特許 6982086 多孔質シート及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6982086

(24)【登録日】2021年11月22日

(45)【発行日】2021年12月17日

(54)【発明の名称】多孔質シート及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   C08J 9/24 20060101AFI20211206BHJP

【ＦＩ】

   C08J9/24CES

【請求項の数】10

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2019-540912(P2019-540912)

(86)(22)【出願日】2018年8月29日

(86)【国際出願番号】JP2018031958

(87)【国際公開番号】WO2019049748

(87)【国際公開日】20190314

【審査請求日】2020年2月4日

(31)【優先権主張番号】特願2017-170306(P2017-170306)

(32)【優先日】2017年9月5日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】591220883

【氏名又は名称】セルポール工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】出口 隆宏

(72)【発明者】

【氏名】田中 賢哉

【審査官】 荒木 英則

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１７−１３７４３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／０１７６４５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−２４７４４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３５３７８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０７８０９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 近藤晴彦，ポリエチレンの現状と将来展望，高分子，1997年，46，pp.472-475

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０８Ｊ ９／２４

Ｂ２３Ｑ ３／０８

Ｂ２９Ｃ ６７／０４

Ｊ−Ｓｔａｇｅ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

樹脂粒子を焼結してなる多孔質シートであって、
連続気孔を有し、
少なくとも一方の表面の、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１で定義される、切断レベル５μｍにおける負荷長さ率が、１０％以上であり、
前記樹脂粒子の粒子径のＤ９０／Ｄ１０の値が２以上である、
多孔質シート。

【請求項2】

前記少なくとも一方の表面の表面粗さＲａが、３μｍ以上３０μｍ以下である、
請求項１に記載の多孔質シート。

【請求項3】

前記少なくとも一方の表面の表面開口径（円相当径の平均）が、５０μｍ以下である、
請求項１又は２に記載の多孔質シート。

【請求項4】

１ｍ²以上の前記多孔質シートを１００ｃｍ²以下に区切ることにより得られる各区画が、下記条件Ａを満たす、
請求項１〜３いずれかに記載の多孔質シート。
（条件Ａ） Ｍｒ≧１０％
（Ｍｒ：前記表面の切断レベル５μｍにおける負荷長さ率）

【請求項5】

前記樹脂粒子を構成する樹脂が、ポリオレフィン系樹脂を含む、
請求項１〜４いずれかに記載の多孔質シート。

【請求項6】

前記ポリオレフィン系樹脂が、ポリエチレン系樹脂を含む、
請求項５に記載の多孔質シート。

【請求項7】

前記ポリエチレン系樹脂の粘度平均分子量Ｍｖが、１．０×１０⁵以上である、
請求項６に記載の多孔質シート。

【請求項8】

厚みが、０．１５ｍｍ以上５ｍｍ以下である、
請求項１〜７のいずれかに記載の多孔質シート。

【請求項9】

請求項１〜７のいずれかに記載の多孔質シートを有する、
吸着固定搬送用シート。

【請求項10】

通気孔を有する吸着冶具に、請求項９に記載の吸着固定搬送用シートを配置し、
当該吸着固定搬送用シートと被吸着体を接触させ、
前記通気孔を介して減圧することにより前記被吸着体を固定搬送する、
吸着固定搬送方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、多孔質シート及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

液晶用ガラス板や積層セラミックコンデンサ用のグリーンシート等、薄膜もしくは板状、フィルム状の物を固定または搬送するための手段のひとつに、薄膜等の被吸着体を減圧吸引により吸着ステージに吸着させて固定する方法（吸着固定）や搬送する方法（吸着搬送）がある。その際、被吸着体に傷や接触痕が生じることを防ぐために、吸着ステージには、吸着面に吸着緩衝材として通気性を有する樹脂多孔質体が装着される。このような樹脂多孔質体としては、剛性やクッション性などの観点から、ポリエチレン粉末を焼結成形して得られる焼結成形体が用いられることがある。

【0003】

近年、液晶や積層セラミックコンデンサは小型化および高性能化が急激に進行しており、その原料であるガラス板やセラミックグリーンシートの薄型化が進んでいる。このため非常に精密な吸着固定または吸着搬送を行う必要が生じている。したがって、減圧吸引での吸着ステージに装着する吸着緩衝材としても、優れた表面平滑性や強度剛性などが求められている。

【0004】

例えば、特許文献１には、グリーンシートの軽薄化に対応可能な吸着固定搬送用シートを提供することを目的として、シート全体の厚み方向の通気度、表面の開孔率、表面粗さを規定したシートが提案されている。しかしながら、特許文献１に記載の多孔質シートは焼結多孔質体の表面に平滑性の高いＰＥＴシートなどを載置し、加熱・加圧することにより表面の平滑性を担保しようとするものである。そのため、厚み方向全体の空隙率が小さくなり、シートの厚みを薄くしなければ高い通気度を得ることが難しく、吸着力に劣る。一方で、シートの厚みが薄くなれば吸着固定や吸着搬送用途に求められる強度が確保し難くなる点について、補強のために、別の通気性の高いシートを被吸着体が接触する面と逆側に積層する方法も教示されているが、結果としてシート全体の厚みが増加することとなり、根本的な課題解決に至っているとは言い難い。

【0005】

また、特許文献２では、無端コンベアベルト等のベルト状の搬送用基体上に粉体を供給する方法及びその装置が開示されており、搬送用基体上の樹脂粉体を加熱することで焼結成形体を形成してもよいことが開示されている。しかしながら、気孔を連続気孔に調製することや、焼結体の表面形状については一切記載がない。

【0006】

さらに、特許文献１のように、表面粗さは小さく、開口率が小さいシートであっても、表面の突起状の形状がある場合には、被吸着体にダメージを与える場合があり、仮に特許文献１のようなシートを積層セラミックコデンサー等の生産工程に用いた場合には製品収率の低下を招来し得る。しかしながら、特許文献１には被吸着体のダメージに影響する突起状の形状については一切記載がない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００１−２８３９０号公報

【特許文献2】特開平３−１４３８２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、上記のような状況に鑑みてなされたものであって、吸着固定搬送用シート用途において、被吸着体に圧力がかかる場合においても、被吸着体へのダメージを小さくすることのできる多孔質シート及びその製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、樹脂粒子を焼結して得られる、連続気孔を有する多孔質シートにおいて、少なくとも一方の表面の負荷長さ率を所定範囲とすることにより、上記課題を解決し得ることを見出して、本発明に至った。

【0010】

すなわち、本発明は以下のとおりである。
〔１〕
樹脂粒子を焼結してなる多孔質シートであって、
連続気孔を有し、
少なくとも一方の表面の、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１で定義される、切断レベル５μｍにおける負荷長さ率が、１０％以上であり、
前記樹脂粒子の粒子径のＤ９０／Ｄ１０の値が２以上である、
多孔質シート。
〔２〕
前記少なくとも一方の表面の表面粗さＲａが、３μｍ以上３０μｍ以下である、
〔１〕に記載の多孔質シート。
〔３〕
前記少なくとも一方の表面の表面開口径（円相当径の平均）が、５０μｍ以下である、
〔１〕又は〔２〕に記載の多孔質シート。
〔４〕
１ｍ²以上の前記多孔質シートを１００ｃｍ²以下に区切ることにより得られる各区画が、下記条件Ａを満たす、
〔１〕〜〔３〕いずれかに記載の多孔質シート。
（条件Ａ） Ｍｒ≧１０％
（Ｍｒ：前記表面の切断レベル５μｍにおける負荷長さ率）
〔５〕
前記樹脂粒子を構成する樹脂が、ポリオレフィン系樹脂を含む、
〔１〕〜〔４〕いずれかに記載の多孔質シート。
〔６〕
前記ポリオレフィン系樹脂が、ポリエチレン系樹脂を含む、
〔５〕に記載の多孔質シート。
〔７〕
前記ポリエチレン系樹脂の粘度平均分子量Ｍｖが、１．０×１０⁵以上である、
〔６〕に記載の多孔質シート。
〔８〕
厚みが、０．１５ｍｍ以上５ｍｍ以下である、
〔１〕〜〔７〕のいずれかに記載の多孔質シート。
〔９〕
〔１〕〜〔８〕のいずれかに記載の多孔質シートを有する、
吸着固定搬送用シート。
〔１０〕
通気孔を有する吸着冶具に、〔９〕に記載の吸着固定搬送用シートを配置し、
当該吸着固定搬送用シートと被吸着体を接触させ、
前記通気孔を介して減圧することにより前記被吸着体を固定搬送する、
吸着固定搬送方法。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、吸着固定搬送用シート用途において、被吸着体に圧力がかかる場合においても、被吸着体へのダメージを小さくすることのできる多孔質シート及びその製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施例１の多孔質シートの表面形状の断面プロファイル。

【図2】比較例１の多孔質シートの表面形状の断面プロファイル。

【図3】堆積法を実施するための装置の模式図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明を実施するための形態（以下、「本実施形態」という。）について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。

【0014】

〔多孔質シート〕
本実施形態の多孔質シートは、樹脂粒子を焼結してなる多孔質シートであって、連続気孔を有し、少なくとも一方の表面の、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１で定義される、切断レベル５μｍにおける負荷長さ率が、１０％以上である。なお、本実施形態における「連続気孔」とは、多孔質シートのある面から他の面へ気孔が連続している物をいう。この気孔は直線的でも、曲線的でもよい。また、気孔の寸法は、例えば表層と内部、或いは一つの表層と他の表層とで異なっていてもよい。

【0015】

〔樹脂粒子〕
多孔質シートは樹脂粒子を焼結してなるものである。樹脂粒子を構成する樹脂としては、特に制限されないが、例えば、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂が挙げられる。樹脂粒子を構成する樹脂は、１種単独で用いても、２種以上を併用してもよい。

【0016】

熱可塑性樹脂としては、特に制限されないが、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、液晶ポリエステル系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、エチレン酢酸ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体系樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体系樹脂、ポリアクリレート系樹脂、ポリメタアクリレート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、フッ素系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、ポリエーテルサルホン系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂などが挙げられる。

【0017】

また、熱硬化性樹脂としては、特に制限されないが、例えば、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、アリル樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられる。

【0018】

これらの中でも、賦形性、二次加工性等の観点から熱可塑性樹脂が好ましい。更に熱可塑性樹脂の中でも、安価であること、耐薬品性に優れること、加工性に優れること、素材の吸湿性・吸水性が低いこと等からポリオレフィン系樹脂が好ましい。

【0019】

ポリオレフィン系樹脂としては、特に制限されないが、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂が挙げられる。ポリオレフィン系樹脂の中でも、安価であること、焼結成形が容易であること、成形後の加工性に優れること、耐薬品性に優れること、素材自身の吸湿吸水性が低いこと等の理由から、ポリエチレン系樹脂が最も好ましい。

【0020】

上記ポリエチレン系樹脂としては、特に制限されないが、例えば、エチレンの単独重合体；エチレンとプロピレン、ブテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１のような１種以上のα−オレフィンとの共重合体；エチレンと酢酸ビニル、アクリル酸、メタアクリル酸、アクリル酸エステル、メタアクリル酸エステルなどとの共重合体が挙げられる。このような樹脂を用いることにより、焼結成形後のサイズ調整など加工時に取り扱いやすい適度な剛性と、被吸着体にダメージを与えにくい適度な柔らかさを合わせもった多孔質シートが得られ、吸着状態がより向上する傾向にある。

【0021】

また、上記ポリプロピレン系樹脂としては、特に制限されないが、例えば、プロピレンの単独重合体；プロピレンとエチレン、ブテン−１の様な１種以上のα−オレフィンとの共重合体等が挙げられる。

【0022】

さらに、ポリエチレン系樹脂の密度の下限は、好ましくは８９０ｋｇ／ｍ^３以上であり、より好ましくは９２０ｋｇ／ｍ^３以上であり、さらに好ましくは９３０ｋｇ／ｍ^３以上であり、特に好ましくは９４０ｋｇ／ｍ^３以上である。ポリエチレン系樹脂の密度の下限が上記範囲内であることにより、多孔質シートの剛性がより向上する傾向にある。また、ポリエチレン系樹脂の密度の上限は、好ましくは９７０ｋｇ／ｍ^３以下であり、より好ましくは９６０ｋｇ／ｍ^３以下である。ポリエチレン系樹脂の密度の上限が上記範囲内であることにより、多孔質シートの製造時における取扱い性や、成形後の加工性がより向上する傾向にある。

【0023】

ポリエチレン系樹脂の嵩密度は、好ましくは０．２０〜０．６０ｇ／ｃｃであり、より好ましくは０．２５〜０．５５ｇ／ｃｃであり、さらに好ましくは０．３０〜０．５０ｇ／ｃｃである。ポリエチレン系樹脂の嵩密度が０．２０ｇ／ｃｃ以上であることにより、機械的強度がより向上し、取り扱い性もより向上する傾向にある。また、ポリエチレン系樹脂の嵩密度が０．６０ｇ／ｃｃ以下であることにより、気孔詰まりが抑制され通気度がより向上する傾向にある。

【0024】

ポリエチレン系樹脂の密度は、エチレンと共重合する他のモノマー、例えば、α−オレフィンの量を調節すること、分子量を調節すること、又は、密度の異なる２種以上のポリエチレンを混合すること等で調整することができる。尚、ポリエチレン系樹脂の密度は、ＪＩＳ Ｋ ７１１２：１９９９に準拠し、密度勾配管法（２３℃）により測定して得ることができる。

【0025】

また、ポリエチレン系樹脂の粘度平均分子量Ｍｖの下限は、好ましくは１．０×１０^５以上である。ポリエチレン系樹脂の粘度平均分子量の上限は、好ましくは１．０×１０^７以下であり、より好ましくは５．０×１０^６以下である。ポリエチレン系樹脂の粘度平均分子量が上記範囲内であることにより、後述する焼結成形時において樹脂が流動することに起因する連続気孔の形成阻害が生じにくくなり、かつ、隣り合う樹脂粒子の融着性がより向上する傾向にある。

【0026】

ポリエチレン系樹脂の粘度平均分子量は、重合条件等を適宜調整することで制御することができる。具体的には、重合系に水素を存在させるか、又は重合温度を変化させること等によって粘度平均分子量を調節することができる。なお、粘度平均分子量は従来公知の方法により測定することができ、より具体的には実施例で記載した方法により求めることができる。

【0027】

樹脂粒子を構成するにあたっては、ポリエチレン系樹脂は、密度及び／又は粘度平均分子量等が異なるポリエチレンを混合して用いてもよいし、ポリエチレン系樹脂とポリエチレン系樹脂以外の樹脂とを混合して用いてもよい。

【0028】

これらのポリオレフィンは、親水基を持ったモノマーとの共重合、親水基を持ったモノマーのグラフト、界面活性剤の添加等、公知の手段を用いて帯電防止処理されていても良い。尚、帯電防止処理は、粉末の状態で帯電防止処理された物を多孔質体に成形して帯電防止性多孔質シートを得ても良いし、予め多孔質シートに成形した物を公知の方法で帯電防止処理しても良い。

【0029】

本実施形態におけるＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１で定義される、切断レベル５μｍにおける負荷長さ率（以下、単に「負荷長さ率」ということもある。）は、１０％以上であり、好ましくは１７％以上であり、より好ましくは２０％以上である。負荷長さ率が１０％以上であることにより、被吸着体に圧力がかかる場合においても、被吸着体へのダメージをより小さくすることができる。また、負荷長さ率の上限は、好ましくは４０％以下であり、より好ましくは３０％以下であり、さらに好ましくは２５％以下である。負荷長さ率の上限が上記範囲内であることにより、通気性がより向上する傾向にある。

【0030】

さらに、１ｍ^２以上の多孔質焼結シートを１００ｃｍ^２以下に区切ることにより得られる各区画が、下記条件Ａを満たすことが好ましい。下記条件を満たすことにより、シート全体が均一な表面形状を有することができ、サイズの大きな被吸着体においても安定した吸引固定搬送が可能となる。
（条件Ａ）Ｍｒ≧１０％
（Ｍｒ：少なくとも一方の表面の切断レベル５μｍにおける負荷長さ率）

【0031】

本実施形態における負荷長さ率は、形状測定レーザーマイクロスコープにより得られる画像を解析することにより得ることができる。レーザーマイクロスコープとしては、例えばキーエンス社製の「ＶＫ―Ｘ１００」が挙げられる。

【0032】

レーザーマイクロスコープを用いた観察は任意の方法を用いることができるが、例えば以下の方法が挙げられる。

【0033】

多孔質シートの表面を、形状測定レーザーマイクロスコープ（キーエンス社製「ＶＫ―Ｘ１００」）を用いて、対物レンズ１０倍で測定し、４×４の画像連結を行い、幅６２８４μｍ×縦３６５８μｍの視野を得る。この視野にて横水平方向の断面プロファイルを３点測定（例えば図１）する。

【0034】

こうして得られた断面プロファイル情報を基に、切断レベル５μｍにおける負荷長さ率をＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１で定義される方法で計算し、３点の平均値を多孔質シートの負荷長さ率とする。

【0035】

通常、多孔質シートの表面形状は表面粗さＲａの指標も用いて評価される。しかしながら、この指標は高さ方向の情報のみで評価するものであるため、同じ表面粗さＲａを有する多孔質シートであっても、一方は表面に存在する突起状の形状が相対的に少なく、他方は表面に存在する突起状の形状が相対的に多くなるということが生じる。当然、表面に多くの突起を有する多孔質シートは、吸着固定や吸着搬送における吸着緩衝材として用いた場合に被吸着体にダメージを与えやすい。

【0036】

そこで、本実施形態においては、負荷長さ率を１０％以上にすることによって、仮に表面粗さＲａの値が同じ場合であっても被吸着体にダメージを与え難い表面上体を有する多孔質シートを提供する。これにより、被吸着体に圧力がかかる場合でも多孔質シートの圧力痕などの吸着時のトラブルを軽減することができる。

【0037】

負荷長さ率が１０％以上である多孔質シートを作製する方法としては、特に限定されないが、例えば、後述する堆積法を採用し、より好ましくは後述する圧縮工程を経る方法が挙げられる。より具体的には、堆積法において、無端コンベアベルト等の搬送用基体の移動速度に対して原料ホッパー下の供給ローラーの移動速度を３％〜５％遅くして樹脂粒子をフィードすること、焼結温度を１５０℃〜２３０℃に調整すること、圧縮ローラーの温度を樹脂の融点±３０℃の温度範囲に設定すること、圧縮ローラー通過後２０秒以内に無端コンベアベルト等の搬送用基体から多孔質シートを剥がして両面から空冷すること等の方法が挙げられる（図３参照）。

【0038】

一般的に、多孔質シートをスライス加工、またはスカイブ加工してシート状に成形した場合においては、切断面にシャープエッジが発生し鋭い突起状の形状が表面にみられる傾向にある。また、金型に樹脂粒子を充填し焼結させる金型法では、加熱時に膨張した樹脂粒子が金型があることによって圧縮される状態になる。さらに、分子量の高い樹脂粒子を使用する場合、樹脂粒子そのものの歪な形状が表面形状に反映され、表面に突起状の形状が見られる。これらは、いずれも負荷長さ率が１０％未満となる要因となる。なお、スライス加工、スカイブ加工、金型法による成形、高分子量の樹脂粒子を用いた場合であっても、多孔質シートを樹脂の融点の±３０℃に調整された圧縮ローラーやプレス装置で通気性を損なわない程度に加圧処理することにより、その負荷長さ率を１０％以上に調整することも可能である。

【0039】

負荷長さ率が上記所定値以上である表面の表面粗さＲａは、好ましくは３μｍ以上３０μｍ以下であり、より好ましくは５μｍ以上２５μｍ以下であり、さらに好ましくは１０μｍ以上２０μｍ以下である。表面粗さが上記範囲内であることにより、吸着緩衝材として使用した際に、被吸着体に傷や接触痕が生じることを防ぐことができる。多孔質シートの表面粗さ（Ｒａ）は、後述する堆積法を経て多孔質シートを作製すること、得られた多孔質シートをプレス成形すること、得られた多孔質シートを切削すること等により調整することができる。尚、表面粗さ（Ｒａ）は、従来公知の方法で測定することができ、より具体的には実施例に記載の方法により測定することができる。

【0040】

多孔質シートの少なくとも一方の表面に存在する表面開口径（円相当径の平均）は、好ましくは５０μｍ以下であり、より好ましくは４０μｍ以下であり、さらに好ましくは３５μｍ以下であり、最も好ましくは３０μｍ以下である。表面開口径が上記範囲内であることにより、被吸着体を吸引固定した場合に、開口部に吸い込まれて破損するなどの不具合を避けることができる。表面開口径は前記負荷長さ率を測定する際にえられた表面形状データから同時に算出することができる。

【0041】

本実施形態の多孔質シートの厚みは、好ましくは０．１５ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、より好ましくは０．１５ｍｍ以上３ｍｍ以下であり、さらに好ましくは０．１５ｍｍ以上２ｍｍ以下であり、好ましくは０．１５ｍｍ以上１ｍｍ以下である。厚みが上記範囲内であることにより、多孔質シートの機械強度を維持しつつ、通気性がより向上する傾向にある。なお、多孔質シートの厚みは実施例に記載の方法により測定することができる。

【0042】

〔多孔質シートの製造方法〕
本実施形態の多孔質シートの製造方法は、樹脂粒子を焼結させることにより連続気孔を有する多孔質シートを得る方法であれば、特に制限されないが、無端コンベアベルト等の搬送用基体に樹脂粒子をシート状に堆積させる堆積工程と、シート状に堆積させた樹脂粒子を焼結することにより多孔質シートを得る焼結工程と、を有する方法が挙げられる。

【0043】

なお、本実施形態においては、上記堆積工程と焼結工程とを経て多孔質シート（多孔質焼結体）を得る方法を「堆積法」ともいう。堆積法は、移動する搬送用基体（無端コンベアベルト）上に連続して樹脂粒子を堆積させるとともに、搬送用基体に堆積された樹脂粒子が順次焼結室に搬送されるような連続的な工程で行うこともできる。このような堆積法は、多孔質シートの連続生産性や厚みの自由度の点から好ましい。図３に、堆積法を実施するための装置の模式図を示す。

【0044】

その他、堆積法によらない場合の焼結成形法としては、金型に樹脂粒子を充填し、融点以上に温度維持された加熱炉内に投入して焼結させ、その後冷却し、金型から連続気孔を有する多孔質焼結体を取り出す方法が挙げられる。その後、得られた多孔質焼結体をスライス加工、またはスカイブ加工することにより、多孔質シートを得ることができる。

【0045】

〔堆積工程〕
堆積工程は、無端コンベアベルト上に樹脂粒子をシート状に堆積させる工程である。無端コンベアベルト上に樹脂粒子を供給する際に、樹脂粒子が充填された原料ホッパーを１０００〜１００００ＶＰＭの振動数で振動させることにより、原料樹脂粒子の堆積を均一に行うことができる。なお、原料ホッパー１下の供給ローラー３の移動速度は、無端コンベアベルト４の移動速度に対して、３％〜５％遅いことが好ましい。

【0046】

本実施形態の多孔質シートの製造方法において用いる樹脂粒子の平均粒径は、好ましくは３０μｍ〜３００μｍであり、より好ましくは４０μｍ〜２５０μｍであり、さらに好ましくは５０μｍ〜２００μｍであり、特に好ましくは６０μｍ〜１８０μｍである。樹脂粒子の平均粒径が上記範囲内であることにより、得られる多孔質シートの通気性がより向上するとともに、その強度と剛性のバランスも優れるものとなる。なお、本実施形態において樹脂粒子の平均粒径は、累積重量が５０％となる粒子径、すなわちメディアン径であり、レーザ回析式粒度分布測定装置（株式会社島津製作所社製「ＳＡＬＤ−２１００」）を用い、メタノールを分散媒として測定することができる。さらに、累積重量が９０％となる粒子径Ｄ９０と累積重量が１０％となる粒子径Ｄ１０の比Ｄ９０／Ｄ１０が２以上であることが好ましい。Ｄ９０／Ｄ１０が２以上であることにより、粒度分布が広くなり、大粒子で出来た隙間を小粒子で埋めることができ、負荷長さ率が大きくなる傾向がある。

【0047】

また、樹脂粒子は、堆積前に界面活性剤と混合してから用いてもよい。界面活性剤としては、特に制限されないが、例えば、ポリオキシソルビタンモノラウレートなどが挙げられる。

【0048】

〔焼結工程〕
焼結工程は、シート状に堆積させた樹脂粒子を焼結することにより多孔質シートを得る工程である。焼結温度は、特に制限されないが、用いる樹脂の融点Ｔｍを基準として、好ましくはＴｍ〜Ｔｍ＋８０℃であり、より好ましくはＴｍ〜Ｔｍ＋７０℃であり、さらに好ましくはＴｍ〜Ｔｍ＋６０℃である。より具体的な焼結温度は、樹脂種にもよるが、好ましくは１５０℃〜２３０℃である。焼結時間は、樹脂の流動性にもよるが、好ましくは１分〜３０分であり、より好ましくは３分〜２０分であり、さらに好ましくは５分〜１５分である。

【0049】

無端コンベアベルト上の熱可塑性樹脂粒子を加熱する際に、搬送用基体が上下２つの赤外線ヒーターの間を通過するように載置し、下側のヒーターの温度を上側のヒーターより５℃以上高く設定することが好ましい。これにより、無端コンベアベルトの平滑面の多孔質シートへの転写性を上げることでき、負荷長さ率が大きくなる傾向にある。

【0050】

さらに、搬送用基体上の熱可塑性樹脂粒子を加熱する際に、入口と出口の間に少なくとも二つ以上の連続したゾーンを設け、入口側のゾーンの温度設定より、出口側の温度設定が１０℃以上低くなるように段階的に温度を下げて加熱することが好ましい。入り口付近を高温にすることで、コンベアベルトの平滑面の転写性を上げることでき、出口付近の温度を下げることで、温度の上げ過ぎによる過焼結による開口部の閉塞やコンベアベルトへの焼き付きを防止することができる。

【0051】

〔圧縮工程〕
本実施形態の多孔質シートの製造方法は、焼結工程後、樹脂粒子を構成する樹脂の融点Ｔｍ±３０℃の温度で加温した加圧ローラーを用いて、多孔質シートを圧縮する圧縮工程をさらに有してもよい。また、加圧ローラーに代えて、加圧板や無端ベルト状の加圧装置などの加圧部材により、加圧圧縮することもできる。

【0052】

圧縮工程の加圧部材の温度は、樹脂の融点Ｔｍを基準として、好ましくは±３０℃であり、より好ましくは±２０℃であり、さらに好ましくは±１０℃である。加圧部材（加圧ローラー）の温度が、Ｔｍ−３０℃以上であることにより、樹脂が硬化する前に加圧圧縮をすることができる。また、加圧部材（加圧ローラー）の温度が、Ｔｍ＋３０℃以下であることにより、樹脂が加圧部材に付着することを抑制でき、また、多孔質シートの表面の気孔が加圧によりつぶれてしまうことを抑制することができる。

【0053】

圧縮工程における多孔質シートを圧縮率は、好ましくは１０％以下であり、より好ましくは５％以下であり、さらに好ましくは３％以下である。圧縮率が１０％以下であることにより、多孔質シートの通気度がより向上する傾向にある。
圧縮率＝（圧縮前の多孔質シートの厚み−圧縮後の多孔質シートの厚み）／圧縮前の多孔質シートの厚み×１００

【0054】

圧縮工程後は、速やかに多孔質シートを加圧部材から剥離させて、冷却することが好ましい。

【0055】

［用途］
本実施形態の多孔質シートは、通気性が高く表面付近に突起状の形状が少ない為、吸着緩衝材として好適に用いることができる。吸着緩衝材とは、液晶用ガラス板や積層セラミックコンデンサ用のシート等、薄膜もしくは板状、フィルム状の物を固定または搬送するための手段のひとつに、減圧吸引での吸着ステージで吸着固定または吸着搬送する方法があるが、その吸着ステージの吸着面に装着するものである。

【0056】

薄膜としては、セラミックグリーンシートが挙げられる。セラミックグリーンシートは、通常、セラミック粉体、バインダ（アクリル系樹脂、ブチラール系樹脂等）、可塑剤（フタル酸エステル類、グリコール類、アジピン酸、燐酸エステル類）および有機溶剤（トルエン、ＭＥＫ、アセトン等）からなるセラミック塗料を準備し、このセラミック塗料を、ドクターブレード法などによりキャリアシート上に塗布し、加熱乾燥させたものである。

【実施例】

【0057】

次に、実施例及び比較例を挙げて本実施形態をより具体的に説明するが、本実施形態はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
各材料の各物性の測定は以下のとおりに行った。

【0058】

［負荷長さ率］
多孔質シートの表面を、形状測定レーザーマイクロスコープ（キーエンス社製「ＶＫ―Ｘ１００」）を用いて、対物レンズ１０倍で測定し、４×４の画像連結を行い、幅６２８４μｍ×縦３６５８μｍの視野を得た。この視野にて横水平方向の断面プロファイルを３点測定（例えば図１）し、切断レベル５μｍにおける負荷長さ率をＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１で定義される方法で計算し、３点の平均値を多孔質シートの負荷長さ率とした。なお、図１及び２中のＢＡＣは負荷曲線（グレー）を意味し、ＡＤＦは確率密度関数（ブラック）を意味する。ＢＡＣはＡＤＦの積分曲線であり、ＡＤＦのピークがより表面に近い（上の）方にあると、負荷長さ率が大きくなる傾向にある。

【0059】

［負荷長さ率の均一性（Ｍｒ）］
１ｍ^２の前記多孔質焼結シートを１００ｃｍ^２に区切ることにより得られる１００個の各区画について、上記のとおり負荷長さ率（Ｍｒ）を測定し、１区画でも１０％未満となる区画があるものは×とした。

【0060】

［表面開口径］
上記負荷長さ率を計測するのに用いた形状データを解析することによって得られる。得られた形状データから最低部と最高部の間を１００％として、最低部から３０％の閾値で２値化処理し、開口部を特定した。この開口部を上限１０００個までの面積を求め、その結果から円相当径を求めた。

【0061】

［表面粗さ（Ｒａ）］
触針式表面粗さ計（株式会社東京精密社製「ハンディサーフＥ−３５Ｂ」）を用い、先端径Ｒ：５μｍ、速度：０．６ｍｍ／ｓ、測定長：１２．５ｍｍ、カットオフ値λｃ：２．５ｍｍの条件にて、負荷長さ率を測定した面と同じ面の表面粗さＲａを測定した。測定位置は、多孔質シートの面の中心１箇所と、面を出来るだけ同じ形状になるように４等分した際、その４等分された面の中心１箇所ずつ、合計５箇所を測定した。

【0062】

［厚み］
多孔質シートの厚みの測定は、Ｘ線ＣＴ測定において空隙率が１００％以下となる最初の測定点から反対側に向かい１００％を超える前の最後の測定点までの距離を厚みとした。

【0063】

［通気性］
通気度測定機（ＴＥＸＴＥＳＴ社製「ＦＸ３３６０ＰＯＲＴＡＩＲ」）を用い、測定範囲２０ｃｍ２、測定差圧１２５Ｐａの条件にて測定した。得られた通気度に基づいて、０．１ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓｅｃ以上を有りと評価した。

【0064】

［吸着状態の評価］
得られた多孔質シートを吸着ステージ（厚さ１５ｍｍ、縦横２００ｍｍのアルミ製板に、直径１ｍｍの通気口を縦横１０ｍｍのピッチで設け、片面から吸引ポンプで吸引できるようにしたもの）に装着し、多孔質シートを介して、厚み５０μｍの銀箔を、圧力６０Ｐａで吸着固定し、目視で銀箔表面に凹凸が認められるかどうかを確認し、凹凸がないものを○、目視で確認できる凹凸があるものを×と評価した。

【0065】

［粘度平均分子量（Ｍｖ）の測定方法］
ポリエチレン系樹脂をデカリン（デカヒドロナフタレン）に溶解させ、濃度（Ｃ）の異なる複数の溶液を作製した。それらの溶液を１３５℃の恒温槽に静置し、ウベローデタイプの粘度計を用いて、各溶液の還元粘度（ηｓｐ／Ｃ）を測定した。その後、溶液ごとの濃度（Ｃ）と還元粘度（ηｓｐ／Ｃ）とをプロットして、直線式を導き、濃度０に外挿した極限粘度（［η］）を求めた。この極限粘度（［η］）から以下の式に従い、ポリエチレン系樹脂の粘度平均分子量（Ｍｖ）を求めた。
Ｍｖ＝５．３４×１０^４×［η］^１．４９

【0066】

［平均粒径の測定方法］
メタノールを分散媒として樹脂粒子を分散させた溶液を調製した。得られた溶液をレーザ回析式粒度分布測定装置（株式会社島津製作所社製「ＳＡＬＤ−２１００」）を用いて測定することにより、累積重量が５０％となる粒子径（メディアン径）を平均粒子径として得た。さらに、累積重量が９０％となる粒子径Ｄ９０と累積重量が１０％となる粒子径Ｄ１０を求め、その比Ｄ９０／Ｄ１０を得た。

【0067】

［実施例１］
粘度平均分子量（Ｍｖ）が４．０×１０^５、平均粒径が９５μｍ、嵩密度が０．５３ｇ／ｃｃの超高分子量ポリエチレン１００質量部に対して、ポリオキシソルビタンモノラウレート０．３質量部を添加して、ブレンダーで混合した。得られた樹脂粒子２を小型モーターバイブレータを用い３０００ＶＰＭで振動させた原料ホッパー１に投入して原料ホッパー１下部の供給ローラー３を移動速度（円周）０．３ｒｐｍで回転させ樹脂粒子２を無端コンベアベルト４上に供給した。供給された樹脂粒子２は、移動速度１５ｃｍ／ｍｉｎで移動している無端コンベアベルト４上に厚み０．５０５ｍｍになるように堆積した。

【0068】

次に、無端コンベアベルト４上にシート状に堆積した樹脂粒子２を、上下４枚合計８枚の遠赤外線セラミックヒータでコンベアベルトを挟むようにセットされた加熱ゾーン６で、上側のヒーターを入口側から２０５℃、１９０℃、１８５℃、１８５℃に設定し、下側を入口側から２１０℃、２００℃、１９５℃、１９５℃に設定された加熱ゾーン６を１０分間かけて通過させた。加熱ゾーン６の出口の樹脂温度は１４０℃であった。続いて、温度を１１５℃に調整した圧縮ローラーにより、多孔質シートを圧縮率１％で圧縮した。圧縮ローラーによる圧縮から１５秒後に無端コンベアベルトから多孔質シートを剥がし、両面から空冷し、ロールに巻きつけて多孔質シートの原反を得た。得られた多孔質シートの特性を表１に示す。また、断面のプロファイルを図１に示す。

【0069】

［実施例２］
平均粒径が７５μｍ、嵩密度が０．４３ｇ／ｃｃの超高分子量ポリエチレンを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、多孔質シートを得た。得られた多孔質シートの特性を表１に示す。

【0070】

［実施例３］
粘度平均分子量（Ｍｖ）が３．０×１０^６、平均粒径が５０μｍ、嵩密度が０．２５ｇ／ｃｃの超高分子量ポリエチレン１００質量部に対して、ポリオキシソルビタンモノラウレート０．３質量部を添加して、ブレンダーで混合した。得られた樹脂粒子を、無端コンベアベルト４上に厚み０．１７０ｍｍになるように堆積させた。その他は、実施例１と同様にして、焼結工程を行った。

【0071】

圧縮ローラーを使用する代わりに、型枠厚み０．１５０ｍｍの型を用いて、得られた多孔質シートを９５℃で９０秒間、１ＭＰの条件で加圧プレスすることにより、厚み０．１５０ｍｍの多孔質シートの原反を得た。得られた多孔質シートの特性を表１に示す。

【0072】

［比較例１］
粘度平均分子量（Ｍｖ）が５．５×１０^６、平均粒径が１００μｍ、嵩密度が０．４１ｇ／ｃｃの超高分子量ポリエチレン樹脂を使用し、メッシュ状の円筒状金型（内径２５０ｍｍ、高さ５００ｍｍ）に充填し、３０秒間バイブレーターで振動を与えながら樹脂を充填した。これを耐圧容器に入れ、水蒸気（１６０℃、８気圧）を導入し、１０時間加熱焼結し、その後、２５℃の室温に放置して冷却した。得られた円筒状の多孔質焼結体ブロックを切削することにより、厚み０．５０ｍｍの多孔質シートを得た。得られた多孔質シートの特性を表１に示す。また、断面のプロファイルを図２に示す。

【0073】

［比較例２］
粘度平均分子量（Ｍｖ）が３．３×１０^６、平均粒径が１５０μｍ、嵩密度が０．４１ｇ／ｃｃの超高分子量ポリエチレン樹脂を使用し、クリアランス２．０ｍｍに調整されたアルミニウム製の金型に３０秒間バイブレーターで振動を与えながら樹脂を充填し、金型温度が２００℃になるまで加熱、冷却後離形し、厚み２．０ｍｍの多孔質シートを得た。得られた多孔質シートの特性を表１に示す。

【0074】

［比較例３］
実施例１で用いた樹脂粒子を使用し、ホッパーを振動させなかった以外は、実施例１と同様な方法で多孔質シートを得た。このシートは均一な敷き均しができず、穴あきが発生した。

【0075】

［比較例４］
実施例１で用いた樹脂粒子を分級し、Ｄ９０／Ｄ１０が１．２となるように調整した以外は、実施例１と同様な方法で多孔質シートを得た。このシートは表面開口径が大きく、吸着状態に凹凸が発生した。

【0076】

［比較例５］
実施例１で用いた樹脂粒子を使用し、上下のヒータ温度を同じ設定にし、入口側から２１０℃、２００℃、１９５℃、１９５℃に設定した以外は、実施例１と同様な方法で多孔質シートを得た。このシートは通気性がなく、連続気孔を有しない。

【0077】

［比較例６］
実施例１で用いた樹脂粒子を使用し、上側のヒーターを入口側から１５５℃、１５５℃、１５５℃、１５５℃に設定し、下側を入口側から１６０℃、１６０℃、１６０℃、１６０℃に設定された加熱ゾーン６を１０分間かけて通過させた以外は、実施例１と同様な方法で多孔質シートを得た。このシートは、焼結が不十分であり、厚みを測定するのも不可能なほど強度が弱く、吸引固定搬送用シートしての使用は不可能であった。

【0078】

【表1】

【0079】

表１に示す通り、少なくとも一方の表面の、負荷長さ率が１０％以上とすることで、被吸着体へのダメージを低減することができ、通気性があり、表面に突起状の形状がないため吸着緩衝材として有効である。

【産業上の利用可能性】

【0080】

本発明の多孔質シートは、吸着固定搬送用シート用途において産業上の利用可能性を有する。

【図1】

【図2】

【図3】