特開 2021-130810 接着と剥離の方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2021-130810(P2021-130810A)

(43)【公開日】2021年9月9日

(54)【発明の名称】接着と剥離の方法

(51)【国際特許分類】

   C09J 5/00 20060101AFI20210813BHJP

【ＦＩ】

   C09J5/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2021-20411(P2021-20411)

(22)【出願日】2021年2月12日

(31)【優先権主張番号】特願2020-26366(P2020-26366)

(32)【優先日】2020年2月19日

(33)【優先権主張国】JP

【新規性喪失の例外の表示】新規性喪失の例外適用申請有り

(71)【出願人】

【識別番号】520059225

【氏名又は名称】西尾 和之

(74)【代理人】

【識別番号】100199864

【弁理士】

【氏名又は名称】丹羽 良成

(72)【発明者】

【氏名】西尾 和之

(72)【発明者】

【氏名】上岡 史弥

(72)【発明者】

【氏名】五味 朱里

【テーマコード（参考）】

4J040

【Ｆターム（参考）】

4J040PA15

4J040PA42

(57)【要約】

【課題】被着材間の接着力を変化させ、接着と剥離を繰り返す方法を提供する。
【解決手段】被着材界面の液体３の量を制御する接着と剥離の方法において、被着材の少なくとも1つが複数の細孔４を有し、その細孔４を通して被着材界面に液体３を供給して被着材間に接着力を生じさせる接着工程と、その細孔４を通して被着材界面の液体３を吸い戻してまたは被着材界面の液体３をさらに増加させて剥離させる剥離工程とからなる接着と剥離のサイクルを繰り返すことを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被着材界面の液体の量を制御する接着と剥離の方法において、
前記被着材の少なくとも1つが複数の細孔を有し、該細孔を通して前記被着材界面の液体の量を変化させ、前記被着材間の接着力を変化させることを特徴とする接着と剥離の方法。

【請求項2】

請求項１に記載の接着と剥離の方法において、
前記細孔を通して前記被着材界面に液体を供給して前記被着材間に接着力を生じさせる接着工程と、前記被着材の細孔を通して前記被着材界面の液体を吸い戻して前記被着材を剥離させる第１の剥離工程とからなることを特徴とする接着と剥離の方法。

【請求項3】

請求項１に記載の接着と剥離の方法において、
前記細孔を通して前記被着材界面に液体を供給して前記被着材間に接着力を生じさせる接着工程と、前記細孔を通して前記被着材界面の液体の量を増加させて前記被着材間の接着力を弱める第２の剥離工程とからなることを特徴とする接着と剥離の方法。

【請求項4】

請求項２および３に記載の接着と剥離の方法において、
前記接着工程は、液体の温度を上げて前記被着材界面に液体を供給後、液体の温度を下げて接着力を増加させ、剥離のときには前記被着材界面の温度を上げてから前記細孔を通して前記被着材界面の液体の量を変化させ、前記被着材間の接着力を変化させることを特徴とする接着と剥離の方法。

【請求項5】

請求項２ないし４のいずれかに記載の接着と剥離の方法において、
前記接着工程は、前記被着材の少なくとも１つを水平方向にスライドさせて前記被着材界面の液体の量を減少させ、前記被着材間の接着力を増加させることを特徴とする接着と剥離の方法。

【請求項6】

請求項２ないし５のいずれかに記載の接着と剥離の方法において、
前記接着工程と前記第１の剥離工程または前記接着工程と前記第２の剥離工程のサイクルを繰り返すことを特徴とする接着と剥離の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被着材界面に供給する液体の量を制御して接着力を変化させる接着と剥離の方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、人間に代わってロボットが活躍する場が飛躍的に拡がっている。しかし、人間と同様、重力に逆らって壁や天井を自由に移動することは極めて困難である。
２０年ほど前、ヤモリの手足の表面にある、マイクロ・ナノスケールの微細な階層構造の強接着性を模倣する手法が報告され（文献１：K．Autumn他，Nature，405，681−685(2000）および文献２：A．K．Geim他，Nature Materials，2，461−463(2003))、企業を含めて数多くの研究が進められてきた。

【0003】

しかし、壁面や天井を移動するためには、被着材間の接着力を強固な状態から微弱な状態へと変化させ、更にこれらを繰り返す必要があり、未だに達成されていない。
自動の窓拭き機など、接触面を吸引して接着力を確保しながら移動する方法が一部で利用されているが、真空排気装置が大がかりとなり、多大な電力が必要となる。

【0004】

特許文献１には、吸着板の細孔を通して基板と吸着板の界面に液体を浸出させ、液体の表面張力を利用して基板と吸着板を接着させる技術が開示されている。
しかし、液体の加熱によって圧力を増大させて界面に液体を浸出させることから、界面の液体量の制御、つまり接着力の制御が困難になるとの課題があった。
特に、基板を剥離して別の基板を接着させる際に温度と圧力が変動してしまい、界面の液体量を厳密に制御することができない。また、接着力を弱めるために細孔とは別の大きい通気口を設け、圧力を開放する特別な操作を必要としている。更に、この操作は被着材界面の液体量の変化、つまり接着力の変化には直接結びつかないという課題もあった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００２−１５４６４７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

現在、被着材間の接着力を容易に変化させ、接着と剥離を繰り返す手法の開発が要望されている。そのため、本発明の目的は、接着と剥離を繰り返す方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明者らは上記課題を解消すべく鋭意検討した結果、被着材の少なくとも一方に細孔を設け、この細孔を通して被着材の界面に展開した液体の量を変化させることで、被着材間の接着力を変化させる方法を見出して本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、被着材界面の液体の量を制御する接着と剥離の方法において、被着材の少なくとも１つが複数の細孔を有し、その細孔を通して被着材界面の液体の量を変化させ、被着材間の接着力を変化させることを特徴とする接着と剥離の方法である。
このような方法により、被着材界面の液体を制御することで接着と剥離の動作を実現することができる。

【0008】

また、本発明は、細孔を通して被着材界面に液体を供給して被着材間に接着力を生じさせる接着工程と、被着材の細孔を通して被着材界面の液体を吸い戻して被着材を剥離させる第１の剥離工程とからなることを特徴とする。
このような方法により、被着材界面に液体を供給して接着し、液体を吸い戻して剥離させることができる。

【0009】

また、細孔を通して被着材界面に液体を供給して被着材間に接着力を生じさせる接着工程と、細孔を通して被着材界面の液体の量を増加させて被着材間の接着力を弱める第２の剥離工程とからなることを特徴とする。
このような方法により、被着材間の液体の量を増加させ接着力を弱めて剥離させることができる。

【0010】

さらに、接着工程は、液体の温度を上げて被着材界面に液体を供給後、液体の温度を下げて接着力を増加させ、剥離のときには被着材界面の温度を上げてから細孔を通して被着材界面の液体の量を変化させ、被着材間の接着力を変化させることを特徴とする。
このような方法により、より強固な接着力を得ることができる。

【0011】

また、接着工程は、被着材界面に液体を供給後、被着材の少なくとも１つを水平方向にスライドさせて被着材界面の液体の量を減少させ、被着材間の接着力を増加させることを特徴とする。
このような方法により、効率良く接着力を高めることができる。

【0012】

また、本発明は、接着工程と第１の剥離工程または接着工程と第２の剥離工程のサイクルを繰り返すことを特徴とする。
この方法により、被着材界面の液体を制御することで接着と剥離を繰り返すことが可能となる。

【発明の効果】

【0013】

本発明の被着材界面の液体の量を制御することにより、接着と剥離を繰り返すことができ、また、本発明の接着と剥離の繰り返し方法を適切に利用すれば、天井や壁などを静かに移動し、低い消費エネルギーでその場に留まるロボットの製作が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】接着と剥離の繰り返し工程の方法を説明する図である。

【図2】対向した２枚の平板の界面の液体の様子を平板の水平方向から見た図である。

【図3】液体供給装置を使用した接着と剥離の一連の操作を説明する図である。

【図4】被着材界面に液体を供給し平板被着材を載置後、被着材を水平方向にスライドさせて被着材界面の液体量を減少させる操作を説明する図である。

【図5】多孔体被着材を下側、平板被着材を上側に載置後、平板被着材を引き上げたときの多孔体被着材に生じた上向きの荷重の時間変化を測定した図である。

【図6】多孔体被着材の表面に液体を供給し平板被着材を載置後、過剰な液体を吸い戻して平板被着材を引き上げたときの多孔体被着材に生じた上向きの荷重の時間変化を測定した図である。

【図7】多孔体被着材の表面に多くの液体を浸み出させて、平板被着材を引き上げたときの多孔体被着材に生じた上向きの荷重の時間変化を測定した図である。

【図8】ガラス製の多孔体被着材の表面に液体を供給し平板被着材を載置後、過剰な液体を吸い戻して平板被着材を引き上げたときの多孔体被着材に生じた上向きの荷重の時間変化を測定した図である。

【図9】ガラス板の表面に液体を供給し平板被着材を載置後、ガラス板を水平方向にスライドさせたときに平板被着材の反対方向にかかる引張力をガラス板-平板被着材間にかかる接着力として測定した図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明をさらに詳細に説明する。
図１は、接着と剥離の繰り返し工程の方法を説明する図である。細孔を有する被着材を使用して被着材界面の液体の量を制御し、接着力を変化させる方法を示す。

【0016】

図１（Ａ）は、一方の被着材（多孔体被着材）１が貫通した直行細孔を有し、もう一方が平板の平板被着材２であることを示す。図１（Ａ）の上側が多孔体被着材１であり、複数の細孔４が穿孔されている。図１（Ａ）の下側が平板被着材２であり、本発明では平滑のガラス板などである。図１（Ａ）では被着材間には液体は供給されていない。
図１（Ｂ）は、多孔体被着材１の細孔４を通して多孔体被着材１および平板被着材２の界面に液体３を浸み出させ、被着材間に接着力を生じさせる図を示す。図２（Ｂ）の細孔４には、液体３が供給されている。この接着力を生じさせる操作を接着工程とする。

【0017】

図１（Ｃ）は、多孔体被着材１の細孔４を通して被着材間の液体３を吸い戻し、被着材界面の濡れを消失させることによって被着材を剥離した図を示す。このとき、多孔体被着材１と平板被着材２の界面には接着に寄与する液体３が存在しないか、ほとんど残っていない状態である。この液体３を吸い戻す操作を第１の剥離工程とする。
図１（Ｄ）は、多孔体被着材１の細孔４を通して被着材間の液体３の量を増大させ、界面の接着力を低下させることによって被着材を剥離した図を示す。被着材間の液体３の量を増加させて接着力を弱める操作を第２の剥離工程とする。

【0018】

これらの操作において、図１（Ｂ）と図１（Ｃ）の操作を交互に繰り返す方法、あるいは図１（Ｂ）と図１（Ｄ）の操作を交互に繰り返す方法により、接着と剥離のサイクルを繰り返すことができる。
すなわち、本発明の接着と剥離の繰り返し方法は、２つ以上の被着材の少なくとも１つが細孔を有し、この細孔を通して被着材界面の液体の量を変化させて接着力を変化させるものである。

【0019】

図２は、平板の界面が液体で濡れた状態を平板の水平方向から見た図である。図中θは平板表面での液体の接触角、図中ｈは液体の膜厚を示す。
一般的に、毛管内を濡らす液体の吸引力は、ラプラスの式で示される（文献３：近澤他、界面化学（丸善出版））。平板の界面に存在する液体の吸引力を接着力とし、ラプラスの式を液体の表面張力γ、被着材界面の液体の接触角θ、被着材界面の液体の膜厚ｈで表すと式（１）となる。

ΔＰ＝２γＣｏｓθ／ｈ ・・・・（１）

【0020】

ここで、ΔＰは液体による平板間の接着力である。
式（１）は、平板間の接着力が界面に存在する液体の膜厚ｈに依存し、膜厚ｈが薄い程強い接着力が得られることと示している。

【0021】

すなわち、液体３を被着材の界面に展開して膜厚ｈに対応した接着力を発現させる接着工程と、被着材の界面に展開した液体を吸い戻して、または界面の液体の膜厚ｈを増加させて接着力を低下させる剥離工程により接着と剥離の方法を実施することができる。

【0022】

多孔体被着材１の細孔４の構造は、細孔４を通して接着面に液体３を浸み出すことができるものであれば良い。例えば、多孔体被着材１に貫通孔を開け、貫通孔を通して液体３を多孔体被着材１に供給し、接着面に浸み出させる。液体３にもとづく接着力は、被着材界面の膜厚ｈが薄いほど高くなることから、微量の液体３を接着面に均一に浸み出させる必要がある。

【0023】

また、接着面の細孔４の数が少ないと、接着面全面に液体３を拡げることが困難となることから、接着面に複数の細孔４を有することが好ましい。細孔４のサイズは限定されるものではないが、液体３の供給量を微調整し、被着材界面の液体の薄い層で接着力を生じさせるためには平均で１ｍｍ以下である必要があり、平均で５０μｍ以下であることが好ましい。多孔体被着材１に複数の細孔４を設けることが困難な場合は接着面に溝を掘って流路とし、流路に沿って接着面に液体を拡げることもできる。

【0024】

さらに、細孔４を有する多孔体被着材１の材質は、目的とする細孔４が形成されていればどのようなものでも良いが、もう一方の平板被着材２と密着できることが好ましい。この点から、もう一方の平板被着材２の表面に対応して変形できる、柔軟性のある多孔体被着材１とすることが好ましい。
式（１）で示される様に、被着材の表面は、液体３の接触角θが小さく濡れ性が高いことが望ましい。液体３に水や水溶液を用いる場合は、例えば被着材表面にアナターゼ型酸化チタンの膜を形成し、紫外線を照射して超親水性表面にすると強い接着力が得られる（文献４：R．Wang他，Nature 388，431(1997)）。

【0025】

被着材の界面に展開する液体３は、多孔体被着材１の細孔４を通して浸み出しあるいは吸い戻しができればどのようなものを用いてもよいが、式（１）で示される様に、表面張力γの高い液体を用いることが好ましい。この点では、水が優れた特性を有する。
水を弾きやすい固体に対して接着力を得るためには、水に界面活性剤などを添加して式（１）の接触角θを小さくする操作や、その固体を良く濡らす水以外の液体を利用することが好ましい。

【0026】

被着材を液体３で接着させる力は、被着材を液体で静止させる力ともいえるため、接着力は液体の流動性や粘性にも大きく依存する。このため、被着材の細孔の中で流動性を示す範囲で流動性や粘性を制御することも好ましい。

【0027】

また、多孔体被着材１に形成された細孔４への液体３の供給は、どのようなものを用いても構わないが、膜厚を高精度に制御し、可能な限り薄くする必要がある。液体３の供給ラインに気体が存在すると、気体体積の変動によって供給量の高度な制御が困難となることから、液体の供給ラインから気体を完全に除去することが好ましい。多孔体被着材１と平板被着材２の界面の平滑性や密着性が優れている場合は、細孔４内の液体の吸引を利用して接着力を上げることもできる。このとき、界面の過剰な液体３を細孔４に吸い戻す効果も得られる。

【0028】

ここで、送液と吸液の動作を繰り返す液体３の供給および吸引のための装置（液体供給装置）は、シリンジ（注射筒）を利用し、プランジャー（可動式の押子）の往復動作で液体の送液および吸液を行い、プランジャーの移動は、機械制御で高度に行う。

【0029】

この液体供給装置は、容積の異なる複数のシリンジ、例えば大容量のシリンジと小容量のシリンジを用いて、多孔体被着材１の接着面付近までの液体３の供給は大容量シリンジを用いて高速に行い、その後の接着面への液体３の浸み出しおよび剥離の操作は小容量シリンジを用いて高精度で行うことが好ましい。送液量と精度は用いる被着材のサイズに依存するが、例えば、容量が５ｍＬと０．２５ｍＬの２つのシリンジを用いて、最小送液量１μＬで操作する。

【0030】

図３は、液体供給装置を使用した接着と剥離の一連の操作を説明する図である。
図３（Ａ）は、多孔体被着材１を下側、平板被着材２を上側に配置し、多孔体被着材１の下側に液体供給装置１０を配置している。液体供給ライン５には大容量シリンジ６と小容量シリンジ７が接続され、それぞれのシリンジ内の液量を変化させるプランジャー８とプランジャー９は、高精度で往復移動させることができる。
図３（Ａ）において、液体３は液体供給ライン５の一部および大容量シリンジ６と小容量シリンジ７を満たしている。
なお、図３（Ｂ）〜（Ｆ）は、図３（Ａ）と液体３の供給個所が異なるだけで、構成は同じである。

【0031】

図３（Ｂ）は、大容量シリンジ６のプランジャー８を押し出して液体供給ライン５に液体３を供給し、多孔体被着材１の表面付近まで液体３を満たした状態を示している。
次の図３（Ｃ）は、小容量シリンジ７のプランジャー９を押し出して液体供給ライン５に液体３を微量供給し、多孔体被着材１の表面に液体を浸み出させた状態を示している。
次の図３（Ｄ）は、多孔体被着材１を上に押し上げ平板被着材２と接触させ、相対する被着材が接着して静止した状態を示している。この図３（Ｂ）〜（Ｄ）の操作は接着工程となる。
また、接着工程は、多孔体被着材１を平板被着材２に接触させた後、多孔体被着材１から液体３を浸み出させてもよい。この場合、図３（Ｂ）の状態から、図３（Ｄ）に示すように多孔体被着材１を押し上げて平板被着材２と接触させ、図３（Ｃ）の液体３を界面に浸み出させた状態となる。

【0032】

図３（Ｅ）は、プランジャー９を引き戻して被着材界面の液体３を吸い戻した状態を示している。この操作によって被着材界面の接着力を低下させ、相対する被着材が剥離される。
図３（Ｆ）は、プランジャー９を更に引き戻して多孔体被着材１中の液体３を液体供給ライン５に吸い戻した状態を示している。この図３（Ｅ）および（Ｆ）の操作は第１の剥離行程となる。
図３（Ｆ）は、図３（Ｂ）と同じ状態であり、再度接着工程に移行する場合、図３（Ｃ）から始まる接着と剥離の操作を、多孔体被着材1を移動させて平板被着材２の別の場所で行うこともできる。

【0033】

本発明によれば、多孔体被着材１の細孔４を通して被着材界面の液体３の量を増大させることによって接着力を下げることもできる。この場合の一連の操作は、図３において図３（Ｅ）を図３（Ｅ’）に置き換えたものとなる。よって、図３（Ｅ’）および（Ｆ）の操作は第２の剥離工程となる。
さらに、多孔体被着材１の細孔４から被着材界面に液体３を供給後、液体３の流動性を下げることによって接着力を増大させることもできる。特に、流動性の無い状態にすると強固な接着を得ることができる。

【0034】

ただし、被着材を剥離させる際は、多孔体被着材１の細孔４を利用して接着力を下げる必要がある。この様な操作はどの様な方法を用いても構わないが、温度を上げて液体３を界面に供給後、温度を下げて流動性を下げ、剥離の際には再び温度を上げて界面の液体を細孔４から吸い戻す方法や、多孔体被着材１に設けた別の細孔から別の液体を界面に供給して接着力を変化させる方法などがある。
例えば、一方の細孔から粘性の高い水系の液体を被着材界面に展開して接着し、剥離の際にもう一方の細孔から水を供給し、被着材界面の液体の膜厚を上げると同時に流動性を上げる方法がある。

【0035】

図４は、被着材界面に液体を供給し平板被着材を載置後、被着材を水平方向にスライドさせて被着材界面の液体量を減少させる操作を説明する図である。
図４（Ａ）は、図３（Ａ）に示す多孔体被着材１、平板被着材２、液体供給装置１０等と同じ構成であり、また同じ動作状態であるため、説明は省略する。
図４（Ｂ）は、大容量シリンジ６のプランジャー８および小容量シリンジ７のプランジャー９を押し出して液体３を多孔体被着材１に供給し、多孔体被着材１を平板被着材２に接触させて静止した状態である。図３（Ｄ）と比較して、液体量が増加している。

【0036】

図４（Ｃ）は、多孔体被着材１および平板被着材２を水平方向に相互にスライドさせて停止した状態である。このとき、被着材間の液体３の一部はスライドした平板被着材２に付着しているため被着材間の液体３は減少し、図３（Ｄ）で示す接着状態と同じ液体量となっている。
接着後の剥離工程は、図３（Ｅ）または図３（Ｅ’）に示した状態と同じでなるため、図およびその説明は省略する。

【0037】

以下、本発明に関する接着力の制御の例を示して具体的に説明するが、本発明はこれらに何ら制限されるものではない。
また、実施例１〜４で使用する液体３は純水である。

【0038】

〔比較例１〕
図５は、多孔体被着材１を下側、平板被着材２を上側に載置後、平板被着材２を引き上げたときの多孔体被着材１に生じる上向きの荷重の時間変化を測定した図である。
縦軸は荷重であり、横軸は時間である。多孔体被着材１の荷重がゼロ目盛りとなるように調整している。測定前は、多孔体被着材１に平板被着材２やその固定具などの荷重がかかっているため、荷重がマイナスの値となっている。平板被着材２を上側に引っ張るにつれて、多孔体被着材１にかかる荷重が減少していることを示す。
比較例１で使用した多孔体被着材１は、表面を鏡面研磨した孔径０．３ｍｍ、孔間隔０．６ｍｍのステンレス製パンチングメタル多孔体であり、外形寸法は１ｃｍ×１ｃｍ角で厚さ０．５ｍｍである。下記の実施例１および２で使用する多孔体被着材１も同じである。

【0039】

多孔体被着材１の被着材を下側、これよりも面積の大きい平板被着材２を上側にして大気中で接着させた後、平板被着材２を上に引っ張った際に多孔体被着材１に生じた荷重の時間変化を測定した。
平板被着材２が離れた後の安定した荷重の値とその前に見られるピーク荷重の値との差が接着力に相当する。

【0040】

図５に示すように、計測開始時の、平板被着材２とその固定具などの荷重がかかっているときにはマイナスの値となるが、平板被着材２を引き上げていくと荷重が減少し、多孔体被着材１と平板被着材２が離れると荷重がゼロとなる。すなわち、多孔体被着材１の荷重のみとなる。
しかし、ゼロになる前に僅かに正の荷重、つまり上向きに引っ張られる力を示したことから、多孔体被着材１と平板被着材２の間に僅かな接着力が生じていたことがわかる。この比較例１では約４ｇ／ｃｍ^２の接着力となった。

【0041】

〔実施例１〕
図６は、多孔体被着材１と平板被着材２の表面に液体３を供給し平板被着材２を載置後、過剰な液体３を吸い戻して平板被着材２を引き上げたときの多孔体被着材１に生じた上向きの荷重の時間変化を測定した図である。縦軸は荷重であり、横軸は時間である。図５と同様に多孔体被着材１の荷重がゼロ目盛りとなるよう調整している。
多孔体被着材１を下側、平板被着材２を上側にして隙間を空けて配置し、液体供給装置１０の大容量シリンジ６および小容量シリンジ７の液体３を多孔体被着材１の背面に送り出し、液体３を多孔体被着材１の表面に浸み出させてから平板被着材２を接着させた。その後小容量シリンジ７を戻して多孔体被着材１と平板被着材２の界面の過剰な液体３を吸い戻した後に、平板被着材２を引き上げた際に多孔体被着材１に生じた上向きの荷重の時間変化を測定した。

【0042】

液体供給装置１０を多孔体被着材１の下側に装着し、０．１８ｍＬの送液操作を行って多孔体被着材１の細孔４から液体３を浸み出させた。多孔体被着材１と平板被着材２を載置させた後、０．０９ｍＬの吸液操作を行って過剰な液体３を吸い戻した。
なお、この実施例１の送液量と吸液量は液体供給装置１０の設定値であり、被着材界面の液体３の量の増減ではない。平板被着材２を上に引っ張った際に多孔体被着材１に生じた荷重の時間変化を測定した。
平板被着材２が離れた後の安定した荷重の値とその前に見られるピーク荷重の値との差が接着力に相当する。この実施例１では約１７ｇ／ｃｍ^２の接着力となった。

【0043】

〔実施例２〕
図７は、多孔体被着材１の表面に多くの液体３を浸み出させて、平板被着材２を引き上げた際に多孔体被着材１に生じた上向きの荷重の時間変化を測定した図である。図７に示す縦軸も荷重であり、横軸も時間である。図５と同様に多孔体被着材１の荷重がゼロ目盛りとなるよう調整している。
多孔体被着材１の表面に液体３を浸み出させる際、より多くの液体３を多孔体被着材１の表面に浸み出させて平板被着材２を載置させた後、平板被着材２を引き上げた際に多孔体被着材１に生じた上向きの荷重の時間変化を測定した。

【0044】

実施例１と同様に、液体供給装置１０を多孔体被着材１の背面に装着し、０．２７ｍＬの送液操作を行って多孔体被着材１の細孔４から液体を浸み出させた。その上側から平板被着材２を載置させた後、平板被着材２を上に引っ張った。このときに多孔体被着材１に生じた荷重の時間変化を測定した。
被着材が離れた後の安定した荷重との前に明確なピークが現れず、被着材間に接着力がほとんど生じなかった。

【0045】

〔実施例３〕
図８は、孔径２５μｍ、孔間隔３１μｍの円形細孔の微細な配列をもつ１ｃｍ×１ｃｍ角で厚さ１ｍｍのガラス製の多孔体被着材１の表面に液体３を供給し平板被着材２を載置後、過剰な液体３を吸い戻して平板被着材２を引き上げたときの多孔体被着材１に生じた上向きの荷重の時間変化を測定した図である。縦軸は荷重であり、横軸は時間である。図５と同様に多孔体被着材１の荷重がゼロ目盛りとなるよう調整している。

【0046】

多孔体被着材１を下側、平板被着材２を上側にして隙間を空けて配置し、液体供給装置１０の大容量シリンジ６および小容量シリンジ７の液体３を多孔体被着材１の背面に送り出し、液体３を多孔体被着材１の表面に浸み出させてから平板被着材２を接着させた。その後小容量シリンジ７を戻して多孔体被着材１と平板被着材２の界面の過剰な液体３を吸い戻した後に、平板被着材２を引き上げた際に多孔体被着材１に生じた上向きの荷重の時間変化を測定した。

【0047】

液体供給装置１０を多孔体被着材１の下側に装着し、０．１０ｍＬの送液操作を行って多孔体被着材１の細孔４から液体を浸み出させた。多孔体被着材１と平板被着材２を載置させた後、０．０５ｍＬの吸液操作を行って過剰な液体３を吸い戻した。
なお、この実施例３でも送液量と吸液量は液体供給装置１０の設定値であり、被着材界面の液体３の量の増減ではない。平板被着材２を上に引っ張った際に多孔体被着材１被着材に生じた荷重の時間変化を測定した。

【0048】

平板被着材２が離れた後の安定した荷重の値とその前に見られるピーク荷重の値との差が接着力に相当する。この実施例３では約４１ｇ／ｃｍ^２の接着力となった。
なお、実施例１と比較して接着力が大きくなっているのは、ガラス製の多孔体被着材１は、ステンレス製の多孔体被着材１と比較して平面が平滑であり接触面積が大きいこと、細孔４が小さくなって液体３を高精度に制御できること、膜厚ｈの均一性の向上などによるためである。また、実施例１および２と比較して、横軸の時間が異なるのは、平板被着材２を引っ張る糸の伸びが異なっているためである。

【0049】

［実施例４］
図９は、ガラス板の表面に液体を供給し平板被着材を載置後、ガラス板を水平方向にスライドさせたときに平板被着材の反対方向にかかる引張力をガラス板-平板被着材間にかかる接着力として測定した図である。
この実施例４では、多孔体被着材１ではなく、平板ガラス板（幅４．５ｃｍ，長さ１５ｃｍ)の表面に噴霧器で液体３を平均膜厚で約４０μｍ供給し，直径３ｃｍの円形平板被着材を載置後、平板ガラス板を水平方向に１ｃｍ／ｓの速度でスライドさせたときに、円形平板被着材の反対方向にかかる引張力を平板ガラス板−円形平板被着材間にかかる接着力として測定した。
縦軸は引張力であり、横軸はスライド距離である。スライド速度が１ｃｍ／ｓであるため、横軸全体の時間は１０ｓである。

【0050】

水平方向のスライドによって被着材間の液体量が減少するにつれて引張力が増加し、平板被着材の単位面積あたりで最大約１１０ｇ／ｃｍ^２の接着力が生じたことが確認できた。
図９では、引張力が最大のほぼ一定となった時点でスライド操作を停止しているが、そのままスライドすると引張力は急激に低下する。

【0051】

上記実施例１は、図３に示す（Ｃ）および（Ｄ）の多孔体被着材１に平板被着材２を載置した状態で、平板被着材２を引っ張り上げるときの荷重を測定したものである。相対する多孔体被着材１と平板被着材２が静止した状態であれば、この接着力で下側の多孔体被着材１が軽量なものであれば保持できることになる。

【0052】

また、実施例２は、図３に示す（Ｄ）の液体３をさらに増加させた状態（図３（Ｅ’））で、平板被着材２を引っ張り上げるときの荷重を測定したものである。この操作により接着力は弱められるので、多孔体被着材１は、剥離することになる。
さらに、剥離後、多孔体被着材１を平板被着材２の別の場所に移動させて、実施例１の操作が実施されると、接着工程と剥離工程からまた次の接着工程と繰り返すことが可能となる。

【0053】

また、実施例３は、多孔体被着材１の細孔４の穴径を変えて、図３に示す（Ｃ）および（Ｄ）の多孔体被着材１に平板被着材２を載置した状態で、平板被着材２を引っ張り上げるときの荷重を測定したものである。
なお、多孔体被着材１の細孔４は、上述したように被着材界面の液体の薄い層で接着力を生じさせるためには平均で１ｍｍ以下である必要があり、平均で５０μｍ以下であることが好ましい。また、直行細孔を有するガラス製の多孔体被着材１であれば製造方法の限界である６μｍ程度が下限となるが、他の材料ではあれば１０ｎｍの下限も可能となる。実施例１および実施例３の穴径である０．３ｍｍから２５μｍの範囲であれば、液体３の量を制御することにより接着力を得ることが確認できた。

【0054】

実施例４は、実施例１〜３に使用した多孔体被着材１を使用していないが、平板ガラス板に液体を供給し、もう一枚の平板ガラス板を載置後、ガラス板を相互に水平方向にスライドさせることよって、引張力が増加し、単位面積あたりの接着力が増加することを測定したものである。
この実施例４は、多孔体被着材１以外から液体量を制御して供給することを想定したものである。ただ、その場合でも接着力を弱める剥離工程としては、多孔体被着材１を使用し、液体量を制御し接着力を弱める。

【0055】

この多孔体被着材１以外から液体３を供給することについて、どのような手法を用いても構わないが、被着材の表面に少量の液体３を効率良く展開させる点から、噴霧器を用いることが好ましい。接着と剥離を繰り返す場合には、一方の被着材に少量の液体３を噴霧してもう一方の被着材を載置し，被着材を水平にスライドさせて強い接着力を得る。その後、多孔体被着材１の細孔から被着材界面に液体を供給し、被着材間の接着力を弱めて被着材を剥離させる。この操作を繰り返すことによって接着と剥離を繰り返すことを想定している。

【0056】

なお、図３（Ｅ）および（Ｅ’）の操作は、多孔体被着材１が下降する状態であり、実施例の平板被着材２を引っ張り上げるのとは逆であるが、荷重の測定に対してはどちらが移動しても同じである。
また、比較例１は、液体３が図３の（Ａ）または（Ｂ）の状態で、平板被着材２を多孔体被着材１に載置して平板被着材２を上に引っ張ったときの荷重を測定したものである。図３（Ｂ）に示す状態の計測であれば、液体３を吸い戻した状態の第１の剥離工程に相当する。

【符号の説明】

【0057】

１・・・多孔体被着材、２・・・平板被着材（ガラス板）、３・・・液体、４・・・細孔、５・・・液体供給ライン、６・・・大容量シリンジ、７・・・小容量シリンジ、８・・・大容量シリンジのプランジャー、９・・・小容量シリンジのプランジャー、１０・・・液体供給装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】