JP7158222B2 - 吸着固定用シート - Google Patents
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Description
吸着装置の吸着面への配置により吸着対象物と前記吸着面との接触を防ぐ吸着固定用シートであって、
厚さ方向に通気性を有する多孔質シートと;
(1)前記多孔質シートの一方の面に配置された、基材を有し、かつ厚さ方向に通気性を有する両面粘着シート、又は、
(2)前記多孔質シートの一方の面に配置された、架橋された粘着剤から形成され、かつ厚さ方向に通気性を有する基材レスの両面粘着層、と;
を備え、
前記両面粘着シート又は前記両面粘着層の厚さに対する前記多孔質シートの厚さの比が8.0以上である吸着固定用シート、
を提供する。
(第1実施形態)
第1実施形態の吸着固定用シートの一例を図1に示す。図1の吸着固定用シート1は、厚さ方向に通気性を有する多孔質シート2と、厚さ方向に通気性を有する両面粘着シート3と、を備える。両面粘着シート3は、多孔質シート2の一方の面に配置されている。両面粘着シート3は、基材を有する。両面粘着シート3は、当該シート3を厚さ方向に貫通する複数の貫通孔4を有する。両面粘着シート3の厚さd1に対する多孔質シート2の厚さd2の比d2/d1は8.0以上である。第1実施形態の吸着固定用シート1は、多孔質シート2と両面粘着シート3の貫通孔4とによる厚さ方向の通気性を有しており、吸着装置の吸着面への配置により吸着対象物と吸着面との接触を防ぐ吸着固定用シートとして使用可能である。第1実施形態の吸着固定用シート1は、両面粘着シート3が吸着面に接するように、吸着装置の吸着面に配置され固定される。なお、図1及びこれ以降に参照する各図では、図面を見やすく、かつ説明を分かりやすくするために、実際の吸着固定用シートにおける各部のスケールを必ずしも正確に反映せず、例えば、貫通孔4のサイズを誇張して示す。また、本明細書において、シート又は層の「厚さ方向」とは、当該シート又は層の一方の面と他方の面とを接続する任意の方向を意味する。例えば、図1に示す例において、貫通孔4は両面粘着シート3の面3a,3bに垂直な方向に延びているが、貫通孔4が延びる方向は当該垂直な方向に限定されない。貫通孔4が延びる方向は、両面粘着シート3の一方の面3aと他方の面3bとを貫通孔4が接続する限り、当該垂直な方向に対して傾いていてもよい。
評価対象物である粘着剤層約0.1gを採取する。採取した粘着剤層を、平均孔径0.2μmのポリテトラフルオロエチレン(PTFE)多孔質膜(例えば、日東電工製、NTF1122)で包んだ後、凧糸で縛って評価サンプルとし、重量(浸漬前重量c)を測定する。浸漬前重量は、採取した粘着剤、PTFE多孔質膜、及び凧糸の総重量に相当する。また、評価サンプルに使用するPTFE多孔質膜及び凧糸の合計重量を予め測定しておき、これを包袋重量bとする。
式:ゲル分率(重量%)=(a-b)/(c-b)×100
評価対象物であるシリコーン系粘着剤の層が基材シートの表面に形成された、約19mm×約250mmの評価サンプルを準備する。基材シートには、トルエンにより膨潤しない材料から構成されるシートを選択する。基材シートは、例えばPTFEシートである。次に、評価サンプルの重量(浸漬前重量C)を測定する。
式:ゲル分率(重量%)=(A-B)/(C-B)×100
第2実施形態の吸着固定用シート1の一例を図6Aに示す。図6Bには、図6Aの吸着固定用シート1の断面B-Bが示されている。図6A及び図6Bの吸着固定用シート1は、厚さ方向に通気性を有する多孔質シート2と、厚さ方向に通気性を有する両面粘着層5と、を備える。両面粘着層5は、多孔質シート2の一方の面に配置されている。両面粘着層5は、架橋された粘着剤6から形成される。より具体的には、両面粘着層3は、多孔質シート2の一方の面に配置された複数の粘着剤6により構成される層である。複数の粘着剤6は、互いに間隔を置いて、多孔質シート2の一方の面に配置されている。両面粘着層5の厚さd1に対する多孔質シート2の厚さd2の比d2/d1は8.0以上である。第2実施形態の吸着固定用シート1は、多孔質シート2と、両面粘着層5における隣り合う粘着剤6の間の空間7とによる厚さ方向の通気性を有しており、吸着装置の吸着面への配置により吸着対象物と吸着面との接触を防ぐ吸着固定用シートとして使用可能である。第2実施形態の吸着固定用シート1は、両面粘着層5が吸着面に接するように、吸着装置の吸着面に配置され固定される。
図7に、吸着固定用シート1を吸着面に固定した吸着装置による吸着対象物の吸着工程を示す。(a)に示すように、吸着装置の吸着ユニット51の吸着面52に、両面粘着シート3又は両面粘着層5により吸着固定用シート1を固定する。そして、(b)に示すように、吸着ユニット51に吸引力を発生させ、吸着固定用シート1を介して吸着対象物61を吸着する。
多孔質シートとして、UHMWPE粒子の焼結シート(日東電工製、サンマップ、厚さ1.0mm、サイズ200mm×200mm)を準備した。準備した多孔質シートの厚さ方向の通気度は、フラジール数で表示して、2.0cm3/(cm2・秒)であった。これとは別に、両面粘着シートとして、PETの基材(厚さ23μm)の一方の面にアクリル系粘着剤層(厚さ31μm)が、他方の面にシリコーン系粘着剤層(厚さ31μm)が形成されたシート(日東電工製、No.5302A、厚さ85μm、サイズ200mm×200mm)を準備した。上述した方法により評価したアクリル系粘着剤層のゲル分率は25%、シリコーン系粘着剤層のゲル分率は10%であった。次に、準備した両面粘着シートに対し、金型を用いたプレス加工により、表面に垂直な方向に当該シートを貫通する複数の貫通孔を形成した。貫通孔の断面及び開口の形状は円形とした。言い換えると、形成した貫通孔の形状は円柱状であった。貫通孔は、図5に示すように、当該シートの面に垂直な方向から見て正三角格子の各頂点に位置するように、当該シートの全体にわたり形成した。形成した各々の貫通孔の直径(開口径)は2.0mmとし、最近接する貫通孔の中心間距離(ピッチ)P1は3.0mmとした。両面粘着シートの開口率は40.3%であった。なお、準備した多孔質シートの厚さ、両面粘着シートの基材及び粘着剤層の厚さ、ならびに両面粘着シートの厚さは、マイクロメーター(ミツトヨ製)を用いて、又は顕微鏡による断面の観察像を解析することにより、評価した。
多孔質シートの厚さを0.45mmに変更するとともに、PETの基材(厚さ12μm)の一方の面にアクリル系粘着剤層(厚さ14μm)が、他方の面にシリコーン系粘着剤層(厚さ14μm)が形成されているシート(厚さ40μm、サイズ200mm×200mm)を両面粘着シートに使用した以外は、実施例1と同様にして、実施例2の吸着固定用シートを得た。準備した多孔質シートの厚さ方向の通気度は、フラジール数で表示して、3.0cm3/(cm2・秒)であった。得られた吸着固定用シートにおける両面粘着シートの厚さに対する多孔質シートの厚さの比d1/d2は11.3であった。上述した方法により評価したアクリル系粘着剤層のゲル分率は10%、シリコーン系粘着剤層のゲル分率は35%であった。なお、両面粘着シートは、以下のように作製した。
多孔質シートの厚さを0.30mmに変更するとともに、PETの基材(厚さ12μm)の双方の面にアクリル系粘着剤層(いずれも厚さ9μm)が形成されているシート(日東電工製、No.5603、厚さ30μm、サイズ200mm×200mm)を両面粘着シートに使用した以外は、実施例1と同様にして、実施例3の吸着固定用シートを得た。準備した多孔質シートの厚さ方向の通気度は、フラジール数で表示して、4.0cm3/(cm2・秒)であった。得られた吸着固定用シートにおける両面粘着シートの厚さに対する多孔質シートの厚さの比d1/d2は10.0であった。上述した方法により評価したアクリル系粘着剤層のゲル分率は9%であった。
多孔質シートの厚さを0.70mmに変更した以外は実施例1と同様にして、実施例4の吸着固定用シートを得た。準備した多孔質シートの厚さ方向の通気度は、フラジール数で表示して、2.0cm3/(cm2・秒)であった。得られた吸着固定用シートにおける両面粘着シートの厚さに対する多孔質シートの厚さの比d1/d2は8.2であった。
多孔質シートの厚さを0.30mmに変更した以外は実施例2と同様にして、比較例1の吸着固定用シートを得た。準備した多孔質シートの厚さ方向の通気度は、フラジール数で表示して、4.0cm3/(cm2・秒)であった。得られた吸着固定用シートにおける両面粘着シートの厚さに対する多孔質シートの厚さの比d1/d2は7.5であった。
多孔質シートの厚さを0.30mmに変更した以外は実施例1と同様にして、比較例2の吸着固定用シートを得た。準備した多孔質シートの厚さ方向の通気度は、フラジール数で表示して、4.0cm3/(cm2・秒)であった。得られた吸着固定用シートにおける両面粘着シートの厚さに対する多孔質シートの厚さの比d1/d2は3.5であった。
両面粘着シートに形成する各々の貫通孔の直径(開口径)を0.8mmに変更し、最近接する貫通孔の中心間距離(ピッチ)P1を1.8mmに変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例5の吸着固定用シートを得た。得られた吸着固定用シートの開口率は17.9%であった。また、得られた吸着固定用シートにおける両面粘着シートの厚さに対する多孔質シートの厚さの比d1/d2は11.8であった。
両面粘着シートとして実施例5で使用したシートを用いた以外は、各々、実施例2~4及び比較例1,2と同様にして、実施例6~8及び比較例3,4の吸着固定用シートを得た。得られた各吸着固定用シートにおける両面粘着シートの厚さに対する多孔質シートの厚さの比d1/d2は、それぞれ、実施例2~4及び比較例1,2で作製した吸着固定用シートと同じであった(表1参照)。
両面粘着シートに形成する各々の貫通孔の直径(開口径)を1.5mmに変更し、最近接する貫通孔の中心間距離(ピッチ)P1を2.5mmに変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例9の吸着固定用シートを得た。得られた吸着固定用シートの開口率は32.6%であった。また、得られた吸着固定用シートにおける両面粘着シートの厚さに対する多孔質シートの厚さの比d1/d2は11.8であった。
両面粘着シートとして実施例9で使用したシートを用いた以外は、各々、実施例2~4及び比較例1,2と同様にして、実施例10~12及び比較例5,6の吸着固定用シートを得た。得られた各吸着固定用シートにおける両面粘着シートの厚さに対する多孔質シートの厚さの比d1/d2は、それぞれ、実施例2~4及び比較例1,2で作製した吸着固定用シートと同じであった(表1参照)。
多孔質シートとして、UHMWPE粒子の焼結シート(日東電工製、サンマップ、厚さ0.30mm、サイズ200mm×200mm)を準備した。準備した多孔質シートの厚さ方向の通気度は、フラジール数で表示して、4.0cm3/(cm2・秒)であった。次に、準備した多孔質シートにおける一方の面の全体にアクリル系粘着剤をストライプ状に塗布することで基材レスの両面粘着層を形成して、吸着固定用シートを得た。得られた吸着固定用シートは、多孔質シートの上記一方の面に垂直な方向から見て、当該一方の面に対してストライプ状に粘着剤が配置されてなる両面粘着層を備えていた。アクリル系粘着剤の塗布には、櫛型のシム板を備えたスロットダイを使用した。ストライプを構成する各々のアクリル系粘着剤の幅は1.0mm、厚さは7μmとし、隣り合うアクリル系粘着剤の中心線間距離であるピッチP2は2.3μmとした。多孔質シートの当該一方の面の面積に占める粘着剤の面積の割合(占有率)は43.5%であった。上述した方法により評価したアクリル系粘着剤のゲル分率は30%であった。なお、使用したアクリル系粘着剤は、以下のように準備した。
シム板を変更することにより、ストライプを構成する各々のアクリル系粘着剤の幅を1.1mm、厚さを21μm、ピッチP2を2.7μmとした以外は実施例13と同様にして、多孔質シートの一方の面に垂直な方向から見て、当該一方の面に対してストライプ状に粘着剤が配置されてなる両面粘着層を備える吸着固定用シートを得た。多孔質シートの当該一方の面の面積に占める粘着剤の面積の割合(占有率)は41.5%であった。
シム板を変更することにより、ストライプを構成する各々のアクリル系粘着剤の幅を1.9mm、厚さを31μm、ピッチP2を3.1μmとした以外は実施例13と同様にして、多孔質シートの一方の面に垂直な方向から見て、当該一方の面に対してストライプ状に粘着剤が配置されてなる両面粘着層を備える吸着固定用シートを得た。多孔質シートの当該一方の面の面積に占める粘着剤の面積の割合(占有率)は61.5%であった。
実施例及び比較例で作製した吸着固定用シート(サイズ200mm×200mm)を介して、吸着対象物としてポリイミドフィルム(東レ・デュポン製、300V、厚さ75μm)を吸着させた。ポリイミドフィルムの表面は平滑であり、高さ0.3μm以上の凸部が存在しないことを、予め、後述の走査型白色干渉法により確認しておいた。
実施例及び比較例で作製した吸着固定用シートの厚さ方向の通気度(フラジール数)は、JIS L1096:2010に定められた通気性測定A法(フラジール形法)に準拠して測定した。また、準備した多孔質シートの厚さ方向の通気度(フラジール数)も当該方法に準拠して測定した。
2 多孔質シート
3 両面粘着シート
4 貫通孔
31 基材
32a,32b 粘着剤層
33 正方格子
34 正三角格子
5 両面粘着層
6 架橋系粘着剤
7 空間
8 開口部
51 吸着ユニット
52 吸着面
61 吸着対象物
62 凸部
63 面
64 通気
Claims (14)
- 吸着装置の吸着面への配置により吸着対象物と前記吸着面との接触を防ぐ吸着固定用シートであって、
厚さ方向に通気性を有する多孔質シートと;
前記多孔質シートの一方の面に配置された、基材を有し、かつ厚さ方向に通気性を有する両面粘着シート、又は、
前記多孔質シートの一方の面に配置された、架橋された粘着剤から形成され、かつ厚さ方向に通気性を有する基材レスの両面粘着層、と;
を備え、
前記多孔質シートが、織布、不織布、又は樹脂粒子の焼結シートであり、
前記両面粘着シート又は前記両面粘着層の厚さに対する前記多孔質シートの厚さの比が8.0以上であり、
前記両面粘着シートにおける前記多孔質シート側の粘着剤層がアクリル系粘着剤から構成され、前記多孔質シート側と反対側の粘着剤層がシリコーン系粘着剤から構成される、
吸着固定用シート。 - 前記両面粘着シートを備える請求項1に記載の吸着固定用シート。
- 前記比が10.0以上である請求項1又は2に記載の吸着固定用シート。
- 前記吸着装置による前記吸着対象物の吸着時に当該対象物に接する領域において、
前記多孔質シートの前記一方の面の全体に、前記両面粘着シート又は前記両面粘着層が配置されている請求項1~3のいずれかに記載の吸着固定用シート。 - 前記多孔質シートが、超高分子量ポリエチレン粒子の焼結シートである請求項1~4のいずれかに記載の吸着固定用シート。
- 前記多孔質シートの厚さ方向の通気度が、JIS L1096:2010に定められた通気性測定A法(フラジール形法)に準拠して測定したフラジール数で表示して、1.0cm3/(cm2・秒)を超える請求項1~5のいずれかに記載の吸着固定用シート。
- 前記両面粘着シートが、前記両面粘着シートを厚さ方向に貫通する複数の貫通孔を有する請求項1~6のいずれかに記載の吸着固定用シート。
- 前記貫通孔の開口の形状が円又は楕円である請求項7に記載の吸着固定用シート。
- 各々の前記貫通孔の開口面積が10mm2以下である請求項7又は8に記載の吸着固定
用シート。 - 前記吸着装置による前記吸着対象物の吸着時に当該対象物に接する領域において、前記両面粘着シートにおける前記貫通孔の開口率が15.0%以上である請求項7~9のいずれかに記載の吸着固定用シート。
- 前記両面粘着シートの粘着剤層が架橋された粘着剤から構成される請求項1~10のいずれかに記載の吸着固定用シート。
- 前記両面粘着層が、前記多孔質シートの一方の面に、互いに間隔を置いて配置された複数の前記架橋された粘着剤により構成される層である請求項1~6のいずれかに記載の吸着固定用シート。
- 前記多孔質シートの一方の面に垂直な方向から見て、前記複数の架橋された粘着剤が前記一方の面にストライプ状に配置されている請求項12に記載の吸着固定用シート。
- 厚さ方向の通気度が、JIS L1096:2010に定められた通気性測定A法(フラジール形法)に準拠して測定したフラジール数で表示して、0.1cm3/(cm2・秒)以上である請求項1~13のいずれかに記載の吸着固定用シート。
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