KR20100003216A

KR20100003216A - 칩형 전자 부품 수납대지용 다층지 기재 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20100003216A
Application number: KR20090057535A
Authority: KR
Inventors: 히로시 수에나가; 이쿠로우 테시마
Original assignee: 오지 세이시 가부시키가이샤
Priority date: 2008-06-30
Filing date: 2009-06-26
Publication date: 2010-01-07
Also published as: CN101619555A; JP5470980B2; KR101531256B1; CN101619555B; JP2010030677A; TW201016463A

Abstract

캐비티의 형성 정밀도를 향상시킬 수 있고, 굽힘 응력에 의한 층간 박리 및 캐비티 형성 시의 지분의 발생을 방지할 수 있는 수납대지용 다층지 기재를 제공한다.

본 발명에 따른 칩형 전자 부품 수납대지용 다층지 기재(1)는 표층(10) 이외의 층(20)에 폐지 유래의 펄프 섬유 및 무기충전재를 포함하고, 상기 폐지 유래의 펄프 섬유와 무기충전재의 합계의 함유비율이 5 내지 70질량%이고, 회분이 1 내지 15질량%이고, 상기 무기충전재는 질량 평균 입자직경이 50μm 미만이며, 입자직경 50μm 이상의 무기충전재를 40질량% 미만의 범위로 포함한다.

Description

칩형 전자 부품 수납대지용 다층지 기재 및 그 제조 방법{MULTILAYER PAPER SUBSTRATE FOR CHIP-TYPE ELECTRONIC COMPONENT STORAGE MOUNT, AND METHOD OF PRODUCING SAME}

본 발명은 칩형 전자 부품을 수납하는 지제(紙製)의 칩형 전자 부품 수납대지를 제조하기 위한 다층지 기재 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

칩형 전자 부품의 캐리어로서 사용되는 칩형 전자 부품 수납대지(이하, "수납대지"로 약칭한다)는, 통상적으로, 수납대지용지 기재를 테이프 형상으로 하고, 엠보스 가공 또는 천공하여 캐비티(cavity)를 형성함으로써 제조된다.

수납대지는, 이하와 같이 사용된다.

즉, 지(紙) 기재를 엠보스 가공하여 얻은 수납대지에서는, 그대로 캐비티 내에 칩형 전자 부품을 충전하고, 천공하여 얻은 수납대지에서는, 상기 지 기재의 이면(bottom)에 바텀 커버 테이프를 접착하여 저면을 형성한 후에, 캐비티 내에 칩형 전자 부품을 충전한다.

그 후, 상기 지 기재의 상면에 탑 커버 테이프를 접착하고, 카세트 릴에 감겨서 출하한다. 그리고, 사용자에 의해, 탑 커버 테이프를 박리하고, 캐비티 내에 충전한 칩형 전자 부품을 취출하여, 인쇄 회로 기판에 실장한다.

이상과 같이 사용되므로, 상기 수납대지에는, 충전한 칩형 전자 부품의 품질에 악영향을 미치지 않을 것, 커버 테이프가 양호하게 접착되도록 표면에 평활성을 갖을 것, 카세트 릴에의 감김 등의 굽힘 응력(bending stress)에 의해 층간 박리나 대지(臺紙) 갈라짐 등이 생기지 않는 강도를 갖을 것, 칩형 전자 부품을 삽입하는 캐비티의 형성 정밀도가 양호할 것, 전자 부품의 충전 및 취출이 원활할 것, 캐비티 형성에 사용하는 금형의 마모가 적을 것 등이 요구된다.

상기 요구 사항 중, 캐비티의 형성 정밀도가 양호할 것은 특히 중요하다. 즉, 펀치기 또는 엠보스기를 이용한 캐비티 형성에 있어서, 캐비티의 내벽면이 정확하게 형성되지 않았을 경우(즉, 정확한 치수를 가지지 않을 경우)에는, 칩형 전자 부품이 걸리기 쉬워진다. 그 때문에, 칩 메이커에서의 칩형 전자 부품의 충전 시에 또는 실장 메이커에서의 칩형 전자 부품의 취출 시에 문제가 발생하는 경우가 있다.

캐비티의 형성 정밀도를 향상시키기 위해서, 금형을 반복 연마 또는 금형의 교체(新調) 등의 대책을 채택할 수도 있지만, 시간 및 수율의 감소 등이 발생하여 작업성을 저하시키기 때문에, 비용이 증가한다.

또한, 캐비티의 형성 정밀도를 향상시키기 위해서, 금형 자체를 개량해서 금형의 마모성을 개선하는 방법이 행해지고 있지만, 칩형 전자 부품을 수납하는 수납대지의 개량도 요구되고 있다.

예를 들면, 일본공개특허 2000-43975호 공보(특허 문헌 1), 일본공개특허 2002-53195호 공보(특허 문헌 2)에는 수납대지의 종이의 밀도를 조정하여 캐비티의 형성성을 향상시키는 방법이 개시되어 있다.

일본공개특허 2003-95320호 공보(특허 문헌 3)에는 수납대지에 있어서의 종이의 세로방향 및 가로방향의 파단 신장(breaking elongation)을 조정하여, 캐비티 형성성을 조정하는 방법이 개시되어 있다.

일본공개특허 2006-143227호 공보(특허 문헌 4)에는 수납대지의 회분량을 조정하여 캐비티 형성성을 향상시키는 방법이 기재되어 있다.

그러나, 캐비티에 수납되는 칩형 전자 부품은 점점 소형화되고 있고, 특허문헌 1 내지 4에 기재된 방법이라도, 캐비티의 형성 정밀도가 충분하지 않은 것이 실정이었다. 또한, 특허문헌 1 내지 4에 기재된 방법으로는, 굽힘 응력에 의한 층간 박리의 발생이나, 캐비티 형성 시의 지분(paper dust)의 발생 문제도 충분히 해결되지 않고 있었다.

특허 문헌 1: 일본공개특허 2000-43975호

특허 문헌 2: 일본공개특허 2002-53195호

특허 문헌 3: 일본공개특허 2003-95320호

특허 문헌 3: 일본공개특허 2006-143227호

본 발명의 목적은, 펀치 가공 또는 엠보스 가공에 의해 칩형 전자 부품을 수납하는 캐비티를 형성할 때의 금형 마모를 방지하여 캐비티의 형성 정밀도를 향상시킬 수 있고, 굽힘 응력에 의한 층간 박리 및 캐비티 형성 시의 지분의 발생을 방지할 수 있는 수납대지용 다층지 기재 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은, 수납대지용 다층지 기재에 사용하는 원재료, 특히, 펄프 섬유 및 무기충전재에 대해서 검토하였다. 그 결과, 폐지(waste paper) 유래의 펄프 섬유 및 폐지 유래의 무기충전재를 이용하고, 또한 펄프 섬유와 무기충전재의 함유비율, 무기충전재의 입자 직경을 특정함으로써, 본 발명의 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하였다. 그리고, 상기 발견을 기초로 하여 연구하여, 이하의 수납대지용 다층지 기재 및 그 제조 방법을 발명하였다.

본 발명은, 이하의 발명을 포함한다.

[1] 표층 이외의 층에 폐지(waste paper) 유래의 펄프 섬유 및 무기충전재를 포함하고,

상기 폐지 유래의 펄프 섬유 및 무기충전재의 합계의 함유비율이 5 내지 70질량%이고, 회분이 1 내지 15 질량%이며, 및

상기 무기충전재는 질량평균 입자직경이 50μm 미만이며, 입자직경 50μm 이상인 무기 충전재를 40질량% 미만의 범위에서 포함하는 것을 특징으로 하는 칩형 전자 부품 수납대지용 다층지 기재.

[2] 상기 회분이 1 내지 10질량%이며, 및

상기 무기 충전재는 질량평균 입자직경이 50μm미만이며, 입자직경 50μm 이상의 무기 충전재를 30질량% 미만의 범위에서 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 [1]에 따른 칩형 전자 부품 수납대지용 다층지 기재.

[3] 상기 표층 이외의 층에 포함되는 상기 펄프 섬유는 0.2mm 이하의 섬유 길이를 갖는 미세섬유의 비율이 20%이상인 섬유 길이 분포를 갖으며, 및

상기 섬유 길이 분포는 JIS P8220의 펄프 이해 방법에 따라 이해함으로써 측정 시료를 마련하고, JAPAN TAPPI No. 52로 규정된 광학적 자동 계측법을 이용하는 펄프 섬유 길이 시험 방법에 따라 상기 시료를 측정하고, 수기준으로 구한 섬유 길이 분포인 것을 특징으로 하는 상기 [1] 또는 [2]에 따른 칩형 전자 부품 수납대지용 다층지 기재.

[4] 폐지로부터 펄프 섬유 및 무기충전재를 포함하는 폐지 펄프를 제조하는 폐지 펄프 제조 공정; 및 프레시 펄프 및 상기 폐지 펄프를 이용하여 다층지 기재를 초지하는 초지 공정을 포함하며,

상기 폐지 제조 공정은 무기충전재를 회분으로서 5질량% 이상 포함하는 폐지를 이해 처리하고, 제진 처리하고, 상기 무기충전재의 질량평균 입자직경이 50μm미만이며, 상기 무기충전재에서 차지하는 입자직경 50μm이상의 무기충전재의 함유비율이 40질량% 미만이 되도록 분산 처리를 수행하며, 및

상기 초지 공정은 상기 폐지 펄프를 표층 이외의 층의 초지에 이용하는 것을 특징으로 하는 칩형 전자 부품 수납대지용 다층지 기재의 제조 방법.

[5] 상기 분산 처리는 디스퍼져 또는 핫디스퍼져를 이용하는 것을 특징으로 하는 상기 [4]에 따른 칩형 전자 부품 수납대지용 다층지 기재의 제조 방법.

본 발명의 다층지 기재에 의하면, 펀치 가공 또는 엠보스 가공에 의해 칩형 전자 부품을 수납하는 캐비티를 형성할 때의 금형마모를 방지하여 캐비티의 형성 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 다층지 기재에 의하면, 굽힘 응력에 의한 층간 박리 및 캐비티 형성 시의 지분의 발생을 방지할 수 있다.

본 발명의 다층지 기재의 제조 방법에 의하면, 상기와 같은 다층지 기재를 용이하게 제조할 수 있다.

(칩형 전자 부품 수납대지용 다층지 기재)

본 발명의 칩형 전자 부품 수납대지용 다층지 기재(이하, "다층지 기재"라고 약칭한다)의 일 실시예에 대해서 설명한다.

본 실시예의 다층지 기재는, 프레시 펄프(fresh pulp) 및 폐지 펄프를 초지(抄紙)원료로 하여 초지된 다층의 지(紙) 기재이며, 도 1에 나타낸 바와 같이, 표층(10)과, 중층(21) 및 이층(裏層)(22)을 갖는 중이층(中裏層)(20)으로 이루어져 있다. 여기에서, 표층(10)은 탑 커버 테이프가 접착되는 측의 외층이며, 이층(22)은 탑 커버 테이프가 접착되는 측과 반대 측의 외층이다. 또한, 중이층(20)에 있어서의 중층(21)은 다층으로 이루어져 있는 것이 바람직하다. 표층(10) 및 이층(22) 은, 각각, 단일층으로 충분하다.

[프레시 펄프]

본 발명에 있어서, 프레시 펄프란 목재 혹은 비목재의 식물을 원료로 하여 얻어지는 펄프이다. 식물을 원료로 하는 프레시 펄프에는 무기충전재는 포함되지 않는다.

프레시 펄프로서는 표백한 화학 펄프(NBKP, LBKP 등), 표백하지 않은 화학 펄프(NUKP, LUKP 등), 기계 펄프, 비목재 섬유 펄프 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 강도가 발현되기 쉽고, 또한 착색되지 않은(백색인) 점에서, 표백한 화학펄프가 보다 바람직하다.

[폐지 펄프]

본 발명에 있어서 폐지 펄프란 폐지를 재생해서 얻어지는 펄프이다.

여기에서, 폐지로서는, 예를 들면, 상백(上白) · 괘백(罫白) 등과 같이 한번 사용되고 있지만 인쇄 부분이 적은 종이, 카드 · 모조 · 색상(色上)· 켄트 · 백(白) 아트 등과 같은 인쇄물이나 착색되어 한번은 사용된 지류, 인쇄용 도공지, 음료용 팩, 오피스 페이퍼 등과 같은 사용 완료된 상질계(上質系) 폐지, 특상절(特上切) · 별상절(別上切) · 중질반고(中質反古) · 켄트 마닐라 등과 같은 사업계 중질(中質) 폐지, 신문· 잡지(雜誌)· 잡지(雜紙) 등과 같은 일반 중질 폐지, 및 절차(切茶) · 무지차(無地茶) · 잡대(雜袋) · 골판지 등과 같은 차계(茶系) 폐지 등을 들 수 있다.

그 중에서도, 다층지 기재 중의 폐지 유래의 잉크 함유량이 최소화되므로, 인쇄 부분이 적은 종이가 바람직하다.

상기 폐지 펄프는 인쇄되지 않은 폐지의 이해(離解) 펄프, 탈묵 처리를 거쳐서 잉크 분을 제거한 탈묵 폐지 펄프 등 착색하지 않은 것이 바람직하다. 전자 부품을 수납하는 캐비티 내가 착색되어 있으면, 부품 수납 후 또는 부품 취출 후의 검사 공정에서의 화상 처리에 있어서, 상기 캐비티를 잘못하여 부품으로 식별할 가능성이 있다.

폐지를 원료로 하는 폐지 펄프에는 통상적으로 무기충전재가 포함된다. 여기에서, 무기충전재는 폐지에 내첨되어 있었던 필러(filler) 및 도공층(塗工層) 중의 안료에서 유래한다.

[표층]

일반적으로, 수납대지에 있어서는, 캐비티에 칩형 전자 부품을 수납한 후에, 탑 커버 테이프가 붙여지고, 최종 사용자가 탑 커버 테이프를 제거하여 칩형 전자 부품이 취출된다. 따라서, 상기 수납대지에는 탑 커버 테이프와의 높은 접착성과 적절한 박리성이 요구되기 때문에 수납대지용의 다층지 기재(1)의 표층(10)에는 무기충전재를 함유하지 않는 프레시 펄프만을 이용하는 것이 바람직하다.

상기 표층(10)에 적합한 프레시 펄프의 예로서 표백한 화학펄프를 들 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.

상기 표층(10)을 구성하는 펄프 섬유 전체의 캐나다 표준 여수도(Canadian Standard freeness)는 300 내지 560ml인 것이 바람직하고, 300 내지 500ml인 것이 보다 바람직하다. 펄프 섬유 전체의 캐나다 표준 여수도가 300ml 이상이면 펄프 수 율의 저하나 고밀도화에 의한 중량 손해를 방지할 수 있고, 560ml 이하이면 층간 강도를 보다 높일 수 있다.

상기 탑 커버 테이프의 박리성 및 보풀의 발생을 방지 및 그 밖의 목적을 위하여 상기 표층(10)에 내첨제를 포함할 수 있다.

상기 내첨제의 예로서는, 로진계 사이즈제(rosin-based sizing agent), 스티렌· 말레인산 공중합 수지(styrene-maleic acid copolymer), 스티렌· 아크릴 공중합 수지(styrene-acrylic copolymer), 스티렌· 올레핀산 공중합 수지(styrene-olefinic copolymer), 알킬케텐다이머(alkyl ketene dimer), 알케닐 무수 호박산(alkenyl succinic anhydride) 등과 같은 천연 및 합성의 제지용의 내첨 사이즈제, 지력 증강제, 여수(濾水) 수율 향상제, 내수화제, 소포제 등을 들 수 있다.

또한, 양이온성 전분(cationized starch), 양이온성 폴리아크릴아미드(cationized polyacrylamide), 폴리에틸렌 이민(polyethyleneimine), 폴리아미드폴리아민 에피크롤히드린(polyamidepolyamine epichlorohydrin), 양이온 변성 구아감(cation-modified guar gum), 양이온 변성 폴리비닐알콜(cation-modified polyvinyl alcohol) 등의 양이온성 고분자 등을 포함할 수 있다.

층간 박리를 방지하기 위해서는 분자량이 2,000,000 이상의 양쪽성 폴리아크릴아미드(amphoteric polyacrylamide) 지력 증강제를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 양쪽성 폴리아크릴아미드 지력 증강제는 음이온부(anion moiety)에서 펄프 섬유에 알루미늄을 통해서 흡착할 수 있고, 양이온부(cation moiety)에서는 자기 흡착할 수 있고, 폐지 및/또는 필러 등에 기인하는 pH 변화의 영향에 대한 저항성이 있으며, 안정되게 섬유간 결합을 보강할 수 있다. 또한, 상기 양쪽성 폴리아크릴아미드 지력 증강제의 분자량이 2,000,000 이상이라면, 층간 박리를 충분히 방지할 수 있다.

상기 양성 폴리아크릴아미드 지력 증강제의 함유비율은, 펄프 섬유 100질량%에 대하여 0.5 내지 5.0질량%인 것이 바람직하다. 상기 양쪽성 폴리아크릴아미드 지력 증강제의 첨가량이 0.5질량% 이상이면, 지력 증강 효과를 충분히 발휘할 수 있다. 다만, 5.0질량%를 초과하여 첨가할 경우 지력 증강 효과는 한계점에 이르기 때문에 비용만 단순히 높아진다.

[중이층]

중이층(20)을 구성하는 각 층은, 모든 층이 동일한 초지 원료를 이용하여 초지된 것일 수 있으며, 다른 초지 원료를 이용하여 초지된 것일 수도 있다. 후술하는 바와 같이, 중층(21)과 이층(22)은, 바람직한 구성이 다르기 때문에, 중층(21)과 이층(22)은, 각각 다른 초지원료를 이용해서 초지된 것이 바람직하다.

상기 중이층(20)의 초지원료에 있어서의 펄프에는 폐지 펄프가 포함된다. 상기 중이층(20)의 원료에 폐지 펄프가 포함됨으로써, 다층지 기재(1)는 전체로서 이하의 조건을 만족시킬 수 있다.

하기식으로 구해지는 다층지 기재(1)에서 차지하는 폐지 펄프 섬유와 무기충전재의 합계의 함유비율이 5 내지 70질량%이다. 상기 폐지 펄프 섬유와 무기충전재의 합계의 함유비율은 10 내지 50질량%인 것이 바람직하다.

α₁= (M₁/N₁) ×100 (%)

여기에서, α₁은 다층지 기재(1)에서 차지하는 폐지 펄프 섬유와 무기충전재의 합계의 함유비율, M₁은 중이층(20)에 있어서의 폐지 펄프 섬유와 무기충전재의 합계의 질량, N₁은 다층지 기재(1)의 건조 고형분 질량이다.

상기 다층지 기재(1)에서 차지하는 폐지 펄프 섬유와 무기충전재의 합계의 함유비율이 5질량% 미만이면, 캐비티 형성 정밀도가 저하되고, 70질량%를 넘으면, 섬유간 결합이 지나치게 약해져서 층간 박리를 일으킬 가능성이 있는 동시에, 지분이 발생하기 쉬워진다.

상기 다층지 기재(1)에 차지하는 폐지 펄프 섬유와 무기충전재의 합계의 함유비율은, 중이층(20)을 형성하는 폐지 펄프의 배합 비율을 높게 할수록, 또한, 다층지 기재(1)에 있어서의 중이층(20)의 질량 비율을 높게 할수록 많아진다.

회분은 1 내지 15질량%이며, 1 내지 10질량%인 것이 바람직하다. 여기에서, 회분은, JIS P 8251에 따라 다층지 기재(1)의 시료를 525℃에서 소성(燒成)하여, 하기식에 의해 구한 값이다.

β₁= (P₁/Q₁) ×100 (%)

여기에서, β₁은 회분, P₁은 소성 후의 잔류물의 질량, Q₁은 소성전의 다층지 기재(1)의 건조 고형분 질량이다.

상기 회분이 1질량% 미만이면, 금형의 마모를 방지할 수 없고, 15질량%를 초 과하면, 층간 강도가 저하되거나, 지분이 발생하기 쉬워진다. 상기 회분은 무기충전재의 양에 대응한다.

상기 회분은 상기 폐지 펄프에 유래하는 것이기 때문에, 폐지 펄프의 배합 비율 및 폐지 펄프를 얻기 위해 사용되는 폐지에 포함되는 무기충전재의 비율에 의해 조정된다.

상기 무기충전재의 질량평균 입자직경은 50μm미만이며, 바람직하게는 40μm미만이다. 상기 무기충전재의 질량평균 입자직경이 50μm미만인 것에 의해, 캐비티 형성을 위한 금형이 접촉했을 때에 무기충전재가 이동하기 쉽기 때문에 금형의 마모를 방지할 수 있다.

또한, 상기 무기충전재에 있어서의 입자직경 50μm 이상의 무기충전재의 함유비율은, 전체 무기충전재 100질량%에 대하여 40질량% 미만, 바람직하게는 30질량% 미만, 가장 바람직하게는 0질량%이다. 입자직경 50μm 이상의 무기충전재는, 칩형 전자 부품을 수납하는 캐비티를 형성할 때에 금형에 접촉하는 확률이 높다. 따라서, 입자직경이 50μm이상의 큰 무기충전재가 40질량% 이상 포함되면, 금형이 마모하기 쉬워진다.

상기 무기충전재의 입자직경 분포를 상기와 같은 범위로 하기 위해서는, 후술하는 분산 처리의 처리 조건(예를 들면, 분산 시간, 전단 효율, 처리 온도 등)을 적당히 조정하면 된다. 예를 들면, 분산 시간을 길게 할수록, 전단 효율을 높게 할수록, 질량평균 입자직경은 작아지고, 입자직경 50μm이상의 무기충전재의 함유비율이 적어진다.

본 발명에 있어서의 입자직경이란, 단면을 전자현미경으로 촬영하여 얻어지는 화상에 있어서의 각 무기충전재의 최장의 길이다. 예를 들면, 무기충전재가 봉형상으로 보일 경우에는, 그 길이이며, 타원형상으로 보일 경우에는 그 장축의 길이이다.

질량평균 입자직경 및 입자직경 50μm이상의 무기충전재의 함유비율은, 하기와 같이 하여 구한다.

우선, 표 1에 나타낸 예와 같이, 입자직경 5μm 이상 250μm 이하의 무기충전재에 대해서, 입자직경 10μm 마다의 구간(i)의 어느 하나로 분류한다(A). 구간(i)에 있어서의 상한의 입자직경과 하한의 입자직경과의 중간의 입자직경을 Bi로 한다. 또한, 상기 구간(i)의 입자직경 범위에 포함되는 무기충전재의 개수의, 입자직경 5μm 이상 250μm 미만의 무기충전재의 총수에 대한 비율을, 수비율(C_i)로 한다. 여기에서, 입자직경 5μm 이상 250μm 미만의 무기충전재의 총수를 100질량%로 한 것은, 입자직경 5μm미만의 무기충전재는 금형의 마모에 영향을 주지 않기 때문이다. 입자직경 250μm 이상의 무기충전재가 존재할 경우에는, 최대직경의 것이 포함되도록, 구간(i)를 늘려서 계산한다.

이어서, 상기 구간(i)의 질량 비율(Di)을 [수식 1]에서 의해 구한다. 그리고, 질량평균 입자직경을 [수식 2]에서 의해 구한다. 입자직경 50μm이상의 무기충전재의 함유비율은 [수식 3]에서 의해 구한다.

　　　[표 1]

[수식 1]

[수식 2]

[수식 3]

[수식 1]에 있어서, B_i의 2승값을 이용하는 것은, 폐지 유래의 무기충전재, 특히, 도공지(塗工紙)의 도공층 유래의 무기충전재는, 얇은 평판형상으로 이루어져 있는 것이 많기 때문이다.

또한, 본 발명에 있어서, 무기충전재의 평균 입자직경을 수기준으로 규정하는 것은 이하의 이유로부터 부적절하다. 즉, 입자직경이 작은 무기충전재의 수의 비율이 많더라도, 입자직경이 100μm을 넘는 큰 무기충전재가 소수라도 존재하면, 금형이 큰 입자를 절단하는 확률이 높아져서, 금형의 마모가 일어나기 쉬워진다.

중이층(20)에 포함되는 전체 펄프 섬유는, 길이 0.2mm 이하의 극세 섬유의 비율이 20%이상인 섬유길이 분포를 갖는 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서의 섬유길이 분포는, JIS P8220의 펄프 이해(離解) 방법에 의해 이해한 측정 시료의 섬유길이를, JAPAN TAPPI No. 52로 규정된 광학적 자동 계측법에서의 펄프 섬유길이 시험 방법에 의해 측정하고, 수기준으로 구한 섬유길이 분포이다.

길이 0.2mm이하의 극세 섬유의 비율이 20% 이상이면, 길이 0.2mm를 초과하는 섬유끼리의 결합력을 향상시킬 수 있고, 캐비티 형성성이 보다 향상된다.

또한, 0.2mm이하의 극세 섬유의 비율은 70% 이하인 것이 바람직하다. 극세 섬유의 비율이 70% 이하이면, 펄프 섬유의 여수성(濾水性)을 저해하는 일이 적기 때문에, 용이하게 초지된다.

길이 0.2mm이하의 극세 섬유의 비율을 조정하기 위해서는, 상기 중이층(20)을 형성하는 폐지 펄프의 배합 비율을 조정하면 된다. 구체적으로는, 폐지 펄프의 배합 비율을 높게 할수록 길이 0.2mm이하의 섬유의 비율이 높아진다. 또한, 폐지로부터 폐지 펄프를 얻은 후에, 후술하는 고해(叩解, beating) 처리를 행하여 조정하면 된다.

중이층(20)을 구성하는 펄프 섬유전체의 캐나다 표준 여수도는 250 내지 500ml인 것이 바람직하고, 250 내지 450ml인 것이 보다 바람직하다.

<이층>

이층(22)은 무기충전재의 함유량이 적은 것이 바람직하고, 무기충전재를 전혀 포함하지 않는 것이 보다 바람직하다. 그러나, 상기 이층(22)의 초지원료로서 중층(21)과 같은 초지원료를 이용할 수 있다.

무기충전재의 함유량을 적게 하기 위해서는, 상기 이층(22)은 폐지 펄프의 함유량이 적은 것이 바람직하고, 폐지 펄프를 전혀 포함하지 않는 것이 보다 바람직하다.

이층(22)의 무기충전재의 함유비율이 적으면, 이층(22)의 표면 평활성을 높 게 할 수 있다. 이층(22)에는 바텀 커버 테이프를 접착하는 경우가 있기 때문에, 표면 평활성이 높은 쪽이 접착성의 측면에서 바람직하다.

<중층>

중층(21)은, 전체로서 이하의 조건을 만족시키는 것이 바람직하다. 이하의 조건을 만족시키면, 상술한 중이층(20)의 각 조건을 용이하게 만족시킬 수 있다.

아래식으로 구해지는 중층(21)에 있어서의 폐지 펄프 섬유와 무기충전재의 합계의 함유비율은 5 내지 80질량%인 것이 바람직하고, 10 내지 60질량%인 것이 바람직하다.

α₂= (M₂/N₂) ×100 (%)

여기에서, α₂는 중층(21)에 있어서의 폐지 펄프 섬유와 무기충전재의 합계의 함유비율, M₂은 중층(21)에 있어서의 폐지 펄프 섬유와 무기충전재의 합계의 질량, N₂은 중층(21)의 건조 고형분 질량이다.

중층(21)에 있어서의 폐지 펄프 섬유와 무기충전재의 합계의 함유비율은, 중층(21)을 형성하는 폐지 펄프의 배합 비율을 높게 할수록 증가한다.

중층(21)의 회분량은 2.0 내지 20질량%인 것이 바람직하다. 여기에서, 중층(21)의 회분은 JIS P 8251에 따라서 중층(21)을 채취하여 시료로 하고 525℃에서 소성하여 하기식에 의해 구한 값이다.

β₂= (P₂/Q₂) ×100(%)

여기에서, β₂는 중층(21)의 회분, P₂는 소성 후의 잔류물의 질량, Q₂는소성 전의 중층(21)의 건조 고형분 질량이다.

중층(21)의 회분은 중층(21)의 폐지 펄프의 배합 비율 및 폐지 펄프를 얻기 위한 폐지에 포함되는 무기충전재의 비율에 의해 조정된다.

중층(21)에 포함되는 전체 펄프 섬유는 길이 0.2mm이하의 극세 섬유의 비율이 20%이상인 섬유길이 분포를 갖는 것이 바람직하고, 극세 섬유의 비율이 25 내지 50%인 섬유길이 분포를 갖는 것이 보다 바람직하다.

중층(21)에 포함되는 길이 0.2mm이하의 극세 섬유의 비율을 조정하기 위해서는 중층(21)을 형성하는 폐지 펄프의 배합 비율을 조정하면 된다. 구체적으로는, 폐지 펄프의 배합 비율을 높게 할수록 길이 0.2mm이하의 섬유의 비율이 증가한다.

[작용 및 효과]

프레시 펄프 섬유는 섬유가 비교적 단단하고, 섬유길이가 길고, 단면이 원에 가까운 것이 많다. 이에 비해, 펄프화 및 제지를 위한 이해, 고해, 건조, 초지의 각 공정(이력)을 거쳐 폐지로부터 재생되는 폐지 펄프 섬유에서는, 재생 공정 시의 약품처리 및 기계처리에 의해 섬유가 짧아지고 있다. 다시 말해, 폐지 펄프 섬유는 짧은 섬유를 많이 포함하고 있다. 상기 짧은 섬유는 프레시 펄프 섬유와 같은 굵은 섬유의 네트워크와 섬유 교점을 보강하는 역할을 한다. 따라서, 폐지 펄프 섬유를 포함하는 본 발명의 다층지 기재에서는, 캐비티 형성 시에 금형이 접촉했을 때에, 굵은 섬유끼리 떨어지는 것을 방지할 수 있다.

또한, 폐지 유래의 무기충전재는 섬유끼리의 결합을 저해하여 섬유간 결합력을 작게 할 수 있다. 따라서, 캐비티 형성 시의 펀치 가공 또는 엠보스 가공에서의 금형으로의 스트레스가 경감될 수 있으므로, 상기 금형의 마모가 방지될 수 있다. 단, 입자직경이 큰 무기충전재는 오히려 금형에 스트레스가 된다. 본 발명에서는, 무기충전재의 질량평균 입자직경 및 입자 직경분포를 특정하는 것에 의해, 확실하게 금형에 스트레스를 경감하고, 마모를 방지하고 있다.

이렇게, 본 발명의 다층지 기재에서는, 캐비티 형성 시에 있어서도 굵은 섬유끼리가 결합한 채로, 금형의 마모가 방지되고 있다. 따라서, 캐비티 내벽면이 샤프하고, 캐비티의 형성 정밀도가 높다.

게다가, 섬유끼리의 결합이 강하기 때문, 굽힘 응력에 의한 층간 박리가 방지될 수 있다.

(다층지 기재의 제조 방법)

본 발명의 다층지 기재의 제조 방법은 폐지로부터 펄프 섬유 및 무기충전재를 포함하는 폐지 펄프를 제조하는 폐지 펄프 제조 공정 및 프레시 펄프 및 폐지 펄프를 이용해서 다층지 기재를 초지하는 초지 공정을 포함한다.

[폐지 펄프 제조 공정]

폐지 펄프 제조 공정에서는, 폐지를 이해 처리하고, 제진 처리(除塵處理)를 수행한 후에, 분산 처리를 수행한다.

여기에서, 폐지로서는, 폐지 중의 무기충전재를 효율적으로 이용할 수 있기 때문에, 무기충전재를 5질량% 이상, 바람직하게는 7질량% 이상 함유하는 것이 사용 된다. 또한, 폐지 펄프 섬유를 효율적으로 이용한다고 하는 점에서는 폐지 중의 무기충전재가 40질량% 이하인 것이 바람직하다.

이해 처리는, 폐지를 이해하여 슬러리 형상으로 만드는 처리이며, 통상, 펄퍼(pulper)라고 칭해지는 이해기가 이용된다.

펄퍼로서는, 예를 들면, 3 내지 5질량%로 처리하는 저농도 펄퍼, 5 내지 18질량%로 처리하는 중농도 펄퍼, 18 내지 25질량%로 처리하는 고농도 펄퍼 등을 들 수 있다.

저농도 펄퍼로서는, 로터라고 칭해지는 교반 날개가 탱크의 저면 또는 내벽면에 취부된 것을 들 수 있다. 중농도 펄퍼로서는, 상기 저농도 펄퍼와 유사한 구조의 펄러로 로터 형상을 크게 한 것, 이해조가 횡형 드럼 형상인 것을 들 수 있다. 고농도 펄퍼로서는, 탱크 내에 교반 날개가 다단으로 설치된 니딩펄퍼(kneading pulper)를 들 수 있다.

또, 폐지가 이해하기 어려운 경우에는, 이해기 외에 해섬기(解纖機)를 보조적으로 사용할 수도 있다.

제진처리는, 펄프 섬유 및 무기충전재 이외의 이물질을 제거하는 처리이며, 이물질을 제거할 수 있는 클리너, 스크린이 이용된다.

클리너는, 원뿔 형상이고, 원심 분리의 원리에 의해, 모래나 금속 알갱이 등의 펄프 섬유보다도 비중이 큰 이물질을 제거한다.

스크린으로서는, 예를 들면, 소정의 개구 면적으로 개구하는 구멍이나 슬릿이 형성된 바스켓(basket)형의 장치가 사용된다. 처리 효율을 향상시키기 위해서 는, 바스켓을 회전 또는 진동시키거나 로터를 회전시키는 것이 바람직하다.

또한, 스크린으로서, 큰 이물을 제거하는 얀슨 스크린(Jonsson screen), 평판형상의 플랫 스크린도 사용할 수 있다.

분산 처리에서는, 무기충전재의 질량평균 입자직경이 50μm 미만, 무기충전재에 차지하는 입자직경 50μm 이상의 무기충전재의 함유비율이 40질량% 미만이 되도록, 무기충전재를 분산시킨다. 상기 분산 처리에 있어서는, 무기충전재 뿐만 아니라, 남은 잉크 입자를 작게 할 수도 있다.

안료를 포함하는 코팅층을 갖는 도공지가 다량으로 포함되는 잡지 폐지를 이용하고, 이해 처리로 충분히 분산되지 않았을 경우 (특히 상기 코팅층이 두꺼운 경우)에는, 무기충전재가 비교적 큰 덩어리가 되어서 남을 경우가 있다. 상기 덩어리는 제진처리로도 제거되지 않고, 폐지 펄프에 포함되는 경우가 있다. 큰 무기충전재가 포함되는 폐지 펄프를 이용하여 얻은 다층지 기재에 펀치 가공 혹은 엠보스 가공을 실시하면, 금형의 마모를 빠르게 할 우려가 있다. 그러나, 도공지를 다량으로 포함하는 폐지를 이용하였다고 해도, 분산 처리를 수행하여 무기충전재의 질량평균 입자직경이 50μm 미만인, 동시에, 무기충전재에 차지하는 입자직경 50μm 이상의 무기충전재의 함유비율이 40질량% 미만이 되도록 무기충전재를 분산시키면, 금형의 마모를 방지할 수 있다.

분산 처리에서 사용할 수 있는 기계로서는, 예를 들면, 파이너(finer), 코니파이너(conifiner), 톱파이너(top-finer), 코니디스크(conidisc), 디플레커(deflaker), 코니컬플레커(conical flaker), 파워파이너(power finer) 등과 같은 이해기, 리파이너(refiner), 더블 디스크 리파이너(double disc refiners, DDR), 비터(beater) 등과 같은 고해기, 니더(kneader), 디스퍼져(disperse), 핫디스퍼져(hot disperser(핫 디스퍼젼 설비)), 뉴타이젠(new taizen) 등과 같은 혼련(混練)· 분산기 등을 들 수 있다.

이들 중, 디스퍼져 또는 핫디스퍼져가 바람직하다. 디스퍼져 또는 핫디스퍼져를 이용해서 처리하면, 고형분 농도 25질량% 이상의 고농도라도, 여수도(freeness)를 극단적으로 저하시키지 않고, 고효율로 무기충전재를 작게 할 수 있다.

디스퍼져 또는 핫디스퍼져에 의해 처리할 때에는, 분산 처리의 효율이 향상시키기 위하여 증기· 가열기를 이용하여 80 내지 120℃로 가열하는 것이 바람직하다.

분산 처리에 사용하는 기계가 2장의 디스크의 사이에 처리되는 폐지 펄프가 통과하는 디스크 타입의 핫디스퍼져일 경우, 유연을 높이고 분산을 용이하게 하기 위하여 80 내지 120℃로 가열하는 것이 바람직하다.

또한, 2장의 디스크의 갭은 적절한 범위로 하는 것이 바람직하다. 갭이 작을수록 분산 효율이 향상되지만, 과도하게 작게 하면 오히려 처리 효율이 저하되어 과부하되는 경향이 있다.

상술한 이해 처리, 제진처리 및 분산 처리를 거치는 것에 의해, 폐지를 구성하고 있던 펄프 섬유는 슬러리화 된다. 또한, 폐지 중의 충전제 및 안료는 미세화된다. 예를 들면, 안료의 1개의 큰 덩어리가 수십 내지 수백개의 작은 입자로 파쇄 된다.

인쇄 완료된 폐지를 이용하는 경우에는, 분산 처리 전에, 플로테이터(floatator) 등을 이용하여 탈묵 처리를 실시하는 것이 바람직하다.

탈묵 처리 후에, 슬러리는 남은 잉크분과 함께 회분도 분산시킬 수 있으므로, 고형분 농도가 10 내지 35질량%가 될 때까지 농축하고 나서 분산 처리를 실시하는 것이 바람직하다.

분산 처리의 후에는, 다시, 펄프 세정 처리를 수행하는 것이 바람직하다. 펄프 세정 처리를 수행하면, 폐지 중의 회분량을 용이하게 낮게 할 수 있다. 구체적으로는, 분산 처리와 아울러서 펄프 세정 처리를 수행하면, 회분량이 25질량%를 초과하는 폐지를 다량으로 사용하더라도, 폐지 펄프의 회분량을 용이하게 0.7 내지 25질량%로 조정할 수 있다. 따라서, 폐지 펄프를 이용해서 중이층(20)을 형성한 다층지 기재(1)에 있어서는, 중이층(20)의 회분량을 용이하게 2.0 내지 20질량%로 할 수 있다.

펄프 세정 처리에서 사용할 수 있는 기계로서는, 예를 들면, DNT 워셔(DNT WASHER), 컴팩트 워셔(COMPACT WASHER), 폴 워셔(FALL WASHER), 바리오스프릿(VARIO-SPLIT), SP 필터(SP FILTER), DP 코스모(DP-COSMO), 갭 워셔(GAP WASHER) 등과 같은 세정 장치를 들 수 있다.

고형분 농도가 낮을수록 펄프 세정 처리에 있어서의 회분의 제거 효율은 향상되기 때문에, 펄프 세정 처리 전에는 분산 처리 후의 펄프 슬러리를 희석하는 것이 바람직하다.

펄프 세정 공정 전 또는 처리 중에, 분산 처리 후에 펄프 슬러리를 희석하는 것이 바람직하다.

[초지 공정]

초지 공정에 있어서, 폐지 펄프는 중이층(20)의 초지에 이용한다. 표층(10)의 초지에는, 프레시 펄프만을 이용한다. 이층(22)의 초지에도, 프레시 펄프만을 이용하는 것이 바람직하지만, 폐지 펄프를 섞어서 이용할 수도 있다.

또한, 각 층의 초지 원료에는, 필요에 따라서 커버 테이프와의 접착성을 향상시키거나 그 외의 목적을 위하여, 상술한 각종 내첨제를 함유시킬 수 있다.

다층지 기재의 평량(坪量)은 캐비티 내에 수납되는 칩형 전자 부품의 크기에 의해 적당히 선택되지만, 통상, 200 내지 1,000g/m²이다.

초지 방법으로서는, 텍스쳐 포메이션(texture formation)을 취하기 용이하므로, 3 내지 10층의 다층초제가 바람직하다. 다층 초제에 사용되는 초지기로서는, 예를 들면, 엔망다층초지기(円網多層抄紙機), 엔망단망(円網短網) 콤비네이션 초지기, 단망다층(短網多層)초지기, 장망다층(長網多層)초지기 등을 들 수 있다.

다층지 기재(1)의 표면 또는 이면에는, 탑 커버 테이프, 바텀 커버 테이프와의 접착성의 향상 및 보풀의 발생 방지를 위해서, 표면 처리제를 적당히 도포 또는 함침시킬 수 있다.

상기 표면 처리제로서는, 예를 들면, 폴리비닐알코올, 전분, 폴리아크릴아미드, 아크릴 수지, 스티렌· 부타디엔 공중합 수지, 스티렌· 이소프렌 공중합 수 지(styrene-isoprene copolymer), 폴리에스테르계 수지(polyester), 에틸렌· 아세트산 비닐 공중합 수지(ethylene-vinyl acetate copolymer), 아세트산 비닐· 비닐 알코올 공중합 수지(vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer), 우레탄 수지(urethane ) 등을 들 수 있다.

또한, 표면 처리제로서, 스티렌· 말레인산 공중합 수지, 올레핀· 말레인산 공중합 수지(olefin-maleic acid copolymer)를 사용할 수도 있다. 친수기(카르복시기)를 갖는 스티렌· 말레인산 공중합 수지, 올레핀· 말레인산 공중합 수지가 도포되어 있으면, 표면 피복 뿐만 아니라, 카르복시기가 펄프 섬유와 수소 결합을 형성하고, 섬유간의 가교를 증가시킬 수 있다. 결과적으로, 섬유간 결합을 보다 향상시킬 수 있다. 섬유간 결합의 향상에 의해, 탑 커버 테이프 또는 바텀 커버 테이프를 벗길 때의 저항력이 향상되고, 박리 강도를 강하게 할 수 있고, 또한, 보풀의 발생을 보다 방지할 수 있다.

다층지 기재(1)의 표면 또는 이면에 표면 처리제를 도포· 함침하는 수단으로서는, 예를 들면, 바 코터(bar coater), 블레이드 코터(blade coater), 에어나이프 코터(air knife coater), 로드 코터(rod coater), 빌블레이드 코터(bill blade coater) 및 게이트롤 코터(gate roll coater), 사이즈 프레스(size press), 카렌더 코터(calender coater) 등과 같은 롤 코터(roll coater) 등의 도포 장치를 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 선압(nip pressure)에 의해 표면 처리제를 깊이 침투시키기 쉽기 때문에 사이즈 프레스 또는 카렌다 코터가 바람직하다.

표면 처리제의 도포량은, 건조 도포량으로 0.1 내지 1.1g/m²인 것이 바람직하고, 0.6 내지 1.1g/m²인 것이 보다 바람직하다. 건조 도포량이 0.1g/m²이상이 되도록 표면 처리제를 도포하면, 보풀이나 지분의 발생을 충분히 억제할 수 있고, 건조 도포량이 1.1g/m²이하가 되도록 도포하면, 탑 커버 테이프에 대한 접착력을 충분히 확보할 수 있다.

[작용 효과]

상술한 다층지 기재(1)의 제조 방법에서는, 폐지 유래의 짧은 펄프 섬유를 이용하여 다층지 기재(1)를 제조한다. 상기 제조 방법에 의해 얻은 다층지 기재(1)를 사용함으로써 캐비티 형성 시에 굵은 펄프 섬유끼리가 떨어지는 것을 방지할 수 있고, 또한, 폐지 유래의 무기충전재에 의해 섬유끼리의 결합력을 작게 할 수 있다. 따라서, 금형의 마모를 방지할 수 있고, 캐비티의 형성 정밀도를 향상시킬 수 있다.

게다가, 본 발명에 의하면, 폐지 중의 무기충전재(필러, 안료)를 효율적으로 이용할 수 있다.

이하, 실시예에 의해 본 발명을 상세하게 설명하고자 하며, 본 발명은 하기 실시예에 한정되는 것이 아니다.

배합, 농도 등을 나타내는 수치는, 고형분 또는 유효성분의 질량 기준의 수치이다.

[폐지 펄프의 제조]

<폐지 펄프 A의 제조 방법>

펄퍼에 의해 잡지 폐지(회분 20.3%)를 이해하고, 제진 장치(클리너 및 스크린)에 통과시킨 후, 고형분 농도 1%까지 물로 희석하고, 탈묵제를 첨가하여, 플로테이터(floatater)에 의해 탈묵 처리를 수행하였다.

이어서, 경사 익스트랙터(inclined extractor) 및 스크류 프레스 탈수기(screw press dewatering device)에 의해, 고형분 농도 30% 정도까지 농축했다.

그 후, 디스크형의 핫디스퍼젼 설비(셀우드사(Cellwood Machinery AB) 제조 KRIMA)을 이용하여, 디스크의 갭 0.2mm, 온도 110℃의 조건에서 분산 처리를 수행하고, 다시 물로 희석하면서 펄프 세정기(DNT 워셔 : 아이카와(相川)철공(Aikawa Iron Works Co., Ltd.) 제조)에 통과시켜서, 펄프 섬유와 무기충전재를 함유하는 폐지 펄프 A를 얻었다. 상기 폐지 펄프 A의 회분을 측정하였더니 7.3%이었다.

<폐지 펄프 B의 제조 방법>

펄퍼에 의해 켄트 폐지(회분 33.2%)를 이해하여, 제진 장치(클리너 및 스크린)에 통과시킨 후, 경사 익스트랙터 및 스크류 프레스 탈수기에 의해, 고형분 농도 30질량% 정도까지 농축했다.

그 후, 디스크형의 핫디스퍼젼 설비(셀우드사 제조 KRIMA)을 이용하여, 디스크의 갭 0.2mm, 온도 110℃의 조건에서 분산 처리를 수행하고, 다시 물로 희석하면서 펄프 세정기(DNT 워셔 : 아이카와 철공제)에 통과시켜서, 펄프 섬유와 무기충전재를 함유하는 폐지 펄프 B를 얻었다. 이 폐지 펄프 B의 회분을 측정하였더니 23.5%이었다.

<폐지 펄프 C의 제조 방법>

펄퍼에 의해 잡지 폐지(회분 20.3%)를 이해하고, 제진 장치(클리너 및 스크린)에 통과한 후, 고형분 농도 1%까지 물로 희석하고 탈묵제를 첨가하여, 플로테이터에 의해 탈묵 처리를 수행하였다.

이어서, 경사 익스트랙터로 고형분 농도 5% 정도까지 농축했다.

그 후, 더블 디스크 리파이너(DDR)에 2회 통과시키고, 여수도를 358ml로부터 187ml까지 내려서, 펄프 섬유와 무기충전재를 함유하는 폐지 펄프 C를 얻었다. 상기 폐지 펄프 C의 회분을 측정하였더니 16.8%이었다.

<폐지 펄프 D의 제조 방법>

펄퍼에 의해 켄트 폐지(회분 33.2%)를 이해하고, 제진 장치(클리너 및 스크린)에 통과시킨 후, 더블 디스크 리파이너에 1회에 통과시키고, 여수도를 358ml로부터 330ml까지 내려서, 펄프 섬유와 무기충전재를 함유하는 폐지 펄프 D를 얻었다. 이 폐지 펄프 D의 회분을 측정하였더니 29.1%이었다.

<폐지 펄프 E의 제조 방법>

펄퍼에 의해 잡지 폐지(회분 20.3%)를 이해하고, 제진 장치(클리너 및 스크린)에 통과시킨 후, 고형분 농도 1%까지 물로 희석하고 탈묵제를 첨가하여, 플로테이터로 탈묵 처리를 수행하였다.

이어서, 경사 익스트랙터 및 스크류 프레스 탈수기에 의해 고형분 농도 15% 정도까지 농축했다.

그 후, 디스크형의 핫디스퍼젼 설비(셀우드사 제 KRIMA)를 이용하여, 디스크의 갭 1.0mm, 온도 70℃의 조건에서 분산 처리를 수행하고, 다시 물로 희석하면서 펄프 세정기(DNT 워셔 : 아이카와 철공제)에 통과시켜서, 펄프 섬유와 무기충전재를 함유하는 폐지 펄프 E를 얻었다. 상기 폐지 펄프 E의 회분을 측정하였더니 7.5%이었다.

<폐지 펄프 F의 제조 방법>

펄퍼에 의해 잡지 폐지(회분 20.3%)를 이해하고, 제진 장치(클리너 및 스크린)에 통과시킨 후, 고형분 농도 1%까지 물로 희석하고 탈묵제를 첨가하여, 플로테이터에 의해 탈묵 처리를 수행하였다.

이어서, 경사 익스트랙터 및 스크류 프레스 탈수기에 의해 고형분 농도 30% 정도까지 농축했다.

그 후, 디스퍼져(아이카와 철공제, TL1형)에 의해 분산 처리하고, 다시 물로 희석하면서 펄프 세정기(DNT워셔 : 아이카와 철공제)에 통과시켜서, 펄프 섬유와 무기 충전재를 함유하는 폐지 펄프 F를 얻었다. 상기 폐지 펄프 F의 회분을 측정하였더니 7.3%이었다.

<폐지 펄프 G의 제조 방법>

펄퍼에 의해 색상 폐지(colored ledger)(회분 31.3%)를 이해하고, 제진 장치(클리너 및 스크린)에 통과시킨 후, 고형분 농도 1%까지 물로 희석하고 탈묵제를 첨가하여, 플로테이터에 의해 탈묵 처리를 수행하였다.

그 후, 디스퍼져(아이카와 철공제, TL1형)에 의해 분산 처리하고, 다시 물로 희석하면서 펄프 세정기(DNT 워셔 : 아이카와 철공제)에 통과시켜서, 펄프 섬유와 무기 충전재를 함유하는 폐지 펄프 G를 얻었다. 상기 폐지 펄프 G의 회분을 측정하였더니 18.8%이었다.

<폐지 펄프 H의 제조 방법>

펄퍼에 의해 잡지 폐지(회분 20.3%)를 이해하고, 제진 장치(클리너 및 스크린)에 통과시킨 후, 고형분 농도 1%까지 물로 희석해 탈묵제를 첨가하여, 플로테이터에서 탈묵 처리를 수행하였다.

이어서, 경사 익스트랙터에 의해 고형분 농도 5% 정도까지 농축했다.

그 후, 더블 디스크 리파이너를 2단처리 하고, 여수도를 358ml로부터 232ml까지 내려서, 펄프 섬유와 무기충전재를 함유하는 폐지 펄프 H를 얻었다. 상기 폐지 펄프 H의 회분을 측정하였더니 16.6%이었다.

<폐지 펄프 I의 제조 방법>

펄퍼에 의해 잡지 폐지(회분 20.3%)를 이해하고, 제진 장치(클리너 및 스크린)에 통과시킨 후, 고형분 농도 1%까지 물로 희석하고 탈묵제를 첨가하여, 플로테이터에서 탈묵 처리를 수행하였다.

그 후, 더블 디스크 리파이너를 2단처리 하고, 여수도를 358ml로부터 274ml까지 내려서, 펄프 섬유와 무기충전재를 함유하는 폐지 펄프 I를 얻었다. 상기 폐 지 펄프 I의 회분을 측정하였더니 16.7%이었다.

<폐지 펄프 J의 제조 방법>

펄퍼에 의해 켄트 폐지(회분 33.2%)를 이해하고, 제진 장치(클리너 및 스크린)에 통과시켰다.

그 후, 디스크형의 핫디스퍼젼 설비(셀 우드사제 KRIMA)을 이용하여, 디스크의 갭 0.2mm, 온도 110℃의 조건에서 분산 처리를 수행하고, 펄프 섬유와 무기충전재를 함유하는 폐지 펄프 J를 얻었다. 상기 폐지 펄프 J의 회분을 측정하였더니 30.3%이었다.

[다층지 기재의 제조]

<실시예 1>

NBKP; 30%, LBKP; 70%를 더블 디스크 리파이너에서 혼합 고해하여, CSF(캐나다 표준 여수도) 460ml로 조제하여 표층 형성용 펄프 슬러리를 얻었다.

NBKP; 10%, LBKP; 60%, 폐지 펄프 A; 30%를 더블 디스크 리파이너에서 혼합 고해하여, CSF(캐나다 표준 여수도) 410ml로 조제하여 중층 형성용 펄프 슬러리를 얻었다.

LBKP을 단독으로 더블 디스크 리파이너에서 고해하여, CSF(캐나다 표준 여수도) 470ml로 조제하여 이층 형성용 펄프 슬러리를 얻었다.

각 펄프 슬러리에 황산알루미늄(aluminum sulfate)을, 펄프 슬러리의 고형분 100%에 대하여 2.0% 첨가했다. 또한, 사이즈제로서 사이즈 파인 N-111(Sizepine N-111)(아라카와 화학공업사 제조, 로진 에멀전 사이즈제)을, 펄프 슬러리의 고형분 100%에 대하여 0.50% 첨가했다. 또한, 지력 증강제로서 폴리스트론 1250(Polystron 1250)(아라카와 화학공업사 제조, 양쪽성 폴리아크릴아미드계 지력 증강제, 분자량 3,000,000)을, 펄프 슬러리의 고형분 100%에 대하여 2.0% 첨가했다.

상기 펄프 슬러리를 장망 5층 초지기에 의해, 표층(1층) 100g/m², 중층(3층) 600g/m², 이층(1층) 100g/m²가 되도록 다층 초조(抄造)하고, 사이즈 프레스기로 비누화도(saponification degree) 88몰%, 중합도 1,000의 폴리비닐알콜을 건조 도포량으로서 1.0g/m²도포하였다.

그 후, 머신 캘린더에 의해 평활화 처리하고, 평량 800g/m², 두께 0.95mm의 다층지 기재를 제조했다.

<실시예 2>

중층 형성용 펄프 슬러리의 원료로서, NBKP; 10%, LBKP; 60%, 폐지 펄프 A; 30% 대신, NBKP; 10%, LBKP; 20%, 폐지 펄프 B; 70%를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방식으로, 평량 800g/m², 두께 0.95mm의 다층지 기재를 제조했다.

<실시예 3>

중층 형성용 펄프 슬러리의 원료로서, NBKP; 10%, LBKP; 60%, 폐지 펄프 A; 30% 대신, NBKP; 10%, LBKP; 40%, 폐지 펄프 C; 50%를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방식으로, 평량 800g/m², 두께 0.95mm의 다층지 기재를 제조했다.

<실시예 4>

중층 형성용 펄프 슬러리의 원료로서, NBKP; 10%, LBKP; 60%, 폐지 펄프 A; 30%의 대신, NBKP; 10%, LBKP; 75%, 폐지 펄프F; 15%를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방식으로, 평량 800g/m², 두께 0.95mm의 다층지 기재를 제조했다.

<실시예 5>

중층 형성용 펄프 슬러리의 원료로서, NBKP; 10%, LBKP; 60%, 폐지 펄프 A; 30% 대신, NBKP; 10%, LBKP; 30%, 폐지 펄프 G; 60%를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방식으로, 평량 800g/m², 두께 0.95mm의 다층지 기재를 제조했다.

<실시예 6>

중층 형성용 펄프 슬러리의 원료로서, NBKP; 10%, LBKP; 60%, 폐지 펄프 A; 30% 대신, NBKP; 10%, LBKP; 10%, 폐지 펄프 G; 80%를 이용하고, 이층 형성용 펄프로서, LBKP; 100% 대신, LBKP; 50%, 폐지 펄프G; 50%를 이용한 것 이외는 실시예 1과 동일한 방식으로, 평량 800g/m², 두께 0.95mm의 다층지 기재를 제조했다.

<실시예 7>

중층 형성용 펄프 슬러리의 원료로서, NBKP; 10%, LBKP; 60%, 폐지 펄프 A; 30% 대신, NBKP; 10%, LBKP; 40%, 폐지 펄프 G; 50%를 이용하고, 이층 형성용 펄프로서, LBKP; 100%의 대신, LBKP; 50%, 폐지 펄프 G; 50%를 이용한 것 이외는 실시 예 1과 동일한 방식으로, 평량 800g/m², 두께 0.95mm의 다층지 기재를 제조했다.

<실시예 8>

중층 형성용 펄프 슬러리의 원료로서, NBKP; 10%, LBKP; 60%, 폐지 펄프 A; 30% 대신, NBKP; 10%, LBKP; 40%, 폐지 펄프 H; 50%를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방식으로, 평량 800g/m², 두께 0.95mm의 다층지 기재를 제조했다.

<비교예 1>

중층 형성용 펄프 슬러리의 원료로서, NBKP; 10%, LBKP; 60%, 폐지 펄프 A; 30%의 대신, NBKP; 10%, LBKP; 90%를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방식으로, 평량 800g/m², 두께 0.95mm의 다층지 기재를 제조했다.

<비교예 2>

중층 형성용 펄프 슬러리의 원료로서, NBKP; 10%, LBKP; 60%, 폐지 펄프 A; 30% 대신, 폐지 펄프 A; 100%를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방식으로, 평량 800g/m², 두께 0.95mm의 다층지 기재를 제조했다.

<비교예 3>

중층 형성용 펄프 슬러리의 원료로서, NBKP; 10%, LBKP; 60%, 폐지 펄프 A; 30% 대신, 폐지 펄프 D; 100%를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방식으로, 평량 800g/m², 두께 0.95mm의 다층지 기재를 제조했다.

<비교예 4>

중층 형성용 펄프 슬러리의 원료로서, NBKP; 10%, LBKP; 60%, 폐지 펄프 A; 30% 대신, NBKP; 10%, LBKP; 40%, 폐지 펄프 E; 50%를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방식으로, 평량 800g/m², 두께 0.95mm의 다층지 기재를 제조했다.

<비교예 5>

중층 형성용 펄프 슬러리의 원료로서, NBKP; 10%, LBKP; 60%, 폐지 펄프 A; 30% 대신, NBKP; 10%, LBKP; 40%, 폐지 펄프 I; 50%를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방식으로, 평량 800g/m², 두께 0.95mm의 다층지 기재를 제조했다.

<비교예 6>

중층 형성용 펄프 슬러리의 원료로서, NBKP; 10%, LBKP; 60%, 폐지 펄프 A; 30% 대신, NBKP; 10%, LBKP; 20%, 폐지 펄프 J; 70%를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방식으로, 평량 800g/m², 두께 0.95mm의 다층지 기재를 제조했다.

[다층지 기재의 조성]

상기 실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 6의 다층지 기재에 대해서, 하기의 방법에 의해, 폐지 펄프의 회분, 중층 및 이층의 폐지 펄프 배합율, 다층지 기재의 폐지 펄프 배합율, 다층지 기재의 회분, 무기 충전재의 질량평균 입자직경, 입자직경 50μm이상의 무기충전재의 함유비율, 중이층의 미세섬유의 비율을 구하여, 표 2에 정리했다.

<회분의 측정>

폐지 펄프 및 다층지 기재의 회분은, JIS P 8251에 따라서, 시료를 525℃에 서 소성하여 잔류물의 질량을 측정하고, 하기 식에 의해 구하였다.

　β= (P/Q) ×100 (%)

여기에서, β은 회분, P는 소성 후의 잔류물의 질량, Q는 소성 전의 건조 고형분 질량이다.

<중층, 이층 및 다층지 기재의 폐지 펄프 배합율의 구하는 방법>

폐지 펄프 배합율은 하기식에 의해 구하였다.

α= (M/N) ×100 (%)

여기에서, α은 폐지 펄프 배합율, M은 사용된 폐지 펄프의 건조 고형분 질량, N은 사용된 전체 펄프의 건조 고형분 질량이다.

다층지 기재의 폐지 펄프 배합율은, 다층지 기재에 차지하는 폐지 펄프 섬유와 무기충전재의 합계의 함유비율과 실질적으로 동등해진다.

<무기충전재의 질량평균 입자직경, 입자직경 50μm이상의 무기충전재의 함유비율의 구하는 방법>

다층지 기재의 단면의 0.95mm ×10mm의 영역을 주사형 전자현미경(히타치 하이텍매뉴팩쳐 & 서비스사 (Hitachi High-Tech Manufacturing & Service Corporation)제조, S3600N)에 의해 연속적으로 촬영하고, 그 화상 중에서, 최장부(最長部)가 5μm 이상인 무기 충전재를 적어도 100개 이상 추출했다. 그리고, 상기 수식 2에 따라서 질량평균 입자직경을 구하고, 상기 수식 3에 따라서 입자직경 50μm 이상의 무기충전재의 함유비율을 구했다.

<중이층의 극세섬유의 비율의 측정>

중이층의 극세섬유의 비율은, 다층지 기재의 중이층에 대해서 랩디스인터그레이터(lab disintegrator)를 이용하는 표준법으로 펄프의 이해를 수행하고, 카야니(Kajaani)사 제조의 섬유길이 분포 측정기 「Fiber Lab」를 이용해서 섬유길이 분포를 측정해서 구했다. 측정된 섬유개수는 10,000개 이상이었다.

중이층은 하기와 같은 방식으로 채취했다.

약 8mm 폭의 테이프 형상으로 슬릿한 다층지 기재를 수돗물에 하루밤 침지하고, 충분히 종이를 습윤시켜서, 표층 1층분을 벗겨서 분리하고, 중이층을 채취했다.

[표 2]

[다층지 기재의 평가]

상기 실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 6으로 제조한 다층지 기재에 대해서, 하기의 방법에 의해, 금형 마모성, Z축 강도, 캐비티 형성 정밀도, 지분 발생 방지성을 평가했다. 평가 결과를 표 3에 나타낸다. 한편, 하기의 측정 및 평가는, 초조한 다층지 기재를 JIS P 8111에 따라서 온도 23℃± 1℃, 상대 습도 50%± 2%의 상태로 조정하는 전처리를 실시한 후에 수행하였다.

<금형 마모성 평가>

약 8mm 폭의 테이프 형상으로 슬릿한 캐비티 미형성의 다층지 기재를, 일본 오토매칭머신사(Japan Automatic Machine Co., Ltd.) 제조 ACP505S형 천공기를 이용하여, JIS C 0806-3에 따라서, 2mm 간격으로 연속적으로 3,000,000 군데 구멍을 뚫고, 캐비티를 형성했다. 상기 공정 동안, 금형으로서는 연마 직후의 새로운 금형을 사용했다. 또한, 캐비티의 형상은, 폭 방향의 길이를 1.12mm, 흐름 방향(feeding direciton)의 길이를 0.62mm으로 했다.

그리고, 3,000,000번째의 캐비티의 단면 부분을 돋보기에 의해 관찰하고, 보풀 발생의 정도를 조사하고, 그 보풀 발생 정도에 의해 금형 마모성을 평가했다. 목시 평가(目視評價)의 그레이드(등급)는 하기와 같으며, 그레이드 1, 2이라면, 실용상 사용할 수 있는 수준이다.

그레이드 1 : 보풀이 완전히 보이지 않는다(금형마모가 거의 없다).

그레이드 2 : 보풀이 1.12mm 정도의 폭에 1 내지 3개 보인다(금형마모가 조금 있다).

그레이드 3 :보풀이 1.12mm 정도의 폭에 4 내지 10개 보인다(금형마모가 다소 있다).

그레이드 4 : 보풀이 1.12mm 정도의 폭에 11 내지 20개 보인다(금형마모가 상당히 있다).

그레이드 5 : 보풀이 1.12mm 정도의 폭에 20개 이상 보인다(금형마모가 심하고, 연마 또는 교체가 필요하다).

<Z축 강도의 측정>

Z축 강도는 TAPPI 실용시험법 UM584에 따라서 측정했다. Z축 강도가 200N/ (25mm)²이상이면, 수납대지를 릴(reel)에 감았을 때에 굽힘응력이 생기더라도 층간 박리가 일어나기 어려워진다.

<캐비티 형성 정밀도의 평가>

상기 <금형마모성 평가>에 있어서의 펀칭 3,000,000번째 보다 전의 20회분의 캐비티를 표면 측에서 입체 현미경(stereomicroscope)으로 각각 촬영했다. 촬영한 사진의 일례를 도 2에 나타낸다. 상기 사진에 있어서의 검은 부분은 캐비티이고, 그 주위는 수납대지의 표층이다.

각각의 캐비티의 사진에 대해서, 흐름 방향의 최소 길이를 측정하여, 캐비티 형성 정밀도를 평가했다. 캐비티의 흐름 방향의 최소 길이가 길수록, 요철높이가 낮고, 캐비티 형성 정밀도가 높다.

여기에서, 캐비티의 흐름 방향의 최소 길이는 도 2의 사진을 모식화한 도 3에 나타낸 바와 같이 흐름 방향에 수직한 서로 대향하는 캐비티 내벽면 30, 30에 있어서 가장 돌출된 부분 31, 31 끼리의, 흐름 방향에 평행한 길이(b)이다.

평가는 아래와 같다. 평가 ◎, ○ 및 △이 실용상 사용할 수 있는 수준이다.

평가 ◎ : 캐비티의 흐름 방향의 최소 길이(b)의 평균치(n=20)가 0.58mm이 상.

평가 ○ : 캐비티의 흐름 방향의 최소 길이(b)의 평균치(n=20)가 0.56mm이상 0.58mm미만.

평가 △ : 캐비티의 흐름 방향의 최소 길이(b)의 평균치(n=20)가 0.54mm이상 0.56mm미만.

평가 × : 캐비티의 흐름 방향의 최소 길이(b)의 평균치(n=20)가 0.54mm미만.

<지분 발생 방지성 평가 방법>

상기 <금형마모성 평가>에 있어서의 펀칭 3,000,000번째보다 전의 1000m분의 수납대지를 채취했다. 도쿄 웰드사(Tokyo Weld Co., Ltd.)에 의해 제조된 TWA6601 머신을 사용하여, 탑 커버 테이프의 붙임과 캐비티에 있어서의 부품삽입을 행하지 않고, 상기 수납대지를 상기 머신에 감아서 넣고 속도 2400택트/분(tact/min)으로 되감았다. 감은 후, 캐비티에 있어서의 지분 발생의 정도와 섬유이탈의 정도를 목시로 평가했다. 평가는 하기와 같다. 평가 ◎, ○, △이 실용상 사용할 수 있는 수준이다.

평가 ◎ : 지분이 대부분 발생하지 않았다.

평가 ○ : 지분이 조금 발생했다.

평가 △ : 지분이 다소 발생했다.

평가 × : 지분이 다량으로 발생했다.

[표 3]

폐지 펄프를 이용해서 다층지 기재를 제작하고, 무기충전재의 질량평균 입자직경을 50μm 미만 또한 입자직경 50μm 이상의 무기충전재의 함유비율을 40질량% 미만, 다층지 기재의 폐지 펄프 배합율을 5 내지 70질량%(즉, 다층지 기재에 차지하는 폐지 펄프 섬유와 무기충전재의 합계의 함유비율을 5 내지 70질량%), 회분의 함량을 1 내지 15질량%로 한 실시예 1 내지 8에서는, 금형의 마모가 방지되고 있었다. 또한, Z축 강도, 캐비티 형성 정밀도가 높고, 지분의 발생도 방지되고 있었다.

이에 비해, 폐지 펄프를 이용하지 않고 다층지 기재를 제작한 비교예 1에서는, 금형이 마모하기 쉽고, 캐비티 형성 정밀도가 낮았다.

폐지 펄프를 이용해서 다층지 기재를 제작했지만, 다층지 기재에 있어서의 폐지 펄프 배합율을 70% 초과로 한 비교예 2에서는, 캐비티 형성 정밀도 및 Z축 강 도가 낮고, 지분의 발생도 보였다.

무기 충전재의 질량평균 입자직경을 50μm 이상, 입자직경 50μm 이상인 무기충전재의 함유비율을 40질량% 이상, 회분을 15%보다 높게 한 비교예 3에서는, 금형이 마모하기 쉽고, Z축 강도 및 캐비티 형성 정밀도가 낮았고, 지분이 발생하기 쉬웠다.

입자직경 50μm이상인 무기충전재의 함유비율을 40질량% 이상으로 한 비교예 4에서는, 금형이 마모하기 쉽고, 캐비티 형성 정밀도 및 Z축강도가 낮았고, 지분이 발생하기 쉬웠다.

도 1은 본 발명에 따른 수납대지용 다층지 기재의 일 실시예를 나타내는 단면도이다.

도 2는 캐비티 형성 정밀도를 평가할 때에 촬영한 캐비티 사진의 일 예이다.

도 3은 도 2의 사진을 모식화한 도면이다.

<부호의 설명>

1 : 다층지 기재 10 : 표층

20 : 중이층 21 : 중층

22 : 이층

Claims

표층 이외의 층에 폐지(waste paper) 유래의 펄프 섬유 및 무기충전재를 포함하고,

상기 폐지 유래의 펄프 섬유 및 무기충전재의 합계의 함유비율이 5 내지 70질량%이고, 회분이 1 내지 15 질량%이며, 및

상기 무기충전재는 질량평균 입자직경이 50μm 미만이며, 입자직경 50μm 이상인 무기 충전재를 40질량% 미만의 범위에서 포함하는 것을 특징으로 하는 칩형 전자 부품 수납대지용 다층지 기재.
제1항에 있어서,

상기 회분이 1 내지 10질량%이며, 및

상기 무기 충전재는 질량평균 입자직경이 50μm 미만이며, 입자직경 50μm 이상의 무기 충전재를 30질량% 미만의 범위에서 포함하는 것을 특징으로 하는 칩형 전자 부품 수납대지용 다층지 기재.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 표층 이외의 층에 포함되는 상기 펄프 섬유는 0.2mm 이하의 섬유 길이를 갖는 미세섬유의 비율이 20%이상인 섬유 길이 분포를 갖으며, 및

상기 섬유 길이 분포는 JIS P8220의 펄프 이해 방법에 따라 이해함으로써 측 정 시료를 마련하고, JAPAN TAPPI No. 52로 규정된 광학적 자동 계측법을 이용하는 펄프 섬유 길이 시험 방법에 따라 상기 시료를 측정하고, 수기준으로 구한 섬유 길이 분포인 것을 특징으로 하는 칩형 전자 부품 수납대지용 다층지 기재.
폐지로부터 펄프 섬유 및 무기충전재를 포함하는 폐지 펄프를 제조하는 폐지 펄프 제조 공정; 및 프레시 펄프 및 상기 폐지 펄프를 이용하여 다층지 기재를 초지하는 초지 공정을 포함하며,

상기 폐지 제조 공정은 무기충전재를 회분으로서 5질량% 이상 포함하는 폐지를 이해 처리하고, 제진 처리하고, 상기 무기충전재의 질량평균 입자직경이 50μm미만이며, 상기 무기충전재에서 차지하는 입자직경 50μm이상의 무기충전재의 함유비율이 40질량% 미만이 되도록 분산 처리를 수행하며, 및

상기 초지 공정은 상기 폐지 펄프를 표층 이외의 층의 초지에 이용하는 것을 특징으로 하는 칩형 전자 부품 수납대지용 다층지 기재의 제조 방법.
제4항에 있어서,

상기 분산 처리는 디스퍼져 또는 핫디스퍼져를 이용하는 것을 특징으로 하는 칩형 전자 부품 수납대지용 다층지 기재의 제조 방법.