JP4400896B2

JP4400896B2 - 非発塵性の紙管

Info

Publication number: JP4400896B2
Application number: JP08299199A
Authority: JP
Inventors: 孝作永島
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 1999-03-26
Filing date: 1999-03-26
Publication date: 2010-01-20
Anticipated expiration: 2019-03-26
Also published as: JP2000272031A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙やフィルム等の長尺物を巻き取るための中空状の紙管に関し、特に、クリーンルーム内に持ち込んでもクリーンルームを汚すことのない非発塵性の紙管、並びに、紙管に巻き取ったフィルムに紙管製造時の螺旋状巻き跡がつくということのない紙管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、紙やフィルム等の長尺物を巻き取るための紙管は、テープ状に裁断した紙を糊料で貼着しながら螺旋状に巻き重ねることによって製造されている。
しかしながら、これらの紙管は、クリーンルーム内に搬入される場合を予定することなく製造されている。従って、従来の紙管に巻き取ったフィルム製品は、紙管から発塵するために、紙管ごとクリーンルーム内に搬入することができないという欠点があった。更に、柔らかいフィルム等を紙管に巻き取ると、該フィルム等に紙管製造時の前記管状巻きに由来する巻き跡がつくという欠点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従って本発明の第１の目的は、クリーンルームに搬入してもクリーンルームを汚染することのない非発塵性の紙管を提供することにある。
本発明の第２の目的は、柔らかいフィルム等を巻き取った場合に、該フィルム等に紙管の螺旋状巻き跡がつかない上、クリーンルーム内にそのまま搬入することも可能な非発塵性の紙管を提供することにある。
【０００４】
本発明の上記第１の目的は、パルプ１００重量部に対して５〜４０重量部のバインダーを含有させてなり、揉み、こすり及び引裂き揉みの各発塵度試験において、１立方フィート（０．０２８３２ｍ ^３）当たりに存在する粒径０．３μｍ以上の粒子が１７００個以下である無塵紙を巻き重ねてなる紙管であって、紙管裁断面の発塵度試験において、１立方フィート（０．０２８３２ｍ^３）当たりに存在する粒径０．３μｍ以上の粒子が１７００個以下であることを特徴とする、非発塵性の紙管、及び、パルプ及びバインダーを含有してなり、揉み、こすり及び引裂き揉みの各発塵度試験において、１立方フィート（０．０２８３２ｍ ^３）当たりに存在する粒径０．３μｍ以上の粒子が１７００個以下である無塵紙を巻き重ねてなる紙管であって、前記バインダーが、ゴム系ラテックス及び樹脂系ラテックスの中から選択された水系バインダー、又は、ゴム系樹脂、ポリアクリレート、ポリ酢酸ビニル、及びエチレン酢酸ビニルコポリマーの中から選択された溶剤系バインダーであると共に、紙管裁断面の発塵度試験において、１立方フィート（０．０２８３２ｍ ^３）当たりに存在する粒径０．３μｍ以上の粒子が１７００個以下であることを特徴とする、非発塵性の紙管によって達成され、第２の目的は、最外層部が一部づつ重なるように巻き取った後、該重なりによって生じた凸部を削除してなる紙管、及び／又は、上記紙管の最外層部表面を樹脂又は熱収縮フィルムの樹脂層で被覆してなる紙管によって達成された。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の紙管を形成する紙は、ＳＥＭＩＧ６８−９６に準じて行う揉み、こすり及び引裂揉みの各発塵度試験において、一立方フィート（０．０２８３２ｍ^３）当たり、粒径０．３μｍ以上の粒子が１７００個以下となる無塵紙であることが好ましい。このような無塵紙としては、例えば特公平６−１１９５９号公報に代表される、パルプ及びバインダーからなる紙があげられる。
【０００６】
上記無塵紙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。木材パルプの具体例としては、Ｎ−ＢＫＰ（針葉樹晒硫酸塩パルプ）、Ｎ−ＢＳＰ（針葉樹晒亜硫酸パルプ）、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。
【０００７】
本発明の紙管を形成する無塵紙に用いるバインダーとしては、水系バインダーと溶剤系バインダーがある。ここで水系バインダーとしては、水を媒体とするエマルションや水中にバインダーの微粒子が分散してなるサスペンションタイプがある。溶剤系バインダーとは、有機溶剤に可溶性のバインダーをいう。
本発明に使用される水系バインダー及び溶剤系バインダーは以下のとおりである。
【０００８】
（ａ）水系バインダー
ＳＢＲ（スチレン−ブタジエンゴム）、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジェンゴム）、ＭＢＲ（メチルメタアクリレート−ブタジエンゴム）、ポリウレタン等のゴム系ラテックス；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系ラテックス。
（ｂ）溶剤系バインダー
ＥＶＡ（エチレン・酢酸ビニルゴム）、ＳＢＲ、ＮＢＲ、ＭＢＲ、アルキッド樹脂、アミノアルキッド樹脂、ポリ酢酸ビニル、ウレタン、ポリアクリレート。
本発明においては、特に、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をバインダーとして、使用することが好ましい。
【０００９】
本発明の紙管を形成する無塵紙におけるバインダーの量は、パルプ１００重量部に対して５〜４０重量部であることが好ましく、特に、パルプ１００重量部に対して５〜２０重量部とすることが好ましく、５〜１５重量部とすることが最も好ましい。バインダーがパルプ１００重量部に対して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、それに見合うように無塵性を向上させることができない。
【００１０】
本発明においては、本発明の紙管を形成する無塵紙の強度の向上及び抄紙時の断紙を防ぐために紙力増強剤を使用することができる。紙力増強剤の添加量はパルプ１００重量部に対して０．０１〜２５重量部である。また、本発明で使用する無塵紙には、発塵度を低下させる上から塵の原因となり易い顔料や填料を含まないことが好ましいが、前記各発塵度試験において、粒径が０．３μm以上の粒子が１７００個以下となる範囲内において、顔料や填料を使用することも可能である。
【００１１】
本発明の紙管を形成する無塵紙は、上記の発塵度試験において、粒径が０．３μｍ以上の粒子の数は１，７００個以下であるが、特に、１，０００個以下であることが好ましい。
このような無塵紙は、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。
【００１２】
所定量のパルプと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を用いて、バインダーの溶液、エマルション、またはサスペンションを含浸させ、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する。このようにして製造される無塵紙の米坪量は特に制限されるものではないが、通常６４ｇ／ｍ²〜５００ｇ／ｍ^２であり、厚さは８５〜６００μｍである。本発明においては、これらの何れのものも使用することができる。
【００１３】
本発明の紙管の製造は紙管を形成する紙をテープ状にカットし、公知の如くこれを糊剤で貼着しながら巻き重ねて管状とする。この場合、紙管の最外層に螺旋状の凹が生じるものの、例えば前記無塵紙の長尺物用の紙管として使用することはできる。しかしながら、図１に示すように、最外層部を一部ずつ、通常１〜１０ｍｍの幅で重なるように巻き取り、重なりによって生じた凸部２を削除し平滑にすることが好ましい。
【００１４】
また、最外層部表面に、樹脂液を塗布・乾燥して該表面の前記凸部２を削除した部分または全面を樹脂層で被覆したり、或いは熱収縮フィルムの筒を被せて加熱処理し、熱収縮フィルムで被覆することが好ましい。長く形成した紙管の使用に際しては、紙管に巻き取る無塵紙やフィルム等の長尺物の幅に適した所望の長さに切断して使用する。また、樹脂層や熱収縮フィルムによる被覆は、巻き重ねた紙管を所望の長さに切断した後に行っても良い。
【００１５】
紙管を製造する場合の糊剤は、例えば澱粉系、酢酸ビニル系、ポリビニルアルコール系糊剤など従来から紙管用に使用されている糊剤の中から適宜選択することができる。
本発明の紙管が最外層表面に樹脂層を有する場合であって、該樹脂層を形成する為に樹脂液を紙管表面に塗布して設ける場合には、樹脂液として無塵紙に用いる前記バインダーと同様の樹脂を適宜用いることができる。塗布乾燥後の樹脂層の厚さは特に制限はないが通常５〜５０μｍである。
【００１６】
また、本発明においては、紙管最外層表面に設ける樹脂層を、フィルム特に熱収縮フィルムとすることが好ましい。熱収縮フィルムは、公知の熱収縮性プラスチックフィルムの中から適宜選択することができる。本発明で使用する代表的な熱収縮フィルムとしては、塩化ビニル系、ポリエステル系、ポリスチレン系、又は、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系フィルムが挙げられるが、使用後の廃棄処分の観点から非塩化ビニル系であることが好ましく、特に、ポリエステル系又はポリオレフィン系樹脂であることが好ましい。
【００１７】
また、紙管本体と熱収縮フィルムとの間に接着剤を使用しないと熱収縮フィルムで被覆された使用後の紙管表面を紙管の巾方向にカットすることにより、紙管本体と表面にかぶせた熱収縮フィルムを容易に分離することができ、熱収縮フィルム部分のみを新しいものに交換して再使用することが可能となる。
【００１８】
このようにして被覆した熱収縮フィルムの厚みは、フィルムの硬さによっても異なるが、紙管上に柔らかいフィルムを巻き取った場合に、紙管の螺旋状巻き跡が現れない範囲で最小にすることが好ましく、通常は２０〜１００μｍである。最外層部を一部ずつ重なるように巻き取り重なりによって生じた凸部２を削除し平滑にした後の紙管（図１参照）を使用した場合には、熱収縮フィルムの厚さは通常５〜２０μｍで十分ある。
【００１９】
熱収縮フィルムの熱収縮率は適宜決定すれば良いが、加熱温度は、１００℃〜２００℃の間であることがエネルギー効率や作業性の点で好ましい。従って、この範囲で十分に収縮するような熱収縮フィルムを採用することが好ましい。また、加熱後の熱収縮フィルムが紙管を丁度覆うようにすることが好ましい。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の紙管は非発塵性であるので、クリーンルームに搬入してもクリーンルームを汚さない。又、最外側表面を一部重なるように螺旋状に巻き上げた後前記重なりによって生じた凸部を削除して製造した場合には、紙管に柔らかいフィルム等を巻き取っても、テープ状の紙の巻き付け跡が付くことがない。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて更に説明するが、本発明は、これによって限定されるものではない。尚、試験結果は次の方法によるものである。
１．紙管裁断面発塵度試験
ＳＥＭＩＧ６８−９６に準じ、紙管をカッターで２２０ｍｍに裁断し、その断面同士を１０秒間に３回の割合で２００秒間擦り合わせたときに発生した、粒径が０．３μｍ以上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）を測定した。
【００２２】
２．螺旋状巻き跡移行テスト
紙管にポリエステルフィルム（厚さ３８μｍ）を巻取り、３０日後に解巻し、螺旋状巻き跡の移行を目視によって評価した。
螺旋状巻き跡の移行ナシ‥‥〇
螺旋状巻き跡の移行アリ‥‥×
【００２３】
３．原紙の発塵テスト
紙の発塵度試験（ＳＥＭＩＧ６８−９６）に準じて行い、各揉み、擦り及び引裂き揉みにおいて発生した、粒径が０．３μｍ以上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）を測定した。
【００２４】
・揉み
測定機内において、Ａ５判（２１０ｍｍ×１４８ｍｍ）の試験片を１５秒間に１回の割合で、２００秒間手で揉む。
・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、１０秒に３回の割合で２００秒間手でこすり合せる。
【００２５】
・引裂き揉み
Ａ５判の試験片を、５秒毎に４ｃｍ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１５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１８０秒間である。
【００２６】
実施例１．
４２０ｇ／ｍ^２で５００μｍ厚の無塵紙（リンテック株式会社製のクリーンペーパーＮ）を螺旋状に、内径７６ｍｍ，外径が８６ｍｍとなるように巻き上げ、次いで、外側に、２５５ｇ／ｍ^２で３００μｍ厚の無塵紙（リンテック株式会社製のクリーンペーパーＮ）を、外径が８８ｍｍとなる迄巻き上げ、長さ３，７５０ｃｍの紙管を製造した。尚、糊剤としては、何れの場合も酢酸ビニルを使用した。次に得られた紙管の紙管裁断面発塵度試験を行った。その結果は表１に示した通りである。
【００２７】
また、それぞれの無塵紙のＳＥＭＩＧ６８−９６に準じた発塵度試験を行った結果、前記した４２０ｇ／ｍ^２の無塵紙は、揉み：０個／ＣＦ（立方フィート）、擦り１５３個／ＣＦ、引裂き揉み：１１個／ＣＦであり、２５５ｇ／ｍ^２の無塵紙は、揉み：０個／ＣＦ、擦り：１３６個／ＣＦ、引裂き揉み：１７個／ＣＦであった。
【００２８】
実施例２．
実施例１で使用した４２０ｇ／ｍ^２で５００μｍ厚の無塵紙（リンテック株式会社のクリーンペーパーＮ）を螺旋状に巻き上げ、最外層に、同じ無塵紙を互いに８ｍｍづつ重なり合うように１層だけ巻き上げた後、重なりによって生じた凸部を削り取って平滑にし、内径７６ｍｍ、外径８６ｍｍ、長さ３，７５０ｃｍの紙管を製造した。尚、糊剤としては、実施例１と同一の酢酸ビニルを使用した。紙管裁断面発塵度試験及びフィルムへの螺旋状巻き跡移行テストの結果は表１に示した通りである。
【００２９】
実施例３．
実施例２の紙管表面に、アクリル系樹脂を含有する水を媒体としたエマルションタイプの塗布液を塗布・乾燥し、紙管本体の外表面に、厚み１０μｍで平滑なアクリル系樹脂層を設けた。紙管裁断面発塵度試験及びフィルムへの螺旋状巻き跡移行テストの結果は表１に示した通りである。
【００３０】
実施例４．
実施例１の紙管を、管状のポリエステル系熱収縮フィルム内に挿入し、１００℃で３０秒間熱処理し、紙管本体の外表面に厚み５０μｍの熱収縮フィルムの層を設けた。紙管裁断面発塵度試験及びフィルムへの螺旋状巻き跡移行テストの結果は表１に示した通りである。
【００３１】
比較例１．
内径７６ｍｍ、外径８８ｍｍの、通常の市販されているクラフト紙を用いた紙管について、紙管裁断面発塵度試験及びフィルムへの螺旋状巻き跡移行テストを行った結果は表１に示した通りである。尚、紙管を形成するクラフト紙の発塵度試験を行った結果、揉みに対しては２０，５４６個／ＣＦ、擦りに対しては３１，１５２個／ＣＦ、引裂き揉みに対しては５，７６３個／ＣＦであった。
【００３２】
【表１】

表１の結果から、本発明の紙管の場合には、従来の紙管より発塵度が著しく改善されていることが実証された。
【図面の簡単な説明】
【図１】最外層部表面を、１部づつ重なるように巻いて作製した紙管の説明図である。
【符号の説明】
１最外部が一部ずつ重なった紙管
２凸部

Claims

パルプ１００重量部に対して５〜４０重量部のバインダーを含有させてなり、揉み、こすり及び引裂き揉みの各発塵度試験において、１立方フィート（０．０２８３２ｍ ^３）当たりに存在する粒径０．３μｍ以上の粒子が１７００個以下である無塵紙を巻き重ねてなる紙管であって、紙管裁断面の発塵度試験において、１立方フィート（０．０２８３２ｍ^３）当たりに存在する粒径０．３μｍ以上の粒子が１７００個以下であることを特徴とする、非発塵性の紙管。
パルプ及びバインダーを含有してなり、揉み、こすり及び引裂き揉みの各発塵度試験において、１立方フィート（０．０２８３２ｍ ^３）当たりに存在する粒径０．３μｍ以上の粒子が１７００個以下である無塵紙を巻き重ねてなる紙管であって、前記バインダーが、ゴム系ラテックス及び樹脂系ラテックスの中から選択された水系バインダー、又は、ゴム系樹脂、ポリアクリレート、ポリ酢酸ビニル、及びエチレン酢酸ビニルコポリマーの中から選択された溶剤系バインダーであると共に、紙管裁断面の発塵度試験において、１立方フィート（０．０２８３２ｍ ^３）当たりに存在する粒径０．３μｍ以上の粒子が１７００個以下であることを特徴とする、非発塵性の紙管。
前記バインダーが、ゴム系ラテックス及び樹脂系ラテックスの中から選択された水系バインダー、又は、ゴム系樹脂、ポリアクリレート、ポリ酢酸ビニル、及びエチレン酢酸ビニルコポリマーの中から選択された溶剤系バインダーである、請求項１に記載された非発塵性の紙管。
前記無塵紙が顔料及び填料を含有しない、請求項１〜３の何れかに記載された非発塵性の紙管。
前記紙管が、その最外層部を一部ずつ重なるように紙管を形成する紙が巻き取られることによって作製された紙管であって、前記重なりによって生じた凸部が削除されてなる紙管である、請求項１〜４の何れかに記載された非発塵性の紙管。
紙管の最外層部表面が樹脂層で被覆されている、請求項１〜５の何れかに記載された非発塵性の紙管。
前記樹脂層が加熱収縮してなる熱収縮フィルム層である、請求項６に記載された非発塵性の紙管。