(57)【要約】【課題】  非晶質炭素材料から成り、フッ素含有シランカップリング剤と強固に結合するプライマー層を形成するプライマー組成物を提供する。本発明の一実施形態に係るプライマー組成物は、ケイ素、酸素、又は窒素のうち少なくとも１つの元素を含有する非晶質炭素材料から成る。
2013005726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケイ素、酸素、又は窒素のうち少なくとも１つの元素を含有する非晶質炭素材料から成るプライマー組成物。
【請求項２】
基材と、
前記基材上に直接又は間接に形成され、ケイ素、酸素、又は窒素のうち少なくとも１つの元素を含有する非晶質炭素膜層と、
を備える構造体。
【請求項３】
前記非晶質炭素膜層が、窒素もしくは酸素、又は、窒素と酸素との混合物を用いてプラズマ処理される請求項２に記載の構造体。
【請求項４】
前記基材が印刷用孔版に用いられるメッシュ本体である請求項２に記載の構造体。
【請求項５】
前記基材がスクリーン印刷に用いられるメッシュ本体である請求項４に記載の構造体。
【請求項６】
前記基材が、多孔質シート本体である請求項２に記載の構造体。
【請求項７】
印刷用メッシュ本体と、
前記印刷用メッシュ本体に直接又は間接に形成され、ケイ素、酸素、又は窒素のうち少なくとも１つの元素を含有する非晶質炭素膜層と、
前記非晶質炭素膜層に形成された撥水層又は撥水・撥油層と、
を備える印刷用孔版。
【請求項８】
前記撥水層又は前記撥水・撥油層が、フッ素含有カップリング剤から成る薄膜である、請求項７に記載の印刷用孔版。
【請求項９】
前記撥水層又は前記撥水・撥油層が、フッ素含有シランカップリング剤から成る薄膜である、請求項７に記載の印刷用孔版。
【請求項１０】
前記撥水層又は撥水・撥油層が、
前記非晶質炭素膜層と水素結合及び／又は縮合反応による−Ｏ−Ｍ結合（ここで、Ｍは、Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｌ、及びＺｒから成る群より選択されるいずれかの元素。）を形成可能なカップリング剤を主成分とし、前記非晶質炭素膜に形成された第１層と、
撥水材料又は撥水・撥油材料を主成分とし、前記第１層に形成された第２層と、
を備える、
請求項７に記載の印刷用孔版。
【請求項１１】
前記カップリング剤が、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、及びジルコネート系カップリング剤から成る群より選択されるカップリング剤である、
請求項１０に記載の印刷用孔版。
【請求項１２】
前記印刷用メッシュ本体に形成された乳剤層をさらに備え、
前記非晶質炭素膜層が前記乳剤層に形成された、
請求項７に記載の印刷用孔版。
【請求項１３】
基材を準備する工程と、
前記基材に、ケイ素、酸素、又は窒素のうち少なくとも１つの元素を含有する非晶質炭素膜層を直接又は間接に形成する工程と、
を備える構造体の製造方法。
【請求項１４】
前記非晶質炭素膜が、窒素もしくは酸素、又は、窒素と酸素との混合物を用いてプラズマ処理する工程をさらに備える請求項１３に記載の構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
相互参照
本出願は、日本国特許出願２０１１−１４７６６９号（2011年7月1日出願）に基づく優先権を主張し、その内容は全体として参照により本明細書に組み込まれる。
技術分野
本発明は、プライマー組成物に関し、特に、フッ素含有シランカップリング剤用のプライマー層として用いられるプライマー組成物に関する。また、本発明は、当該プライマー組成物から成るプライマー層を含む構造体及び該構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基材の表面をフッ素を含有するシランカップリング剤でコーティングすることで、基材表面に撥油性を付与する表面改質処理が知られている。例えば、スクリーン印刷用メッシュの表面にフッ素含有シランカップリング剤から成るフッ素コーティング層を形成することにより、メッシュに撥油性を付与し、印刷ペーストに対する離型性を向上させることが検討されている。フッ素含有シランカップリング剤は、メッシュへの定着性を確保するため、ステンレス等の金属から成るメッシュ本体に直接形成するのではなく、プライマー層を介して形成することが多い。例えば、メッシュに、液体状プライマーを塗布し、この液体状プライマーの上にフッ素含有シランカップリング剤を塗布する方法が知られている（特許文献１、２）。【０００３】
また、電子部品搬送装置において、吸着コレットの吸着口に設けられる多孔質シートをフッ素含有シランカップリング剤でコーティングすることで、多孔質シートに搬送対象の電子部品が張り付くことを防止する技術が知られている。多孔質シートへフッ素含有シランカップリング剤をコーティングする際にも、液体状のプライマーを用いることが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３４７０６２号公報
【特許文献２】特開２００９−４５８６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、液体状のプライマーを用いると、メッシュや多孔質シート等のワークの開口部に液体状のプライマーが濡れ広がり、その開口部を閉塞するという問題がある。特に、スクリーン印刷用のメッシュに液体状プライマーを用いると、当該プライマーによって印刷パターン開口部が閉塞され、印刷ペーストを印刷パターンに従って精度良く塗布することができないという問題が生じる。【０００６】
そこで、液体状のプライマーに代えて、メッシュ表面にＣＶＤ法等のドライプロセスによりダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）等の非晶質炭素材料から成る非晶質炭素膜をプライマー層として形成し、そのＤＬＣ膜の上にフッ素コーティング層を形成することが考えられる。しかしながら、フッ素コーティング層は、非晶質炭素膜への定着性が十分でない。【０００７】
そこで、本発明の様々な実施形態によって、非晶質炭素材料から成り、フッ素含有シランカップリング剤と強固に結合するプライマー層を形成するプライマー組成物を提供する。また、本発明の様々な実施形態によって、当該プライマー組成物から成るプライマー層を含む構造体及び該構造体の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、ケイ素（Ｓｉ）、酸素（Ｏ）、及び窒素（Ｎ）から成る群の少なくとも１つを含む非晶質炭素膜が、フッ素を含有するシランカップリング剤と良好な定着性を有することを見いだした。【０００９】
本発明の一実施形態に係るプライマー組成物は、ケイ素、酸素、又は窒素のうち少なくとも１つの元素を含有する非晶質炭素材料から成る。【００１０】
本発明の一実施形態に係る構造体は、基材と、前記基材上に直接又は間接に形成され、ケイ素、酸素、又は窒素のうち少なくとも１つの元素を含有する非晶質炭素膜層と、を備える。このように、本発明の一実施形態において、非晶質炭素膜層は、基材上に直接形成されてもよく、中間層を介して間接的に形成されてもよい。【００１１】
本発明の一実施形態に係る構造体の製造方法は、基材を準備する工程と、前記基材に、ケイ素、酸素、又は窒素のうち少なくとも１つの元素を含有する非晶質炭素膜層を形成する工程と、を備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の様々な実施形態によれば、非晶質炭素材料から成り、フッ素含有シランカップリング剤と強固に結合するプライマー層を形成するプライマー組成物が提供される。また、本発明の様々な実施形態によって、当該プライマー組成物から成るプライマー層を含む構造体及び該構造体の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るメッシュを備えるスクリーン版の全体構成を模式的に表す平面図
【図２】本発明の一実施形態に係るメッシュを備えるスクリーン版を模式的に表す断面図
【図３】本発明の一実施形態に係る多孔質シートを備える電子部品搬送装置の一部を模式的に示す図
【図４】実施例１〜７及び比較例１の、ミネラルスピリットとの接触角の測定結果を示すグラフ
【図５】実施例１〜９及び比較例１の、水との接触角の測定結果を示すグラフ
【図６】比較例１の表面の複数の位置においてミネラルスピリットとの接触角を測定した結果を示すグラフ
【図７】実施例７の表面の複数の位置においてミネラルスピリットとの接触角を測定した結果を示すグラフ
【図８】比較例２の試料表面の写真
【図９】比較例３の試料表面の写真
【図１０】実施例１０の試料表面の写真
【図１１】比較例４及び実施例１２の延伸前と延伸後における試料表面の写真
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の様々な実施形態について添付図面を参照して説明する。各実施形態において、類似の構成要素には類似の参照符号を付して説明を行い、その類似の構成要素についての詳細な説明は適宜省略する。
【００１５】
本発明の一実施形態に係るプライマー組成物は、ケイ素、酸素、又は窒素のうち少なくとも１つの元素を含有する非晶質炭素材料から成る。このプライマー組成物は、様々な構造物のプライマー層として利用される。例えば、本発明の一実施形態に係るプライマー組成物は、スクリーン印刷用メッシュにフッ素含有シランカップリング剤を形成する際のプライマー層として用いられる。図１はスクリーン版の全体構成を模式的に表す平面図であり、図２は本発明の一実施形態に係るスクリーン版を模式的に表す断面図である。このスクリーン版には、本発明の一実施形態に係るプライマー組成物から成るプライマー層が形成されている。図１及び図２は、本発明の一実施形態に係るスクリーン版の構成を模式的に示すものであり、その寸法は必ずしも正確に図示されていない点に留意されたい。
【００１６】
図示の通り、スクリーン版１０は、鉄製の鋳物、ステンレス鋼、又はアルミニウム合金等から成る枠体１２に、ポリエステル等の樹脂やステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）等から成るメッシュ１６を張り、このメッシュ１６の全部又は一部に乳剤１４を塗布して構成される。
【００１７】
本発明の一実施形態に係るメッシュ１６は、様々な材質や線径の糸を編み込んで作成される。メッシュ１６を構成する糸の表面粗さ、断面形状、及び折り方は、その用途等に応じて適宜変更され得る。断面形状は、例えば、丸型、楕円型、四角形型、多角形型、不定形型、及び星型が含まれる。折り方の例には、平織り、綾折、及び３次元形状折が含まれる。メッシュ１６を構成する糸の材料は、例えば、ステンレス鋼、鉄鋼、銅、チタニウム、若しくはタングステン等の金属又はこれらの合金である。メッシュ１６を構成する糸の材料は、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリエチレン、ナイロン、ビニル等の化学繊維、レーヨン等の混紡繊維、炭素繊維、ガラス繊維等の無機材料、羊毛、絹、綿、若しくはセルロース等の天然素材繊維であってもよい。例えば、メッシュ１６として、線径φ15μｍ、メッシュ開口部幅24.7μｍ、メッシュカウント640（１inch幅に６４０本のメッシュが存在）のステンレス鋼を編み込んで作成されるメッシュを用いることができる。
【００１８】
メッシュ１６においては、繊維糸同士が上下に交差する部分（交点部分）をめっきの析出物、接着剤、蒸着膜、又はスパッタ膜等で固定することができる。このめっきの析出物は、例えば電解Ｎｉめっき法により形成される。一実施形態においては、メッシュ糸の交点部分を押しつぶし、メッシュの糸１本の厚みに相当する厚みまでメッシュ１６の厚みを薄型化することができる。メッシュ１６の厚み、カウント数、メッシュ開口部の大きさの均一性、メッシュ開口部の位置、メッシュ開口部のテーパ角度、及び開口部の形状等の仕様は、ここで述べたものに限られず、印刷方法、印刷パターン、印刷対象、要求される耐久性等に応じて適宜変更することができる。また、メッシュ１６の開口部のエッジ部は、適宜面取りされる。
【００１９】
メッシュ１６は、複数のメッシュを組み合わせたものであってもよい。例えば、同じ種類のメッシュ同士や異なる種類のメッシュ同士が組み合わせられる。
【００２０】
上述したように、メッシュ１６は、通常、糸状の素材を編み込むことによって形成されるが、それ以外の方法によって形成することも可能である。例えば、メッシュ１６は、電鋳法、印刷法、及びフォトリソグラフィ法により形成され得る。また、メッシュ１６は、基材に対して、レーザ加工、エッチィング加工、ドリル加工、パンチング加工、及び放電加工等の様々な方法で貫通孔を形成することにより形成される。このとき形成される貫通孔が、メッシュ１６の開口部に相当する。上述した材質や作成方法は適宜組み合わせられる。
【００２１】
一実施形態において、乳剤１４として、例えばジアゾ系の感光乳剤を用いることができる。乳剤１４には、例えばフォトリソグラフィ法によって、印刷パターンに対応する印刷パターン開口部１８が形成される。印刷パターン開口部１８は、乳剤１４を厚み方向に貫通するように形成される。フォトリソグラフィ法を用いる場合には、フォトマスクのマスクパターンをメッシュ１６に塗布された乳剤１４に露光することにより乳剤１４の一部を硬化させ、続いて、乳剤１４のうち露光により硬化した部分のみをメッシュ１６上に残存させ、それ以外の部分を除去することで、印刷パターン開口部１８を形成する。印刷パターン開口部１８は、乳剤１４の内壁２２によって画定されている。また、印刷パターンが形成されたメッシュ１６を枠体１２に直接貼り付ける代わりに、メッシュ１６とは別の支持スクリーン（不図示）を枠体１２に張り、この支持スクリーンにメッシュ１６を貼り付けてもよい。一実施形態において、支持スクリーンのメッシュ１６と重なる部分は、カッターナイフ等で切り取られる。印刷パターン開口部１８は、フォトリソグラフィ法以外の方法でも形成することができる。例えば、印刷パターンの再現性が厳格には要求されない場合には、粘土、漆喰等の印刷パターン開口部をスクリーンメッシュ上に形成可能な素材を任意に用いることができる。
【００２２】
他の実施形態において、乳剤１４に代えて、印刷パターン開口部１８が形成された板状又は箔状の印刷パターン保持部を設けてもよい。この印刷パターン保持部は、例えば、金属、合金、又は樹脂等の様々な材料から形成され得る。印刷パターン保持部の材料として用いられる金属の一例としては、鉄鋼、銅、Ｎｉ、金、銀、亜鉛、アルミニウム、及びチタニウムが含まれる。印刷パターン保持部の材料として用いられる合金の一例としては、アルミニウム合金、チタニウム合金、ステンレス鋼合金、クロムーモリブデン鋼合金、Ｎｉ−Ｃｏ合金もしくはＮｉ−Ｗ合金等の二元合金、及び多元合金が含まれる。印刷パターン保持部の材料として用いられる樹脂の一例としては、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリエチレン、ナイロン、アクリル、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ポリイミド、ポリイミドアミド、ガラスエポキシ、及びＦＲＰが含まれる。これら以外にも、印刷パターン保持部の材料として、セルロース、ガラス、セラミクス、ニトリル等の合成ゴム、又は天然ゴムを用いることができる。これらの材料は適宜他の材料と組み合わせて用いられる。これらの材料から形成された板状又は箔状の印刷パターン保持部は、メッシュ１６に貼り付けられる。印刷パターン保持部の印刷パターンは、メッシュ１６への貼り付け前に形成されてもよく、貼り付け後に形成されてもよい。
【００２３】
一実施形態において、メッシュ１６の各糸の表面には、本発明の一実施形態に係る非晶質炭素材料から成る非晶質炭素膜が形成される。非晶質炭素膜は非常に薄い膜であるため図示を省略した。本発明の一実施形態に係る非晶質炭素材料は、例えば、炭素（Ｃ）、水素（Ｈ）、及びケイ素（Ｓｉ）を主成分とする。したがって、この非晶質炭素材料から成る非晶質炭素膜は、Ｃ、Ｈ、Ｓｉを主成分とするａ−Ｃ：Ｈ：Ｓｉ膜である。非晶質炭素材料におけるＳｉ含有量は、例えば０．１〜５０原子％であり、好ましくは、１０〜４０原子％である。本発明の一実施形態に係る非晶質炭素膜は、例えば、プラズマＣＶＤ法を用いて形成することができる。ケイ素の原料となる反応ガスとしては、テトラメチルシラン、メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、ジメトキシジメチルシラン、及びテトラメチルシクロテトラシロキサンなどが用いられる。メッシュ１６に形成された非晶質炭素膜は接着剤との親和性が高いため、接着剤や粘着テープを用いることにより、非晶質炭素膜が形成されたメッシュ１６は、枠体１２へ確実に固定される。また、本発明の一実施形態に係る非晶質炭素膜は一般に乳剤１４との接着性が高いため、メッシュ１６に確実に乳剤１４を保持することができる。
【００２４】
さらに、メッシュ１６に塗布された感光性の乳剤１４の印刷パターン開口部１８部分にＵＶ光等の高エネルギーの光を照射して印刷パターン開口部１８を形成する場合には、当該露出光により、メッシュ１６の表面に形成された非晶質炭素膜が酸化（表面活性化）される。これにより、メッシュ１６の表面に、シランカップリング剤をより強固に定着させることができる。一実施形態において、本願の非晶質炭素膜は、メッシュ１６に塗布された乳剤１４に印刷パターン開口部１８が形成された後、該印刷パターン開口部１８から露出するメッシュ１６に形成される。メッシュ１６は、ベタ印刷（solid print）にも用いられ得る。メッシュ１６をベタ印刷に用いる場合には、乳剤１４を設ける必要がない。
【００２５】
本発明の一実施形態において、メッシュ１６に形成される非晶質炭素膜には、ラマン分光スペクトル解析法において、Ｄバンド（１３５０ｃｍ−１付近）やＧバンドに（１５００ｃｍ−１付近）ピークが確認できないポリマー状の炭素膜も含まれる。
【００２６】
本発明の一実施形態に係る非晶質炭素材料には、後述のシランカップリング剤を定着性良く保持できるように、Ｓｉに加えて、又は、Ｓｉに代えて、様々な元素を含有させることができる。例えば、非晶質炭素材料は、Ｃ、Ｈ、及びＳｉにさらに酸素原子（Ｏ）を含有させて形成することができる。非晶質炭素材料中のＯの含有量は、Ｓｉを含む主原料ガスと酸素との総流量に占める酸素の流量割合を調整することによって変更される。主原料ガスと酸素との総流量に占める酸素の流量割合は、例えば０．０１〜１２％、好ましくは０．５〜１０％となるように調整される。また、本発明の一実施形態に係る非晶質炭素材料は、Ｃ、Ｈ、Ｓｉ、及びＯにさらに窒素（Ｎ）を含有させて形成することができる。また、本発明の一実施形態に係る非晶質炭素材料は、Ｃ、Ｈ、及びＳｉにさらに窒素（Ｎ）を含有させて形成することができる。Ｎは、ａ−Ｃ：Ｈ：Ｓｉ膜又はａ−Ｃ：Ｈ：Ｓｉ：Ｏ膜に窒素プラズマを照射することにより、膜中に含有させることができる。
【００２７】
また、予め形成したＳｉを含有しない非晶質炭素膜に、酸素プラズマ及び窒素プラズマの一方又は両方をプラズマ照射することによって、ａ−Ｃ：Ｈ：Ｏ膜、ａ−Ｃ：Ｈ：Ｎ膜、又はａ−Ｃ：Ｈ：Ｏ：Ｎ膜を形成することができる。このプラズマ照射は、非晶質炭素膜の成膜装置と同じ成膜装置内において、真空をブレイクすることなく、炭素膜の成膜と連続的にまたは一括して行うことができる。プラズマ処理された非晶質炭素膜表面は、その表面にＳｉ−ＯＨ、または−ＣＯＯ−、
−ＣＯＯＨ−等の様々な官能基を有するので、これらの官能基と後述するフッ素含有シランカップリング剤の持つ官能基とが縮合反応することにより、後述のフッ素含有シランカップリング剤と非晶質炭素膜表面との密着性をさらに改善することができる。また、酸素プラズマ又は窒素プラズマを照射することにより、非晶質炭素膜表層に極性を付与することができる。これにより、極性が付与された非晶質炭素膜とフッ素含有シランカップリング剤とが、水素結合により、強固に結合すると考えられる。
【００２８】
メッシュ１６表面の非晶質炭素膜上の少なくとも一部分には、フッ素を含有するシランカップリング剤から成る薄膜２０が形成される。フッ素含有シランカップリング剤の薄膜２０は、メッシュ１６表面の非晶質炭素膜と脱水縮合反応による共有結合又は水素結合等の化学結合で強固に固定される。フッ素を含有するシランカップリング剤として、例えば、フロロサーフ社のＦＧ−５０１０Ｚ１３０−0.2を用いることができる。一実施形態において、この薄膜２０は、印刷パターン開口部１８を透過する印刷ペーストの透過体積に実質的な影響を与えないほど薄く形成され、例えば、約２０ｎｍの厚さに形成される。薄膜２０の膜厚はこれに限定されず、用いられるフッ素含有シランカップリング剤の種類により適宜変更され、例えば、１ｎｍ〜１μｍの範囲で形成される。
【００２９】
フッ素含有シランカップリング剤の薄膜２０は、様々な方法で非晶質炭素膜上に設けられる。例えば、薄膜２０は、不織布等の布やスポンジ、スポンジ状ローラ、刷毛等を用いて非晶質炭素膜が形成されたメッシュ１６上に塗布される。また、薄膜２０は、フッ素含有シランカップリング剤を霧状にして噴霧する方法でも形成され得る。これら以外にも、ディッピング法、抵抗加熱法等の蒸着法など様々な方法によって形成され得る。
【００３０】
フッ素含有カップリング剤は、撥水・撥油機能を奏し、その分子構造内にフッ素の置換基を有するカップリング剤を意味する。薄膜２０として使用可能なフッ素含有カップリング剤には、以下のものが含まれる。
(i) ＣＦ3 （ＣＦ2 ）7 ＣＨ2 ＣＨ2 Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）3
(ii) ＣＦ3 （ＣＦ2 ）7 ＣＨ2 ＣＨ2 ＳｉＣＨ3 Ｃｌ2
(iii）ＣＦ3 （ＣＦ2 ）7 ＣＨ2 ＣＨ2 ＳｉＣＨ3 （ＯＣＨ3 ）2
(iv)（ＣＨ3 ）3 ＳｉＯＳＯ2 ＣＦ3
(v) ＣＦ3 ＣＯＮ（ＣＨ3 ）ＳｉＣＨ3
(vi) ＣＦ3 ＣＨ2 ＣＨ2 Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）3
(vii) ＣＦ3 ＣＨ2 ＳｉＣｌ3
(Viii) ＣＦ3 （ＣＦ2 ）5 ＣＨ2 ＣＨ2 ＳｉＣｌ3
(ix) ＣＦ3 （ＣＦ2 ）5 ＣＨ2 ＣＨ2 Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）3
(x)ＣＦ3 （ＣＦ2 ）7 ＣＨ2 ＣＨ2 ＳｉＣｌ3
これらのフッ素カップリング剤はあくまで一例であり、本発明に適用可能なフッ素含有カップリング剤はこれらの例に限定されるものではない。フッ素含有カップリング剤としては、例えば、フロロサーフ社から販売されているＦＧ−５０１０Ｚ１３０−0.2（フッ素樹脂0.02〜0.2％、フッ素系溶剤99.8%〜99.98%）を用いることができる。
【００３１】
また、薄膜２０は、カップリング剤を主成分とする第１層と、撥水性材料又は撥水・撥油性材料を主成分とする第２層と、から成る２層構造であってもよい。この第１層は、例えば、メッシュ１６表面の非晶質炭素膜の上に当該非晶質炭素膜層と水素結合及び／又は縮合反応による−Ｏ−Ｍ結合（ここで、Ｍは、Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｌ、及びＺｒから成る群より選択されるいずれかの元素。）を形成可能なカップリング剤から成る薄膜である。かかるカップリング剤には、例えば、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、及びジルコネート系カップリング剤が含まれる。これらのカップリング剤は、他の種類のカップリング剤と混合して用いることもできる。第２層は、例えば、メチルトリクロロシラン、オクチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン等のアルキルクロロシラン類、ジメチルジメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン等のアルキルメトキシシラン類、ヘキサメチルジシラザンおよびシリル化剤、及びシリコーン等の撥水性材料から成る薄膜である。また、上述したフッ素含有シランカップリング剤から成る薄膜を第２層として用いることもできる。第２層として利用可能な撥水性材料又は撥水・撥油性材料は、本明細書で明示されたものに限定されない。薄膜２０の材料は、使用される印刷用ペーストやインクの組成（水性であるか油性であるか）、粘度、チクソ性、及び印刷時の温度や湿度等の様々な印刷条件を考慮して適宜選定される。
【００３２】
シランカップリング剤は、例示するまでもなく広く普及している。市販されている様々なシランカップリング剤を薄膜２０の第１層として用いることができる。本発明に適用可能なシランカップリング剤の一例は、デシルトリメトキシシラン（商品名「ＫＢＭ−３１０３」信越化学工業（株））等である。
【００３３】
薄膜２０を構成するチタネート系カップリング剤には、テトラメトキシチタネート、テトラエトキシチタネート、テトラプロポキシチタネート、テトライソプロポキシチタネート、テトラブトキシチタネート、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリデシルベンゼンスルホニルチタネート、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、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、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）オキシアセテートチタネート、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、及びイソプロピルトリクミルフェニルチタネートが含まれる。商品名「プレンアクト３８Ｓ」（味の素ファインテクノ株式会社）が市販されている。
【００３４】
薄膜２０を構成するアルミネート系カップリング剤には、アルミニウムアルキルアセトアセテート・ジイソプロピレート、アルミニウムエチルアセトアセテート・ジイソプロピレート、アルミニウムトリスエチルアセトアセテート、アルミニウムイソプロピレート、アルミニウムジイソプロピレートモノセカンダリーブチレート、アルミニウムセカンダリーブチレート、アルミニウムエチレート、アルミニウムビスエチルアセトアセテート・モノアセチルアセトネート、アルミニウムトリスアセチルアセトネート、及びアルミニウムモノイソプロポキシモノオレキシエチルアセトアセテートが含まれる。商品名「プレンアクトＡＬ−Ｍ」（アルキルアセテートアルミニウムジイソプロピレート、味の素ファインテクノ（株）製）が市販されている。
【００３５】
薄膜２０を構成するジルコニア系カップリング剤としては、ネオペンチル（ジアリル）オキシ，トリメタクリルジルコネイト、テトラ（２，２ジアリロキシメチル）ブチル、ジ（ジトリデシル）ホスフェイトジルコネイト、及びシクロ［ジネオペンチル（ジアリル）］ピロホスフェイトジネオペンチル（ジアリル）ジルコネートが含まれる。商品名「ケンリアクトＮＺ０１」（ケンリッチ社）が市販されている。
【００３６】
上述のように、本発明の一実施形態においては、プラズマＣＶＤ法を用いて形成された非晶質炭素膜の上にフッ素含有シランカップリング剤より成る撥水・撥油層を形成するので、液体状プライマーをメッシュ１６に塗布する従来の手法と比較して、メッシュ１６の目開き部の閉塞を抑制することができる。このようにして形成された非晶質炭素膜は、フッ素含有シランカップリング剤と強固に結合するため、メッシュ１６のうち印刷パターン開口部１８から露出する部分にフッ素含有シランカップリング剤を定着性よく形成することができる。また、本発明の一実施形態において、フッ素含有シランカップリング剤より成る薄膜２０は、乳剤１４がメッシュ１６に塗布された後に、印刷パターン開口部１８に露出しているメッシュ１６の一部分に形成される。したがって、乳剤１４を塗布する前にメッシュ１６全体に薄膜２０を形成する場合と比較して、乳剤１４のメッシュ１６に対する定着性を向上させることができる。また、本発明の一実施形態に係る非晶質炭素膜は、乳剤１４を定着性良く保持することもできる。したがって、本発明の一実施形態によって、メッシュ１６の印刷ペーストに対する離型性を向上させ被印刷物に対して印刷パターンを精度良く形成することができる。
【００３７】
本発明の一実施形態においては、非晶質炭素膜は、直進性の高いプラズマ（プロセス）によってメッシュ１６上に形成される。このため、本発明の一実施形態に係る非晶質炭素膜は、液体状プライマーのように基体（例えばメッシュ１６）の裏面等の不必要な部分へ回り込みにくい。よって、本発明の一実施形態においては、非晶質炭素膜から成るプライマー層を基体の所望の面（例えば撥水・撥油性を発現させたい孔版のプリント基板面など）のみに選択的に形成することができる。例えば、印刷用孔版において、印刷用ペーストを充填する側のスキージ面に撥水、撥油性を付与してしまうと、印刷カスレ等の不具合を引き起こすおそれがある。本発明の一実施形態によれば、直進性の高いプラズマプロセスによって非晶質炭素膜のプライマー層を形成することができるので、スキージ面と反対側の面に選択的にプライマー層を形成することができる。
【００３８】
また、非晶質炭素膜は、Ｈ２Ｏ、Ｏ２に対する透過バリア性を有する。フッ素含有シランカップリング剤は撥水性であり、水分の吸着を防ぐことが可能である。このため、本願のような非晶質炭素膜構造体、更にその表層にフッ素層が形成された構造体は、基体へのＨ２Ｏの進入を従来の非晶質炭素膜に比べてより防止することが可能となる。このため、メッシュ１６をＨ２Ｏ、Ｏ２の影響からより一層保護することが可能となり、これにより、基体自体の劣化に起因する非晶質炭素膜の剥離防止を可能とする。
【００３９】
また、本発明の一実施形態に係る非晶質炭素膜は、通常の非晶質炭素膜に比べて高い親水性を示すので、一般的に水溶性である乳剤のメッシュ表面への濡れ広がりを促進し、乳剤とメッシュとの界面における気泡の発生を抑制することができる。これにより、乳剤とメッシュの界面に気泡が発生することによる乳剤の脆弱化を抑制することができる。
【００４０】
また、非晶質炭素膜は、照射された紫外光の反射や散乱を抑制する性質を有する。したがって、紫外光を用いた描画装置にて乳剤１４に印刷パターン開口部１８を形成する際に、照射された紫外光のメッシュ１６からの反射、散乱を抑制することができ、印刷パターン開口部１８の寸法精度を向上させることができる。
【００４１】
以上のように構成された本発明の一実施形態にかかるスクリーン版１０は、乳剤１４の下面２６が被印刷物と対向するように配置して使用される。スクリーン版１０を所定位置に配置後、上面２４にはんだペーストや内部電極を構成する金属ペースト等の印刷ペーストを塗布し、スキージ（不図示）を上面２４に一定圧で押し当てたまま上面２４に沿ってスライドさせることにより、塗布された印刷ペーストが印刷パターン開口部１８を通過し、被印刷物に転写される。スクリーン版１０は、これらの印刷ペースト以外にも、印刷物印刷用のインク、染料、塗料、防錆材、接着剤、反応性活材、グリーンシート用スラリー、リソグラフィー用レジスト、感圧材、感温材、及び吸着剤等を転写するために用いられ得る。
【００４２】
また、メッシュ１６は、スクリーン印刷法（転写法）以外の印刷法においても用いられる印刷用孔版にも応用され得る。メッシュ１６は、例えば、インクジェット等の加圧機構によって押し出されたインクを被印刷物に転写する加圧印刷法、被印刷物側を低圧とすることによりインクを転写するバキューム印刷法用の孔版に応用され得る。本発明の非晶質炭素膜が形成されたメッシュ１６を用いた孔版を利用可能な印刷方法は、本明細書で例示されたものに限られない。
【００４３】
続いて、上記のスクリーン版１０の製造方法の一例について説明する。まず、鉄製鋳物、ステンレス鋼やアルミニウム合金から成る枠体１２、及び、プラズマＣＶＤ法等により表面に非晶質炭素膜が形成されたメッシュ１６を準備し、このメッシュ１６を枠体１２に張る。メッシュ１６は、枠体１２に直接取り付けてもよく、支持スクリーンを介して取り付けてもよい。次に、このメッシュ１６に感光乳剤１４を塗布し、フォトリソグラフィ法により印刷パターンに対応する印刷パターン開口部１８を乳剤１４に形成する。続いて、メッシュ１６の印刷パターン開口部１８において露出している部分の下面２６側にフッ素含有シランカップリング剤の薄膜２０を塗布し、スクリーン版１０が得られる。
【００４４】
図３は、本発明の一実施形態に係る多孔質シートを備える電子部品搬送装置３０に備えられた吸着コレットの一部を模式的に示す図である。吸着コレット３２は、任意の電子部品搬送装置に、上下及び水平方向に移動可能に設けられている。図示のとおり、吸着コレット３２は、筒状に形成され、その一端が不図示の負圧源に接続されている。吸着コレット３２の吸着口付近には、本発明の一実施形態に係る多孔性シート３４が設けられている。電子部品３６は、ウェハシート３８上に載置されている。この電子部品３６をウェハシートから他の作業スペースに搬送する際には、吸着コレット３２を電子部品３６の上に位置決めした状態で、負圧源から負圧を供給することにより、電子部品３６が吸着コレット３２の吸着口付近に吸着される。次に、電子部品３６を吸着したまま、吸着コレットを所定の作業スペースまで移動させ、当該作業スペースにおいて負圧の供給を停止することにより、電子部品３６を所定の作業スペースまで運搬することができる。このような吸着コレット３２は、例えば、特開2011-014582号公報等に記載されており、当業者にとって、その詳細な構成や動作は自明であるため、本明細書においてはその詳細な説明を省略する。また、吸着コレット３２は、電子部品以外にもグリーンシート等の様々な部材の搬送に用いられる。
【００４５】
多孔性シート３４は、例えば、ポリプロピレンなどの合成樹脂、ステンレス鋼等の金属、ジルコニア等のセラミクス、通気性の確保された包帯等の織物、不織布、又はこれらの複合体で構成されており、上述したスクリーン印刷用メッシュ１６と同様に目開き部分を有する。多孔性シート３４の表面には、本発明の一実施形態に係る非晶質炭素膜がプライマー層として形成され、この非晶質炭素膜の上にフッ素含有シランカップリング剤が形成される。この非晶質炭素膜は、ケイ素、酸素、又は窒素のうち少なくとも１つの元素を含有する。この非晶質炭素膜は、上述したメッシュ１６上に形成される非晶質炭素膜と同様の方法で、同様の組成を有するように形成される。したがって、この本発明の一実施形態に係る非晶質炭素膜から成るプライマー層は、多孔性シート３４の目開き部分を閉塞しないように形成できる。本発明の一実施形態に係る非晶質炭素膜は、多孔性シート３４のうち電子部品３６が吸着される部分に選択的に形成される。これにより、多孔性シート３４と吸着コレット３２との接触部分には非晶質炭素膜（及びフッ素含有シランカップリング剤）を形成せず、多孔性シート３４と吸着コレット３２との接着性を確保することができる。
【００４６】
多孔性シート３４は、本発明の一実施形態に係る非晶質炭素膜をプライマー層としてフッ素含有シランカップリング剤を強固に保持することができるので、平滑性に優れた表面特性を有し、摩擦係数や相手攻撃性が低く、スズやアルミニウムなどの軟質金属への凝着付着防止性が高く、高い耐摩耗性を有する。これにより、電子部品３６を搬送する際に、電子部品の多孔性シート３４への張り付き、多孔性シートの空孔部へのゴミや異物吸引による目詰まり等を抑制することができ、電子部品３６の搬送効率を向上させることができる。多孔性シート３４は、その表面に凹凸構造を有する。この凹部に形成されたフッ素含有シランカップリング剤は、凸部に形成された非晶質炭素膜によって外部から作用する応力から保護されるので、多孔性シート３４の撥水・撥油性の持続性が非常に高い。
【００４７】
上述したスクリーン印刷用メッシュ及び電子部品搬送装置用多孔質シートは、本発明の非晶質炭素材料から成るプライマー組成物を適用する一例に過ぎず、本発明の非晶質炭素材料から成るプライマー組成物は、液体状プライマーによる目詰まりが発生するあらゆるワークに用いることができる。
【実施例】
【００４８】
以下の述べる方法により、本発明の一実施形態において、フッ素含有シランカップリング剤が非晶質炭素膜上に定着性良く形成されることを確認した。まず、Ｓｉ、Ｏ、又はＮのうち少なくとも１つの元素を含む非晶質炭素膜をステンレス鋼（ＳＵＳ３０４  ２Ｂ品）表面に形成し、これらの非晶質炭素膜にフッ素コーティング(フッ素含有シランカップリング剤)を施した試料（実施例１〜９）を作製した。そして、各試料におけるフッ素コーティング層の定着性を調査するため、各試料についてミネラルスピリット（油）及び水（純水）との接触角の測定を行った。フッ素含有シランカップリング剤が非晶質炭素膜上に保持されていれば、その撥油性及び撥水性によりミネラルスピリット及び水との接触角は高くなるので、この接触角を測定することによりフッ素含有シランカップリング剤が非晶質炭素膜上に保持されているか否かを確認することができる。【００４９】
１．試料の作製
まず、メッシュ１６の素材として用いられるステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）から成る基材を、各試料の基材として準備した。このステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）基材は、１辺が３０ｍｍ、厚さが１ｍｍ、表面粗さＲａが０．０３４μｍの矩形のものを準備した。ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）板には基材表面を均一に平滑化するため電解研摩処理を行った。【００５０】
（１）実施例１の試料の作成
高圧パルスプラズマＣＶＤ装置に上記ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）基材を２点投入し、1x10-3Paまで真空減圧した後、アルゴンガスプラズマで当該基材を約５分クリーニングした。アルゴンガスプラズマでのクリーニングは、各実施例、比較例いずれも、アルゴンガス流量15SCCM，ガス圧１Pa，印加電圧-4kVパルス周波数2kHz、パルス幅50μｓ、５分間の条件で行なった。クリーニング後にアルゴンガスを排気し、続いて、流量15SCCMのアルゴン、及び、流量10SCCMのテトラメチルシランを、反応容器内のガス圧が1.5Paになるように反応容器に導入し、印加電圧-4kV、パルス周波数2kHz、パルス幅50μｓの条件で非晶質炭素膜を３０分間成膜した。このようにして成膜した非晶質炭素膜の表面に、フッ素含有シランカップリング剤であるフロロサーフ社のＦＧ−５０１０Ｚ１３０−0.2の溶液（フッ素樹脂0.02〜0.2％、フッ素系溶剤99.8%〜99.98%）をディップ塗布し、２日間、室温、湿度約50%、（以下各実施例、比較例とも同条件）にて乾燥させて、実施例１の試料を得た。【００５１】
（２）実施例２の試料の作成
高圧パルスプラズマＣＶＤ装置に上記ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）基材を２点投入し、1x10-3Paまで真空減圧した後、アルゴンガスプラズマで基材を約５分間クリーニングした。クリーニング後にアルゴンガスを排気し、続いて、流量15SCCMのアルゴン、及び、流量10SCCMのテトラメチルシランを、反応容器内のガス圧が1.5Paになるように反応容器に導入し、印加電圧-4kV、パルス周波数2kHz、パルス幅50μｓの条件で３０分間成膜した。次に、原料ガスを排気し、その後、流量14SCCMの酸素ガスを、ガス圧が1.5Paになるように反応容器に導入し、印加電圧-3kV、パルス周波数2kHz、パルス幅50μｓの条件で酸素プラズマを非晶質炭素膜に５分間照射した。次に、酸素プラズマの照射後の非晶質炭素膜の表面にフッ素含有シランカップリング剤であるフロロサーフ社のＦＧ−５０１０Ｚ１３０−0.2の溶液（フッ素樹脂0.02〜0.2％、フッ素系溶剤99.8%〜99.98%）をディップ塗布し、２日間、室温にて乾燥させて、実施例２の試料を得た。【００５２】
（３）実施例３の試料の作成
まず、実施例１と同様にアルゴン及びテトラメチルシランを用いて非晶質炭素膜を成膜した。続いて、原料ガスを排気した後、流量15SCCMの窒素ガスを、反応容器内のガス圧が1.5Paとなるように反応容器に導入し、印加電圧-4kV、パルス周波数2kHz、パルス幅50μｓの条件で窒素プラズマを非晶質炭素膜に５分間照射した。次に、窒素プラズマ照射後の非晶質炭素膜に、実施例１と同様に、フッ素含有シランカップリング剤をディップ塗布し、２日間、室温にて乾燥させて、実施例３の試料を得た。【００５３】
（４）実施例４の試料の作成
実施例１と同様にアルゴン及びテトラメチルシランを用いて非晶質炭素膜を成膜した。続いて、原料ガスを排気した後、流量15SCCMの窒素ガスを、反応容器内のガス圧が1.5Paとなるように反応容器に導入し、印加電圧-4kV、パルス周波数2kHz、パルス幅50μｓの条件で窒素プラズマを非晶質炭素膜に５分間照射した。次に、窒素ガスを排気し、流量14SCCMの酸素ガスを、反応容器内のガス圧が1.5Paとなるように反応容器に導入し、印加電圧−３kV、パルス周波数2kHz、パルス幅50μｓの条件で酸素プラズマを非晶質炭素膜に５分間照射した。この窒素プラズマ及び酸素プラズマ照射後の非晶質炭素膜に、実施例１と同様にして、フッ素含有シランカップリング剤をディップ塗布し、２日間、室温にて乾燥させて、実施例４の試料を得た。【００５４】
（５）実施例５の試料の作成
高圧パルスプラズマＣＶＤ装置に上記ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）基材を２点投入し、1x10-3Paまで真空減圧した後、アルゴンガスプラズマで当該基材をクリーニングした。クリーニング後にアルゴンガスを排気し、続いて、反応容器内の圧力が1.5Paとなるように、流量15SCCMのテトラメチルシラン及び流量０．７SCCMの酸素ガスを反応容器に導入し、印加電圧-4kV、パルス周波数2kHz、パルス幅50μｓの条件で３０分間成膜した。酸素ガスは、テトラメチルシランとの流量混合比が４．５％となるよう調整した。このようにして成膜した非晶質炭素膜の表面に、実施例１と同様に、フッ素系シランカップリング剤をディップ塗布し、２日間、室温にて乾燥させて、実施例５の試料を得た。【００５５】
（６）実施例６の試料の作成
高圧パルスプラズマＣＶＤ装置に上記ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）基材を２点投入し、1x10-3Paまで真空減圧した後、アルゴンガスプラズマで当該基材をクリーニングした。クリーニング後にアルゴンガスを排気し、続いて、反応容器内の圧力が1.5Paとなるように、流量15SCCMのテトラメチルシラン及び流量１．４SCCMの酸素ガスを反応容器に導入し、印加電圧-4kV、パルス周波数2kHz、パルス幅50μｓの条件で３０分間成膜した。酸素ガスは、テトラメチルシランとの流量混合比が８．５％となるよう調整した。このようにして成膜した非晶質炭素膜の表面に、実施例１と同様に、フッ素系シランカップリング剤をディップ塗布し、２日間、室温にて乾燥させて、実施例６の試料を得た。【００５６】
（７）実施例７の試料の作成
高圧パルスプラズマＣＶＤ装置に上記ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）基材を２点投入し、1x10-3Paまで真空減圧した後、アルゴンガスプラズマで当該基材をクリーニングした。クリーニング後にアルゴンガスを排気し、続いて、反応容器内のガス圧が1.5Paとなるように、流量15SCCMのアルゴン、及び、流量10SCCMのテトラメチルシランを反応容器内に導入して印加電圧-4kV、パルス周波数2kHz、パルス幅50μｓの条件で約１０分間成膜した。これにより、基材表面にＳｉを含有する非晶質炭素膜を下地中間層として形成した。次に、アルゴン、及びテトラメチルシランガスを排気した後、反応容器内のガス圧力が1.5Paとなるように、流量２０SCCMのアセチレンを反応容器に導入し、印加電圧-4kV、パルス周波数2kHz、パルス幅50μｓの条件で３０分間成膜を行った。これにより、下地中間層の表面にＳｉを含まない非晶質炭素膜を形成した。原料ガスを排気した後、反応容器内のガス圧1.5Paとなるように流量14SCCMの酸素ガスを反応容器に導入し、印加電圧-4kV、パルス周波数2kHz、パルス幅50μｓの条件で酸素プラズマを５分間非晶質炭素膜に照射した。この酸素プラズマ照射後の非晶質炭素膜の表面に、実施例１と同様にして、フッ素含有シランカップリング剤をディップ塗布し、２日間、室温にて乾燥させて、実施例７の試料を得た。【００５７】
（８）実施例８の試料の作成
実施例７と同様にしてステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）基材にＳｉを含有する非晶質炭素膜を下地中間層として形成し、この下地中間層の表面にＳｉを含まない非晶質炭素膜を形成した。本実施例においては、原料ガスを排気した後、反応容器内のガス圧1.5Paとなるように流量14SCCMの窒素ガスを反応容器に導入し、印加電圧-4kV、パルス周波数2kHz、パルス幅50μｓの条件で窒素プラズマを５分間非晶質炭素膜に照射した。この窒素プラズマ照射後の非晶質炭素膜の表面に、実施例１と同様にして、フッ素系シランカップリング剤をディップ塗布し、２日間、室温にて乾燥させて、実施例８の試料を得た。【００５８】
（９）実施例９の試料の作成
実施例７と同様にしてステンレス鋼（ＳＵＳ３０４基材）にＳｉを含有する非晶質炭素膜を下地中間層として形成し、この下地中間層の表面にＳｉを含まない非晶質炭素膜を形成した。本実施例においては、原料ガスを排気した後、反応容器内のガス圧1.5Paとなるように流量14SCCMの窒素ガスを反応容器に導入し、印加電圧-4kV、パルス周波数2kHz、パルス幅50μｓの条件で窒素プラズマを５分間非晶質炭素膜に照射した。次に、窒素ガスを排気し、流量14SCCMの酸素ガスを、反応容器内のガス圧が1.5Paとなるように反応容器に導入し、印加電圧−３kV、パルス周波数2kHz、パルス幅50μｓの条件で酸素プラズマを非晶質炭素膜に５分間照射した。この窒素プラズマ及び酸素プラズマ照射後の非晶質炭素膜の表面に、実施例１と同様にして、フッ素含有シランカップリング剤をディップ塗布し、２日間、室温にて乾燥させて、実施例９の試料を得た。【００５９】
（１０）比較例１の試料の作成
実施例７と同様にしてＳＵＳ３０４基材にＳｉを含有する非晶質炭素膜を下地中間層として形成した。本比較例においては、原料ガスを排気した後、反応容器内のガス圧1.5Paとなるように流量２０SCCMのアセチレンを反応容器に導入し、印加電圧-4kV、パルス周波数2kHz、パルス幅50μｓの条件で３０分間成膜した。このようにして、下地中間層の上にＳｉを含まない非晶質炭素膜を成膜した。このＳｉを含まない非晶質炭素膜に、実施例１と同様にして、フッ素含有シランカップリング剤をディップ塗布し、２日間、室温にて乾燥させて、比較例１の試料を得た。【００６０】
２．濡れ性の測定
次に、上記実施例１〜７と比較例１の試料それぞれについて、ミネラルスピリット（油）との濡れ性を測定した。測定は、Fibro system社製の携帯式接触角計ＰＧ−Ｘ（モバイル接触角計）を使用して、室温２５℃、湿度３０％の環境にて行った。フッ素含有シランカップリング剤の非晶質炭素膜に対する定着性を調べるために、実施例１〜７と比較例１の各試料をアセトンに投入して１２０分間超音波洗浄を行い、各試料について、超音波洗浄後のミネラルスピリットとの接触角を測定した。超音波洗浄を行う際には、各試料を６０分連続して超音波洗浄した後、６０分間超音波洗浄を止めて放置し、その後６０分間超音波洗浄を行った。なお、比較例１の試料については、短時間の超音波洗浄でフッ素含有シランカップリング剤が脱落すると想定されたため、超音波洗浄を５分間だけ行い、その５分間の超音波洗浄後の接触角を測定した。超音波洗浄は、株式会社エスエヌディ製の商品名ＵＳ−２０ＫＳ（発振３８ｋＨｚ（ＢＬＴ  自励発振）、高周波出力４８０Ｗ）を使用して行った。超音波洗浄を行うことにより、圧電振動子からの振動によってアセトン中にキャビティ（空洞）が発生し、このキャビティが基材表面でつぶれるときに基材表面に対して大きな物理的衝撃力を発生させるので、非晶質炭素膜との結合が弱いフッ素含有シランカップリング剤は基材表面から剥離する。したがって、超音波洗浄後の基材表面における接触角を調べることにより、フッ素シランカップリング剤とその下層である非晶質炭素膜との密着性を確認することができる。【００６１】
図４は、実施例１〜７及び比較例１のミネラルスピリットとの接触角の測定結果を示すグラフであり、基板上の１６ヶ所の測定位置において測定した接触角の平均値を示す。図示の通り、比較例１の試料については、５分間の超音波洗浄により接触角が約４０°まで低下した。一方、実施例１〜７の試料については、１２０分間の超音波洗浄後でも４５°以上の接触角を保った。また、実施例１〜７の試料については、各測定位置毎の接触角に於いて十分な撥油性が確認でき、撥油性を喪失したことを示すような低い接触角を示す測定位置は存在しなかった。特に、非晶質炭素膜にＳｉを含む実施例１〜６の資料については、いずれも平均値で５０°以上の接触角を維持した。このように、各実施例について、試料表面に撥水・撥油性を発揮するために十分な量のフッ素含有シランカップリング剤が残存していることが確認された。【００６２】
次に水（純水）との濡れ性を測定した。測定装置、環境は上記同様である。実施例１〜９と比較例１の各試料をアセトンに投入して５分間超音波洗浄を行い、各試料について、超音波洗浄後の水との接触角を測定した。図５は、実施例１〜９、並びに、比較例１の水との接触角の測定結果を示すグラフであり、基板上の１０ヶ所の測定位置において測定した接触角の平均値を示す。図示の通り、比較例１の接触角は約９０°であるのに対し、実施例１〜９の接触角はいずれも１０５°以上であり、各実施例について試料表面に撥水・撥油性を発揮するために十分な量のフッ素含有シランカップリング剤が残存していることが確認された。【００６３】
以上の検証結果から、実施例１〜９に示した非晶質炭素膜及びフッ素含有シランカップリング剤から成る膜構造をスクリーン印刷用メッシュに応用することにより、当該メッシュの印刷ペーストに対する離型性を向上させ、印刷ペーストのメッシュへの残存を抑制することができる。【００６４】
図６は、５分間超音波洗浄を行った比較例１の表面の複数の位置（測定ポイント）においてミネラルスピリットとの接触角を測定した結果を示すグラフであり、図７は、１２０分間超音波洗浄を行った実施例７の表面の複数の位置（測定ポイント）においてミネラルスピリットとの接触角を測定した結果を示すグラフである。図６及び図７から明らかなように、比較例１については、接触角の測定ポイントごとのバラツキ（Ｍａｘ（最大値）−Ｍｉｎ（最小値）の幅）の幅が大きく、フッ素含有シランカップリング剤が部分的に剥離していることが確認できる。実施例７については、相対的に均一な接触角が得られた。【００６５】
上記実施例２〜６では、ケイ素を含む非晶質炭素膜を成膜後、反応容器を真空ブレイクすることなく、ケイ素を含む原料ガスの排気、酸素及び／又は窒素の導入、及びプラズマ照射を行っているが、ケイ素を含む非晶質炭素膜を作成した後、反応容器を常圧に戻し、その後再度反応容器を真空状態として、酸素及び／又は窒素を導入してもよい。このように、プラズマ照射前に反応容器を常圧に戻した場合であっても、水及びミネラルスピリットとの接触角は、上記実施例とほぼ同様の数値を示すことを確認した。【００６６】
次に、以下に示す方法によって、本発明の一実施形態に係るメッシュの目開き（開口部）部分が印刷ペーストによって実質的に閉塞されないことを確認した。まず、２１０ｍｍ×２１０ｍｍに切り出したステンレス鋼製のメッシュ（＃５００−１９）を３枚準備した。このメッシュは、１インチの幅に５００本のステンレス鋼の線材が存在し、該ステンレス鋼糸の線径が１９μmである。このメッシュの目開きの開口幅は概ね３０μｍ前後である。このメッシュ（＃５００−１９）は市販されたものを容易に購入することができる。このメッシュ（＃５００−１９）に乳剤を塗布し、その乳剤に電子回路用の印刷パターンを形成すると、印刷パターンの貫通孔（例えば印刷パターン開口部１８）からメッシュの一部分が露出する。【００６７】
次に、準備した３枚のメッシュ（＃５００−１９）のうちの１枚を、３２０ｍｍ×３２０ｍｍの鉄製鋳物枠体の４辺に接着した。次に、この枠体を水平に配置し、メッシュ（＃５００−１９）部分にフッ素含有シランカップリング剤の固定用液体プライマー、フロロテクノロジー社製フロロサーフ専用プライマーコートＰＣ−２を株式会社旭化成製のＢＥＭＣＯＴ  ＣＬＥＡＮ  ＷＩＰＥ−Ｐ（不織布）に含ませて塗布した。次に、このプライマーコートＰＣ−２が塗布された枠体を、室温、湿度５０％の恒温槽に水平に配置し、６０分間乾燥させ、比較例２の試料を得た。【００６８】
また、準備した３枚のメッシュ（＃５００−１９）のうちの１枚を７０ｍｍ×３０ｍｍの大きさに切断し、この７０ｍｍ×３０ｍｍに切断したメッシュ（＃５００−１９）にフロロテクノロジー社製のプライマーＰＣ−２をフローコートした。プライマーＰＣ−２が形成されたメッシュ（＃５００−１９）を、室温、湿度５０％の恒温槽にて垂直に配置して６０分間乾燥させ、比較例３の試料を得た。【００６９】
準備した３枚のメッシュ（＃５００−１９）のうちの残りの１枚に、以下の方法により非晶質炭素膜を形成した。まず、高圧パルスプラズマＣＶＤ装置の電極部にメッシュ（＃５００−１９）をセットし、当該ＣＶＤ装置の排気を行った。ＣＶＤ装置の反応容器を1x10-3Paまで真空減圧した後、アルゴンガスプラズマでメッシュ（＃５００−１９）を約５分間クリーニングした。アルゴンガスプラズマでのクリーニングは、アルゴンガス流量３０SCCM，ガス圧２Pa，印加電圧-4kV、パルス周波数10kHz、パルス幅10μｓの条件で行なった。クリーニング後にアルゴンガスを排気し、続いて、流量30SCCMにてトリメチルシランを、反応容器内のガス圧が1.5Paになるように導入し、印加電圧-4kV、パルス周波数10kHz、パルス幅10μｓの条件で、メッシュ（＃５００−１９）にＳｉを含有する非晶質炭素膜を１５分間成膜した。その後、比較例２と同様に鉄製鋳物枠体に接着した。このようにして非晶質炭素膜プライマー層が形成されたメッシュ（＃５００−１９）が接着された枠体を、比較例２と同様に、室温、湿度５０％の恒温槽に水平に配置し、６０分間乾燥させて実施例１０の試料を得た。【００７０】
次に、比較例２、３及び実施例１０の各試料をＣＣＤカメラで撮影し、各試料のメッシュ開口部が閉塞しているか確認した。図８〜図９は、これらの試料をＣＣＤカメラを用いて５００倍の倍率で撮影した写真である。図８は比較例２の試料を撮影した写真、図９は比較例３の試料を撮影した写真、図１０は実施例１０の試料を撮影した写真である。図８及び図９の写真に示されているように、比較例２及び３の試料のメッシュの目開き部には、液体プライマーＰＣ−２が濡れ広がり、開口部の一部が閉塞していることが確認された。一方、図１０の写真に示されているように、実施例１０の試料においては、非晶質炭素膜のプライマー層による目詰まりは認められなかった。【００７１】
以上により、本発明の一実施形態に係るスクリーン印刷用メッシュにおいては、目開きに閉塞が発生しないことが確認できた。【００７２】
次に、以下に示す方法によって、本発明の一実施形態係るメッシュが、乳剤と強固に結合することを確認した。まず、３００ｍｍ×３００ｍｍの矩形のステンレス鋼製メッシュ（＃５００−１９）を２枚準備した。このメッシュ（＃５００−１９）の１枚に、以下のようにして、非晶質炭素膜を成膜した。すなわち、まず、準備したメッシュ（＃５００−１９）を高圧パルスプラズマＣＶＤ装置に投入し、このＣＶＤ装置を1x10-3Paまで真空減圧した。次に、この真空減圧後のＣＶＤ装置に、流量30SCCM、ガス圧２Paでアルゴンガスを導入し、印加電圧-4kV、パルス周波数10kHz、パルス幅10μｓの条件で、アルゴンガスプラズマによりメッシュ（＃５００−１９）をクリーニングした。次に、アルゴンガスを排気した後、ＣＶＤ装置に、流量30SCCM、ガス圧２Paでトリメチルシランを導入し、印加電圧-4kV、パルス周波数10kHz、パルス幅10μｓの条件で１０分間成膜処理を行い、メッシュ（＃５００−１９）の表面にＳｉを含む非晶質炭素膜を形成した。次に、トリメチルシランガスをＣＶＤ装置から排気した後、流量30SCCM、ガス圧２Paの酸素ガスをＣＶＤ装置に導入し、印加電圧−３kV、パルス周波数10kHz、パルス幅10μｓの条件で、非晶質炭素膜が形成されたメッシュ（＃５００−１９）に酸素プラズマを３分間照射し、実施例１２の試料を得た（実施例１１は欠番）。実施例１２の試料の非晶質炭素膜は、Ｓｉ及びＯを含有している。【００７３】
また、メッシュ（＃５００−１９）の残りの１枚に、以下のようにして、非晶質炭素膜を成膜した。まず、準備したメッシュ（＃５００−１９）を高圧パルスプラズマＣＶＤ装置に投入し、このＣＶＤ装置を1x10-3Paまで真空減圧した。次に、この真空減圧後のＣＶＤ装置に、流量30SCCM、ガス圧２Paでアルゴンガスを導入し、印加電圧-4kV、パルス周波数10kHz、パルス幅10μｓの条件で、アルゴンガスプラズマによりメッシュ（＃５００−１９）をクリーニングした。次に、アルゴンガスを排気した後、ＣＶＤ装置に、流量30SCCM、ガス圧２Paのトリメチルシランを導入し、印加電圧-4kV、パルス周波数10kHz、パルス幅10μｓの条件で５分間成膜処理を行い、メッシュ（＃５００−１９）の表面に非晶質炭素膜の中間層を形成した。次に、トリメチルシランガスをＣＶＤ装置から排気した後、流量30SCCM、ガス圧2PaのアセチレンガスをＣＶＤ装置に導入し、印加電圧-4kV、パルス周波数10kHz、パルス幅10μｓの条件で、６分間成膜処理を行い、非晶質炭素膜の中間層が形成されたメッシュ（＃５００−１９）の上に、Ｓｉ、Ｏ、Ｎをいずれも実質的に含まない非晶質炭素膜を成膜し、比較例４の試料を得た。比較例４の試料の表面に露出している非晶質炭素膜は、非晶質炭素膜が大気中に存在することによる大気などからの付着などを除いてＳｉ、Ｏ、Ｎをいずれも実質的に含有しない。【００７４】
次に、実施例１２及び比較例４のメッシュを、４５０ｍｍ×４５０ｍｍの鉄製鋳物枠体に、ポリエステルメッシュを介してそれぞれ取り付けた。次に、この枠体に取り付けられた実施例１２及び比較例４のメッシュそれぞれに、乳剤厚が概ね５μｍの厚さになるように塗布した。この乳剤は、主要成分が概ね酢酸ビニル系エマルジョン１３％、ポリビニルアルコール８％、光重合性樹脂１４％、水６５％の成分で構成されるものを使用した。このように乳剤が全面に塗布された実施例１２及び比較例４のメッシュをカッターナイフでそれぞれ切り取り、この切り取った実施例１２及び比較例４のメッシュについて、以下の条件で、引っ張り試験を行った。
引っ張り試験条件
試験機：インストロン社  5865型
つかみ長さ：60mmストリップ幅：10mm
延伸率の測定：ビデオカメラ伸び計により試料に表示した標点間の伸び率を測定【００７５】
引っ張り試験は、上記のようにして切り取った実施例１２及び比較例４のメッシュ両端をクランプして引っ張り、延伸前と延伸後（延伸率３％時）において、各メッシュに塗布された乳剤のボイド数を倍率１０００倍のＣＣＤカメラで同一視野範囲にて観察することにより行った。このボイド（気泡）数が多いほど、乳剤がメッシュから部分的に剥離を起こしていることになる。このようにしてＣＣＤカメラにより撮影した比較写真を図１１に示す。図１１は、延伸前と延伸後における、比較例４の試料及び実施例１２の試料の表面を倍率１０００倍のＣＣＤカメラで撮影した写真である。図１１の写真には、乳剤がメッシュから部分的に剥離したことにより発生した気泡が示されている。図１１においては、気泡の位置が矢印で示されている。【００７６】
実施例１２及び比較例４のそれぞれについて、図１１の写真に基づいて計数したボイドの数を表１に示す。
【表１】
2013005726.tif 000003
【００７７】
表１に示すとおり、実施例１２においては、比較例４と比較して、延伸前からボイド数が少ないことが確認された。また、延伸後の実施例１２におけるボイドの数は、比較例４において観察されたボイド数よりも大幅に少ない。このように、実施例１２においては、比較例４に比べて、乳剤のメッシュへの定着性が優れていることが確認できた。【００７８】
以上説明したように、実施例１〜９の試料とミネラルスピリット又は水との接触角の測定結果から、本発明の実施形態に係るスクリーン印刷用メッシュにフッ素含有シランカップリング剤を定着性よく形成できることが確認された。また、実施例１０の試料の表面をＣＣＤカメラで観察した結果から、本発明の実施形態に係るスクリーン印刷用メッシュにおいては、目開き部分に閉塞が生じないことが確認できた。また、実施例１２の試料におけるボイドの観察結果から、本発明の一実施形態に係るスクリーン印刷用メッシュは、乳剤を定着性良く保持できることが確認できた。
【符号の説明】
【００７９】
１０：スクリーン版
１２：枠体
１４：乳剤
１６：メッシュ
１８：印刷パターン開口部
３０：電子部品搬送装置
３２：吸着コレット
３４：多孔性シート３４
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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