JP3171343B2 - 真空吸着パッド及びその製造方法 - Google Patents

真空吸着パッド及びその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ワークの吸着、固定、
保持、搬送等に用いる真空吸着パッド及びその製造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、例えば、ガラス、シリコンウ
エハ、液晶材料、ブラウン管等のワークを吸着搬送する
ために合成ゴム、あるいは可撓性樹脂で成形した真空吸
着パッドが用いられている。しかるに、この真空吸着パ
ッドを使用すると、ワークにおける吸着位置にパッドの
吸着跡を残すことになる。
【０００３】この吸着跡は、主としてパッド材料からの
油性の汚染物質の滲出によるものであるが、ワークが製
品となった場合の美観を損ねるだけでなく、ワークの製
造過程において汚染物質として雰囲気に悪影響を与える
可能性がある。また、その汚染物質により、後の工程で
の表面処理、例えばブラウン管の発光剤の付着不良、液
晶等の他の薄板材との結合等に問題が生じてくる。さら
に、その汚染物質がワークの材料と化学的に結合してし
まうこともある。
【０００４】そこで、パッドの材質の改善によって吸着
跡を残す汚染物質の配合を少なくする配慮もなされてい
るが、パッド材料の物理的性質や加工性に影響がでるな
ど、必ずしも満足できる結果が得られていない。そのた
め、製品によっては次工程でこの吸着跡を拭き取る作業
が必要になり、それだけ作業工数が増加することにな
る。また、真空吸着パッドの吸着面、即ち真空吸着パッ
ドの内側面が、直接ワークに接触しないように、例えば
布のような薄膜繊維体で覆うかそれを貼着して、吸着跡
の付着を防止することも行われているが、それによって
吸着性能が低下することになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の技術的課題
は、真空吸着パッドを構成する材料の汚染物質低減に配
慮しながらも、その効果が満足できない現状に鑑み、む
しろその材料の表面処理の改善によって、上記吸着跡を
残さないようにした真空吸着パッド及びその製造方法を
得ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段、作用】上記課題を解決す
るため、本発明の真空吸着パッドは、真空吸引源に接続
するための合成ゴムからなる真空吸着パッドであって、
その表面における少なくとも吸着面にハロゲン化処理を
施して、その表面に薄いハロゲン化処理表面硬化層を形
成したことを特徴とするものである。また、上記吸着パ
ッドを製造するための本発明のパッド製造方法は、合成
ゴムを吸着パッドの成形金型で成形すると同時に加硫
し、次いでハロゲン化処理を行うことを特徴とするもの
である。
【０００７】表１は、本発明の真空吸着パッドに用いる
合成ゴムの配合例を示している。真空吸着パッドを構成
するジエン系ゴム等の材料は、一般に多くの配合剤を必
要とし、それらの配合剤同士が相互に影響し合って、物
理的、化学的にその材料の物性を形作るという複雑な複
合系となっている。従って、表１に示す配合比率範囲
は、合成ゴムの物理性能と加工性を損ねない範囲で、し
かも複合系のバランスをくずさない範囲内で、吸着跡の
原因となっている配合剤中の汚染物質をできるだけ抑
え、吸着跡対策を講じたものである。なお、後述する実
施例では、この配合範囲内におけるさらに好適な配合例
を示している。
【０００８】
【０００９】上記配合において、加硫助剤である活性亜
鉛華は、その下限以下になると加硫が遅くなって時間を
要し、硬化しない、成形できない、などの不都合が生じ
る。分散剤のステアリン酸の配合は、その上限を越える
と汚染度が上昇し、少ないと成形できない。補強剤のＳ
ＲＦカーボン（Semi-Reinforcing Furnace Black）の配
合は、その上限を越えると汚染度が上昇する。カーボン
ブラック（ＳＲＦカーボン）に代えて配合している充填
剤のホワイトカーボンは、その量が限度よりも増えると
硬度が高くなる。加硫剤としての促進剤ＴＲＡは、その
量が下限より少ないと加硫が遅くなる。
【００１０】なお、これらの配合設計により吸着パッド
を成形する場合に、金型の使用を材質ごとに専用化す
る、生産開始前に金型キャビティを清掃する、分出し材
料を隔離化する、金型キャビティの離型剤使用を禁止す
る、作業の一連工程を清浄化環境（クリーンルーム）で
行う、などの配慮を行う必要があり、これらも吸着跡対
策として大きな効果がある。
【００１１】表１の配合を有する合成ゴムは、上記配慮
を行う点や、後述する本発明に特有の工程を除いて、従
来から行われているのと同様な工程で吸着パッドとして
成形される。これを簡単に説明すると、先ず、所定の配
合に従って各配合成分を秤量し、それらを適宜混合しな
がら、ロール間で素練、練り込みを行い、一枚ずつポリ
エチレンシートで包んで室温まで冷却して保管する。こ
の素材は、必要に応じて金型で成形、加硫し、さらに恒
温槽における二次加硫により添加剤の残留物を抽出し、
物理性能を損ねないように管理する。
【００１２】二次加硫した吸着パッドは、アルコールで
表面を拭き取ることにより脱脂し、次いで、吸着パッド
の表面における少なくとも吸着面に、ハロゲン化処理を
施す。このハロゲン化処理は、吸着パッドを、塩素等の
ハロゲンガスを充満した密閉容器中に一定時間保持し、
あるいは次亜塩素酸ナトリウムの水溶液等の公知の適宜
ハロゲン化処理液中に一定時間浸漬させることにより行
うものである。吸着パッドの吸着面のみに部分的な処理
を施す場合には、その部分に処理液を塗布することがで
きる。ハロゲン化処理の処理時間は、一般的に数秒ない
し数十秒程度である。
【００１３】この処理は、パッドを形成するゴム自体に
悪影響を与えることなく、パッドの表面近傍の汚染物質
を化学的に変化させて、安定した物質にし、あるいはそ
れを除去し、結果的に、パッド表面に薄いハロゲン化処
理表面硬化層を形成するもので、内部の汚染物質の滲出
を抑制すると同時に、ガラス面等との間の摩擦抵抗を減
少させるため、吸着跡の付着を効果的に防止するもので
ある。
【００１４】上記ハロゲン化処理の後、吸着パッドは直
ちに水槽に浸漬して水洗し、脱水、乾燥により製品とす
るが、次のような熱水処理等を施すこともできる。この
熱水処理は、上記ハロゲン化処理した吸着パッドを、加
熱水、好ましくは６５〜１００℃に加熱した温水または
加熱水に１分以上、一般的には数分程度浸漬することに
より行うもので、これにより吸着パッドとワーク間の摩
擦抵抗が一層低下し、汚染物質のワークへの転移を効果
的に防ぐことができる。
【００１５】さらに、真空吸着パッドとワーク間の摩擦
抵抗を低下させ、吸着跡の付着を防止する方法として、
真空吸着パッドの構成材料に、５〜２０部の二硫化モリ
ブデンを配合し、あるいはその二硫化モリブデンを含む
表面層を形成させることができる。この二硫化モリブデ
ンの配合は、ゴムの素材を混練するに際してその粉末の
必要量を添加しておくこともできるが、パッドの吸着面
に対向させて予め金型内に配置し、その金型によりパッ
ドの成形を行って、部分的に多量に二硫化モリブデンを
含有する製品を得ることもできる。この二硫化モリブデ
ンの配合は、摩擦係数を低減させて滑性を持たせるため
に効果があるが、その配合量が上記上限を越えると、パ
ッドの強度が低下し、下限より少なくなると摩擦係数低
減の効果が期待できない。
【００１６】
【実施例】次に、本発明にかかる好適な実施例について
詳細に説明する。表２に、本発明の真空吸着パッドの実
施例（非移行汚染配合）及び比較例（従来例）において
用いた合成ゴムの配合例を示す。
【００１７】上記表２中の実施例において用いたポリマ
ー（３４％中高ニトリル量）と、比較例において用いた
ポリマー（３３％中高ニトリル）は、加工性において若
干の差異があるが、実質的に相違するものではない。加
硫助剤としては、上記実施例では活性亜鉛華を用いてい
るが、亜鉛華１号を用いた比較例に比して硫黄が添加さ
れていない分だけ活性剤の役割がある。
【００１８】
【００１９】補強剤については、比較例ではブラックカ
ーボンを用いているのに対し、実施例ではホワイトカー
ボン（ニプシールＶＮ−３）を用いて、転移汚染源の一
つに対処し、性能維持を計っている。また、比較例の配
合では、ブラックカーボンとＤＯＰ（軟化剤）を添加配
合することにより性能維持を計っているが、実施例配合
では、主たる汚染源と考えられる軟化剤を排除した配合
設計で性能維持を計っている。加硫剤及び促進剤とし
て、比較例の配合のように、硫黄及びＴＳ剤を配合する
ことは、一般的配合として物理性能や加工性でのノウハ
ウが確立している。これに対し、実施例配合は、活性亜
鉛華とＴＲＡ超促進剤を反応させて物理性能を高めてい
る。
【００２０】上述したところから分かるように、表２に
示す本発明の実施例の配合比率は、合成ゴムの物性を低
下させない範囲で、吸着跡の原因となっている配合剤中
の汚染物質を抑え、それによって一応の吸着跡対策を講
じるために有効なものである。
【００２１】上記実施例及び比較例の吸着パッドの成形
に際しては、所定の配合に従って各配合成分を秤量し
て、それらを混練し、厚さ５mm、幅４００mm、長さ８０
０mmに分出しを行い、それぞれをポリエチレンシートで
包んで、室温まで冷却したうえで一時的に保管し、次
に、その必要量を秤量して、予め、ブラストによる清浄
化、脱脂、乾燥を行った金型にいれ、成形、加硫（温
度：１６０℃、圧力：２００kg/cm2、ガス抜き：３回、
時間：１０分）を行った。
【００２２】本発明の実施例にかかる吸着パッドについ
ては、その後、さらに、１５０℃で１時間の二次加硫を
行い、アルコールで表面を拭き取って脱脂した後、次亜
塩素酸ナトリウム及び塩酸を主成分とするハロゲン化処
理液（ゼオン化成社製、商品名「アフトリート」）に３
秒間浸漬しすることにより、ハロゲン化処理を施した。
ハロゲン化処理後の吸着パッドは、直ちに水槽に浸漬し
て十分に水洗を行い、その後、脱水、乾燥により製品を
得た。また、上述したところによって得られた吸着パッ
ドの一部を、８０℃の温湯に２分間浸漬することにより
熱水処理を行い、脱水、乾燥を行った。
【００２３】上述したところによって得られた比較例の
吸着パッド、並びに本発明の実施例にかかる吸着パッド
で、ハロゲン化処理を行っただけのもの、及びその後熱
水処理を行ったものについて、吸着跡付着の防止効果
は、次のような方法で確かめた。即ち、それらの吸着パ
ッドをガラス板にそれぞれ１０分間吸着させた後に、そ
れらをガラス面から離脱させ、ガラス面の吸着位置に水
蒸気を含んだ空気（息）を吹きかけて吸着跡を見易くし
（呼気像法）、この状態で目視により吸着跡の有無を確
かめた。
【００２４】その結果、比較例の吸着パッドでは、僅か
ながら吸着跡を観察できたのに対し、本発明の実施例に
かかる吸着パッドでは、いずれも吸着跡が全く観察され
なかった。
【００２５】なお、二硫化モリブデンを配合する場合に
は、表２の合成ゴムに１０部程度の二硫化モリブデンを
配合すればよく、この場合に摩擦係数が低下することを
別途確認している。
【００２６】
【発明の効果】以上に詳述した本発明によれば、真空吸
着パッドを構成する材料の汚染物質低減に配慮しながら
も、むしろその材料の表面処理の改善、即ちハロゲン化
処理によって、吸着跡という汚染物質の滲出を防ぐこと
ができる。また、ハロゲン化処理の後の熱水処理、ある
いは二硫化モリブデンの添加により、摩擦抵抗を低下さ
せ、汚染物質のワーク転移を一層効果的に防ぐことがで
きる。その結果、真空吸着パッドによる吸着跡が問題と
なって吸着搬送できなかったものが搬送可能になり、ま
た、吸着跡を拭き取るという二次工程の必要もない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川 本 勅 茨城県筑波郡谷和原村絹の台４−２−２ エスエムシー株式会社筑波技術センタ ー内 (56)参考文献 実開 昭64−38313（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−82965（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B25J 15/06 C08J 7/04

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】真空吸引源に接続するための合成ゴムから
    なる真空吸着パッドであって、その表面における少なく
    とも吸着面にハロゲン化処理を施して、その表面に薄い
    ハロゲン化処理表面硬化層を形成していることを特徴と
    する真空吸着パッド。
  2. 【請求項２】請求項１に記載のものにおいて、吸着パッ
    ドの構成材料における少なくとも吸着面側に、二硫化モ
    リブデンを含有させたことを特徴とする真空吸着パッ
    ト。
  3. 【請求項３】合成ゴムを吸着パッドの成形金型で成形す
    ると同時に加硫し、次いでハロゲン化処理を行うことを
    特徴とする真空吸着パッドの製造方法。
  4. 【請求項４】請求項３に記載の方法により得られた吸着
    パッドに、熱水処理を施すことを特徴とする真空吸着パ
    ッドの製造方法。
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