吸着固定用シートおよびその製造方法
【課題】 連続、長尺であり、表面平滑性に優れる吸着固定用シート及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 被吸着部材の吸引固定に用い、かつ少なくとも多孔質シート１２を含み構成される吸着固定用シート１１であって、前記吸着固定用シート１１は、多孔質シート１２の少なくとも一方の面にプラスティックの粒子を含み構成される粒子層１３が設けられた複層構造を有し、前記粒子層１３の表面粗さ（Ｒａ）は、０．５μｍ以下である。
【解決手段】 被吸着部材の吸引固定に用い、かつ少なくとも多孔質シート１２を含み構成される吸着固定用シート１１であって、前記吸着固定用シート１１は、多孔質シート１２の少なくとも一方の面にプラスティックの粒子を含み構成される粒子層１３が設けられた複層構造を有し、前記粒子層１３の表面粗さ（Ｒａ）は、０．５μｍ以下である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多孔質シートを含み構成される吸着固定用シート及びその製造方法に関し、特に液晶用ガラス板、半導体ウェハ又は積層セラミックコンデンサーの製造等における吸着搬送、真空吸着固定等のための吸着固定用シート及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、誘電シートを積層して構成されるセラミックコンデンサー等の電子部品の場合、該誘電シートを吸引固定して搬送し、更に積層する部材の一つとして、吸着固定搬送用シートとしてのプラスティック多孔質シートが用いられる。
【０００３】
このような多孔質シートとして通気性、剛性、クッション性などを考慮して平均分子量５０万以上の超高分子量ポリエチレン（以下「ＵＨＭＷＰＥ」という）からなる多孔質シートを使用することが提案されている。
【０００４】
ＵＨＭＷＰＥからなる多孔質シートは、一般に、金型にＵＨＭＷＰＥを充填し、焼結する等して製造される。しかし、この方法はバッチでの生産であり、連続化、長尺化は不可能である。
【０００５】
そのため、我々はこれまでに長尺の多孔質シートを得る方法として、金型に充填したＵＨＭＷＰＥ粉末を加熱された水蒸気を用いて焼結し、冷却後切削するという特徴的な方法を提案している（例えば、下記特許文献１参照）。
【０００６】
この方法で得られた多孔質シートは、長尺であるため多様な用途で使用することが可能であり、強度が高く通気性に優れているという特徴を持っている。
【０００７】
本方法で製造された多孔質シートは、表面粗さが２．０μｍ程度となる。これは、製造工程中に行う切削に起因するものである。また、例えば平均粒子径３０μｍ以下の微細な粒子を用いて多孔質シートを製造する場合、ピンホールが発生したり、充填時及び成型後にクラックが形成される問題があり、成型が困難である。
【０００８】
従って、表面粗さの対策として、プラスティックフィルムと積層し、加熱して表面を平滑にする方法が提案されている（例えば、下記特許文献２及び３参照）。これらの方法を用いることで表面平滑性の向上を図ることが可能となった。しかし、昨今、更なる表面平滑性が求められている。
【０００９】
また、小径粒子を成型する方式として、プラスティック粒子を溶媒中に分散させた分散液をキャリアシートに塗布し、乾燥して塗膜を形成した後、粒子同士の接点を融着させ、キャリアシートから剥離することで多孔質シートを得る方法が開示されている（例えば、下記特許文献４参照）。
【００１０】
当該方法では、小径粒子をシート化することが可能である。また、切削によって製造した多孔質シートと比べ強度が低く、強度が問題とならない場合に適用されるものである。その製法上、例えば１ｍｍを越えるような厚手品を生産するよりも、薄型の多孔質シートを製造する場合に適応している。
【特許文献１】特公平５−６６８５５号
【特許文献２】特開平０９−１７４６９４号公報
【特許文献３】特開２００１−２８３９０号公報
【特許文献４】特開２００１−１７２５７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は前記の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、表面平滑性及び強度に優れた吸着固定用シートと、その様な吸着固定用シートを連続、かつ長尺で厚手品としても製造可能な製造方法とを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願発明者等は、前記目的を達成すべく、吸着固定用シート及びその製造方法について鋭意検討した。その結果、下記の構成を採用することにより前記目的を達成できることを見出して、本発明を完成させるに至った。
【００１３】
即ち、前記の課題を解決する為に、本発明に係る吸着固定用シートは、被吸着部材の吸引固定に用い、かつ少なくとも多孔質シートを含み構成される吸着固定用シートであって、前記多孔質シートの少なくとも一方の面に、プラスティックの粒子を含み構成される粒子層が設けられており、前記粒子層の表面粗さ（Ｒａ）は、０．５μｍ以下であることを特徴とする。
【００１４】
前記の構成によれば、少なくとも多孔質シート上に粒子層が形成された構成であるので、強度に優れている。また、粒子層の表面粗さ（Ｒａ）が０．５μｍ以下であるので、表面平滑性に優れている。さらに、粒子層はプラスティック粒子を含み構成される層なので、被吸着部材との接触状態を面接触ではなく多点接触にする。これにより、被吸着部材と吸着面との有効接触面積を低減し、被吸着部材と吸着固定用シートとの剥離性を向上させる。その結果、被吸着部材が極めて厚みの薄いものであっても、剥離の際に破れやキズ等が発生するのを防止できる。
【００１５】
前記多孔質シートは、超高分子量ポリエチレンを含む焼結体から構成されるものが好ましい。
【００１６】
前記の構成によれば、摩擦係数が低く、耐摩耗性及び耐衝撃性に優れた多孔質シートとすることができる。
【００１７】
また、前記の課題を解決する為に、本発明に係る吸着固定用シートの製造方法は、被吸着部材の吸引固定に用い、かつ少なくとも多孔質シートを含み構成される吸着固定用シートの製造方法であって、プラスティック粒子を溶媒に分散させた分散液を作製する工程と、前記分散液をフィルム上に塗布して塗布層を形成する工程と、前記塗布層上に多孔質シートを載置する工程と、前記塗布層を焼成する工程と、前記塗布層に含まれる前記溶媒を除去して、前記プラスティック粒子からなる粒子層を形成する工程とを含むことを特徴とする。
【００１８】
前記の方法によれば、多孔質シート上にプラスティック粒子を含み構成された粒子層を形成するので、剥離性に優れた吸着固定用シートを製造することができる。また、前記方法に於いては、多孔質シート上に粒子層を形成した積層構造物を製造するので、例えば小径粒子をシート化したものと比較して強度の大きい吸着固定用シートを得ることができる。
【００１９】
前記プラスティック粒子として、平均粒子径が１００μｍ以下のものを使用するのが好ましい。
【００２０】
前記方法であると、平均粒子径が１００μｍ以下のプラスティック粒子を含み構成される粒子層が形成されるので、表面平滑性に優れた吸着固定用シートを製造することができる。その結果、被吸着部材が極めて厚みの薄いものであっても、剥離の際に破れやキズ等が発生するのを防止できる。
【００２１】
前記多孔質シートは、超高分子量ポリエチレン粉末を金型に充填し、所定条件で焼結してブロック状多孔質体を作製する工程と、前記ブロック状多孔質体を所定厚さのシート状に切削して、多孔質シートを作製する工程とを少なくとも行うことにより作製される。
【００２２】
前記の方法によれば、超高分子量ポリエチレンを多孔質シートの材料に使用するので、摩擦係数が低く、耐摩耗性及び耐衝撃性に優れた多孔質シートが得られる。しかも超高分子量ポリエチレンは安価であるので、製造コストを低減できる。また、超高分子量ポリエチレンからなるブロック状多孔質体を切削して多孔質シートを作製するので、連続的で、かつ長尺の吸着固定用シートを製造できる。さらに、切削の際の厚さを任意に変更できるので、例えば１ｍｍを超える様な厚手品の吸着固定用シートの製造も可能である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、前記に説明した手段により、以下に述べるような効果を奏する。
【００２４】
即ち、本発明に係る吸着固定用シートは、粒子層の表面粗さ（Ｒａ）が０．５μｍ以下と表面平滑性に優れているので、例えば被吸着部材が柔軟性のあるものであっても、該被吸着部材の吸引面に粒子層の表面状態が転写されるのを抑制する。その結果、製品の歩留まりを向上させることも可能となる。また、プラスティック粒子を含み構成される粒子層を備えるので剥離性にも優れ、被吸着部材が極めて厚みの薄いものであっても、剥離の際に破れやキズ等を防止することができる。
【００２５】
また、本発明に係る吸着固定用シートの製造方法は、多孔質シート上にプラスティック粒子を含み構成される粒子層を形成するので、従来の吸着固定用シートよりも強度、表面平滑性、及び剥離性に優れた吸着固定用シートが得られる。さらに、超高分子量ポリエチレンを多孔質シートの材料に用いた場合には、超高分子量ポリエチレンからなるブロック状多孔質体を切削して多孔質シートを作製するので、連続的で、かつ長尺の吸着固定用シートを製造できる。さらに、切削の際の厚さを任意に変更できるので、厚手品の吸着固定用シートの製造も可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の実施の形態について、図を参照しながら以下に説明する。但し、説明に不要な部分は省略し、また説明を容易にする為に拡大または縮小等して図示した部分がある。
【００２７】
先ず、本実施の形態に係る吸着固定用シートについて、図１に基づき説明する。同図に示すように、本発明に係る吸着固定用シートは、被吸着部材の吸引固定に用いるものであって、多孔質シート１２上に粒子層１３が設けられた吸着固定用シート１１を少なくとも含み構成される。
【００２８】
前記多孔質シート１２は、例えばプラスティックの多孔質体からなるシートである。
【００２９】
前記プラスティックとしては、特に限定されるものではなく、従来公知の種々のものを採用することができる。具体的には、例えばポリエチレン、超高分子量ポリエチレン（以下、「ＵＨＭＷＰＥ」という）、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリル、フッ素樹脂（ポリテトラフルオロエチレン等）、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、イソプレンゴム、ニトリルゴム等の高分子材料からなるものが挙げられる。
【００３０】
これらのプラスティックのうち、本発明に於いては、ＵＨＭＷＰＥが好適である。ＵＨＭＷＰＥからなる多孔質シート１２であると、摩擦係数が低く、耐摩耗性及び耐衝撃性に優れており、低コストだからである。ここで、ＵＨＭＷＰＥの分子量は、５０万以上のものが好適であり、１００万以上のものが耐摩耗性の観点から特に好適である。ＵＨＭＷＰＥの具体例としては、例えば市販されているハイゼックス・ミリオン（商品名、三井化学社製）、ホスタレンＧＵＲ（商品名、ティコナ社製）等が挙げられる。尚、前記の分子量は、ＡＳＴＭＤ４０２０（粘度法）による測定値を言う。
【００３１】
多孔質シート１２の厚さは、該多孔質シート１２がＵＨＭＷＰＥからなる場合、用途等に応じて適宣に設定することができるが、０．１ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲内であることが好ましい。厚さが０．１ｍｍより薄いと吸着固定用シート１１の機械的強度が低下し、使用時に破れる場合があり、また吸着固定用シート１１を積層治具等に取り付ける際の作業性も低下する恐れがある。その一方、厚さが３．０ｍｍより厚いと多孔質シート１２の通気性が低下する。
【００３２】
又、多孔質シート１２の気孔率は、該多孔質シート１２がＵＨＭＷＰＥからなる場合、用途等に応じて適宣に設定することができるが、１０〜７０％の範囲内であることが好ましい。気孔率が１０％未満であると通気性の低下や摩擦係数が上昇する傾向が見られる。その一方、７０％を超えると、多孔質シート１２の機械的強度が低下する。尚、気孔率は下記式（１）から算出される。
【００３３】
【数１】
本発明に係る吸着固定用シート１１は帯電防止の為に界面活性剤や導電性ポリマー等の帯電防止剤を含浸させても良い。その他に、カーボンブラックや導電性ポリマーを成型時に混合しておき、帯電防止性を付与しても良い。また、切削後のシート状で帯電防止剤を含浸させても良い。これにより、例えば半導体ウェハのダイシング工程において多孔質シート１２の帯電によるスパークを回避でき、スパークに起因するウェハの損傷を防止できる。また、塵やゴミが半導体ウェハ等の被加工物に付着することも防止できる。
【００３４】
粒子層１３はプラスティック粒子を含み構成される層である。隣接するプラスティック粒子同士は、接触している部分で融着（焼結）している箇所がある。該粒子層１３は、半導体ウェハ等を吸引固定する為の吸着面側となる。
【００３５】
粒子層１３の表面粗さ（Ｒａ）は、０．５μｍ以下であることが好ましく、０．１〜０．４の範囲内であることがより好ましい。表面粗さが０．５μｍを超えると、表面が粗くなり、被吸着部材が極めて薄い場合など被吸着部材にダメージを与える恐れがある。また、０．１μｍ未満では表面が平滑になり、被吸着部材を剥がす際の剥離性が低下する恐れがある。表面粗さ（Ｒａ）が０．５μｍ以下であると、積層セラミックコンデンサー用グリーンシートの様に厚みが極めて薄く、剛性の小さい被吸着部材であっても、粒子層１３の孔の中に被吸着部材が潜り込むのを防ぐことができる。その結果、薄層の被吸着部材に凹凸や傷等の欠陥が生じるのを防止し、作業性も向上する。
【００３６】
また、粒子層１３は、プラスティック粒子を含み構成される層であるので、被吸着部材を吸引固定する際には、被吸着部材に対して面接触ではなく多点接触とする。これにより、剥離性に優れ、被吸着部材が極めて厚みの薄いものであっても、剥離の際に破れやキズ等が発生するのを防止できる。加えて、被吸着部材の吸引・脱離に要する時間、即ち製造工程のタクト時間を低減できる。
【００３７】
前記プラスティック粒子の構成材料は、用途等に応じて適宜選択することができる。例えば、後述の製造方法を採用する場合には、熱可塑性であることが望ましい。また、表面粗さや、強度の観点からは、ポリエチレン、ポリプロピレン等が好ましい。さらに、例示した化合物のうち超高分子量ポリエチレンが特に好ましい。
【００３８】
プラスティック粒子の平均粒子径は、用途等に応じて適宜設定することができる。但し、表面粗さを低下させる為には、１００μｍ以下が好ましく、３０μｍ以下がさらに好ましい。これにより、吸着固定用シート１１自体の表面平滑性を向上させることができる。従って、例えば被吸着部材が柔軟性の大きいものであっても、該被吸着部材を吸引固定した際に、被吸着部材に粒子層１３の表面状態が形状転写されるのを防止できる。但し、平均粒子径が１μｍ以下であると、粒子層１３の形成の際に無孔化することがある。また、この無孔化を防止する為に、粒子層１３形成の際、加熱温度の制御も必要となって工程が煩雑化する。尚、プラスティック粒子の平均粒子径は均一であるのが好ましい。粒子層１３の厚み及び孔径を均一にできるからである。平均粒子径は、コールターカウンター方式により測定した値である。
【００３９】
また、プラスティック粒子の粒子形状は、用途等に応じて適宜設定することができる。例えば球状または略球状であると、粒子層１３はプラスティック粒子が面内に配列した構造となるため、被吸着部材に対して面接触ではなく多点接触となる。その結果、接触面積を低減することができ、摩擦係数の極めて小さい吸着固定用シートが得られる。前記粒子形状は、球状または略球状の他にジャガイモ状、ブドウ状等も採用することができる。尚、プラスティック粒子の粒子形状は均一であるのが好ましい。粒子層１３の厚み及び孔径を均一にできるからである。
【００４０】
粒子層１３の厚さは、用途等に応じて適宣に設定することができるが、１０ｍｍ〜５００ｍｍの範囲内であることが好ましく、２０ｍｍ〜２００ｍｍの範囲内であることが好ましい。
【００４１】
本実施の形態に係る吸着固定用シート１１は、被吸着部材を吸引固定して搬送した後に剥離する場合、できるだけ剥離性に優れるほうが好ましい。この剥離性を、一般的な粘着テープ（Ｎｏ．３１、日東電工（株）製）における接着力により評価した場合、接着力が小さい程剥離性に優れる為、接着力が小さい方が良い。具体的には、接着力が２．０Ｎ／１９ｍｍ以下であることが好ましく、１．５Ｎ／１９ｍｍ以下であることがより好ましい。接着力が２．０Ｎ／１９ｍｍより大きいと、誘電シートを剥離した際、粒子層１３の表面に被吸着部材がそのまま残り、剥離の不具合が生じる恐れがある。また、この接着力は表面粗さが大きい程小さくなる傾向がある。この為、接着力が小さ過ぎると表面粗さが大きすぎて、被吸着部材の吸引固定時にキズ等が発生する。よって、かかる観点からは、接着力が０．３Ｎ／１９ｍｍ以上であることが好ましい。
【００４２】
また、本実施の形態に係る吸着固定用シート１１は、被吸着部材を吸引する為のタクトタイムの問題から、通気性に優れる方が好ましい。具体的にはフラシジール試験機による通気性が０．３ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ以上が好ましく、さらには１．０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ以上が好ましい。通気性が低下する場合、前述の通り被吸着部材の吸着固定に要するタクトタイムが長くなり、生産性が低下する恐れがある。
【００４３】
尚、本発明に係る吸着固定用シートは、吸着固定用シート１１単体であっても良く、また孔径や強度、通気度等の異なる他の多孔質シートを複数積層する積層体であっても良い。この場合、他の多孔質シートは、吸着固定用シート１１の吸着面（即ち、粒子層１３）とは反対側の面に積層される。他の多孔質シートを吸着固定用シート１１に積層した場合には、良好な表面平滑性と共に、吸引固定搬送用として十分な強度を付与することができる。
【００４４】
次に、本実施の形態に係る吸着固定用シートの製造方法について説明する。
【００４５】
本発明に係る多孔質シートを作製する工程と、プラスティック粒子を溶媒に分散させた分散液を作製する工程と、前記分散液をフィルム上に塗布して塗布層を形成する工程と、前記塗布層上に前記多孔質シートを載置する工程と、前記塗布層を焼成する工程と、前記塗布層に含まれる前記溶媒を除去する工程とを含む。以下では、ＵＨＭＷＰＥを用いた場合を例に挙げて説明する。
【００４６】
前記ＵＨＭＷＰＥからなる多孔質シート１２の作製は、従来公知の種々の方法を採用することができる。具体的には、例えば抽出法や焼結法（特公平５−６６８５５号）等が挙げられる。
【００４７】
例えば、前記焼結法は次の様にして行われる。即ち、先ず、ＵＨＭＷＰＥ粉末（粒径は通常３０〜２００μｍ）を金型に充填し、次いで、これをＵＨＭＷＰＥの融点以上に加熱された水蒸気雰囲気中で焼結してブロック状多孔質体とする。このようにＵＨＭＷＰＥ粉末を金型に充填し、これを加熱された水蒸気雰囲気中で焼結するので、金型としては少なくとも一つの開口部（加熱水蒸気導入用）を有するものを用いる。焼結に要する時間は粉末の充填量や水蒸気の温度等によって変わるが、通常、約１〜１２時間である。
【００４８】
この際に用いる水蒸気はＵＨＭＷＰＥの融点以上に昇温させるため、加圧状態とされるので、金型に充填されたＵＨＭＷＰＥ粉末間に容易に進入することができる。尚、ＵＨＭＷＰＥ粉末間への加熱水蒸気の進入をより容易にするため、該粉末を金型に充填し、この金型を耐圧容器に入れ、減圧状態とする脱気操作を施し、その後加熱された水蒸気雰囲気中で焼結するようにしてもよい。この際の減圧度合いは特に限定されないが、約０．１３〜１３ｋＰａが好ましい。
【００４９】
従って、金型に充填されたＵＨＭＷＰＥ粉末の焼結は、前記耐圧容器に水蒸気導入管及びその開閉バルブを設けておき、該粉末間の空気を脱気した後、減圧を止めあるいは減圧を続けながら、水蒸気バルブを開いて加熱水蒸気を導入する方法によって行うことができる。
【００５０】
この焼結時において、ＵＨＭＷＰＥ粉末は融点以上の温度に加熱されるがその溶融粘度が高いのであまり流動せず、その粉末形状を一部乃至大部分維持し、隣接する粉末相互がその接触部位において熱融着しブロック状多孔質体（粉末相互の非接触部が該多孔質成形体の孔となる）が形成される。尚、焼結に際し、所望により加圧することもできるが、その圧力は、通常、約１ＭＰａ以下とするのが好ましい。
【００５１】
前記のようにして焼結を行った後、冷却する。冷却に際してはブロック状多孔質体への亀裂の発生を防止するため、急冷を避けるのが好ましい。冷却の方法としては、例えば室温に放置する等の方法を採用できる。尚、冷却はブロック状多孔質体を金型に入れたまま行ってもよく、あるいは金型から取り出して行ってもよい。ブロック状多孔質体の冷却後、該ブロック状多孔質体を旋盤等を用いて所定厚さに切削する。これにより、多孔質シート１２を得ることができる。
【００５２】
前記方法により得られる多孔質シート１２の孔の孔径及び気孔率は、用いるＵＨＭＷＰＥ粉末の粒径や焼結時における加圧の有無によって決定される。他の条件が同じであれば、用いた粉末の粒径が大きい程孔の孔径が大きく、気孔率の高い多孔質シート１２が得られる。また、焼結時に加圧しない場合は加圧した場合に比べ孔の孔径が大きく、気孔率の高い多孔質シート１２が得られる。更に、焼結時に加圧した場合はその圧力が高い程孔の孔径が小さく、気孔率の低い多孔質シート１２が得られる。
【００５３】
この様な方法によって得られるＵＨＭＷＰＥの多孔質シート１２は、前記したように隣接するＵＨＭＷＰＥ粉末がその形状の一部乃至大部分を維持すると共に粉末相互がその接触部位において熱融着してシート形状を呈し、且つ、粉末相互の非接触部位を孔とするミクロ構造を有している。この多孔質シートのミクロ構造は、例えば、多孔質シート１２を厚さ方向に沿って切断し、その切断面を走査型電子顕微鏡で観察（倍率は適宜設定するが、通常約１００〜１０００倍である）することができる。
【００５４】
次に、粒子層１３の形成方法について説明する。まず、目的に応じたプラスティック粒子を任意の溶媒に分散させる。溶媒としては特に限定されるものではなく、従来公知のものを採用できる。但し、沸点が後述のプラスティック粒子焼結の際の温度以上の溶媒を使用するのが好ましい。かかる観点からは、具体的には、例えばグリセリン、エチレングリコール、ポリエチレングリコール等が例示できる。
【００５５】
プラスティック粒子と溶媒との混合割合は特に限定はされないが、プラスティック粒子１に対して溶媒が約０．５〜１０（体積比）の範囲内であることが好ましく、１〜３の範囲内であることがより好ましい。
【００５６】
また分散液には、界面活性剤等の分散助剤や消泡剤等を添加することができる。これにより、プラスティック粒子の分散性を向上させたり、分散液を後述のフィルム上に塗布する際に気泡が発生するのを防止することができる。
【００５７】
次に、分散液をフィルム上に塗布する。塗布は、粘ちょう物を塗布する場合に用いられる一般的な方法により行なうことができる。塗布層の厚みは、使用目的や分散液に含まれるプラスティック粒子の大きさにより適宜設定すればよい。但し、塗布層の焼結後の厚みが約１０〜５００μｍの範囲内であることが好ましく、約２０〜２００μｍの範囲内であることがより好ましい。厚みが１０μｍより小さいと、プラスティック粒子を面内に配列させることが困難な場合がある。その一方、５００μｍよりも大きいと通気性が低下する場合がある。
【００５８】
前記フィルムとしては、耐熱性、表面平滑性に優れるものが好ましい。耐熱性の観点からフィルムを選択する場合、フィルムはプラスティック粒子の材料に応じて適宜採用すればよい。例えば、ＵＨＭＷＰＥやポリプロピレン粒子である場合、前記フィルムとしてはポリエチレンテレフタレートやポリイミド等が好ましい。これらの材料からなるフィルムは耐熱性を十分に有しており、またそれらの表面は一般的に平滑だからである。また、表面平滑性の観点からフィルムを選択すると、プラスティック粒子のうち支持体との接触部位を平坦化する際、該平坦面の平滑性が良好となる。その結果、被吸着部材を吸引固定する際に、該被吸着部材との密着性が向上する。
【００５９】
前記フィルムの表面には、分散液との親和性を高めるために親水化処理を施してもよい。親水化処理の方法としては、コロナ処理、プラズマ処理、親水性モノマーのグラフト処理等が例示できる。
【００６０】
次に、フィルム上に形成した塗布層上に、多孔質シート１２を積層する。積層の方法としては、単に塗布層上に多孔質シート１２を置くだけで良い。また、必要に応じて対になるロール間を通過させてニップしても良い。ニップをすると、形成する粒子層１３の表層部分（被吸着部材との接触部位）のプラスティック粒子を平坦化できる。その結果、被吸着部材を吸引固定する際に、該被吸着部材との密着性を向上させることができる。
【００６１】
多孔質シート１２はそのまま用いても良いし、分散液に使用する溶媒を含浸させても良い。また、多孔質シート１２の背面側（塗布層と接する側とは反対側の面）に、さらに前記フィルムを設けても良い。多孔質シート１２に溶媒を含浸させたり、或いは多孔質シート１２の背面側にフィルムを設けることにより、成型の際の溶媒の蒸発を抑制することができる。
【００６２】
次に、塗布層上に多孔質シート１２を載置した構成のまま、所定の温度に加熱する。これにより、プラスティック粒子同士の接点を融着（焼結）させる。前記加熱温度としては、例えば多孔質シート１２の材料にＵＨＭＷＰＥを用いる場合、１３０〜２００℃の範囲内であることが好ましく、１４０〜１８０℃の範囲内であることがより好ましい。また、ポリプロピレンを用いる場合、１５０〜２２０℃の範囲内であることが好ましく、１７０〜２００℃の範囲内であることがより好ましい。
【００６３】
焼結後、冷却する。さらに、フィルムを剥離した後、塗布層に含まれる溶媒を高温下で蒸発させる。或いは、他の溶媒で抽出、乾燥することで、目的とする吸着固定用シート１１を製造することができる。溶媒の抽出は、該塗布層に含まれる溶媒の種類に応じて適宜選択すればよい。尚、溶媒抽出の際には、例えば超音波等をかけることにより振動を与え、或いは加湿したりすることで効率よく溶媒の抽出をすることができる。
【実施例】
【００６４】
以下に、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施例に記載されている材料や配合量等は、特に限定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００６５】
（実施例１）
ＵＨＭＷＰＥ粉末（分子量９００万、融点１３５℃、平均粒子径１１０μｍ）を内径５００ｍｍ、高さ１０００ｍｍの金型に充填し、これを金属製耐圧容器に入れ、容器内を４×１０３Ｐａにまで減圧した。
【００６６】
この後、加熱された水蒸気を導入し、１６０℃×６気圧で５時間加熱した後、徐冷して円柱状の焼結多孔質体（ブロック状多孔質体）を作製した。この焼結多孔質体を、旋盤を用いて１．０ｍｍの厚さに切削してシート状にし、ＵＨＭＷＰＥからなる多孔質シートを得た。
【００６７】
次に、粒径の異なるＵＨＭＷＰＥ粉末（平均分子量２００万、融点１３５℃、平均粒子径３０μｍ、粒子形状：球状）をグリセリン、及び界面活性剤と混合し、分散液を調製した。分散液の固形分は、４０体積％とした。続いてこの分散液を、表面にコロナ処理を施したポリイミドフィルム（カプトン１００Ｈ）上にアプリケータを用いて塗布した。塗布層の厚さ（溶媒を含む）は１００μｍとした。
【００６８】
塗布層の形成直後に、該塗布層上に前記多孔質シートを載置した。さらに、多孔質シートの背面側には、ポリイミドフィルムを設けた。この積層物を１５０℃にセットされた乾燥機に投入し、３０分間静置した。その後、積層物を取り出して室温まで自然冷却した。さらに、表裏のポリイミドフィルムをそれぞれ剥がし、エチルアルコールに浸漬して、分散溶媒を抽出した。このとき分散溶媒を効率よく抽出するために超音波による振動を与えた。その後、室温でエチルアルコールを揮発させ、実施例１に係る吸着固定用シートを得た。
【００６９】
（実施例２）
前記実施例１と同様にして行うことにより多孔質シートを作製した。
【００７０】
次に、ポリプロピレン樹脂を粉砕機によって粉砕した後、ふるいを用いて分級（２８０メッシュパス）した。これにより、ポリプロピレン粉末（融点１７０℃、平均粒子径５０μｍ、不定形状）を得た。
【００７１】
続いて、ポリプロピレン粉末をグリセリン、及び界面活性剤と混合し、分散液を調製した。分散液の固形分は、４０体積％とした。
【００７２】
この分散液を、表面にコロナ処理したポリイミドフィルム（カプトン１００Ｈ）上にアプリケータを用いて塗布した。塗布層の厚さ（溶媒を含む）は、１００μｍとした。
【００７３】
塗布層の形成直後に、該塗布層上に前記多孔質シートを載置した。さらに、多孔質シートの背面側には、ポリイミドフィルムを設けた。この積層物を１７０℃にセットされた乾燥機に投入し、３０分間静置した。その後、積層物を取り出して室温まで自然冷却した。さらに、表裏のポリイミドフィルムをそれぞれ剥がし、エチルアルコールに浸漬して、分散溶媒を抽出した。このとき分散溶媒を効率よく抽出するために超音波による振動を与えた。その後、室温でエチルアルコールを揮発させ、実施例２に係る吸着固定用シートを得た。
【００７４】
（比較例１）
ＵＨＭＷＰＥ粉末（分子量２００万、融点１３５℃、平均粒子径３０μｍ、球状）と界面活性剤とイオン交換水とを混合し、分散液を調製した。分散液の固形分は４０体積％とした。この分散液を、表面にコロナ処理したポリイミドフィルム（カプトン１００Ｈ）上にアプリケータを用いて塗布した。塗布層の厚さ（溶媒を含む）は、１００μｍとした。
【００７５】
次に、そのままの状態で１５０℃にセットされた乾燥機に投入し、３０分間静置した。その後、ポリイミドフィルムを取り出して室温にまで自然冷却した。さらに、エチルアルコールに浸漬し分散溶媒を抽出した。その後、室温でエチルアルコールを揮発させ、比較例１に係る吸着固定用シートを得た。
【００７６】
（比較例２）
実施例１で用いたＵＨＭＷＰＥ多孔質シートの上面に厚み０．２５ｍｍのＰＥＴフィルム（東レ製ルミラーＳ１０）を積層し、プレス装置にてプレスした。プレスの条件としては、温度１４０℃、圧力５×１０３Ｐａとし３時間加熱した。その後、プレスした状態で冷却して、表面を平滑化した比較例２に係る吸着固定用シートを作製した。
【００７７】
（各種の測定及び評価）
以上のようにして作製した各吸着固定用シートについて、表面粗さ及び引張り強度をそれぞれ測定した。それらの結果を下記表１に示す。尚、測定方法及び測定条件は以下の通りである。
【００７８】
[表面粗さ]
吸着固定用シートの表面粗さは、触針式表面粗さ計（（株）東京精密、サーフコム５５０Ａ）を用いて測定した。測定条件は、先端径Ｒ２５０μｍ、速度０．３ｍｍ／ｓｅｃ、測定長４ｍｍとした。
【００７９】
[引張り強度]
引張り強度は、引張り試験機（（株）島津製作所製、オートグラフＡＧ−Ｉ）を用いて測定した。測定条件は、試料幅１０ｍｍ、引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎとした。
【００８０】
[厚さ]
各吸着固定用シートの厚さは、１／１０００マイクロメータを用いて測定した。
【００８１】
[通気性]
各吸着固定用シートの通気性は、フラジール試験機を用いて測定した。また、通気性は、各吸着固定用シート全体の厚み方向に対する値である。
【００８２】
[接着力]
接着力は、引張試験機（（株）島津製作所製、オートグラフＡＧ−１）を用いて測定した。測定条件としては、粘着テープ（ｎｏ．３１Ｂ、日東電工製、１９ｍｍ幅）を用いて、２０Ｎローラ１往復で貼り付け、室温放置を５分間、引き剥がし方向を１８０°、引き剥がし速度を３００ｍｍ／分とした。
【００８３】
【表１】
表１から明らかな様に、実施例１及び実施例２に係る吸着固定用シートは、ＵＨＭＷＰＥからなる多孔質シートをベース層として、該多孔質シート上に粒子層を形成した構成であるので、引張強度は良好な値を示した。また、表面粗さ（Ｒａ）についても低い値を示し、表面平滑性に優れていることが確認された。その一方、比較例１に係る吸着固定用シートの場合、表面は平滑であったが、引張強度は低かった。また、比較例１に係る製造方法であると、吸着固定用シートの薄層化は困難であった。比較例２に係る吸着固定用シートの場合、引張強度は良好であったが、表面粗さ（Ｒａ）は大きく、表面平滑性が劣っていることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施の一形態に係る吸着固定用シートの概略を示す断面模式図である。
【符号の説明】
【００８５】
１１ 吸着固定用シート
１２ 多孔質シート
１３ 粒子層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多孔質シートを含み構成される吸着固定用シート及びその製造方法に関し、特に液晶用ガラス板、半導体ウェハ又は積層セラミックコンデンサーの製造等における吸着搬送、真空吸着固定等のための吸着固定用シート及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、誘電シートを積層して構成されるセラミックコンデンサー等の電子部品の場合、該誘電シートを吸引固定して搬送し、更に積層する部材の一つとして、吸着固定搬送用シートとしてのプラスティック多孔質シートが用いられる。
【０００３】
このような多孔質シートとして通気性、剛性、クッション性などを考慮して平均分子量５０万以上の超高分子量ポリエチレン（以下「ＵＨＭＷＰＥ」という）からなる多孔質シートを使用することが提案されている。
【０００４】
ＵＨＭＷＰＥからなる多孔質シートは、一般に、金型にＵＨＭＷＰＥを充填し、焼結する等して製造される。しかし、この方法はバッチでの生産であり、連続化、長尺化は不可能である。
【０００５】
そのため、我々はこれまでに長尺の多孔質シートを得る方法として、金型に充填したＵＨＭＷＰＥ粉末を加熱された水蒸気を用いて焼結し、冷却後切削するという特徴的な方法を提案している（例えば、下記特許文献１参照）。
【０００６】
この方法で得られた多孔質シートは、長尺であるため多様な用途で使用することが可能であり、強度が高く通気性に優れているという特徴を持っている。
【０００７】
本方法で製造された多孔質シートは、表面粗さが２．０μｍ程度となる。これは、製造工程中に行う切削に起因するものである。また、例えば平均粒子径３０μｍ以下の微細な粒子を用いて多孔質シートを製造する場合、ピンホールが発生したり、充填時及び成型後にクラックが形成される問題があり、成型が困難である。
【０００８】
従って、表面粗さの対策として、プラスティックフィルムと積層し、加熱して表面を平滑にする方法が提案されている（例えば、下記特許文献２及び３参照）。これらの方法を用いることで表面平滑性の向上を図ることが可能となった。しかし、昨今、更なる表面平滑性が求められている。
【０００９】
また、小径粒子を成型する方式として、プラスティック粒子を溶媒中に分散させた分散液をキャリアシートに塗布し、乾燥して塗膜を形成した後、粒子同士の接点を融着させ、キャリアシートから剥離することで多孔質シートを得る方法が開示されている（例えば、下記特許文献４参照）。
【００１０】
当該方法では、小径粒子をシート化することが可能である。また、切削によって製造した多孔質シートと比べ強度が低く、強度が問題とならない場合に適用されるものである。その製法上、例えば１ｍｍを越えるような厚手品を生産するよりも、薄型の多孔質シートを製造する場合に適応している。
【特許文献１】特公平５−６６８５５号
【特許文献２】特開平０９−１７４６９４号公報
【特許文献３】特開２００１−２８３９０号公報
【特許文献４】特開２００１−１７２５７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は前記の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、表面平滑性及び強度に優れた吸着固定用シートと、その様な吸着固定用シートを連続、かつ長尺で厚手品としても製造可能な製造方法とを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願発明者等は、前記目的を達成すべく、吸着固定用シート及びその製造方法について鋭意検討した。その結果、下記の構成を採用することにより前記目的を達成できることを見出して、本発明を完成させるに至った。
【００１３】
即ち、前記の課題を解決する為に、本発明に係る吸着固定用シートは、被吸着部材の吸引固定に用い、かつ少なくとも多孔質シートを含み構成される吸着固定用シートであって、前記多孔質シートの少なくとも一方の面に、プラスティックの粒子を含み構成される粒子層が設けられており、前記粒子層の表面粗さ（Ｒａ）は、０．５μｍ以下であることを特徴とする。
【００１４】
前記の構成によれば、少なくとも多孔質シート上に粒子層が形成された構成であるので、強度に優れている。また、粒子層の表面粗さ（Ｒａ）が０．５μｍ以下であるので、表面平滑性に優れている。さらに、粒子層はプラスティック粒子を含み構成される層なので、被吸着部材との接触状態を面接触ではなく多点接触にする。これにより、被吸着部材と吸着面との有効接触面積を低減し、被吸着部材と吸着固定用シートとの剥離性を向上させる。その結果、被吸着部材が極めて厚みの薄いものであっても、剥離の際に破れやキズ等が発生するのを防止できる。
【００１５】
前記多孔質シートは、超高分子量ポリエチレンを含む焼結体から構成されるものが好ましい。
【００１６】
前記の構成によれば、摩擦係数が低く、耐摩耗性及び耐衝撃性に優れた多孔質シートとすることができる。
【００１７】
また、前記の課題を解決する為に、本発明に係る吸着固定用シートの製造方法は、被吸着部材の吸引固定に用い、かつ少なくとも多孔質シートを含み構成される吸着固定用シートの製造方法であって、プラスティック粒子を溶媒に分散させた分散液を作製する工程と、前記分散液をフィルム上に塗布して塗布層を形成する工程と、前記塗布層上に多孔質シートを載置する工程と、前記塗布層を焼成する工程と、前記塗布層に含まれる前記溶媒を除去して、前記プラスティック粒子からなる粒子層を形成する工程とを含むことを特徴とする。
【００１８】
前記の方法によれば、多孔質シート上にプラスティック粒子を含み構成された粒子層を形成するので、剥離性に優れた吸着固定用シートを製造することができる。また、前記方法に於いては、多孔質シート上に粒子層を形成した積層構造物を製造するので、例えば小径粒子をシート化したものと比較して強度の大きい吸着固定用シートを得ることができる。
【００１９】
前記プラスティック粒子として、平均粒子径が１００μｍ以下のものを使用するのが好ましい。
【００２０】
前記方法であると、平均粒子径が１００μｍ以下のプラスティック粒子を含み構成される粒子層が形成されるので、表面平滑性に優れた吸着固定用シートを製造することができる。その結果、被吸着部材が極めて厚みの薄いものであっても、剥離の際に破れやキズ等が発生するのを防止できる。
【００２１】
前記多孔質シートは、超高分子量ポリエチレン粉末を金型に充填し、所定条件で焼結してブロック状多孔質体を作製する工程と、前記ブロック状多孔質体を所定厚さのシート状に切削して、多孔質シートを作製する工程とを少なくとも行うことにより作製される。
【００２２】
前記の方法によれば、超高分子量ポリエチレンを多孔質シートの材料に使用するので、摩擦係数が低く、耐摩耗性及び耐衝撃性に優れた多孔質シートが得られる。しかも超高分子量ポリエチレンは安価であるので、製造コストを低減できる。また、超高分子量ポリエチレンからなるブロック状多孔質体を切削して多孔質シートを作製するので、連続的で、かつ長尺の吸着固定用シートを製造できる。さらに、切削の際の厚さを任意に変更できるので、例えば１ｍｍを超える様な厚手品の吸着固定用シートの製造も可能である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、前記に説明した手段により、以下に述べるような効果を奏する。
【００２４】
即ち、本発明に係る吸着固定用シートは、粒子層の表面粗さ（Ｒａ）が０．５μｍ以下と表面平滑性に優れているので、例えば被吸着部材が柔軟性のあるものであっても、該被吸着部材の吸引面に粒子層の表面状態が転写されるのを抑制する。その結果、製品の歩留まりを向上させることも可能となる。また、プラスティック粒子を含み構成される粒子層を備えるので剥離性にも優れ、被吸着部材が極めて厚みの薄いものであっても、剥離の際に破れやキズ等を防止することができる。
【００２５】
また、本発明に係る吸着固定用シートの製造方法は、多孔質シート上にプラスティック粒子を含み構成される粒子層を形成するので、従来の吸着固定用シートよりも強度、表面平滑性、及び剥離性に優れた吸着固定用シートが得られる。さらに、超高分子量ポリエチレンを多孔質シートの材料に用いた場合には、超高分子量ポリエチレンからなるブロック状多孔質体を切削して多孔質シートを作製するので、連続的で、かつ長尺の吸着固定用シートを製造できる。さらに、切削の際の厚さを任意に変更できるので、厚手品の吸着固定用シートの製造も可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の実施の形態について、図を参照しながら以下に説明する。但し、説明に不要な部分は省略し、また説明を容易にする為に拡大または縮小等して図示した部分がある。
【００２７】
先ず、本実施の形態に係る吸着固定用シートについて、図１に基づき説明する。同図に示すように、本発明に係る吸着固定用シートは、被吸着部材の吸引固定に用いるものであって、多孔質シート１２上に粒子層１３が設けられた吸着固定用シート１１を少なくとも含み構成される。
【００２８】
前記多孔質シート１２は、例えばプラスティックの多孔質体からなるシートである。
【００２９】
前記プラスティックとしては、特に限定されるものではなく、従来公知の種々のものを採用することができる。具体的には、例えばポリエチレン、超高分子量ポリエチレン（以下、「ＵＨＭＷＰＥ」という）、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリル、フッ素樹脂（ポリテトラフルオロエチレン等）、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、イソプレンゴム、ニトリルゴム等の高分子材料からなるものが挙げられる。
【００３０】
これらのプラスティックのうち、本発明に於いては、ＵＨＭＷＰＥが好適である。ＵＨＭＷＰＥからなる多孔質シート１２であると、摩擦係数が低く、耐摩耗性及び耐衝撃性に優れており、低コストだからである。ここで、ＵＨＭＷＰＥの分子量は、５０万以上のものが好適であり、１００万以上のものが耐摩耗性の観点から特に好適である。ＵＨＭＷＰＥの具体例としては、例えば市販されているハイゼックス・ミリオン（商品名、三井化学社製）、ホスタレンＧＵＲ（商品名、ティコナ社製）等が挙げられる。尚、前記の分子量は、ＡＳＴＭＤ４０２０（粘度法）による測定値を言う。
【００３１】
多孔質シート１２の厚さは、該多孔質シート１２がＵＨＭＷＰＥからなる場合、用途等に応じて適宣に設定することができるが、０．１ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲内であることが好ましい。厚さが０．１ｍｍより薄いと吸着固定用シート１１の機械的強度が低下し、使用時に破れる場合があり、また吸着固定用シート１１を積層治具等に取り付ける際の作業性も低下する恐れがある。その一方、厚さが３．０ｍｍより厚いと多孔質シート１２の通気性が低下する。
【００３２】
又、多孔質シート１２の気孔率は、該多孔質シート１２がＵＨＭＷＰＥからなる場合、用途等に応じて適宣に設定することができるが、１０〜７０％の範囲内であることが好ましい。気孔率が１０％未満であると通気性の低下や摩擦係数が上昇する傾向が見られる。その一方、７０％を超えると、多孔質シート１２の機械的強度が低下する。尚、気孔率は下記式（１）から算出される。
【００３３】
【数１】
本発明に係る吸着固定用シート１１は帯電防止の為に界面活性剤や導電性ポリマー等の帯電防止剤を含浸させても良い。その他に、カーボンブラックや導電性ポリマーを成型時に混合しておき、帯電防止性を付与しても良い。また、切削後のシート状で帯電防止剤を含浸させても良い。これにより、例えば半導体ウェハのダイシング工程において多孔質シート１２の帯電によるスパークを回避でき、スパークに起因するウェハの損傷を防止できる。また、塵やゴミが半導体ウェハ等の被加工物に付着することも防止できる。
【００３４】
粒子層１３はプラスティック粒子を含み構成される層である。隣接するプラスティック粒子同士は、接触している部分で融着（焼結）している箇所がある。該粒子層１３は、半導体ウェハ等を吸引固定する為の吸着面側となる。
【００３５】
粒子層１３の表面粗さ（Ｒａ）は、０．５μｍ以下であることが好ましく、０．１〜０．４の範囲内であることがより好ましい。表面粗さが０．５μｍを超えると、表面が粗くなり、被吸着部材が極めて薄い場合など被吸着部材にダメージを与える恐れがある。また、０．１μｍ未満では表面が平滑になり、被吸着部材を剥がす際の剥離性が低下する恐れがある。表面粗さ（Ｒａ）が０．５μｍ以下であると、積層セラミックコンデンサー用グリーンシートの様に厚みが極めて薄く、剛性の小さい被吸着部材であっても、粒子層１３の孔の中に被吸着部材が潜り込むのを防ぐことができる。その結果、薄層の被吸着部材に凹凸や傷等の欠陥が生じるのを防止し、作業性も向上する。
【００３６】
また、粒子層１３は、プラスティック粒子を含み構成される層であるので、被吸着部材を吸引固定する際には、被吸着部材に対して面接触ではなく多点接触とする。これにより、剥離性に優れ、被吸着部材が極めて厚みの薄いものであっても、剥離の際に破れやキズ等が発生するのを防止できる。加えて、被吸着部材の吸引・脱離に要する時間、即ち製造工程のタクト時間を低減できる。
【００３７】
前記プラスティック粒子の構成材料は、用途等に応じて適宜選択することができる。例えば、後述の製造方法を採用する場合には、熱可塑性であることが望ましい。また、表面粗さや、強度の観点からは、ポリエチレン、ポリプロピレン等が好ましい。さらに、例示した化合物のうち超高分子量ポリエチレンが特に好ましい。
【００３８】
プラスティック粒子の平均粒子径は、用途等に応じて適宜設定することができる。但し、表面粗さを低下させる為には、１００μｍ以下が好ましく、３０μｍ以下がさらに好ましい。これにより、吸着固定用シート１１自体の表面平滑性を向上させることができる。従って、例えば被吸着部材が柔軟性の大きいものであっても、該被吸着部材を吸引固定した際に、被吸着部材に粒子層１３の表面状態が形状転写されるのを防止できる。但し、平均粒子径が１μｍ以下であると、粒子層１３の形成の際に無孔化することがある。また、この無孔化を防止する為に、粒子層１３形成の際、加熱温度の制御も必要となって工程が煩雑化する。尚、プラスティック粒子の平均粒子径は均一であるのが好ましい。粒子層１３の厚み及び孔径を均一にできるからである。平均粒子径は、コールターカウンター方式により測定した値である。
【００３９】
また、プラスティック粒子の粒子形状は、用途等に応じて適宜設定することができる。例えば球状または略球状であると、粒子層１３はプラスティック粒子が面内に配列した構造となるため、被吸着部材に対して面接触ではなく多点接触となる。その結果、接触面積を低減することができ、摩擦係数の極めて小さい吸着固定用シートが得られる。前記粒子形状は、球状または略球状の他にジャガイモ状、ブドウ状等も採用することができる。尚、プラスティック粒子の粒子形状は均一であるのが好ましい。粒子層１３の厚み及び孔径を均一にできるからである。
【００４０】
粒子層１３の厚さは、用途等に応じて適宣に設定することができるが、１０ｍｍ〜５００ｍｍの範囲内であることが好ましく、２０ｍｍ〜２００ｍｍの範囲内であることが好ましい。
【００４１】
本実施の形態に係る吸着固定用シート１１は、被吸着部材を吸引固定して搬送した後に剥離する場合、できるだけ剥離性に優れるほうが好ましい。この剥離性を、一般的な粘着テープ（Ｎｏ．３１、日東電工（株）製）における接着力により評価した場合、接着力が小さい程剥離性に優れる為、接着力が小さい方が良い。具体的には、接着力が２．０Ｎ／１９ｍｍ以下であることが好ましく、１．５Ｎ／１９ｍｍ以下であることがより好ましい。接着力が２．０Ｎ／１９ｍｍより大きいと、誘電シートを剥離した際、粒子層１３の表面に被吸着部材がそのまま残り、剥離の不具合が生じる恐れがある。また、この接着力は表面粗さが大きい程小さくなる傾向がある。この為、接着力が小さ過ぎると表面粗さが大きすぎて、被吸着部材の吸引固定時にキズ等が発生する。よって、かかる観点からは、接着力が０．３Ｎ／１９ｍｍ以上であることが好ましい。
【００４２】
また、本実施の形態に係る吸着固定用シート１１は、被吸着部材を吸引する為のタクトタイムの問題から、通気性に優れる方が好ましい。具体的にはフラシジール試験機による通気性が０．３ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ以上が好ましく、さらには１．０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ以上が好ましい。通気性が低下する場合、前述の通り被吸着部材の吸着固定に要するタクトタイムが長くなり、生産性が低下する恐れがある。
【００４３】
尚、本発明に係る吸着固定用シートは、吸着固定用シート１１単体であっても良く、また孔径や強度、通気度等の異なる他の多孔質シートを複数積層する積層体であっても良い。この場合、他の多孔質シートは、吸着固定用シート１１の吸着面（即ち、粒子層１３）とは反対側の面に積層される。他の多孔質シートを吸着固定用シート１１に積層した場合には、良好な表面平滑性と共に、吸引固定搬送用として十分な強度を付与することができる。
【００４４】
次に、本実施の形態に係る吸着固定用シートの製造方法について説明する。
【００４５】
本発明に係る多孔質シートを作製する工程と、プラスティック粒子を溶媒に分散させた分散液を作製する工程と、前記分散液をフィルム上に塗布して塗布層を形成する工程と、前記塗布層上に前記多孔質シートを載置する工程と、前記塗布層を焼成する工程と、前記塗布層に含まれる前記溶媒を除去する工程とを含む。以下では、ＵＨＭＷＰＥを用いた場合を例に挙げて説明する。
【００４６】
前記ＵＨＭＷＰＥからなる多孔質シート１２の作製は、従来公知の種々の方法を採用することができる。具体的には、例えば抽出法や焼結法（特公平５−６６８５５号）等が挙げられる。
【００４７】
例えば、前記焼結法は次の様にして行われる。即ち、先ず、ＵＨＭＷＰＥ粉末（粒径は通常３０〜２００μｍ）を金型に充填し、次いで、これをＵＨＭＷＰＥの融点以上に加熱された水蒸気雰囲気中で焼結してブロック状多孔質体とする。このようにＵＨＭＷＰＥ粉末を金型に充填し、これを加熱された水蒸気雰囲気中で焼結するので、金型としては少なくとも一つの開口部（加熱水蒸気導入用）を有するものを用いる。焼結に要する時間は粉末の充填量や水蒸気の温度等によって変わるが、通常、約１〜１２時間である。
【００４８】
この際に用いる水蒸気はＵＨＭＷＰＥの融点以上に昇温させるため、加圧状態とされるので、金型に充填されたＵＨＭＷＰＥ粉末間に容易に進入することができる。尚、ＵＨＭＷＰＥ粉末間への加熱水蒸気の進入をより容易にするため、該粉末を金型に充填し、この金型を耐圧容器に入れ、減圧状態とする脱気操作を施し、その後加熱された水蒸気雰囲気中で焼結するようにしてもよい。この際の減圧度合いは特に限定されないが、約０．１３〜１３ｋＰａが好ましい。
【００４９】
従って、金型に充填されたＵＨＭＷＰＥ粉末の焼結は、前記耐圧容器に水蒸気導入管及びその開閉バルブを設けておき、該粉末間の空気を脱気した後、減圧を止めあるいは減圧を続けながら、水蒸気バルブを開いて加熱水蒸気を導入する方法によって行うことができる。
【００５０】
この焼結時において、ＵＨＭＷＰＥ粉末は融点以上の温度に加熱されるがその溶融粘度が高いのであまり流動せず、その粉末形状を一部乃至大部分維持し、隣接する粉末相互がその接触部位において熱融着しブロック状多孔質体（粉末相互の非接触部が該多孔質成形体の孔となる）が形成される。尚、焼結に際し、所望により加圧することもできるが、その圧力は、通常、約１ＭＰａ以下とするのが好ましい。
【００５１】
前記のようにして焼結を行った後、冷却する。冷却に際してはブロック状多孔質体への亀裂の発生を防止するため、急冷を避けるのが好ましい。冷却の方法としては、例えば室温に放置する等の方法を採用できる。尚、冷却はブロック状多孔質体を金型に入れたまま行ってもよく、あるいは金型から取り出して行ってもよい。ブロック状多孔質体の冷却後、該ブロック状多孔質体を旋盤等を用いて所定厚さに切削する。これにより、多孔質シート１２を得ることができる。
【００５２】
前記方法により得られる多孔質シート１２の孔の孔径及び気孔率は、用いるＵＨＭＷＰＥ粉末の粒径や焼結時における加圧の有無によって決定される。他の条件が同じであれば、用いた粉末の粒径が大きい程孔の孔径が大きく、気孔率の高い多孔質シート１２が得られる。また、焼結時に加圧しない場合は加圧した場合に比べ孔の孔径が大きく、気孔率の高い多孔質シート１２が得られる。更に、焼結時に加圧した場合はその圧力が高い程孔の孔径が小さく、気孔率の低い多孔質シート１２が得られる。
【００５３】
この様な方法によって得られるＵＨＭＷＰＥの多孔質シート１２は、前記したように隣接するＵＨＭＷＰＥ粉末がその形状の一部乃至大部分を維持すると共に粉末相互がその接触部位において熱融着してシート形状を呈し、且つ、粉末相互の非接触部位を孔とするミクロ構造を有している。この多孔質シートのミクロ構造は、例えば、多孔質シート１２を厚さ方向に沿って切断し、その切断面を走査型電子顕微鏡で観察（倍率は適宜設定するが、通常約１００〜１０００倍である）することができる。
【００５４】
次に、粒子層１３の形成方法について説明する。まず、目的に応じたプラスティック粒子を任意の溶媒に分散させる。溶媒としては特に限定されるものではなく、従来公知のものを採用できる。但し、沸点が後述のプラスティック粒子焼結の際の温度以上の溶媒を使用するのが好ましい。かかる観点からは、具体的には、例えばグリセリン、エチレングリコール、ポリエチレングリコール等が例示できる。
【００５５】
プラスティック粒子と溶媒との混合割合は特に限定はされないが、プラスティック粒子１に対して溶媒が約０．５〜１０（体積比）の範囲内であることが好ましく、１〜３の範囲内であることがより好ましい。
【００５６】
また分散液には、界面活性剤等の分散助剤や消泡剤等を添加することができる。これにより、プラスティック粒子の分散性を向上させたり、分散液を後述のフィルム上に塗布する際に気泡が発生するのを防止することができる。
【００５７】
次に、分散液をフィルム上に塗布する。塗布は、粘ちょう物を塗布する場合に用いられる一般的な方法により行なうことができる。塗布層の厚みは、使用目的や分散液に含まれるプラスティック粒子の大きさにより適宜設定すればよい。但し、塗布層の焼結後の厚みが約１０〜５００μｍの範囲内であることが好ましく、約２０〜２００μｍの範囲内であることがより好ましい。厚みが１０μｍより小さいと、プラスティック粒子を面内に配列させることが困難な場合がある。その一方、５００μｍよりも大きいと通気性が低下する場合がある。
【００５８】
前記フィルムとしては、耐熱性、表面平滑性に優れるものが好ましい。耐熱性の観点からフィルムを選択する場合、フィルムはプラスティック粒子の材料に応じて適宜採用すればよい。例えば、ＵＨＭＷＰＥやポリプロピレン粒子である場合、前記フィルムとしてはポリエチレンテレフタレートやポリイミド等が好ましい。これらの材料からなるフィルムは耐熱性を十分に有しており、またそれらの表面は一般的に平滑だからである。また、表面平滑性の観点からフィルムを選択すると、プラスティック粒子のうち支持体との接触部位を平坦化する際、該平坦面の平滑性が良好となる。その結果、被吸着部材を吸引固定する際に、該被吸着部材との密着性が向上する。
【００５９】
前記フィルムの表面には、分散液との親和性を高めるために親水化処理を施してもよい。親水化処理の方法としては、コロナ処理、プラズマ処理、親水性モノマーのグラフト処理等が例示できる。
【００６０】
次に、フィルム上に形成した塗布層上に、多孔質シート１２を積層する。積層の方法としては、単に塗布層上に多孔質シート１２を置くだけで良い。また、必要に応じて対になるロール間を通過させてニップしても良い。ニップをすると、形成する粒子層１３の表層部分（被吸着部材との接触部位）のプラスティック粒子を平坦化できる。その結果、被吸着部材を吸引固定する際に、該被吸着部材との密着性を向上させることができる。
【００６１】
多孔質シート１２はそのまま用いても良いし、分散液に使用する溶媒を含浸させても良い。また、多孔質シート１２の背面側（塗布層と接する側とは反対側の面）に、さらに前記フィルムを設けても良い。多孔質シート１２に溶媒を含浸させたり、或いは多孔質シート１２の背面側にフィルムを設けることにより、成型の際の溶媒の蒸発を抑制することができる。
【００６２】
次に、塗布層上に多孔質シート１２を載置した構成のまま、所定の温度に加熱する。これにより、プラスティック粒子同士の接点を融着（焼結）させる。前記加熱温度としては、例えば多孔質シート１２の材料にＵＨＭＷＰＥを用いる場合、１３０〜２００℃の範囲内であることが好ましく、１４０〜１８０℃の範囲内であることがより好ましい。また、ポリプロピレンを用いる場合、１５０〜２２０℃の範囲内であることが好ましく、１７０〜２００℃の範囲内であることがより好ましい。
【００６３】
焼結後、冷却する。さらに、フィルムを剥離した後、塗布層に含まれる溶媒を高温下で蒸発させる。或いは、他の溶媒で抽出、乾燥することで、目的とする吸着固定用シート１１を製造することができる。溶媒の抽出は、該塗布層に含まれる溶媒の種類に応じて適宜選択すればよい。尚、溶媒抽出の際には、例えば超音波等をかけることにより振動を与え、或いは加湿したりすることで効率よく溶媒の抽出をすることができる。
【実施例】
【００６４】
以下に、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施例に記載されている材料や配合量等は、特に限定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００６５】
（実施例１）
ＵＨＭＷＰＥ粉末（分子量９００万、融点１３５℃、平均粒子径１１０μｍ）を内径５００ｍｍ、高さ１０００ｍｍの金型に充填し、これを金属製耐圧容器に入れ、容器内を４×１０３Ｐａにまで減圧した。
【００６６】
この後、加熱された水蒸気を導入し、１６０℃×６気圧で５時間加熱した後、徐冷して円柱状の焼結多孔質体（ブロック状多孔質体）を作製した。この焼結多孔質体を、旋盤を用いて１．０ｍｍの厚さに切削してシート状にし、ＵＨＭＷＰＥからなる多孔質シートを得た。
【００６７】
次に、粒径の異なるＵＨＭＷＰＥ粉末（平均分子量２００万、融点１３５℃、平均粒子径３０μｍ、粒子形状：球状）をグリセリン、及び界面活性剤と混合し、分散液を調製した。分散液の固形分は、４０体積％とした。続いてこの分散液を、表面にコロナ処理を施したポリイミドフィルム（カプトン１００Ｈ）上にアプリケータを用いて塗布した。塗布層の厚さ（溶媒を含む）は１００μｍとした。
【００６８】
塗布層の形成直後に、該塗布層上に前記多孔質シートを載置した。さらに、多孔質シートの背面側には、ポリイミドフィルムを設けた。この積層物を１５０℃にセットされた乾燥機に投入し、３０分間静置した。その後、積層物を取り出して室温まで自然冷却した。さらに、表裏のポリイミドフィルムをそれぞれ剥がし、エチルアルコールに浸漬して、分散溶媒を抽出した。このとき分散溶媒を効率よく抽出するために超音波による振動を与えた。その後、室温でエチルアルコールを揮発させ、実施例１に係る吸着固定用シートを得た。
【００６９】
（実施例２）
前記実施例１と同様にして行うことにより多孔質シートを作製した。
【００７０】
次に、ポリプロピレン樹脂を粉砕機によって粉砕した後、ふるいを用いて分級（２８０メッシュパス）した。これにより、ポリプロピレン粉末（融点１７０℃、平均粒子径５０μｍ、不定形状）を得た。
【００７１】
続いて、ポリプロピレン粉末をグリセリン、及び界面活性剤と混合し、分散液を調製した。分散液の固形分は、４０体積％とした。
【００７２】
この分散液を、表面にコロナ処理したポリイミドフィルム（カプトン１００Ｈ）上にアプリケータを用いて塗布した。塗布層の厚さ（溶媒を含む）は、１００μｍとした。
【００７３】
塗布層の形成直後に、該塗布層上に前記多孔質シートを載置した。さらに、多孔質シートの背面側には、ポリイミドフィルムを設けた。この積層物を１７０℃にセットされた乾燥機に投入し、３０分間静置した。その後、積層物を取り出して室温まで自然冷却した。さらに、表裏のポリイミドフィルムをそれぞれ剥がし、エチルアルコールに浸漬して、分散溶媒を抽出した。このとき分散溶媒を効率よく抽出するために超音波による振動を与えた。その後、室温でエチルアルコールを揮発させ、実施例２に係る吸着固定用シートを得た。
【００７４】
（比較例１）
ＵＨＭＷＰＥ粉末（分子量２００万、融点１３５℃、平均粒子径３０μｍ、球状）と界面活性剤とイオン交換水とを混合し、分散液を調製した。分散液の固形分は４０体積％とした。この分散液を、表面にコロナ処理したポリイミドフィルム（カプトン１００Ｈ）上にアプリケータを用いて塗布した。塗布層の厚さ（溶媒を含む）は、１００μｍとした。
【００７５】
次に、そのままの状態で１５０℃にセットされた乾燥機に投入し、３０分間静置した。その後、ポリイミドフィルムを取り出して室温にまで自然冷却した。さらに、エチルアルコールに浸漬し分散溶媒を抽出した。その後、室温でエチルアルコールを揮発させ、比較例１に係る吸着固定用シートを得た。
【００７６】
（比較例２）
実施例１で用いたＵＨＭＷＰＥ多孔質シートの上面に厚み０．２５ｍｍのＰＥＴフィルム（東レ製ルミラーＳ１０）を積層し、プレス装置にてプレスした。プレスの条件としては、温度１４０℃、圧力５×１０３Ｐａとし３時間加熱した。その後、プレスした状態で冷却して、表面を平滑化した比較例２に係る吸着固定用シートを作製した。
【００７７】
（各種の測定及び評価）
以上のようにして作製した各吸着固定用シートについて、表面粗さ及び引張り強度をそれぞれ測定した。それらの結果を下記表１に示す。尚、測定方法及び測定条件は以下の通りである。
【００７８】
[表面粗さ]
吸着固定用シートの表面粗さは、触針式表面粗さ計（（株）東京精密、サーフコム５５０Ａ）を用いて測定した。測定条件は、先端径Ｒ２５０μｍ、速度０．３ｍｍ／ｓｅｃ、測定長４ｍｍとした。
【００７９】
[引張り強度]
引張り強度は、引張り試験機（（株）島津製作所製、オートグラフＡＧ−Ｉ）を用いて測定した。測定条件は、試料幅１０ｍｍ、引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎとした。
【００８０】
[厚さ]
各吸着固定用シートの厚さは、１／１０００マイクロメータを用いて測定した。
【００８１】
[通気性]
各吸着固定用シートの通気性は、フラジール試験機を用いて測定した。また、通気性は、各吸着固定用シート全体の厚み方向に対する値である。
【００８２】
[接着力]
接着力は、引張試験機（（株）島津製作所製、オートグラフＡＧ−１）を用いて測定した。測定条件としては、粘着テープ（ｎｏ．３１Ｂ、日東電工製、１９ｍｍ幅）を用いて、２０Ｎローラ１往復で貼り付け、室温放置を５分間、引き剥がし方向を１８０°、引き剥がし速度を３００ｍｍ／分とした。
【００８３】
【表１】
表１から明らかな様に、実施例１及び実施例２に係る吸着固定用シートは、ＵＨＭＷＰＥからなる多孔質シートをベース層として、該多孔質シート上に粒子層を形成した構成であるので、引張強度は良好な値を示した。また、表面粗さ（Ｒａ）についても低い値を示し、表面平滑性に優れていることが確認された。その一方、比較例１に係る吸着固定用シートの場合、表面は平滑であったが、引張強度は低かった。また、比較例１に係る製造方法であると、吸着固定用シートの薄層化は困難であった。比較例２に係る吸着固定用シートの場合、引張強度は良好であったが、表面粗さ（Ｒａ）は大きく、表面平滑性が劣っていることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施の一形態に係る吸着固定用シートの概略を示す断面模式図である。
【符号の説明】
【００８５】
１１ 吸着固定用シート
１２ 多孔質シート
１３ 粒子層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被吸着部材の吸引固定に用い、かつ少なくとも多孔質シートを含み構成される吸着固定用シートであって、
前記多孔質シートの少なくとも一方の面に、プラスティックの粒子を含み構成される粒子層が設けられており、
前記粒子層の表面粗さ（Ｒａ）は、０．５μｍ以下であることを特徴とする吸着固定用シート。
【請求項２】
前記多孔質シートは、超高分子量ポリエチレンを含む焼結体から構成されることを特徴とする請求項１に記載の吸着固定用シート。
【請求項３】
被吸着部材の吸引固定に用い、かつ少なくとも多孔質シートを含み構成される吸着固定用シートの製造方法であって、
プラスティック粒子を溶媒に分散させた分散液を作製する工程と、
前記分散液をフィルム上に塗布して塗布層を形成する工程と、
前記塗布層上に多孔質シートを載置する工程と、
前記塗布層を焼成する工程と、
前記塗布層に含まれる前記溶媒を除去して、前記プラスティック粒子からなる粒子層を形成する工程とを含むことを特徴とする吸着固定用シートの製造方法。
【請求項４】
前記プラスティック粒子として、平均粒子径が１００μｍ以下のものを使用することを特徴とする請求項３に記載の吸着固定用シートの製造方法。
【請求項５】
前記多孔質シートは、
超高分子量ポリエチレン粉末を金型に充填し、所定条件で焼結してブロック状多孔質体を作製する工程と、
前記ブロック状多孔質体を所定厚さのシート状に切削して、多孔質シートを作製する工程とを少なくとも行うことにより作製されることを特徴とする請求項３または４に記載の吸着固定用シートの製造方法。
【請求項１】
被吸着部材の吸引固定に用い、かつ少なくとも多孔質シートを含み構成される吸着固定用シートであって、
前記多孔質シートの少なくとも一方の面に、プラスティックの粒子を含み構成される粒子層が設けられており、
前記粒子層の表面粗さ（Ｒａ）は、０．５μｍ以下であることを特徴とする吸着固定用シート。
【請求項２】
前記多孔質シートは、超高分子量ポリエチレンを含む焼結体から構成されることを特徴とする請求項１に記載の吸着固定用シート。
【請求項３】
被吸着部材の吸引固定に用い、かつ少なくとも多孔質シートを含み構成される吸着固定用シートの製造方法であって、
プラスティック粒子を溶媒に分散させた分散液を作製する工程と、
前記分散液をフィルム上に塗布して塗布層を形成する工程と、
前記塗布層上に多孔質シートを載置する工程と、
前記塗布層を焼成する工程と、
前記塗布層に含まれる前記溶媒を除去して、前記プラスティック粒子からなる粒子層を形成する工程とを含むことを特徴とする吸着固定用シートの製造方法。
【請求項４】
前記プラスティック粒子として、平均粒子径が１００μｍ以下のものを使用することを特徴とする請求項３に記載の吸着固定用シートの製造方法。
【請求項５】
前記多孔質シートは、
超高分子量ポリエチレン粉末を金型に充填し、所定条件で焼結してブロック状多孔質体を作製する工程と、
前記ブロック状多孔質体を所定厚さのシート状に切削して、多孔質シートを作製する工程とを少なくとも行うことにより作製されることを特徴とする請求項３または４に記載の吸着固定用シートの製造方法。
【図１】
【公開番号】特開２００６−２６９８１（Ｐ２００６−２６９８１Ａ）
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２０６３０７（Ｐ２００４−２０６３０７）
【出願日】平成１６年７月１３日（２００４．７．１３）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月１３日（２００４．７．１３）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]