JPH09174694A

JPH09174694A - 多孔質シートの製法

Info

Publication number: JPH09174694A
Application number: JP33351895A
Authority: JP
Inventors: Yozo Nagai; 陽三長井; Junichi Moriyama; 順一森山; Toshimitsu Tachibana; 俊光橘
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1995-12-21
Filing date: 1995-12-21
Publication date: 1997-07-08
Anticipated expiration: 2015-12-21
Also published as: JP3952419B2

Abstract

(57)【要約】【課題】厚みを均一にでき、しかも、高い通気性と優れ
た表面平滑性を備える多孔質シートの製法を提供する。【解決手段】超高分子量プラスチック粉体を型に充填す
る工程と、上記型に充填された超高分子量プラスチック
粉体を加熱した後冷却して多孔質焼結体を得る工程と、
得られた多孔質焼結体を上記型から脱型する工程と、上
記多孔質焼結体をシート状に切削して多孔質シートを得
る工程と、上記多孔質シートのシート面を転写用基材の
平滑面と接触させそのシート面に上記転写用基材の平滑
面を熱転写する工程を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、吸着搬送用の吸着
吸引板や高周波用回路基板の誘電体等に用いられる多孔
質シートの製法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電子部品の搬送工程、積層工
程等において電子部品を吸着して移動させる方法が広く
用いられている。上記吸着に用いられる吸着吸引板に
は、通気性があること、厚み精度が良いこと、表面平滑
性が優れていること等の諸性質が要求され、これに応え
るものとして、焼結プラスチック、焼結金属等の材料か
らなる多孔質シートが汎用されている。なかでも、焼結
プラスチックからなる多孔質シートは、適度なクッショ
ン性、離型性、耐薬品性等にも優れており、今後、需要
の増大が見込まれている。

【０００３】このような焼結プラスチックからなる多孔
質シートの製法としては、従来からプラスチック基材上
に、粉末状であるプラスチック粉体を供給し焼結させる
ことにより多孔質体を得るという方法（特開平１−２６
２１２２号）が知られている。しかし上記製法は、上記
プラスチック基材上に一定量の粉体を供給することが難
しく、粉体のかさ密度のばらつき等の影響で厚み精度の
良い多孔質シートを得ることが難しいという問題があ
る。厚み精度を向上させる目的で、融点以上の温度に加
熱する時に加圧する方法も考えられるが、この方法は、
機械精度、温度分布による熱膨張等の影響を受けやす
く、厚み精度の向上に限界がある。また、加圧すること
により気孔率のばらつきが増加する。そこで本願の出願
人は、厚み精度を向上させるため、ブロック状の多孔質
体を得た後、所定の厚みに切削する方法（特公平５−６
６８５５号）を先に提案している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが最近の電子部
品製造業界では、生産性向上の要求が高まっており、吸
着、タクトタイム短縮等が重要な課題となってきてい
る。そこで従来以上の品質を備え、しかも、より通気性
の高い吸着吸引板が要求されているが、一般に通気性を
高くするためには気孔率を高くする必要があり、気孔率
を高くすると表面粗さが大きくなってしまうという問題
が生じる。吸着吸引板において表面粗さが大きくなる
と、吸着吸引する際、吸引しようとする部品に対する密
着性が低下する。また上記部品に柔軟性があると、吸着
吸引板の粗い表面状態が上記部品の吸引面に転写されや
すくなるため、製品の歩留りの低下等を招く可能性が高
い。このように、高い通気性と表面平滑性を同時に満足
させることは困難で、その解決が強く望まれている。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、厚みが均一で、かつ高い通気性と優れた表面平
滑性とを兼ね備えた、優れた多孔質シートの製法をその
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の多孔質シートの製法は、超高分子量プラス
チック粉体を型に充填する工程と、上記型に充填された
超高分子量プラスチック粉体を加熱した後冷却して多孔
質焼結体を得る工程と、得られた多孔質焼結体を上記型
から脱型する工程と、上記多孔質焼結体をシート状に切
削して多孔質シートを得る工程と、上記多孔質シートの
シート面を転写用基材の平滑面と接触させそのシート面
に上記転写用基材の平滑面を熱転写する工程を備えると
いう構成をとる。

【０００７】すなわち本発明者らは、厚みが均一でかつ
高い通気性と優れた表面平滑性とを兼ね備えた、優れた
多孔質シートを得る方法について、一連の研究を重ね
た。その研究の過程で多孔質シートをつくり、このシー
ト面に表面平滑な基材の平滑面を熱転写させることがで
きれば、シート面の表面粗さを大きくすることなく、気
孔率の高いものを得ることができるのではないかと想起
した。そこでこれを中心にさらに研究を重ねた結果、超
高分子量プラスチック焼結体で、剛性に富むとともに高
い通気性にも富んだ多孔質シートをつくり、つぎに、こ
の多孔質シートを加熱してそのシート面に転写用基材の
平滑面を転写するという目的を達成しうることをみいだ
し、本発明に到達した。

【０００８】ここで、本発明における上記熱転写とは、
多孔質シートを、それを形成する超高分子量プラスチッ
クの融点以上ないし、その近傍の温度に加熱してシート
面を軟質化し、これに転写用基材の平滑面を接しさせ、
その平滑面を多孔質シートのシート面に転写し、多孔質
シートのシート面を平滑面にすることをいう。

【０００９】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態につ
いて説明する。

【００１０】本発明において、多孔質シートの材料とし
ては、焼結させる等の観点から、超高分子量プラスチッ
クが用いられる。この超高分子量プラスチックは、通
常、粉末状であり、単独で用いてもよいし、２種以上の
ものを混合して用いてもよい。

【００１１】上記超高分子量プラスチックの具体例とし
ては、超高分子量ポリエチレン（以下「ＵＨＭＷＰＥ」
という）、超高分子量ポリプロピレン、超高分子量ポリ
アミド等をあげることができる。なかでもＵＨＭＷＰＥ
は、成形性等で好適である。

【００１２】上記超高分子量プラスチックの分子量（粘
度法による測定値）は、通常のプラスチックよりもはる
かに大きい。例えば、通常のポリエチレンあるいはポリ
プロピレンの分子量はいずれも約１０万以下であるのに
対し、ＵＨＭＷＰＥあるいは超高分子量ポリプロピレン
のそれはいずれも約５０万以上である。また、通常のポ
リアミドの分子量が５０００以下であるのに対し、超高
分子量ポリアミドのそれは約４万以上である。

【００１３】上記超高分子量プラスチックの市販品を例
示する。例えばＵＨＭＷＰＥとしては「ハイゼックスミ
リオン」（三井石油化学工業社製）、「ホスタレンＧＵ
Ｒ」（ヘキスト社製）等が知られている。

【００１４】本発明では、上記超高分子量プラスチック
材料を用い、例えば、つぎのようにして多孔質シートを
製造する。すなわち、まず、上記超高分子量プラスチッ
ク粉体を金型に充填し、上記超高分子量プラスチックの
融点よりも低い温度で加熱した後、所定圧力で加圧圧縮
させることにより予備成形物化する。つぎに、これを金
型に入れたまま、上記超高分子量プラスチックの融点以
上の温度に加熱して焼結させ、多孔質焼結体化する。つ
ぎに、生成した多孔質焼結体を上記金型から脱型したの
ち、旋盤等に掛け、所定厚みのシート状に切削して多孔
質シートを得る。得られた多孔質シートのシート面に、
表面平滑なポリエステルフィルム等の転写用基材の平滑
面を重ね、これを、例えば、所定温度（超高分子量プラ
スチックの融点ないし融点近傍の温度）に加熱された一
対の熱板で挟んで所定時間経過させ、多孔質シートのシ
ート面に転写用基材の平滑面を熱転写させ、ついで冷却
し熱板間から取り出す。このようにして、目的とする多
孔質シートを得ることができる。

【００１５】このようにして得られた多孔質シートは、
旋盤等による切削によって、通常、厚み０．１〜１０ｍ
ｍのシート状に切り出される。この多孔質シートは、厚
みを均一にでき、しかも、超高分子量プラスチック粉体
粒子同士の焼結によって連続気孔が形成され、高い通気
性を備えている。従来の技術では、高い通気性をもつシ
ートは表面平滑性がどうしても劣るようになるところ、
本発明では、上記のようにして、多孔質シートを得たの
ち、この多孔質シートの表面に転写用基材の平滑な表面
状態を熱転写して多孔質シートのシート面を平滑にする
ため、高通気性であるにもかかわらず優れた表面平滑性
を付与することができる。

【００１６】なお、上記製法では、上記超高分子量プラ
スチックの融点よりも低い温度で加熱した後、所定圧力
で加圧することにより予備成形物化したが、本発明の製
法は、必ずしもこの工程を経る必要はない。すなわち、
超高分子量プラスチック粉体が充填された型を、直接、
融点以上の温度に加熱後焼結させて多孔質体を得、これ
以降の工程を上記製法と同様にして、平滑性のある多孔
質シートを得ることができる。

【００１７】また、上記製法では、上記多孔質シートの
シート面に転写用基材の平滑面を圧接し熱転写している
が、予め、上記多孔質シートを加熱して軟化させてお
き、このシート面に転写用基材の平滑面を圧接させ
て、平滑面を転写させるようにしてもよい。

【００１８】また、上記予備成形物化を行う際に行う加
圧は、目的とする多孔質体の通気度に応じて調整する
が、通常、０．３〜４０ｋｇ／ｃｍ²である。

【００１９】また、上記製法において、上記多孔質焼結
体を得る工程での加熱は、超高分子量プラスチックの融
点〜（融点＋５０℃）の範囲の加熱を行うことが好適で
ある。

【００２０】また、熱転写に用いる表面平滑な転写用基
材としては、合成樹脂フィルムや、金属表面を鏡面のよ
うに研磨した鏡面金属等を用いることができる。なかで
も、合成樹脂フィルムを用いることが好ましい。そして
上記フィルムは、特に限定するものではないが、ポリエ
ステルフィルム等が好適である。

【００２１】上記転写用基材は、平滑面の平均表面粗さ
（接触針式表面粗さ計で測定する）が、０．５μｍ以下
の範囲にあるものが好適である。すなわち、平均表面粗
さが０．５μｍを超えると、多孔質シートに必要とされ
る表面平滑性を付与できないからである。

【００２２】また、上記転写用基材を用いてその平滑面
を熱転写するため、多孔質シートに対して行う加熱温度
は、そのシートを構成する超高分子量プラスチックの融
点の上下２０℃の範囲の温度にすることが好ましい。す
なわち、上記融点範囲よりも温度が低いと表面平滑化の
効果が得られず、逆に上記融点範囲よりも温度が高いと
厚み変化、通気性の低下等が発生するからである。な
お、加熱する方法は、上記多孔質シート単独で加熱した
り上記多孔質シートと基材の接触態様に応じて適宜選択
される。例えば、上記熱板挟持を行う場合には、プレス
によるバッチ方式が採用される。また、熱ロールによる
連続方式を行うこともできる。

【００２３】また、上記製法において、多孔質シートの
通気性はその用途に応じて適宜設定されるが、吸着吸引
板として用いるには、通常、通気性の程度を表すガーレ
値が０．１〜５秒／１００ｃｃとなるように設定するこ
とが好適である。すなわち、ガーレ値が上記範囲より小
さいと断面からのリークにより所定の圧力に到達せず吸
着力が低下するからであり、逆に、上記範囲より大きい
と所定の圧力に到達するのに時間がかかりタクトタイム
が延びるからである。

【００２４】また、上記多孔質シートの気孔率は、上記
ガーレ値に深く関与するが、クッション性等、他の特性
も考慮して、通常３０〜６０％となるように設定するこ
とが好適である。すなわち、気孔率が上記範囲より小さ
いとガーレ値が低下するからであり、逆に、上記範囲よ
り大きいとガーレ値が上昇するからである。また、上記
多孔質シートの気孔率と孔径は、材料となる超高分子量
プラスチック粉体の粒子径や焼結の際の加圧程度により
調整することができる。

【００２５】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。

【００２６】

【実施例１】ＵＨＭＷＰＥ粉体（分子量５００万、融点
１３５℃、平均粒径３０μｍ）を金型に充填し、１３０
℃で加熱後、加圧し気孔率５０％の予備生成物を得、こ
の予備生成物を１６０℃に加熱し焼結させた後冷却し、
多孔質焼結体を得た。つづいて、得られた多孔質焼結体
を旋盤により厚さ３ｍｍに切削し、多孔質シートを得
た。さらに、得られた多孔質シートの両表面を平滑化す
るため上下に表面平滑なポリエステルフィルムをセット
し、１２５℃に加熱した熱板間に３０分間保持し、その
後冷却し、表面平滑な多孔質シートを得た。得られたシ
ートを１００ｍｍ×１００ｍｍに切断し、シートの厚
み、通気度、表面粗さを測定した。厚みは、面方向にば
らついた任意の２０個所において、その個所での厚みを
測定し平均をとった。通気度はＪＩＳＰ８１１７に
準じて測定した。また、表面粗さについては、接触針表
面粗さ計を用い、その８００μｍＲの針先を用い所定数
サンプリングしてシートの表面粗さを測定し、これらを
平均化する方法とこれらのなかの最大値と最小値の差を
求める方法で測定した。その結果を下記の表１に示す。

【００２７】

【実施例２，３】多孔質シートの両表面を平滑化する工
程において、フィルムの平滑面を多孔質シートのシート
面に熱転写するための加熱温度を、１１５℃、１５５
℃、と変化させた。それ以外は上記実施例１と同様にし
て表面平滑な多孔質シートを得、上記実施例１と同様の
評価方法を行った。その結果を同じく下記の表１に示
す。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【比較例１】多孔質シートの表面平滑化を行わないこと
以外は上記実施例１と同様にして多孔質シートを得、上
記実施例１と同様の評価方法を行った。その結果を下記
の表２に示す。

【００３０】

【比較例２】気孔率が２５％になるようにしたこと以外
は上記比較例１と同様にして多孔質シートを得、上記実
施例１と同様の評価方法を行った。その結果を同じく下
記の表２に示す。

【００３１】

【比較例３】ステンレス製の凹型成形金型（縦１１０ｍ
ｍ、横１１０ｍｍ、深さ５ｍｍ）の内面にポリエステル
フィルムをセットし、その上に実施例１で用いたＵＨＭ
ＷＰＥ粉体を均一に充填した。さらに、凸型成形金型に
セットし、１６０℃に加熱しながら、金型間の距離が３
ｍｍに加圧して冷却し多孔質シートを得、上記実施例１
と同様の評価方法を行った。その結果を同じく下記の表
２に示す。

【００３２】

【表２】

【００３３】これらの結果から、実施例品はいずれも通
気性に優れ、かつ表面平滑性に優れている。これに対し
比較例品は、通気性のよいものは表面平滑性が劣ってお
り、また、表面平滑性に優れているものは通気性が悪
い。

【００３４】

【発明の効果】以上のように、本発明の多孔質シートの
製法は、超高分子量プラスチック粉体から多孔質焼結体
をつくり、これをシート状に切削し、そのシート面に表
面平滑な熱転写用基材の平滑面を熱転写するものであ
る。このように、この方法によれば、多孔質シートのシ
ート面に対し、表面平滑な転写用基材の平滑面を加熱下
で圧接させる等の熱転写を行うことにより、簡単な操作
で優れた表面平滑性を付与することができる。そして、
このようにして多孔質シートを得る場合には、厚みを均
一に揃えることができ、また、得られる多孔質シートに
は、高い通気性と優れた表面平滑性を付与することがで
きる。このため、本発明の製法により得られた多孔質シ
ートを吸着吸引板として用いると、吸着、タクトタイム
等の短縮を実現し、生産性向上を達成することができ
る。また、吸着面が平滑なために、吸着しようとする部
分が柔軟であっても、この部品に悪影響を及ぼすことが
なく、製品の歩留まり低下を招くことがない。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】超高分子量プラスチック粉体を型に充填
する工程と、上記型に充填された超高分子量プラスチッ
ク粉体を加熱した後冷却して多孔質焼結体を得る工程
と、得られた多孔質焼結体を上記型から脱型する工程
と、上記多孔質焼結体をシート状に切削して多孔質シー
トを得る工程と、上記多孔質シートのシート面を転写用
基材の平滑面と接触させそのシート面に上記転写用基材
の平滑面を熱転写する工程を備えたことを特徴とする多
孔質シートの製法。
【請求項２】熱転写が、多孔質シートのシート面を転
写用基材の平滑面に圧接し、その状態で多孔質シートを
加熱することにより多孔質シートのシート面を軟質化さ
せて行われる請求項１記載の多孔質シートの製法。