法に準拠して測定した。

（２）異物
紙面の異物について、目視観察及び触手にて調べ、以下の評価基準に基づいて評価した。
（評価基準）
〇：目視観察及び触手で、異物が確認されなかった。
△：触手では確認されなかったが、目視観察では小さい異物が確認された。
×：目視観察及び触手で、はっきりと異物が確認された。
−：ドライヤーでのとられと思われるものが紙面に多数認められ、評価に値しなかった。

（３）変色
銅回路及び銀メッキ回路部分を有する電子部品のリードフレームと金属合紙とを交互に５０層重ね合わせ、０．５ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力下で、温度６０℃、相対湿度９５％で７日間放置後、各回路部分を目視にて観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
（評価基準）
◎：変色及び金属の光沢ムラが全く認められなかった。
〇：変色は認められなかったが、僅かに金属の光沢ムラが発生していた。
△：変色及び金属の光沢ムラが認められた。
×：変色及び金属の光沢ムラが顕著に認められた。
−：ドライヤーでのとられと思われるものが紙面に多数認められ、評価に値しなかった。

（４）滑り
前記「（３）変色」と同様にしてリードフレームと金属合紙とを交互に重ね合わせ、滑り、積層の状態を観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
（評価基準）
〇：適度な滑り性を有し、積層してもズレは発生しない。
×：僅かな力で大きく崩れるため、積層するには問題がある。
−：ドライヤーでのとられと思われるものが紙面に多数認められ、評価に値しなかった。

表１に示された結果から、実施例１〜２の金属合紙は、中性で塩素イオン濃度が６５ｐｐｍ以下であり、金属合紙としての物性を満足しているのは勿論のこと、植物油が剥離剤として表面に外添塗布されているので、抄き込み異物がなく、リードフレームの金属面及び金属メッキ面での変色もなく、良好な滑り性を示すものであることがわかる。

特に、原紙の原料パルプとして無塩素漂白パルプであるＥＣＦパルプを用いた実施例１の金属合紙は、塩素イオン濃度が４０ｐｐｍ程度と低く、金属面及び金属メッキ面での変色及び金属の光沢ムラが全く認められず、金属面や金属メッキ面を有する基材の合紙としてより好適なものであることがわかる。

これに対して、比較例１〜２では、原紙に外添塗布している剥離剤が鉱物油であるため、滑り性が高すぎて積層が困難であり、しかも金属面や金属メッキ面での変色及び金属の光沢ムラが発生してしまう。また比較例３〜４では、剥離剤として鉱物油が内添されているため、抄き込み異物が発生し、やはり金属面や金属メッキ面での変色及び金属の光沢ムラも発生してしまう。さらに比較例５〜６では、剥離剤が全く用いられていないため、紙面にドライヤーでのとられが多数認められ、金属合紙として使用し得ないものである。

本発明の金属合紙は、例えばリードフレームやシャドウマスクといった、金属面や金属メッキ面を有する基材の工程合紙、製品合紙等として好適に利用することができる。

Claims (3)

1. ＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩ 紙パルプ試験方法 Ｎｏ．４９−２：２０００「紙及び板紙−表面ｐＨ試験方法−第２部：指示薬法」に規定の方法に準拠して測定したｐＨを６〜８とした金属合紙において、
   ＪＩＳ Ｋ ０１０１「上水試験法」に記載の方法に準拠して測定した塩素イオン濃度が８０ｐｐｍ以下であり、
   植物油を主原料とした剥離剤を含有する、金属合紙。
2. ＥＣＦ（Ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｃｈｌｏｒｉｎｅ Ｆｒｅｅ）パルプ又はＴＣＦ（Ｔｏｔａｌｌｙ Ｃｈｌｏｒｉｎｅ Ｆｒｅｅ）パルプを主原料とする、請求項１に記載の金属合紙。
3. 前記剥離剤がその表面に塗布された、請求項１又は２に記載の金属合紙。