JP2014004817A - シートの製造方法およびシート製造装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】高い配合割合で樹脂成分中に粒子を分散させた枚葉シートを、高い製造効率で製造することのできるシートの製造方法およびシート製造装置を提供すること。
【解決手段】シートの製造方法は、粒子と樹脂成分とを含有する組成物を、1対のギヤ32を備えるギヤ構造体4を用いて、ギヤの回転軸線方向に変形させながら搬送させる変形搬送工程、変形搬送工程の後に、組成物を、支持ロール51により支持して搬送させながら、支持ロール51に対して第1隙間50が設けられるように対向配置される突出部63との第1隙間50に通過し、シートを得る隙間通過工程、そのシートを裁断する裁断工程、および、裁断されたシートをシート収容部6に収容する収容工程を備える。
【選択図】図1
【解決手段】シートの製造方法は、粒子と樹脂成分とを含有する組成物を、1対のギヤ32を備えるギヤ構造体4を用いて、ギヤの回転軸線方向に変形させながら搬送させる変形搬送工程、変形搬送工程の後に、組成物を、支持ロール51により支持して搬送させながら、支持ロール51に対して第1隙間50が設けられるように対向配置される突出部63との第1隙間50に通過し、シートを得る隙間通過工程、そのシートを裁断する裁断工程、および、裁断されたシートをシート収容部6に収容する収容工程を備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、シートの製造方法およびシート製造装置、詳しくは、粒子と樹脂成分とを含有するシートの製造方法およびそれに用いられるシート製造装置に関する。
従来、粒子と樹脂成分とを含有する組成物から、それらを含有するシートを製造する方法が種々検討されている。
例えば、窒化ホウ素粒子と、それが分散される樹脂成分とを混合して混合物を調製し、その混合物を熱プレスして、プレスシートを作製した後、それらを積層して、熱伝導性シートを得る方法が提案されている(例えば、下記特許文献1参照。)。
しかしながら、特許文献1に記載の方法では、混合物を毎回プレスするバッチ生産方式であり、そのため、熱伝導性シートの製造効率が低いという不具合がある。
また、窒化ホウ素粒子を樹脂成分中に均一に配合するために、窒化ホウ素粒子の配合量を高めるには限界があり、そのため、窒化ホウ素粒子の均一性にも限界があるという不具合がある。
本発明の目的は、高い配合割合で樹脂成分中に粒子を分散させたシートを、高い製造効率で製造することのできるシートの製造方法およびシート製造装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明のシートの製造方法は、粒子と樹脂成分とを含有する組成物を、1対のギヤを備えるギヤ構造体を用いて、前記ギヤの回転軸線方向に変形させながら搬送させる変形搬送工程、前記変形搬送工程の後に、前記組成物を、移動支持体により支持して搬送させながら、前記移動支持体と、前記移動支持体に対して隙間が設けられるように対向配置されるドクターとの前記隙間に通過し、シートを得る隙間通過工程、前記シートを裁断する裁断工程、および、前記裁断されたシートをシート収容部に収容する収容工程を備えることを特徴としている。
このような製造方法によれば、組成物を、ギヤ構造体を用いて、その軸線方向に変形させながら搬送させた後、軸線方向に変形された組成物を、移動支持体により支持して搬送させながら、ドクターとの隙間に通過させるので、シートを連続的に製造することができる。そのため、シートの製造効率を向上させることができる。
また、組成物をギヤ構造体を用いて変形させるので、粒子を、高い配合割合で樹脂成分中に分散させて、シートを製造することができる。
また、形成されたシートを裁断し、その裁断されたシートをシート収容部に収容するので、枚葉シートを、効率よく製造することができる。
また、本発明のシートの製造方法では、前記裁断工程が、前記シートの幅方向両端を把持しながら、前記シートを搬送方向下流側に移動させた後に、裁断することが好適である。
そのため、過度に伸長および緩みが発生することを抑制しつつシートを裁断でき、しわの発生が抑制されたシートを製造することができる。
また、本発明のシート製造方法では、前記収容工程が、前記裁断されたシートを搬送支持体で搬送方向下流側に移動させ、次いで、前記シートを、搬送支持体の搬送方向下流側および下側に設けられる可動支持体で、搬送方向下流側に移動させた後、シート収容部に収容することが好適である。
このような製造方法によれば、可動支持板によって搬送支持体からシート収容部へ枚葉シートを確実に収容させることができる。
そのため、シート収容部に、しわの発生が抑制された状態で、枚葉シートを積層させることができる。
また、本発明のシート製造方法では、前記シートにおける前記粒子の配合割合が、30体積%を超過することが好適である。
このような製造方法によれば、粒子の配合割合が30体積%を超過する組成物であっても、1対のギヤの噛み合いに基づく高いせん断力によって、粒子が分散された組成物をシートとして搬送することができる。
また、本発明のシートの製造方法では、前記1対のギヤのそれぞれは、互いに噛み合う斜歯を備え、前記斜歯の歯筋は、前記1対のギヤの回転方向下流側から回転方向下流側に向かうに従って、前記回転軸線方向の外側に傾斜していることが好適である。
このような製造方法によれば、組成物は、ギヤ構造体において、回転軸線方向の両外側に広がるように、確実に押し広げられる。そのため、粒子を樹脂成分に効率よく分散させながら、幅広のシートを製造することができる。
また、本発明のシートの製造方法では、前記変形搬送工程の前に、前記粒子と前記樹脂成分とを混練押出する混練押出工程をさらに備えることが好適である。
このような製造方法によれば、混練押出によって、粒子と樹脂成分とが十分に混練した組成物を、シートに製造することができる。
また、本発明の製造装置は、粒子と樹脂成分とを含有する組成物からシートを製造するように構成されるシート製造装置であって、1対のギヤを備えるギヤ構造体であって、前記組成物を、前記ギヤの回転軸線方向に変形させながら搬送するように構成される前記ギヤ構造体、前記ギヤ構造体の搬送方向下流側に設けられ、前記組成物を支持して搬送するように構成される移動支持体と、前記移動支持体に対して隙間が設けられるように対向配置されるドクターとを備えるシート形成部であって、前記組成物を前記隙間に通過させるように構成される前記シート形成部、前記シート形成部の搬送方向下流側に設けられ、前記シートを裁断する裁断部、および、前記裁断部の搬送方向下流側に設けられ、前記裁断されたシートをシート収容部に収容する収容部、を備えることを特徴としている。
このような製造装置によれば、組成物を、ギヤ構造体を用いて、その軸線方向に変形させながら搬送させた後、軸線方向に変形された組成物を、移動支持体により支持して搬送させながら、ドクターとの隙間に通過させるので、シートを連続的に製造することができる。そのため、シートの製造効率を向上させることができる。
また、組成物をギヤ構造体を用いて変形させるので、粒子を、高い配合割合で樹脂成分中に分散させて、シートを製造することができる。
また、形成されたシートを裁断し、その裁断されたシートをシート収容部に収容するので、枚葉シートを、効率よく製造することができる。
また、本発明のシート製造装置は、前記裁断部が、前記シートの幅方向両端を把持し、搬送方向下流側に移動する把持移動部を備えることが好適である。
そのため、過度に伸長および緩みが発生することを抑制しつつシートを裁断でき、しわの発生が抑制されたシートを製造することができる。
また、本発明の製造装置では、前記収容部が、前記裁断されたシートを搬送方向下流側に移動させる搬送支持体、および、前記搬送支持体の搬送方向下流側および下側に設けられ、前記シートを搬送方向下流側に移動させる可動支持体を備えることが好適である。
このような製造装置によれば、可動支持板によって搬送支持体からシート収容部へ枚葉シートを確実に収容させることができる。
そのため、シート収容部に、しわの発生が抑制された状態で、枚葉シートを積層させることができる。
また、本発明の製造装置では、前記粒子の体積割合が30体積%を超過する前記シートを製造するように構成されていることが好適である。
このような製造装置によれば、粒子の配合割合が30体積%を超過する組成物であっても、1対のギヤの噛み合いに基づく高いせん断力によって、粒子が分散された組成物をシートとして搬送することができる。
また、本発明の製造装置では、前記1対のギヤのそれぞれは、互いに噛み合う斜歯を備え、前記斜歯の歯筋は、前記1対のギヤの回転方向下流側から回転方向上流側に向かうに従って、前記回転軸線方向の外側に傾斜していることが好適である。
このような製造装置によれば、組成物は、ギヤ構造体において、回転軸線方向の両外側に広がるように、確実に押し広げられる。そのため、粒子を樹脂成分に効率よく分散させながら、幅広のシートを製造することができる。
また、本発明の製造装置は、前記ギヤ構造体の搬送方向上流側に設けられ、前記粒子と前記樹脂成分とを混練するように構成される混練押出機をさらに備えることが好適である。
このような製造装置によれば、混練押出機によって、粒子と樹脂成分とが十分に混練した組成物を、シートに製造することができる。
本発明のシートの製造方法および本発明のシート製造装置によれば、粒子が樹脂成分中に均一に高い配合割合で分散された枚葉シートを、効率よく製造することができる。
図1において、紙面右側を「右側」、紙面左側を「左側」、紙面下側を「前側」、紙面上側を「後側」として、方向矢印で示し、また、紙面手前側を「上側」、紙面奥側を「下側」として説明する。また、図1において、右側は、1対のギヤ(後述)の回転軸線方向一方側であり、左側は、回転軸線方向他方側である。また、後側は、組成物の搬送方向上流側であり、前側は、組成物の搬送方向下流側である。さらに、図2以降の図面の方向については、図1で説明する方向に準じる。
図1において、シート製造装置1は、後述する粒子と樹脂成分を含有する組成物からシートを製造するように構成されており、例えば、混練押出機2と、ギヤ構造体4と、シート形成部5と、張力調整部20と、裁断部3と、収容部6とを備えている。混練押出機2とギヤ構造体4とシート形成部5と張力調整部20と裁断部3と収容部6とは、シート製造装置1において、直列に整列配置されている。つまり、シート製造装置1は、後述する組成物またはシートを直線状に搬送するように、構成されている。
混練押出機2は、シート製造装置1の後側に設けられている。混練押出機2は、例えば、2軸ニーダーなどであって、具体的には、シリンダ11と、シリンダ11内に収容される混練スクリュー12とを備えている。
シリンダ11は、軸線が前後方向に延びる略円筒形状にされている。また、シリンダ11の後端は閉塞されている。
図2に示すように、シリンダ11の後端部の上壁には、上方に開口する混練押出機入口14が形成されている。混練押出機入口14には、ホッパ16が接続されている。
シリンダ11の前端部には、前方に開口する混練押出機出口15が形成されている。混練押出機出口15には、連結管17が接続されている。
連結管17は、シリンダ11の軸線と共通する軸線を有する略円筒形状に形成されている。
なお、シリンダ11には、ブロックヒータ(図示せず)が前後方向に沿って複数分割して設けられている。
混練スクリュー12は、シリンダ11の軸線に平行する回転軸線を有している。混練スクリュー12は、シリンダ11内において、前後方向に沿って設けられている。
なお、混練押出機2には、シリンダ11の後側において、混練スクリュー12に接続されるモータ(図示せず)が設けられている。
これによって、混練押出機2は、粒子と樹脂成分とを混練押出するように構成されている。
ギヤ構造体4は、図1および図2に示すように、混練押出機2の前側に設けられている。ギヤ構造体4は、ケーシング31と、1対のギヤ32とを備えている。なお、ギヤ構造体4は、混練押出機2から供給される組成物をシート形成部5に搬送するギヤポンプでもある。
ケーシング31は、連結管17と一体的に形成されており、混練押出機2の前側に連結管17を介して接続されている。ケーシング31は、左右方向に延びる平面視略矩形状をなし、前側が、左右方向にわたって開口されている。
ケーシング31は、図3に示すように、下側ケーシング31aと、下側ケーシング31aに対して上方に間隔を隔てて配置されている上側ケーシング31bとを備えており、下側ケーシング31aと上側ケーシング31bとの左右方向両端部は、図2に示すように側壁31cによって、連結されている。また、下側ケーシング31aは、下部61(後述)と、下側壁47(後述)とを備えており、上側ケーシング31bは、上部62(後述)と、上側壁48(後述)とを備えている。
図3に示すように、下側ケーシング31aと上側ケーシング31bとの間において、後端部には、第1貯留部27が設けられ、前後方向中央部には、1対のギヤを収容するギヤ収容部40が設けられ、前端部には、吐出口46が設けられている。また、ギヤ収容部40と吐出口46との間には、それらに連通する第2貯留部28および吐出通路44が形成されている。また、ケーシング31の外側表面には、図示しないヒータが複数(4つ)設けられている。
第1貯留部27は、図1および図2に示すように、左右方向中央において、連結管17の前側に連通し、平面視において略矩形状に形成されている。また、側断面視において、後端部から前端部にかけて、略直線状に形成され、前端部において、前方に向かって大きくなる略テーパ状に形成されている。
ギヤ収容部40は、図3に示すように、第1貯留部27の前側に連通しており、下部61と、下部61の上側に連通する上部62とを備えている。
また、下部61の上側面(内側面)71、および、上部62の下側面(内側面)72は、円弧面状(2分割された半円周面状)に形成され、1対のギヤ32を収容する収容空間73を区画する。収容空間73は、第1貯留部27に連通し、断面視において上下に方向に延びるように形成されている。なお、下部61および上部62は、ケーシング31において、左右方向にわたって形成されている。また、収容空間73の上端部および下端部には、後述する密閉空間74が設けられる。
吐出口46は、上下方向に互いに間隔を隔てて形成される2つの吐出壁45によって区画されており、前方に開口されるように形成されている。吐出壁45は、ケーシング31の前端部に設けられており、下側壁47および上側壁48を備えている。
下側壁47は、左右方向および上下方向に延びる厚肉平板形状をなし、その前面および上面のそれぞれが、平坦状に形成されている。
上側壁48は、下面が平坦状に形成されている。また、上側壁48は、側断面視略L字形状をなし、上側壁下部の前端部が上側壁上部の前面に対して前方に突出するように形成されている。つまり、上側壁48において、上側壁下部の前端部が、側断面視略矩形状のドクターとしての突出部63とされている。突出部63の突出長さ(つまり、前後方向長さ)は、例えば、2mm以上であり、また、例えば、150mm以下、好ましくは、50mm以下でもある。また、突出部63の厚み(つまり、上下方向長さ)は、例えば、2mm以上であり、また、例えば、100mm以下、好ましくは、50mm以下でもある。突出部63の前面と、下側壁47の前面とは、上下方向に投影したときに、同一位置となるように、形成されている。
第2貯留部28は、ギヤ収容部40の前側に連通しており、後方が開放される側断面視略U字形状に形成されている。また、第2貯留部28は、後述する密閉空間74に対する搬送方向下流側の下流空間とされる。
吐出通路44は、第2貯留部28の前側に連通するとともに、吐出口46の後側に連通している。吐出通路44は、側断面視において、前方に向かって延びる略直線状に形成されている。
図4に示すように、1対のギヤ32は、例えば、ダブルヘリカルギヤであって、具体的
には、第1ギヤ33および第2ギヤ34を備えている。
には、第1ギヤ33および第2ギヤ34を備えている。
第1ギヤ33の回転軸である第1軸25は、ケーシング31(図1参照)において、左右方向に延び、回転自在となるように設けられている。
第2ギヤ34の回転軸である第2軸26は、ケーシング31において、第1軸25と平行して延び、回転自在となるように設けられている。また、第2軸26は、第1軸25に対して上方に対向配置されている。
第1ギヤ33および第2ギヤ34のそれぞれは、下部61および上部62のそれぞれに収容されている。また、第1ギヤ33の下半分部分における径方向端部は、下部61の上側面71後述)に嵌合されるとともに、第2ギヤ34の上半分部分における径方向端部は、上部62の下側面72に嵌合される。
そして、第1ギヤ33および第2ギヤ34のそれぞれは、具体的には、互いに噛み合う
斜歯35を備えている。
斜歯35を備えている。
第1ギヤ33において、斜歯35の歯筋は、第1ギヤ33の回転方向R2の下流側から回転方向R2の上流側に向かうに従って、回転軸線方向A1の外側に傾斜している。また、斜歯35は、歯筋が互いに異なる第1右斜歯36および第1左斜歯37を一体的に備えている。第1ギヤ33において、第1右斜歯36は、第1ギヤ33の軸線方向中央に対して右側に形成され、第1左斜歯37は、第1右斜歯36の軸線方向中央に対して左側に形成されている。
詳しくは、第1右斜歯36の歯筋は、回転方向R2の下流側から回転方向R2の上流側に向かうに従って、左側(中央部側)から右側(右端部側)に傾斜している。一方、第1左斜歯37の歯筋は、第1右斜歯36の歯筋に対して第1ギヤ33の左右方向中央部を基準として左右対称に形成されており、具体的には、回転方向R2の下流側から回転方向R2の上流側に向かうに従って、右側(中央部側)から左側(左端部側)に傾斜している。
第2ギヤ34は、第1ギヤ33に対して上下対称に形成されており、第1ギヤ33と噛み合うように構成されており、具体的には、第1右斜歯36と噛み合う第2右斜歯38と、第1左斜歯37と噛み合う第2左斜歯39とを一体的に備えている。
図5に示すように、1対のギヤ32は、黒丸で示される噛み合い部分が、側断面視において、第1ギヤ33および第2ギヤ34が点状に接触するように構成されることから、側断面点接触タイプとされている。また、1対のギヤ32は、噛み合い部分が、1対のギヤ32の歯筋に沿って、第1ギヤ33および第2ギヤ34の弦巻(つるまき)線状に形成されることから、線接触タイプともされる。
1対のギヤ32のそれぞれの斜歯35は、回転方向R2において間隔を隔てて設けられ、径方向内方に湾曲するように形成される凹面42と、各凹面42を連結し、凹面42の周方向両端部から径方向外方に湾曲するように形成される凸面43とを一体的に備える曲面41を備えている。
また、斜歯35の歯筋間、つまり、凸面43の頂点間には、凹面42を含む歯溝75が形成されている。
また、図3に示すように、ケーシング31には、1対のギヤ32を、第1ギヤ33の斜歯35と下部61の上側面71との間、および、第2ギヤ34の斜歯35と上部62の下側面72との間に密閉空間74が形成されるように、収容する収容空間73が設けられている。
つまり、上側面71および下側面72は、1対のギヤ32の直径と同一の曲率を有する断面視円弧状に形成されており、1対のギヤ32の径方向端部(凸面43の頂点、図5参照。)の回転軌跡と同一の断面視略円弧状に形成されている。これによって、密閉空間74は、斜歯35の歯筋間の歯溝75を、上側面71および下側面72によって、被覆する。
また、密閉空間74は、歯溝75と、上側面71および下側面72とによって、区画される。
そして、この1対のギヤ32は、第1貯留部27と、第2貯留部28とが、斜歯35の歯筋間の歯溝75を介して連通しないように、1対のギヤ32が構成されている。
図4および図6に示すように、第1右斜歯36の歯溝75、および、第1左斜歯37の歯溝75は、それぞれ互いに連通する。また、第1右斜歯36の歯溝75、および、第1右斜歯36の歯溝75には、回転軸線方向A1の全てにわたって、回転軸線A1から径方向に投影したときに、密閉空間74の内側面、つまり、上側面71(図6参照)と重複する複数(2つ)の重複歯溝76が形成される。
重複歯溝76のうち、最前側(最下流側)の重複歯溝76Aでは、第1右斜歯36の左端部および第1左斜歯37の右端部(つまり、第1ギヤ33の左右方向中央部、つまり、それらの連絡部分)が、上側面71(図6参照)の前端部(回転方向下流側端部)に対向配置されるときには、対応する第1右斜歯36の右端部および第1左斜歯37の左端部(つまり、第1ギヤ33の左右方向両端部)は、第1貯留部27(図6参照)に臨むことなく、上側面71の前後方向(回転方向)途中に対向配置される。
また、重複歯溝76のうち、最後側(最上流側)の重複歯溝76Bでは、第1右斜歯36の右端部および第1左斜歯37の左端部(つまり、第1ギヤ33の左右方向両端部)が、上側面71(図6参照)の後端部(回転方向上流側端部)に対向配置されるときには、対応する第1右斜歯36の左端部および第1左斜歯37の右端部(つまり、第1ギヤ33の左右方向中央部、つまり、連絡部分)は、第2貯留部28に臨むことなく、上側面71の前後方向(回転方向)途中に対向配置される。
そして、これら複数の重複歯溝76は、第1ギヤ33の回転によって、その回転方向上
流側に向かう歯溝75へと移行する。
流側に向かう歯溝75へと移行する。
また、第2ギヤ34の重複歯溝76および下側面72は、第1ギヤ33の重複歯溝76および上側面71と同様の構成であり、具体的には、噛み合い部分に対して上下対称の構成とされる。すなわち、歯溝75には、下側面72と重複する重複歯溝76が複数形成される。重複歯溝76は、第2ギヤ34の回転によって、回転方向上流側に向かう歯溝75へと移行する。
なお、ギヤ構造体4の右側には、1対のギヤ32の第1軸25および第2軸26に接続されるモータ(図示せず)が設けられている。
次に、1対のギヤ32の曲面41における噛み合いを図5(a)〜図5(c)を参照して説明する。
まず、図5(a)に示すように、第1ギヤ33の凸面43の回転方向R2の下流側端部と、第2ギヤ34の凹面42の回転方向R2の下流側端部とが噛み合っている場合において、図5(a)矢印および図5(b)に示すように、第1ギヤ33および第2ギヤ34が回転方向R2に回転すると、第1ギヤ33の凸面43の回転方向R2の途中部と、第2ギヤ34の凹面42の回転方向R2の途中部とが噛み合う。続いて、図5(b)矢印および図5(c)に示すように、第1ギヤ33および第2ギヤ34が回転方向R2に回転すると、第1ギヤ33の凸面43の回転方向R2の上流側端部と、第2ギヤ34の凹面42の回転方向R2の上流側端部とが噛み合う。つまり、第1ギヤ33の凸面43と、第2ギヤ34の凹面42との噛合部分が、各面における回転方向R2の下流側端部、途中部および上流側端部に順次連続的に移動する。
続いて、図示しないが、第1ギヤ33の凹面42と、第2ギヤ34の凸面43との噛合部分も、各面における回転方向R2の下流側端部、途中部および上流側端部に順次連続的に移動する。
従って、第1ギヤ33の曲面41と、第2ギヤ34の曲面41との噛合部分が、回転方向R2に沿って連続して移動する。この噛合部分の移動は、組成物の搬送において、組成物が溜まる貯留部分65(後述する図10参照)が歯筋間の歯溝75に形成されることを防止する。
シート形成部5は、図1および図3に示すように、ギヤ構造体4の前側において上側壁48の突出部63を含むように設けられており、例えば、ギヤ構造体4における突出部63と、移動支持体としての支持ロール51と、圧延ロール54とを備えている。また、シート形成部5は、図2に示すように、セパレータ送出ロール59と、基材送出ロール56とを備えている。
突出部63は、図3に示すように、ギヤ構造体4におけるケーシング31の吐出口46を区画する壁の役割と、シート形成部5における吐出口46から吐出される組成物の厚みを調整するドクター(あるいはナイフ)の役割との両方の役割を有する。
支持ロール51は、突出部63に対して、隙間としての第1隙間50が設けられるように対向配置されている。支持ロール51は、ステンレス(SUS304)の周面にクロムメッキが処理された金属から形成されている。支持ロール51の回転軸線は、1対のギヤ32の第1軸25および第2軸26と平行しており、具体的には、左右方向に延びている。また、支持ロール51の回転軸線は、前後方向に投影したときに、吐出口46および突出部63と重なるように、配置されている。また、支持ロール51は、組成物を支持して搬送するように構成されている。従って、支持ロール51は、組成物を第1隙間50に通過させるように構成されている。なお、支持ロール51は、図示しないヒータが設けられている。
図2に示すように、基材送出ロール56は、支持ロール51の下方に間隔を隔てて設けられている。基材送出ロール56の回転軸線は、左右方向に延びており、基材送出ロール56の周面には、基材8がロール状に巻回されている。
圧延ロール54は、第1隙間50に対して搬送方向下流に位置し、支持ロール51に対して第2隙間60が設けられるように対向配置されている。圧延ロール54の回転軸線は、1対のギヤ32の第1軸25、第2軸26および支持ロール51と平行しており、具体的には、左右方向に延びている。また、圧延ロール54の回転軸線は、上下方向に投影したときに、支持ロール51と重なるように、配置されている。圧延ロール54は、第1隙間50を通過してくる圧延化前シート7a(シート状組成物)に対して、シート厚みのばらつきを調整する役割を有する。圧延ロール54は、鉄の周面にクロムメッキが処理された金属から形成されている。圧延ロール54は、支持ロール51との対向部分(ニップ部分)において、支持ロール51と同一方向に回転する。
圧延ロール54の上方には、エアポンプ(図示せず)が設けられている。エアポンプは、圧延ロール54に対して空気圧を作用させることにより、圧延ロール54に下方へ向かう圧力(すなわち、圧延化前シート7aに対する圧力)を与える役割を有する。
セパレータ送出ロール59は、圧延ロール54の上方やや前方に間隔を隔てて対向配置されている。セパレータ送出ロール59の回転軸線は、左右方向に延びており、セパレータ送出ロール59の周面には、セパレータ9がロール状に巻回されている。
張力調整部20は、図1および2に示すように、第1テンションロール81、ダンサーロール80および第2テンションロール82を備えている。
第1テンションロール81は、支持ロール51に対して水平(上下方向高さが略同一)であって、搬送方向下流側に設けられている。第1テンションロール81の回転軸線は、1対のギヤ32の第1軸25および第2軸26と平行しており、具体的には、左右方向に延びている。
ダンサーロール80は、第1テンションロール81の搬送方向下流側に、上下方向に移動可能に設けられている。詳しくは、上下方向に投影したときに、ダンサーロール80の後端(搬送方向上側端部)が、第1テンションロール81の先端(搬送方向下流側端部)と、略一致するように設けられている。ダンサーロール80の回転軸線は、1対のギヤ32の第1軸25および第2軸26と平行しており、具体的には、左右方向に延びている。ダンサーロール80は、図示しないヒータを備える。ダンサーロール80は、上下方向に移動することにより、搬送される積層シート10にかかる張力を調整し、その結果、積層シート10の搬送速度および位置を調節する役割を有する。
第2テンションロール82は、ダンサーロール80の搬送方向下流側で、第1テンションロール81に対して水平(上下方向高さが略同一)となるように、設けられている。第2テンションロール82は、上下方向に投影したときに、ダンサーロール80の先端(搬送方向下側端部)が、第2テンションロール82の後端(搬送方向上流側端部)と、略一致するように設けられている。第2テンションロール82の回転軸線は、1対のギヤ32の第1軸25および第2軸26と平行しており、具体的には、左右方向に延びている。
裁断部3は、シート形成部5の搬送方向下流側に設けられ、1対の搬送ロール83、1対の裁断押え部材84、裁断機85、載置部材86および1対の把持移動部87を備えている。
1対の搬送ロール83は、第1搬送ロール83aと、第1搬送ロール83aに対して上側に対向配置される第2搬送ロール83bとを備えており、第2テンションロール82の搬送方向下流側に配置されている。
第1搬送ロール83aの上端面は、第2テンションロール82の上端面と水平となるように配置されている。第1搬送ロール83aおよび第2搬送ロール83bの回転軸線は、1対のギヤ32の第1軸25および第2軸26と平行しており、具体的には、左右方向に延びている。1対の搬送ロール83は、搬送方向上流から搬送されてくる積層シート10を押圧しながら搬送方向下流側に搬送させる役割を有する。
1対の裁断押え部材84は、第1押え部材84aと、第1押え部材84aに対して上側に対向配置される第2押え部材84bとを備えており、1対の搬送ロール83の搬送方向下流側に配置されている。
第1押え部材84aは、その上端面が平坦面となる断面視略矩形状で、左右方向にわたって長尺に形成されている。第1押え部材84aの軸線方向は、1対のギヤ32の第1軸25および第2軸26と平行している。第1押え部材84aの上端面は、第1搬送ロール83aの上端縁と、水平となるよう設計されている。
第2押え部材84bは、第1押え部材84aの上側に、上下方向に移動可能なように、対向配置されている。第2押え部材84bは、第1押え部材84aと、搬送されるシートの面に対して上下方向対称で略同一形状となるように形成されている。具体的には、その下端面が平坦面となる断面視略矩形状で、左右方向にわたって長尺に形成されている。第2押え部材84bは、上方から下方に向かって可動し、その下端面が積層シート10を押圧することにより、積層シート10の搬送方向下流への移動を一時的に規制する役割を備える。
裁断機85は、裁断押え部材84の搬送方向下流側に、上下方向に移動可能なように配置されている。裁断機85は、その裁断方向が、シートの搬送方向と直交する方向である。裁断機85としては、例えば、トムソン刃、スリット、ワイヤーなどが挙げられる。
載置部材86は、裁断機85の搬送方向下流側に、配置されている。載置部材86は、その上端面が平坦面となる断面視略矩形状で、左右方向にわたって長尺に形成されている。載置部材86の上端面は、第1押え部材84aに対して水平となるように配置されている。
把持移動部87は、図7に示すように、1対のキャタピラ89と、1対のチャッキングアーム88とを備えている。
1対のキャタピラ89は、載置部材86に対して右側に配置される第1キャタピラ89aと、第1キャタピラ89aに対して、載置部材86および搬送コンベア90(後述)を挟んで左右方向に対向配置される第2キャタピラ89bとを備えている。
第1キャタピラ89aおよび第2キャタピラ89bは、前後方向に沿って配置され、左右方向に投影したときに、その前端部が載置部材86と重なり、その後端部が搬送コンベア90(後述)と重なるように、設けられている。
また、第1キャタピラ89aおよび第2キャタピラ89bは、両者等速で正逆回転可能に構成されており、正回転時には、右側面視において反時計回りに周回移動し、つまり、平面視において視認できる上側のキャタピラが前側から後側に移動し、逆回転時には、右側面視において時計回りに周回移動し、つまり、平面視において視認できる上側のキャタピラが後側から前側に移動する。
1対のチャッキングアーム88は、第1キャタピラ89aに固定される第1チャッキングアーム88aと、第2キャタピラ89bに固定される第2チャッキングアーム88bとを備えている。
第1チャッキングアーム88aおよび第2チャッキングアーム88bは、左右方向に投影したときに、同一位置となるように、第1キャタピラ89aおよび第2キャタピラ89bに、それぞれ固定されている。
第1チャッキングアーム88aは、空気圧によって作動し、シートの右側端部を上下方向から把持可能に構成されており、第2チャッキングアーム88bは、空気圧によって作動し、シートの左側端部を上下方向から把持可能に構成されている。
そして、把持移動部87では、1対のチャッキングアーム88が、左右方向において載置部材86と対向する位置(以下、把持位置とする。)と、左右方向において搬送コンベア90の前後方向途中部分と対向する位置(以下、解放位置とする。)との間を移動するように、1対のキャタピラ89が正逆回転される。
収容部6は、図1および図2に示すように、搬送支持体としての搬送コンベア90と、シート検知センサー91と、可動支持体としての可動板92と、シート収容部としてのシート収容ケース93とを備えている。
搬送コンベア90は、載置部材86の搬送方向下流側に配置され、左右方向において、第1キャタピラ89aおよび第2キャタピラ89bとの中間に配置されている。搬送コンベア90は、前後方向において、載置部材86と、シート収容ケース93との間に配置されている。搬送コンベア90は、裁断されたシート(枚葉シート18)を、載置部材86からシート収容ケース93に搬送する役割を有する。
シート検知センサー91は、搬送コンベア90の搬送方向下流側であって、搬送コンベア90の上方に間隔を隔てて対向配置されている。シート検知センサー91は、反射式光センサーからなり、シート検知センサー91の下方を通過する搬送コンベア90上の枚葉シート18を検知する役割を有する。
可動板92は、搬送コンベア90の下方に配置され、前後方向に移動可能に構成されている。具体的には、可動板92は、前後方向長さが、枚葉シート18の前後方向長さより、やや短い平面視略矩形平板形状に形成されている。可動板92の左右方向両側には、図示しない1対のフレームが設けられており、1対のフレームには、前後方向に沿うガイドレールが設けられている。
可動板92の左右方向両端部は、1対のフレームのガイドレールにそれぞれスライド自在に嵌合されている。
これによって、可動板92は、図8(a)に示すように、搬送コンベア90から、その前端部がわずかに露出する退避位置と、図8(c)に示すように、搬送コンベア90から、その前端部から後端部にわたってすべてが露出する進出位置とに、前後方向に沿って移動する。
シート収容ケース93は、搬送コンベア90の搬送方向下流側および下側に配置されている。シート収容ケース93は、左右方向長さおよび上下方向長さにおいて、枚葉シート18よりもやや大きく形成されている。上下方向に投影したときに、シート収容ケース93の後端縁は、搬送コンベア90の前端縁と略一致する。シート収容ケース93は、搬送コンベア90から搬送される枚葉シート18を、積層させながら収容する役割を有する。
シート製造装置1の寸法は、用いる粒子および樹脂成分の種類および配合割合と、目的とするシートの幅および厚みに対応して適宜設定される。
図4に示すように、1対のギヤ32(第1ギヤ33、第2ギヤ34)の回転軸線方向長さW2は、例えば、200mm以上、好ましくは、300mm以上であり、また、例えば、2000mm以下でもある。
1対のギヤ32のギヤ径(ギヤ32の直径(外径)、詳しくは、刃先円の直径)は、組成物の搬送時の圧力で1対のギヤ32が歪まないように設定され、例えば、10mm以上、好ましくは、20mm以上であり、また、例えば、200mm以下、好ましくは、80mm以下でもある。また、1対のギヤ32の歯底円の直径(ギヤ径から次に説明する歯たけL3を差し引いた値)は、例えば、8mm以上、好ましくは、10mm以上であり、また、例えば、198mm以下、好ましくは、194mm以下でもある。
図4に示すように、1対のギヤ32の歯たけL3は、例えば、1mm以上、好ましくは、3mm以上であり、また、例えば、30mm以下、好ましくは、20mm以下でもある。
斜歯35の回転軸線方向A1におけるピッチ間隔は、例えば、5mm以上、好ましくは、10mm以上であり、また、例えば、30mm以下、好ましくは、25mm以下でもある。また、斜歯35の歯筋の、1対のギヤ32の回転軸線に対する角度(傾斜角)は、例えば、0度を超過し、好ましくは、5度以上、より好ましくは、15度以上であり、また、例えば、75度未満、好ましくは、70度以下、より好ましくは、60度以下でもある。傾斜角が上記下限以上であれば、組成物を回転軸線A1の両外側に広げて、幅広のシートを確実に形成することができる。一方、傾斜角が上記上限以下であれば、重複歯溝76を確実に形成して、組成物の搬送効率を向上させることができる。
図6に示すように、1対のギヤ32の回転軌跡において、第1ギヤ33と上側面71とが対向する回転方向長さW1、および、第2ギヤ34と下側面72とが対向する回転方向長さ(図6において図示せず)は、例えば、2mm以上、好ましくは、3mm以上、好ましくは、5mm以上であり、また、例えば、324mm以下、好ましくは、315mm以下でもある。上記した長さが上記下限以上であれば、複数の重複歯溝76を確実に形成して、組成物の搬送効率を向上させることができる。一方、上記した長さが上記上限以下であれば、組成物の搬送効率を向上させることができる。
支持ロール51の回転軸線方向長さ(左右方向長さ)は、例えば、210mm以上、好ましくは、310mm以上であり、また、例えば、2040mm以下でもある。
支持ロール51の直径(外径)は、例えば、300mm以下、好ましくは、150mm以下である。また、例えば、30mm以上、好ましくは、50mm以上でもある。圧延ロール54の回転軸方向長さは、例えば、支持ロール51の回転軸方向長さの95〜120%であり、好ましくは、支持ロール51の回転軸方向長さと略同一である。圧延ロール54の直径は、例えば、支持ロール51の直径の80〜120%であり、好ましくは、支持ロール51の直径と略同一である。
ダンサーロール80の回転軸線方向長さ(左右方向長さ)は、例えば、210mm以上、好ましくは、310mm以上であり、また、例えば、2040mm以下でもある。
ダンサーロール80の直径(外径)は、例えば、300mm以下、好ましくは、150mm以下である。また、例えば、30mm以上、好ましくは、50mm以上でもある。
第1搬送ロール83aの回転軸線方向長さ(左右方向長さ)は、例えば、210mm以上、好ましくは、310mm以上であり、また、例えば、2040mm以下でもある。
第1搬送ロール83aの直径(外径)は、例えば、300mm以下、好ましくは、150mm以下である。また、例えば、30mm以上、好ましくは、50mm以上でもある。
第2搬送ロール83bの回転軸方向長さは、210mm以上、好ましくは、310mm以上であり、また、2040mm以下であり、好ましくは、第1搬送ロール83aの回転軸方向長さと略同一である。第2搬送ロールの直径は、例えば、300mm以下、好ましくは、150mm以下である。また、例えば、30mm以上、好ましくは、50mm以上でもある。好ましくは、第1搬送ロール83aの直径と略同一である。
また、図3に示すように、第1隙間50の前後方向距離L1は、基材8の厚みおよび所望する圧延化前シート7aの厚みに応じて適宜設定され、例えば、60μm以上、好ましくは、100μm以上であり、また、例えば、3500μm以下、好ましくは、2500μm以下でもある。
第2隙間60の上下方向距離L2は、第1隙間50の距離L1の寸法、セパレータ9の厚さなどに応じて適宜設定され、詳しくは、第1隙間50の距離L1よりもわずかに狭くするように設定される。これにより、圧延ロール54が、シートに押し込み、シートの厚みのばらつきを調整する。具体的には、例えば、第1隙間50よりも狭める距離(ロール押し込み量:L1−L2の値)は、例えば、5μm以上、好ましくは、10μm以上であり、また、例えば、100μm以下、好ましくは、50μm以下である。より具体的には、第2隙間60の上下方向距離L2は、例えば、65μm以上、好ましくは、70μm以上であり、また、例えば、3600μm以下、好ましくは、3550μm以下でもある。
押え部材84と載置部材86との前後隙間は、裁断機85のトムソン刃、スリット、ワイヤーの種類よって適宜選定される。
可動板92の左右方向長さは、枚葉シート18の左右方向長さに対して、例えば、50%以上、好ましくは、70%以上であり、また、150%以下、好ましくは、100%以下である。また、可動板92の前後方向長さは、枚葉シート18の搬送方向長さに対して、例えば、70%以上、好ましくは、100%以上であり、また、300%以下、好ましくは、150%以下である。
以下、このシート製造装置1を用いて、粒子および樹脂成分を含有する組成物から積層シート10を製造する方法について説明する。
粒子は、粉体、粒体、粉粒体、粉末を含んでおり、粒子を形成する材料としては、例えば、無機材料、有機材料などが挙げられる。好ましくは、無機材料が挙げられる。
無機材料としては、例えば、炭化物、窒化物、酸化物、炭酸塩、硫酸塩、金属、粘土鉱物、炭素系材料などが挙げられる。
炭化物としては、例えば、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化アルミニウム、炭化チタン、炭化タングステンなどが挙げられる。
窒化物としては、例えば、窒化ケイ素、窒化ホウ素(BN)、窒化アルミニウム(AlN)、窒化ガリウム、窒化クロム、窒化タングステン、窒化マグネシウム、窒化モリブデン、窒化リチウムなどが挙げられる。
酸化物としては、例えば、酸化ケイ素(シリカ。球状溶融シリカ粉末、破砕溶融シリカ粉末などを含む。)、酸化アルミニウム(アルミナ、Al2O3)、酸化マグネシウム(マグネシア)、酸化チタン、酸化セリウム、酸化鉄、酸化ベリリウムなどが挙げられる。さらに、酸化物として、金属イオンがドーピングされている、例えば、酸化インジウムスズ、酸化アンチモンスズが挙げられる。
炭酸塩としては、例えば、炭酸カルシウムなどが挙げられる。
硫酸塩としては、例えば、硫酸カルシウム(石膏)などが挙げられる。
金属としては、例えば、銅(Cu)、銀、金、ニッケル、クロム、鉛、亜鉛、錫、鉄、パラジウム、または、それらの合金(はんだなど)が挙げられる。
粘土鉱物としては、例えば、モンモリロン石、マグネシアンモンモリロン石、テツモンモリロン石、テツマグネシアンモンモリロン石、バイデライト、アルミニアンバイデライト、ノントロン石、アルミニアンノントロナイト、サポー石、アルミニアンサポー石、ヘクトライト、ソーコナイト、スチーブンサイトなどが挙げられる。
炭素系材料としては、例えば、カーボンブラック、黒鉛、ダイヤモンド、フラーレン、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、ナノホーン、カーボンマイクロコイル、ナノコイルなどが挙げられる。
また、材料として、特定物性を有する材料も挙げられ、熱伝導性材料(例えば、炭化物、窒化物、酸化物および金属から選択される熱伝導性材料、具体的には、BN、AlN、Al2O3など)、電気伝導性材料(例えば、金属、炭素系材料から選択される電気伝導性材料、具体的には、Cuなど)、絶縁材料(例えば、窒化物、酸化物など、具体的には、BN、シリカなど)、磁性材料(例えば、酸化物、金属、具体的には、フェライト(軟質磁性フェライト、硬質磁性)、鉄など)なども挙げられる。特定物性を有する材料は、上記で例示した材料と重複してもよい。
なお、熱伝導性材料の熱伝導率は、例えば、10W/m・K以上、好ましくは、30W/m・K以上であり、また、例えば、2000W/m・K以下でもある。
また、電気伝導性材料の電気伝導率は、例えば、106S/m以上、好ましくは、108S/m以上、通常、1010S/m以下である。
また、絶縁材料の体積抵抗は、1×1010Ω・cm以上、好ましくは、1×1012Ω・cm以上であり、また、例えば、1×1020Ω・cm以下でもある。
また、磁性材料の透磁率(波長2.45GHzにおけるμ’’)は、例えば、0.1〜10である。
また、粒子の形状は、特に限定されず、例えば、板状、鱗片状、粒子状(不定形状)、球形状などが挙げられる。
粒子の最大長さの平均値(球形状である場合には、平均粒子径)は、例えば、0.1μm以上、好ましくは、1μm以上であり、また、例えば、1000μm以下、好ましくは、100μm以下でもある。
また、粒子のアスペクト比は、例えば、2〜10000、好ましくは、10〜5000である。
また、粒子の比重は、例えば、0.1〜20g/cm3、好ましくは、0.2〜10g/cm3である。
これら粒子は、単独使用または2種類以上併用することができる。
樹脂成分は、粒子を分散できるもの、つまり、粒子が分散される分散媒体(マトリックス)であって、絶縁成分を含有し、例えば、熱硬化性樹脂成分、熱可塑性樹脂成分などの樹脂成分が挙げられる。
熱硬化性樹脂成分としては、例えば、エポキシ樹脂、熱硬化性ポリイミド、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、熱硬化性ウレタン樹脂などが挙げられる。
熱可塑性樹脂成分としては、例えば、アクリル樹脂、ポリオレフィン(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体など)、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアリルスルホン、熱可塑性ポリイミド、熱可塑性ウレタン樹脂、ポリアミノビスマレイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリメチルペンテン、フッ化樹脂、液晶ポリマー、オレフィン−ビニルアルコール共重合体、アイオノマー、ポリアリレート、アクリロニトリル−エチレン−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体などが挙げられる。
これら樹脂成分は、単独使用または2種類以上併用することができる。
樹脂成分のうち、熱硬化性樹脂成分として、好ましくは、エポキシ樹脂が挙げられ、また、熱可塑性樹脂成分として、好ましくは、アクリル樹脂が挙げられる。
エポキシ樹脂は、常温において、液状、半固形状および固形状のいずれかの形態である。
具体的には、エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂(例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、水素添加ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ダイマー酸変性ビスフェノール型エポキシ樹脂など)、ノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂(例えば、ビスアリールフルオレン型エポキシ樹脂など)、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂(例えば、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂など)などの芳香族系エポキシ樹脂、例えば、トリエポキシプロピルイソシアヌレート、ヒダントインエポキシ樹脂などの含窒素環エポキシ樹脂、例えば、脂肪族系エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂などが挙げられる。
これらエポキシ樹脂は、単独使用または2種以上併用することができる。
エポキシ樹脂のエポキシ当量は、例えば、100〜1000g/eq.、好ましくは、180〜700g/eq.である。また、エポキシ樹脂が、常温固形状である場合には、軟化点が、例えば、20〜90℃である。
また、エポキシ樹脂には、例えば、硬化剤および硬化促進剤を含有させて、エポキシ樹脂組成物として調製することができる。
硬化剤は、加熱によりエポキシ樹脂を硬化させることができる潜在性硬化剤(エポキシ樹脂硬化剤)であって、例えば、フェノール化合物、アミン化合物、酸無水物化合物、アミド化合物、ヒドラジド化合物、イミダゾリン化合物などが挙げられる。また、上記の他に、ユリア化合物、ポリスルフィド化合物なども挙げられる。
フェノール化合物は、フェノール樹脂を含み、例えば、フェノールとホルムアルデヒドとを酸性触媒下で縮合させて得られるノボラック型フェノール樹脂、例えば、フェノールとジメトキシパラキシレンまたはビス(メトキシメチル)ビフェニルから合成されるフェノール・アラルキル樹脂、例えば、ビフェニル・アラルキル樹脂、例えば、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、例えば、クレゾールノボラック樹脂、例えば、レゾール樹脂などが挙げられる。
アミン化合物としては、例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどのポリアミン、または、これらのアミンアダクトなど、例えば、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホンなどが挙げられる。
酸無水物化合物としては、例えば、無水フタル酸、無水マレイン酸、テトラヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、4−メチル−ヘキサヒドロフタル酸無水物、メチルナジック酸無水物、ピロメリット酸無水物、ドデセニルコハク酸無水物、ジクロロコハク酸無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、クロレンディック酸無水物などが挙げられる。
アミド化合物としては、例えば、ジシアンジアミド、ポリアミドなどが挙げられる。
ヒドラジド化合物としては、例えば、アジピン酸ジヒドラジドなどが挙げられる。
イミダゾリン化合物としては、例えば、メチルイミダゾリン、2−エチル−4−メチルイミダゾリン、エチルイミダゾリン、イソプロピルイミダゾリン、2,4−ジメチルイミダゾリン、フェニルイミダゾリン、ウンデシルイミダゾリン、ヘプタデシルイミダゾリン、2−フェニル−4−メチルイミダゾリンなどが挙げられる。
これら硬化剤は、単独使用または2種類以上併用することができる。
硬化促進剤は、硬化触媒であって、例えば、2−フェニルイミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾールなどのイミダゾール化合物、例えば、トリエチレンジアミン、トリ−2,4,6−ジメチルアミノメチルフェノールなどの3級アミン化合物、例えば、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラ−n−ブチルホスホニウム−o,o−ジエチルホスホロジチオエートなどのリン化合物、例えば、4級アンモニウム塩化合物、例えば、有機金属塩化合物、例えば、それらの誘導体などが挙げられる。これら硬化促進剤は、単独使用または2種類以上併用することができる。
エポキシ樹脂組成物における硬化剤の配合割合は、エポキシ樹脂100質量部に対して、例えば、0.5〜200質量部、好ましくは、1〜150質量部であり、硬化促進剤の配合割合は、例えば、0.1〜10質量部、好ましくは、0.2〜5質量部である。また、硬化剤がフェノール樹脂を含有する場合には、エポキシ樹脂組成物において、エポキシ樹脂のエポキシ基1モルに対して、フェノール樹脂の水酸基が、例えば、0.5〜2.0モル、好ましくは、0.8〜1.2モルとなるように調整される。
上記した硬化剤および/または硬化促進剤は、必要により、溶媒により溶解および/または分散された溶媒溶液および/または溶媒分散液として調製して用いることができる。
溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)などケトン、例えば、酢酸エチルなどのエステル、例えば、N,N−ジメチルホルムアミドなどのアミドなどの有機溶媒などが挙げられる。また、溶媒として、例えば、水、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノールなどのアルコールなどの水系溶媒も挙げられる。
アクリル樹脂は、アクリルゴムを含み、具体的には、(メタ)アクリル酸アルキルエステルを含むモノマーの重合により得られる。
(メタ)アクリル酸アルキルエステルは、メタクリル酸アルキルエステルおよび/またはアクリル酸アルキルエステルであって、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸テトラデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル、(メタ)アクリル酸オクタドデシルなどの、アルキル部分が炭素数30以下の直鎖状または分岐状の(メタ)アクリル酸アルキルエステルが挙げられ、好ましくは、アルキル部分が炭素数1〜18の直鎖状の(メタ)アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。
これら(メタ)アクリル酸アルキルエステルは、単独使用または2種以上併用することができる。
(メタ)アクリル酸アルキルエステルの配合割合は、モノマーに対して、例えば、50質量%以上、好ましくは、75質量%以上であり、例えば、99質量%以下でもある。
モノマーは、(メタ)アクリル酸アルキルエステルと重合可能な共重合性モノマーを含むこともできる。
共重合性モノマーは、ビニル基を含有し、例えば、(メタ)アクリロニトリルなどのシアノ基含有ビニルモノマー、例えば、(メタ)アクリル酸グリシジルなどのグリシジル基含有ビニルモノマー(エポキシ基含有ビニルモノマー)例えば、スチレンなどの芳香族ビニルモノマーなどが挙げられる。
共重合性モノマーの配合割合は、モノマーに対して、例えば、50質量%以下、好ましくは、25質量%以下であり、例えば、1質量%以上でもある。
これら共重合性モノマーは、単独または2種以上併用することができる。
共重合性モノマーがシアノ基含有ビニルモノマーおよび/またはエポキシ基含有ビニルモノマーである場合には、得られるアクリル樹脂は、主鎖の末端または途中に結合するエポキシ基および/またはシアノ基などの官能基が導入された、官能基変性アクリル樹脂(具体的には、シアノ変性アクリル樹脂、エポキシ変性アクリル樹脂、シアノ・エポキシ変性アクリル樹脂)とされる。
樹脂成分(熱硬化性樹脂成分を含有する場合には、熱硬化性樹脂成分がAステージ状態である樹脂成分)の80℃における溶融粘度は、例えば、10〜10000mPa・s、
好ましくは、50〜10000mPa・sでもある。
好ましくは、50〜10000mPa・sでもある。
また、樹脂成分の軟化温度(環球法)は、例えば、80℃以下、好ましくは、70℃以下であり、また、例えば、20℃以上、好ましくは、35℃以上でもある。
具体的には、粒子および樹脂成分の配合割合は、シート状における粒子の体積割合が、例えば、30体積%を超過し、好ましくは、35体積%以上、好ましくは、40体積%以上、より好ましくは、60体積%以上、さらに好ましくは、70体積%以上であり、例えば、98体積%以下、好ましくは、95体積%以下となるように、設定される。
粒子および樹脂成分の質量基準の配合割合は、上記したシートにおける粒子の体積割合となるように、設定される。
なお、樹脂成分には、上記した各成分(重合物)の他に、例えば、ポリマー前駆体(例えば、オリゴマーを含む低分子量ポリマーなど)、および/または、モノマーが含まれる。
これら樹脂成分は、単独使用また併用することができる。
そして、図2に示すように、ホッパ16に、粒子および樹脂成分を含有する組成物を仕込む。
また、シート製造装置1において、混練押出機2、ギヤ構造体4、シート形成部5(特に、支持ロール51、圧延ロール54)および張力調整部20(特に、ダンサーロール82)を所定の温度および/または回転速度に調整する。なお、混練押出機2、ギヤ構造体4およびシート形成部5の温度は、例えば、樹脂成分が熱可塑性樹脂成分を含有する場合には、その軟化温度以上であり、また、樹脂成分が熱硬化性樹脂成分を含有する場合には、その硬化温度未満である。具体的には、混練押出機2、ギヤ構造体4、シート形成部5の温度は、それぞれ、例えば、50℃以上、好ましくは、70℃以上であり、また、例えば、200℃以下、好ましくは、150℃以下でもある。
特に、支持ロール51および圧延ロール54の温度は、ギヤ構造体4の温度よりも高く設定され、その温度差は、例えば、5℃以上、好ましくは、10℃以上であり、また、例えば、50℃以下、好ましくは、30℃以下とする。支持ロール51と圧延ロール54との温度差は、例えば、50℃以下であり、好ましくは、略等温である。
支持ロール51の回転速度は、例えば、0.05m/min以上、好ましくは、0.10m/min以上であり、例えば、10.00m/min以下、好ましくは、5.00m/minでもある。圧延ロール54の回転速度は、支持ロール51の回転速度に対して、略等速である。
また、エアポンプの圧延ロール54に対する空気圧は、例えば、0.1MPa以上、好ましくは、0.3MPa以上であり、また、例えば、5.0MPa以下、好ましくは、2.0MPa以下でもある。
張力調整部20(特に、ダンサーロール82)の温度は、室温以上、例えば、25℃以上、好ましくは、40℃以上であり、また、例えば、90℃以下、好ましくは、60℃以下でもある。この範囲とすることにより、シートとして、シリカおよび熱硬化性樹脂(好ましくは、エポキシ樹脂)を含有する場合において、ダンサーロール80による張力によって生じるシート表面の割れを抑制することできる。
把持移動部87の1対のキャタピラ89の移動速度および搬送コンベア90の搬送速度は、1対の搬送ロール83に対して、それぞれ、60〜200%であり、好ましくは、略等速である。
また、基材送出ロール56に、基材8を予め巻回する。
基材8としては、例えば、ポリプロピレンフィルム、エチレン−プロピレン共重合体フ
ィルム、ポリエステルフィルム(PETなど)、ポリ塩化ビニルなどのプラスチックフィ
ルム類、例えば、クラフト紙などの紙類、例えば、綿布、スフ布などの布類、例えば、ポ
リエステル不織布、ビニロン不織布などの不織布類、例えば、金属箔などが挙げられる。
基材8の厚みは、その目的および用途など応じて適宜選択され、例えば、10〜500μmである。なお、基材8の表面を離型処理することもできる。
ィルム、ポリエステルフィルム(PETなど)、ポリ塩化ビニルなどのプラスチックフィ
ルム類、例えば、クラフト紙などの紙類、例えば、綿布、スフ布などの布類、例えば、ポ
リエステル不織布、ビニロン不織布などの不織布類、例えば、金属箔などが挙げられる。
基材8の厚みは、その目的および用途など応じて適宜選択され、例えば、10〜500μmである。なお、基材8の表面を離型処理することもできる。
さらに、セパレータ送出ロール59に、セパレータ9を予め巻回する。
セパレータ9は、基材8と同様のものが挙げられ、その表面を表面処理することもできる。セパレータ9の厚みは、その目的および用途など応じて適宜選択され、例えば、10〜500μmである。
次いで、組成物をホッパ16から、シリンダ11の混練押出機入口14を介してシリンダ11内に投入する。
混練押出機2では、組成物に含有される粒子および樹脂成分が、ブロックヒータによって加熱されながら、混練スクリュー12の回転によって混練押出されて、粒子が樹脂成分に分散された組成物が、混練押出機出口15から連結管17を介して、図2に示すように、第1貯留部27に至る(混練押出工程)。
その後、組成物は、ギヤ構造体4において、1対のギヤ32の回転軸線方向A1に変形
されながら、前方に搬送される(変形搬送工程)。
されながら、前方に搬送される(変形搬送工程)。
具体的には、組成物は、1対のギヤ32の噛み合いによって、回転軸線方向A1の中央部から両端部に押し広げられながら搬送される。
詳しくは、図3に示すように、組成物は、第1貯留部27の前側部分の上端部および下端部から、収容空間73における1対のギヤ32の噛み合い部分より後側部分に至り、その後、1対のギヤ32の斜歯35に剪断されながら、歯溝75内に取り巻き込まれ、続いて、密閉空間74に至る。そして、密閉空間74において、組成物が、重複歯溝76となる歯溝75によって、第1貯留部27および第2貯留部28間の連通、つまり、斜歯35の歯筋に沿って移動することが阻止されながら、1対のギヤ32の回転方向R2への回転によって、1対のギヤ32の回転方向R2の下流側、つまり、前方に搬送される。これによって、組成物は、1対のギヤ32の前側に押し出され、収容空間73における1対のギヤ32の噛み合い部分より前側部分に至る。
このとき、組成物は、斜歯35の噛み合い部分(図5参照)を介して第1貯留部27に逆流する(後方に戻る)ことが斜歯35の噛み合い部分によって防止されながら、左右方向に押し広げられる。
具体的には、図3に示すように、ギヤ構造体4の右側部分においては、第1右斜歯36と第2右斜歯38との噛み合いによって、1対のギヤ32における回転軸線方向A1の中央部から右端部に向けて押し広げられる。一方、ギヤ構造体4の左側部分においては、第1左斜歯37と第2左斜歯39との噛み合いによって、1対のギヤ32における回転軸線方向A1の中央部から左端部に向けて押し広げられる。
続いて、図3に示すように、組成物は、第2貯留部28および吐出通路44を介して吐出口46に至り、次いで、吐出口46から支持ロール51に向かって吐出(搬送)される。
具体的には、支持ロール51の周面には、基材送出ロール56(図2参照)から送り出された基材8が積層されており、組成物は、その基材8を介して支持ロール51に支持されながら、支持ロール51の回転方向に搬送される。
吐出口46から吐出された組成物は、一旦、支持ロール51の後方に、基材8を介して吐出され、直ちに、第1隙間50(すなわち、突出部63と支持ロール51の周面との間)によって厚みが調整される。具体的には、余分な組成物は、突出部63によって掻き取られ、所望厚みおよび所望幅のシート状組成物(以下、圧延化前シート7aとする。)として形成される。そして、圧延化前シート7aは、圧延化前シート7aが基材8に積層された基材付シート13として、第2隙間60に搬送される(隙間通過工程)。
この第1隙間50の距離L1により、詳しくは、第1隙間50の距離L1および基材シート13の厚みを調整することにより、圧延化前シート7aの厚みや、第2隙間通過工程により得られる圧延シート7(後述)の厚みが決定される。
基材付きシート13の厚みは、例えば、60μm以上、好ましくは、110μm以上であり、また、例えば、2500μm以下、好ましくは、1500μm以下でもある。
圧延化前シート7aの厚みは、例えば、50μm以上、好ましくは、100μm以上であり、また、例えば、2000μm以下、好ましくは、1000μm以下でもある。
続いて、図2に示すように、圧延化前シート7aは、支持ロール51の後端から支持ロール51の外周を沿って支持ロール51の上端に搬送され、その後、第2隙間60(すなわち、圧延ロール54と支持ロール51との間)において、圧延化前シート7aの上面にセパレータ9が積層されると同時に、圧延される。具体的には、第2隙間60において、第1隙間50によってシート状に形成された圧延化前シート7aは、その直後に、圧延ロール54によって、セパレータ9を介して、上方向から圧力が印加される。そのため、圧延化前シート7aは、その表面を平坦に変形させられ、シート表面の厚みのばらつきが抑制されたシート(以下、圧延シート7とする。)となる。その結果、基材8およびセパレータ9が圧延シート7の両面に積層された積層シート10が得られる。
積層シート10の厚みは、例えば、50μm以上、好ましくは、80μm以上であり、また、例えば、2900μm以下、好ましくは、1950μm以下でもある。
積層シート10における圧延シート7の厚みは、第1隙間50を通過したときの圧延化前シート7aの厚みに対して、例えば、60%以上、また、例えば、95%以下である。具体的には、例えば、30μm以上、好ましくは、60μm以上であり、また、例えば、1900μm以下、好ましくは、950μm以下でもある。
その後、積層シート10は、第1テンションロール81の上端から前端を通過し下方に向かって搬送され、ダンサーロール80の後端から周縁に沿って下端に搬送され、さらに、ダンサーロール80の下端から周縁に沿って前端に搬送され、その後、上方に向かって、第2テンションロール82まで搬送される。
このとき、ダンサーロール80が積層シート10を下側に押圧することにより、積層シート10に一定の張力が加わるように設定されている。積層シート10に加わる張力は、シートの幅、シートの材質(抗張力)により適宜選定されるが、例えば、10N以上200N以下である。
第2テンションロール82の後端から上端を通過した積層シート10は、前方に水平に搬送され、第1搬送ロール83aおよび第2搬送ロール83bの間を通過する。
積層シート10は、1対の搬送ロール83の間において、上下方向から押圧される。その圧力は、例えば、0.1MPa以上、好ましくは、0.3MPa以上であり、また、例えば、2.0MPa以下、好ましくは、1.0MPa以下でもある。
次いで、積層シート10は、第1押え部材84aおよび第2押え部材84bの間を通過し、裁断機85の下側を通過し、載置部材86の上面に到達する。
このとき、図7(a)に示すように、1対のチャッキングアーム88は、把持位置に位置しており、積層シート10の前端部の左右方向(幅方向)両端部は、1対のチャッキングアーム88によって把持される。
より具体的には、1対のチャッキングアーム88は、積層シート10の左右方向両端縁から左右方向内側に5〜10mmまでの部分を把持する。
その後、図7(b)に示すように、1対のキャタピラ89が、1対の搬送ロール83と連動するように正回転して、1対のチャッキングアーム88が積層シート10の前端部の左右方向両端部を把持したまま、解放位置まで移動される。これによって、積層シート10の前端部は、裁断機85から所定長さ(枚葉シート18の長さ)離間する。
そして、図2の点線矢印で示すように、第2押え部材84bおよび裁断機85が下方に移動し、まず、第2押え部材84bが積層シート10の表面を押圧して、積層シート10が第1押え部材84aと第2押え部材84bとによって挟まれた後、裁断機85により、積層シート10が左右方向に沿って一度に裁断される(裁断工程)。
その後、1対のチャッキングアーム88は、積層シート10の把持を解放し、所定長さに裁断された積層シート10(以下、枚葉シート18とする。)が、搬送コンベア90上に載置され、搬送コンベア90によって前方へ搬送される。
裁断後、第2押え部材84bおよび裁断機85は、直ちに上方に移動し、枚葉シート18の解放後、1対のチャッキングアーム88は、1対のキャタピラ89の逆回転により、直ちに把持位置まで移動される。
そして、1対の搬送ロール83によって、裁断前の積層シート10が、再び載置部材86の上面まで搬送される。その後、上記した裁断工程が繰り返される。
このような裁断工程において、積層シート10が第1押え部材84aと第2押え部材84bとによって挟まれて、裁断機85によって裁断されるため、積層シート10の連続搬送は断続的となる(一時的に停止される)。
一方、張力調整部20よりも後方(搬送方向上流側)での、混練押出工程、変形搬送工程、隙間通過工程は、連続的に実施されており、張力調整部20には、積層シート10が連続的に搬送されてくる。
そして、張力調整部20では、それよりも前方(搬送方向下流側)での断続的な搬送に対応して、ダンサーロール80が上下方向に移動することにより、張力調整部20よりも前方(搬送方向下流側)において断続的に搬送される一方、張力調整部20よりも後方(搬送方向上流側)において連続的に搬送されることにより、張力調整部20において余剰となる積層シート10の張力を一定に維持している。これにより、積層シート10にしわが発生することを抑制することができる。
ダンサーロール80における積層シート10の張力は、例えば、10〜50Nである。
次いで、1対のチャッキングアーム88から解放された枚葉シート18は、搬送コンベア90によって、前方(搬送方向下流側)に搬送される。その後、枚葉シート18は、搬送コンベア90から可動板92の上に移動し、その可動板92の上からシート収容ケース93の内部に収容される(収容工程)。
詳しくは、図8(a)に示すように、搬送コンベア90に搬送される枚葉シート18の前端部が、シート検知センサー91の下方にくると、シート検知センサー91が枚葉シート18を検知する。すると、その検知に基づいて、可動板92は、退避位置から前方に向かって移動する。
次いで、図8(b)に示すように、枚葉シート18の後端部が、搬送コンベア90の前端部までくると、枚葉シート18の前端部は、搬送コンベア90の前端から搬送方向下流側かつ下側に向かって落下し、進出途中の可動板92の上面に当接される。
次いで、図8(c)に示すように、搬送コンベア90が進出位置に至ると同時に、枚葉シート18は、搬送コンベア90から完全に離れ、可動板92上に載置される。その後、枚葉シート18が載置された可動板92は、退避位置に向かって後方(図8(c)の矢印方向)に移動する。
すると、可動板92上の枚葉シート18の後端部は、搬送コンベア90の前端部(下前端部94)に当接し、枚葉シート18の後方への移動が規制される。その一方、可動板92は、枚葉シート18と摺動しながら後方に向かって移動し続ける。そして、可動板92が、退避位置に至ると、枚葉シート18は、可動板92から落下し、シート収容ケース93の内部に収容される(図8(d)、収容工程)。
このように、枚葉シート18を、搬送コンベア93から、可動板92に一旦受けた後に、シート収容ケース93に収容するため、枚葉シート18は、搬送コンベア90からの落下速度や搬送速度を低減することができ、緩やかにシート収容ケース93に収容することができる。そのため、枚葉シート18のしわの発生を抑制することができる。
なお、このシート製造装置1において、樹脂成分が熱硬化性樹脂成分を含有する場合には、混練押出機2で加熱された後、シート収容ケース93に収容されるまで、組成物における熱硬化性樹脂成分は、Bステージ状態であり、枚葉シート18における熱硬化性樹脂成分も、Bステージ状態とされる。
そして、このシートの製造方法およびシート製造装置1によれば、粒子および樹脂成分を含有する組成物を、ギヤ構造体4を用いて、その軸線方向に変形させながら搬送させた後、軸線方向に変形された組成物を、支持ロール51により支持して搬送させながら、支持ロール51と突出部63との第1隙間50に通過させるので、枚葉シート18を連続的に製造することができる。そのため、枚葉シート18の製造効率を向上させることができる。
また、組成物をギヤ構造体4を用いて変形させるので、粒子を、高い配合割合で樹脂成分中に分散させて、シートを製造することができる。
また、シート形成部5で形成された積層シート10を連続して裁断し、その裁断された枚葉シート18をシート収容ケース93に収容するので、枚葉シート18を効率よく製造および収容することができる。
また、シートの製造方法およびシート製造装置1によれば、裁断工程が、積層シート10の幅方向両端を1対の把持移動部87によって把持しながら、積層シート10を前方に移動させた後に、裁断する。
そのため、過度に伸長および緩みが発生することを抑制しつつ積層シート10を裁断でき、しわの発生が抑制された枚葉シート18を製造することができる。
また、シートの製造方法およびシート製造装置1によれば、収容工程が、裁断されたシート18を搬送コンベア90で前方に移動させ、次いで、その枚葉シート18を、搬送コンベア90の前方および下側に設けられる可動板92で、前方に移動させた後、シート収容ケース93に収容する。
そのため、シート収容ケース93に、しわの発生が抑制された状態で、枚葉シート18を積層させることができる。
また、シートの製造方法およびシート製造装置1において、枚葉シート18における粒子の配合割合が、30体積%を超過するので、枚葉シート18は、粒子が有する特定物性(例えば、放熱性(熱伝導性)、導電性(伝導性)、絶縁性、磁性など)を十分に発揮させることができる。
その結果、枚葉シート18を、例えば、放熱性シートなどの熱伝導性シート、例えば、電極材、集電体などの導電性シート、例えば、絶縁シート、例えば、磁性シートなどとして好適に用いることができる。
さらには、粒子が絶縁材料から形成され、かつ、樹脂成分が絶縁性の熱硬化性樹脂成分を含有する場合には、枚葉シート18を、例えば、熱硬化性樹脂シートなどの熱硬化性絶縁樹脂シート(具体的には、封止シート)として好適に用いることもできる。
また、シートの製造方法およびシート製造装置1によれば、1対のギヤ32のそれぞれは、互いに噛み合う斜歯35を備え、斜歯35の歯筋は、1対のギヤ32の回転方向下流側から回転方向下流側に向かうに従って、前記回転軸線方向の外側に傾斜している。
そのため、ギヤ構造体4に供給される組成物を左右方向の両外側に確実に広げることができる。その結果、粒子を樹脂成分に効率よく分散させながら、幅広の枚葉シート18をより一層確実に製造することができる。
また、シートの製造方法およびシート製造装置1によれば、ギヤ構造体4に至る組成物を、混練押出機2によって予め混練押出するので、粒子の樹脂成分に対する分散性をより一層向上させることができる。
その結果、粒子と樹脂成分とが十分に混練された組成物から、枚葉シート18を製造することができる。
(変形例)
図9および図10において、図1の実施形態と同様の部材については、同一の参照符号を付し、その詳細を省略する。
(変形例)
図9および図10において、図1の実施形態と同様の部材については、同一の参照符号を付し、その詳細を省略する。
また、図1および図6の実施態様では、1対のギヤ32を、第1貯留部27と、第2貯留部28とが、斜歯35の歯筋間の歯溝75を介して連通しないように、構成しているが、例えば、図9に示すように、1対のギヤ32を、第1貯留部27と、第2貯留部28とが、斜歯35の歯筋間の歯溝75aを介して連通するように、構成することもできる。
好ましくは、図6に示すように、1対のギヤ32を、第1貯留部27と、第2貯留部28とが、斜歯35の歯筋間の歯溝75を介して連通しないように、構成する。
図9の実施態様では、組成物が歯溝75を介して自由に第1貯留部27と第2貯留部28とを移動することができる。そのため、1対のギヤ32の回転方向R2の上流から下流に向かう歯溝75の移動に伴って、組成物の効率的な搬送を確保するには不十分である。
これに対し、図6の実施態様によれば、組成物が歯溝を介して自由に第1貯留部27と第2貯留部28とを移動することを規制でき、高効率に組成物を搬送することができる。
また、図1および図5の実施形態では、1対のギヤ32の斜歯35を、点接触タイプの曲線状に形成しているが、例えば、図10に示すように、インボリュート曲線状に形成することもできる。
好ましくは、図5の実施形態のように、1対のギヤ32の斜歯35を、点接触タイプの曲線状に形成する。
図5の実施形態によれば、図10の実施形態と異なり、1対のギヤ32の噛合部分の移動において、組成物が溜まる貯留部分65が凹面42に形成されることを防止することができる。
しかるに、図10の実施形態によれば、樹脂成分が熱硬化性樹脂成分を含有する場合に、貯留部分65において硬化物が発生し、それが製品となる枚葉シート18に混入すると、枚葉シート18の品質が低下する場合がある。
これに対して、図5の実施形態によれば、上記した硬化物の発生および枚葉シート18への混入を防止することができるので、枚葉シート18の品質を向上させることができる。
なお、本発明において、シートは、テープまたはフィルムの概念を含む。
以下に実施例および比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、何ら実施例および比較例に限定されない。
実施例1
下記の配合処方に準拠して、各成分(粒子および樹脂成分)を配合して攪拌して、半固形状の混合物(組成物)を調製した。
下記の配合処方に準拠して、各成分(粒子および樹脂成分)を配合して攪拌して、半固形状の混合物(組成物)を調製した。
別途、表1の寸法および図1および図2に記載の装置構成を有するシート製造装置1を用意した。なお、このシート製造装置1について、搬送方向に300mm長さで、裁断できるように、1対のチャッキングアーム88および1対のキャタピラ89を設定した。
このシート製造装置1によって、搬送方向300mm×幅方向500mmである枚葉シート18(熱硬化性絶縁樹脂シート)を製造し、シート収容ケース93内に50枚積層させた。
実施例1の枚葉シート18では、粒子が樹脂成分中に均一に分散されていた。また、実施例1の枚葉シート18では、しわの発生が確認できなかった。
実施例1の枚葉シート18において、シート中の粒子の体積基準の比率は、78体積%であった。
(配合処方)
・球状溶融シリカ粉末(商品名「FB−9454」、電気化学工業社製、平均粒子径17μm、比重2.2g/cm3):83.85質量%
・ビスフェノールF型エポキシ樹脂(熱硬化性樹脂、商品名「YSLV−80XY
」、新日鐵化学社製、エポキシ当量200g/eq.、軟化点80℃):6質量%
・フェノール・アラルキル樹脂(硬化剤、商品名「MEH7851SS」、明和化成社製、水酸基当量203g/eq.、軟化点67℃):6質量%
・2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール(硬化促進剤、商品名「2PHZ」、四国化成工業社製):0.15質量%
・アクリル酸ブチル−アクリロニトリル−メタクリル酸グリシジル共重合体(熱可塑性樹脂、シアノ・エポキシ変性アクリル樹脂):4質量%
・球状溶融シリカ粉末(商品名「FB−9454」、電気化学工業社製、平均粒子径17μm、比重2.2g/cm3):83.85質量%
・ビスフェノールF型エポキシ樹脂(熱硬化性樹脂、商品名「YSLV−80XY
」、新日鐵化学社製、エポキシ当量200g/eq.、軟化点80℃):6質量%
・フェノール・アラルキル樹脂(硬化剤、商品名「MEH7851SS」、明和化成社製、水酸基当量203g/eq.、軟化点67℃):6質量%
・2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール(硬化促進剤、商品名「2PHZ」、四国化成工業社製):0.15質量%
・アクリル酸ブチル−アクリロニトリル−メタクリル酸グリシジル共重合体(熱可塑性樹脂、シアノ・エポキシ変性アクリル樹脂):4質量%
1 シート製造装置
2 混練押出機
3 裁断部
4 ギヤ構造体
5 シート形成部
6 シート収容部
18 枚葉シート
32 ギヤ
35 斜歯
50 第1隙間
51 支持ロール
63 突出部
85 裁断機
87 把持移動部
88 チャッキングアーム
89 キャタピラ
90 搬送コンベア
92 可動板
93 シート収容ケース
2 混練押出機
3 裁断部
4 ギヤ構造体
5 シート形成部
6 シート収容部
18 枚葉シート
32 ギヤ
35 斜歯
50 第1隙間
51 支持ロール
63 突出部
85 裁断機
87 把持移動部
88 チャッキングアーム
89 キャタピラ
90 搬送コンベア
92 可動板
93 シート収容ケース
Claims (12)
- 粒子と樹脂成分とを含有する組成物を、1対のギヤを備えるギヤ構造体を用いて、前記ギヤの回転軸線方向に変形させながら搬送させる変形搬送工程、
前記変形搬送工程の後に、前記組成物を、移動支持体により支持して搬送させながら、前記移動支持体と、前記移動支持体に対して隙間が設けられるように対向配置されるドクターとの前記隙間に通過し、シートを得る隙間通過工程、
前記シートを裁断する裁断工程、および、
前記裁断されたシートをシート収容部に収容する収容工程
を備えることを特徴とする、シートの製造方法。 - 前記裁断工程が、前記シートの幅方向両端を把持しながら、前記シートを搬送方向下流側に移動させた後に、裁断することを特徴とする、請求項1に記載のシートの製造方法。
- 前記収容工程が、前記裁断されたシートを搬送支持体で搬送方向下流側に移動させ、次いで、前記シートを、搬送支持体の搬送方向下流側および下側に設けられる可動支持体で、搬送方向下流側に移動させた後、シート収容部に収容することを特徴とする、請求項1または2に記載のシートの製造方法。
- シートにおける前記粒子の配合割合が、30体積%を超過することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のシートの製造方法。
- 前記1対のギヤのそれぞれは、互いに噛み合う斜歯を備え、前記斜歯の歯筋は、前記1対のギヤの回転方向下流側から回転方向下流側に向かうに従って、前記回転軸線方向の外側に傾斜していることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載のシートの製造方法。
- 前記変形搬送工程の前に、前記粒子と前記樹脂成分とを混練押出する混練押出工程をさらに備えることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載のシートの製造方法。
- 粒子と樹脂成分とを含有する組成物からシートを製造するように構成されるシート製造装置であって、
1対のギヤを備えるギヤ構造体であって、前記組成物を、前記ギヤの回転軸線方向に変形させながら搬送するように構成される前記ギヤ構造体、
前記ギヤ構造体の搬送方向下流側に設けられ、前記組成物を支持して搬送するように構成される移動支持体と、前記移動支持体に対して隙間が設けられるように対向配置されるドクターとを備えるシート形成部であって、前記組成物を前記隙間に通過させるように構成される前記シート形成部、
前記シート形成部の搬送方向下流側に設けられ、前記シートを裁断する裁断部、および、
前記裁断部の搬送方向下流側に設けられ、前記裁断されたシートをシート収容部に収容する収容部、
を備えることを特徴する、シート製造装置。 - 前記裁断部が、前記シートの幅方向両端を把持し、搬送方向下流側に移動する把持移動部を備えることを特徴とする、請求項7に記載のシート製造装置。
- 前記収容部が、前記裁断されたシートを搬送方向下流側に移動させる搬送支持体、および、前記搬送支持体の搬送方向下流側および下側に設けられ、前記シートを搬送方向下流側に移動させる可動支持体を備えることを特徴とする、請求項7または8に記載のシート製造装置。
- 前記粒子の体積割合が30体積%を超過する前記シートを製造するように構成されていることを特徴とする、請求項7〜9のいずれか1項に記載のシート製造装置。
- 前記1対のギヤのそれぞれは、互いに噛み合う斜歯を備え、前記斜歯の歯筋は、前記1対のギヤの回転方向下流側から回転方向上流側に向かうに従って、前記回転軸線方向の外側に傾斜していることを特徴とする、請求項7〜10のいずれか1項に記載のシート製造装置。
- 前記ギヤ構造体の搬送方向上流側に設けられ、前記粒子と前記樹脂成分とを混練するように構成される混練押出機をさらに備えることを特徴とする、請求項7〜11のいずれか1項に記載のシート製造装置。
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