JP7393969B2 - 部品保持治具 - Google Patents

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Description

本発明は、部品保持治具に関する。
金属板に複数の貫通孔を有し、貫通孔の内壁にシリコーンゴムを備え、シリコーンゴムの弾性によって、部品を保持する部品保持治具が知られている(特許文献1及び2参照)。このような部品保持治具は、貫通孔にセラミックコンデンサー、抵抗器等のチップを整列及び保持させて、メッキ装置又は塗布装置に搬入するために用いられる。チップは、貫通孔からわずかに両端部が突出するように配置される。チップが保持された状態で、保持治具ごと導電ペーストに浸漬して、チップの両端部に導電ペーストを塗布し、その後、乾燥することにより、電極を形成することができる。
特公昭62-11488号公報 特開2008-159852号公報
電極の形成後は、チップを貫通孔から押し出して除去する。しかしながら、チップを貫通孔に保持させた時、又は貫通孔からチップが外れる時に、シリコーンゴムとチップとの摩擦によって静電気が生じ、部品がシリコーンゴムの表面に電気的に付着するという問題がある。また、電子部品のさらなる微小化によって、チップ1つの質量が小さいため、静電気に打ち勝って自重で落ちるということが難しくなっているという問題がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、帯電防止効果を有する部品保持治具を提供することを目的とする。
本発明は、基板と、基板に形成された複数の孔形状の部品保持部とを備える部品保持治具であって、部品保持部が、基板に形成された複数の貫通孔と、複数の貫通孔の内壁から基板の両表面に亘って形成されたプライマー層及びシリコーンゴム層とを備えてなり、プライマー層が、イオン液体を含み、シリコーンゴム層の表面でオネストメーターにより測定した帯電減衰半減期が、60秒以下である部品保持治具である。
イオン液体は、ピリジニウム系イオン液体であることが好ましい。
本発明の部品保持治具は、帯電防止効果を有する。このため、微小な部品を保持することができ、かつ使用後は部品を容易に脱離させることができる。
本発明の部品保持治具の上面図である。 本発明の部品保持治具の部品保持部の拡大断面図である。
以下、本発明の実施形態について詳細に説明するが、以下の実施形態は例示の目的で提示するものであり、本発明は、以下に示す実施形態に何ら限定されるものではない。
[部品保持治具]
本発明の部品保持治具について図1及び図2を参照しながら説明する。
本発明の部品保持治具10は、図1に示すように、基板11と、基板11に形成された複数の孔形状の部品保持部14とを備えるものである。
部品保持部14は、基板11に形成された複数の貫通孔11aと、複数の貫通孔11aの内壁11bから基板11の両表面(上表面11c、下表面11d)に亘って形成されたプライマー層12及びシリコーンゴム層13とを備えてなり、プライマー層12は、イオン液体を含むものである。
本発明の部品保持治具10は、シリコーンゴム層13の表面でオネストメーターにより測定した帯電減衰半減期が、60秒以下である。
以下、部品保持治具10の各構成について説明する。
(基板)
基板11としては剛性を有するものが好ましい。基板11は、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム等の金属製プレート、アルミニウム箔、銅箔等の金属箔、ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル等の樹脂フィルム、又は樹脂板等を挙げることができる。さらに、基板11はシート状物を複数積層してなる積層体とすることもできる。樹脂を使用する際には、導電又は帯電防止処理がされている物が好ましい。
本実施形態における基板11は、図1に示すように、矩形状の盤状体であるが、基板11は、平滑な表面を有していればよく、シリコーンゴム層13を支持することができる限り種々の設計変更に基づく各種の形態、例えば、矩形状、円形、楕円形、多角形であってよい。
(プライマー層)
プライマー層12は、基板11とシリコーンゴム層13との接着を良好にするために設けられる。プライマー層12は、プライマーとイオン液体とを含むプライマー用組成物を塗布及び乾燥して形成される。
-プライマー-
プライマー層12に使用されるプライマーは、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤、又はイミダゾールシラン等のイミダゾール系カップリング剤等を含む。
シランカップリング剤としては、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、p-スチリルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N-2(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-2(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチル-ブチリデン)プロピルアミン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチル-ブチリデン)プロピルアミン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-クロロプロピルトリエトキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、3-ウレイドプロピルトリアルコキシシラン、あるいは3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
チタネート系カップリング剤としては、例えばイソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)チタネート、イソプロピルトリ(N-アミノエチル-アミノエチル)チタネート、テトラタオクチルビス(ジ-トリデシルホスファイト)チタネート、テトラ(2,2-ジアリルオキシメチル-1-ブチル)ビス(ジ-トリデシル)ホスファイトチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)エチレンチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、イソプロピルトリ(ジオクチルホスフェート)チタネート、イソプロピルトリクミルフェニルチタネートあるいはテトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネート等が用いられる。
アルミネート系カップリング剤としては、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート、あるいは特許第4913368号公報に記載のアルミニウム sec-ブチレート等が用いられる。また、イミダゾール系カップリング剤としては、例えば特公平07-068256号公報、特許第4372461号公報、あるいは特許第4627976号公報等に記載のイミダゾールシラン化合物が用いられる。
プライマー層12は、基板11上にロールコート法、グラビアコート法、ナイフコート法、ディップコート法、カーテンフロート法、スプレーコート法、あるいはバーコート法等の方法により塗布した後、溶液を除去することで形成することができる。また、プライマーを加熱下又は減圧加熱下で気化させ、基板11の表面に付着させることで形成することもできる。
-イオン液体-
プライマー層12は、イオン液体を含む。
イオン液体は、ピリジニウム系イオン液体、アミン系イオン液体及び水酸基含有イオン液体が挙げられる。なかでも、プライマーとの相溶性がよいため、ピリジニウム系イオン液体が好ましい。
ピリジニウム系イオン液体は、陽イオンとして、ピリジン環を構成する窒素原子にアルキル基等が結合して成るピリジニウムイオンを基本骨格とするイオン液体であり、分子内に2つの水酸基を有していない。アルキル基は置換基を有していてもよい炭素数1~18の直鎖状、分岐鎖状若しくは環状のアルキル基であるのが好ましく、炭素数4~18の直鎖状のアルキル基であるのが特に好ましい。前記アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、デシル基、ドデシル基、オクタデシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
ピリジン環は、その環を構成する炭素原子に結合する水素原子がアルキル基で置換されたアルキル基置換ピリジン環であってもよい。前記水素原子を置換するアルキル基は、1つでも複数でもよく、前記ピリジン環を構成する窒素原子に結合するアルキル基と基本的に同様であり、炭素数1~18の直鎖状、分岐鎖状若しくは環状のアルキル基であるのが好ましく、炭素数4~18の直鎖状のアルキル基であるのが特に好ましい。アルキル基置換ピリジン環として、具体的には、アルキル基として1つのメチルを有するα-ピコリン、β-ピコリン及びγ-ピコリン、アルキル基として1つのエチルを有するα-エチルピリジン、β-エチルピリジン及びγ-エチルピリジン、アルキル基として2つのメチルを有する2,3-ルチジン、2,4-ルチジン、2,6-ルチジン、3,4-ルチジン等が挙げられる。これらの中でもγ-ピコリンであるのがよい。
ピリジニウム系イオン液体を構成する陰イオンは、特に限定されず、例えば、ハロゲンイオン、BF 、PF 、CFSO (トリフルオロメタンスルホニルイオン)、(CFSO (ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドイオン:TFSI)等が挙げられる。これらの中でも、有機酸陰イオンであるBF 、PF 、CFSO 及び(CFSOが好ましく、(CFSOが特に好ましい。
アルキル基で置換されていないピリジニウムイオンを陽イオンとし、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドイオンを陰イオンとする前記ピリジニウム系イオン液体として、具体的には、例えば、N-プロピルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N-ブチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N-ペンチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N-ヘキシルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N-ヘプチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N-オクチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N-ノニルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N-デシルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N-アリルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド等が挙げられる。
また、アルキル基で置換されたピリジニウムイオンを陽イオンとし、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドイオンを陰イオンとするピリジニウム系イオン液体として、具体的には、例えば、N-プロピル-2-メチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N-ブチル-2-メチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N-ペンチル-2-メチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N-ヘキシル-2-メチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N-ヘプチル-2-メチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N-オクチル-2-メチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N-ノニル-2-メチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N-デシル-2-メチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N-プロピル-3-メチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N-ブチル-3-メチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N-ペンチル-3-メチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N-ヘキシル-3-メチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N-ヘプチル-3-メチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N-オクチル-3-メチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N-ノニル-3-メチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N-デシル-3-メチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N-プロピル-4-メチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N-ブチル-4-メチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N-ペンチル-4-メチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N-ヘキシル-4-メチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N-ヘプチル-4-メチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N-オクチル-4-メチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N-ノニル-4-メチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N-デシル-4-メチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド等が挙げられる。さらに、アルキル基で置換されたピリジニウムイオンを陽イオンとし、ヘキサフルオロホスファートイオンを陰イオンとするピリジニウム系イオン液体として、具体的には、例えば、1-オクチル-4-メチルピリジニウム ヘキサフルオロホスファート、1-ノニル-4-メチルピリジニウム ヘキサフルオロホスファート、1-デシル-4-メチルピリジニウム ヘキサフルオロホスファート等が挙げられる。
アミン系イオン液体は、陽イオンとして、脂肪族系アミン化合物の窒素原子にアルキル基等が結合して成るアンモニウムイオンを基本骨格とする脂肪族のアミン系イオン液体であり、分子内に2つの水酸基を有していない。アルキル基はピリジニウム系イオン液体における窒素原子に結合する前記アルキル基と基本的に同様である。
脂肪族系アミン化合物としては、例えば、脂環式アミン化合物、脂肪族アミン化合物等が挙げられる。これらのアミン化合物からなるアンモニウムイオンとしては、例えば、R イオン(4つのRは同一でも異なっていてもよい炭素数1~18の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基であり、複数のRが環を形成していてもよい。)等が挙げられる。
4つのアルキル基Rが同じアミン系イオン液体として、具体的には、例えば、N,N,N,N-テトラブチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N,N,N-テトラペンチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N,N,N-テトラヘキシルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N,N,N-テトラヘプチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N,N,N-テトラオクチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N,N,N-テトラノニルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N,N,N-テトラデシルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N,N,N-テトラドデシルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N,N,N-テトラヘキサデシルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N,N,N-テトラオクタデシルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド等が挙げられる。
3つのアルキル基Rが同じアミン系イオン液体として、具体的には、例えば、N,N,N-トリメチル-N-プロピルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N,N-トリメチル-N-ブチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N,N-トリメチル-N-ペンチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N,N-トリメチル-N-ヘキシルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N,N-トリメチル-N-ヘプチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N,N-トリメチル-N-オクチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N,N-トリメチル-N-ノニルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N,N-トリメチル-N-デシルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド等が挙げられる。
本発明において、このアミン系イオン液体は、なかでも、陰イオンとしてCFSO (トリフルオロメタンスルホニルイオン)であるのが好ましく、また、4つの前記Rすべてが炭素数3以下のアルキル基であるのが好ましい。
水酸基含有イオン液体は、2つの水酸基を有しており、好ましくは末端に2つの水酸基を有している。このような2つの水酸基を有するイオン液体は、特に限定されず、例えば、2つの水酸基を有するアンモニウムイオンを陽イオンとする2つの水酸基を有するアミン系イオン液体、2つの水酸基を有するイミダゾリウムイオンを陽イオンとする2つの水酸基を有するイミダゾリウム系イオン液体、2つの水酸基を有するピリジニウムイオンを陽イオンとする2つの水酸基を有するピリジニウム系イオン液体等が挙げられる。前記ウレタン樹脂組成物に含有される前記水酸基含有イオン液体は1種でもよく複数でもよい。水酸基含有イオン液体における陰イオンは陰イオンと基本的に同様である。水酸基含有イオン液体の中でも、2つの水酸基を有するアミン系イオン液体、特に、2つの水酸基を有する脂肪族アミン系イオン液体であるのが、低湿度環境下におけるかぶりの発生を実質的に抑えることができるうえ、画像形成装置の待機又は停止がたとえ長期間に亘って継続してもその後に形成される画像に白筋が発生することを実質的に抑えることができる点で、好ましい。
2つの水酸基を有する脂肪族アミン系イオン液体は、陽イオンとして、脂肪族系アミン化合物の窒素原子に4つの置換基が結合して成る、2つの水酸基を有するアンモニウムイオンを基本骨格とする脂肪族のアミン系イオン液体である。前記脂肪族系アミン化合物としては、例えば、脂環式アミン化合物及び脂肪族アミン化合物等が挙げられる。
アンモニウムイオンとしては、例えば、(R11121314)Nイオン(R11、R12、R13及びR14の2つは、同一でも異なっていてもよい、水酸基を1個有する炭素数1~20の直鎖状、分岐鎖状若しくは環状の脂肪族有機基であり、R11、R12、R13及びR14の残り2つは、同一でも異なっていてもよい、炭素数1~20の直鎖状、分岐鎖状若しくは環状のアルキル基又はアルケニル基であり、R11、R12、R13及びR14の2つで環を形成していてもよい。)等が挙げられる。
11、R12、R13及びR14の2つの脂肪族有機基は、直鎖状の脂肪族有機基であるのが好ましく、水酸基以外の置換基を有していてもよい。脂肪族有機基としては、例えば、水酸基を1個有するアルキル基、水酸基を1個有するアルケニル基、ポリオキシアルキレン基等が挙げられる。アルキル基及び前記アルケニル基は炭素数1~40であるのが好ましく、ポリオキシアルキレン基は炭素数4~16、例えばポリオキシエチレンの場合には重合度が2~8であるのが好ましい。このような有機基としては、例えば、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基、ヒドロキシブチル基、ヒドロキシヘキシル基等のヒドロキシアルキル基、ヒドロキシエテニル基、ヒドロキシプロペニル基等のヒドロキシアルケニル基、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基等のポリオキシアルキレン基等が挙げられる。この発明において、R11、R12、R13及びR14のうちの2つが同一の脂肪族有機基であるのが好ましい。
11、R12、R13及びR14のうち脂肪族有機基以外の残り2つは、炭素数1~40の直鎖状、分岐鎖状若しくは環状のアルキル基又はアルケニル基であり、直鎖状のアルキル基又はアルケニル基であるのが好ましい。アルキル基又は前記アルケニル基は置換基を有していてもよい。このようなアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。前記アルケニル基としては、例えば、エテニル基、プロペニル基、ブテニル基、オレイル基等が挙げられる。
2つの水酸基を有する脂肪族アミン系イオン液体として、例えば、2つの2-ヒドロキシエチル基を有する脂肪族アミン系イオン液体、2つのポリオキシエチレン基を有する脂肪族アミン系イオン液体等が挙げられる。2つの2-ヒドロキシエチル基を有する脂肪族アミン系イオン液体としては、具体的には、例えば、ビス(2-ヒドロキシエチル)-メチル-オクチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、ビス(2-ヒドロキシエチル)-メチル-デシルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、ビス(2-ヒドロキシエチル)-メチル-ドデシルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、ビス(2-ヒドロキシエチル)-メチル-テトラデシルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、ビス(2-ヒドロキシエチル)-メチル-ヘキサデシルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、ビス(2-ヒドロキシエチル)-メチル-オクタデシルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、エチル-ビス(2-ヒドロキシエチル)-オクチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、エチル-ビス(2-ヒドロキシエチル)-デシルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、エチル-ビス(2-ヒドロキシエチル)-ドデシルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、エチル-ビス(2-ヒドロキシエチル)-テトラデシルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、エチル-ビス(2-ヒドロキシエチル)-ヘキサデシルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、エチル-ビス(2-ヒドロキシエチル)-オクタデシルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、オレイルビス(2-ヒドロキシエチル)メチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、オレイル-エチル-ビス(2-ヒドロキシエチル)アンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド等が挙げられる。
2つのポリオキシエチレン基を有する脂肪族アミン系イオン液体としては、具体的には、例えば、ビス(ポリオキシエチレン)-メチル-オクチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、ビス(ポリオキシエチレン)-メチル-デシルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、ビス(ポリオキシエチレン)-メチル-ドデシルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、ビス(ポリオキシエチレン)-メチル-テトラデシルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、ビス(ポリオキシエチレン)-メチル-ヘキサデシルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、ビス(ポリオキシエチレン)-メチル-オクタデシルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、オレイル-ビス(ポリオキシエチレン)-メチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド等が挙げられる。
(シリコーンゴム層)
シリコーンゴム層13は、平面視した場合、基板11とほぼ同じ寸法で形成されていてもよく、図1に示すように、基板11の外縁近傍を除いて形成されていてもよい。外縁近傍にシリコーンゴム層13を設けない場合には、外縁近傍を把持部として使用することができる。
シリコーンゴム層13は、プライマー層12上にシリコーンゴム組成物を塗布し、加熱硬化させることにより形成される。
-シリコーンゴム組成物-
シリコーンゴム組成物としては、(A)オルガノポリシロキサン及び(B)充填剤を含有するものが挙げられる。
(A)オルガノポリシロキサンは下記平均組成式(1)で示される。
SiO(4-n)/2 …(1)
式(1)中、nは1.95以上2.05以下の正数を示す。また、Rは、同一又は異なっていてよい、置換又は非置換の一価の炭化水素基を示す。炭化水素基の炭素原子数は、好ましくは1以上12以下であり、より好ましくは1以上8以下である。
としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基及びドデシル基等のアルキル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、ビニル基、アリル基、ブテニル基及びヘキセニル基等のアルケニル基、フェニル基及びトリル基等のアリール基、β-フェニルプロピル基等のアラルキル基などが挙げられる。また、Rは、これらの炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部が置換基で置換された基であってもよい。置換基は、例えばハロゲン原子、シアノ基等であってよい。置換基を有する炭化水素基としては、例えば、クロロメチル基、トリフルオロプロピル基、シアノエチル基等が挙げられる。
(A)オルガノポリシロキサンは、分子鎖末端が、トリメチルシリル基等のトリアルキルシリル基、ジメチルビニルシリル基等のジアルキルアラルキルシリル基、ジメチルヒドロキシシリル基等のジアルキルヒドロキシシリル基、トリビニルシリル基等のトリアラルキルシリル基などで封鎖されていることが好ましい。
オルガノポリシロキサンは、分子中に2つ以上のアルケニル基を有することが好ましい。オルガノポリシロキサンは、Rのうち0.001モル%以上5モル%以下(より好ましくは0.01モル%以上0.5モル%以下)のアルケニル基を有することが好ましい。オルガノポリシロキサンが有するアルケニル基としてはビニル基が特に好ましい。
(A)オルガノポリシロキサンは、例えば、オルガノハロシランの1種若しくは2種以上を共加水分解縮合することによって、又は、シロキサンの3量体若しくは4量体等の環状ポリシロキサンを開環重合することによって得ることができる。オルガノポリシロキサンは、基本的には直鎖状のジオルガノポリシロキサンであってよく、一部分岐していてもよい。また、(A)オルガノポリシロキサンは、分子構造の異なる2種又はそれ以上の混合物であってもよい。
また、この(A)オルガノポリシロキサンの重合度は100以上600以下であり、好ましくは150以上500以下であり、更に好ましくは200以上400以下である。本発明において重合度とは、下記測定条件で測定したトルエンを展開溶媒としたゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)分析におけるポリスチレン換算の数平均重合度として求めることができる。
(B)充填剤としては、例えばシリカ系充填材が挙げられる。シリカ系充填材としては、例えば、煙霧質シリカ、沈降性シリカ等が挙げられる。
シリカ系充填材としては、RSi(ORで示されるシランカップリング剤で表面処理された、表面処理シリカ系充填材を好適に用いることができる。ここで、Rは、ビニル基又はアミノ基を有する基であってよく、例えば、グリシジル基、ビニル基、アミノプロピル基、メタクリロキシ基、N-フェニルアミノプロピル基、メルカプト基等であってよい。Rはアルキル基であってよく、例えばメチル基、エチル基等であってよい。シランカップリング剤は、例えば信越化学工業株式会社製の商品名「KBM1003」、「KBE402」等として、容易に入手できる。表面処理シリカ系充填材は、定法に従って、シリカ系充填材の表面をシランカップリング剤で処理することにより得ることができる。表面処理シリカ系充填材としては、市販品を用いてもよく、例えば、J.M.HUBER株式会社製の商品名「Zeothix 95」等が挙げられる。
シリカ系充填材の配合量は、(A)オルガノポリシロキサン100質量部に対して11質量部以上39質量部以下であることが好ましく、15質量部以上35質量部以下であることがより好ましい。また、シリカ系充填材の平均粒子径は、1μm以上80μm以下であることが好ましく、2μm以上40μm以下であることがより好ましい。なお、シリカ系充填材の平均粒子径は、レーザー光回折法による粒度分布測定装置を用いて、メジアン径として測定できる。
付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物は、(A)及び(B)以外の添加剤を更に含有していてよい。添加剤としては、例えば、助剤(鎖延長剤、架橋剤等)、触媒、分散剤、発泡剤、老化防止剤、酸化防止剤、顔料、着色剤、加工助剤、軟化剤、可塑剤、乳化剤、耐熱性向上剤、難燃性向上剤、受酸剤、熱伝導性向上剤、離型剤、溶剤等が挙げられる。
-ゴム硬度-
本発明の部品保持治具10のシリコーンゴム層のゴム硬度は、部品の保持及び取り外しを容易にする観点から、5以上80以下に調整されていることが好ましい。
なお、ゴム硬度は、JIS K 6253に従って測定する値である。
(部品保持部)
部品保持部14は、基板に形成された複数の貫通孔11aと、複数の貫通孔11aの内壁11bから基板の両表面に亘って形成されたプライマー層12及びシリコーンゴム層13とからなる孔形状を有する。つまり、部品保持部14は、貫通孔11aの内径からプライマー層12及びシリコーンゴム層13の厚みだけ孔径が小さくなっている。
部品保持部14の孔径は、保持する部品の最大径より15~25%程度小さいことが好ましい。20%程度小さくすることにより、部品を良好に保持し、かつ取り外すことができる。
また、部品保持部14の貫通孔11aの軸方向の長さは、保持する部品の端面を突出させることを考慮して、突出させる長さだけ短く形成される。
(帯電減衰半減期)
本発明の部品保持治具10は、シリコーンゴム層13の表面でオネストメーターにより測定した帯電減衰半減期が、60秒以下であり、好ましくは30秒以下である。帯電減衰半減期が、60秒以下であることにより、静電気による部品の保持治具への張り付きを低減することができる。
帯電減衰半減期は、後述の実施例での測定方法によって測定することができる。
シリコーンゴム層13がイオン液体を有すると、イオン液体のブリードアウトが生じるという問題がある。イオン液体が部品に付着すると、電気的特性にばらつきが生じるため、ブリードアウトによる部品への付着量がわずかであっても、微小な部品にとっては好ましくない。一方、本発明の部品保持治具10は、プライマー層12にイオン液体を含むことにより、イオン液体のブリードアウトがなく、かつ摩擦によって生じた電荷を逃がし、部品が付着するのを防止することができる。
[部品保持治具の製造方法]
基板11上に、プライマーを塗布し、乾燥してプライマー層12を形成する。次に、金型にプライマー層12が形成された基板11を収容し、シリコーンゴム組成物を注入して、加熱及び硬化させてシリコーンゴム層13を形成する。これにより、基板11とシリコーンゴム層13とが一体成形される。プライマー層12は極薄いため、基板11の貫通孔11aの内壁11bに形成され貫通孔11aが塞がる場合はほとんど無いが、シリコーンゴム組成物は粘度を有するため、基板の貫通孔11aはシリコーンゴムで塞がれる。
次に、レーザー加工で基板11の貫通孔11aを有する部分に孔を形成して、部品保持部14を形成する。
以下、実施例によって本発明の一例を詳細に説明する。
[実施例1]
基板(ステンレス鋼SUS304)上に、以下のプライマー層用組成物を塗布し、100℃10分加熱してプライマー層を形成した。
(プライマー層用組成物)
・プライマー X-33-156-20 (信越化学工業株式会社製) 100質量部
・イオン液体 N-ヘキシルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(関東化学株式会社製) 1質量部
次に、プライマー層上に、以下のシリコーンゴム組成物を塗布し、加熱硬化させて、シリコーンゴム層を形成した。
(シリコーンゴム組成物)
・未加硫のシリコーンゴム KE-1950-50A 50質量部及びKE-1950-50B 50質量部
[実施例2]
イオン液体の量を0.1質量部に変更した以外は、実施例1と同様に部品保持治具を作製した。
[実施例3]
プライマーをプライマーNO4(信越化学工業株式会社製)にして風乾させた以外は、実施例1と同様に部品保持治具を作製した。
[比較例1]
イオン液体を使用しなかったこと以外は、実施例1と同様に部品保持治具を作製した。
[評価]
実施例及び比較例について、以下の評価を行った。評価結果を表1に示す。
(シリコーンゴム層のゴム硬度)
シリコーンゴム層の表面を、JIS K 6253に従って、ゴム硬度計(TECLOCK社製)で測定した。
(帯電減衰半減期)
シリコーンゴム層の一部を切り取り、オネストメーター(シシド静電気製)に冶具でセットした。印加電圧-10kV、1300rpm、30秒チャージの条件で測定を行い、帯電減衰半減期を評価した。
(表面抵抗率)
実施例のシリコーンゴム層について、三菱ケミカルアナリテック社製ハイレスタ-UX MCP-HT800を用い、プローブにURSを用い、印加電圧1000Vで、表面抵抗率を測定した。実施例のシリコーンゴム層の表面抵抗率は1×1013程度であった。
表1に示すように、本発明の実施例1から3は、帯電減衰半減期が60秒以下であり、比較例1に比べて十分な静電防止効果を有することがわかる。
10 部品保持治具
11 基板
11a 貫通孔
11b 貫通孔の内壁
11c 基板の上表面
11d 基板の下表面
12 プライマー層
13 シリコーンゴム層
14 部品保持部

Claims (2)

  1. 基板と、該基板に形成された複数の孔形状の部品保持部とを備える部品保持治具であって、
    前記部品保持部が、前記基板に形成された複数の貫通孔と、該複数の貫通孔の内壁から前記基板の両表面に亘って形成されたプライマー層及びシリコーンゴム層とを備えてなり、
    前記プライマー層が、イオン液体を含み、
    前記シリコーンゴム層の表面でオネストメーターにより測定した帯電減衰半減期が、60秒以下である部品保持治具。
  2. 前記イオン液体が、ピリジニウム系イオン液体である請求項1記載の部品保持治具。
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