樹脂シート、その製造方法および貫通孔形成装置
【課題】樹脂シートに貫通孔を正確に形成することのできる樹脂シートの製造方法、その製造方法によって得られる樹脂シート、および、その製造方法に用いられる貫通孔形成装置を提供すること。
【解決手段】樹脂シート２を、基材４と、基材４に対向配置される押型５との間に配置して、押型５を基材４に対して相対的に押圧させることにより、樹脂シート２に上下方向を貫通する貫通孔３を形成する樹脂シート２の製造方法であって、押型５は、下方に突出する第１突出部７を備え、第１突出部７の下端部の周縁部には、下方に突出する第２突出部９が形成され、第２突出部９の下端部を、上下方向に沿う断面視において鋭角に形成する。
【解決手段】樹脂シート２を、基材４と、基材４に対向配置される押型５との間に配置して、押型５を基材４に対して相対的に押圧させることにより、樹脂シート２に上下方向を貫通する貫通孔３を形成する樹脂シート２の製造方法であって、押型５は、下方に突出する第１突出部７を備え、第１突出部７の下端部の周縁部には、下方に突出する第２突出部９が形成され、第２突出部９の下端部を、上下方向に沿う断面視において鋭角に形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂シート、その製造方法および貫通孔形成装置、詳しくは、樹脂シートの製造方法、その製造方法によって得られる樹脂シート、および、その製造方法に用いられる貫通孔形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂シートは、医療分野、生化学分野、電気分野などの各種産業分野に用いられ、用途および目的に応じて、厚み方向を貫通する貫通孔が形成されることが知られている。
【０００３】
例えば、断面略櫛状の押し型と、それに対向配置される平板状の対向基材とで、プラスチック薄膜を挟み込み、その後、加熱によりプラスチック薄膜を流動化させて、かかるプラスチック薄膜を加圧した後、押し型および対向基材を互いに離間して、プラスチック薄膜に貫通孔を形成する方法が提案されている（例えば、下記特許文献１参照。）。
【０００４】
特許文献１に記載の方法では、押し型および対向基材による加圧において、押し型の先端部を対向基材に近接させて、プラスチック薄膜を形成する樹脂を追い出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１４２７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかるに、特許文献１では、押し型の先端部の、対向基材に対する加圧において、先端部を対向基材にぎりぎりまで押し当てて、樹脂を追い出すことにより、貫通孔を形成している。
【０００７】
しかし、この方法では、樹脂を完全に追い出すことができず、そうすると、貫通孔の周縁部に樹脂が残存して、かかる部分にバリが形成され、プラスチック薄膜に貫通孔を正確に形成することができないという不具合がある。
【０００８】
本発明の目的は、樹脂シートに貫通孔を正確に形成することのできる樹脂シートの製造方法、その製造方法によって得られる樹脂シート、および、その製造方法に用いられる貫通孔形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の樹脂シートの製造方法は、樹脂シートを、基材と、前記基材に対向配置される押型との間に配置する工程、および、前記押型を前記基材に対して相対的に押圧させることにより、前記樹脂シートに前記押圧方向を貫通する貫通孔を形成する工程を備え、前記押型は、前記押圧方向下流側に突出する第１突出部を備え、前記第１突出部の前記押圧方向下流側端部の周縁部には、前記押圧方向下流側に突出する第２突出部が形成され、前記第２突出部の前記押圧方向下流側端部は、前記押圧方向に沿う断面視において鋭角に形成されていることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明の樹脂シートの製造方法では、前記第２突出部の前記押圧方向下流側端部の、前記押圧方向に沿う断面視における角度が、３０〜７５度であることが好適である。
【００１１】
また、本発明の樹脂シートの製造方法では、前記第２突出部の前記押圧方向長さが、２０〜２００μｍであることが好適である。
【００１２】
また、本発明の樹脂シートの製造方法では、前記第１突出部は、柱状に形成され、前記第１突出部の前記加圧方向下流側には、前記第２突出部によって囲まれ、前記加圧方向上流側に凹む凹部が形成されていることが好適である。
【００１３】
また、本発明の樹脂シートは、上記した樹脂シートの製造方法により得られ、厚み方向を貫通する貫通孔が形成されていることを特徴としている。
【００１４】
また、本発明の貫通孔形成装置は、樹脂シートに厚み方向を貫通する貫通孔を形成するための貫通孔形成装置であって、基材と、前記基材に対向配置され、前記基材に対して相対的に押圧するための押型とを備え、前記押型は、前記押圧方向下流側に突出する第１突出部を備え、前記第１突出部の前記押圧方向下流側端部の周縁部には、前記押圧方向下流側に突出する第２突出部が形成され、前記第２突出部の前記押圧方向下流側端部は、前記押圧方向に沿う断面視における鋭角に形成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の樹脂シートの製造方法および貫通孔形成装置では、第２突出部の押圧方向下流側端部は、押圧方向に沿う断面視における鋭角に形成されているので、押型を基材に対して相対的に押圧すれば、第２突出部の押圧方向下流側端部が、樹脂シートを効率よく排除しながら、樹脂シートの厚み方向を貫通して、基材に接触することができる。
【００１６】
そのため、樹脂シートでは、第２突出部の押圧方向下流側端部によって内側部分と外側部分とが確実に仕切られて、それらが互いに分離される。
【００１７】
その結果、樹脂シートにおける内側部分を除去すれば、本発明の樹脂シートに貫通孔を正確に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の貫通孔形成装置の一実施形態の断面図を示す。
【図２】図２は、図１に示す貫通孔形成装置の押型の底面図を示す。
【図３】図３は、図１に示す貫通孔形成装置の押型の第１突出部および第２突出部の拡大断面図を示す。
【図４】図４は、図１に示す貫通孔形成装置の押型の一部切欠斜視図を示す。
【図５】図５は、図１に示す貫通孔形成装置を用いて樹脂シートに貫通孔を形成する方法を説明する工程図であって、（ａ）は、樹脂シートを基材の上面に形成する工程、（ｂ）は、押型を押し下げる工程、（ｃ）は、押型を引き上げる工程、（ｄ）は、樹脂シートを引き剥がす工程を示す。
【図６】図６は、比較例の貫通孔形成装置を用いて樹脂シートに貫通孔を形成する方法を説明する工程図であって、（ａ）は、樹脂シートを基材の上面に形成する工程、（ｂ）は、押型を押し下げる工程、（ｃ）は、押型を引き上げる工程、（ｄ）は、樹脂シートを引き剥がす工程を示す。
【図７】図７は、本発明の貫通孔形成装置の他の実施形態の押型の第１突出部（略筒状）および第２突出部の拡大断面図を示す。
【図８】図８は、本発明の貫通孔形成装置の他の実施形態の押型の第１突出部（断面略錐台形状）および第２突出部の拡大断面図を示す。
【図９】図９は、本発明の貫通孔形成装置の他の実施形態の押型の第１突出部および第２突出部（断面鋭角三角形状）の拡大断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、本発明の貫通孔形成装置の一実施形態の断面図、図２は、図１に示す貫通孔形成装置の押型の底面図、図３は、図１に示す貫通孔形成装置の押型の第１突出部および第２突出部の拡大断面図、図４は、図１に示す貫通孔形成装置の押型の一部切欠斜視図、図５は、図１に示す貫通孔形成装置を用いて樹脂シートに貫通孔を形成する方法を説明する工程図を示す。
【００２０】
図１において、この貫通孔形成装置１は、樹脂シート２（後述、図５（ａ）参照）に貫通孔３（後述、図５（ｄ）参照）を形成するために用いられる。
【００２１】
貫通孔形成装置１は、樹脂シート（図５（ａ）参照）２に対して加熱および加圧（押圧）を同時に実施することができる押圧装置（つまり、熱プレス装置）である。
【００２２】
貫通孔形成装置１は、基材４と、押型５とを備えている。
【００２３】
基材４は、略矩形平板形状をなし、貫通孔形成装置１の下側に設けられており、具体的には、水平方向に沿って設けられている。
【００２４】
基材４を形成する材料としては、熱プレス時（後述、図５（ｂ）参照）に基材４の過度な変形を防止し、かつ、樹脂シート２に対する離型性を有する材料であって、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステルなどの樹脂材料などが挙げられ、また、例えば、鉄、アルミニウム、ニッケル、ステンレスなどの金属材料、例えば、シリコン、ガラスなどのセラミックス材料などが挙げられる。好ましくは、樹脂材料、さらに好ましくは、ポリエステルが挙げられる。
【００２５】
また、基材４の表面（少なくとも上面）には、必要により、離型処理が施されている。
【００２６】
また、基材４のヤング率は、熱プレス時の温度（具体的には、１００〜１８０℃）において、例えば、０．１ＧＰａ以上、好ましくは、１．０ＧＰａ以上であり、また、例えば、５．０ＧＰａ以下でもある。
【００２７】
基材４の厚みは、例えば、１〜１０００μｍ、好ましくは、５〜５００μｍである。
【００２８】
押型５は、基材４の上側に設けられている。具体的には、押型５は、常には、基材４の上側に間隔を隔てて対向配置されている。
【００２９】
また、押型５は、水平方向に沿う平板部６と、平板部６から下方に突出する第１突出部７とを一体的に備えている。
【００３０】
平板部６は、押型５の上部に形成されており、図２に示すように、平面視略矩形板状をなし、上下方向に投影したときに、押型５の外形形状に対応する形状に形成されている。
【００３１】
第１突出部７は、樹脂シート２の貫通孔３（図５（ｄ）参照）に対応して設けられており、具体的には、図３および図４に示すように、平板部６の下端部から連続して下方に向かって略円柱形状に突出するように形成されている。なお、第１突出部７は、その軸線が上下方向に沿うように、形成されている。
【００３２】
また、図３に示すように、第１突出部７の下端面８の中央部は、水平方向に沿う平坦状に形成されている。
【００３３】
また、図２に示すように、第１突出部７は、底面視において、水平方向に互いに間隔を隔てて複数配置されている。第１突出部７は、縦方向に複数列、横方向に複数列、整列配置されている。
【００３４】
そして、図３および図４に示すように、第１突出部７の下端部の周縁部には、下方に突出する第２突出部９が形成されている。
【００３５】
第２突出部９は、第１突出部７の下端部の周縁部に沿って周方向に連続して形成されており、より具体的には、底面視略円環（リング）形状に形成されている。
【００３６】
第２突出部９の径方向の外端部は、底面視において、第１突出部７（下端部を除く部分）の周端部と同一位置に形成されている。詳しくは、第２突出部９の径方向の外端部は、径方向の外周面１２を形成しており、第２突出部９の径方向の外周面１２は、第１突出部７（下端部を除く部分）の径方向の外周面１４と、上下方向において面一に形成されている。
【００３７】
一方、第２突出部９の径方向の内端部は、厚み方向に投影したときに、第１突出部７の径方向途中に形成されている。つまり、第２突出部９の径方向の内端部は、底面視において、第１突出部７の下端面８の径方向途中位置に形成されている。また、第２突出部９の径方向の内周面（下面）１３は、下方に向かって径方向外側に広がる（下方斜め径方向外側に進む）傾斜面に形成されている。
【００３８】
従って、第２突出部９は、図３に示すように、上下方向に沿う断面視において、径方向の外周面１２および内周面１３によって、下方に向かって尖る三角形状（Ｖ字形状、詳しくは、直角が外側上部に形成される直角三角形状）に形成されている。
【００３９】
そして、上下方向に沿う断面視において、第２突出部９の下端部が、径方向の外周面１２と内周面１３とが成す角として形成され、具体的には、鋭角に形成されている。
【００４０】
他方、第２突出部９の下端部が、直角（あるいは鈍角）であれば、図６が参照されるように、後の比較例で説明するが、第２突出部９の樹脂材料を完全に追い出せず、樹脂シート２に貫通孔３を正確に形成することができない。
【００４１】
そして、第１突出部７の下側には、第２突出部９によって囲まれ、上側に凹む凹部１５が形成されている。
【００４２】
凹部１５は、下方に向かって開放されており、第２突出部９の径方向の内周面１３と、第１突出部７の下端面８とによって区画されている。具体的には、凹部１５は、下方に向かうに従って次第に拡径する略円錐台形状に形成されている。なお、凹部１５の上端面（第１突出部７の下端面８）は、第２突出部９の径方向の内端部に連続するように、形成されている。
【００４３】
押型５を形成する材料としては、第２突出部９の下端部が樹脂シート２（図５（ｂ）参照）を貫通できる強度を有する材料であって、例えば、上記した金属材料、セラミックス材料が挙げられる。好ましくは、金属材料が挙げられる。
【００４４】
なお、押型５の表面（少なくとも下面および側面）には、必要により、離型処理が施されている。
【００４５】
押型５の寸法は、樹脂シート２の厚みおよび貫通孔３の内径によって適宜選択され、平板部６の厚みが、例えば、２０〜２０００μｍ、好ましくは、５０〜１０００μｍである。
【００４６】
また、第１突出部７の長さＬ１、具体的には、平板部６の下端面と第１突出部７の下端面８の中央部との上下方向長さＬ１が、例えば、１００〜１０００μｍ、好ましくは、２００〜５００μｍである。
【００４７】
また、第１突出部７の外径（面方向の最大長さ）Ｌ２は、例えば、５０〜１０００μｍ、好ましくは、１００〜４００μｍである。
【００４８】
また、図１が参照されるように、各第１突出部７間の間隔（縦方向間隔および横方向間隔）Ｌ３は、例えば、５０〜３０００μｍ、好ましくは、１００〜５００μｍである。
【００４９】
また、図３が参照されるように、第２突出部９の深さ（高さ）Ｌ４、具体的には、第１突出部７の下端面８の中央部と第２突出部９の下端部との上下方向長さＬ４が、例えば、２０〜２００μｍ、好ましくは、３０〜１００μｍである。第２突出部９の深さＬ４が上記範囲内にあれば、後述する第２突出部９の下端部の角度αを所望の範囲に設定でき、第２突出部９の剛性を確保しつつ、第２突出部９の下端部による樹脂シート２への貫通を確実に実施することができる。
【００５０】
また、凹部１５の上面の内径（水平方向最大長さ、つまり、第１突出部７の下端面８の中央部の外径）Ｌ５は、第１突出部７の外径Ｌ２に対して、例えば、９０％以下、好ましくは、８５％以下、また、１０％以上でもあって、具体的には、例えば、１０〜５００μｍ、好ましくは、１００〜３００μｍである。
【００５１】
さらに、第２突出部９の下端部の角度αは、例えば、３０〜７５度、好ましくは、４０〜６０度である。
【００５２】
下端部の角度αが上記範囲を超える場合には、樹脂シート２に貫通孔３（図５（ｄ）参照）を正確に形成できない場合がある。一方、下端部の角度αが上記範囲に満たない場合には、第２突出部９が損傷し易くなる場合がある。
【００５３】
上記した押型５は、例えば、上記した形状に対応する金型を用いる鋳造、プレス（具体的には、平行平板プレス機、ラバープレス機などを用いるプレス）などによって、上記した形状で得られる。
【００５４】
なお、図１において図示しないが、この貫通孔形成装置１には、押型５が相対的に基材４に対して熱プレスするための動力源（機械および手動の動力源を含む、以下同様。）および熱源が設けられている。
【００５５】
また、この貫通孔形成装置１では、例えば、基材４を図示しない固定部材によって上下方向において固定しつつ、押型５を図示しない動力源によって下方に押し下げることによって、押型５が相対的に基材４に対して押圧する。
【００５６】
あるいは、押型５を図示しない固定部材によって上下方向において固定しつつ、基材４を図示しない動力源によって上方に押し上げることによって、押型５が相対的に基材４に対して押圧することができる。
【００５７】
さらには、基材４を図示しないが動力源によって上方に押し上げるとともに、押型５を図示しない動力源によって下方に押し下げることによって、押型５が相対的に基材４に対して押圧することもできる。
【００５８】
次に、図１に示す貫通孔形成装置１を用いて樹脂シート２に貫通孔３を形成する方法について、図５を参照して説明する。
【００５９】
この方法では、まず、図１に示す貫通孔形成装置１を準備する。
【００６０】
続いて、図５（ａ）に示すように、樹脂シート２を、基材４と押型５との間に配置する。具体的には、基材４の上面に樹脂シート２を形成する。
【００６１】
樹脂シート２を形成する樹脂材料は、貫通孔形成装置１における熱プレス時（図５（ｂ）参照）に流動性を有する樹脂材料であれば特に限定されず、例えば、例えば、エポキシ樹脂、熱硬化性ポリイミド、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、熱硬化性シリコーン樹脂、熱硬化性ウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂、例えば、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体など）、アクリル樹脂（例えば、ポリメタクリル酸メチルなど）、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレートなどの熱可塑性樹脂などが挙げられる。好ましくは、熱硬化性樹脂が挙げられる。
【００６２】
樹脂シート２を熱硬化性樹脂から形成するには、例えば、熱硬化性樹脂と公知の溶媒とを配合して、熱硬化性樹脂のワニスを調製し、それを基材４の上面に塗布し、その後、加熱により溶媒を留去する。なお、熱硬化性樹脂が常温で液状である場合には、溶媒を配合することなく、液状の熱硬化性樹脂を基材４の上面に塗布して、加熱する。
【００６３】
熱硬化性樹脂は、加熱により、半硬化状態（Ｂステージ状態）となる。加熱温度は、例えば、１００〜１８０℃である。
【００６４】
一方、樹脂シート２を熱可塑性樹脂から形成するには、例えば、熱可塑性樹脂から形成された樹脂シート２を基材４の上面に載置する。
【００６５】
樹脂シート２の厚みは、目的および用途に応じて適宜選択され、例えば、１μｍ〜１０ｍｍ、好ましくは、１０μｍ〜２ｍｍである。
【００６６】
次いで、図５（ｂ）〜図５（ｄ）に示すように、樹脂シート２に上下方向を貫通する貫通孔３を形成する。
【００６７】
樹脂シート２に上下方向を貫通する貫通孔３を形成するには、まず、図５（ｂ）に示すように、押型５を基材４に対して相対的に押圧する。
【００６８】
具体的には、基材４を固定部材（図示せず）によって固定しつつ、図５（ａ）の矢印で示すように、押型５を動力源（図示せず）によって下方に押し下げ、押型５によって基材４を押圧する（プレス、具体的には、型締めする）。
【００６９】
押圧力（プレス圧）は、例えば、０．３〜２．０ＭＰａ、好ましくは、０．５〜１．５ＭＰａである。
【００７０】
また、押圧時間（型締め時間）は、例えば、１〜６０分間、好ましくは、５〜３０分間である。
【００７１】
なお、必要により、押圧とともに加熱することもできる。加熱温度は、例えば、１００〜１８０℃である。
【００７２】
これによって、押型５の第２突出部９の下端部は、樹脂シート２の上面から樹脂シート２内に進入し、続いて、樹脂シート２を形成する樹脂材料を第２突出部９の下端部の径方向内側と径方向外側とに押し分けながら、樹脂シート２の下部に進み、その後、樹脂シート２の下面に到達する。
【００７３】
なお、押型５の第２突出部９の下端部は、基材４内にわずかにめり込んで（進入して）いてもよい。
【００７４】
これによって、第２突出部９の下端部が、基材４の上面と接触する。
【００７５】
一方、第２突出部９の下端部によって径方向内側に押し分けられた樹脂材料は、凹部１５内に移動する。他方、第２突出部９の下端部によって径方向外側に押し分けられた樹脂材料は、各第１突出部７間の空間（連通空間）に移動する。
【００７６】
また、上記した押圧を、好ましくは、熱プレスとして実施する。
【００７７】
熱プレスによって、樹脂材料が熱硬化性樹脂からなる場合には、完全硬化（Ｃステージ状態）となる。
【００７８】
一方、樹脂材料が熱可塑性樹脂からなる場合には、樹脂材料が可塑化して、流動性を示し、これによって、第２突出部９の下端部と基材４の上面とがより確実に接触する。
【００７９】
次いで、この方法では、図５（ｃ）に示すように、押型５を樹脂シート２および基材４から離間させる。具体的には、押型５を上方に引き上げる。
【００８０】
これによって、樹脂シート２には、凹部１５に対応する残存部分２０が形成される。
【００８１】
残存部分２０は、凹部１５と同一形状に形成されており、凹部１５の周囲にあるシート本体２１と独立して形成されている。
【００８２】
その後、図５（ｄ）に示すように、樹脂シート２を基材４から引き上げる。
【００８３】
つまり、シート本体２１からなる樹脂シート２が引き上げられると、残存部分２０とシート本体２１とが独立していることから、残存部分２０は、引き上げられず、基材４に付着したまま、残存する。
【００８４】
これによって、引き上げられた樹脂シート２には、その厚み方向、すなわち、上下方向貫通する貫通孔３が形成される。
【００８５】
貫通孔３は、第２突出部９の径方向の外周面１２（図３参照）と、第１突出部７の径方向の外周面１４とに対応する形状に形成されており、具体的には、上下方向に沿う軸線を有する略円柱形状の開口部として形成されている。
【００８６】
そして、上記の方法および貫通孔形成装置１では、第２突出部７の下端部は、上下方向に沿う断面視における鋭角に形成されているので、押型５を基材４に対して押し下げて押圧すれば、第２突出部７の下端部が、樹脂シート２を効率よく排除しながら、樹脂シート２の厚み方向を貫通して、基材４に接触することができる。
【００８７】
そのため、樹脂シート２では、第２突出部７の下端部によって残存部分２０とシート本体２１とが確実に仕切られて、それらが互いに分離される。
【００８８】
そうすると、シート本体２１を含む樹脂シート２を引き上げれば、樹脂シート２に貫通孔３を正確に形成することができる。
【００８９】
これに対して、図６（ａ）に示すように、第１突出部７の下端部に形成せず、第１突出部７の下端面８の全面を平坦状に形成すると、図６（ｂ）に示すように、押型５を押し下げても、図６（ｂ）には図示されないが、樹脂材料を完全に追い出すことができない。
【００９０】
そうすると、図６（ｃ）に示すように、押型５を引き上げれば、貫通孔３の形成が予定される部分の下部の周縁部に樹脂材料の残渣１９を生じ、続いて、図６（ｄ）に示すように、樹脂シート２を引き上げれば、貫通孔３の下部の周端部には、残渣１９に起因するバリ２２が形成されてしまう。
【００９１】
一方、図５の工程によって得られる樹脂シート２では、バリ２２の発生が防止されている。
【００９２】
図５の工程によって得られる樹脂シート２（図５（ｄ）参照）は、各種産業分野に用いられ、好ましくは、医療分野、生化学分野、電気分野などに用いられ、具体的には、特開２０１０−６８７２８号公報に記載のマスク材などとして用いられる。
【００９３】
詳しくは、医療分野（具体的には、再生医療分野）では、樹脂シート２は、貫通孔３内で、細胞を培養させて、自己集合させ、貫通孔３に対応するサイズの集合体を製造するための細胞培養マスク材として用いられる。
【００９４】
生化学分野では、樹脂シート２は、貫通孔３内で、微細な粒子または分子を集合させて、必要により所定の濃度分布を有し、貫通孔３に対応するサイズの集合体を製造するためのマスク材として用いられる。
【００９５】
さらに、電気分野では、樹脂シート２は、貫通孔３内で、金属粒子を所望密度で、基板上に、貫通孔３に対応するパターンで堆積させる、配線回路基板を製造するためのマスク材として用いられる。
【００９６】
なお、上記した図５の実施形態では、図５（ａ）の矢印で示すように、基材４を固定しつつ、押型５を下方に押し下げることによって、押型５による基材４に対する相対的な押圧を実施しているが、例えば、図５（ａ）の仮想線矢印で示すように、押型５を固定しつつ、基材４を上方に押し上げたり、あるいは、基材４を上方に押し上げるとともに、押型５を下方に押し下げることもできる。
【００９７】
また、図５（ａ）の実施形態では、樹脂シート２を熱硬化性樹脂から形成する場合に、ワニスを基材４の上面に塗布した後、加熱して半硬化状態の樹脂シート２を形成しているが、例えば、図示しないが、離型シートに半硬化状態の樹脂シート２を予め形成しておき、それを基材４の上面あるいは押型５の下面に転写することもできる。
【００９８】
図７は、本発明の貫通孔形成装置の他の実施形態の押型の第１突出部（略筒状）および第２突出部の拡大断面図、図８は、本発明の貫通孔形成装置の他の実施形態の押型の第１突出部（断面略錐台形状）および第２突出部の拡大断面図、図９は、本発明の貫通孔形成装置の他の実施形態の押型の第１突出部および第２突出部（断面鋭角三角形状）の拡大断面図を示す。
【００９９】
なお、上記した各部に対応する部材については、以降の各図面において同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１００】
図３の実施形態では、第１突出部７を中実の略柱状に形成しているが、例えば、図７に示すように、略筒状に形成することもできる。
【０１０１】
図７において、第１突出部７は、略円筒形状に形成されている。
【０１０２】
第２突出部９の径方向の内端部は、底面視において、第１突出部７の径方向の内周面１６と同一位置に形成されている。
【０１０３】
これによって、凹部１５は、第２突出部９の径方向の内周面１３と、第１突出部７の径方向の内周面１６とによって仕切られる、断面略逆Ｔ字（あるいは逆Ｙ字）形状の開口部として形成されている。
【０１０４】
そして、図７で示す第１突出部７を備える押型５を備える貫通孔形成装置１によっても、図３で示す第１突出部７を備える押型５を備える貫通孔形成装置１と同様の作用効果を奏することができる。
【０１０５】
一方、図３で示すように、第１突出部７を略柱状に形成すれば、第１突出部７の剛性を向上させることができる。そのため、図５（ｂ）で示す押型５による押圧を安定して実施することができ、貫通孔３をより一層正確に形成することができる。さらに、第１突出部７の損傷を防止して、装置寿命を延ばすことができる。
【０１０６】
また、図２および図３の実施形態では、第１突出部７を略円柱状に形成しているが、その形状は、適宜選択され、例えば、図示しないが、略角柱状に形成することができる。
【０１０７】
さらに、第１突出部７を、例えば、図８に示すように、略錐台形状に形成することもできる。
【０１０８】
図８において、第１突出部７は、下方に向かって平断面積が次第に小さくなる略錐台形状に形成されている。略錐台形状は、略円錐台形状、略角錐台形状などを含んでいる。
【０１０９】
図８で示す第１突出部７を備える押型５を備える貫通孔形成装置１によっても、図３で示す第１突出部７を備える押型５を備える貫通孔形成装置１と同様の作用効果を奏することができる。
【０１１０】
一方、図２および図３に示すように、第１突出部７を略円柱形状に形成すれば、樹脂シート２に垂直な形状の穿孔を実施できる利点がある。
【０１１１】
また、図３の実施形態では、第２突出部９を、上下方向に沿う断面視において、直角三角形状に形成しているが、例えば、図９に示すように、鋭角三角形状に形成することもできる。
【０１１２】
図９において、第２突出部９では、径方向の外周面１２が、第１突出部７の径方向の外周面１４と交差するように形成されている。上下方向に沿う断面視において、第２突出部９の径方向の外周面１２と、第１突出部７の径方向の外周面１４との成す角度βは、例えば、５〜３０度である。
【０１１３】
図９で示す第２突出部９を備える押型５を備える貫通孔形成装置１によっても、図３で示す第２突出部９を備える押型５を備える貫通孔形成装置１と同様の作用効果を奏することができる。
【実施例】
【０１１４】
以下に、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は、何らそれらに限定されない。
【０１１５】
実施例１
（貫通孔形成装置の準備）
まず、ポリエチレンテレフタレートからなる基材と、ニッケルからなる押型とを備える貫通孔形成装置を準備した（図１〜図３参照）。
【０１１６】
基材は、矩形平板形状をなし、１６０℃におけるヤング率が３ＧＰａであり、その表面に、離型処理を施した。基材の寸法は、１０ｍｍ×１０ｍｍで、厚み５０μｍであった。
【０１１７】
押型は、矩形平板形状の平板部と、円柱形状の第１突出部とを一体的に備えており、それらの表面に、離型処理を施した。
【０１１８】
平板部の厚みは、２００μｍであった。
【０１１９】
第１突出部は、縦方向に２０列、横方向に２０列、互いに間隔を隔てて整列配置した（図２参照）。各第１突出部の長さ（Ｌ１）は２００μｍ（図３参照）、外径（Ｌ２）は３００μｍ（図３参照）、各第１突出部７間の間隔（Ｌ３）は２００μｍであった（図１参照）。
【０１２０】
また、第１突出部の下端部の周縁部に、上下方向に沿う断面視において、下方に向かって尖る三角形状の第２突出部を形成した（図３参照）。
【０１２１】
第２突出部の深さ（Ｌ４）は１００μｍであった。
【０１２２】
また、第２突出部の下端部（下側頂点）における、径方向の外周面と内周面との成す角の角度（α）は４５度であった。
【０１２３】
また、第１突出部の下側に、第２突出部によって囲まれ、上側に向かって円錐台形状に凹む凹部を形成した。凹部の上面の内径（Ｌ５）は１００μｍであった。
【０１２４】
押型は、金型を用いる鋳造により上記形状に形成した。
【０１２５】
これにより、貫通孔形成装置を準備した。
【０１２６】
（貫通孔の形成）
熱硬化性シリコーン樹脂のワニスを基材の上面に塗布し、その後、１００℃で加熱することにより、半硬化状態（Ｂステージ状態）の厚み２００μｍの樹脂シートを形成した（図５（ａ）参照）。
【０１２７】
次いで、基材を上下方向で固定しつつ、押型を下方に押し下げて、押型を基材に対して熱プレスした（図５（ｂ）参照）。熱プレス条件は、プレス圧が１．０ＭＰａ、温度が１８０℃、プレス時間（型締め時間）が１５分間であった。
【０１２８】
この熱プレスによって、熱硬化性シリコーン樹脂を完全硬化させた。
【０１２９】
その後、押型を引き上げ（図５（ｃ）参照）、続いて、樹脂シートを基材から引き上げた（図５（ｄ）参照）。
【０１３０】
これによって、樹脂シートに厚み方向を貫通する貫通孔を形成した。
【０１３１】
貫通孔は、縦方向に２０列、横方向に２０列、互いに間隔を隔てて整列配置し、内径は３００μｍ、各貫通孔間の間隔は２００μｍであった。
【０１３２】
比較例１
貫通孔形成装置の準備において、押型の第１突出部の下端部に、第２突出部（図３参照）を設けなかった（図６（ａ）参照）以外は、実施例１と同様に処理して、樹脂シートに貫通孔を形成した（図６参照）。
【０１３３】
すなわち、第１突出部７の下端面８の全面を、平坦状に形成した（図６（ａ）参照）。つまり、第１突出部７を断面矩形状に形成した。詳しくは、第１突出部７の下端部の周縁部を、上下方向に沿う断面視で、直角に形成した。
【０１３４】
しかし、図６（ｂ）が参照されるように、押型５による熱プレス後に、貫通孔３の形成が予定される部分の下部に熱硬化性シリコーン樹脂の残渣１９を生じ、続いて、図６（ｄ）に示すように、樹脂シート２を引き上げると、樹脂シー２の貫通孔３の下部の周端部には、残渣１９に起因するバリ２２が形成された。
【符号の説明】
【０１３５】
１ 貫通孔形成装置
２ 樹脂シート
３ 貫通孔
４ 基材
５ 押型
７ 第１突出部
９ 第２突出部
１５凹部
α 角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂シート、その製造方法および貫通孔形成装置、詳しくは、樹脂シートの製造方法、その製造方法によって得られる樹脂シート、および、その製造方法に用いられる貫通孔形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂シートは、医療分野、生化学分野、電気分野などの各種産業分野に用いられ、用途および目的に応じて、厚み方向を貫通する貫通孔が形成されることが知られている。
【０００３】
例えば、断面略櫛状の押し型と、それに対向配置される平板状の対向基材とで、プラスチック薄膜を挟み込み、その後、加熱によりプラスチック薄膜を流動化させて、かかるプラスチック薄膜を加圧した後、押し型および対向基材を互いに離間して、プラスチック薄膜に貫通孔を形成する方法が提案されている（例えば、下記特許文献１参照。）。
【０００４】
特許文献１に記載の方法では、押し型および対向基材による加圧において、押し型の先端部を対向基材に近接させて、プラスチック薄膜を形成する樹脂を追い出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１４２７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかるに、特許文献１では、押し型の先端部の、対向基材に対する加圧において、先端部を対向基材にぎりぎりまで押し当てて、樹脂を追い出すことにより、貫通孔を形成している。
【０００７】
しかし、この方法では、樹脂を完全に追い出すことができず、そうすると、貫通孔の周縁部に樹脂が残存して、かかる部分にバリが形成され、プラスチック薄膜に貫通孔を正確に形成することができないという不具合がある。
【０００８】
本発明の目的は、樹脂シートに貫通孔を正確に形成することのできる樹脂シートの製造方法、その製造方法によって得られる樹脂シート、および、その製造方法に用いられる貫通孔形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の樹脂シートの製造方法は、樹脂シートを、基材と、前記基材に対向配置される押型との間に配置する工程、および、前記押型を前記基材に対して相対的に押圧させることにより、前記樹脂シートに前記押圧方向を貫通する貫通孔を形成する工程を備え、前記押型は、前記押圧方向下流側に突出する第１突出部を備え、前記第１突出部の前記押圧方向下流側端部の周縁部には、前記押圧方向下流側に突出する第２突出部が形成され、前記第２突出部の前記押圧方向下流側端部は、前記押圧方向に沿う断面視において鋭角に形成されていることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明の樹脂シートの製造方法では、前記第２突出部の前記押圧方向下流側端部の、前記押圧方向に沿う断面視における角度が、３０〜７５度であることが好適である。
【００１１】
また、本発明の樹脂シートの製造方法では、前記第２突出部の前記押圧方向長さが、２０〜２００μｍであることが好適である。
【００１２】
また、本発明の樹脂シートの製造方法では、前記第１突出部は、柱状に形成され、前記第１突出部の前記加圧方向下流側には、前記第２突出部によって囲まれ、前記加圧方向上流側に凹む凹部が形成されていることが好適である。
【００１３】
また、本発明の樹脂シートは、上記した樹脂シートの製造方法により得られ、厚み方向を貫通する貫通孔が形成されていることを特徴としている。
【００１４】
また、本発明の貫通孔形成装置は、樹脂シートに厚み方向を貫通する貫通孔を形成するための貫通孔形成装置であって、基材と、前記基材に対向配置され、前記基材に対して相対的に押圧するための押型とを備え、前記押型は、前記押圧方向下流側に突出する第１突出部を備え、前記第１突出部の前記押圧方向下流側端部の周縁部には、前記押圧方向下流側に突出する第２突出部が形成され、前記第２突出部の前記押圧方向下流側端部は、前記押圧方向に沿う断面視における鋭角に形成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の樹脂シートの製造方法および貫通孔形成装置では、第２突出部の押圧方向下流側端部は、押圧方向に沿う断面視における鋭角に形成されているので、押型を基材に対して相対的に押圧すれば、第２突出部の押圧方向下流側端部が、樹脂シートを効率よく排除しながら、樹脂シートの厚み方向を貫通して、基材に接触することができる。
【００１６】
そのため、樹脂シートでは、第２突出部の押圧方向下流側端部によって内側部分と外側部分とが確実に仕切られて、それらが互いに分離される。
【００１７】
その結果、樹脂シートにおける内側部分を除去すれば、本発明の樹脂シートに貫通孔を正確に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の貫通孔形成装置の一実施形態の断面図を示す。
【図２】図２は、図１に示す貫通孔形成装置の押型の底面図を示す。
【図３】図３は、図１に示す貫通孔形成装置の押型の第１突出部および第２突出部の拡大断面図を示す。
【図４】図４は、図１に示す貫通孔形成装置の押型の一部切欠斜視図を示す。
【図５】図５は、図１に示す貫通孔形成装置を用いて樹脂シートに貫通孔を形成する方法を説明する工程図であって、（ａ）は、樹脂シートを基材の上面に形成する工程、（ｂ）は、押型を押し下げる工程、（ｃ）は、押型を引き上げる工程、（ｄ）は、樹脂シートを引き剥がす工程を示す。
【図６】図６は、比較例の貫通孔形成装置を用いて樹脂シートに貫通孔を形成する方法を説明する工程図であって、（ａ）は、樹脂シートを基材の上面に形成する工程、（ｂ）は、押型を押し下げる工程、（ｃ）は、押型を引き上げる工程、（ｄ）は、樹脂シートを引き剥がす工程を示す。
【図７】図７は、本発明の貫通孔形成装置の他の実施形態の押型の第１突出部（略筒状）および第２突出部の拡大断面図を示す。
【図８】図８は、本発明の貫通孔形成装置の他の実施形態の押型の第１突出部（断面略錐台形状）および第２突出部の拡大断面図を示す。
【図９】図９は、本発明の貫通孔形成装置の他の実施形態の押型の第１突出部および第２突出部（断面鋭角三角形状）の拡大断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、本発明の貫通孔形成装置の一実施形態の断面図、図２は、図１に示す貫通孔形成装置の押型の底面図、図３は、図１に示す貫通孔形成装置の押型の第１突出部および第２突出部の拡大断面図、図４は、図１に示す貫通孔形成装置の押型の一部切欠斜視図、図５は、図１に示す貫通孔形成装置を用いて樹脂シートに貫通孔を形成する方法を説明する工程図を示す。
【００２０】
図１において、この貫通孔形成装置１は、樹脂シート２（後述、図５（ａ）参照）に貫通孔３（後述、図５（ｄ）参照）を形成するために用いられる。
【００２１】
貫通孔形成装置１は、樹脂シート（図５（ａ）参照）２に対して加熱および加圧（押圧）を同時に実施することができる押圧装置（つまり、熱プレス装置）である。
【００２２】
貫通孔形成装置１は、基材４と、押型５とを備えている。
【００２３】
基材４は、略矩形平板形状をなし、貫通孔形成装置１の下側に設けられており、具体的には、水平方向に沿って設けられている。
【００２４】
基材４を形成する材料としては、熱プレス時（後述、図５（ｂ）参照）に基材４の過度な変形を防止し、かつ、樹脂シート２に対する離型性を有する材料であって、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステルなどの樹脂材料などが挙げられ、また、例えば、鉄、アルミニウム、ニッケル、ステンレスなどの金属材料、例えば、シリコン、ガラスなどのセラミックス材料などが挙げられる。好ましくは、樹脂材料、さらに好ましくは、ポリエステルが挙げられる。
【００２５】
また、基材４の表面（少なくとも上面）には、必要により、離型処理が施されている。
【００２６】
また、基材４のヤング率は、熱プレス時の温度（具体的には、１００〜１８０℃）において、例えば、０．１ＧＰａ以上、好ましくは、１．０ＧＰａ以上であり、また、例えば、５．０ＧＰａ以下でもある。
【００２７】
基材４の厚みは、例えば、１〜１０００μｍ、好ましくは、５〜５００μｍである。
【００２８】
押型５は、基材４の上側に設けられている。具体的には、押型５は、常には、基材４の上側に間隔を隔てて対向配置されている。
【００２９】
また、押型５は、水平方向に沿う平板部６と、平板部６から下方に突出する第１突出部７とを一体的に備えている。
【００３０】
平板部６は、押型５の上部に形成されており、図２に示すように、平面視略矩形板状をなし、上下方向に投影したときに、押型５の外形形状に対応する形状に形成されている。
【００３１】
第１突出部７は、樹脂シート２の貫通孔３（図５（ｄ）参照）に対応して設けられており、具体的には、図３および図４に示すように、平板部６の下端部から連続して下方に向かって略円柱形状に突出するように形成されている。なお、第１突出部７は、その軸線が上下方向に沿うように、形成されている。
【００３２】
また、図３に示すように、第１突出部７の下端面８の中央部は、水平方向に沿う平坦状に形成されている。
【００３３】
また、図２に示すように、第１突出部７は、底面視において、水平方向に互いに間隔を隔てて複数配置されている。第１突出部７は、縦方向に複数列、横方向に複数列、整列配置されている。
【００３４】
そして、図３および図４に示すように、第１突出部７の下端部の周縁部には、下方に突出する第２突出部９が形成されている。
【００３５】
第２突出部９は、第１突出部７の下端部の周縁部に沿って周方向に連続して形成されており、より具体的には、底面視略円環（リング）形状に形成されている。
【００３６】
第２突出部９の径方向の外端部は、底面視において、第１突出部７（下端部を除く部分）の周端部と同一位置に形成されている。詳しくは、第２突出部９の径方向の外端部は、径方向の外周面１２を形成しており、第２突出部９の径方向の外周面１２は、第１突出部７（下端部を除く部分）の径方向の外周面１４と、上下方向において面一に形成されている。
【００３７】
一方、第２突出部９の径方向の内端部は、厚み方向に投影したときに、第１突出部７の径方向途中に形成されている。つまり、第２突出部９の径方向の内端部は、底面視において、第１突出部７の下端面８の径方向途中位置に形成されている。また、第２突出部９の径方向の内周面（下面）１３は、下方に向かって径方向外側に広がる（下方斜め径方向外側に進む）傾斜面に形成されている。
【００３８】
従って、第２突出部９は、図３に示すように、上下方向に沿う断面視において、径方向の外周面１２および内周面１３によって、下方に向かって尖る三角形状（Ｖ字形状、詳しくは、直角が外側上部に形成される直角三角形状）に形成されている。
【００３９】
そして、上下方向に沿う断面視において、第２突出部９の下端部が、径方向の外周面１２と内周面１３とが成す角として形成され、具体的には、鋭角に形成されている。
【００４０】
他方、第２突出部９の下端部が、直角（あるいは鈍角）であれば、図６が参照されるように、後の比較例で説明するが、第２突出部９の樹脂材料を完全に追い出せず、樹脂シート２に貫通孔３を正確に形成することができない。
【００４１】
そして、第１突出部７の下側には、第２突出部９によって囲まれ、上側に凹む凹部１５が形成されている。
【００４２】
凹部１５は、下方に向かって開放されており、第２突出部９の径方向の内周面１３と、第１突出部７の下端面８とによって区画されている。具体的には、凹部１５は、下方に向かうに従って次第に拡径する略円錐台形状に形成されている。なお、凹部１５の上端面（第１突出部７の下端面８）は、第２突出部９の径方向の内端部に連続するように、形成されている。
【００４３】
押型５を形成する材料としては、第２突出部９の下端部が樹脂シート２（図５（ｂ）参照）を貫通できる強度を有する材料であって、例えば、上記した金属材料、セラミックス材料が挙げられる。好ましくは、金属材料が挙げられる。
【００４４】
なお、押型５の表面（少なくとも下面および側面）には、必要により、離型処理が施されている。
【００４５】
押型５の寸法は、樹脂シート２の厚みおよび貫通孔３の内径によって適宜選択され、平板部６の厚みが、例えば、２０〜２０００μｍ、好ましくは、５０〜１０００μｍである。
【００４６】
また、第１突出部７の長さＬ１、具体的には、平板部６の下端面と第１突出部７の下端面８の中央部との上下方向長さＬ１が、例えば、１００〜１０００μｍ、好ましくは、２００〜５００μｍである。
【００４７】
また、第１突出部７の外径（面方向の最大長さ）Ｌ２は、例えば、５０〜１０００μｍ、好ましくは、１００〜４００μｍである。
【００４８】
また、図１が参照されるように、各第１突出部７間の間隔（縦方向間隔および横方向間隔）Ｌ３は、例えば、５０〜３０００μｍ、好ましくは、１００〜５００μｍである。
【００４９】
また、図３が参照されるように、第２突出部９の深さ（高さ）Ｌ４、具体的には、第１突出部７の下端面８の中央部と第２突出部９の下端部との上下方向長さＬ４が、例えば、２０〜２００μｍ、好ましくは、３０〜１００μｍである。第２突出部９の深さＬ４が上記範囲内にあれば、後述する第２突出部９の下端部の角度αを所望の範囲に設定でき、第２突出部９の剛性を確保しつつ、第２突出部９の下端部による樹脂シート２への貫通を確実に実施することができる。
【００５０】
また、凹部１５の上面の内径（水平方向最大長さ、つまり、第１突出部７の下端面８の中央部の外径）Ｌ５は、第１突出部７の外径Ｌ２に対して、例えば、９０％以下、好ましくは、８５％以下、また、１０％以上でもあって、具体的には、例えば、１０〜５００μｍ、好ましくは、１００〜３００μｍである。
【００５１】
さらに、第２突出部９の下端部の角度αは、例えば、３０〜７５度、好ましくは、４０〜６０度である。
【００５２】
下端部の角度αが上記範囲を超える場合には、樹脂シート２に貫通孔３（図５（ｄ）参照）を正確に形成できない場合がある。一方、下端部の角度αが上記範囲に満たない場合には、第２突出部９が損傷し易くなる場合がある。
【００５３】
上記した押型５は、例えば、上記した形状に対応する金型を用いる鋳造、プレス（具体的には、平行平板プレス機、ラバープレス機などを用いるプレス）などによって、上記した形状で得られる。
【００５４】
なお、図１において図示しないが、この貫通孔形成装置１には、押型５が相対的に基材４に対して熱プレスするための動力源（機械および手動の動力源を含む、以下同様。）および熱源が設けられている。
【００５５】
また、この貫通孔形成装置１では、例えば、基材４を図示しない固定部材によって上下方向において固定しつつ、押型５を図示しない動力源によって下方に押し下げることによって、押型５が相対的に基材４に対して押圧する。
【００５６】
あるいは、押型５を図示しない固定部材によって上下方向において固定しつつ、基材４を図示しない動力源によって上方に押し上げることによって、押型５が相対的に基材４に対して押圧することができる。
【００５７】
さらには、基材４を図示しないが動力源によって上方に押し上げるとともに、押型５を図示しない動力源によって下方に押し下げることによって、押型５が相対的に基材４に対して押圧することもできる。
【００５８】
次に、図１に示す貫通孔形成装置１を用いて樹脂シート２に貫通孔３を形成する方法について、図５を参照して説明する。
【００５９】
この方法では、まず、図１に示す貫通孔形成装置１を準備する。
【００６０】
続いて、図５（ａ）に示すように、樹脂シート２を、基材４と押型５との間に配置する。具体的には、基材４の上面に樹脂シート２を形成する。
【００６１】
樹脂シート２を形成する樹脂材料は、貫通孔形成装置１における熱プレス時（図５（ｂ）参照）に流動性を有する樹脂材料であれば特に限定されず、例えば、例えば、エポキシ樹脂、熱硬化性ポリイミド、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、熱硬化性シリコーン樹脂、熱硬化性ウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂、例えば、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体など）、アクリル樹脂（例えば、ポリメタクリル酸メチルなど）、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレートなどの熱可塑性樹脂などが挙げられる。好ましくは、熱硬化性樹脂が挙げられる。
【００６２】
樹脂シート２を熱硬化性樹脂から形成するには、例えば、熱硬化性樹脂と公知の溶媒とを配合して、熱硬化性樹脂のワニスを調製し、それを基材４の上面に塗布し、その後、加熱により溶媒を留去する。なお、熱硬化性樹脂が常温で液状である場合には、溶媒を配合することなく、液状の熱硬化性樹脂を基材４の上面に塗布して、加熱する。
【００６３】
熱硬化性樹脂は、加熱により、半硬化状態（Ｂステージ状態）となる。加熱温度は、例えば、１００〜１８０℃である。
【００６４】
一方、樹脂シート２を熱可塑性樹脂から形成するには、例えば、熱可塑性樹脂から形成された樹脂シート２を基材４の上面に載置する。
【００６５】
樹脂シート２の厚みは、目的および用途に応じて適宜選択され、例えば、１μｍ〜１０ｍｍ、好ましくは、１０μｍ〜２ｍｍである。
【００６６】
次いで、図５（ｂ）〜図５（ｄ）に示すように、樹脂シート２に上下方向を貫通する貫通孔３を形成する。
【００６７】
樹脂シート２に上下方向を貫通する貫通孔３を形成するには、まず、図５（ｂ）に示すように、押型５を基材４に対して相対的に押圧する。
【００６８】
具体的には、基材４を固定部材（図示せず）によって固定しつつ、図５（ａ）の矢印で示すように、押型５を動力源（図示せず）によって下方に押し下げ、押型５によって基材４を押圧する（プレス、具体的には、型締めする）。
【００６９】
押圧力（プレス圧）は、例えば、０．３〜２．０ＭＰａ、好ましくは、０．５〜１．５ＭＰａである。
【００７０】
また、押圧時間（型締め時間）は、例えば、１〜６０分間、好ましくは、５〜３０分間である。
【００７１】
なお、必要により、押圧とともに加熱することもできる。加熱温度は、例えば、１００〜１８０℃である。
【００７２】
これによって、押型５の第２突出部９の下端部は、樹脂シート２の上面から樹脂シート２内に進入し、続いて、樹脂シート２を形成する樹脂材料を第２突出部９の下端部の径方向内側と径方向外側とに押し分けながら、樹脂シート２の下部に進み、その後、樹脂シート２の下面に到達する。
【００７３】
なお、押型５の第２突出部９の下端部は、基材４内にわずかにめり込んで（進入して）いてもよい。
【００７４】
これによって、第２突出部９の下端部が、基材４の上面と接触する。
【００７５】
一方、第２突出部９の下端部によって径方向内側に押し分けられた樹脂材料は、凹部１５内に移動する。他方、第２突出部９の下端部によって径方向外側に押し分けられた樹脂材料は、各第１突出部７間の空間（連通空間）に移動する。
【００７６】
また、上記した押圧を、好ましくは、熱プレスとして実施する。
【００７７】
熱プレスによって、樹脂材料が熱硬化性樹脂からなる場合には、完全硬化（Ｃステージ状態）となる。
【００７８】
一方、樹脂材料が熱可塑性樹脂からなる場合には、樹脂材料が可塑化して、流動性を示し、これによって、第２突出部９の下端部と基材４の上面とがより確実に接触する。
【００７９】
次いで、この方法では、図５（ｃ）に示すように、押型５を樹脂シート２および基材４から離間させる。具体的には、押型５を上方に引き上げる。
【００８０】
これによって、樹脂シート２には、凹部１５に対応する残存部分２０が形成される。
【００８１】
残存部分２０は、凹部１５と同一形状に形成されており、凹部１５の周囲にあるシート本体２１と独立して形成されている。
【００８２】
その後、図５（ｄ）に示すように、樹脂シート２を基材４から引き上げる。
【００８３】
つまり、シート本体２１からなる樹脂シート２が引き上げられると、残存部分２０とシート本体２１とが独立していることから、残存部分２０は、引き上げられず、基材４に付着したまま、残存する。
【００８４】
これによって、引き上げられた樹脂シート２には、その厚み方向、すなわち、上下方向貫通する貫通孔３が形成される。
【００８５】
貫通孔３は、第２突出部９の径方向の外周面１２（図３参照）と、第１突出部７の径方向の外周面１４とに対応する形状に形成されており、具体的には、上下方向に沿う軸線を有する略円柱形状の開口部として形成されている。
【００８６】
そして、上記の方法および貫通孔形成装置１では、第２突出部７の下端部は、上下方向に沿う断面視における鋭角に形成されているので、押型５を基材４に対して押し下げて押圧すれば、第２突出部７の下端部が、樹脂シート２を効率よく排除しながら、樹脂シート２の厚み方向を貫通して、基材４に接触することができる。
【００８７】
そのため、樹脂シート２では、第２突出部７の下端部によって残存部分２０とシート本体２１とが確実に仕切られて、それらが互いに分離される。
【００８８】
そうすると、シート本体２１を含む樹脂シート２を引き上げれば、樹脂シート２に貫通孔３を正確に形成することができる。
【００８９】
これに対して、図６（ａ）に示すように、第１突出部７の下端部に形成せず、第１突出部７の下端面８の全面を平坦状に形成すると、図６（ｂ）に示すように、押型５を押し下げても、図６（ｂ）には図示されないが、樹脂材料を完全に追い出すことができない。
【００９０】
そうすると、図６（ｃ）に示すように、押型５を引き上げれば、貫通孔３の形成が予定される部分の下部の周縁部に樹脂材料の残渣１９を生じ、続いて、図６（ｄ）に示すように、樹脂シート２を引き上げれば、貫通孔３の下部の周端部には、残渣１９に起因するバリ２２が形成されてしまう。
【００９１】
一方、図５の工程によって得られる樹脂シート２では、バリ２２の発生が防止されている。
【００９２】
図５の工程によって得られる樹脂シート２（図５（ｄ）参照）は、各種産業分野に用いられ、好ましくは、医療分野、生化学分野、電気分野などに用いられ、具体的には、特開２０１０−６８７２８号公報に記載のマスク材などとして用いられる。
【００９３】
詳しくは、医療分野（具体的には、再生医療分野）では、樹脂シート２は、貫通孔３内で、細胞を培養させて、自己集合させ、貫通孔３に対応するサイズの集合体を製造するための細胞培養マスク材として用いられる。
【００９４】
生化学分野では、樹脂シート２は、貫通孔３内で、微細な粒子または分子を集合させて、必要により所定の濃度分布を有し、貫通孔３に対応するサイズの集合体を製造するためのマスク材として用いられる。
【００９５】
さらに、電気分野では、樹脂シート２は、貫通孔３内で、金属粒子を所望密度で、基板上に、貫通孔３に対応するパターンで堆積させる、配線回路基板を製造するためのマスク材として用いられる。
【００９６】
なお、上記した図５の実施形態では、図５（ａ）の矢印で示すように、基材４を固定しつつ、押型５を下方に押し下げることによって、押型５による基材４に対する相対的な押圧を実施しているが、例えば、図５（ａ）の仮想線矢印で示すように、押型５を固定しつつ、基材４を上方に押し上げたり、あるいは、基材４を上方に押し上げるとともに、押型５を下方に押し下げることもできる。
【００９７】
また、図５（ａ）の実施形態では、樹脂シート２を熱硬化性樹脂から形成する場合に、ワニスを基材４の上面に塗布した後、加熱して半硬化状態の樹脂シート２を形成しているが、例えば、図示しないが、離型シートに半硬化状態の樹脂シート２を予め形成しておき、それを基材４の上面あるいは押型５の下面に転写することもできる。
【００９８】
図７は、本発明の貫通孔形成装置の他の実施形態の押型の第１突出部（略筒状）および第２突出部の拡大断面図、図８は、本発明の貫通孔形成装置の他の実施形態の押型の第１突出部（断面略錐台形状）および第２突出部の拡大断面図、図９は、本発明の貫通孔形成装置の他の実施形態の押型の第１突出部および第２突出部（断面鋭角三角形状）の拡大断面図を示す。
【００９９】
なお、上記した各部に対応する部材については、以降の各図面において同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１００】
図３の実施形態では、第１突出部７を中実の略柱状に形成しているが、例えば、図７に示すように、略筒状に形成することもできる。
【０１０１】
図７において、第１突出部７は、略円筒形状に形成されている。
【０１０２】
第２突出部９の径方向の内端部は、底面視において、第１突出部７の径方向の内周面１６と同一位置に形成されている。
【０１０３】
これによって、凹部１５は、第２突出部９の径方向の内周面１３と、第１突出部７の径方向の内周面１６とによって仕切られる、断面略逆Ｔ字（あるいは逆Ｙ字）形状の開口部として形成されている。
【０１０４】
そして、図７で示す第１突出部７を備える押型５を備える貫通孔形成装置１によっても、図３で示す第１突出部７を備える押型５を備える貫通孔形成装置１と同様の作用効果を奏することができる。
【０１０５】
一方、図３で示すように、第１突出部７を略柱状に形成すれば、第１突出部７の剛性を向上させることができる。そのため、図５（ｂ）で示す押型５による押圧を安定して実施することができ、貫通孔３をより一層正確に形成することができる。さらに、第１突出部７の損傷を防止して、装置寿命を延ばすことができる。
【０１０６】
また、図２および図３の実施形態では、第１突出部７を略円柱状に形成しているが、その形状は、適宜選択され、例えば、図示しないが、略角柱状に形成することができる。
【０１０７】
さらに、第１突出部７を、例えば、図８に示すように、略錐台形状に形成することもできる。
【０１０８】
図８において、第１突出部７は、下方に向かって平断面積が次第に小さくなる略錐台形状に形成されている。略錐台形状は、略円錐台形状、略角錐台形状などを含んでいる。
【０１０９】
図８で示す第１突出部７を備える押型５を備える貫通孔形成装置１によっても、図３で示す第１突出部７を備える押型５を備える貫通孔形成装置１と同様の作用効果を奏することができる。
【０１１０】
一方、図２および図３に示すように、第１突出部７を略円柱形状に形成すれば、樹脂シート２に垂直な形状の穿孔を実施できる利点がある。
【０１１１】
また、図３の実施形態では、第２突出部９を、上下方向に沿う断面視において、直角三角形状に形成しているが、例えば、図９に示すように、鋭角三角形状に形成することもできる。
【０１１２】
図９において、第２突出部９では、径方向の外周面１２が、第１突出部７の径方向の外周面１４と交差するように形成されている。上下方向に沿う断面視において、第２突出部９の径方向の外周面１２と、第１突出部７の径方向の外周面１４との成す角度βは、例えば、５〜３０度である。
【０１１３】
図９で示す第２突出部９を備える押型５を備える貫通孔形成装置１によっても、図３で示す第２突出部９を備える押型５を備える貫通孔形成装置１と同様の作用効果を奏することができる。
【実施例】
【０１１４】
以下に、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は、何らそれらに限定されない。
【０１１５】
実施例１
（貫通孔形成装置の準備）
まず、ポリエチレンテレフタレートからなる基材と、ニッケルからなる押型とを備える貫通孔形成装置を準備した（図１〜図３参照）。
【０１１６】
基材は、矩形平板形状をなし、１６０℃におけるヤング率が３ＧＰａであり、その表面に、離型処理を施した。基材の寸法は、１０ｍｍ×１０ｍｍで、厚み５０μｍであった。
【０１１７】
押型は、矩形平板形状の平板部と、円柱形状の第１突出部とを一体的に備えており、それらの表面に、離型処理を施した。
【０１１８】
平板部の厚みは、２００μｍであった。
【０１１９】
第１突出部は、縦方向に２０列、横方向に２０列、互いに間隔を隔てて整列配置した（図２参照）。各第１突出部の長さ（Ｌ１）は２００μｍ（図３参照）、外径（Ｌ２）は３００μｍ（図３参照）、各第１突出部７間の間隔（Ｌ３）は２００μｍであった（図１参照）。
【０１２０】
また、第１突出部の下端部の周縁部に、上下方向に沿う断面視において、下方に向かって尖る三角形状の第２突出部を形成した（図３参照）。
【０１２１】
第２突出部の深さ（Ｌ４）は１００μｍであった。
【０１２２】
また、第２突出部の下端部（下側頂点）における、径方向の外周面と内周面との成す角の角度（α）は４５度であった。
【０１２３】
また、第１突出部の下側に、第２突出部によって囲まれ、上側に向かって円錐台形状に凹む凹部を形成した。凹部の上面の内径（Ｌ５）は１００μｍであった。
【０１２４】
押型は、金型を用いる鋳造により上記形状に形成した。
【０１２５】
これにより、貫通孔形成装置を準備した。
【０１２６】
（貫通孔の形成）
熱硬化性シリコーン樹脂のワニスを基材の上面に塗布し、その後、１００℃で加熱することにより、半硬化状態（Ｂステージ状態）の厚み２００μｍの樹脂シートを形成した（図５（ａ）参照）。
【０１２７】
次いで、基材を上下方向で固定しつつ、押型を下方に押し下げて、押型を基材に対して熱プレスした（図５（ｂ）参照）。熱プレス条件は、プレス圧が１．０ＭＰａ、温度が１８０℃、プレス時間（型締め時間）が１５分間であった。
【０１２８】
この熱プレスによって、熱硬化性シリコーン樹脂を完全硬化させた。
【０１２９】
その後、押型を引き上げ（図５（ｃ）参照）、続いて、樹脂シートを基材から引き上げた（図５（ｄ）参照）。
【０１３０】
これによって、樹脂シートに厚み方向を貫通する貫通孔を形成した。
【０１３１】
貫通孔は、縦方向に２０列、横方向に２０列、互いに間隔を隔てて整列配置し、内径は３００μｍ、各貫通孔間の間隔は２００μｍであった。
【０１３２】
比較例１
貫通孔形成装置の準備において、押型の第１突出部の下端部に、第２突出部（図３参照）を設けなかった（図６（ａ）参照）以外は、実施例１と同様に処理して、樹脂シートに貫通孔を形成した（図６参照）。
【０１３３】
すなわち、第１突出部７の下端面８の全面を、平坦状に形成した（図６（ａ）参照）。つまり、第１突出部７を断面矩形状に形成した。詳しくは、第１突出部７の下端部の周縁部を、上下方向に沿う断面視で、直角に形成した。
【０１３４】
しかし、図６（ｂ）が参照されるように、押型５による熱プレス後に、貫通孔３の形成が予定される部分の下部に熱硬化性シリコーン樹脂の残渣１９を生じ、続いて、図６（ｄ）に示すように、樹脂シート２を引き上げると、樹脂シー２の貫通孔３の下部の周端部には、残渣１９に起因するバリ２２が形成された。
【符号の説明】
【０１３５】
１ 貫通孔形成装置
２ 樹脂シート
３ 貫通孔
４ 基材
５ 押型
７ 第１突出部
９ 第２突出部
１５凹部
α 角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂シートを、基材と、前記基材に対向配置される押型との間に配置する工程、および、
前記押型を前記基材に対して相対的に押圧させることにより、前記樹脂シートに前記押圧方向を貫通する貫通孔を形成する工程
を備え、
前記押型は、前記押圧方向下流側に突出する第１突出部を備え、
前記第１突出部の前記押圧方向下流側端部の周縁部には、前記押圧方向下流側に突出する第２突出部が形成され、
前記第２突出部の前記押圧方向下流側端部は、前記押圧方向に沿う断面視において鋭角に形成されている
ことを特徴とする、樹脂シートの製造方法。
【請求項２】
前記第２突出部の前記押圧方向下流側端部の、前記押圧方向に沿う断面視における角度が、３０〜７５度である
ことを特徴とする、請求項１に記載の樹脂シートの製造方法。
【請求項３】
前記第２突出部の前記押圧方向長さが、２０〜２００μｍである
ことを特徴とする、請求項１または２に記載の樹脂シートの製造方法。
【請求項４】
前記第１突出部は、柱状に形成され、
前記第１突出部の前記加圧方向下流側には、前記第２突出部によって囲まれ、前記加圧方向上流側に凹む凹部が形成されている
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂シートの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の樹脂シートの製造方法により得られ、厚み方向を貫通する貫通孔が形成されていることを特徴とする、樹脂シート。
【請求項６】
樹脂シートに厚み方向を貫通する貫通孔を形成するための貫通孔形成装置であって、
基材と、
前記基材に対向配置され、前記基材に対して相対的に押圧するための押型と
を備え、
前記押型は、前記押圧方向下流側に突出する第１突出部を備え、
前記第１突出部の前記押圧方向下流側端部の周縁部には、前記押圧方向下流側に突出する第２突出部が形成され、
前記第２突出部の前記押圧方向下流側端部は、前記押圧方向に沿う断面視における鋭角に形成されている
ことを特徴とする、貫通孔形成装置。
【請求項１】
樹脂シートを、基材と、前記基材に対向配置される押型との間に配置する工程、および、
前記押型を前記基材に対して相対的に押圧させることにより、前記樹脂シートに前記押圧方向を貫通する貫通孔を形成する工程
を備え、
前記押型は、前記押圧方向下流側に突出する第１突出部を備え、
前記第１突出部の前記押圧方向下流側端部の周縁部には、前記押圧方向下流側に突出する第２突出部が形成され、
前記第２突出部の前記押圧方向下流側端部は、前記押圧方向に沿う断面視において鋭角に形成されている
ことを特徴とする、樹脂シートの製造方法。
【請求項２】
前記第２突出部の前記押圧方向下流側端部の、前記押圧方向に沿う断面視における角度が、３０〜７５度である
ことを特徴とする、請求項１に記載の樹脂シートの製造方法。
【請求項３】
前記第２突出部の前記押圧方向長さが、２０〜２００μｍである
ことを特徴とする、請求項１または２に記載の樹脂シートの製造方法。
【請求項４】
前記第１突出部は、柱状に形成され、
前記第１突出部の前記加圧方向下流側には、前記第２突出部によって囲まれ、前記加圧方向上流側に凹む凹部が形成されている
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂シートの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の樹脂シートの製造方法により得られ、厚み方向を貫通する貫通孔が形成されていることを特徴とする、樹脂シート。
【請求項６】
樹脂シートに厚み方向を貫通する貫通孔を形成するための貫通孔形成装置であって、
基材と、
前記基材に対向配置され、前記基材に対して相対的に押圧するための押型と
を備え、
前記押型は、前記押圧方向下流側に突出する第１突出部を備え、
前記第１突出部の前記押圧方向下流側端部の周縁部には、前記押圧方向下流側に突出する第２突出部が形成され、
前記第２突出部の前記押圧方向下流側端部は、前記押圧方向に沿う断面視における鋭角に形成されている
ことを特徴とする、貫通孔形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−２８１３９（Ｐ２０１３−２８１３９Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６７２２４（Ｐ２０１１−１６７２２４）
【出願日】平成２３年７月２９日（２０１１．７．２９）
【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２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２９日（２０１１．７．２９）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
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