KR20150023298A - 시트의 제조 방법 및 시트 제조 장치 - Google Patents

시트의 제조 방법 및 시트 제조 장치 Download PDF

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KR20150023298A
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gears
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다카시 오다
유스케 마츠오카
히로후미 오노
가츠유키 나카바야시
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

입자와 수지 성분을 함유하는 조성물을, 한 쌍의 기어(32)를 구비하는 기어 구조체(4)를 사용하여, 기어(32)의 회전 축선 방향(A1)으로 변형시키면서 반송시킨다. 그 후, 조성물을, 지지 롤(51)에 의해 지지하여 반송시키면서, 지지 롤(51)과, 지지 롤(51)에 대하여 간극(50)이 형성되도록 대향 배치되는 돌출부(63)와의 간극(50)에 통과시켜서 시트(7)를 제조한다.

Description

시트의 제조 방법 및 시트 제조 장치{SHEET MANUFACTURING METHOD AND SHEET MANUFACTURING DEVICE}
본 발명은 시트의 제조 방법 및 시트 제조 장치, 상세하게는, 입자와 수지 성분을 함유하는 시트의 제조 방법 및 그것에 사용되는 시트 제조 장치에 관한 것이다.
종래, 입자와 수지 성분을 함유하는 조성물로부터, 그것들을 함유하는 시트를 제조하는 방법이 다양하게 검토되어 있다.
예를 들어, 질화붕소 입자와, 그것이 분산되는 수지 성분을 혼합하여 혼합물을 제조하고, 그 혼합물을 열 프레스하여, 프레스 시트를 제작한 후, 그것들을 적층하여, 열전도성 시트를 얻는 방법이 제안되어 있다(예를 들어, 하기 특허문헌 1 참조).
일본 특허 공개 제2012-039060호 공보
그러나, 특허문헌 1에 기재된 방법에서는, 혼합물을 매회 프레스하는 배치 생산 방식이며, 그로 인해, 열전도성 시트의 제조 효율이 낮다는 문제가 있다.
또한, 질화붕소 입자를 수지 성분 중에 균일하게 배합하기 위해서, 질화붕소 입자의 배합량을 높이는데 한계가 있으며, 그로 인해, 질화붕소 입자의 균일성에도 한계가 있다는 문제가 있다.
본 발명의 목적은, 높은 배합 비율로 수지 성분 중에 입자를 분산시킨 시트를, 높은 제조 효율로 제조할 수 있는 시트의 제조 방법 및 시트 제조 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 다음의 제1 발명 군 내지 제10 발명 군을 포함한다.
<제1 발명 군>
제1 발명 군(이하, 본 발명이라고도 함)의 시트의 제조 방법은, 입자와 수지 성분을 함유하는 조성물을, 한 쌍의 기어를 구비하는 기어 구조체를 사용하여, 상기 기어의 회전 축선 방향으로 변형시키면서 반송시키는 변형 반송 공정, 및 상기 변형 반송 공정 후에, 상기 조성물을, 이동 지지체에 의해 지지하여 반송시키면서, 상기 이동 지지체와, 상기 이동 지지체에 대하여 간극이 형성되도록 대향 배치되는 닥터와의 상기 간극에 통과시키는 간극 통과 공정을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
이러한 제조 방법에 의하면, 조성물을, 기어 구조체를 사용하여 그 회전 축선 방향으로 변형시키면서 반송시킨 후, 회전 축선 방향으로 변형된 조성물을, 이동 지지체에 의해 지지하여 반송시키면서, 닥터와의 간극에 통과시키므로, 시트를 연속적으로 제조할 수 있다. 그로 인해, 시트의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 조성물을 기어 구조체를 사용하여 변형시키므로, 입자를, 높은 배합 비율로 수지 성분 중에 분산시켜서 시트를 얻을 수 있다.
또한, 조성물을, 이동 지지체에 의해 지지하여 반송시키면서, 간극에 통과시키므로, 조성물의 점도가 광범위에 걸쳐도, 확실하게 시트를 얻을 수 있다.
그 결과, 입자가 수지 성분 중에 균일하게 높은 배합 비율로 분산된 시트를, 효율적으로 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트의 제조 방법에서는, 상기 시트에서의 상기 입자의 배합 비율이 30체적%를 초과하는 것이 적합하다.
이러한 제조 방법에 의하면, 입자의 배합 비율이 30체적%를 초과하는 조성물이어도, 한 쌍의 기어의 맞물림에 기초하는 높은 전단력에 의해, 입자가 분산된 조성물을 시트로서 반송할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트의 제조 방법에서는, 상기 한 쌍의 기어 각각은, 서로 맞물리는 경사 톱니를 구비하고, 상기 경사 톱니의 톱니 줄무늬는, 상기 한 쌍의 기어의 회전 방향 하류측에서 회전 방향 상류측을 향함에 따라, 상기 회전 축선 방향의 외측으로 경사져 있는 것이 적합하다.
이러한 제조 방법에 의하면, 조성물은, 기어 구조체에 있어서, 회전 축선 방향의 양 외측으로 퍼지도록, 확실하게 퍼진다. 그로 인해, 입자를 수지 성분에 효율적으로 분산시키면서, 폭 넓은 시트를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트의 제조 방법은, 상기 변형 반송 공정 전에, 상기 입자와 상기 수지 성분을 혼련 압출하는 혼련 압출 공정을 더 구비하는 것이 적합하다.
이러한 제조 방법에 의하면, 혼련 압출 공정에 의해, 입자와 수지 성분이 충분히 혼련된 조성물을, 시트로 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트의 제조 방법은, 상기 혼련 압출 공정 후, 또한, 상기 변형 반송 공정 전에, 상기 조성물을, 상기 혼련 압출 공정의 압출 방향을 따른 폭을 갖도록, 상기 압출 방향에 대한 교차 방향으로부터 상기 기어 구조체에 공급하는 공급 공정을 더 구비하는 것이 적합하다.
이러한 제조 방법에 의하면, 혼련 압출기로부터 압출되어, 공급부에 이르는 조성물이, 공급부에 있어서 반송 방향이 교차 방향으로 변경되면서, 혼련 압출기의 압출 방향을 따른 폭을 갖도록, 반송 방향에 대한 교차 방향으로부터 기어 구조체에 공급한다. 그로 인해, 조성물을, 폭 넓은 시트로 확실하게 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트의 제조 방법은, 상기 간극 통과 공정 후에, 상기 시트를 롤 형상으로 권취하는 권취 공정을 더 구비하는 것이 적합하다.
이러한 제조 방법에 의하면, 롤 형상의 시트를 효율적으로 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트 제조 장치는, 입자와 수지 성분을 함유하는 조성물로부터 시트를 제조하도록 구성되는 시트 제조 장치이며, 한 쌍의 기어를 구비하는 기어 구조체이며, 상기 조성물을, 상기 기어의 회전 축선 방향으로 변형시키면서 반송하도록 구성되는 상기 기어 구조체, 및 상기 기어 구조체의 반송 방향 하류측에 설치되고, 상기 조성물을 지지하여 반송하도록 구성되는 이동 지지체와, 상기 이동 지지체에 대하여 간극이 형성되도록 대향 배치되는 닥터를 구비하는 시트 형성부이며, 상기 조성물을 상기 간극에 통과시키도록 구성되는 상기 시트 형성부를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
이러한 제조 장치에 의하면, 조성물을, 기어 구조체를 사용하여 그 회전 축선 방향으로 변형시키면서 반송시킨 후, 회전 축선 방향으로 변형된 조성물을, 이동 지지체에 의해 지지하여 반송시키면서, 닥터와의 간극에 통과시키므로, 시트를 연속적으로 제조할 수 있다. 그로 인해, 시트의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 조성물을 기어 구조체를 사용하여 변형시키므로, 입자를, 높은 배합 비율로 수지 성분 중에 분산시켜서 시트를 얻을 수 있다.
또한, 조성물을, 이동 지지체에 의해 지지하여 반송시키면서, 간극에 통과시키므로, 조성물의 점도가 광범위에 걸쳐도, 확실하게 시트를 얻을 수 있다.
그 결과, 입자가 수지 성분 중에 균일하게 높은 배합 비율로 분산된 시트를, 효율적으로 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트 제조 장치는, 상기 입자의 체적 비율이 30체적%를 초과하는 상기 시트를 제조하도록 구성되어 있는 것이 적합하다.
이러한 제조 장치에 의하면, 입자의 배합 비율이 30체적%를 초과하는 조성물이어도, 한 쌍의 기어의 맞물림에 기초하는 높은 전단력에 의해, 입자가 분산된 조성물을 시트로서 반송할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트 제조 장치에서는, 상기 한 쌍의 기어 각각은, 서로 맞물리는 경사 톱니를 구비하고, 상기 경사 톱니의 톱니 줄무늬는, 상기 한 쌍의 기어의 회전 방향 하류측에서 회전 방향 상류측을 향함에 따라, 상기 회전 축선 방향의 외측으로 경사져 있는 것이 적합하다.
이러한 제조 장치에 의하면, 조성물은, 기어 구조체에 있어서, 회전 축선 방향의 양 외측으로 퍼지도록, 확실하게 퍼진다. 그로 인해, 입자를 수지 성분에 효율적으로 분산시키면서, 폭 넓은 시트를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트 제조 장치는, 상기 기어 구조체의 반송 방향 상류측에 설치되고, 상기 입자와 상기 수지 성분을 혼련하도록 구성되는 혼련기를 더 구비하는 것이 적합하다.
이러한 제조 장치에 의하면, 혼련기에 의해, 입자와 수지 성분이 충분히 혼련된 조성물을 시트로 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트 제조 장치에서는, 상기 혼련기의 압출 방향 하류측, 또한, 상기 기어 구조체의 반송 방향 상류측에 설치되고, 상기 조성물을, 상기 혼련기의 압출 방향을 따른 폭을 갖도록, 상기 반송 방향에 대한 교차 방향으로부터 상기 기어 구조체에 공급하도록 구성되는 공급부를 더 구비하는 것이 적합하다.
이러한 제조 장치에 의하면, 혼련 압출기로부터 압출되어, 공급부에 이르는 조성물이, 공급부에 있어서 반송 방향이 교차 방향으로 변경되면서, 혼련 압출기의 압출 방향을 따른 폭을 갖도록, 반송 방향에 대한 교차 방향으로부터 기어 구조체에 공급한다. 그로 인해, 조성물을, 폭 넓은 시트로 확실하게 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트 제조 장치는, 상기 시트 형성부의 반송 방향 하류측에 설치되고, 상기 시트를, 롤 형상으로 권취하도록 구성되는 권취부를 더 구비하는 것이 적합하다.
이러한 제조 장치에 의하면, 롤 형상의 시트를 효율적으로 제조할 수 있다.
또한, 시트의 제조 방법은, 입자와 수지를 혼련 압출시키는 혼련 압출 공정, 및 상기 혼련 압출 공정 후에, 상기 입자와 상기 수지가 혼련된 조성물을, 한 쌍의 기어를 구비하는 기어 펌프를 사용하여, 상기 기어의 회전 축선 방향으로 변형시키면서 반송시키는 변형 반송 공정을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
이러한 제조 방법에 의하면, 입자 및 수지 성분을 함유하는 시트를 효율적으로 제조할 수 있다.
또한, 시트 제조 장치는, 입자와 수지를 함유하는 조성물로부터 시트를 제조하도록 구성되는 시트 제조 장치이며, 상기 입자와 상기 수지를 혼련 압출하는 혼련기, 및 상기 혼련기의 압출 방향 하류측에 설치되고, 한 쌍의 기어를 구비하고, 상기 입자와 상기 수지가 혼련된 조성물을 회전 축선 방향으로 변형시키면서 반송 시키도록 구성되는 기어 펌프를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
이러한 제조 장치에 의하면, 입자 및 수지 성분을 함유하는 시트를 효율적으로 제조할 수 있다.
<제2 발명 군>
제2 발명 군(이하, 본 발명이라고도 함)의 시트 제조 장치는, 입자와 수지 성분을 함유하는 조성물로부터 시트를 제조하도록 구성되는 시트 제조 장치이며, 실린더와, 상기 실린더 내에 삽입 관통되는 혼련 축을 구비하여, 혼련물을 토출하는 혼련기와, 한 쌍의 기어를 구비하고, 상기 혼련기의 토출 방향 하류측에 배치되는 기어 구조체를 구비하고, 상기 실린더에는, 일단부측에, 상기 조성물을 상기 실린더의 내부에 도입하기 위한 도입부와, 타단부측에, 상기 조성물이 혼련된 혼련물을 상기 실린더의 외부에 토출하기 위한 토출부가 형성되고, 상기 혼련 축은, 상기 혼련 축의 축선 방향에서의 상기 도입부와 상기 토출부의 사이에, 상기 조성물을 혼련하는 혼련 부분과, 상기 혼련 부분보다 상기 토출부측에 배치되고, 상기 혼련 축의 축선 방향을 따라, 요철이 없도록 연장되는 평활면을 갖는 저전단 부분을 구비하고, 상기 기어 구조체는, 상기 토출부로부터 토출되는 상기 혼련물을, 상기 기어의 회전 축선 방향으로 변형시키면서 반송하도록 구성되는 것을 특징으로 하고 있다.
이와 같은 구성에 의하면, 입자와 수지 성분을 함유하는 조성물이 도입부로부터 실린더의 내부에 도입되면, 먼저, 혼련 부분에 의해 조성물이 혼련되고, 그 후, 그 혼련물이, 요철이 없도록 연장되는 평활면을 갖는 저전단 부분, 즉, 혼련 축의 축선 방향과 교차하는 방향의 전단이 억제된 저전단 부분을 통과하여, 토출부로부터 토출된다. 그리고, 토출되는 혼련물은, 기어 구조체에 의해, 기어의 회전 방향으로 변형되면서, 연속적으로 시트 형상으로 반송된다.
그로 인해, 입자와 수지 성분을 함유하는 조성물로부터, 기공의 발생이 억제된 시트를 효율적으로 제조할 수 있다.
또한, 혼련물을 기어 구조체를 사용하여 변형시키므로, 입자를, 높은 배합 비율로 수지 성분 중에 분산시켜서 시트를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트 제조 장치에서는, 상기 입자의 체적 비율이 30체적%를 초과하는 상기 시트를 제조하도록 구성되어 있는 것이 적합하다.
이와 같은 구성에 의하면, 입자의 체적 비율이 30체적%를 초과하는 시트를 효율적으로 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트 제조 장치에서는, 상기 한 쌍의 기어 각각은, 서로 맞물리는 경사 톱니를 구비하고, 상기 경사 톱니의 톱니 줄무늬는, 상기 한 쌍의 기어의 회전 방향 하류측에서 회전 방향 상류측을 향함에 따라, 상기 회전 축선 방향의 외측으로 경사져 있는 것이 적합하다.
이와 같은 구성에 의하면, 혼련기로부터 토출되는 혼련물은, 기어 구조체에 있어서, 한 쌍의 기어 회전에 의해 회전 축선 방향의 양 외측으로 퍼지도록 확실하게 퍼진다.
그로 인해, 폭 넓은 시트를 확실하게 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트 제조 장치에서는, 상기 혼련기의 토출 방향 하류측, 또한, 상기 기어 구조체의 반송 방향 상류측에 설치되고, 상기 혼련물을, 상기 혼련기의 토출 방향을 따른 폭을 갖도록, 상기 반송 방향에 대한 교차 방향으로부터 상기 기어 구조체에 공급하도록 구성되는 공급부를 더 구비하는 것이 적합하다.
이와 같은 구성에 의하면, 혼련기로부터 토출되는 혼련물을 기어 구조체에 원활하게 공급할 수 있다.
그로 인해, 기공의 발생이 억제된 시트를 효율적으로 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트 제조 장치에서는, 상기 저전단 부분이, 전체 둘레면에 걸쳐 요철이 없도록 형성되는 것이 적합하다.
이와 같은 구성에 의하면, 저전단 부분에서의, 혼련 축의 축선 방향과 교차하는 방향의 전단이 더 억제된다.
그로 인해, 혼련물 중의 기공의 발생을 더 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트 제조 장치에서는, 상기 실린더는, 상기 실린더 내의 기체를 배출하기 위한 벤트부를 구비하고, 상기 벤트부는, 상기 저전단 부분보다도, 상기 혼련 축의 축선 방향에서의 상기 도입부측에 배치되는 것이 적합하다.
이와 같은 구성에 의하면, 혼련물 중의 공기나 수분 등이, 실린더의 외부로 배출된 후, 혼련물이 저전단 부분에 도달한다.
그로 인해, 혼련물 중의 기공의 발생을 더 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트 제조 장치에서는, 상기 기어 구조체의 반송 방향 하류측에 설치되고, 상기 시트를 지지하여 반송하도록 구성되는 이동 지지체와, 상기 이동 지지체에 대하여 간극이 형성되도록 대향 배치되는 닥터를 구비하는 시트 조정부를 더 구비하는 것이 적합하다.
이와 같은 구성에 의하면, 혼련물을, 기어 구조체를 사용하여 그 축선 방향으로 변형시키면서 시트로서 반송시킨 후, 축선 방향으로 변형된 시트를 이동 지지체에 의해 지지하여 반송시키면서, 닥터와의 간극에 통과시킨다.
그로 인해, 시트를 획일적으로 제조할 수 있다.
<제3 발명 군>
제3 발명 군(이하, 본 발명이라고도 함)의 기어 구조체는, 한 쌍의 기어와, 상기 한 쌍의 기어를 수용하는 케이싱을 구비하고, 입자와 수지 성분을 함유하는 조성물을, 상기 기어의 회전 축선 방향으로 변형시키면서 반송하도록 구성되는 상기 기어 구조체이며, 상기 한 쌍의 기어 각각은, 서로 맞물리는 경사 톱니를 구비하고, 상기 경사 톱니는 회전 축선 방향으로 서로 인접 배치되고, 톱니 줄무늬가 서로 다른 제1 경사 톱니 및 제2 경사 톱니를 구비하고, 상기 제1 경사 톱니 및 상기 제2 경사 톱니의 톱니 줄무늬는, 상기 기어의 회전 방향 하류측에서 회전 방향 상류측을 향함에 따라, 회전 축선 방향의 외측으로 경사지고, 상기 케이싱에는, 상기 한 쌍의 기어를, 상기 경사 톱니와 상기 케이싱의 내측면과의 사이에 밀폐 공간이 형성되도록 수용하는 수용 공간이 형성되고, 상기 밀폐 공간에 대한 반송 방향 상류측의 상류 공간과, 상기 밀폐 공간에 대한 반송 방향 하류측의 하류 공간이, 상기 톱니 줄무늬 사이의 톱니 홈을 통해 연통되지 않도록, 상기 한 쌍의 기어가 구성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
이 기어 구조체에 의하면, 입자와 수지 성분을 함유하는 조성물을, 기어의 회전 축선 방향으로 변형시키면서 시트로 반송할 수 있다.
또한, 한 쌍의 기어의 맞물림에 의해, 조성물에 높은 전단력을 부여하고, 그것에 의해, 입자를 수지 중에 분산시킬 수 있다.
또한, 제1 경사 톱니 및 제2 경사 톱니의 톱니 줄무늬는, 기어의 회전 방향 하류측에서 회전 방향 상류측을 향함에 따라, 회전 축선 방향의 외측으로 경사져 있으므로, 조성물은, 회전 축선 방향의 양 외측으로 퍼지도록, 확실하게 퍼지면서 반송된다. 그로 인해, 조성물을 시트로서 확실하게 형성할 수 있다.
그리고, 밀폐 공간에 대한 반송 방향 상류측의 상류 공간과, 밀폐 공간에 대한 반송 방향 하류측의 하류 공간이, 톱니 줄무늬 사이의 톱니 홈을 통해 연통되지 않도록, 한 쌍의 기어가 구성되어 있기 때문에, 조성물이 상류 공간과 하류 공간과의 사이의 톱니 홈을 통한 조성물의 자유로운 이동을 규제하여, 기어의 회전에 기초해서 회전 방향 상류측에서부터 하류측을 향한 톱니 홈의 이동에 수반하여 조성물을 반송할 수 있다.
그로 인해, 입자 및 수지 성분을 함유하는 조성물에 높은 전단력을 부여하면서, 높은 효율로 폭 넓은 시트를 반송할 수 있다.
또한, 본 발명의 기어 구조체에서는, 상기 제1 경사 톱니의 상기 톱니 홈, 및 상기 제2 경사 톱니의 상기 톱니 홈은, 각각 서로 연통하고, 상기 제1 경사 톱니의 상기 톱니 홈 및 상기 제2 경사 톱니의 상기 톱니 홈에 있어서, 회전 축선 방향의 모두에 걸쳐, 회전 축선으로부터 직경 방향으로 투영했을 때에, 상기 케이싱의 상기 내측면과 중복되는 중복 톱니 홈이 적어도 1개 형성되는 것이 적합하다.
이 기어 구조체에서는, 제1 경사 톱니의 톱니 홈 및 제2 경사 톱니의 톱니 홈에는, 회전 축선 방향의 모두에 걸쳐, 회전 축선으로부터 직경 방향으로 투영했을 때에, 케이싱의 내측면과 중복되는 중복 톱니 홈이 적어도 1개 형성되기 때문에, 중복 톱니 홈에 의해, 상류 공간과 하류 공간의 톱니 홈을 통한 연통을 확실하게 저지할 수 있다.
또한, 본 발명의 기어 구조체에서는, 톱니 줄무늬에 교차하는 방향으로 연장됨으로써, 톱니 홈을 구획하고, 조성물이 톱니 홈을 따라 회전 축선 방향으로 이동하는 것을 저지하기 위한 구획부를 더 구비하고 있는 것이 적합하다.
이 기어 구조체에 의하면, 구획부가, 조성물이 톱니 홈을 따라 회전 축선 방향으로 이동하는 것을 저지하므로, 상류 공간과 하류 공간의 톱니 줄무늬 사이의 톱니 홈을 통한 연통을 확실하게 방지할 수 있다.
그로 인해, 시트의 반송 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 기어 구조체에서는, 상기 구획부는, 상기 한 쌍의 기어 중 어느 한쪽에 설치되고, 상기 기어의 톱이 높이와 동일하거나 그것보다 높고, 상기 기어의 둘레 방향을 따라 연속해서 형성되는 주 구획부와, 상기 한 쌍의 기어의 다른 쪽에 있어서, 상기 주 구획부에 대응하여 설치되고, 상기 기어의 톱니 홈과 동일하거나 그것보다 낮고, 상기 기어의 둘레 방향을 따라 연속해서 형성되는 제1 보조 구획부와, 상기 케이싱에 있어서, 상기 주 구획부 및/또는 상기 제1 보조 구획부에 대응하도록 요철 형성되는 제2 보조 구획부를 구비하고 있는 것이 적합하다.
이 기어 구조체에서는, 주 구획부, 제1 보조 구획부 및 제2 보조 구획부에 의해, 상류 공간과 하류 공간의 톱니 줄무늬 사이의 톱니 홈을 통한 연통을 보다 한층 확실하게 방지할 수 있다.
그로 인해, 시트의 반송 효율을 보다 한층 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 기어 구조체에서는, 상기 한 쌍의 기어의 회전 축선 방향 길이가, 200mm 이상인 것이 적합하다.
이 기어 구조체에 의하면, 한 쌍의 기어의 회전 축선 방향 길이가 200mm 이상이므로, 폭 넓은 시트를 확실하게 반송할 수 있다.
또한, 본 발명의 기어 구조체는, 상기 입자의 체적 비율이 30체적%를 초과하는 상기 조성물을 반송하도록 구성되어 있는 것이 적합하다.
이 기어 구조체에서는, 입자의 체적 비율이 30체적%를 초과하는 조성물이어도, 한 쌍의 기어의 맞물림에 기초하는 높은 전단력에 의해, 입자가 분산된 조성물을 시트로서 반송할 수 있다.
본 발명의 시트 제조 장치는, 입자와 수지 성분을 함유하는 조성물로부터 시트를 제조하도록 구성되는 시트 제조 장치이며, 상기한 기어 구조체, 및 상기 기어 구조체의 반송 방향 하류측에 설치되고, 상기 조성물을 지지하여 반송하도록 구성되는 이동 지지체와, 상기 이동 지지체에 대하여 간극이 형성되도록 대향 배치되는 닥터를 구비하는 시트 조정부이며, 상기 조성물을 상기 간극에 통과시키도록 구성되는 상기 시트 조정부를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
이 시트 제조 장치에서는, 조성물을, 기어 구조체를 사용하여 그 회전 축선 방향으로 변형시키면서 시트로 확실하게 반송시킨 후, 축선 방향으로 변형된 시트를 이동 지지체에 의해 지지하여 반송시키면서, 닥터와의 간극에 통과시킨다.
그로 인해, 시트를 획일적으로 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트 제조 장치는, 상기 기어 구조체의 반송 방향 상류측에 설치할 수 있고, 상기 입자와 상기 수지 성분을 혼련하도록 구성되는 혼련 압출기를 더 구비하는 것이 적합하다.
이 시트 제조 장치에 의하면, 혼련 압출기에 의해, 미리, 입자와 수지 성분을 충분히 혼련한 조성물을, 기어 구조체에 의해 시트로서 반송할 수 있다.
그로 인해, 얻어지는 시트에서의 입자의 수지 성분에 대한 분산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 시트 제조 장치는, 상기 혼련 압출기의 압출 방향 하류측, 또한, 상기 기어 구조체의 반송 방향 상류측에 설치되고, 상기 조성물을, 상기 혼련 압출기의 압출 방향을 따른 폭을 갖도록, 상기 반송 방향에 대한 교차 방향으로부터 상기 기어 구조체에 공급하도록 구성되는 공급부를 더 구비하는 것이 적합하다.
이 시트 제조 장치에 의하면, 혼련 압출기로부터 압출되어, 공급부에 이르는 조성물이, 공급부에 있어서 반송 방향이 교차 방향으로 변경되면서, 혼련 압출기의 압출 방향을 따른 폭을 갖도록, 반송 방향에 대한 교차 방향으로부터 기어 구조체에 공급한다. 그로 인해, 기어 구조체는, 상기한 폭을 갖는 조성물을 시트로 확실하게 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트 제조 장치는, 상기 시트 조정부의 반송 방향 하류측에 설치되고, 상기 시트를, 롤 형상으로 권취하도록 구성되는 권취부를 더 구비하는 것이 적합하다.
이 시트 제조 장치에 의하면, 권취부에 의해 롤 형상 시트를 얻을 수 있다.
<제4 발명 군>
제4 발명 군(이하, 본 발명이라고도 함)의 기어 구조체는, 수지 성분을 함유하는 조성물을, 기어의 회전 축선 방향으로 변형시키면서 반송하도록 구성되는 기어 구조체이며, 한 쌍의 기어와, 상기 한 쌍의 기어를 수용하는 케이싱을 구비하고, 상기 한 쌍의 기어 각각은, 서로 맞물리는 경사 톱니를 구비하고, 상기 경사 톱니는 회전 축선 방향으로 서로 인접 배치되고, 톱니 줄무늬가 서로 다른 제1 경사 톱니 및 제2 경사 톱니를 구비하고, 상기 제1 경사 톱니 및 상기 제2 경사 톱니의 톱니 줄무늬는, 상기 기어의 회전 방향 하류측에서 회전 방향 상류측을 향함에 따라, 회전 축선 방향의 외측으로 경사지고, 상기 케이싱에는, 상기 한 쌍의 기어를, 상기 경사 톱니와 상기 케이싱의 내측면의 사이에 밀폐 공간이 형성되도록 수용하는 수용 공간과, 상기 한 쌍의 기어의 반송 방향 상류측에 위치하는 저류부와, 상기 저류부를 향해 상기 한 쌍의 기어가 노출되는 개구부가 형성되고, 상기 한 쌍의 기어의 회전 축선 방향의 일단부 및 타단부 각각이, 상기 개구부의 일단부 및 타단부보다, 회전 축선 방향 외측에 위치하는 것을 특징으로 하고 있다.
이러한 기어 구조체에 의하면, 개구부의 회전 축선 방향의 단부 주변으로부터 한 쌍의 기어의 톱니 줄무늬에 들어간 조성물은, 개구부보다 외측 방향으로 이동할 수 있다. 그 결과, 기어의 회전 축선 방향 단부에 조성물이 체류하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 폭이 넓고 균일한 시트를 성형할 수 있다.
또한, 기어 구조체는, 상기 개구부의 회전 축선 방향 길이가, 상기 한 쌍의 기어의 회전 축선 방향 길이에서, 개구부로부터 노출되는 경사 톱니의 회전 축선 방향 길이의 최대의 2배의 길이를 뺀 길이보다 긴 것이 적합하다.
이러한 기어 구조체에 의하면, 한 쌍의 기어에 들어가는 조성물에서의 회전 축선 방향 길이를 충분히 확보할 수 있다. 그 결과, 회전 축선 방향 길이가 충분한(즉, 광폭의) 시트를 성형할 수 있다.
또한, 기어 구조체는, 상기 저류부의 내측면의 회전 축선 방향 길이가, 반송 방향 하류를 향함에 따라 커지는 것이 적합하다.
이러한 기어 구조체에 의하면, 기어 구조체에 투입된 조성물이, 저류부에 있어서 회전 축선 방향 외측으로 퍼지기 쉽게 할 수 있다. 그 결과, 보다 균일하면서도 폭넓은 시트를 얻을 수 있다.
또한, 기어 구조체는, 상기 케이싱은, 상기 조성물을 상기 케이싱 내부에 공급하기 위한 공급부를 구비하고, 상기 공급부의 상기 회전 축선 방향 중앙은, 상기 기어의 상기 회전 축선 방향 중앙과 일치하는 것이 적합하다.
이러한 기어 구조체에 의하면, 기어 구조체에 투입된 조성물이 회전 축선 방향 중앙으로부터 외측으로 균등하게 퍼지기 쉬워진다. 그로 인해, 보다 균일한 시트를 얻을 수 있다.
<제5 발명 군>
제5 발명 군(이하, 본 발명이라고도 함)의 기어 구조체는, 복수의 기어 쌍과, 상기 기어 쌍을 수용하는 케이싱을 구비하고, 수지 성분을 함유하는 조성물을, 상기 기어 쌍의 회전 축선 방향으로 변형시키면서 반송하도록 구성되는 기어 구조체이며, 상기 복수의 기어 쌍은 각각, 한 쌍의 기어로부터 구성되고, 상기 한 쌍의 기어 각각은, 서로 맞물리는 경사 톱니를 구비하고, 상기 경사 톱니는 회전 축선 방향으로 서로 인접 배치되고, 톱니 줄무늬가 서로 다른 제1 경사 톱니 및 제2 경사 톱니를 구비하고, 상기 제1 경사 톱니 및 상기 제2 경사 톱니의 톱니 줄무늬는, 상기 기어의 회전 방향 하류측에서 회전 방향 상류측을 향함에 따라, 회전 축선 방향의 외측으로 경사지고, 상기 케이싱에는, 상기 한 쌍의 기어를, 상기 경사 톱니와 상기 케이싱의 내측면과의 사이에 밀폐 공간이 형성되도록 수용하는 수용 공간이 형성되고, 상기 복수의 기어 쌍은, 상기 조성물이 반송되는 반송 방향에 대향 배치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
이러한 기어 구조체에 의하면, 반송 방향 상류의 기어 쌍에 의해, 회전 축선 방향으로 확장되고, 시트 형상으로 성형된 조성물은, 반송 방향 하류의 기어 쌍에 의해, 더욱 회전 축선 방향으로 퍼진다.
그 결과, 보다 폭이 넓은 시트로 성형하면서 이송할 수 있다.
또한, 본 발명의 기어 구조체에서는, 상기 반송 방향에 서로 인접 배치되어 있는 기어 쌍에 있어서, 상기 반송 방향의 하류측의 기어 쌍의 회전 축선 방향 길이가, 상기 반송 방향의 상류측의 기어 쌍의 회전 축선 방향 길이보다 긴 것이 적합하다.
이러한 기어 구조체에 의하면, 반송 방향 상류의 기어 구조체를 통과할 때에, 조성물이 통과하지 않는 공간(즉, 기어 구조체의 회전 축선 방향의 양단부에 발생하는 공간(공기)의 체적)을 저감할 수 있다.
그 결과, 기어 구조체를 통해 이송된 조성물에 혼입되는 공기의 양을 저감하여, 얻어지는 시트에 포함되는 기공의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 기어 구조체에서는, 상기 반송 방향으로 서로 인접 배치되어 있는 기어 쌍에 있어서, 상기 반송 방향의 하류측의 기어 쌍에서의 상기 제1 경사 톱니의 톱니 줄무늬와 상기 제2 경사 톱니의 톱니 줄무늬가 이루는 각도가, 상기 반송 방향의 상류측의 기어 쌍에서의 상기 제1 경사 톱니의 톱니 줄무늬와 상기 제2 경사 톱니의 톱니 줄무늬가 이루는 각도보다 큰 것이 적합하다.
이러한 기어 구조체에 의하면, 반송 방향 상류의 기어 쌍에 의해, 회전 축선 방향으로 확장되고, 시트 형상으로 형성된 조성물은, 또한, 반송 방향 하류에 위치하는 톱니 줄무늬의 각도가 완만한 기어 쌍에 의해, 회전 축선 방향으로 더욱 퍼진다.
그 결과, 보다 폭이 넓은 시트를 균일하게 성형하면서 이송할 수 있다.
<제6 발명 군>
제6 발명 군(이하, 본 발명이라고도 함)의 시트 제조 장치는, 입자와 수지 성분을 함유하는 조성물로부터 시트를 제조하도록 구성되는 시트 제조 장치이며, 실린더와, 상기 실린더 내에 삽입 관통되는 혼련 축을 구비하여, 혼련물을 토출하는 혼련기와, 상기 혼련기의 토출 방향 하류측에 배치되고, 상기 혼련기로부터 토출되는 상기 혼련물을, 상기 혼련기의 토출 방향에 직교하는 폭 방향으로 확장하는 T 다이와, 상기 T 다이의 반송 방향 하류측에 배치되고, 상기 T 다이로부터 토출되는 상기 혼련물을, 상기 폭 방향으로 변형시키면서 상기 혼련물을 반송하도록 구성되는 기어 구조체를 구비하고, 상기 기어 구조체는, 한 쌍의 기어와, 상기 한 쌍의 기어를 수용하는 케이싱을 구비하고, 상기 한 쌍의 기어 각각은, 서로 맞물리는 경사 톱니를 구비하고, 상기 경사 톱니의 톱니 줄무늬는, 상기 한 쌍의 기어의 회전 방향 하류측에서 회전 방향 상류측을 향함에 따라, 상기 회전 축선 방향의 외측으로 경사지고, 상기 케이싱에는, 상기 한 쌍의 기어를, 상기 경사 톱니와 상기 케이싱의 내측면과의 사이에 밀폐 공간이 형성되도록 수용하는 수용 공간이 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
이러한 시트 제조 장치에 의하면, 입자 및 수지 성분을 함유하는 조성물을 광폭의 시트로 효율적으로 성형할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트 제조 장치는, 상기 기어 구조체의 반송 방향 하류측에 배치되고, 상기 혼련물을 지지하여 반송하도록 구성되는 이동 지지체와, 상기 이동 지지체에 대하여 간극이 형성되도록 대향 배치되는 닥터를 구비하는 시트 조정부를 구비하는 것이 적합하다.
이러한 시트 제조 장치에 의하면, 보다 한층 두께가 균일한 시트를 제조할 수 있다.
<제7 발명 군>
제7 발명 군(이하, 본 발명이라고도 함)의 시트의 제조 방법은, 입자와 수지 성분을 함유하는 조성물을, 한 쌍의 기어를 구비하는 기어 구조체를 사용하여, 상기 기어의 회전 축선 방향으로 변형시키면서 반송시키는 변형 반송 공정, 상기 변형 반송 공정 후에, 상기 조성물을, 이동 지지체에 의해 지지하여 반송시키면서, 상기 이동 지지체와, 상기 이동 지지체에 대하여 제1 간극이 형성되도록 대향 배치되는 닥터와의 상기 제1 간극에 통과시키는 제1 간극 통과 공정, 및 상기 제1 간극 통과 공정 후에, 상기 조성물을, 상기 이동 지지체와, 상기 이동 지지체에 대하여 제2 간극이 형성되도록 대향 배치되는 시트 조정 부재와의 상기 제2 간극에 통과시키는 제2 간극 통과 공정을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
이러한 제조 방법에 의하면, 조성물을, 기어 구조체를 사용하여, 그 축선 방향으로 변형시키면서 반송시킨 후, 축선 방향으로 변형된 조성물을, 이동 지지체에 의해 지지하여 반송시키면서, 닥터와의 제1 간극에 통과시키므로, 시트를 연속적으로 제조할 수 있다. 그로 인해, 시트의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 조성물을 기어 구조체를 사용하여 변형시키므로, 입자를, 높은 배합 비율로 수지 성분 중에 분산시켜서 시트를 제조할 수 있다.
또한, 제1 간극을 통과하여 시트 형상으로 변형된 조성물을, 이동 지지체에 대하여 대향 배치되는 시트 형성 부재와의 사이의 제2 간극에 빠르게 통과시키기 때문에, 시트의 두께 변동을 저감할 수 있다.
그 결과, 입자가 수지 성분 중에 균일하게 높은 배합 비율로 분산되어, 두께의 변동이 억제된 시트를 효율적으로 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트의 제조 방법에서는, 상기 제2 간극 통과 공정에 있어서, 보호 부재를 상기 조성물과 접촉시켜, 상기 보호 부재와 함께 상기 조성물을 상기 제2 간극에 통과시키는 것이 적합하다.
이러한 제조 방법에 의하면, 보호 부재에 의해 그 표면이 보호된 시트를 효율적으로 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트의 제조 방법에서는, 상기 제2 간극 통과 공정에 있어서, 상기 조성물을 가열하면서 상기 제2 간극에 통과시키는 것이 적합하다.
이러한 제조 방법에 의하면, 시트의 변동을 보다 한층 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트의 제조 방법에서는, 상기 제2 간극 통과 공정 후, 상기 시트의 표면을 평활하게 하는 것이 적합하다.
이러한 제조 방법에 의하면, 시트의 변동을 보다 한층 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트의 제조 방법에서는, 상기 시트에서의 상기 입자의 배합 비율이 30체적%를 초과하는 것이 적합하다.
이러한 제조 방법에 의하면, 입자의 배합 비율이 30체적%를 초과하는 조성물이어도, 한 쌍의 기어의 맞물림에 기초하는 높은 전단력에 의해, 입자가 분산된 조성물을 시트로서 반송할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트의 제조 방법에서는, 상기 한 쌍의 기어 각각은, 서로 맞물리는 경사 톱니를 구비하고, 상기 경사 톱니의 톱니 줄무늬는, 상기 한 쌍의 기어의 회전 방향 하류측에서 회전 방향 하류측을 향함에 따라, 상기 회전 축선 방향의 외측으로 경사져 있는 것이 적합하다.
이러한 제조 방법에 의하면, 조성물은, 기어 구조체에 있어서, 회전 축선 방향의 양 외측으로 퍼지도록, 확실하게 밀려 퍼진다. 그로 인해, 입자를 수지 성분에 효율적으로 분산시키면서, 폭 넓은 시트를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트의 제조 방법에서는, 상기 변형 반송 공정 전에, 상기 입자와 상기 수지 성분을 혼련 압출하는 혼련 압출 공정을 더 구비하는 것이 적합하다.
이러한 제조 방법에 의하면, 혼련 압출에 의해, 입자와 수지 성분이 충분히 혼련된 조성물을 시트로 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트의 제조 방법에서는, 상기 제2 간극 통과 공정 후에, 상기 시트를 롤 형상으로 권취하는 권취 공정을 더 구비하는 것이 적합하다.
이러한 제조 방법에 의하면, 롤 형상의 시트를 효율적으로 제조할 수 있다.
본 발명의 제조 장치는, 입자와 수지 성분을 함유하는 조성물로부터 시트를 제조하도록 구성되는 시트 제조 장치이며, 한 쌍의 기어를 구비하는 기어 구조체이며, 상기 조성물을, 상기 기어의 회전 축선 방향으로 변형시키면서 반송하도록 구성되는 상기 기어 구조체, 및 상기 기어 구조체의 반송 방향 하류측에 설치되고, 상기 조성물을 지지하여 반송하도록 구성되는 이동 지지체와, 상기 이동 지지체에 대하여 제1 간극이 형성되도록 대향 배치되는 닥터와, 상기 이동 지지체에 대하여 제2 간극이 형성되도록 대향 배치되는 시트 형성 부재를 구비하는 시트 형성부이며, 상기 조성물을 상기 1 간극 및 제2 간극에 통과시키도록 구성되는 상기 시트 형성부를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
이와 같은 구성에 의하면, 조성물을, 기어 구조체를 사용하여, 그 축선 방향으로 변형시키면서 반송시킨 후, 축선 방향으로 변형된 조성물을, 이동 지지체에 의해 지지하여 반송시키면서, 닥터와의 제1 간극에 통과시키므로, 시트를 적층 시트로서 연속적으로 제조할 수 있다. 그로 인해, 시트의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 조성물을 기어 구조체를 사용하여 변형시키므로, 입자를, 높은 배합 비율로 수지 성분 중에 분산시켜서 시트를 제조할 수 있다.
또한, 제1 간극을 통과하여 시트 형상으로 변형된 조성물을, 이동 지지체에 대하여 대향 배치되는 시트 형성 부재와의 사이의 제2 간극에 빠르게 통과시키기 때문에, 시트의 두께 변동을 저감할 수 있다.
그 결과, 입자가 수지 성분 중에 균일하게 높은 배합 비율로 분산되어, 두께의 변동이 억제된 시트를 효율적으로 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 제조 장치는, 보호 부재를 상기 제2 간극에 통과시키도록 구성되는 보호 부재 송출체를 구비하는 것이 적합하다.
이와 같은 구성에 의하면, 보호 부재에 의해 그 표면이 보호된 시트를 효율적으로 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 제조 장치는, 상기 이동 지지체 및 상기 시트 조정 부재가 가열 수단을 구비하는 것이 적합하다.
이와 같은 구성에 의하면, 시트의 두께의 변동을 보다 한층 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 제조 장치는, 상기 시트 형성부가, 또한, 평활 부재를 구비하는 것이 적합하다.
이와 같은 구성에 의하면, 시트의 두께의 변동을 보다 한층 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 제조 장치에서는, 상기 입자의 체적 비율이 30체적%를 초과하는 상기 시트를 제조하도록 구성되어 있는 것이 적합하다.
이와 같은 구성에 의하면, 입자의 배합 비율이 30체적%를 초과하는 조성물이어도, 한 쌍의 기어의 맞물림에 기초하는 높은 전단력에 의해, 입자가 분산된 조성물을 시트로서 반송할 수 있다.
또한, 본 발명의 제조 장치에서는, 상기 한 쌍의 기어 각각은, 서로 맞물리는 경사 톱니를 구비하고, 상기 경사 톱니의 톱니 줄무늬는, 상기 한 쌍의 기어의 회전 방향 하류측에서 회전 방향 상류측을 향함에 따라, 상기 회전 축선 방향의 외측으로 경사져 있는 것이 적합하다.
이와 같은 구성에 의하면, 조성물은, 기어 구조체에 있어서, 회전 축선 방향의 양 외측으로 퍼지도록, 확실하게 퍼진다. 그로 인해, 입자를 수지 성분에 효율적으로 분산시키면서, 폭 넓은 시트를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 제조 장치는, 상기 기어 구조체의 반송 방향 상류측에 설치되고, 상기 입자와 상기 수지 성분을 혼련하도록 구성되는 혼련 압출기를 더 구비하는 것이 적합하다.
이와 같은 구성에 의하면, 혼련 압출기에 의해, 입자와 수지 성분이 충분히 혼련된 조성물을 시트로 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트 제조 장치는, 상기 제2 간극 통과 공정 후에, 상기 시트를 롤 형상으로 권취하는 권취부를 더 구비하는 것이 적합하다.
이와 같은 구성에 의하면, 롤 형상의 시트를 효율적으로 제조할 수 있다.
<제8 발명 군>
제8 발명 군(이하, 본 발명이라고도 함)의 시트의 제조 방법은, 입자와 수지 성분을 함유하는 조성물을, 한 쌍의 기어를 구비하는 기어 구조체를 사용하여, 상기 기어의 회전 축선 방향으로 변형시키면서 반송시키는 변형 반송 공정, 상기 변형 반송 공정 후에, 상기 조성물을, 이동 지지체에 의해 지지하여 반송시키면서, 상기 이동 지지체와, 상기 이동 지지체에 대하여 간극이 형성되도록 대향 배치되는 닥터와의 상기 간극을 통과하여 시트를 얻는 간극 통과 공정, 상기 시트를 재단하는 재단 공정, 및 상기 재단된 시트를 시트 수용부에 수용하는 수용 공정을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
이러한 제조 방법에 의하면, 조성물을, 기어 구조체를 사용하여, 그 축선 방향으로 변형시키면서 반송시킨 후, 축선 방향으로 변형된 조성물을, 이동 지지체에 의해 지지하여 반송시키면서, 닥터와의 간극에 통과시키므로, 시트를 연속적으로 제조할 수 있다. 그로 인해, 시트의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 조성물을 기어 구조체를 사용하여 변형시키므로, 입자를, 높은 배합 비율로 수지 성분 중에 분산시켜서 시트를 제조할 수 있다.
또한, 형성된 시트를 재단하고, 그 재단된 시트를 시트 수용부에 수용하므로, 낱장 시트를 효율적으로 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트의 제조 방법에서는, 상기 재단 공정이, 상기 시트의 폭 방향 양단을 파지하면서, 상기 시트를 반송 방향 하류측으로 이동시킨 후에, 재단하는 것이 적합하다.
그로 인해, 과도하게 신장 및 이완이 발생하는 것을 억제하면서 시트를 재단할 수 있어, 주름의 발생이 억제된 시트를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트의 제조 방법에서는, 상기 수용 공정이, 상기 재단된 시트를 반송 지지체로, 반송 방향 하류측으로 이동시키고, 계속해서, 상기 시트를, 반송 지지체의 반송 방향 하류측 및 하측에 설치되는 가동 지지체로, 반송 방향 하류측으로 이동시킨 후, 시트 수용부에 수용하는 것이 적합하다.
이러한 제조 방법에 의하면, 가동 지지판에 의해 반송 지지체로부터 시트 수용부에 낱장 시트를 확실하게 수용시킬 수 있다.
그로 인해, 시트 수용부에, 주름의 발생이 억제된 상태에서, 낱장 시트를 적층시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 시트의 제조 방법에서는, 상기 시트에서의 상기 입자의 배합 비율이 30체적%를 초과하는 것이 적합하다.
이러한 제조 방법에 의하면, 입자의 배합 비율이 30체적%를 초과하는 조성물이어도, 한 쌍의 기어의 맞물림에 기초하는 높은 전단력에 의해, 입자가 분산된 조성물을 시트로서 반송할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트의 제조 방법에서는, 상기 한 쌍의 기어 각각은, 서로 맞물리는 경사 톱니를 구비하고, 상기 경사 톱니의 톱니 줄무늬는, 상기 한 쌍의 기어의 회전 방향 하류측에서 회전 방향 하류측을 향함에 따라, 상기 회전 축선 방향의 외측으로 경사져 있는 것이 적합하다.
이러한 제조 방법에 의하면, 조성물은, 기어 구조체에 있어서, 회전 축선 방향의 양 외측으로 퍼지도록, 확실하게 퍼진다. 그로 인해, 입자를 수지 성분에 효율적으로 분산시키면서, 폭 넓은 시트를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트의 제조 방법에서는, 상기 변형 반송 공정 전에, 상기 입자와 상기 수지 성분을 혼련 압출하는 혼련 압출 공정을 더 구비하는 것이 적합하다.
이러한 제조 방법에 의하면, 혼련 압출에 의해, 입자와 수지 성분이 충분히 혼련된 조성물을 시트로 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 제조 장치는, 입자와 수지 성분을 함유하는 조성물로부터 시트를 제조하도록 구성되는 시트 제조 장치이며, 한 쌍의 기어를 구비하는 기어 구조체이며, 상기 조성물을, 상기 기어의 회전 축선 방향으로 변형시키면서 반송하도록 구성되는 상기 기어 구조체, 상기 기어 구조체의 반송 방향 하류측에 설치되고, 상기 조성물을 지지하여 반송하도록 구성되는 이동 지지체와, 상기 이동 지지체에 대하여 간극이 형성되도록 대향 배치되는 닥터를 구비하는 시트 형성부이며, 상기 조성물을 상기 간극에 통과시키도록 구성되는 상기 시트 형성부, 상기 시트 형성부의 반송 방향 하류측에 설치되고, 상기 시트를 재단하는 재단부, 및 상기 재단부의 반송 방향 하류측에 설치되고, 상기 재단된 시트를 시트 수용부에 수용하는 수용부를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
이러한 제조 장치에 의하면, 조성물을, 기어 구조체를 사용하여, 그 축선 방향으로 변형시키면서 반송시킨 후, 축선 방향으로 변형된 조성물을, 이동 지지체에 의해 지지하여 반송시키면서, 닥터와의 간극에 통과시키므로, 시트를 연속적으로 제조할 수 있다. 그로 인해, 시트의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 조성물을 기어 구조체를 사용하여 변형시키므로, 입자를, 높은 배합 비율로 수지 성분 중에 분산시켜서 시트를 제조할 수 있다.
또한, 형성된 시트를 재단하고, 그 재단된 시트를 시트 수용부에 수용하므로, 낱장 시트를 효율적으로 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트 제조 장치는, 상기 재단부가, 상기 시트의 폭 방향 양단을 파지하여, 반송 방향 하류측으로 이동하는 파지 이동부를 구비하는 것이 적합하다.
그로 인해, 과도하게 신장 및 이완이 발생하는 것을 억제하면서 시트를 재단할 수 있어, 주름의 발생이 억제된 시트를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 제조 장치에서는, 상기 수용부가, 상기 재단된 시트를 반송 방향 하류측으로 이동시키는 반송 지지체, 및 상기 반송 지지체의 반송 방향 하류측 및 하측에 설치되고, 상기 시트를 반송 방향 하류측으로 이동시키는 가동 지지체를 구비하는 것이 적합하다.
이러한 제조 장치에 의하면, 가동 지지판에 의해 반송 지지체로부터 시트 수용부에 낱장 시트를 확실하게 수용시킬 수 있다.
그로 인해, 시트 수용부에, 주름의 발생이 억제된 상태에서, 낱장 시트를 적층시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 제조 장치에서는, 상기 입자의 체적 비율이 30체적%를 초과하는 상기 시트를 제조하도록 구성되어 있는 것이 적합하다.
이러한 제조 장치에 의하면, 입자의 배합 비율이 30체적%를 초과하는 조성물이어도, 한 쌍의 기어의 맞물림에 기초하는 높은 전단력에 의해, 입자가 분산된 조성물을 시트로서 반송할 수 있다.
또한, 본 발명의 제조 장치에서는, 상기 한 쌍의 기어 각각은, 서로 맞물리는 경사 톱니를 구비하고, 상기 경사 톱니의 톱니 줄무늬는, 상기 한 쌍의 기어의 회전 방향 하류측에서 회전 방향 상류측을 향함에 따라, 상기 회전 축선 방향의 외측으로 경사져 있는 것이 적합하다.
이러한 제조 장치에 의하면, 조성물은, 기어 구조체에 있어서, 회전 축선 방향의 양 외측으로 퍼지도록, 확실하게 퍼진다. 그로 인해, 입자를 수지 성분에 효율적으로 분산시키면서, 폭 넓은 시트를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 제조 장치는, 상기 기어 구조체의 반송 방향 상류측에 설치되고, 상기 입자와 상기 수지 성분을 혼련하도록 구성되는 혼련 압출기를 더 구비하는 것이 적합하다.
이러한 제조 장치에 의하면, 혼련 압출기에 의해, 입자와 수지 성분이 충분히 혼련된 조성물을 시트로 제조할 수 있다.
<제9 발명 군>
제9 발명 군(이하, 본 발명이라고도 함)의 시트의 제조 방법은, 입자와 수지 성분을 함유하는 조성물을, 호퍼에 투입하는 투입 공정, 상기 투입 공정 후에, 상기 조성물을, 한 쌍의 기어 및 케이싱을 구비하는 기어 구조체를 사용하여, 상기 기어의 회전 축선 방향으로 변형시키면서 반송시키는 변형 반송 공정, 및 상기 변형 반송 공정 후에, 상기 조성물을, 이동 지지체에 의해 지지하여 반송시키면서, 상기 이동 지지체와, 상기 이동 지지체에 대하여 간극이 형성되도록 대향 배치되는 닥터와의 상기 간극에 통과시키는 간극 통과 공정을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
이러한 제조 방법에 의하면, 시트의 제조 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 조성물을 기어 구조체를 사용하여 변형시키므로, 입자를, 높은 배합 비율로 수지 성분 중에 분산시켜서 시트를 얻을 수 있다. 또한, 조성물을, 이동 지지체에 의해 지지하여 반송시키면서, 간극에 통과시키므로, 조성물의 점도가 광범위에 걸쳐도, 확실하게 시트를 얻을 수 있다.
그 결과, 입자가 수지 성분 중에 균일하게 높은 배합 비율로 분산된 시트를, 효율적으로 제조할 수 있다.
또한, 조성물을 기어 구조체를 사용하여 변형시키므로, 조성물을 미리 혼련기에 의해 혼련하지 않아도, 호퍼에 투입하면 되어, 간이하면서도 효율적으로 시트를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트의 제조 방법에서는, 상기 시트에서의 상기 입자의 배합 비율이 30체적%를 초과하는 것이 적합하다.
이러한 제조 방법에 의하면, 입자의 배합 비율이 30체적%를 초과하는 조성물이어도, 한 쌍의 기어의 맞물림에 기초하는 높은 전단력에 의해, 입자가 분산된 조성물을 시트로서 반송할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트의 제조 방법에서는, 상기 한 쌍의 기어 각각은, 서로 맞물리는 경사 톱니를 구비하고, 상기 경사 톱니의 톱니 줄무늬는, 상기 한 쌍의 기어의 회전 방향 하류측에서 회전 방향 하류측을 향함에 따라, 상기 회전 축선 방향의 외측으로 경사져 있는 것이 적합하다.
이러한 제조 방법에 의하면, 조성물은, 기어 구조체에 있어서, 회전 축선 방향의 양 외측으로 퍼지도록, 확실하게 퍼진다. 그로 인해, 입자를 수지 성분에 효율적으로 분산시키면서, 폭 넓은 시트를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트의 제조 방법에서는, 상기 경사 톱니는 회전 축선 방향으로 서로 인접 배치되고, 톱니 줄무늬가 서로 다른 제1 경사 톱니 및 제2 경사 톱니를 구비하고, 상기 제1 경사 톱니 및 상기 제2 경사 톱니의 톱니 줄무늬는, 상기 기어의 회전 방향 하류측에서 회전 방향 상류측을 향함에 따라, 회전 축선 방향의 외측으로 경사지고, 상기 케이싱에는, 상기 한 쌍의 기어를, 상기 경사 톱니와 상기 케이싱의 내측면과의 사이에 밀폐 공간이 형성되도록 수용하는 수용 공간이 형성되고, 상기 밀폐 공간에 대한 반송 방향 상류측의 상류 공간과, 상기 밀폐 공간에 대한 반송 방향 하류측의 하류 공간이, 상기 톱니 줄무늬 사이의 톱니 홈을 통해 연통되지 않도록, 상기 한 쌍의 기어가 구성되어 있는 것이 적합하다.
이러한 제조 방법에 의하면, 제1 경사 톱니 및 제2 경사 톱니의 톱니 줄무늬는, 기어의 회전 방향 하류측에서 회전 방향 상류측을 향함에 따라, 회전 축선 방향의 외측으로 경사져 있으므로, 조성물은, 회전 축선 방향의 양 외측으로 퍼지도록, 확실하게 퍼지면서 반송된다. 그로 인해, 조성물을 시트로서 확실하게 형성할 수 있다.
그리고, 밀폐 공간에 대한 반송 방향 상류측의 상류 공간과, 밀폐 공간에 대한 반송 방향 하류측의 하류 공간이, 톱니 줄무늬 사이의 톱니 홈을 통해 연통되지 않도록, 한 쌍의 기어가 구성되어 있기 때문에, 조성물이 상류 공간과 하류 공간의 사이의 톱니 홈을 통한 조성물의 자유로운 이동을 규제하고, 기어의 회전에 기초하여 회전 방향 상류측에서 하류측을 향한 톱니 홈의 이동에 수반하여, 조성물을 반송할 수 있다.
그로 인해, 입자 및 수지 성분을 함유하는 조성물에 높은 전단력을 부여하면서, 높은 효율로 폭이 넓은 시트를 반송할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트의 제조 방법은, 상기 간극 통과 공정 후에, 상기 시트를 롤 형상으로 권취하는 권취 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
이러한 제조 방법에 의하면, 롤 형상의 시트를 효율적으로 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트 제조 장치는, 입자와 수지 성분을 함유하는 조성물로부터 시트를 제조하도록 구성되는 시트 제조 장치이며, 상기 조성물이 투입되는 호퍼, 한 쌍의 기어 및 케이싱을 구비하는 기어 구조체이며, 상기 조성물을, 상기 기어의 회전 축선 방향으로 변형시키면서 반송하도록 구성되는 상기 기어 구조체, 및 상기 기어 구조체의 반송 방향 하류측에 설치되고, 상기 조성물을 지지하여 반송하도록 구성되는 이동 지지체와, 상기 이동 지지체에 대하여 간극이 형성되도록 대향 배치되는 닥터를 구비하는 시트 형성부이며, 상기 조성물을 상기 간극에 통과시키도록 구성되는 상기 시트 형성부를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
이러한 제조 장치에 의하면, 시트의 제조 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 조성물을 기어 구조체를 사용하여 변형시키므로, 입자를, 높은 배합 비율로 수지 성분 중에 분산시켜서 시트를 얻을 수 있다. 또한, 조성물을, 이동 지지체에 의해 지지하여 반송시키면서, 간극에 통과시키므로, 조성물의 점도가 광범위에 걸쳐도, 확실하게 시트를 얻을 수 있다.
그 결과, 입자가 수지 성분 중에 균일하게 높은 배합 비율로 분산된 시트를 효율적으로 제조할 수 있다.
또한, 조성물을 기어 구조체를 사용하여 변형시키므로, 조성물을 미리 혼련기에 의해 혼련하지 않고도, 호퍼에 투입하면 되어, 간이하면서도 또한 효율적으로 시트를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트 제조 장치는, 상기 입자의 체적 비율이 30체적%를 초과하는 상기 시트를 제조하도록 구성되어 있는 것이 적합하다.
이러한 제조 장치에 의하면, 입자의 배합 비율이 30체적%를 초과하는 조성물이어도, 한 쌍의 기어의 맞물림에 기초하는 높은 전단력에 의해, 입자가 분산된 조성물을 시트로서 반송할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트 제조 장치에서는, 상기 한 쌍의 기어 각각은, 서로 맞물리는 경사 톱니를 구비하고, 상기 경사 톱니의 톱니 줄무늬는, 상기 한 쌍의 기어의 회전 방향 하류측에서 회전 방향 상류측을 향함에 따라, 상기 회전 축선 방향의 외측으로 경사져 있는 것이 적합하다.
이러한 제조 장치에 의하면, 조성물은, 기어 구조체에 있어서, 회전 축선 방향의 양 외측으로 퍼지도록, 확실하게 퍼진다. 그로 인해, 입자를 수지 성분에 효율적으로 분산시키면서, 폭 넓은 시트를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트 제조 장치에서는, 상기 경사 톱니는 회전 축선 방향으로 서로 인접 배치되고, 톱니 줄무늬가 서로 다른 제1 경사 톱니 및 제2 경사 톱니를 구비하고, 상기 제1 경사 톱니 및 상기 제2 경사 톱니의 톱니 줄무늬는, 상기 기어의 회전 방향 하류측에서 회전 방향 상류측을 향함에 따라, 회전 축선 방향의 외측으로 경사지고, 상기 케이싱에는, 상기 한 쌍의 기어를, 상기 경사 톱니와 상기 케이싱의 내측면과의 사이에 밀폐 공간이 형성되도록 수용하는 수용 공간이 형성되고, 상기 밀폐 공간에 대한 반송 방향 상류측의 상류 공간과, 상기 밀폐 공간에 대한 반송 방향 하류측의 하류 공간이, 상기 톱니 줄무늬 사이의 톱니 홈을 통해 연통되지 않도록, 상기 한 쌍의 기어가 구성되어 있는 것이 적합하다.
이러한 제조 장치에 의하면, 제1 경사 톱니 및 제2 경사 톱니의 톱니 줄무늬는, 기어의 회전 방향 하류측에서 회전 방향 상류측을 향함에 따라, 회전 축선 방향의 외측으로 경사져 있으므로, 조성물은, 회전 축선 방향의 양 외측으로 퍼지도록, 확실하게 퍼지면서 반송된다. 그로 인해, 조성물을 시트로서 확실하게 형성할 수 있다.
그리고, 밀폐 공간에 대한 반송 방향 상류측의 상류 공간과, 밀폐 공간에 대한 반송 방향 하류측의 하류 공간이, 톱니 줄무늬 사이의 톱니 홈을 통해 연통되지 않도록, 한 쌍의 기어가 구성되어 있기 때문에, 조성물이 상류 공간과 하류 공간의 사이의 톱니 홈을 통한 조성물의 자유로운 이동을 규제하고, 기어의 회전에 기초하여 회전 방향 상류측에서 하류측을 향한 톱니 홈의 이동에 수반하여, 조성물을 반송할 수 있다.
그로 인해, 입자 및 수지 성분을 함유하는 조성물에 높은 전단력을 부여하면서, 높은 효율로 폭이 넓은 시트를 반송할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트 제조 장치는, 상기 시트 형성부의 반송 방향 하류측에 설치되고, 상기 시트를, 롤 형상으로 권취하도록 구성되는 권취부를 더 구비하는 것이 적합하다.
이러한 제조 장치에 의하면, 롤 형상의 시트를 효율적으로 제조할 수 있다.
<제10 발명 군>
제10 발명 군(이하, 본 발명이라고도 함)의 시트의 제조 방법은, 입자와 수지 성분을 함유하는 조성물을, 한 쌍의 기어 및 케이싱을 구비하는 기어 구조체를 사용하여, 상기 기어의 회전 축선 방향으로 변형시키면서 반송시키는 기어 변형 공정, 및 상기 기어 변형 공정 후에, 반송되는 상기 조성물을, 상기 조성물이 반송되는 반송 방향 하류측을 향함에 따라, 상기 회전 축선 방향 및 상기 반송 방향의 양방향과 직교하는 직교 방향의 길이가 좁아지고, 또한, 상기 회전 축선 방향의 길이가 퍼지는 광폭부를 갖는 유로를 구비하는 다이를 사용하여, 상기 회전 축선 방향으로 더 변형시키는 다이 변형 공정을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
이러한 제조 방법에 의하면, 시트의 제조 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 조성물을 기어 구조체를 사용하여 변형시키므로, 입자를, 높은 배합 비율로 수지 성분 중에 분산시켜서 시트를 얻을 수 있다. 또한, 조성물을, 기어 구조체로 회전 축선 방향으로 변형시킨 후, 다이에 의해 더욱 회전 축선 방향으로 변형시키므로, 보다 한층 광폭의 시트를 얻을 수 있다.
또한, 먼저 기어 구조체로 회전 축선 방향으로 변형시키고 있기 때문에, 점도가 높은 조성물이어도, 다이 변형 공정에서, 조성물이 다이의 유로에서 막히는 것을 억제할 수 있다.
그 결과, 입자가 수지 성분 중에 균일하게 높은 배합 비율로 분산된 광폭의 시트를 효율적으로 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트의 제조 방법에서는, 상기 시트에서의 상기 입자의 배합 비율이 30체적%를 초과하는 것이 적합하다.
이러한 제조 방법에 의하면, 입자의 배합 비율이 30체적%를 초과하는 조성물이어도, 한 쌍의 기어의 맞물림에 기초하는 높은 전단력에 의해, 입자가 분산된 조성물을 시트로서 반송할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트의 제조 방법에서는, 상기 유로는, 그 유입구에서의 회전 축선 방향의 길이가, 상기 한 쌍의 기어의 회전축 방향의 길이와 동일하거나 또는 길어지도록 구성되고, 또한, 그 유출구에서의 회전 축선 방향 길이가, 상기 유입구에서의 회전 축선 방향의 길이보다 길어지도록 구성되어 있는 것이 적합하다.
이러한 제조 방법에 의하면, 기어의 회전축 방향의 길이보다, 폭이 넓은 시트를 확실하게 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트의 제조 방법에서는, 상기 한 쌍의 기어 각각은, 서로 맞물리는 경사 톱니를 구비하고, 상기 경사 톱니의 톱니 줄무늬는, 상기 한 쌍의 기어의 회전 방향 하류측에서 회전 방향 하류측을 향함에 따라, 상기 회전 축선 방향의 외측으로 경사져 있는 것이 적합하다.
이러한 제조 방법에 의하면, 조성물은, 기어 구조체에 있어서, 회전 축선 방향의 양 외측으로 퍼지도록 확실하게 퍼진다. 그로 인해, 입자를 수지 성분에 효율적으로 분산시키면서, 광폭의 시트를 확실하게 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트의 제조 방법에서는, 상기 경사 톱니는 회전 축선 방향으로 서로 인접 배치되고, 톱니 줄무늬가 서로 다른 제1 경사 톱니 및 제2 경사 톱니를 구비하고, 상기 제1 경사 톱니 및 상기 제2 경사 톱니의 톱니 줄무늬는, 상기 기어의 회전 방향 하류측에서 회전 방향 상류측을 향함에 따라, 회전 축선 방향의 외측으로 경사지고, 상기 케이싱에는, 상기 한 쌍의 기어를, 상기 경사 톱니와 상기 케이싱의 내측면과의 사이에 밀폐 공간이 형성되도록 수용하는 수용 공간이 형성되고, 상기 밀폐 공간에 대한 반송 방향 상류측의 상류 공간과, 상기 밀폐 공간에 대한 반송 방향 하류측의 하류 공간이, 상기 톱니 줄무늬 사이의 톱니 홈을 통해 연통되지 않도록, 상기 한 쌍의 기어가 구성되어 있는 것이 적합하다.
이러한 제조 방법에 의하면, 제1 경사 톱니 및 제2 경사 톱니의 톱니 줄무늬는, 기어의 회전 방향 하류측에서 회전 방향 상류측을 향함에 따라, 회전 축선 방향의 외측으로 경사져 있으므로, 조성물은, 회전 축선 방향의 양 외측으로 퍼지도록, 확실하게 퍼지면서 반송된다. 그로 인해, 조성물을 시트로서 확실하게 형성할 수 있다.
그리고, 밀폐 공간에 대한 반송 방향 상류측의 상류 공간과, 밀폐 공간에 대한 반송 방향 하류측의 하류 공간이, 톱니 줄무늬 사이의 톱니 홈을 통해 연통되지 않도록, 한 쌍의 기어가 구성되어 있기 때문에, 조성물이 상류 공간과 하류 공간의 사이의 톱니 홈을 통한 조성물의 자유로운 이동을 규제하고, 기어의 회전에 기초하여 회전 방향 상류측에서 하류측을 향한 톱니 홈의 이동에 수반하여, 조성물을 반송할 수 있다.
그로 인해, 입자 및 수지 성분을 함유하는 조성물에 높은 전단력을 부여하면서, 높은 효율로 광폭의 시트를 반송할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트의 제조 방법은, 상기 기어 변형 공정 전에, 상기 입자와 상기 수지 성분을 혼련 압출하는 혼련 압출 공정을 더 구비하는 것이 적합하다.
이러한 제조 방법에 의하면, 혼련 압출에 의해, 입자와 수지 성분이 충분히 혼련된 시트를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트의 제조 방법은, 상기 다이 변형 공정 후에, 상기 시트를 롤 형상으로 권취하는 권취 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
이러한 제조 방법에 의하면, 롤 형상의 시트를 효율적으로 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트 제조 장치는, 입자와 수지 성분을 함유하는 조성물로부터 시트를 제조하도록 구성되는 시트 제조 장치이며, 한 쌍의 기어 및 케이싱을 구비하는 기어 구조체이며, 상기 조성물을, 상기 기어의 회전 축선 방향으로 변형시키면서 반송하도록 구성되는 상기 기어 구조체, 및 상기 기어 구조체의 반송 방향 하류측에 설치되고, 상기 조성물이 반송되는 반송 방향 하류측을 향함에 따라, 상기 회전 축선 방향 및 상기 반송 방향의 양방향과 직교하는 직교 방향의 길이가 좁아지고, 또한, 상기 회전 축선 방향의 길이가 퍼지는 광폭부를 갖는 유로를 구비하는 다이이며, 반송되는 상기 조성물을 상기 회전 축선 방향으로 더 변형시키도록 구성되는 상기 다이를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
이러한 제조 장치에 의하면, 시트의 제조 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 조성물을 기어 구조체를 사용하여 변형시키므로, 입자를, 높은 배합 비율로 수지 성분 중에 분산시켜서 시트를 얻을 수 있다. 또한, 조성물을, 기어 구조체로 회전 축선 방향으로 변형시킨 후, 다이에 의해 더욱 회전 축선 방향으로 변형시키므로, 보다 한층 광폭의 시트를 얻을 수 있다.
또한, 먼저 기어 구조체로 회전 축선 방향으로 변형시키고 있기 때문에, 점도가 높은 조성물이어도, 다이 변형 공정에서, 조성물이 다이의 유로에서 막히는 것을 억제할 수 있다.
그 결과, 입자가 수지 성분 중에 균일하게 높은 배합 비율로 분산된 광폭의 시트를 효율적으로 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트 제조 장치는, 상기 입자의 체적 비율이 30체적%를 초과하는 상기 시트를 제조하도록 구성되어 있는 것이 적합하다.
이러한 제조 장치에 의하면, 입자의 배합 비율이 30체적%를 초과하는 조성물이어도, 한 쌍의 기어의 맞물림에 기초하는 높은 전단력에 의해, 입자가 분산된 조성물을 시트로서 반송할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트 제조 장치에서는, 상기 유로는, 그 유입구에서의 회전 축선 방향의 길이가, 상기 한 쌍의 기어의 회전축 방향의 길이와 동일하거나 또는 길어지도록 구성되고, 또한, 그 유출구에서의 회전 축선 방향 길이가, 상기 유입구에서의 회전 축선 방향의 길이보다 길어지도록 구성되어 있는 것이 적합하다.
이러한 제조 장치에 의하면, 기어의 회전축 방향의 길이보다, 폭이 넓은 시트를 확실하게 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트 제조 장치에서는, 상기 한 쌍의 기어 각각은, 서로 맞물리는 경사 톱니를 구비하고, 상기 경사 톱니의 톱니 줄무늬는, 상기 한 쌍의 기어의 회전 방향 하류측에서 회전 방향 상류측을 향함에 따라, 상기 회전 축선 방향의 외측으로 경사져 있는 것이 적합하다.
이러한 제조 장치에 의하면, 조성물은, 기어 구조체에 있어서, 회전 축선 방향의 양 외측으로 퍼지도록 확실하게 퍼진다. 그로 인해, 입자를 수지 성분에 효율적으로 분산시키면서, 광폭의 시트를 확실하게 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트 제조 장치에서는, 상기 경사 톱니는 회전 축선 방향으로 서로 인접 배치되고, 톱니 줄무늬가 서로 다른 제1 경사 톱니 및 제2 경사 톱니를 구비하고, 상기 제1 경사 톱니 및 상기 제2 경사 톱니의 톱니 줄무늬는, 상기 기어의 회전 방향 하류측에서 회전 방향 상류측을 향함에 따라, 회전 축선 방향의 외측으로 경사지고, 상기 케이싱에는, 상기 한 쌍의 기어를, 상기 경사 톱니와 상기 케이싱의 내측면과의 사이에 밀폐 공간이 형성되도록 수용하는 수용 공간이 형성되고, 상기 밀폐 공간에 대한 반송 방향 상류측의 상류 공간과, 상기 밀폐 공간에 대한 반송 방향 하류측의 하류 공간이, 상기 톱니 줄무늬 사이의 톱니 홈을 통해 연통되지 않도록, 상기 한 쌍의 기어가 구성되어 있는 것이 적합하다.
이러한 제조 장치에 의하면, 제1 경사 톱니 및 제2 경사 톱니의 톱니 줄무늬는, 기어의 회전 방향 하류측에서 회전 방향 상류측을 향함에 따라, 회전 축선 방향의 외측으로 경사져 있으므로, 조성물은, 회전 축선 방향의 양 외측으로 퍼지도록, 확실하게 퍼지면서 반송된다. 그로 인해, 조성물을 시트로서 확실하게 형성할 수 있다.
그리고, 밀폐 공간에 대한 반송 방향 상류측의 상류 공간과, 밀폐 공간에 대한 반송 방향 하류측의 하류 공간이, 톱니 줄무늬 사이의 톱니 홈을 통해 연통되지 않도록, 한 쌍의 기어가 구성되어 있기 때문에, 조성물이 상류 공간과 하류 공간의 사이의 톱니 홈을 통한 조성물의 자유로운 이동을 규제하고, 기어의 회전에 기초하여 회전 방향 상류측에서 하류측을 향한 톱니 홈의 이동에 수반하여, 조성물을 반송할 수 있다.
그로 인해, 입자 및 수지 성분을 함유하는 조성물에 높은 전단력을 부여하면서, 높은 효율로 광폭의 시트를 반송할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트 제조 장치는, 상기 기어 구조체의 반송 방향 상류측에 설치되고, 상기 입자와 상기 수지 성분을 혼련하도록 구성되는 혼련 압출기를 더 구비하는 것이 적합하다.
이러한 제조 장치에 의하면, 혼련 압출에 의해, 입자와 수지 성분이 충분히 혼련된 시트를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트 제조 장치는, 상기 다이의 반송 방향 하류측에 설치되고, 상기 시트를, 롤 형상으로 권취하도록 구성되는 권취부를 더 구비하는 것이 적합하다.
이러한 제조 장치에 의하면, 롤 형상의 시트를 효율적으로 제조할 수 있다.
본 발명의 시트의 제조 방법 및 본 발명의 시트 제조 장치에 의하면, 조성물을, 기어 구조체를 사용하여 그 축선 방향으로 변형시키면서 반송시킨 후, 축선 방향으로 변형된 조성물을, 이동 지지체에 의해 지지하여 반송시키면서, 닥터와의 간극에 통과시키므로, 시트를 연속적으로 제조할 수 있다. 그로 인해, 입자가 수지 성분 중에 균일하게 높은 배합 비율로 분산된 시트를 효율적으로 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 시트 제조 장치의 일 실시 형태의 일부 절결 평면도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 A-A선을 따른 단면도를 도시한다.
도 3은 한 쌍의 기어의 분해 사시도를 나타낸다.
도 4는 한 쌍의 기어의 맞물림을 설명하는 측단면도이며, (a)는 제1 기어의 경사 톱니의 볼록면의 하류 측단부와, 제2 기어의 경사 톱니의 오목면의 하류 측단부가 맞물리는 상태, (b)는 제1 기어의 경사 톱니의 볼록면의 도중부와, 제2 기어의 경사 톱니의 오목면의 도중부가 맞물리는 상태, (c)는 제1 기어의 경사 톱니의 볼록면의 상류 측단부와, 제2 기어의 경사 톱니의 오목면의 상류 측단부가 맞물리는 상태를 나타낸다.
도 5는 공급부, 기어 구조체 및 시트 형성부(또는 시트 조정부)의 평단면도를 도시한다.
도 6은 도 5에 도시하는 공급부, 기어 구조체 및 시트 형성부(또는 시트 조정부)의 측단면도이며, 도 5의 B-B선을 따른 단면도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 시트 제조 장치의 다른 실시 형태의 한 쌍의 기어(평 톱니인 형태)의 분해 사시도를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 시트 제조 장치의 다른 실시 형태의 공급부, 기어 구조체 및 시트 형성부(또는 시트 조정부)의 평단면도를 도시한다.
도 9는 도 8에 나타내는 공급부, 기어 구조체 및 시트 형성부(또는 시트 조정부)의 측단면도이며, 도 7의 C-C선을 따른 단면도를 도시한다.
도 10은 본 발명의 시트 제조 장치의 다른 실시 형태의 공급부, 기어 구조체 및 시트 형성부의 평단면도를 도시한다.
도 11은 도 10에 도시하는 공급부, 기어 구조체 및 시트 형성부의 측단면도이며, 도 10의 D-D선을 따른 단면도를 도시한다.
도 12는 본 발명의 시트 제조 장치의 다른 실시 형태의 한 쌍의 기어(인벌류트 곡선 형상)의 맞물림을 설명하는 측단면도를 도시한다.
도 13은 본 발명의 시트 제조 장치의 다른 실시 형태의 시트 형성부의 측단면도를 나타낸다.
도 14는 본 발명의 시트 제조 장치의 일 실시 형태의 일부 절결 평면도를 나타낸다.
도 15는 도 14의 A-A선을 따른 단면도를 도시한다.
도 16은 도 14에 도시하는 시트 제조 장치에 사용되는 혼련기의 개략 구성도를 나타낸다.
도 17은 도 16에 나타내는 혼련기의 토출구측의 평단면도를 도시한다.
도 18은 본 발명의 시트 제조 장치의 다른 실시 형태의 일부 절결 평면도를 나타낸다.
도 19는 도 18에 나타내는 시트 제조 장치에 사용하는 혼련기의 개략 구성도를 나타낸다.
도 20은 도 19에 나타내는 혼련기의 토출구측의 평단면도를 도시한다.
도 21은 본 발명의 시트 제조 장치에 사용되는 혼련기의 다른 실시 형태의 토출구측의 평단면도를 도시한다.
도 22는 본 발명의 시트 제조 장치에 사용되는 파이프 부분의 다른 실시 형태(스플라인 형상의 형태)의 단면도를 도시한다.
도 23은 본 발명의 시트 제조 장치에 사용되는 파이프 부분의 다른 실시 형태(절결부를 갖고 있는 형태)의 단면도를 도시한다.
도 24는 실시예 2a의 혼련물의 단면의 디지털 현미경 사진을 나타낸다.
도 25는 비교예 2a의 혼련물의 단면의 디지털 현미경 사진을 나타낸다.
도 26은 제1 기어를 제2 케이싱의 상측면에서 보았을 때의 전개도를 나타낸다.
도 27은 참고 예이며, 제1 기어를 제2 케이싱의 상측면에서 보았을 때의 전개도를 나타낸다.
도 28은 본 발명의 기어 구조체의 제2 실시 형태 b의 제1 기어를 제2 케이싱의 상측면에서 보았을 때의 전개도를 나타낸다.
도 29는 본 발명의 기어 구조체의 제3 실시 형태 b의 한 쌍의 기어의 분해 사시도를 나타낸다.
도 30은 도 29에 나타내는 한 쌍의 기어와 그것을 수용하는 제2 케이싱의 일부 분해 사시도를 나타낸다.
도 31은 도 30에 나타내는 기어 구조체의 제2 케이싱만을 절결한 정단면도를 도시한다.
도 32는 도 30에 나타내는 기어 구조체의 측단면도이며, (a)는 도 31의 C-C선을 따른 측단면도, (b)는 도 31의 D-D선을 따른 측단면도, (c)는 도 31의 E-E선을 따른 측단면도를 나타낸다.
도 33은 도 31에 나타내는 기어 구조체의 변형예의 정단면도를 도시한다.
도 34는 도 31에 나타내는 기어 구조체의 변형예의 정단면도를 도시한다.
도 35는 본 발명의 기어 구조체의 제4 실시 형태 b의 제2 케이싱만을 절결한 정단면도를 도시한다.
도 36은 본 발명의 기어 구조체의 제5 실시 형태 b의 제2 케이싱만을 절결한 정 단면도를 도시한다.
도 37은 본 발명의 기어 구조체의 제6 실시 형태 b의 제2 케이싱만을 절결한 정단면도를 도시한다.
도 38은 본 발명의 기어 구조체의 제6 실시 형태 b의 변형예의 제2 케이싱만을 절결한 정단면도를 도시한다.
도 39는 본 발명의 기어 구조체를 구비하는 시트 제조 장치의 일 실시 형태의 일부 절결 평면도를 나타낸다.
도 40은 도 39의 측단면도를 나타낸다.
도 41은 도 39의 부분 확대도를 나타낸다.
도 42는 도 39의 A점에서 전방측(개구부)을 관찰했을 때의 모식도를 나타내고, (a)는 개구부의 좌우 방향 길이가, 한 쌍의 기어의 좌우 방향 길이에서, 리드의 2배의 길이를 뺀 길이보다 긴 형태를 나타내고, (b)는 개구부의 좌우 방향 길이가, 한 쌍의 기어의 좌우 방향 길이에서, 리드의 2배의 길이를 뺀 길이인 형태를 나타낸다.
도 43은 본 발명의 기어 구조체를 구비하는 시트 제조 장치의 일 실시 형태의 일부 절결 평면도 및 그 부분 확대도를 나타낸다.
도 44는 도 43의 측단면도를 나타낸다.
도 45는 도 44의 부분 확대도를 나타낸다.
도 46은 본 발명의 기어 구조체의 다른 실시 형태의 평면도를 나타낸다.
도 47은 본 발명의 기어 구조체의 다른 실시 형태의 평면도를 나타낸다.
도 48은 본 발명의 기어 구조체를 구비하는 시트 제조 장치의 일 실시 형태의 일부 절결 평면도를 나타낸다.
도 49는 도 48의 측단면도를 나타낸다.
도 50은 도 49의 부분 확대도를 나타낸다.
도 51은 본 발명의 제조 방법에 사용하는 시트 제조 장치의 일 실시 형태의 일부 절결 평면도를 나타낸다.
도 52는 도 51의 측단면도를 나타낸다.
도 53은 도 51의 부분 확대도를 나타낸다.
도 54는 본 발명의 다른 실시 형태(평활 부재를 구비하는 장치)의 측단면도를 나타낸다.
도 55는 참고 예에서 사용한 시트 제조 장치의 측단면도를 나타낸다.
도 56은 본 발명의 제조 방법에 사용하는 시트 제조 장치의 일 실시 형태의 일부 절결 평면도를 나타낸다.
도 57은 도 56의 측단면도를 나타낸다.
도 58은 도 56의 재단부 부근의 부분 확대 평면도이며, (a)는 척킹 아암이 재단기 부근에서 시트를 파지하고 있는 상태, (b)는 척킹 아암이 시트를 반송 방향 하류측으로 이동하고 있는 상태를 나타낸다.
도 59는 도 56의 시트 수용부 부근의 부분 확대 측단면도이며, (a)는, 시트가, 반송 컨베이어의 상측에 위치하는 상태, (b)는, 시트가, 가동체 위로 이동하기 시작하는 상태, (c)는, 시트가, 가동체 위로 이동하고 있는 상태, (d)는, 시트가, 시트 수용 케이스에 수용되는 상태를 나타낸다.
도 60은 본 발명의 시트 제조 장치의 일 실시 형태의 측단면도를 도시한다.
도 61은 도 60의 부분 사시도를 나타낸다.
도 62는 도 60의 일부 절결 평면도를 나타낸다.
도 63은 도 60의 부분 확대도를 나타낸다.
도 64는 본 발명의 시트 제조 장치의 일 실시 형태의 일부 절결 평면도를 나타낸다.
도 65는 도 64의 측단면도를 나타낸다.
도 66은 도 65의 부분 확대도를 나타낸다.
도 67은 본 발명의 시트 제조 장치의 다른 실시 형태(슬릿부가 직선 광폭 통로를 구비함)의 측단면도의 부분 확대도를 나타낸다.
도 68은 본 발명의 시트 제조 장치의 다른 실시 형태(다이가 매니폴드를 구비함)의 측단면도의 부분 확대도를 나타낸다.
이하, 제1 발명 군 내지 제10 발명 군의 각각의 실시 형태를 구체적으로 설명한다.
<제1 발명 군>
(일 실시 형태)
일 실시 형태는, 제1 발명 군을 상세하게 설명하는 것이다.
도 1은, 제1 발명 군의 일 실시 형태의 일부 절결 평면도를 나타내고, 지면 우측을 「우측」, 지면 좌측을 「좌측」, 지면 하측을 「전방측」, 지면 상측을 「후방측」이라고 해서, 방향 화살표로 나타내고, 또한, 지면 앞측을 「상측」, 지면 안측을 「하측」으로 설명한다. 또한, 도 1에서, 우측은, 한 쌍의 기어(후술)의 회전 축선 방향 일방측이며, 좌측은, 회전 축선 방향 타방측이며, 전방측은, 교차 방향(후술) 일방측이며, 후방측은, 교차 방향 타방측이다. 또한, 도 2 이후의 도면 방향에 대해서는, 도 1에서 설명하는 방향에 준한다.
도 1에서, 제1 발명 군의 일 실시 형태인 시트 제조 장치(1)는, 후술하는 입자와 수지 성분을 함유하는 조성물로부터 시트를 제조하도록 구성되어 있고, 예를 들어, 평면에서 보아 대략 L자 형상으로 형성되어 있다. 시트 제조 장치(1)는, 혼련기(혼련 압출기)(2)와, 공급부(3)와, 기어 구조체(4)와, 시트 형성부(5)와, 권취부(6)를 구비하고 있다. 혼련기(2)와 공급부(3)와 기어 구조체(4)와 시트 형성부(5)와 권취부(6)는, 시트 제조 장치(1)에 있어서, 평면에서 보아 대략 L자 형상으로 정렬 배치되어 있다. 즉, 시트 제조 장치(1)는, 후술하는 조성물 또는 시트(7)(도 2 참조)를 평면에서 보아 대략 L자 형상으로 반송하도록 구성되어 있다.
혼련기(2)는, 시트 제조 장치(1)의 좌측에 설치되어 있다. 혼련기(2)는, 예를 들어, 2축 니이더 등이며, 구체적으로는, 실린더(11)와, 실린더(11) 내에 수용되는 혼련 스크루(12)를 구비하고 있다.
실린더(11)는, 축선이 좌우 방향으로 연장되는 대략 원통 형상으로 되어 있다. 또한, 실린더(11)의 좌측 방향은 폐색되어 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 실린더(11)의 좌측 단부의 상벽에는, 상방으로 개구되는 혼련기 입구(14)가 형성되어 있다. 혼련기 입구(14)에는, 호퍼(16)가 접속되어 있다.
실린더(11)의 우측 단부에는, 우측 방향으로 개구되는 혼련기 출구(15)가 형성되어 있다. 혼련기 출구(15)에는, 연결관(17)이 접속되어 있다.
또한, 실린더(11)에는, 도시하지 않은 블록 히터가 좌우 방향을 따라 복수 분할되어 설치되어 있다.
연결관(17)은, 실린더(11)의 축선과 공통되는 축선을 갖는 대략 원통 형상으로 형성되어 있다. 연결관(17)의 좌측 단부는, 실린더(11)의 우측 단부와 접속되고, 연결관(17)의 우측 단부는, 공급부(3)의 공급부 입구(18)에 접속되어 있다.
혼련 스크루(12)는, 실린더(11)의 축선에 평행한 회전 축선을 갖고 있다. 혼련 스크루(12)는, 실린더(11) 내에서, 좌우 방향을 따라 설치되어 있다.
또한, 혼련기(2)에는, 실린더(11)의 좌측에 있어서, 혼련 스크루(12)에 접속되는 모터(도시하지 않음)가 설치되어 있다.
이에 의해, 혼련기(2)는, 입자와 수지 성분을 혼련 압출하도록 구성되어 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 공급부(3)는, 혼련기(2)의 우측에 설치되어 있고, 좌우 방향으로 연장되도록 형성되어 있다. 공급부(3)는, 연결관(17)에 의해, 혼련기(2)와 접속되어 있다.
공급부(3)는, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 케이싱(21)과, 공급 스크루(22)를 구비하고 있다.
제1 케이싱(21)은, 좌우 방향으로 연장되는 평면에서 보아 직사각 형상을 이루고, 전방측이 좌우 방향으로 가로질러 개구되어 있다. 제1 케이싱(21)의 좌측 단부에는, 공급부 입구(18)가 형성되고, 제1 케이싱(21)의 전단부에는, 제1 저류부(27)가 형성되어 있다. 또한, 제1 케이싱(21)에는, 다음에 설명하는 공급 스크루(22)를 수용하는 제1 수용부(19)가 설치되어 있다. 제1 수용부(19)는, 후방부(29)와, 후방부(29)의 전방측에 연통하는 전방부(30)를 구비하고 있다. 후방부(29) 및 전방부(30) 각각은, 측단면에서 보아 대략 원 형상을 이루고, 제1 케이싱(21)에 있어서, 좌우 방향으로 가로질러 형성되어 있다.
공급부 입구(18)는, 제1 수용부(19)(후방부(29) 및 전방부(30))에 연통되어 있다.
제1 저류부(27)는, 전방을 향해 커지는 측단면에서 보아 대략 테이퍼 형상으로 형성되어 있다. 또한, 제1 저류부(27)는, 후술하는 밀폐 공간(74)에 대한 반송 방향 상류측의 상류 공간이 된다.
공급 스크루(22)는, 제1 수용부(19)에 수용되어 있고, 좌우 방향으로 연장되며, 서로 맞물리는 제1 스크루(23) 및 제2 스크루(24)를 구비하고 있다.
제1 스크루(23)는, 후방부(29) 내에 수용되어 있고, 제1 스크루(23)와 회전 방향(R1)에 대하여 경사지는 블레이드(20)를 구비하고 있다. 제1 스크루(23)의 블레이드(20)의 회전 축선 방향에서의 피치 간격은, 예를 들어 5mm 이상, 바람직하게는 10mm 이상이며, 또한, 예를 들어 50mm 이하, 바람직하게는 30mm 이하이다.
제2 스크루(24)는, 전방부(30) 내에 수용되어 있고, 제1 스크루(23)와 동일 구성 및 동일 치수이며, 제1 스크루(23)와 맞물리면서, 제1 스크루(23)와 동일 방향으로 회전하도록 구성되어 있다.
공급 스크루(22)(제1 스크루(23) 및 제2 스크루(24))의 회전축 방향의 길이는, 제1 케이싱(21)의 폭(W0)에 대하여 미소한 클리어런스(도시하지 않음)의 분만큼 짧게 설정되어 있다.
또한, 공급부(3)에는, 제1 케이싱(21)의 우측에 있어서, 공급 스크루(22)에 접속되는 모터(도시하지 않음)가 설치되어 있다.
공급부(3)는, 조성물을, 혼련기(2)의 압출 방향(좌우 방향)을 따른 폭(W0)(즉, 제1 케이싱(21)의 폭(W0))을 갖도록, 후방으로부터 기어 구조체(4)에 공급하도록 구성되어 있다.
기어 구조체(4)는, 도 3 및 도 6에 도시한 바와 같이, 제2 케이싱(31)과, 한 쌍의 기어(32)를 구비하고 있다. 또한, 기어 구조체(4)는 한 쌍의 기어(32)의 회전 축선 방향(A1)의 길이(W2)가 길고, 공급부(3)로부터 공급되는 조성물을 시트 형성부(5)에 반송하는 기어 펌프이기도 하다.
제2 케이싱(31)은, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 케이싱(21)의 전방측에 연속해서 형성되어 있고, 후방 및 전방이 좌우 방향으로 가로질러 개구되어, 좌우 방향으로 연장되는 평면에서 보아 대략 직사각 형상으로 형성되어 있다. 제2 케이싱(31)의 후단부에는, 한 쌍의 기어(32)를 수용하는 제2 수용부(기어 수용부)(40)가 설치되고, 전단부에는, 토출구(46)가 형성되어 있다. 또한, 제2 수용부(40)와 토출구(46)의 사이에는, 그것들에 연통하는 제2 저류부(28) 및 토출 통로(44)가 형성되어 있다. 또한, 제2 케이싱(31)의 외측 표면에는, 도시하지 않은 히터가 복수 설치되어 있다.
제2 수용부(40)는, 제1 저류부(27)의 전방측에 연통되어 있고, 하부(61)의 중앙부와, 하부(61)의 중앙부와 상하 방향으로 간격을 두고 대향 배치되는 상부(62)의 중앙부로 형성되어 있다.
또한, 하부(61)의 중앙부의 상측면(내측면)(71), 및 상부(62)의 중앙부의 하측면(내측면)(72)은, 원호 면 형상(2분할된 반원주면 형상)으로 형성되고, 한 쌍의 기어(32)를 수용하는 수용 공간(73)(기어 수용 공간)을 구획한다. 수용 공간(73)은 제1 저류부(27)에 연통되고, 단면에서 보아 상하 방향으로 연장되도록 형성되어 있다. 또한, 하부(61) 및 상부(62)는 제2 케이싱(31)에 있어서, 좌우 방향으로 가로질러 형성되어 있다. 또한, 수용 공간(73)의 상단부 및 하단부에는, 후술하는 밀폐 공간(74)이 형성된다.
토출구(46)는 상하 방향으로 서로 간격을 두고 형성되는 2개의 토출벽(45)에 의해 구획되어 있고, 전방으로 개구되도록 형성되어 있다. 토출벽(45)은, 제2 케이싱(31)의 전단부에 설치되어 있고, 하측벽(47) 및 상측벽(48)으로 형성되어 있다.
하측벽(47)은, 좌우 방향 및 상하 방향으로 연장되는 두꺼운 평판 형상을 이루고, 그 전방면 및 상면 각각이, 평탄 형상으로 형성되어 있다.
상측벽(48)은, 하면이 평탄 형상으로 형성되어 있다. 또한, 상측벽(48)은, 측단면에서 보아 대략 L자 형상을 이루고, 상측벽 하부의 전단부가 상측벽 상부의 전방면에 대하여 전방으로 돌출되도록 형성되어 있다. 즉, 상측벽(48)에 있어서, 상측벽 하부의 전단부가, 측단면에서 보아 대략 직사각 형상의 닥터로서의 돌출부(63)로 되어 있다. 돌출부(63)의 돌출 길이(즉, 전후 방향 길이)는 예를 들어, 2mm 이상이며, 또한, 예를 들어 150mm 이하, 바람직하게는 50mm 이하이다. 또한, 돌출부(63)의 두께(즉, 상하 방향 길이)는, 예를 들어 2mm 이상이며, 또한, 예를 들어 100mm 이하, 바람직하게는 50mm 이하이다. 돌출부(63)의 전방면과, 하측벽(47)의 전방면은, 상하 방향으로 투영했을 때에, 동일 위치가 되도록 형성되어 있다.
제2 저류부(28)는, 하부(61)의 전단부와, 하부(61)의 전단부와 상하 방향으로 간격을 두고 대향 배치되는 상부(62)의 전단부의 사이에 형성되고, 제2 수용부(40)의 전방측에 연통되어 있고, 후방이 개방되는 측단면에서 보아 대략 U자 형상으로 형성되어 있다. 또한, 제2 저류부(28)는, 후술하는 밀폐 공간(74)에 대한 반송 방향 하류측의 하류 공간이 된다.
토출 통로(44)는, 하측벽(47)과, 하측벽(47)과 상하 방향으로 간격을 두고 대향 배치되는 상측벽(48)과의 사이에 형성되고, 제2 저류부(28)의 전방측에 연통됨과 함께, 토출구(46)의 후방측에 연통되어 있다. 토출 통로(44)는, 측단면에서 보아, 전방을 향해 연장되는 대략 직선 형상으로 형성되어 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 기어(32)는, 예를 들어, 더블 헬리컬 기어이며, 구체적으로는, 제1 기어(33) 및 제2 기어(34)를 구비하고 있다.
제1 기어(33)의 회전축인 제1 축(25)은, 제2 케이싱(31)(도 6 참조)에 있어서, 좌우 방향으로 연장되고, 회전 가능하게 되도록 설치되어 있다.
제2 기어(34)의 회전축인 제2 축(26)은, 제2 케이싱(31)(도 6 참조)에 있어서, 제1 축(25)과 평행하게 연장되어, 회전 가능하게 되도록 설치되어 있다. 또한, 제2 축(26)은, 제1 축(25)에 대하여 상방으로 대향 배치되어 있다.
제1 기어(33) 및 제2 기어(34) 각각은, 하부(61) 및 상부(62)에 수용되어 있다. 또한, 제1 기어(33)의 하반부 부분에서의 직경 방향 단부는, 하부(61)의 상측면(71)(후술, 도 6 참조)에 감합됨과 함께, 제2 기어(34)의 상반부 부분에서의 직경 방향 단부는, 상부(62)의 하측면(72)에 감합된다.
도 6에 도시한 바와 같이, 제1 축(25)으로부터 상측면(71)에 투영했을 때의 투영면 중, 전방측면과 제1 축(25)을 연결하는 선분(83')과, 투영면의 후방측면과 제1 축(25)을 연결하는 선분(84')이 이루는 각도(α)(중복각)는, 예를 들어, 30도 이상, 바람직하게는 45도 이상이며, 또한, 예를 들어 180도 이하이기도 하다.
그리고, 제1 기어(33) 및 제2 기어(34) 각각은, 구체적으로는, 서로 맞물리는 경사 톱니(35)를 구비하고 있다.
제1 기어(33)에 있어서, 경사 톱니(35)의 톱니 줄무늬는, 제1 기어(33)의 회전 방향(R2)의 하류측으로부터 회전 방향(R2)의 상류측을 향함에 따라, 회전 축선 방향(A1)의 외측으로 경사져 있다. 또한, 경사 톱니(35)는, 톱니 줄무늬가 서로 다른 제1 하부 경사 톱니(제1 경사 톱니)(36) 및 제2 하부 경사 톱니(제2 경사 톱니)(37)를 일체적으로 구비하고 있다. 제1 기어에 있어서, 제1 하부 경사 톱니(36)는, 제1 기어(33)의 축선 방향 중앙에 대하여 우측으로 형성되고, 제2 하부 경사 톱니(37)는, 제1 하부 경사 톱니(36)의 축선 방향 중앙에 대하여 좌측으로 형성되어 있다.
상세하게는, 제1 하부 경사 톱니(36)의 톱니 줄무늬는, 회전 방향(R2)의 하류측에서부터 회전 방향(R2)의 상류측을 향함에 따라, 좌측(중앙부측)에서부터 우측(우측 단부측)으로 경사져 있다. 한편, 제2 하부 경사 톱니(37)의 톱니 줄무늬는, 제1 하부 경사 톱니(36)의 톱니 줄무늬에 대하여 제1 기어(33)의 좌우 방향 중앙부를 기준으로 하여 좌우 대칭으로 형성되어 있고, 구체적으로는, 회전 방향(R2)의 하류측에서부터 회전 방향(R2)의 상류측을 향함에 따라, 우측(중앙부측)에서부터 좌측(좌측 단부측)으로 경사져 있다.
제2 기어(34)는, 제1 기어(33)에 대하여 상하 대칭으로 형성되어 있고, 제1 기어(33)와 맞물리도록 구성되어 있으며, 구체적으로는, 제1 하부 경사 톱니(36)와 맞물리는 제1 상부 경사 톱니(제3경사 톱니)(38)와, 제2 하부 경사 톱니(37)와 맞물리는 제2 상부 경사 톱니(제4경사 톱니)(39)를 일체적으로 구비하고 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 기어(32)는, 검정 원으로 나타내는 맞물림 부분이, 측단면에서 보아, 제1 기어(33) 및 제2 기어(34)가 점 형상으로 접촉하도록 구성되므로, 측단면 점 접촉 타입으로 되어 있다. 또한, 한 쌍의 기어(32)는, 맞물림 부분이, 한 쌍의 기어(32)의 톱니 줄무늬를 따라, 제1 기어(33) 및 제2 기어(34)의 나선 형상으로 형성되는 점에서, 선접촉 타입이라고도 한다.
한 쌍의 기어(32)의 각각의 경사 톱니(35)는, 회전 방향(R2)에 있어서 간격을 두고 설치되고, 직경 방향 내측으로 만곡하도록 형성되는 오목면(42)과, 각 오목면(42)을 연결하여, 오목면(42)의 둘레 방향 양단부로부터 직경 방향 외측으로 만곡하도록 형성되는 볼록면(43)을 일체적으로 구비하는 곡면(41)을 구비하고 있다.
또한, 경사 톱니(35)의 톱니 줄무늬 사이, 즉, 볼록면(43)의 정점간에는, 오목면(42)을 포함하는 톱니 홈(75)이 형성되어 있다.
또한, 도 6에 도시한 바와 같이, 제2 케이싱(31)에는, 한 쌍의 기어(32)를 제1 기어(33)의 경사 톱니(35)와 하부(61)의 상측면(71)과의 사이, 및 제2 기어(34)의 경사 톱니(35)와 상부(62)의 하측면(72)과의 사이에 밀폐 공간(74)이 형성되도록 수용하는 수용 공간(73)이 형성되어 있다.
즉, 상측면(71) 및 하측면(72)은, 한 쌍의 기어(32)의 직경과 동일한 곡률을 갖는 단면에서 보아 원호 형상으로 형성되어 있고, 한 쌍의 기어(32)의 직경 방향 단부(볼록면(43)의 정점, 도 4 참조)의 회전 궤적과 동일한 단면에서 보아 대략 원호 형상으로 형성되어 있다. 이에 의해, 밀폐 공간(74)은, 경사 톱니(35)의 톱니 줄무늬 사이의 톱니 홈(75)을 상측면(71) 및 하측면(72)에 의해 피복한다.
또한, 밀폐 공간(74)은, 상기한 중복각(α)을 충족하는 톱니 홈(75)과, 상측면(71) 및 하측면(72)에 의해 구획된다.
도 3에 도시한 바와 같이, 제1 하부 경사 톱니(36)의 톱니 홈(75), 및 제2 하부 경사 톱니(37)의 톱니 홈(75)은 각각 서로 연통한다.
이어서, 한 쌍의 기어(32)의 곡면(41)에서의 맞물림을 도 4의 (a) 내지 도 4의 (c)를 참조하여 설명한다.
먼저, 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 제1 기어(33)의 볼록면(43)의 회전 방향(R2)의 하류 측단부와, 제2 기어(34)의 오목면(42)의 회전 방향(R2)의 하류 측단부가 맞물려 있는 경우에, 도 4의 (a) 화살표 및 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 제1 기어(33) 및 제2 기어(34)가 회전 방향(R2)으로 회전하면, 제1 기어(33)의 볼록면(43)의 회전 방향(R2)의 도중부와, 제2 기어(34)의 오목면(42)의 회전 방향(R2)의 도중부가 맞물린다. 계속해서, 도 4의 (b) 화살표 및 도 4의 (c)에 도시한 바와 같이, 제1 기어(33) 및 제2 기어(34)가 회전 방향(R2)으로 회전하면, 제1 기어(33)의 볼록면(43)의 회전 방향(R2)의 상류 측단부와, 제2 기어(34)의 오목면(42)의 회전 방향(R2)의 상류 측단부가 맞물린다. 즉, 제1 기어(33)의 볼록면(43)과, 제2 기어(34)의 오목면(42)의 맞물림 부분이, 각 면에서의 회전 방향(R2)의 하류 측단부, 도중부 및 상류 측단부에 순차 연속적으로 이동한다.
계속해서, 도시하지 않지만, 제1 기어(33)의 오목면(42)과, 제2 기어(34)의 볼록면(43)의 맞물림 부분도, 각 면에서의 회전 방향(R2)의 하류 측단부, 도중부 및 상류 측단부에 순차 연속적으로 이동한다.
따라서, 제1 기어(33)의 곡면(41)과, 제2 기어(34)의 곡면(41)의 맞물림 부분이, 회전 방향(R2)을 따라 연속해서 이동한다. 이 맞물림 부분의 이동은, 조성물의 반송에 있어서, 조성물이 저류되는 저류 부분(후술하는 도 12 참조, 부호 65)이 톱니 줄무늬 사이의 톱니 홈(75)에 형성되는 것을 방지한다.
또한, 기어 구조체(4)에는, 공급 스크루(22)의 우측에 있어서, 한 쌍의 기어(32)의 제1 축(25) 및 제2 축(26)에 접속되는 모터(도시하지 않음)가 설치되어 있다.
도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 시트 형성부(5)는, 기어 구조체(4)의 전방측에 있어서 상측벽(48)의 돌출부(63)를 포함하도록 설치되어 있고, 예를 들어, 기어 구조체(4)에서의 돌출부(63)와, 이동 지지체로서의 지지 롤(51)을 구비하고 있다. 또한, 시트 형성부(5)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 기재 송출 롤(56)과, 세퍼레이터 라미네이트 롤(57)과, 구름 이동 롤(58)과, 세퍼레이터 송출 롤(59)을 구비하고 있다.
돌출부(63)는, 도 2 및 도 6에 도시한 바와 같이, 기어 구조체(4)에서의 제2 케이싱(31)의 토출구(46)를 구획하는 벽의 역할과, 시트 형성부(5)에서의 토출구(46)로부터 토출되는 조성물의 두께를 조정하는 닥터(또는 나이프)의 역할의 양쪽의 역할을 갖는다.
지지 롤(51)은, 돌출부(63)에 대하여 간극(50)이 형성되도록 대향 배치되어 있다. 지지 롤(51)의 회전 축선은, 한 쌍의 기어(32)의 제1 축(25) 및 제2 축(26)과 평행하고, 구체적으로는, 도 5에 도시한 바와 같이, 좌우 방향으로 연장되어 있다. 또한, 지지 롤(51)의 회전 축선은, 도 6에 도시한 바와 같이, 전후 방향으로 투영했을 때에, 토출구(46) 및 돌출부(63)와 겹치도록 배치되어 있다. 또한, 지지 롤(51)은, 조성물을 지지하여 반송하도록 구성되어 있다.
따라서, 지지 롤(51)은, 조성물을 간극(50)에 통과시키도록 구성되어 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 기재 송출 롤(56)은, 지지 롤(51)의 하방에 간격을 두고 설치되어 있다. 기재 송출 롤(56)의 회전 축선은, 좌우 방향으로 연장되어 있고, 기재 송출 롤(56)의 둘레면에는, 기재(8)가 롤 형상으로 권회되어 있다.
세퍼레이터 라미네이트 롤(57) 및 구름 이동 롤(58)은, 지지 롤(51)의 전방에 간격을 두고 설치되어 있다. 세퍼레이터 라미네이트 롤(57) 및 구름 이동 롤(58)의 각각의 회전 축선은, 좌우 방향으로 연장되도록 배치되어 있다. 세퍼레이터 라미네이트 롤(57)은, 구름 이동 롤(58)에 대하여 상측에 대향 배치되어 있고, 구름 이동 롤(58)에 대하여 가압 가능하게 구성되어 있다.
구름 이동 롤(58)은, 세퍼레이터 라미네이트 롤(57)로부터의 가압을 받아, 시트(7) 및 기재(8)에 대하여 구름 이동 가능하게 구성되어 있고, 그 상단부는, 전후 방향으로 투영했을 때에, 지지 롤(51)의 상단부와 동일 위치가 되도록 배치되어 있다.
세퍼레이터 송출 롤(59)은, 세퍼레이터 라미네이트 롤(57)의 전방 비스듬히 상측에 간격을 두고 설치되어 있다. 세퍼레이터 송출 롤(59)의 회전 축선은, 좌우 방향으로 연장되어 있고, 세퍼레이터 송출 롤(59)의 둘레면에는, 세퍼레이터(9)가 롤 형상으로 권회되어 있다.
권취부(6)는, 시트 형성부(5)의 전방에 설치되어 있고, 텐션 롤(52)과, 권취 롤(53)을 구비하고 있다.
텐션 롤(52)은, 구름 이동 롤(58)의 전방에 간격을 두고 설치되고, 구체적으로는, 텐션 롤(52)의 상단부는, 전후 방향으로 투영했을 때에, 구름 이동 롤(58)의 상단부와 동일 위치가 되도록 배치되어 있다. 텐션 롤(52)의 회전 축선은, 좌우 방향으로 연장되도록 형성되어 있다.
권취 롤(53)은, 텐션 롤(52)에 대하여 전방 비스듬히 하측에 간격을 두고 대향 배치되어 있다. 또한, 권취 롤(53)의 회전 축선은, 좌우 방향으로 연장되어 있고, 권취 롤(53)의 둘레면에 있어서, 적층 시트(10)를 롤 형상으로 권취할 수 있도록 구성되어 있다.
시트 제조 장치(1)의 치수는, 사용하는 입자 및 수지 성분의 종류 및 배합 비율과, 목적으로 하는 시트(7)의 폭(W1) 및 두께(T1)에 대응하여 적절히 설정된다.
도 5에 도시한 바와 같이, 제1 케이싱(21)의 폭(W0)은, 예를 들어, 한 쌍의 기어(32)의 회전 축선 방향 길이(W2)와 하기식 (1)의 관계, 바람직하게는 하기식 (2)의 관계, 보다 바람직하게는 하기식 (3)의 관계를 만족하도록 설정된다.
W2-100(mm)≤W0≤W2+150(mm) (1)
W2-50(mm)≤W0≤W2+100(mm) (2)
W2-20(mm)≤W0≤W2+50(mm) (3)
도 3에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 기어(32)의 회전 축선 방향 길이(W2)는, 제조하는 시트(7)의 폭에 따라 적절히 선택할 수 있고, 구체적으로는, 상기한 제1 케이싱(21)의 폭(W0)과 마찬가지이며, 시트(7)의 폭에 대하여 예를 들어, 70% 이상, 바람직하게는 80% 이상이며, 또한, 예를 들어 100% 이하이다.
구체적으로는, 한 쌍의 기어(32)의 회전 축선 방향 길이(W2)는, 예를 들어, 200mm 이상, 바람직하게는 300mm 이상이며, 또한, 예를 들어 2000mm 이하이기도 하다.
한 쌍의 기어(32)의 기어 직경(기어(32)의 직경(외경), 상세하게는, 날끝 원의 직경)은, 조성물의 반송시의 압력으로 한 쌍의 기어(32)가 왜곡되지 않도록 설정되며, 구체적으로는, 예를 들어 10mm 이상, 바람직하게는 20mm 이상이며, 또한, 예를 들어 200mm 이하, 바람직하게는 80mm 이하이다. 또한, 한 쌍의 기어(32)의 톱니 바닥 원의 직경(기어 직경에서 다음에 설명하는 톱이 높이(L3)를 뺀 값)은, 예를 들어 8mm 이상, 바람직하게는 10mm 이상이며, 또한, 예를 들어 198mm 이하, 바람직하게는 194mm 이하이기도 하다.
도 4에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 기어(32)의 톱이 높이(L3)는, 예를 들어 1mm 이상, 바람직하게는 3mm 이상이며, 또한, 예를 들어 30mm 이하, 바람직하게는 20mm 이하이기도 하다.
경사 톱니(35)의 회전 축선 방향(A1)에서의 피치 간격은, 예를 들어 5mm 이상, 바람직하게는 10mm 이상이며, 또한, 예를 들어 30mm 이하, 바람직하게는 25mm 이하이기도 하다. 또한, 경사 톱니(35)의 톱니 줄무늬의, 한 쌍의 기어(32)의 회전 축선에 대한 각도(경사각)는 예를 들어, 0도를 초과하고, 5도 이상, 바람직하게는 10도 이상, 보다 바람직하게는 15도 이상이며, 또한, 예를 들어 90도 미만, 바람직하게는 85도 이하, 보다 바람직하게는 80도 이하, 더욱 바람직하게는 75도 미만, 특히 바람직하게는 70도 이하, 가장 바람직하게는 60도 이하이기도 하다.
또한, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 간극(50)의 전후 방향 거리(L1)는, 토출구(46)의 치수에 따라서 적절히 설정되며, 예를 들어 10㎛ 이상, 바람직하게는 30㎛ 이상, 보다 바람직하게는 50㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 100㎛ 이상, 특히 바람직하게는 300㎛ 이상이며, 또한, 예를 들어 2000㎛ 이하, 바람직하게는 1000㎛ 이하, 보다 바람직하게는 800㎛ 이하, 특히 바람직하게는 750㎛ 이하이기도 하다.
이하, 이 시트 제조 장치(1)를 사용하여, 입자와 수지 성분을 함유하는 조성물로부터 시트(7)를 제조하는 방법에 대하여 설명한다.
입자는, 분체, 입체, 분립체, 분말을 포함하고 있고, 입자를 형성하는 재료로서는, 예를 들어 무기 재료, 유기 재료 등을 들 수 있다. 바람직하게는 무기 재료를 들 수 있다.
무기 재료로서는, 예를 들어 탄화물, 질화물, 산화물, 탄산염, 황산염, 금속, 점토 광물, 탄소계 재료 등을 들 수 있다.
탄화물로서는, 예를 들어 탄화규소, 탄화붕소, 탄화알루미늄, 탄화티타늄, 탄화텅스텐 등을 들 수 있다.
질화물로서는, 예를 들어, 질화규소, 질화붕소(BN), 질화알루미늄(AlN), 질화갈륨, 질화크롬, 질화텅스텐, 질화마그네슘, 질화몰리브덴, 질화리튬 등을 들 수 있다.
산화물로서는, 예를 들어 산화규소(실리카, 구상 용융 실리카 분말, 파쇄 용융 실리카 분말 등을 포함함), 산화알루미늄(알루미나, Al2O3), 산화마그네슘(마그네시아), 산화티타늄, 산화세륨, 산화철, 산화베릴륨 등을 들 수 있다. 또한, 산화물로서, 금속 이온이 도핑되어 있는, 예를 들어 산화인듐 주석, 산화안티몬 주석을 들 수 있다.
탄산염으로서는, 예를 들어 탄산칼슘 등을 들 수 있다.
황산염으로서는, 예를 들어 황산칼슘(석고) 등을 들 수 있다.
금속으로서는, 예를 들어 구리(Cu), 은, 금, 니켈, 크롬, 납, 아연, 주석, 철, 팔라듐, 또는, 그들의 합금(땜납 등)을 들 수 있다.
점토 광물로서는, 예를 들어 몬모릴로나이트, 마그네시안 몬모릴로나이트, 철 몬모릴로나이트, 철 마그네시안 몬모릴로나이트, 바이델라이트, 알루미니안 바이델라이트, 논트로나이트, 알루미니안 논트로나이트, 사포나이트, 알루미니안 사포나이트, 헥토라이트, 사우코나이트, 스티븐사이트 등을 들 수 있다.
탄소계 재료로서는, 예를 들어, 카본 블랙, 흑연, 다이아몬드, 풀러렌, 카본 나노 튜브, 카본 나노 파이버, 나노혼, 카본 마이크로 코일, 나노 코일 등을 들 수 있다.
또한, 재료로서, 특정 물성을 갖는 재료도 들 수 있고, 열전도성 재료(예를 들어, 탄화물, 질화물, 산화물 및 금속에서 선택되는 열전도성 재료, 구체적으로는 BN, AlN, Al2O3 등), 전기 전도성 재료(예를 들어, 금속, 탄소계 재료에서 선택되는 전기 전도성 재료, 구체적으로는 Cu 등), 절연 재료(예를 들어, 질화물, 산화물 등, 구체적으로는 BN, 실리카 등), 자성 재료(예를 들어, 산화물, 금속, 구체적으로는 페라이트(연질 자성 페라이트, 경질 자성), 철 등) 등도 들 수 있다. 특정 물성을 갖는 재료는, 상기에서 예시한 재료와 중복되어도 된다.
또한, 열전도성 재료의 열전도율은, 예를 들어, 10W/m·K 이상, 바람직하게는 30W/m·K 이상이며, 또한, 예를 들어 2000W/m·K 이하이기도 하다.
또한, 전기 전도성 재료의 전기 전도율은, 예를 들어 106S/m 이상, 바람직하게는 108S/m 이상, 통상 1010S/m 이하이다.
또한, 절연 재료의 체적 저항은, 1×1010Ω·cm 이상, 바람직하게는 1×1012Ω·cm 이상이며, 또한, 예를 들어 1×1020Ω·cm 이하이기도 하다.
또한, 자성 재료의 투자율(파장 2.45GHz에서의 μ")은, 예를 들어, 0.1 내지 10이다.
또한, 입자의 형상은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 판상, 비늘 조각 형상, 입자상(부정 형상), 구 형상 등을 들 수 있다.
입자의 최대 길이의 평균값(구형 형상인 경우에는, 평균 입자 직경)은, 예를 들어 0.1㎛ 이상, 바람직하게는 1㎛ 이상이며, 또한, 예를 들어 1000㎛ 이하, 바람직하게는 100㎛ 이하이기도 하다.
또한, 입자의 애스펙트비는, 예를 들어 2 이상, 바람직하게는 10 이상이며, 또한, 예를 들어 10000 이하, 바람직하게는 5000 이하이기도 하다.
또한, 입자의 비중은, 예를 들어 0.1g/cm3 이상, 바람직하게는 0.2g/cm3 이상이며, 또한, 예를 들어 20g/cm3 이하, 바람직하게는 10g/cm3 이하이기도 하다.
이들 입자는, 단독 사용 또는 2종류 이상 병용할 수 있다.
수지 성분은, 입자를 분산시킬 수 있는 것, 즉, 입자가 분산되는 분산 매체(매트릭스)이며, 절연 성분을 함유하고, 예를 들어, 열경화성 수지 성분, 열가소성 수지 성분 등의 수지 성분을 들 수 있다.
열경화성 수지 성분으로서는, 예를 들어, 에폭시 수지, 열경화성 폴리이미드, 우레아 수지, 멜라민 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 디알릴프탈레이트 수지, 실리콘 수지, 열경화성 우레탄 수지 등을 들 수 있다.
열가소성 수지 성분으로서는, 예를 들어, 아크릴 수지, 폴리올레핀(예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체 등), 폴리아세트산비닐, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아미드, 폴리카르보네이트, 폴리아세탈, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리페닐렌옥시드, 폴리페닐렌술피드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리에테르에테르케톤, 폴리알릴술폰, 열가소성 폴리이미드, 열가소성 우레탄 수지, 폴리아미노비스말레이미드, 폴리아미드이미드, 폴리에테르이미드, 비스말레이미드트리아진 수지, 폴리메틸펜텐, 불화 수지, 액정 중합체, 올레핀-비닐알코올 공중합체, 아이오노머, 폴리아릴레이트, 아크릴로니트릴-에틸렌-스티렌 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체, 폴리스티렌-폴리이소부틸렌 공중합체 등을 들 수 있다.
이들 수지 성분은, 단독 사용 또는 2종류 이상 병용할 수 있다.
수지 성분 중, 열경화성 수지 성분으로서, 바람직하게는 에폭시 수지를 들 수 있다. 또한, 열가소성 수지 성분으로서, 바람직하게는 아크릴 수지, 폴리스티렌-폴리이소부틸렌 공중합체, 보다 바람직하게는 아크릴 수지를 들 수 있다.
에폭시 수지는, 상온에서, 액상, 반고형상 및 고형 형상 중 어느 한 형태이다.
구체적으로는, 에폭시 수지로서는, 예를 들어, 비스페놀형 에폭시 수지(예를 들어, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 수소 첨가 비스페놀 A형 에폭시 수지, 다이머산 변성 비스페놀형 에폭시 수지 등), 노볼락형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 플루오렌형 에폭시 수지(예를 들어, 비스아릴플루오렌형 에폭시 수지 등), 트리페닐메탄형 에폭시 수지(예를 들어, 트리스히드록시페닐메탄형 에폭시 수지 등) 등의 방향족계 에폭시 수지, 예를 들어, 트리에폭시프로필이소시아누레이트, 히단토인에폭시 수지 등의 질소 함유 환 에폭시 수지, 예를 들어, 지방족계 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지, 글리시딜에테르형 에폭시 수지, 글리시딜아민형 에폭시 수지 등을 들 수 있다.
이들 에폭시 수지는, 단독 사용 또는 2종 이상 병용할 수 있다.
에폭시 수지의 에폭시 당량은, 예를 들어 100g/eq. 이상, 바람직하게는 180g/eq. 이상이며, 또한, 예를 들어 1000g/eq. 이하, 바람직하게는 700g/eq. 이하이다. 또한, 에폭시 수지가, 상온 고형 형상인 경우에는, 연화점이, 예를 들어 20 내지 90℃이다.
또한, 에폭시 수지에는, 예를 들어, 경화제 및 경화 촉진제를 함유시켜서, 에폭시 수지 조성물로서 제조할 수 있다.
경화제는, 가열에 의해 에폭시 수지를 경화시킬 수 있는 잠재성 경화제(에폭시 수지 경화제)이며, 예를 들어, 페놀 화합물, 아민 화합물, 산 무수물 화합물, 아미드 화합물, 히드라지드 화합물, 이미다졸린 화합물 등을 들 수 있다. 또한, 상기 이외에, 우레아 화합물, 폴리술피드 화합물 등도 들 수 있다.
페놀 화합물은, 페놀 수지를 포함하고, 예를 들어, 페놀과 포름알데히드를 산성 촉매 하에서 축합시켜서 얻어지는 노볼락형 페놀 수지, 예를 들어, 페놀과 디메톡시파라크실렌 또는 비스(메톡시메틸)비페닐로부터 합성되는 페놀·아르알킬 수지, 예를 들어, 비페닐·아르알킬 수지, 예를 들어 디시클로펜타디엔형 페놀 수지, 예를 들어 크레졸 노볼락 수지, 예를 들어 레졸 수지 등을 들 수 있다.
아민 화합물로서는, 예를 들어, 에틸렌디아민, 프로필렌디아민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민 등의 폴리아민, 또는, 이들 아민 어덕트 등, 예를 들어 메타페닐렌디아민, 디아미노디페닐메탄, 디아미노디페닐술폰 등을 들 수 있다.
산 무수물 화합물로서는, 예를 들어, 무수 프탈산, 무수 말레산, 테트라히드로프탈산 무수물, 헥사히드로프탈산 무수물, 4-메틸-헥사히드로프탈산 무수물, 메틸나드산 무수물, 피로멜리트산 무수물, 도데세닐숙신산 무수물, 디클로로숙신산 무수물, 벤조페논테트라카르복실산 무수물, 클로렌드산 무수물 등을 들 수 있다.
아미드 화합물로서는, 예를 들어 디시안디아미드, 폴리아미드 등을 들 수 있다.
히드라지드 화합물로서는, 예를 들어 아디프산디히드라지드 등을 들 수 있다.
이미다졸린 화합물로서는, 예를 들어 메틸이미다졸린, 2-에틸-4-메틸이미다졸린, 에틸이미다졸린, 이소프로필이미다졸린, 2,4-디메틸이미다졸린, 페닐이미다졸린, 운데실이미다졸린, 헵타데실이미다졸린, 2-페닐-4-메틸이미다졸린 등을 들 수 있다.
이들 경화제는, 단독 사용 또는 2종류 이상 병용할 수 있다.
경화 촉진제는, 경화 촉매이며, 예를 들어 2-페닐이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-페닐-4-메틸-5-히드록시메틸이미다졸 등의 이미다졸 화합물, 예를 들어 트리에틸렌디아민, 트리-2,4,6-디메틸아미노메틸페놀 등의 3급 아민 화합물, 예를 들어, 트리페닐포스핀, 테트라페닐포스포늄테트라페닐보레이트, 테트라-n-부틸포스포늄-o,o-디에틸포스포로디티오에이트 등의 인 화합물, 예를 들어 4급 암모늄염 화합물, 예를 들어 유기 금속염 화합물, 예를 들어 그것들의 유도체 등을 들 수 있다. 이들 경화 촉진제는, 단독 사용 또는 2종류 이상 병용할 수 있다.
에폭시 수지 조성물에서의 경화제의 배합 비율은, 에폭시 수지 100질량부에 대하여, 예를 들어 0.5질량부 이상, 바람직하게는 1질량부 이상이며, 또한, 예를 들어 200질량부 이하, 바람직하게는 150질량부 이하고, 경화 촉진제의 배합 비율은, 예를 들어 0.1질량부 이상, 바람직하게는 0.2질량부 이상이며, 또한, 예를 들어 10질량부 이하, 바람직하게는 5질량부 이하이다. 또한, 경화제가 페놀 수지를 함유하는 경우에는, 에폭시 수지 조성물에 있어서, 에폭시 수지의 에폭시기 1몰에 대하여 페놀 수지의 수산기가, 예를 들어 0.5몰 이상, 바람직하게는 0.8몰 이상이며, 또한, 예를 들어 2.0몰 이하, 바람직하게는 1.2몰 이하가 되도록 조정된다.
상기한 경화제 및/또는 경화 촉진제는, 필요에 따라, 용매에 의해 용해 및/또는 분산된 용매 용액 및/또는 용매 분산액으로서 제조하여 사용할 수 있다.
용매로서는, 예를 들어, 아세톤, 메틸에틸케톤(MEK) 등 케톤, 예를 들어, 아세트산에틸 등의 에스테르, 예를 들어, N,N-디메틸포름아미드 등의 아미드 등의 유기 용매 등을 들 수 있다. 또한, 용매로서, 예를 들어 물, 예를 들어, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올 등의 알코올 등의 수계 용매도 들 수 있다.
아크릴 수지는, 아크릴 고무를 포함하고, 구체적으로는 (메트)아크릴산알킬에스테르를 포함하는 단량체의 중합에 의해 얻어진다.
(메트)아크릴산알킬에스테르는, 메타크릴산알킬에스테르 및/또는 아크릴산알킬에스테르이며, 예를 들어, (메트)아크릴산메틸, (메트)아크릴산에틸, (메트)아크릴산부틸, (메트)아크릴산헥실, (메트)아크릴산2-에틸헥실, (메트)아크릴산노닐, (메트)아크릴산이소노닐, (메트)아크릴산데실, (메트)아크릴산이소데실, (메트)아크릴산운데실, (메트)아크릴산라우릴, (메트)아크릴산트리데실, (메트)아크릴산테트라데실, (메트)아크릴산옥타데실, (메트)아크릴산옥타도데실 등의, 알킬 부분이 탄소수 30 이하인 직쇄상 또는 분지상의 (메트)아크릴산알킬에스테르를 들 수 있고, 바람직하게는 알킬 부분이 탄소수 1 내지 18인 직쇄상 (메트)아크릴산알킬에스테르를 들 수 있다.
이들 (메트)아크릴산알킬에스테르는, 단독 사용 또는 2종 이상 병용할 수 있다.
(메트)아크릴산알킬에스테르의 배합 비율은, 단량체에 대하여 예를 들어, 50질량% 이상, 바람직하게는 75질량% 이상이며, 예를 들어, 99질량% 이하이기도 하다.
단량체는, (메트)아크릴산알킬에스테르와 중합 가능한 공중합성 단량체를 포함할 수도 있다.
공중합성 단량체는, 비닐기를 함유하고, 예를 들어, (메트)아크릴로니트릴 등의 시아노기 함유 비닐 단량체, 예를 들어, (메트)아크릴산글리시딜 등의 글리시딜기 함유 비닐 단량체(에폭시기 함유 비닐 단량체), 예를 들어, 스티렌 등의 방향족 비닐 단량체 등을 들 수 있다.
공중합성 단량체의 배합 비율은, 단량체에 대하여 예를 들어, 50질량% 이하, 바람직하게는 25질량% 이하고, 예를 들어 1질량% 이상이기도 하다.
이들 공중합성 단량체는, 단독 또는 2종 이상 병용할 수 있다.
공중합성 단량체가 시아노기 함유 비닐 단량체 및/또는 에폭시기 함유 비닐 단량체인 경우에는, 얻어지는 아크릴 수지는, 주쇄의 말단 또는 도중에 결합하는 에폭시기 및/또는 시아노기 등의 관능기가 도입된, 관능기 변성 아크릴 수지(구체적으로는, 시아노 변성 아크릴 수지, 에폭시 변성 아크릴 수지, 시아노·에폭시 변성 아크릴 수지)가 된다.
수지 성분(열경화성 수지 성분을 함유하는 경우에는, 열경화성 수지 성분이 A 스테이지 상태인 수지 성분)의 80℃에서의 용융 점도는, 예를 들어 0.01Pa·s 이상, 바람직하게는 0.05Pa·s 이상, 더욱 바람직하게는 0.1Pa·s 이상이며, 또한, 예를 들어 10Pa·s 이하, 바람직하게는 1Pa·s 이하이기도 하다.
또한, 수지 성분의 연화 온도(환구법)는, 예를 들어 80℃ 이하, 바람직하게는 70℃ 이하고, 또한, 예를 들어 20℃ 이상, 바람직하게는 35℃ 이상이기도 하다.
구체적으로는, 입자 및 수지 성분의 배합 비율은, 시트(7)에서의 입자의 체적 비율이, 예를 들어 30체적%를 초과하고, 바람직하게는 35체적% 이상, 바람직하게는 40체적% 이상, 보다 바람직하게는 60체적% 이상, 더욱 바람직하게는 70체적% 이상이며, 예를 들어 98체적% 이하, 바람직하게는 95체적% 이하가 되도록 설정된다.
입자 및 수지 성분의 질량 기준의 배합 비율은, 상기한 시트(7)에서의 입자의 체적 비율이 되도록 설정된다.
또한, 수지 성분에는, 상기한 각 성분(중합물) 이외에, 예를 들어, 중합체 전구체(예를 들어, 올리고머를 포함하는 저분자량 중합체 등), 및/또는, 단량체가 포함된다.
이들 수지 성분은, 단독 사용 또는 병용할 수 있다.
그리고, 도 2에 도시한 바와 같이, 호퍼(16)에, 입자 및 수지 성분을 함유하는 조성물을 투입한다.
또한, 시트 제조 장치(1)에 있어서, 혼련기(2), 공급부(3) 및 기어 구조체(4)를 소정의 온도 및 회전 속도로 조정한다. 또한, 혼련기(2), 공급부(3) 및 기어 구조체(4)의 온도는, 예를 들어, 수지 성분이 열가소성 수지 성분을 함유하는 경우에는, 그 연화 온도 이상이며, 또한, 수지 성분이 열경화성 수지 성분을 함유하는 경우에는, 그 경화 온도 미만이며, 구체적으로는, 예를 들어 50℃ 이상, 바람직하게는 70℃ 이상이며, 또한, 예를 들어, 200℃ 이하, 바람직하게는 150℃ 이하이기도 하다.
또한, 기재 송출 롤(56)에 기재(8)를 미리 권회한다.
기재(8)로서는, 예를 들어, 폴리프로필렌 필름, 에틸렌-프로필렌 공중합체 필름, 폴리에스테르 필름(PET 등), 폴리염화비닐 등의 플라스틱 필름류, 예를 들어, 크라프트지 등의 종이류, 예를 들어, 면포, 단섬유 등의 천류, 예를 들어, 폴리에스테르 부직포, 비닐론 부직포 등의 부직포류, 예를 들어, 금속박 등을 들 수 있다. 기재(8)의 두께는, 그 목적 및 용도 등에 따라서 적절히 선택되며, 예를 들어 10 내지 500㎛이다. 또한, 기재(8)의 표면을 이형 처리할 수도 있다.
또한, 세퍼레이터 송출 롤(59)에, 세퍼레이터(9)를 미리 권회한다.
세퍼레이터(9)는, 기재(8)와 마찬가지의 것을 들 수 있고, 그 표면을 표면 처리할 수도 있다. 세퍼레이터(9)의 두께는, 그 목적 및 용도 등에 따라서 적절히 선택되며, 예를 들어 10 내지 500㎛이다.
계속해서, 조성물을 호퍼(16)로부터, 실린더(11)의 혼련기 입구(14)를 통해 실린더(11) 내에 투입한다.
혼련기(2)에서는, 조성물에 함유되는 입자 및 수지 성분이, 블록 히터에 의해 가열되면서, 혼련 스크루(12)의 회전에 의해 혼련 압출되어, 입자가 수지 성분에 분산된 조성물이, 혼련기 출구(15)로부터 연결관(17)을 통해, 도 5에 도시한 바와 같이, 공급부(3)에서의 공급부 입구(18)에 이른다(혼련 압출 공정).
그러면, 도 1에 도시한 바와 같이, 조성물은, 공급부(3)에 있어서, 공급 스크루(22)의 회전에 의해, 혼련기(2)의 압출 방향, 즉, 좌우 방향을 따른 폭(W0)(제1 케이싱(21)의 폭(W0))을 갖도록, 압출 방향에 대한 교차 방향(구체적으로는, 압출 방향에 대한 직교 방향), 상세하게는, 후방으로부터 전방을 향해 기어 구조체(4)에 공급된다(공급 공정). 즉, 혼련기(2)로부터 우측으로 압출되어, 공급부(3)에 이른 조성물이, 공급부(3)에서 반송 방향이 90도 방향 전환된다. 구체적으로는, 조성물은, 우측 방향으로부터 전방으로 반송 방향이 변경되면서, 좌우 방향을 따른 폭(W0)을 갖도록, 제1 저류부(27)를 통해 기어 구조체(4)에 공급된다. 즉, 공급부(3)에서는, 조성물의 압출 방향(좌우 방향)에서의 압출과, 조성물의 기어 구조체(4)에 대한 공급이 동시에 진행된다.
그 후, 조성물은, 기어 구조체(4)에 있어서, 한 쌍의 기어(32)의 회전 축선 방향(A1)으로 변형시키면서, 전방으로 반송된다(변형 반송 공정).
구체적으로는, 조성물은, 한 쌍의 기어(32)의 맞물림에 의해, 회전 축선 방향(A1)의 중앙부에서부터 양단부로 퍼지면서 반송된다.
상세하게는, 도 6이 참조되는 바와 같이, 조성물은, 제1 저류부(27)의 전방측 부분의 상단부 및 하단부로부터, 수용 공간(73)에서의 한 쌍의 기어(32)의 맞물림 부분보다 후방측 부분에 이르고, 그 후, 한 쌍의 기어(32)의 경사 톱니(35)에 전단되면서, 톱니 홈(75) 내에 말려들어가, 계속해서, 밀폐 공간(74)에 이른다.
이때, 수용 공간(73)의 입구(후방측)에 있어서, 회전하는 제1 기어(33)에 부착된 조성물은, 하부(61)에 의해 가압되기 때문에, 밀폐 공간(74)(톱니 홈(75))을 좌우 방향으로 이동하고, 한편, 회전하는 제2 기어(34)에 부착된 조성물은, 상부(62)에 의해 가압되기 때문에, 밀폐 공간(74)(톱니 홈(75))을 좌우 방향으로 이동한다. 이로 인해, 조성물은, 좌우 방향으로 퍼지면서, 한 쌍의 기어(32)의 회전 방향(R2)을 따라 전방으로 압출되어, 제2 저류부(28)에 이른다.
계속해서, 제2 저류부(28)의 조성물은, 경사 톱니(35)의 맞물림 부분(도 4 참조)을 통해 제1 저류부(27)에 역류되는(후방으로 복귀되는) 것이 한 쌍의 기어(32)에 의해 방지되면서, 경사 톱니(35)의 맞물림 부분에 의해, 좌우 방향으로 퍼진다.
구체적으로는, 도 3에 도시한 바와 같이, 기어 구조체(4)의 우측 부분에서는, 제1 하부 경사 톱니(36)와 제1 상부 경사 톱니(38)의 맞물림에 의해, 한 쌍의 기어(32)에서의 회전 축선 방향(A1)의 중앙부에서부터 우측 단부를 향해 퍼진다. 한편, 기어 구조체(4)의 좌측 부분에서는, 제2 하부 경사 톱니(37)와 제2 상부 경사 톱니(39)의 맞물림에 의해, 한 쌍의 기어(32)에서의 회전 축선 방향(A1)의 중앙부에서부터 좌측 단부를 향해 퍼진다.
계속해서, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 조성물은, 제2 저류부(28) 및 토출 통로(44)를 통해 토출구(46)에 이르고, 계속해서, 토출구(46)로부터 지지 롤(51)을 향해 토출(반송)된다.
구체적으로는, 지지 롤(51)의 둘레면에는, 기재 송출 롤(56)(도 2 참조)로부터 송출된 기재(8)가 적층되어 있고, 조성물은, 그 기재(8)를 통해 지지 롤(51)에 지지되면서, 지지 롤(51)의 회전 방향으로 반송된다.
토출구(46)로부터 토출된 조성물은, 일단, 지지 롤(51)의 후방에, 기재(8)를 통해 토출되고, 즉시, 돌출부(63)와 지지 롤(51)의 둘레면에 의해 두께가 조정된다. 구체적으로는, 여분의 조성물은, 지지 롤(51)에 지지되는 기재(8)의 표면에 있어서, 돌출부(63)에 의해 긁어내어져, 원하는 두께(T1) 및 원하는 폭의 시트(7)로서 형성된다(간극 통과 공정).
시트(7)의 두께(T1)는, 간극(50)의 전후 방향 거리(L1)와 실질적으로 동일하며, 구체적으로는, 예를 들어 50㎛ 이상, 바람직하게는 100㎛ 이상, 보다 바람직하게는 300㎛ 이상이며, 또한, 예를 들어 2000㎛ 이하, 바람직하게는 1000㎛ 이하, 보다 바람직하게는 800㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 750㎛ 이하이기도 하다.
시트(7)의 폭은, 한 쌍의 기어(32)의 좌우 방향 길이(W2)와 실질적으로 동일하고, 구체적으로는, 예를 들어 100mm 이상, 바람직하게는 200mm 이상, 보다 바람직하게는 300mm 이상이며, 또한, 예를 들어 2000mm 이하, 바람직하게는 1500mm 이하, 보다 바람직하게는 1000mm 이하이기도 하다.
계속해서, 도 2에 도시한 바와 같이, 시트(7)가 적층된 기재(8)는, 지지 롤(51)로부터 세퍼레이터 라미네이트 롤(57) 및 구름 이동 롤(58)을 향해 반송되고, 세퍼레이터 라미네이트 롤(57) 및 구름 이동 롤(58)의 사이에서, 시트(7)의 상면에 세퍼레이터(9)가 적층된다. 이에 의해, 시트(7)는, 양면(하면 및 상면)에 기재(8) 및 세퍼레이터(9)가 각각 적층된 적층 시트(10)로서 얻어진다.
그 후, 적층 시트(10)는 텐션 롤(52)을 통과하고, 계속해서, 권취 롤(53)에 의해 롤 형상으로 권취된다(권취 공정).
또한, 이 시트 제조 장치(1)에 있어서, 수지 성분이 열경화성 수지 성분을 함유하는 경우에는, 혼련기(2)에서 가열된 후, 권취 롤(53)에 권취될 때까지, 조성물에서의 열경화성 수지 성분은, B 스테이지 상태이며, 권취 롤(53)에 권취된 시트(7)에서의 열경화성 수지 성분도, B 스테이지 상태가 된다.
그리고, 시트(7)의 제조 방법 및 시트 제조 장치(1)에 의하면, 조성물을, 기어 구조체(4)를 사용하여, 그 축선 방향(A1)으로 변형시키면서 반송시킨 후, 축선 방향(A1)으로 변형된 조성물을, 시트 형성부(5)에 있어서, 지지 롤(51)에 의해 기재(8)를 통해 지지하여 반송시키면서, 돌출부(63)와의 간극(50)에 통과시키므로, 시트(7)를 적층 시트(10)로서 연속적으로 제조할 수 있다. 그로 인해, 시트(7)의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 조성물을 기어 구조체(4)를 사용하여 변형시키므로, 입자를, 높은 배합 비율로 수지 성분 중에 분산시켜서 시트(7)를 얻을 수 있다.
또한, 조성물을, 지지 롤(51)에 의해 지지하여 반송시키면서, 간극(50)에 통과시키므로, 조성물의 점도가 광범위(예를 들어, 80℃에서의 용융 점도가, 0.001Pa·s 이상, 바람직하게는 1Pa·s 이상이며, 또한, 10000Pa·s 이하, 바람직하게는 10Pa·s 이하)에 걸쳐도, 확실하게 시트를 얻을 수 있다.
그 결과, 입자가 수지 성분 중에 균일하게 높은 배합 비율로 분산된 시트(7)를 효율적으로 제조할 수 있다.
일반적으로, 밀봉 시트를 이용할 때에는, 개편 형상으로 준비한 밀봉 시트를 각각 반송하거나, 밀봉 시트를 1개편씩 밀봉 대상에 배치하는 작업이 필요해지기 때문에, 택트 타임이 길고, 나아가, 밀봉 시트를 트레이 등으로부터 취출할 때에 밀봉 시트에 흠집이 생겨버리는 등 핸들링 면에서 불리해지는 경우가 있다. 또한, 밀봉 시트를 대량 생산하기 위해서, 다수의 시트 제조 장치를 필요로 한다.
이에 반해, 이 시트 제조 장치(1)에 의해 얻어지는 시트(7)는, 롤 형상으로 제조되므로, 이와 같은 시트(7)에 의해 밀봉 대상을 연속해서 밀봉할 수 있다. 또한, 상기한 핸들링성을 향상시킬 수 있고, 필요로 하는 시트 제조 장치(1)도 소수이면서, 긴 형상의 시트(7)를 대량으로 제조할 수 있다. 또한, 밀봉에 필요로 하는 비용을 저감할 수 있다. 즉, 택트 타임의 단축, 핸들링성의 향상, 투자 비용 저감을 도모할 수 있다.
또한, 시트(7)를 방열성 시트로서 사용하여, 플렉시블 회로 기판과 복합화하는 경우(복합화 회로 기판)에도, 롤 형상으로 제조된 방열성 시트를, 롤·투·롤에 의해 간편하면서도 또한 낮은 제조 비용으로, 복합화 회로 기판을 제조할 수 있다.
또한, 시트(7)에서의 입자의 배합 비율이 30체적%를 초과하면, 시트(7)는 입자가 갖는 특정 물성(예를 들어, 방열성(열전도성), 도전성(전도성), 절연성, 자성 등)을 충분히 발휘시킬 수 있다.
그로 인해, 시트(7)를 예를 들어, 방열성 시트 등의 열전도성 시트, 예를 들어, 전극재, 집전체 등의 도전성 시트, 예를 들어 절연 시트, 예를 들어 자성 시트 등으로서 적절하게 사용할 수 있다.
나아가, 입자가 절연 재료로 형성되고, 또한, 수지 성분이 절연성의 열경화성 수지 성분을 함유하는 경우에는, 시트(7)를 예를 들어, 열경화성 수지 시트 등의 열경화성 절연 수지 시트(구체적으로는, 밀봉 시트)로서 적절하게 사용할 수도 있다.
또한, 도 5에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 기어(32)의 회전 축선 방향 길이(W2)가, 200mm 이상이면, 폭이 넓은 시트(7)로서, 광범위한 용도에 적절하게 사용할 수 있다.
도 1에서 도시하지 않지만, 예를 들어, 시트 제조 장치(1)에 혼련기(2)를 형성하지 않고, 조성물을, 공급부(3) 또는 기어 구조체(4)에 직접 공급할 수도 있다.
바람직하게는 도 1의 실시 형태와 같이, 시트 제조 장치(1)에 혼련기(2)를 설치한다.
이에 의해, 공급부(3) 또는 기어 구조체(4)에 이르는 조성물을, 혼련기(2)에 의해 미리 혼련 압출하므로, 입자의 수지 성분에 대한 분산성을 보다 한층 향상시킬 수 있다.
또한, 도 5 및 도 6의 실시 형태에서는, 제1 케이싱(21) 및 제2 케이싱(31)을 일체적으로 형성하고 있지만, 예를 들어, 도시하지 않지만, 제1 케이싱(21) 및 제2 케이싱(31)을 분할하여 형성할 수도 있다.
(일 실시 형태의 변형예)
이후의 각 도면에서, 상기한 각 부에 대응하는 부재에 대해서는, 동일한 참조 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 3의 실시 형태에서는, 한 쌍의 기어(32)에 경사 톱니(35)를 설치하고 있지만, 예를 들어, 도 7에 도시한 바와 같이, 경사 톱니(35) 대신에, 회전 축선 방향(A1)에 평행한(것에 대하여 스트레이트 형상으로 연장되는) 톱니 줄무늬의 평 톱니(64)를 설치할 수도 있다.
바람직하게는 도 3의 실시 형태와 같이, 한 쌍의 기어(32)에 경사 톱니(35)를 설치한다. 이에 의해, 조성물은, 기어(32)의 회전 방향(R2)의 하류측에서부터 회전 방향(R2)의 상류측을 향함에 따라, 회전 축선 방향(A1)의 외측으로 경사져 있으므로, 조성물은, 기어 구조체(4)에 있어서, 회전 축선 방향(A1)의 양 외측으로 퍼지도록, 확실하게 퍼진다. 그 후, 시트 형성부(5)에 있어서, 양 외측으로 퍼진 조성물을 그대로 지지 롤(51)에 토출하므로, 입자를 수지 성분에 효율적으로 분산시키면서, 폭 넓은 시트(7)를 우수한 제조 효율로 얻을 수 있다.
또한, 도 5 및 도 6의 실시 형태에서는, 공급부(3)에 공급 스크루(22)를 설치하고 있지만, 예를 들어, 도 8 내지 도 11에 도시한 바와 같이, 공급부(3)에 공급 스크루(22)를 형성하지 않고, 공급부(3)를 제1 케이싱(21)으로 구성할 수도 있다.
도 8 및 도 9에서, 공급부(3)는 제1 케이싱(21)을 구비하고 있다.
제1 케이싱(21)에는, 제1 수용부(19)(도 6 참조)가 설치되지 않고, 공급부 입구(18) 및 제1 저류부(27)가 설치되어 있다.
제1 저류부(27)는, 우측 방향을 향함에 따라서 전후 방향 폭(길이)이 좁아(짧아)지는 평단면에서 보아 대략 테이퍼형(3각형) 형상으로 형성되어 있다. 또한, 제1 저류부(27)는, 전방을 향함에 따라서 상하 방향 폭(길이)이 좁아(짧아)지는 측단면 대략 테이퍼형(3각형) 형상으로 형성되어 있다.
도 5, 도 6, 도 8 및 도 9의 실시 형태에서는, 혼련기(2)로부터 연결관(17)을 통해 공급부 입구(18)에 이르는 조성물은, 제1 저류부(27)에 있어서, 혼련 압출 공정의 압출 방향을 따른 폭(W0)을 갖도록, 우측 방향에서부터 전방을 향해, 기어 구조체(4)에 공급된다.
또한, 도 8 및 도 9의 실시 형태에서는, 혼련기(2)로부터 압출된 조성물이, 공급부 입구(18)를 통해 제1 저류부(27)에 이르고, 제1 저류부(27)가 우측 방향을 향함에 따라서 전후 방향 길이가 짧게 형성되므로, 조성물은, 제1 저류부(27)에 있어서, 우측 방향으로 압출됨에 따라, 전방을 향하는 제1 저류부(27)의 벽(후방벽)에 의해 가압되면서, 기어 구조체(4)에 공급된다. 또한, 공급부(3)에서는, 조성물에 걸리는 가압력은, 우측 방향으로 진행됨에 따라서 높아지므로, 상기한 기어 구조체(4)에 대한 조성물의 공급을 보다 한층 원활하게 실시할 수 있다.
한편, 도 5 및 도 6의 실시 형태는, 공급 스크루(22)를 사용하므로, 도 8 및 도 9의 실시 형태에 비하여, 조성물의 기어 구조체(4)에 대한 공급을 원활하게 실시할 수 있다.
이들에 대하여, 도 1의 가상 선, 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 혼련기(2)를 공급부(3)의 후방에 설치하고, 혼련기(2)의 압출 방향을 전후 방향을 따르게 해서, 혼련기(2)를 연결관(17)을 통해 제1 케이싱(21)의 후단부에 접속할 수도 있다.
도 1의 가상 선, 도 10 및 도 11의 실시 형태에서는, 시트 제조 장치(1)는, 전후 방향으로 연장되는 평면에서 보아 대략 I자형(직선) 형상으로 형성되어 있고, 혼련기(2)와 공급부(3)와 기어 구조체(4)와 시트 형성부(5)와 권취부(6)는, 시트 제조 장치(1)에 있어서, 전후 방향으로 긴 평면에서 보아 대략 I자형(직선) 형상으로 정렬 배치되어 있다.
혼련기(2)로부터 혼련 압출된 조성물은, 연결관(17)을 통해 제1 케이싱(21) 내에 이른다. 그리고, 제1 저류부(27)에 있어서, 조성물은, 좌우 방향(폭 방향)으로 확장되면서, 기어 구조체(4)에 공급된다. 즉, 혼련기(2)에 의해 조성물의 압출 방향과, 기어 구조체(4)에 대한 조성물의 공급 방향이 일치한다.
바람직하게는 도 5, 도 6, 도 8 및 도 9의 실시 형태와 같이, 반송 방향을 우측 방향에서 전방으로 변경시키면서, 조성물을 좌우 방향을 따른 폭(W0)을 갖도록, 제1 저류부(27)를 통해 기어 구조체(4)에 공급한다.
이에 의해, 기어 구조체(4)에 공급되는 조성물의 폭(W0)을 보다 확실하게 확장할 수 있다. 그로 인해, 폭 넓은 시트(7)를 보다 한층 확실하게 제조할 수 있다.
또한, 도 2의 실시 형태에서는, 시트 제조 장치(1)에 권취부(6)를 설치하고, 권취 롤(53)에 의해, 반송 방향으로 긴, 긴 형상의 적층 시트(10)를 롤 형상으로 권취하고 있지만, 예를 들어, 도시하지 않지만, 시트 제조 장치(1)에 권취부(6)를 설치하지 않고, 긴 형상의 적층 시트(10)를 그대로 사용하거나, 또는, 적당한 길이(반송 방향 길이)로 복수 회 분할 절단하여 사용할 수도 있다.
바람직하게는 도 2의 실시 형태와 같이, 시트 제조 장치(1)에 권취부(6)를 설치하고, 권취 롤(53)에 의해, 긴 형상의 적층 시트(10)를 롤 형상으로 권취한다. 이에 의해, 얻어진 롤 형상의 적층 시트(10)를 효율 좋게, 또한, 우수한 작업성으로, 게다가 낮은 비용으로 수송할 수 있다.
또한, 도 4의 실시 형태에서는, 한 쌍의 기어(32)의 경사 톱니(35)를, 점접촉 타입의 곡선 형상으로 형성하고 있지만, 예를 들어, 도 12에 도시한 바와 같이, 인벌류트 곡선 형상으로 형성할 수도 있다.
바람직하게는 도 4의 실시 형태와 같이, 한 쌍의 기어(32)의 경사 톱니(35)를, 점접촉 타입의 곡선 형상으로 형성한다.
도 4의 실시 형태에 따르면, 도 12의 실시 형태와 달리, 한 쌍의 기어(32)의 맞물림 부분의 이동에 있어서, 조성물이 저류되는 저류 부분(65)이 오목면(42)에 형성되는 것을 방지할 수 있다.
그런데, 도 4의 실시 형태에 따르면, 수지 성분이 열경화성 수지 성분을 함유하는 경우에, 저류 부분(65)에서 경화물이 발생하고, 그것이 제품의 시트(7)에 혼입되면, 시트(7)의 품질이 떨어지는 경우가 있다.
이에 반해, 도 4의 실시 형태에 따르면, 상기한 경화물의 발생 및 시트(7)로의 혼입을 방지할 수 있으므로, 시트(7)의 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 6의 실시 형태에서는, 토출구(46)가 전방을 향하고 있지만, 예를 들어, 도시하지 않지만, 조성물의 점착성이 낮은 경우(예를 들어, 80℃에서의 용융 점도가 5000Pa·s 이하(특히, 5Pa·s 이하), 구체적으로는 1 내지 5000Pa·s)에는, 바람직하게는 토출구(46)를 상방을 향하게 할 수도 있고, 한편, 조성물의 점착성이 높은 경우(예를 들어, 80℃에서의 용융 점도가 5000Pa·s를 초과하고(특히, 5Pa·s를 초과하고), 구체적으로는 5000Pa·s를 초과하고, 10000Pa·s 이하)에는, 바람직하게는 토출구(46)를 하방을 향하게 할 수도 있다.
또한, 도 2의 실시 형태에서는, 시트 제조 장치(1)에, 세퍼레이터 라미네이트 롤(57), 구름 이동 롤(58) 및 세퍼레이터 송출 롤(59)을 설치하고, 시트(7)의 상면에 세퍼레이터(9)를 적층하고 있지만, 예를 들어, 도시하지 않지만, 세퍼레이터 라미네이트 롤(57), 구름 이동 롤(58) 및 세퍼레이터 송출 롤(59)을 형성하지 않고, 시트 제조 장치(1)를 구성하여, 권취 롤(53)에 권취되기 전의 반송 중의 시트(7)의 상면을 노출시킬 수 있다. 이 경우에는, 시트(7)의 하면에만, 기재(8)를 적층하고 있고, 또한, 시트(7) 및 기재(8)를 포함하는 적층 시트(10)가, 권취 롤(53)에 있어서, 롤 형상으로 권취되어, 권취 롤(53)에 있어서 그 직경 방향으로 적층되므로, 권취 롤(53)에 있어서, 시트(7)는 기재(8)에 의해 피복되어 보호된다.
또한, 도 6의 실시 형태에서는, 이동 지지체로서 지지 롤(51)을 사용하고 있지만, 예를 들어, 도 13에 도시한 바와 같이, 이동 지지체로서 기재(8)를 사용할 수도 있다.
도 13에서, 지지 롤(51)은, 제1 지지 롤(54)과, 제1 지지 롤(54)의 상방에 간격을 두고 대향 배치되는 제2 지지 롤(55)을 구비하고 있다. 또한, 제1 지지 롤(54) 및 제2 지지 롤(55)은, 전후 방향으로 투영했을 때에, 토출구(46) 및 돌출부(63)를 사이에 두도록 배치된다. 또한, 제1 지지 롤(54)의 후단부면 및 하단부면과, 제2 지지 롤(55)의 후단부면 및 상단부면에는, 기재(8)가 적층되어 있고, 제1 지지 롤(54) 및 제2 지지 롤(55) 사이에 걸쳐진 기재(8)가, 돌출부(63)와 전방에 간극(50)을 두고 설치되어 있다.
도 13의 시트 제조 장치(1)에 의하면, 기어 구조체(4)로부터 반송된 조성물은, 토출구(46)로부터, 제1 지지 롤(54) 및 제2 지지 롤(55) 사이에 걸쳐진 기재(8)를 향해 토출(반송)된다.
토출구(46)로부터 토출된 조성물은, 돌출부(63)와 기재(8)에 의해 두께가 조정된다. 구체적으로는, 여분의 조성물은, 기재(8)의 표면에 있어서, 돌출부(63)에 의해 긁어내어져, 원하는 두께(T1) 및 원하는 폭의 시트(7)로서 형성된다.
도 13의 실시 형태에 의해서도, 도 6의 실시 형태와 마찬가지의 작용 효과를 발휘할 수 있다.
바람직하게는 도 6의 실시 형태가 채용된다.
도 6의 실시 형태라면, 지지 롤(51)에 의해, 보다 확실하게 간극(50)을 확보하고, 또는, 간극(50)의 전후 방향 거리(L1)를 조정할 수 있다. 그로 인해, 얻어지는 시트(7)의 두께(T1)를 확실하게 제어할 수 있다.
<제2 발명 군>
(일 실시 형태 a)
일 실시 형태 a는, 제2 발명 군을 상세하게 설명하는 것이다. 일 실시 형태 a에 대해서, 도 14 내지 도 17 및 도 3 내지 6 등을 사용하여 설명한다. 또한, 이후의 각 도면에서, 상기한 각 부에 대응하는 부재에 대해서는, 동일한 참조 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 14는, 제2 발명 군의 일 실시 형태 a인 시트 제조 장치를 나타내고, 그 시트 제조 장치(1a)는, 입자와 수지 성분을 함유하는 조성물(X)로부터 시트를 제조하도록 구성되어 있고, 예를 들어, 평면에서 보아 대략 L자 형상으로 형성되어 있다. 시트 제조 장치(1a)는, 혼련기(2a)와, 공급부(3)와, 기어 구조체(4)와, 시트 조정부(5a)와, 권취부(6)를 구비하고 있다. 혼련기(2a)와 공급부(3)와 기어 구조체(4)와 시트 조정부(5a)와 권취부(6)는, 시트 제조 장치(1a)에 있어서, 평면에서 보아 대략 L자 형상으로 정렬 배치되어 있다. 즉, 시트 제조 장치(1a)는, 조성물(X) 또는 시트(7)(도 15 참조)를 평면에서 보아 대략 L자 형상으로 반송하도록 구성되어 있다.
혼련기(2a)는, 시트 제조 장치(1a)의 좌측에 설치되어 있다.
혼련기(2a)는, 도 16 및 도 17에 도시한 바와 같이, 연속 2축 혼련기이며, 실린더(70)와, 2개의 혼련 축(13)을 구비하고 있다.
실린더(70)는, 좌우 방향으로 연장되는 대략 타원 통 형상으로 형성되고, 그 좌측 단부측(일단부측)에는, 도 15에 도시한 바와 같이, 입자와 수지 성분을 함유하는 조성물(X)을 실린더(70)의 내부에 도입하기 위한 도입부로서의 도입구(14a)가 형성되어 있다. 또한, 우측 단부측(타단부측)에는, 조성물(X)이 혼련된 혼련물(Y)을 실린더(70)의 외부에 토출하기 위한 토출부로서의 토출구(15a)가 형성되어 있다.
도 16에 도시한 바와 같이, 도입구(14a)는, 실린더(70)의 좌측 단부의 상벽을 관통하여, 상방으로 개구되도록 형성되어 있다.
토출구(15a)는, 실린더(70)의 우측 단부에, 우측 방향으로 개구되도록 형성되어 있다.
토출구(15a)의 단면 형상으로서는, 예를 들어, 직사각 형상, 타원 형상, 원 형상 등을 들 수 있고, 바람직하게는 타원 형상 및 원 형상을 들 수 있다.
또한, 토출구(15a)의 단면적은, 실린더(70)의 단면적에 대하여 예를 들어, 15% 이상, 바람직하게는 25% 이상이며, 또한, 예를 들어 50% 이하, 바람직하게는 45% 이하이기도 하다.
또한, 실린더(70)에서의 도입구(14a)와 토출구(15a)의 사이에는, 조성물(X)을 용융 혼련하는 용융 혼련부(6a)가 형성되어 있다.
용융 혼련부(6a)는, 그 축선 방향 도중부에 있어서, 용융 혼련부(6a) 내의 기체를 배출하기 위한 복수(2개)의 벤트부(7a)를 구비하고 있다.
각 벤트부(7a)는, 실린더(70)의 상벽을 관통하도록 각각 형성되어 있다. 즉, 각 벤트부(7a)와 도입구(14a)는, 혼련 축(13)의 축선 방향에 있어서, 서로 병렬하도록 형성되어 있다.
또한, 각 벤트부(7a)는 항상 폐쇄되어 있으며, 필요에 따라 적절히 개방할 수 있다.
복수의 벤트부(7a)는, 보다 구체적으로는, 실린더(70)의 좌우 방향에서, 도입구(14a)의 우측 근방에 설치되는 도입구측의 벤트부(7a)와, 토출구(15a)의 좌측 근방에 설치되는 토출구측의 벤트부(7a)를 구비하고 있다.
또한, 토출구(15a)측의 벤트부(7a)는, 파이프부(12a)(후술)보다 좌측에 배치되어 있고, 펌프(도시하지 않음)와 연결되어 있어, 펌프(도시하지 않음)의 구동에 의한 흡인력에 의해, 용융 혼련부(6a) 내의 기체가 흡인된다.
또한, 용융 혼련부(6a)에는, 히터(도시하지 않음)가 설치되어 있고, 용융 혼련부(6a)가 실린더(70)의 좌우 방향에 있어서, 블록 단위로 적절히 온도 조정된다.
혼련 축(13)은, 실린더(70)의 내부에 삽입 관통(배치)되어 있다. 혼련 축(13)은, 조성물(X)을 혼합 전단하는 회전축이며, 구동축(8a)과, 피드 스크루부(9a)와, 리버스 스크루부(10a)와, 혼련 부분으로서의 패들부(11a)와, 저전단 부분으로서의 파이프부(12a)가 일체적으로 형성되어 있다.
상세하게는, 혼련 축(13)은, 1개의 구동축(8a)과, 복수(4개)의 피드 스크루부(9a)와, 복수(2개)의 리버스 스크루부(10a)와, 복수(3개)의 패들부(11a)와, 1개의 파이프부(12a)를 구비하고 있다.
또한, 피드 스크루부(9a), 리버스 스크루부(10a), 패들부(11a), 및 파이프부(12a)는 필요에 따라 적절히, 축선 방향 길이나 설치 수를 변경할 수 있다.
복수(4개)의 피드 스크루부(9a)는, 조성물(X)을 토출구(15a)를 향해 반송하는 부분이며, 구체적으로는, 제1 피드부(23a), 제2 피드부(24a), 제3 피드부(25a) 및 제4 피드부(26a)로 형성되고, 그것들은, 구동축(8a)의 축선 방향으로 서로 간격을 두고 배치되어 있다.
제1 피드부(23a)는, 혼련 축(13)의 좌측 단부에 배치되고, 도입구(14a) 및 도입구(14a)측의 벤트부(7a)를 구동축(8a)의 직경 방향으로 투영했을 때에, 그것들의 투영면과 겹치도록 배치되어 있다. 또한, 제1 피드부(23a)는, 구동축(8a)의 축선 방향 길이가, 다른 피드부와 비교하여 가장 길게 형성되어 있다.
제4 피드부(26a)는, 4개의 피드부 중, 가장 토출구(15a)측에 배치되어, 토출구(15a)측의 벤트부(7a)를 구동축(8a)의 직경 방향으로 투영했을 때에, 그 투영면과 겹치도록 배치되어 있다. 또한, 제4 피드부(26a)는, 구동축(8a)의 축선 방향 길이가, 제1 피드부(23a)의 대략 1/2로 형성되어 있다.
또한, 제2 피드부(24a) 및 제3 피드부(25a)는, 제1 피드부(23a)와 제4 피드부(26a)의 사이에 배치되고, 구동축(8a)의 축선 방향 길이가, 제1 피드부(23a)의 대략 1/10로 형성되어 있다.
또한, 피드 스크루부(9a)는, 도 17에 도시한 바와 같이, 구동축(8a)의 외주면으로부터 돌출된 나선 형상의 스크루 조(20a)를 구비하고 있다.
상세하게는, 피드 스크루부(9a)의 스크루 조(20a)는, 구동축(8a)의 회전 방향(후술)과 동일한 방향으로 나선 형상으로 형성되어 있다. 즉, 피드 스크루부(9a)는, 우측 나선의 스크루 조(20a)를 구비하고 있다.
피드 스크루부(9a)에서의 스크루 조(20a)의 피치 간격은, 예를 들어, 0.6cm 이상, 바람직하게는 1.5cm 이상이며, 또한, 예를 들어 2.0cm 이하이기도 하다.
복수(2개)의 리버스 스크루부(10a)는, 도 16에 도시한 바와 같이, 제1 리버스부(30a), 및 제2 리버스부(31a)로 형성되고, 그것들은, 혼련 축(13)의 축선 방향으로 서로 간격을 두고 배치되어 있다.
제1 리버스부(30a)는, 제1 피드부(23a)와 제2 피드부(24a)의 사이이며, 제2 피드부(24a)의 좌측에 인접 배치되어 있다.
또한, 제2 리버스부(31a)는, 제2 피드부(24a)와 제3 피드부(25a)의 사이이며, 제3 피드부(25a)의 좌측에 인접 배치되어 있다.
또한, 제1 리버스부(30a)와 제2 리버스부(31a)는, 구동축(8a)의 축선 방향 길이가, 대략 동일하게 형성되어 있다. 그 축선 방향 길이는, 제1 피드부(23a)의 대략 1/20이다.
또한, 리버스 스크루부(10a)도, 피드 스크루부(9a)와 마찬가지로, 도 17에 도시한 바와 같이, 구동축(8a)의 외주면으로부터 돌출된 나선 형상의 스크루 조(20a)를 구비하고 있다.
한편, 리버스 스크루부(10a)의 스크루 조(20a)는, 피드 스크루부(9a)의 스크루 조(20a)와 역방향의 나선 형상으로 형성되어 있다. 즉, 리버스 스크루부(10a)는, 좌측 나선의 스크루 조(20a)를 구비하고 있다.
리버스 스크루부(10a)에서의 스크루 조(20a)의 피치 간격은, 예를 들어, 0.6cm 이상, 바람직하게는 1.0cm 이상이며, 또한, 예를 들어 1.5cm 이하이기도 하다.
복수(3개)의 패들부(11a)는, 도 16에 도시한 바와 같이, 조성물(X)을 혼련하는 부분이며, 구체적으로는, 제1 패들부(27a), 제2 패들부(28a) 및 제3 패들부(29a)로 형성되고, 그것들은, 혼련 축(13)의 축선 방향으로 서로 간격을 두고 배치되어 있다.
제1 패들부(27a)는, 제1 피드부(23a)와 제1 리버스부(30a)의 사이에 배치되어 있다.
제2 패들부(28a)는, 제2 피드부(24a)와 제2 리버스부(31a)의 사이에 배치되어 있다.
제3 패들부(29a)는, 제3 피드부(25a)와 제4 피드부(26a)의 사이에 배치되어 있다.
또한, 제1 패들부(27a), 제2 패들부(28a) 및 제3 패들부(29a)는, 구동축(8a)의 축선 방향 길이가 각각 대략 동일한 길이이며, 제1 피드부(23a)의 대략 1/3로 형성되어 있다.
또한, 패들부(11a)는, 도 17에 도시한 바와 같이, 대략 타원 판상의 패들 날개(21a)를, 구동축(8a)의 축선 방향을 따라서 병렬하게 복수 구비하고 있다.
보다 구체적으로는, 복수의 패들 날개(21a)는, 구동축(8a)의 축선 방향으로, 각각 인접하는 패들 날개(21a)의 긴 직경이, 서로 약 90° 변위하도록 병렬 배치되어 있다.
파이프부(12a)는, 구동축(8a)의 축선 방향을 따라서 대략 원통 형상으로 형성되며, 전체 둘레면에 걸쳐 요철이 없도록 형성되어 있다.
또한, 파이프부(12a)는, 혼련 축(13)의 우측 단부에 배치되고, 제4 피드부(26a)의 우측에 인접 배치되어 있다. 또한, 파이프부(12a)는, 구동축(8a)의 축선 방향 길이가, 제1 피드부(23a)의 대략 1/2로 형성되어 있다.
즉, 혼련 축(13)에서는, 도 16에 도시한 바와 같이, 구동축(8a)의 좌측 단부측에서부터 우측 단부측을 향해, 순차적으로 제1 피드부(23a), 제1 패들부(27a), 제1 리버스부(30a), 제2 피드부(24a), 제2 패들부(28a), 제2 리버스부(31a), 제3 피드부(25a), 제3 패들부(29a), 제4 피드부(26a), 및 파이프부(12a)가 배치되어 있다.
즉, 혼련 축(13)은, 구동축(8a)의 좌측 단부측에서부터 우측 단부측을 향해, 피드부, 패들부 및 리버스부를 포함하는 유닛이 반복해서 배치되어 있고, 우측 단부측의 유닛에서는, 리버스부 대신에 피드부 및 파이프부가 배치되어 있다.
그리고, 2개의 혼련 축(13)은, 도 17에 도시한 바와 같이, 실린더(70)의 내부에 있어서, 그 축선 방향을 따라 배치되고, 또한, 그 직경 방향을 따라, 서로 병렬 배치되어 있다.
또한, 2개의 혼련 축(13)은, 각각의 부분(피드 스크루부(9a), 리버스 스크루부(10a), 패들부(11a))에 있어서, 서로의 회전 구동을 방해하지 않도록 배치되어 있다.
또한, 혼련 축(13)의 구동축(8a)의 양단부는, 실린더(70)의 축선 방향 외측으로 돌출되어 있다. 그 돌출된 양단부 중, 우측 단부측은, 구동원(도시하지 않음)에 상대 회전 불가능하게 연결되고, 좌측 단부측은, 지지벽(도시하지 않음)에 상대 회전 가능하게 지지되어 있다. 즉, 혼련 축(13)은, 구동축(8a)에 구동원(도시하지 않음)으로부터 구동력이 전달됨으로써, 구동축(8a)의 축선 주위에서 회전 구동한다. 구체적으로는, 혼련 축(13)은, 구동축(8a)의 축선 방향에 있어서, 도입구(14a)측에서부터 토출구(15a)측으로 보아 우회전한다.
또한, 도 17에 도시한 바와 같이, 실린더(70)의 내주면과, 혼련 축(13)의 피드 스크루부(9a), 리버스 스크루부(10a), 및 패들부(11a)는, 혼련 축(13)의 직경 방향에 있어서 약간의 간격을 두고 대향하도록 배치되어 있다. 또한, 실린더(70)의 내주면과 파이프부(12a)는, 혼련 축(13)의 직경 방향에 있어서, 다른 부분과 비교하여 큰 간격을 두고 배치되어 있다.
공급부(3)는, 도 14에 도시한 바와 같이, 혼련기(2a)의 우측에 설치되어 있고, 좌우 방향으로 연장되도록 형성되어 있다. 공급부(3)는, 연결관(17)에 의해, 혼련기(2a)와 접속되어 있다.
연결관(17)은, 실린더(70)의 축선과 공통되는 축선을 갖는 대략 원통 형상으로 형성되어 있다. 연결관(17)의 좌측 단부는, 실린더(70)의 우측 단부와 접속되고, 연결관(17)의 우측 단부는, 공급부(3)의 공급부 입구(18)에 접속되어 있다.
공급부(3)는, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 케이싱(21)과, 공급 스크루(22)를 구비하고 있다.
기어 구조체(4)는, 도 3 및 도 6에 도시한 바와 같이, 제2 케이싱(31)과, 한 쌍의 기어(32)를 구비하고 있다. 또한, 기어 구조체(4)는, 한 쌍의 기어(32)의 회전 축선 방향(A1)의 길이(W2)가 길고, 공급부(3)로부터 공급되는 혼련물(Y)을 시트 조정부(5a)에 반송하는 기어 펌프이기도 하다.
도 3에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 기어(32)는 예를 들어, 더블 헬리컬 기어이며, 구체적으로는, 제1 기어(33) 및 제2 기어(34)를 구비하고 있다. 또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 기어(32)는, 측단면 점접촉 타입 및 선접촉 타입이 된다.
시트 조정부(5a)는, 제1 발명 군의 일 실시 형태에서의 시트 형성부(5)와 동일한 구성을 구비하고 있고, 기어 구조체(4)의 토출구(기어 토출구)(46)로부터 반송되어 오는 시트(7)의 두께나 폭 등을 원하는 범위로 조정하는 역할을 갖는다.
구체적으로는, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 시트 조정부(5a)는, 기어 구조체(4)의 전방측에 있어서 상측벽(48)의 돌출부(63)를 포함하도록 설치되어 있고, 예를 들어, 기어 구조체(4)에서의 돌출부(63)와, 이동 지지체로서의 지지 롤(51)을 구비하고 있다. 또한, 시트 조정부(5a)는, 도 15에 도시한 바와 같이, 기재 송출 롤(56)과, 세퍼레이터 라미네이트 롤(57)과, 구름 이동 롤(58)과, 세퍼레이터 송출 롤(59)을 구비하고 있다.
권취부(6)는, 도 14 및 도 15에 도시한 바와 같이, 시트 조정부(5a)의 전방에 설치되어 있고, 텐션 롤(52)과 권취 롤(53)을 구비하고 있다.
시트 제조 장치(1a)의 치수는, 사용하는 입자 및 수지 성분의 종류 및 배합 비율과, 목적으로 하는 시트(7)의 폭 및 두께(T1)에 대응하여 적절히 설정되며, 예를 들어, 상기한 실시 형태의 치수를 채용할 수 있다.
이하, 이 시트 제조 장치(1a)를 사용하여, 입자와 수지 성분을 함유하는 조성물로부터 시트(7)를 제조하는 방법에 대하여 설명한다.
예를 들어, 제1 발명 군을 설명하는 일 실시 형태와 마찬가지의 수순에 의해 실시한다. 구체적으로는, 먼저, 도 15에 도시한 바와 같이, 도입구(14a)에, 입자 및 수지 성분을 함유하는 조성물(X)을 투입한다.
투입한 조성물(예를 들어, 입자 및 수지 성분의 종류, 그것들의 배합 비율 등), 기재 송출 롤(56)이나 세퍼레이터 송출 롤(59)에 권회하는 기재(8)나 세퍼레이터(9)도, 예를 들어, 일 실시 형태와 마찬가지이다.
계속해서, 조성물(X)을, 실린더(70)의 도입구(14a)로부터, 실린더(70) 내에 투입한다.
혼련기(2a)에서는, 조성물(X)에 함유되는 입자 및 수지 성분이, 히터(도시하지 않음)에 의해 가열되면서, 혼련 축(13)의 회전에 의해 혼련 압출되어, 입자가 수지 성분에 분산된 혼련물(Y)이, 토출구(15a)로부터 연결관(17)을 통해, 도 5에 도시한 바와 같이, 공급부(3)에서의 공급부 입구(18)에 이른다(혼련 압출 공정).
상세하게는, 도 16에 도시한 바와 같이, 구동축(8a)에 구동원(도시하지 않음)으로부터의 구동력이 전달되면, 혼련 축(13)이 회전 구동하여, 조성물(X)이 제1 피드부(23a)에 의해 교반되면서, 제1 패들부(27a)를 향해 반송된다.
이때, 제1 피드부(23a)의 외측에 위치하는 실린더(70)(용융 혼련부(6a))는, 히터(도시하지 않음)에 의해, 예를 들어, 15 내지 20℃로 조정되어 있다. 또한, 조성물(X)의 도입과 함께, 실린더(70)의 내부에 침입한 공기 등은, 도입구(14a)측의 벤트부(7a)를 개방함으로써, 실린더(70)의 외부로 방출된다.
계속해서, 반송된 조성물(X)은, 제1 패들부(27a)에서 혼련된다.
이때, 제1 패들부(27a)의 외측에 위치하는 용융 혼련부(6a)는, 히터(도시하지 않음)에 의해, 예를 들어, 40 내지 80℃로 조정되어 있다.
그리고, 혼련된 조성물(X)은, 제1 피드부(23a)의 회전 구동에 의해 반송되는 조성물(X)의 압출력에 의해, 제1 리버스부(30a)를 향해 압출된다.
제1 리버스부(30a)를 향해 압출된 조성물(X) 중, 대부분은 제1 리버스부(30a)를 통과하여 제2 피드부(24a)에 도달한다. 한편, 압출된 조성물(X) 중, 일부는, 제1 리버스부(30a)의 회전 구동에 의해, 제1 패들부(27a)로 되돌아와, 다시 혼련된다.
이에 의해, 조성물(X)의 혼련의 촉진을 도모함과 함께, 조성물(X)의 반송 속도가 조정된다.
계속해서, 제1 리버스부(30a)를 통과한 조성물(X)은, 제2 피드부(24a)에 의해, 제2 패들부(28a) 및 제2 리버스부(31a)를 향해 반송된다.
이에 의해, 조성물(X)은, 제1 패들부(27a) 및 제1 리버스부(30a)와 마찬가지로, 제2 패들부(28a) 및 제2 리버스부(31a)를, 혼련되면서 통과한다.
이때, 제2 패들부(28a)의 외측에 위치하는 용융 혼련부(6a)는, 히터(도시하지 않음)에 의해, 예를 들어 60 내지 120℃로 조정되어 있다.
계속해서, 제2 리버스부(31a)를 통과한 조성물(X)은, 계속되는 제3 피드부(25a)에 의해, 제3 패들부(29a)에 반송되고, 제3 패들부(29a)에서 다시 혼련된다. 이에 의해, 조성물(X)은, 혼련물(Y)로서 제조된다.
이때, 제3 패들부(29a)의 외측에 위치하는 용융 혼련부(6a)는, 히터(도시하지 않음)에 의해, 예를 들어 80 내지 140℃로 조정되어 있다.
그리고, 혼련물(Y)은, 혼련 축(13)의 회전 구동에 의해 압출되어, 제4 피드부(26a)에 도달한다.
이때, 토출구(15a)측의 벤트부(7a)에 연결된 진공 펌프(도시하지 않음)를 구동시켜, 실린더(70) 내부를 감압시킴으로써, 혼련물(Y) 중의 수분이나 휘발 성분 등이 용융 혼련부(6a)의 외부로 배출된다.
실린더(70) 내부의 압력(진공도)은, 예를 들어 1Pa 이상, 바람직하게는 10Pa 이상이며, 또한, 예를 들어 5.0×104Pa 이하, 바람직하게는 1.0×104Pa 이하, 더욱 바람직하게는 5.0×103Pa 이하이기도 하다.
이에 의해, 혼련물(Y) 중에서의 기공의 저감을 도모할 수 있다.
계속해서, 혼련물(Y)은, 제4 피드부(26a)에 의해 파이프부(12a)에 반송된다.
파이프부(12a)에서는, 상기한 바와 같이, 전체 둘레면에 걸쳐 요철이 없도록 형성되어 있다. 그로 인해, 파이프부(12a)에 있어서, 혼련물(Y)은, 혼련 축(13)의 축선 방향과 교차하는 방향의 전단이 억제되어, 파이프부(12a)의 축선 방향을 따라서 원활하게 이동된다.
그리고, 혼련물(Y)은, 토출구(15a)로부터 혼련물(Y)이 토출된다.
이상에 의해, 조성물(X)로부터, 기공의 발생이 억제된 혼련물(Y)이 제조된다.
계속해서, 도 14에 도시한 바와 같이, 혼련물(Y)은, 공급부(3)에 있어서, 공급 스크루(22)의 회전에 의해, 혼련기(2a)의 토출 방향, 즉, 좌우 방향을 따른 폭(W0)(제1 케이싱(21)의 폭(W0))을 갖도록, 토출 방향에 대한 교차 방향(구체적으로는, 토출 방향에 대한 직교 방향), 상세하게는, 후방에서부터 전방을 향해 기어 구조체(4)에 공급된다(공급 공정). 즉, 혼련기(2a)로부터 우측으로 압출되어, 연결관(17)을 통해 공급부(3)에 이른 혼련물(Y)이, 공급부(3)에 있어서 반송 방향이 90도 방향 전환된다. 구체적으로는, 혼련물(Y)은, 우측 방향에서 전방으로 반송 방향이 변경되면서, 좌우 방향을 따른 폭(W0)을 갖도록, 제1 저류부(27)를 통해 기어 구조체(4)에 공급된다. 즉, 공급부(3)에서는, 혼련물(Y)의 토출 방향(좌우 방향)에서의 토출(즉, 공급 스크루(22)의 반송 방향으로의 반송)과, 혼련물(Y)의 기어 구조체(4)로의 공급이 동시에 진행된다.
그 후, 혼련물(Y)은, 기어 구조체(4)에 있어서, 한 쌍의 기어(32)의 회전 축선 방향(A1)으로 변형되어, 시트로서 형성됨과 함께, 전방으로 반송된다(변형 반송 공정).
구체적으로는, 혼련물(Y)은, 한 쌍의 기어(32)의 맞물림에 의해, 회전 축선 방향(A1)의 중앙부에서부터 양단부로 퍼져, 시트(7)로서 형성된다. 그리고, 전방으로 반송된다.
상세하게는, 도 6이 참조되는 바와 같이, 혼련물(Y)은, 제1 저류부(27)의 전방측 부분의 상단부 및 하단부로부터, 제2 수용부(40)의 하부(61) 및 제1 기어(33)의 사이와, 제2 수용부(40)의 상부(62) 및 제2 기어(34)의 사이를, 한 쌍의 기어(32)의 회전 방향(R2)을 따라 전방으로 압출되어, 제2 저류부(28)에 이른다.
이때, 제2 저류부(28)의 혼련물(Y)은, 경사 톱니(35)의 맞물림 부분(도 4 참조)을 통해 제1 저류부(27)로 역류하는(후방으로 복귀되는) 것이 한 쌍의 기어(32)에 의해 방지되면서, 경사 톱니(35)의 맞물림 부분에 의해, 좌우 방향으로 퍼져, 시트(7)로서 형성된다.
구체적으로는, 도 3에 도시한 바와 같이, 기어 구조체(4)의 우측 부분에서는, 제1 하부 경사 톱니(36)와 제1 상부 경사 톱니(38)의 맞물림에 의해, 한 쌍의 기어(32)에서의 회전 축선 방향(A1)의 중앙부에서부터 우측 단부를 향해 퍼진다. 한편, 기어 구조체(4)의 좌측 부분에서는, 제2 하부 경사 톱니(37)와 제2 상부 경사 톱니(39)의 맞물림에 의해, 한 쌍의 기어(32)에서의 회전 축선 방향(A1)의 중앙부에서부터 좌측 단부를 향해 퍼진다.
이에 의해, 혼련물(Y)로부터 시트(7)를 얻을 수 있다.
계속해서, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 얻어진 시트(7)는, 제2 저류부(28) 및 토출 통로(44)를 통해 토출구(46)에 이르고, 계속해서, 토출구(46)로부터 지지 롤(51)을 향해 토출(반송)된다.
구체적으로는, 지지 롤(51)의 둘레면에는, 기재 송출 롤(56)(도 15 참조)로부터 송출된 기재(8)가 적층되어 있고, 시트(7)는, 그 기재(8)를 통해 지지 롤(51)에 지지되면서, 지지 롤(51)의 회전 방향으로 반송된다.
토출구(46)로부터 반송된 시트(7)는, 일단, 지지 롤(51)의 후방에, 기재(8)를 통해 반송되고, 즉시, 돌출부(63)와 지지 롤(51)의 둘레면에 의해 두께가 조정된다. 구체적으로는, 여분의 혼련물(Y)은, 지지 롤(51)에 지지되는 기재(8)의 표면에 있어서, 돌출부(63)에 의해 긁어내어져, 원하는 두께(T1) 및 원하는 폭의 시트(7)로 조정된다(간극 통과 공정).
시트(7)의 두께(T1)는, 간극(50)의 전후 방향 거리(L1)와 실질적으로 동일하며, 구체적으로는, 예를 들어 50㎛ 이상, 바람직하게는 100㎛ 이상, 보다 바람직하게는 300㎛ 이상이며, 또한, 예를 들어 1000㎛ 이하, 바람직하게는 800㎛ 이하, 보다 바람직하게는 750㎛ 이하이기도 하다.
시트(7)의 폭은, 한 쌍의 기어(32)의 좌우 방향 길이(W2)와 실질적으로 동일하며, 구체적으로는, 예를 들어 100mm 이상, 바람직하게는 200mm 이상, 보다 바람직하게는 300mm 이상이며, 또한, 예를 들어 2000mm 이하, 바람직하게는 1500mm 이하, 보다 바람직하게는 1000mm 이하이기도 하다.
계속해서, 도 2에 도시한 바와 같이, 시트(7)가 적층된 기재(8)는, 지지 롤(51)로부터 세퍼레이터 라미네이트 롤(57) 및 구름 이동 롤(58)을 향해 반송되어, 세퍼레이터 라미네이트 롤(57) 및 구름 이동 롤(58)의 사이에서, 시트(7)의 상면에 세퍼레이터(9)가 적층된다. 이에 의해, 시트(7)는, 양면(하면 및 상면)에 기재(8) 및 세퍼레이터(9)가 각각 적층된 적층 시트(10)로서 얻어진다.
그 후, 적층 시트(10)는, 텐션 롤(52)을 통과하고, 계속해서, 권취 롤(53)에 의해 롤 형상으로 권취된다(권취 공정).
또한, 이 시트 제조 장치(1a)에 있어서, 수지 성분이 열경화성 수지 성분을 함유하는 경우에는, 혼련기(2a)에서 가열된 후, 권취 롤(53)에 권취될 때까지, 시트(7)에서의 열경화성 수지 성분은 B 스테이지 상태이며, 권취 롤(53)에 권취된 시트(7)에서의 열경화성 수지 성분도 B 스테이지 상태가 된다.
(제2 발명 군의 과제)
종래의 연속 2축 혼련기(예를 들어, 일본 특허 공개 평11-267483호 공보에 기재된 연속 2축 혼련기)에 의해 혼련되어 배출된 혼련물 중에는, 기공(보이드)이 발생하는 경우가 있다. 이러한 혼련물 중의 기공은, 혼련물이 사용되는 각종 산업 제품에 있어서 문제가 되는 경우가 있다.
또한, 입자와 수지 성분을 함유하는 조성물로부터, 종래의 연속 2축 혼련기를 사용하여 시트를 제조하는 경우, 조성물을 혼련한 후, 혼련물을 혼련기로부터 취출하고, 그 후, 혼련물을 프레스하는 배치 생산 방식을 채용할 필요가 있어, 시트의 제조 효율이 낮다는 문제가 있다.
따라서, 제2 발명 군의 목적은, 입자와 수지 성분을 함유하는 조성물로부터, 기공의 발생이 억제된 시트를, 높은 제조 효율로 제조할 수 있는 시트 제조 장치를 제공하는 데 있다.
그리고, 제2 발명 군의 일 실시 형태 a인 시트 제조 장치(1a)에 의하면, 입자와 수지 성분을 함유하는 조성물(X)이, 도입구(14a)로부터 실린더(70)의 내부에 도입되면, 먼저, 패들부(11a)에 의해 조성물(X)이 혼련되고, 그 후, 그 혼련물(Y)이, 혼련 축(13)의 축선 방향과 교차하는 방향의 전단이 억제된 파이프부(12a)를 통과하여, 토출구(15a)로부터 토출된다. 그리고, 토출되는 혼련물(Y)은, 기어 구조체(4)에 의해, 기어(32)의 회전 축선 방향(A1)으로 변형되면서, 연속적으로 시트 형상으로 반송된다.
그로 인해, 조성물(X)로부터, 기공의 발생이 억제된 시트(7)를 효율적으로 제조할 수 있다.
또한, 혼련물(Y)을 기어 구조체(4)를 사용하여 변형시키므로, 입자를, 높은 배합 비율로 수지 성분 중에 분산시켜서 시트(7)를 제조할 수 있다.
또한, 시트(7)를 지지 롤(51)에 의해 지지하여 반송시키면서, 간극(50)에 통과시키므로, 시트(7)의 점도가 광범위(예를 들어, 80℃에서의 용융 점도가 0.001Pa·s 이상, 바람직하게는 1Pa·s 이상이며, 또한, 10000Pa·s 이하, 바람직하게는 10Pa·s 이하)에 걸쳐도, 확실하게 시트(7)를 얻을 수 있다.
그 결과, 입자가 수지 성분 중에 균일하게 높은 배합 비율로 분산된 시트(7)를 효율적으로 제조할 수 있다.
혼련기(2a)에서는, 혼련 축(13)이, 그 축선 방향에서의 도입구(14a)와 토출구(15a)의 사이에, 패들부(11a)와, 패들부(11a)보다 토출구(15a)측에 배치되고, 전체 둘레면에 걸쳐 요철이 없도록 형성된 파이프부(12a)를 구비하고 있다.
그로 인해, 조성물(X)가 패들부(11a)에 의해 혼련된 후, 그 혼련된 혼련물(Y)이, 혼련 축(13)의 축선 방향과 교차하는 방향의 전단이 억제된 파이프부(12a)를 통과하여, 토출구(15a)로부터 토출된다.
그 결과, 혼련물(Y) 중의 기공의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 용융 혼련부(6a)는, 도입구(14a)측의 벤트부(7a)와, 토출구(15a)측의 벤트부(7a)를 구비하고 있다. 이들 벤트부(7a)는 각각, 혼련 축(13)의 축선 방향에 있어서, 파이프부(12a)보다 도입구(14a)측에 배치되어 있다.
그로 인해, 조성물(X) 및 혼련물(Y)의 공기나 수분 등이, 용융 혼련부(6a)의 외부로 배출된 후, 혼련물(Y)이 파이프부(12a)에 도달한다.
이렇게 형성되는 시트(7)는, 예를 들어, 각종 산업 분야에 있어서, 밀봉 시트로서 사용할 수 있다.
그 결과, 혼련물(Y) 중의 기공의 발생을 더 억제할 수 있다.
일반적으로, 밀봉 시트를 이용할 때에는, 개편 형상으로 준비한 밀봉 시트를 각각 반송하거나, 밀봉 시트를 1개편씩 밀봉 대상에 배치하는 작업이 필요해진다. 그로 인해, 택트 타임이 길고, 나아가, 밀봉 시트를 트레이 등으로부터 취출할 때에 밀봉 시트에 흠집이 생겨버리는 등 핸들링성에서 불리해지는 경우가 있다. 또한, 밀봉 시트를 대량 생산하기 위해서, 다수의 시트 제조 장치를 필요로 한다.
이에 반해, 이 시트 제조 장치(1a)에 의해 얻어지는 시트(7)는, 롤 형상으로 제조되므로, 이와 같은 시트(7)에 의해 밀봉 대상을 연속해서 밀봉할 수 있다. 또한, 상기한 핸들링성을 향상시킬 수 있어, 필요로 하는 시트 제조 장치(1a)도 소수이면서, 긴 형상의 시트(7)를 대량으로 제조할 수 있다. 또한, 밀봉에 필요로 하는 비용을 저감할 수 있다. 즉, 택트 타임의 단축, 핸들링성의 향상, 투자 비용 저감을 도모할 수 있다.
또한, 시트(7)를 방열성 시트로서 사용하여, 플렉시블 회로 기판과 복합화하는 경우(복합화 회로 기판)에도, 롤 형상으로 제조된 방열성 시트를, 롤·투·롤에 의해 간편하면서도 또한 낮은 제조 비용으로, 복합화 회로 기판을 제조할 수 있다.
또한, 시트(7)에서의 입자의 배합 비율이 30체적%를 초과하면, 시트(7)는, 입자가 갖는 특정 물성(예를 들어, 방열성(열전도성), 도전성(전도성), 절연성, 자성 등)을 충분히 발휘시킬 수 있다.
그로 인해, 시트(7)를, 예를 들어, 방열성 시트 등의 열전도성 시트, 예를 들어, 전극재, 집전체 등의 도전성 시트, 예를 들어 절연 시트, 예를 들어 자성 시트 등으로서 적절하게 사용할 수 있다.
나아가, 입자가 절연 재료로 형성되고, 또한, 수지 성분이 절연성의 열경화성 수지 성분을 함유하는 경우에는, 시트(7)를 예를 들어, 열경화성 수지 시트 등의 열경화성 절연 수지 시트(구체적으로는, 밀봉 시트)로서 적절하게 사용할 수도 있다.
또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 기어(32)의 회전 축선 방향 길이(W2)가 200mm 이상이면, 폭이 넓은 시트(7)로서, 광범위한 용도에 적절하게 사용할 수 있다.
(일 실시 형태 a의 변형예)
이후의 도 18 내지 23 및 도 7 내지 13 등을 참조하여, 일 실시 형태 a의 변형예를 상세하게 설명한다. 이후의 각 도면에서, 상기한 각 부에 대응하는 부재에 대해서는, 동일한 참조 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 5 및 도 6의 실시 형태에서는, 제1 케이싱(21) 및 제2 케이싱(31)을 일체적으로 형성하고 있지만, 예를 들어, 도시하지 않지만, 제1 케이싱(21) 및 제2 케이싱(31)을 분할하여 형성할 수도 있다.
도 14의 실시 형태에서는, 혼련기(2a)를 시트 제조 장치(1a)의 좌측에서, 좌우 방향으로 연장되도록 배치하고 있지만, 예를 들어, 도 18에 도시한 바와 같이, 시트 제조 장치(1a)의 후방측에서, 전후 방향으로 연장되도록 배치할 수도 있다.
도 18의 실시 형태에서는, 실린더(70)는, 도 19에 도시한 바와 같이, 전후 방향으로 연장되는 대략 타원 형상으로 형성되어 있다.
도입구(14a)는, 실린더(70)의 후단부의 상벽을 관통하여, 상방으로 개구되도록 형성되어 있다.
토출구(15a)는, 실린더(70)의 전단부의 우측벽을 관통하여, 우측 방향으로 개구되도록 형성되어 있고, 좌우 방향으로 연장되는 연결관(17)과 연속하도록 배치되어 있다.
그 토출구(15a)의 단면 형상으로서는, 예를 들어, 직사각 형상, 타원 형상, 원 형상 등을 들 수 있고, 바람직하게는 타원 형상 및 원 형상을 들 수 있다.
또한, 토출구(15a)의 단면적은, 실린더(70)의 단면적에 대하여 예를 들어, 7% 이상이며, 또한, 예를 들어 50% 이하, 바람직하게는 20% 이하이기도 하다.
도 19에 도시한 바와 같이, 혼련 축(13)은, 1개의 구동축(8a)과, 복수(4개)의 피드 스크루부(9a)와, 복수(3개)의 리버스 스크루부(10a)와, 복수(3개)의 패들부(11a)와, 1개의 파이프부(12a)를 구비하고 있다.
구체적으로는, 도 16의 실시 형태의 혼련 축(13)에서는, 2개의 리버스 스크루부(10a)에 대하여, 도 18의 실시 형태의 혼련 축(13)은, 리버스 스크루부(10a)를 1개 더 많이 구비하고 있고, 그 리버스 스크루부(10a)는, 도 19 및 도 20에 도시한 바와 같이, 파이프부(12a)의 전방측에, 파이프부(12a)와 인접 배치되어 있다.
즉, 복수(3개)의 리버스 스크루부(10a)가, 제1 리버스부(30a), 제2 리버스부(31a) 및 제3 리버스부(32a)로 형성되고, 그것들은, 혼련 축(13)의 축선 방향으로 서로 간격을 두고 배치되어 있고, 제3 리버스부(32a)는, 토출구(15a)측의 전단부에 배치되어 있다.
제3 리버스부(32a)는, 구동축(8a)의 축선 방향 길이가, 다른 리버스부와 비교하여 가장 길게 형성되어 있다. 그 구동축(8a)의 축선 방향 길이는, 제1 피드부(23a)의 대략 1/4이다.
파이프부(12a)는, 제4 피드부(26a)와 제3 리버스부(32a)의 사이에 형성되고, 좌우 방향으로 투영했을 때에, 토출구(15a)를 포함하도록 배치되어 있다.
또한, 도 19에 나타내는 혼련기(2a)는, 도 18의 가상선으로 도시한 바와 같이, 혼련 축(13)의 축선 방향과 공급 스크루(22)의 축선 방향이 평행해지도록, 연결관(17)을 통해, 공급부(3)의 후방측에 배치할 수도 있다.
이에 의해서도, 상기한 도 17의 실시 형태와 마찬가지로, 혼련물(Y) 중의 기공의 발생을 억제할 수 있다.
도 17의 실시 형태에서는, 파이프부(12a)는 대략 원통 형상으로 형성되어 있으나, 예를 들어, 도 21에 나타내는 바와 같이, 파이프부(12a)를 도입구(14a)측으로부터 토출구(15a)측을 향해 협폭이 되는 테이퍼 형상으로 형성할 수도 있다. 또한, 파이프부(12a)를, 도시하지 않지만, 도입구(14a)측으로부터 토출구(15a)측을 향해 광폭이 되도록 형성할 수도 있다.
또한, 도 21에서는, 도 17에서의 파이프부(12a)를 테이퍼 형상으로 형성한 형태를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않고, 도 20에서의 파이프부(12a)를 테이퍼 형상으로 형성할 수도 있다.
이에 의해서도, 상기한 도 17의 실시 형태와 마찬가지로, 혼련물(Y) 중의 기공의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 도 17에서는, 파이프부(12a)는, 전체 둘레면에 걸쳐 요철이 없도록 형성되어 있으나, 혼련 축(13)의 축선 방향을 따라, 요철이 없도록 연장되는 평활면을 가지면 되고, 예를 들어, 스플라인 형상으로 형성할 수도 있다.
스플라인 형상으로 형성되는 파이프부(12a)로서는, 파이프부(12a)의 직경 방향 외측으로 방사상으로 연장되는 돌기부(34a)를 갖고 있는 형태(도 22)나, 파이프부(12a)의 원주면으로부터, 직경 방향 내측으로 절결되는 절결부(35a)를 갖고 있는 형태(도 23)를 들 수 있다.
도 22에 나타내는 실시 형태에서는, 파이프부(12a)는, 파이프부(12a)의 직경 방향 외측으로 방사상으로 연장되는, 복수(8개)의 돌기부(34a)를 구비하고 있다.
복수(8개)의 돌기부(34a)는, 혼련 축(13)의 축선 방향을 따라 연장되고, 파이프부(12a)의 외주면에 있어서, 주위 방향으로 등간격을 두고 배치되어 있다.
또한, 도 23에 나타내는 실시 형태에서는, 파이프부(12a)는, 파이프부(12a)의 직경 방향 내측으로 절결되는, 복수(8개)의 절결부(35a)를 구비하고 있다.
복수(8개)의 절결부(35a)는, 혼련 축(13)의 축선 방향을 따라 연장되고, 파이프부(12a)의 외주면에 있어서, 주위 방향으로 등간격을 두고 배치되어 있다.
이들에 의해서도, 상기한 도 17의 실시 형태와 마찬가지로, 혼련물(Y) 중의 기공의 발생을 억제할 수 있다.
도 3의 실시 형태에서는, 한 쌍의 기어(32)에 경사 톱니(35)를 설치하고 있지만, 예를 들어, 도 7에 도시한 바와 같이, 경사 톱니(35) 대신에, 회전 축선 방향(A1)으로 평행한(회전축에 대하여 스트레이트 형상으로 연장되는) 톱니 줄무늬의 평 톱니(64)를 설치할 수도 있다.
바람직하게는 도 3의 실시 형태와 같이, 한 쌍의 기어(32)에 경사 톱니(35)를 설치한다. 이에 의해, 혼련물은, 기어(32)의 회전 방향(R2)의 하류측에서부터 회전 방향(R2)의 상류측을 향함에 따라, 회전 축선 방향(A1)의 외측으로 경사져 있으므로, 혼련 축은, 기어 구조체(4)에 있어서, 회전 축선 방향(A1)의 양 외측으로 퍼지도록, 확실하게 퍼진다. 그로 인해, 폭 넓은 시트(7)를 보다 확실하게 얻을 수 있다.
또한, 도 5 및 도 6의 실시 형태에서는, 공급부(3)에 공급 스크루(22)를 설치하고 있지만, 예를 들어, 제1 발명 군의 도 8 내지 도 11의 실시 형태에서 예시한 구성과 마찬가지로, 공급부(3)에 공급 스크루(22)를 형성하지 않고, 공급부(3)를 제1 케이싱(21)으로 구성할 수도 있다(제2 발명 군에서의 도 8 내지 11의 실시 형태).
이들 제2 발명 군에서의 도 8 내지 11의 실시 형태도, 제1 발명 군에서의 도 8 내지 11의 실시 형태와 마찬가지의 작용 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 도 15의 실시 형태에서는, 시트 제조 장치(1a)에 권취부(6)를 설치하고, 권취 롤(53)에 의해, 반송 방향으로 긴 긴 형상의 적층 시트(10)를 롤 형상으로 권취하고 있지만, 예를 들어, 도시하지 않지만, 시트 제조 장치(1a)에 권취부(6)를 설치하지 않고, 긴 형상의 적층 시트(10)를 그대로 사용하거나, 또는, 적당한 길이(반송 방향 길이)로 복수 회 분할 절단하여 사용할 수도 있다.
바람직하게는 도 15의 실시 형태와 같이, 시트 제조 장치(1a)에 권취부(6)를 설치하고, 권취 롤(53)에 의해, 긴 형상의 적층 시트(10)를 롤 형상으로 권취한다. 이에 의해, 얻어진 롤 형상의 적층 시트(10)를 효율 좋고, 또한, 우수한 작업성으로, 게다가 낮은 비용으로 수송할 수 있다.
또한, 도 3의 실시 형태에서는, 한 쌍의 기어(32)의 경사 톱니(35)를, 점접촉 타입의 곡선 형상으로 형성하고 있지만, 예를 들어, 제1 발명 군의 도 12 실시 형태에서 예시한 구성과 마찬가지로, 인벌류트 곡선 형상으로 형성할 수도 있다(제2 발명 군에서의 도 12의 실시 형태).
이들 제2 발명 군에서의 도 12의 실시 형태도, 제1 발명 군에서의 도 12의 실시 형태와 마찬가지의 작용 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 도 6의 실시 형태에서는, 토출구(46)를, 전방을 향하고 있지만, 예를 들어, 도시하지 않지만, 시트(7)의 점착성이 낮은 경우(예를 들어, 80℃에서의 용융 점도가 5000Pa·s 이하(특히, 5Pa·s 이하), 구체적으로는 1 내지 5000Pa·s)에는, 바람직하게는 토출구(46)를 상방을 향하게 할 수도 있고, 한편, 시트(7)의 점착성이 높은 경우(예를 들어, 80℃에서의 용융 점도가 5000Pa·s를 초과하고(특히, 5Pa·s를 초과하고), 구체적으로는 5000Pa·s를 초과하고, 10000Pa·s 이하)에는, 바람직하게는 토출구(46)를 하방을 향하게 할 수도 있다.
또한, 도 15의 실시 형태에서는, 시트 제조 장치(1a)에, 세퍼레이터 라미네이트 롤(57), 구름 이동 롤(58) 및 세퍼레이터 송출 롤(59)을 설치하고, 시트(7)의 상면에 세퍼레이터(9)를 적층하고 있지만, 예를 들어, 도시하지 않지만, 세퍼레이터 라미네이트 롤(57), 구름 이동 롤(58) 및 세퍼레이터 송출 롤(59)을 형성하지 않고, 시트 제조 장치(1a)를 구성하여, 권취 롤(53)에 권취되기 전의 반송 중의 시트(7)의 상면을 노출시킬 수 있다. 이 경우에는, 시트(7)의 하면에만 기재(8)를 적층하고 있고, 또한, 시트(7) 및 기재(8)를 포함하는 적층 시트(10)가, 권취 롤(53)에 있어서, 롤 형상으로 권취되어, 권취 롤(53)에 있어서 그 직경 방향으로 적층되므로, 권취 롤(53)에 있어서, 시트(7)는 기재(8)에 의해 피복되어 보호된다.
또한, 도 6의 실시 형태에서는, 이동 지지체로서 지지 롤(51)을 사용하고 있지만, 예를 들어, 제1 발명 군의 도 13 실시 형태에서 예시한 구성과 마찬가지로, 이동 지지체로서 기재(8)를 사용할 수도 있다(제2 발명 군에서의 도 13의 실시 형태).
이들 제2 발명 군에서의 도 13의 실시 형태도, 제1 발명 군에서의 도 13의 실시 형태와 마찬가지의 작용 효과를 발휘할 수 있다.
<제3 발명 군>
제1 실시 형태 b 내지 제6 실시 형태 b는, 제3 발명 군을 상세하게 설명하는 것이다.
(제1 실시 형태 b)
제1 실시 형태 b에 대해서, 도 1 내지 도 4, 도 6, 도 26 및 도 27 등을 사용하여 설명한다. 또한, 이후의 각 도면에서, 상기한 각 부에 대응하는 부재에 대해서는, 동일한 참조 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1에 도시되는 바와 같이, 제3 발명 군의 제1 실시 형태 b인 기어 구조체(4)를 구비하는 시트 제조 장치(1b)는, 입자와 수지 성분을 함유하는 조성물로부터 시트(7)를 제조하도록 구성되어 있고, 예를 들어, 평면에서 보아 대략 L자 형상으로 형성되어 있다. 시트 제조 장치(1b)는, 혼련기(2)와, 공급부(3)와, 기어 구조체(4)와, 시트 조정부(5a)와, 권취부(6)를 구비하고 있다. 혼련기(2)와 공급부(3)와 기어 구조체(4)와 시트 조정부(5a)와 권취부(6)는, 시트 제조 장치(1b)에 있어서, 평면에서 보아 대략 L자 형상으로 정렬 배치되어 있다. 즉, 시트 제조 장치(1b)는, 조성물 또는 시트(7)를 평면에서 보아 대략 L자 형상(도 2 참조)으로 반송하도록 구성되어 있다.
혼련기(2)는, 시트 제조 장치(1b)의 좌측에 설치되어 있다. 혼련기(2)는, 예를 들어, 2축 니이더 등이며, 구체적으로는, 실린더(11)와, 실린더(11) 내에 수용되는 혼련 스크루(12)를 구비하고 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 공급부(3)는, 혼련기(2)의 우측에 설치되어 있고, 좌우 방향으로 연장되도록 형성되어 있다. 공급부(3)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 케이싱(21)과, 공급 스크루(22)를 구비하고 있다. 또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 기어 구조체(4)는, 한 쌍의 기어(32)의 회전 축선 방향(A1)의 길이(W2)가 길고, 공급부(3)로부터 공급되는 조성물을 시트 조정부(5a)에 반송하는 기어 펌프이기도 하다.
도 3에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 기어(32)는, 예를 들어, 더블 헬리컬 기어이며, 구체적으로는, 한 쌍의 기어(32)는, 제1 기어(33) 및 제2 기어(34)를 구비하고 있다. 또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 기어(32)는, 측단면 점접촉 타입 및 선접촉 타입이 된다.
그리고, 이 한 쌍의 기어(32)는, 제1 저류부(27)와 제2 저류부(28)가, 경사 톱니(35)의 톱니 줄무늬 사이의 톱니 홈(75)을 통해 연통되지 않도록, 상기 한 쌍의 기어가 구성되어 있다.
도 3 및 도 26에 도시한 바와 같이, 제1 하부 경사 톱니(36)의 톱니 홈(75), 및 제2 하부 경사 톱니(37)의 톱니 홈(75)은 각각 서로 연통된다. 또한, 제1 하부 경사 톱니(36)의 톱니 홈(75), 및 제1 하부 경사 톱니(36)의 톱니 홈(75)에는, 회전 축선 방향(A1)의 모두에 걸쳐, 회전 축선(A1)에서 직경 방향으로 투영했을 때에, 밀폐 공간(74)의 내측면, 즉, 상측면(71)(도 26 참조)과 중복되는 복수(2개)의 중복 톱니 홈(76)이 형성된다.
중복 톱니 홈(76) 중, 최전방측(최하류측)의 중복 톱니 홈(76A)에서는, 제1 하부 경사 톱니(36)의 좌측 단부 및 제2 하부 경사 톱니(37)의 우측 단부(즉, 제1 기어(33)의 좌우 방향 중앙부, 즉, 그것들의 연락 부분)가, 상측면(71)(도 6 참조)의 전단부(회전 방향 하류 측단부)에 대향 배치될 때에는, 대응하는 제1 하부 경사 톱니(36)의 우측 단부 및 제2 하부 경사 톱니(37)의 좌측 단부(즉, 제1 기어(33)의 좌우 방향 양단부)는, 제1 저류부(27)(도 6 참조)에 면하지 않고, 상측면(71)의 전후 방향(회전 방향) 도중에 대향 배치된다.
또한, 중복 톱니 홈(76) 중, 최후방측(최상류측)의 중복 톱니 홈(76B)에서는, 제1 하부 경사 톱니(36)의 우측 단부 및 제2 하부 경사 톱니(37)의 좌측 단부(즉, 제1 기어(33)의 좌우 방향 양단부)가, 상측면(71)(도 6 참조)의 후단부(회전 방향 상류 측단부)에 대향 배치될 때에는, 대응하는 제1 하부 경사 톱니(36)의 좌측 단부 및 제2 하부 경사 톱니(37)의 우측 단부(즉, 제1 기어(33)의 좌우 방향 중앙부, 즉, 연락 부분)는, 제2 저류부(28)에 면하지 않고, 상측면(71)의 전후 방향(회전 방향) 도중에 대향 배치된다.
그리고, 이들 복수의 중복 톱니 홈(76)은, 제1 기어(33)의 회전에 의해, 그 회전 방향 상류측을 향한 톱니 홈(75)으로 이행한다.
또한, 제2 기어(34)의 중복 톱니 홈(76) 및 하측면(72)은, 제1 기어(33)의 중복 톱니 홈(76) 및 상측면(71)과 마찬가지의 구성이며, 구체적으로는, 맞물림 부분에 대하여 상하 대칭의 구성이 된다. 즉, 톱니 홈(75)에는, 하측면(72)과 중복되는 중복 톱니 홈(76)이 복수 형성된다. 중복 톱니 홈(76)은, 제2 기어(34)의 회전에 의해, 회전 방향 상류측을 향한 톱니 홈(75)으로 이행한다.
또한, 기어 구조체(4)에는, 공급 스크루(22)의 우측에 있어서, 한 쌍의 기어(32)의 제1 축(25) 및 제2 축(26)에 접속되는 모터(도시하지 않음)가 설치되어 있다.
1개의 기어(32)의 곡면(41)에서의 맞물림은, 도 4의 (a) 내지 도 4의 (c)를 참조하여, 제1 발명 군에서 상기한 맞물림과 마찬가지이다.
시트 조정부(5a)는, 기어 구조체(4)의 전방측에 있어서 상측벽(48)의 돌출부(63)를 포함하도록 설치되어 있고, 예를 들어, 기어 구조체(4)에서의 돌출부(63)와, 이동 지지체로서의 지지 롤(51)을 구비하고 있다. 또한, 시트 조정부(5a)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 기재 송출 롤(56)과, 세퍼레이터 라미네이트 롤(57)과, 구름 이동 롤(58)과, 세퍼레이터 송출 롤(59)을 구비하고 있다.
권취부(6)는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 시트 조정부(5a)의 전방에 설치되어 있고, 텐션 롤(52)과, 권취 롤(53)을 구비하고 있다.
시트 제조 장치(1b)의 치수는, 사용하는 입자 및 수지 성분의 종류 및 배합 비율과, 목적으로 하는 시트(7)의 폭 및 두께(T1)에 대응하여 적절히 설정되고, 예를 들어, 상기한 실시 형태의 치수를 채용할 수 있다.
특히, 도 6에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 기어(32)의 회전 궤적에 있어서, 제1 기어(33)와 상측면(71)이 대향하는 회전 방향 길이(L'2)(도 26 참조), 및 제2 기어(34)와 하측면(72)이 대향하는 회전 방향 길이(도 26에서 도시하지 않음)는, 예를 들어 2mm 이상, 바람직하게는 3mm 이상, 바람직하게는 5mm 이상이며, 또한, 예를 들어 324mm 이하, 바람직하게는 315mm 이하이기도 하다. 상기한 길이가 상기 하한 이상이면, 복수의 중복 톱니 홈(76)을 확실하게 형성하여, 시트(7)의 반송 효율을 향상시킬 수 있다. 한편, 상기한 길이가 상기 상한 이하이면, 조성물의 반송 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 경사 톱니(35)의 톱니 줄무늬의, 한 쌍의 기어(32)의 회전 축선에 대한 각도(경사각)는, 예를 들어, 0도를 초과하고, 바람직하게는 5도 이상, 보다 바람직하게는 15도 이상이며, 또한, 예를 들어, 75도 미만, 바람직하게는 70도 이하, 보다 바람직하게는 60도 이하이기도 하다. 경사각이 상기 하한 이상이면, 조성물을 회전 축선(A1)의 양 외측으로 확장하여, 폭 넓은 시트(7)를 확실하게 형성할 수 있다. 한편, 경사각이 상기 상한 이하이면 중복 톱니 홈(76)을 확실하게 형성하여, 시트(7)의 반송 효율을 향상시킬 수 있다.
이하, 이 시트 제조 장치(1b)를 사용하여, 입자와 수지 성분을 함유하는 조성물로부터 시트(7)를 제조하는 방법에 대하여 설명한다.
예를 들어, 제1 발명 군을 설명하는 일 실시 형태와 마찬가지의 수순에 의해 실시한다. 구체적으로는, 먼저, 도 2에 도시한 바와 같이, 호퍼(16)에, 입자 및 수지 성분을 함유하는 조성물을 투입한다.
시트 제조 장치(1b)에서의 조건, 예를 들어, 온도, 회전 속도 등은, 예를 들어 일 실시 형태와 마찬가지이다.
또한, 투입한 조성물(예를 들어, 입자 및 수지 성분의 종류, 및 그 배합 비율 등), 기재 송출 롤(56)이나 세퍼레이터 송출 롤(59)에 권회하는 기재(8)나 세퍼레이터(9)도, 예를 들어, 일 실시 형태와 마찬가지이다.
계속해서, 조성물을 호퍼(16)로부터, 실린더(11)의 혼련기 입구(14)를 통해 실린더(11) 내에 투입한다.
혼련기(2)에서는, 조성물에 함유되는 입자 및 수지 성분이, 블록 히터에 의해 가열되면서, 혼련 스크루(12)의 회전에 의해 혼련 압출되어, 입자가 수지 성분에 분산된 조성물이, 혼련기 출구(15)로부터 연결관(17)을 통해, 공급부(3)에서의 공급부 입구(18)에 이른다(혼련 압출 공정).
그 후, 조성물은, 기어 구조체(4)에 있어서, 한 쌍의 기어(32)의 회전 축선 방향(A1)으로 변형시키면서, 전방으로 반송된다(변형 반송 공정).
구체적으로는, 조성물은, 한 쌍의 기어(32)의 맞물림에 의해, 회전 축선 방향(A1)의 중앙부에서부터 양단부로 퍼지면서 반송된다.
상세하게는, 도 4에 도시한 바와 같이, 조성물은, 제1 저류부(27)의 전방측 부분의 상단부 및 하단부로부터, 수용 공간(73)에서의 한 쌍의 기어(32)의 맞물림 부분보다 후방측 부분에 이르고, 그 후, 한 쌍의 기어(32)의 경사 톱니(35)에 전단되면서, 톱니 홈(75) 내에 말려들어가, 계속해서, 밀폐 공간(74)에 이른다.
이때, 수용 공간(73)의 입구(후방측)에 있어서, 회전하는 제1 기어(33)에 부착된 조성물은, 하부(61)에 의해 가압되기 때문에, 밀폐 공간(74)(톱니 홈(75))을 좌우 방향으로 이동하고, 한편, 회전하는 제2 기어(34)에 부착된 조성물은, 상부(62)에 의해 가압되기 때문에, 밀폐 공간(74)(톱니 홈(75))을 좌우 방향으로 이동한다. 이로 인해, 조성물은, 좌우 방향으로 퍼지면서, 한 쌍의 기어(32)의 회전 방향(R2)을 따라 전방으로 압출된다.
그리고, 밀폐 공간(74)에 있어서, 조성물이, 중복 톱니 홈(76)이 되는 톱니 홈(75)에 의해, 제1 저류부(27) 및 제2 저류부(28) 사이의 연통, 즉, 경사 톱니(35)의 톱니 줄무늬를 따라 이동하는 것이 저지되면서, 한 쌍의 기어(32)의 회전 방향(R2)으로의 회전에 의해, 한 쌍의 기어(32)의 회전 방향(R2)의 하류측, 즉, 전방으로 반송된다. 이에 의해, 조성물은, 한 쌍의 기어(32)의 전방측으로 압출되어, 수용 공간(73)에서의 한 쌍의 기어(32)의 맞물림 부분보다 전방측 부분에 이른다(도 26 참조).
계속해서, 조성물은, 경사 톱니(35)의 맞물림 부분(도 4 참조)을 통해 제1 저류부(27)에 역류되는(후방으로 복귀되는) 것이 경사 톱니(35)의 맞물림 부분에 의해 방지되면서, 좌우 방향으로 퍼진다.
구체적으로는, 도 3에 도시한 바와 같이, 기어 구조체(4)의 우측 부분에서는, 제1 하부 경사 톱니(36)와 제1 상부 경사 톱니(38)의 맞물림에 의해, 한 쌍의 기어(32)에서의 회전 축선 방향(A1)의 중앙부에서부터 우측 단부를 향해 퍼진다. 한편, 기어 구조체(4)의 좌측 부분에서는, 제2 하부 경사 톱니(37)와 제2 상부 경사 톱니(39)의 맞물림에 의해, 한 쌍의 기어(32)에서의 회전 축선 방향(A1)의 중앙부에서부터 좌측 단부를 향해 퍼진다.
이에 의해, 조성물을 포함하는 시트(7)가 얻어진다.
계속해서, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 시트(7)는, 제2 저류부(28) 및 토출 통로(44)를 통해 토출구(46)에 이르고, 계속해서, 토출구(46)로부터 지지 롤(51)을 향해 토출(반송)된다.
구체적으로는, 지지 롤(51)의 둘레면에는, 기재 송출 롤(56)(도 2 참조)로부터 송출된 기재(8)가 적층되어 있고, 시트(7)는, 그 기재(8)를 통해 지지 롤(51)에 지지되면서, 지지 롤(51)의 회전 방향으로 반송된다.
토출구(46)로부터 토출된 시트(7)는, 일단, 지지 롤(51)의 후방에, 기재(8)를 통해 토출되고, 즉시, 돌출부(63)와 지지 롤(51)의 둘레면에 의해 두께가 조정된다. 구체적으로는, 여분의 조성물은, 지지 롤(51)에 지지되는 기재(8)의 표면에 있어서, 돌출부(63)에 의해 긁어내어져, 원하는 두께(T1) 및 원하는 폭으로 조정된다(간극 통과 공정).
조정된 시트(7)의 두께(T1)는, 간극(50)의 전후 방향 거리(L1)와 실질적으로 동일하며, 구체적으로는, 예를 들어, 50㎛ 이상, 바람직하게는 100㎛ 이상, 보다 바람직하게는 300㎛ 이상이며, 또한, 예를 들어, 1000㎛ 이하, 바람직하게는 800㎛ 이하, 보다 바람직하게는 750㎛ 이하이기도 하다.
시트(7)의 폭은, 한 쌍의 기어(32)의 좌우 방향 길이(W2)와 실질적으로 동일하며, 구체적으로는, 예를 들어, 100mm 이상, 바람직하게는 200mm 이상, 보다 바람직하게는 300mm 이상이며, 또한, 예를 들어, 2000mm 이하, 바람직하게는 1500mm 이하, 보다 바람직하게는 1000mm 이하이기도 하다.
계속해서, 도 2에 도시한 바와 같이, 시트(7)가 적층된 기재(8)는, 지지 롤(51)로부터 세퍼레이터 라미네이트 롤(57) 및 구름 이동 롤(58)을 향해 반송되어, 세퍼레이터 라미네이트 롤(57) 및 구름 이동 롤(58)의 사이에서, 시트(7)의 상면에 세퍼레이터(9)가 적층된다. 이에 의해, 시트(7)는, 양면(하면 및 상면)에 기재(8) 및 세퍼레이터(9)가 각각 적층된 적층 시트(10)로서 얻어진다.
그 후, 적층 시트(10)는 텐션 롤(52)을 통과하고, 계속해서, 권취 롤(53)에 의해 롤 형상으로 권취된다(권취 공정).
또한, 이 시트 제조 장치(1b)에 있어서, 수지 성분이 열경화성 수지 성분을 함유하는 경우에는, 혼련기(2)에서 가열된 후, 권취 롤(53)에 권취될 때까지, 시트(7)에서의 열경화성 수지 성분은 B 스테이지 상태이며, 권취 롤(53)에 권취된 시트(7)에서의 열경화성 수지 성분도, B 스테이지 상태가 된다.
(제3 발명 군의 과제)
최근 들어, 다양한 물성을 갖는 입자를 수지 성분에 혼합한 조성물을 폭 넓은 시트 형상으로 반송하고자 하는 요구가 있어, 그 요구를 충족하기 위해서, 회전 축선 방향에 대하여 경사지는 나사 산 형상의 경사 톱니를 기어에 설치하는 것이 시험적으로 제안된다.
그러나, 하우징의 상류 공간 및 하류 공간이, 경사 톱니 간의 톱니 홈을 통해 연통되면, 반송 효율이 저하되는 문제가 있다.
특히, 조성물을 폭이 넓은 시트 형상으로 반송하기 위해서는, 기어의 길이(회전 축선 방향 길이)를 비교적 길게 할 필요가 있으며, 그러한 긴 기어에 설치되는 나사 산 형상의 경사 톱니의 톱니 홈에서는, 상기한 연통이 보다 발생하기 쉬워진다. 그로 인해, 반송 효율이 현저히 저하된다.
또한, 조성물이 입자를 함유하기 때문에, 높은 전단력을 조성물에 부여할 것이 요구되는 한편, 상기한 연통이 발생하면 그러한 요구를 충족할 수 없다는 문제가 있다.
제3 발명 군의 목적은, 입자 및 수지 조성물을 함유하는 조성물을 높은 전단력을 부여하면서, 높은 효율로 폭 넓은 시트 형상으로 반송할 수 있는 기어 구조물 및 그것을 구비하는 시트 제조 장치를 제공하는 데 있다.
그리고, 이 제3 발명 군의 제1 실시 형태 b의 기어 구조체(4)에 의하면, 입자와 수지 성분을 함유하는 조성물을, 기어의 회전 축선 방향(A1)으로 변형시키면서 시트(7)로서 반송할 수 있다.
또한, 한 쌍의 기어(32)의 맞물림에 의해, 조성물에 높은 전단력을 부여하고, 그에 의해 입자를 수지 중에 분산시킬 수 있다.
또한, 제1 하부 경사 톱니(36) 및 제2 하부 경사 톱니(37)의 경사 톱니(35)는, 제1 기어(33)의 회전 방향(R2)의 하류측에서부터 회전 방향(R2)의 상류측을 향함에 따라, 회전 축선 방향(A1)의 양 외측으로 경사져 있다. 또한, 제1 상부 경사 톱니(38) 및 제2 상부 경사 톱니(39)의 경사 톱니(35)는, 제2 기어(34)의 회전 방향(R2)의 하류측에서부터 회전 방향(R2)의 상류측을 향함에 따라, 회전 축선 방향(A1)의 양 외측으로 경사져 있다.
그로 인해, 조성물은, 회전 축선 방향(A1)의 양 외측으로 퍼지도록, 확실하게 퍼지면서 반송된다. 그로 인해, 조성물을 시트(7)로서 확실하게 형성할 수 있다.
그리고, 밀폐 공간(74)에 대한 반송 방향 상류측의 제1 저류부(27)와, 밀폐 공간(74)에 대한 반송 방향 하류측의 제2 저류부(28)가, 톱니 줄무늬 사이의 톱니 홈(75)을 통해 연통되지 않도록, 한 쌍의 기어(32)가 구성되어 있다. 그로 인해, 조성물이 제1 저류부(27)와 제2 저류부(28)의 사이의 톱니 홈(75)을 통한 조성물의 자유로운 이동을 규제하고, 한 쌍의 기어(32)의 회전에 기초하여 회전 방향(R2)의 상류측에서부터 하류측을 향한 톱니 홈(75)의 이동에 수반하여 조성물을 반송할 수 있다.
한편, 도 27에 도시한 바와 같이, 중복 톱니 홈(76)이 형성되지 않는 경우에는, 톱니 줄무늬 사이의 톱니 홈(75)을 통해, 제1 저류부(27) 및 제2 저류부(28)(도 6 참조)가 연통된다. 그로 인해, 톱니 홈(75)을 통해 조성물이 자유롭게 이동하고, 한 쌍의 기어(32)의 회전에 기초하여 회전 방향(R2)의 상류측에서부터 하류측을 향한 톱니 홈(75)의 이동에 수반하여, 조성물을 효율적으로 반송할 수 없는 경우가 발생한다.
이에 반해, 이 기어 구조체(4)에 의하면, 입자 및 수지 성분을 함유하는 조성물에 높은 전단력을 부여하면서, 높은 효율로 폭이 넓은 시트(7)를 반송할 수 있다.
또한, 이 기어 구조체(4)에서는, 제1 하부 경사 톱니(36)의 톱니 홈(75) 및 제2 하부 경사 톱니(37)의 톱니 홈(75)에는, 회전 축선(A1) 방향의 모두에 걸쳐, 회전 축선(A1)으로부터 직경 방향으로 투영했을 때에, 제2 케이싱(31)의 내측면, 즉, 상측면(71) 및 하측면(72)과 겹치는 중복 톱니 홈(76)이 복수 형성된다. 그로 인해, 중복 톱니 홈(76)에 의해, 제1 저류부(27)와 제2 저류부(28)의 톱니 홈(75)을 통한 연통을 확실하게 저지할 수 있다.
또한, 이 기어 구조체(4)에서는, 한 쌍의 기어(32)의 회전 축선 방향 길이(W2)가 200mm 이상이면, 폭 넓은 시트(7)를 확실하게 반송할 수 있다.
또한, 이 기어 구조체(4)에서는, 입자의 체적 비율이 30체적%를 초과하는 조성물이어도, 한 쌍의 기어(32)의 맞물림에 기초하는 높은 전단력에 의해, 입자가 분산된 조성물을 시트(7)로서 반송할 수 있다.
이 시트 제조 장치(1b)에서는, 조성물을, 기어 구조체(4)를 사용하여 그 회전 축선 방향(A1)으로 변형시키면서 시트(7)에 확실하게 반송시킨 후, 회전 축선 방향(A1)으로 변형된 시트(7)를 지지 롤(51)에 의해 지지하여 반송시키면서, 돌출부(63)와의 간극에 통과시킨다.
그로 인해, 시트(7)를 획일적으로 제조할 수 있다. 구체적으로는, 시트(7)를 균일한 두께로 형성할 수 있다.
이 시트 제조 장치(1b)에 의하면, 혼련기(2)에 의해, 미리, 입자와 수지 성분을 충분히 혼련한 조성물을, 기어 구조체(4)에 의해 시트(7)로서 반송할 수 있다.
그로 인해, 얻어지는 시트(7)에서의 입자의 수지 성분에 대한 분산성을 향상시킬 수 있다.
이 시트 제조 장치(1b)에 의하면, 혼련기(2)로부터 압출되어, 공급부(3)에 이르는 조성물이, 공급부(3)에서 반송 방향이 교차 방향으로 변경되면서, 조성물의 반송 방향을 우측 방향에서 전방으로 변경시키면서, 혼련물을 좌우 방향을 따른 폭(W0)을 갖도록, 제1 저류부(27)를 통해 기어 구조체(4)에 공급한다.
이에 의해, 기어 구조체(4)에 공급되는 혼련물의 폭(W0)을 보다 확실하게 확장할 수 있다. 그로 인해, 폭넓은 시트(7)를 보다 한층 확실하게 제조할 수 있다.
또한, 이 시트 제조 장치(1b)에 의하면, 권취부(6)에 의해 롤 형상 시트(60)를 얻을 수 있다.
그리고, 얻어진 롤 형상 시트(60)로부터 시트(7)를 인출하면, 예를 들어, 방열성 시트 등의 열전도성 시트, 예를 들어, 전극재, 집전체 등의 도전성 시트, 예를 들어, 절연 시트, 예를 들어, 자성 시트 등으로서 적절하게 사용할 수 있다.
나아가, 입자가 절연 재료로 형성되고, 또한, 수지 성분이 절연성의 열경화성 수지 성분을 함유하는 경우에는, 시트(7)를 예를 들어, 열경화성 수지 시트 등의 열경화성 절연 수지 시트(구체적으로는, 밀봉 시트)로서 적절하게 사용할 수도 있다.
(제2 실시 형태 b 내지 제6 실시 형태 b)
다음의 제3 발명 군의 제2 실시 형태 b 내지 제6 실시 형태 b에서 참조하는 도 28 내지 도 37에서, 제1 실시 형태 b와 마찬가지의 부재에 대해서는, 동일한 참조 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.
(제2 실시 형태 b)
제1 실시 형태 b에서는, 도 26에 도시한 바와 같이, 제1 하부 경사 톱니(36)의 톱니 홈(75), 및 제2 하부 경사 톱니(37)의 톱니 홈(75) 각각에, 복수(2개)의 중복 톱니 홈(76)을 형성하고 있지만, 본 발명 군에서, 중복 톱니 홈(76)은 적어도 1개이면 되고, 예를 들어, 도 28에 도시한 바와 같이, 1개의 중복 톱니 홈(76)을 각각 형성할 수도 있다.
도 28에 도시한 바와 같이, 1개의 중복 톱니 홈(76)에서는, 제1 하부 경사 톱니(36)의 좌측 단부 및 제2 하부 경사 톱니(37)의 우측 단부(제1 기어(33)의 좌우 방향 중앙부, 즉, 연락 부분)가, 상측면(71)(도 6 참조)의 전단부에 대향 배치될 때에는, 대응하는 제1 하부 경사 톱니(36)의 우측 단부 및 제2 하부 경사 톱니(37)의 좌측 단부(제1 기어(33)의 좌우 방향 양단부)는, 제1 저류부(27)(도 6 참조)에 면하지 않고, 상측면(71)의 후단부에 대향 배치된다.
제2 실시 형태 b의 기어 구조체(4)에 의해서도, 제1 실시 형태 b와 마찬가지의 작용 효과를 발휘할 수 있다.
(제3 실시 형태 b)
도 29에 도시한 바와 같이, 기어 구조체(4)에는, 복수의 구획부(77)를 설치할 수 있다.
각 구획부(77)는, 제1 기어(33) 및 제2 기어(34)에 있어서, 복수(8개) 설치되어 있고, 구체적으로는, 구획부(77)는, 제1 하부 경사 톱니(36), 제2 하부 경사 톱니(37), 제1 상부 경사 톱니(38) 및 제2 상부 경사 톱니(39)에 대응하고, 각각 2개 설치되어 있다. 또한, 구획부(77)는, 제1 하부 경사 톱니(36), 제2 하부 경사 톱니(37), 제1 상부 경사 톱니(38) 및 제2 상부 경사 톱니(39)의 각각의 경사 톱니(35) 및 톱니 홈(75)을, 회전 축선 방향(A1)으로 분단하도록, 제1 기어(33) 및 제2 기어(34)의 각각의 회전 축선 방향(A1) 도중에 개재되어 있다.
또한, 구획부(77)는, 회전 축선 방향(A1)에 서로 인접 배치되어 한 쌍을 이루는 구획부(77A) 및 (77B)를 구비하고 있다. 구획부(77A) 및 (77B)로 구성되는 한 쌍의 구획부(77)는, 회전 축선 방향(A1)에 있어서, 회전 축선 방향(A1)의 중앙부로부터 대칭으로 배치되어, 간격을 두고 배치되어 있다.
도 30 내지 도 32에 도시한 바와 같이, 구획부(77)는, 한 쌍의 기어(32) 중 어느 한쪽에 설치되고, 기어(32)의 기어 직경(외경)과 동일한 높이로, 기어(32)의 둘레 방향을 따라 연속해서 형성되는 주 구획부(78)와, 한 쌍의 기어(32)의 다른 쪽에 있어서, 주 구획부(78)에 대응하여 설치되고, 기어(32)의 톱니 홈(75)과 동일한 높이로, 기어(32)의 둘레 방향을 따라 연속해서 형성되는 제1 보조 구획부(78)와, 제2 케이싱(31)에 있어서, 제1 보조 구획부(78)에 대응하도록 돌출 형성되는 제2 보조 구획부(79b)를 구비하고 있다.
한 쌍의 구획부(77) 중 한쪽, 즉, 제1 구획부(77A)에 있어서, 도 30 및 도 32(특히, 도 32의 (c) 참조)에 도시한 바와 같이, 주 구획부(78)는 제1 기어(33)에 설치되고, 제1 보조 구획부(79b)는 제2 기어(34)에 설치되고, 제2 보조 구획부(80b)는 제2 케이싱(31)에 설치된다.
한편, 한 쌍의 구획부(77) 중 다른 쪽, 즉, 제2 구획부(77B)에 있어서, 주 구획부(78)는 제2 기어(34)에 설치되고, 구체적으로는, 제1 구획부(77A)의 제1 보조 구획부(79b)의 회전 축선 방향(A1)에 인접 배치되고, 77B의 제1 보조 구획부(79b)는 제1 기어(33)에 설치되고, 구체적으로는, 제1 구획부(77A)의 주 구획부(78)의 회전 축선 방향(A1)에 인접 배치되고, 제2 보조 구획부(80b)는 제2 케이싱(31)에 설치되고, 제1 구획부(77A)의 주 구획부(78) 및 제1 보조 구획부(79b)의 회전 축선 방향(A1)에 인접 배치되어 있다.
이어서, 한 쌍의 제1 구획부(77A) 및 제2 구획부(77B) 중, 제1 구획부(77A)에 대하여 설명한다. 또한, 제2 구획부(77B)에 대해서는, 제1 구획부(77A)를 상하 반전시킨 구성이기 때문에, 그 설명을 생략한다.
도 32의 (c)에 도시한 바와 같이, 주 구획부(78)는, 제1 기어(33)의 제1 축(25)을 축선으로 하여, 제1 기어(33)의 회전 축선에 직교하는 방향(상하 방향 및 전후 방향)를 따른 대략 원판 형상으로 형성되어 있다. 주 구획부(78)의 외경은, 제1 기어(33)의 외경과 대략 동일하게 형성되어 있다. 주 구획부(78)는, 제1 축(25)과 상대 회전 불가능하고, 제2 케이싱(31)의 하부(61)에 대하여 상대 회전 가능하며, 또한, 제2 케이싱(31)의 상측면(71)에 대하여 미끄럼 이동 가능하도록 형성되어 있다.
제1 보조 구획부(79b)는, 주 구획부(78)와 직경 방향으로 인접 배치되어 있다. 제1 보조 구획부(79b)는, 제2 기어(34)의 제2 축(26)을 축선으로 하고, 제2 기어(34)의 회전 축선에 직교하는 방향을 따른 대략 원판 형상으로 형성되어 있다. 제1 보조 구획부(79b)의 외경은, 제2 기어(34)의 톱니 바닥 원의 직경과 대략 동일하게 형성되어 있다. 또한, 제1 보조 구획부(79b)의 둘레면은, 제1 기어(33)에서의 주 구획부(78)의 둘레면과 구름 이동 가능하게 접촉한다. 또한, 제1 보조 구획부(79b)는, 제2 축(26)과 상대 회전 불가능하고, 제2 케이싱(31)의 상부(62)에 대하여 상대 회전 가능하며, 또한, 다음에 설명하는 제2 보조 구획부(80b)의 하측면(내측면)과 미끄럼 이동 가능하도록 형성되어 있다.
제2 보조 구획부(80b)는, 도 30 및 도 32의 (c)에 도시한 바와 같이, 제2 케이싱(31)의 상부(62) 및 하부(61)에 설치되어 있고, 주 구획부(78) 및 제1 보조 구획부(79b)에 대응하고, 그것들을 둘러싸는 형상이며, 제2 케이싱(31)의 내측면으로부터 그것들의 둘레면에 접촉하도록 돌출되는 돌출판(81b)으로서 형성되어 있다. 즉, 제2 보조 구획부(80b)는, 제1 보조 구획부(79b)의 전체 둘레면 및 주 구획부(78)의 상측 절반 부분의 둘레면을 피복하도록, 주위 방향으로 연장되고, 구체적으로는, 단면 대략 A자 형상으로 형성되어 있다. 제2 보조 구획부(80b)는, 제1 보조 구획부(79b) 및 주 구획부(78)에 대하여 상대 회전 가능하게 형성되어 있다. 또한, 제1 보조 구획부(79b)의 내측면은, 제1 보조 구획부(79b) 및 주 구획부(78)의 둘레면을 미끄럼 이동 가능하게 받아들인다.
그리고, 이 실시 형태에서는, 구획부(77)가, 조성물이 톱니 홈(75)을 따라 회전 축선 방향(A1)으로 이동하는 것을 저지하므로, 제1 저류부(27)와 제2 저류부(28)의 톱니 줄무늬 사이의 톱니 홈(75)을 통한 연통을 확실하게 방지할 수 있다.
그로 인해, 시트(7)의 반송 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 주 구획부(78), 제1 보조 구획부(79b) 및 제2 보조 구획부(80b)에 의해, 제1 저류부(27)와 제2 저류부(28)의 톱니 줄무늬 사이의 톱니 홈(75)을 통한 연통을 보다 한층 확실하게 방지할 수 있다.
그로 인해, 시트(7)의 반송 효율을 보다 한층 향상시킬 수 있다.
(제3 실시 형태 b의 변형예)
상기 제3 실시 형태 b에서는, 주 구획부(78) 및 제1 보조 구획부(79b)를 각각, 한 쌍의 기어(32)를 회전 축선 방향(A1)으로 분단하는 대략 원판 부재를 삽입하여 형성하고 있지만, 예를 들어, 도시하지 않지만, 한 쌍의 기어(32)의 둘레면에 대략 원환 부재를 끼워넣음(또는 권회함)으로써, 주 구획부(78)를 형성하고, 또한, 한 쌍의 기어(32)의 경사 톱니(35)를 절결함으로써, 제1 보조 구획부(79b)를 형성할 수도 있다.
제3 실시 형태 b에서, 한 쌍을 이루는 제1 구획부(77A) 및 제2 구획부(77B)를 회전 축선 방향(A1)에 있어서 인접 배치하고 있지만, 예를 들어, 도 33에 도시한 바와 같이, 회전 축선 방향(A1)으로 간격을 두고 대향 배치할 수도 있다.
또한, 구획부(77)를, 제1 구획부(77A) 및 제2 구획부(77B)로 구성하고 있지만, 어느 한쪽만, 예를 들어, 도 34에 도시한 바와 같이, 제1 구획부(77A)만으로 형성할 수 있고, 또는, 도시하지 않지만, 제2 구획부(77B)만으로 형성할 수도 있다.
(제4 실시 형태 b)
제3 실시 형태 b에서는, 제2 보조 구획부(80b)를 돌출판(81b)으로 형성하고 있지만, 예를 들어, 도 35에 도시된 바와 같이, 돌출판(81b) 및 절결부(82b)로 형성할 수도 있다.
주 구획부(78)는 한 쌍의 기어(32)의 기어 직경(외경)보다 높은 높이로 형성한다. 즉, 제1 구획부(77A)에서의 주 구획부(78)는, 제1 기어(33)의 외경보다 큰 외경을 갖는다.
한편, 제1 보조 구획부(79b)는, 주 구획부(78)에 대응하여 설치되고, 구체적으로는, 제1 구획부(77A)에서의 제1 보조 구획부(79b)는, 제2 기어(34)의 톱니 바닥 원의 직경보다 작은 외경을 갖는다.
절결부(82b)는, 제2 케이싱(31)의 하부(61)가 직경 방향 외측 방향으로 주위 방향으로 연속해서 절결되어 있어, 상측면(71)으로부터 오목하게 형성되어 있다. 구체적으로는, 절결부(82b)는, 대략 절반의 원환 형상으로 형성되어 있다. 또한, 절결부(82b)의 둘레면은, 주 구획부(78)에 대하여 상대 회전 가능하게 형성되어 있다. 또한, 절결부(82b)의 둘레면은, 주 구획부(78)의 기어 직경보다 높은 부분을 미끄럼 이동 가능하게 받아들인다.
이 제4 실시 형태 b에 의해서도, 제3 실시 형태 b와 마찬가지의 작용 효과를 발휘한다.
(제5 실시 형태 b)
제3 실시 형태 b에서는, 도 31에 도시한 바와 같이, 구획부(77)에, 서로 외경이 상이한 주 구획부(78) 및 제1 보조 구획부(79b)를 형성하고 있지만, 예를 들어, 도 36에 도시한 바와 같이, 외경이 동일한 2개의 주 구획부(78)만으로 형성할 수도 있다.
도 36에서, 제1 구획부(77A)에 있어서, 제1 기어(33) 및 제2 기어(34) 각각에, 외경이 동일한 주 구획부(78)가 설치되어 있다.
2개의 주 구획부(78)는 각각, 톱이 높이(L3)의 대략 절반의 높이로 형성되어 있고, 서로 구름 이동 가능하게 접촉한다. 한편, 주 구획부(78)는, 제2 보조 구획부(80b)의 내측면과 미끄럼 이동 가능하도록 형성되어 있다.
이 제5 실시 형태 b에 의해서도, 제3 실시 형태 b와 마찬가지의 작용 효과를 발휘한다.
(제6 실시 형태 b)
제1 실시 형태 b에서는, 제1 저류부(27) 및 제2 저류부(28)의 각각의 형상을, 측단면에서 보아 대략 테이퍼 형상 및 측단면에서 보아 대략 U자형 형상으로 형성하고 있지만, 예를 들어, 도 37에 도시한 바와 같이, 측단면에서 보아 대략 직선상으로 형성할 수도 있다.
또한, 도 37에서, 밀폐 공간(74)을 구획하는 중복각(α)은, 예를 들어, 30도 이상, 바람직하게는 45도 이상, 보다 바람직하게는 60도 이상이며, 또한, 예를 들어 180도 이하, 바람직하게는 175도 이하, 보다 바람직하게는 170도 이하이기도 하다.
상기한 실시 형태에서는, 중복각(α)을 180도 이하로 설정하고 있지만, 예를 들어, 도 38에 도시한 바와 같이, 중복각(α)을, 180도를 초과하도록 설정할 수도 있다.
도 38에서, 중복각(α)은, 바람직하게는 200도 이상, 보다 바람직하게는 220도 이상이며, 또한, 예를 들어, 300도 이하, 바람직하게는 270도 이하이기도 하다.
중복각(α)이 180도를 초과하면, 밀폐 공간(74)을 보다 한층 확실하게 확보할 수 있고, 제1 저류부(27)와 제2 저류부(28)의 톱니 홈(75)을 통한 연통을 확실하게 저지하여, 조성물에 확실하게 전단력을 부여할 수 있다.
<제4 발명 군>
(일 실시 형태 c)
일 실시 형태 c는, 제4 발명 군을 상세하게 설명하는 것이다. 일 실시 형태 c에 대해서, 도 39 내지 도 42, 도 3 및 도 4 등을 사용하여 설명한다. 또한, 이후의 각 도면에서, 상기한 각 부에 대응하는 부재에 대해서는, 동일한 참조 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 39는, 제4 발명 군의 일 실시 형태 c인 기어 구조체(4c)를 구비하는 시트 제조 장치를 나타내고, 도 39에서, 시트 제조 장치(1c)는, 수지 성분을 함유하는 조성물로부터 시트를 제조하도록 구성되어 있고, 예를 들어, 혼련기(2)와, 기어 구조체(4c)와, 시트 조정부(5a)와, 권취부(6)를 구비하고 있다. 혼련기(2)와 기어 구조체(4c)와 시트 조정부(5a)와 권취부(6)는, 시트 제조 장치(1c)에 있어서, 직렬로 정렬 배치되어 있다. 즉, 시트 제조 장치(1c)는, 조성물 또는 시트(7)(도 40 참조)를 직선상으로 반송하도록 구성되어 있다.
혼련기(2)는, 시트 제조 장치(1c)의 후방측에 설치되어 있다. 혼련기(2)는, 예를 들어, 2축 니이더 등이며, 구체적으로는 실린더(11)와, 실린더(11) 내에 수용되는 혼련 스크루(12)를 구비하고 있다.
실린더(11)는, 축선이 전후 방향으로 연장되는 대략 원통 형상으로 되어 있다. 또한, 실린더(11)의 후단부는 폐색되어 있다.
도 40에 도시한 바와 같이, 실린더(11)의 후단부의 상벽에는, 상방으로 개구되는 혼련기 입구(14)가 형성되어 있다. 혼련기 입구(14)에는, 호퍼(16)가 접속되어 있다.
실린더(11)의 전단부에는, 전방으로 개구되는 혼련기 출구(15)가 형성되어 있다. 혼련기 출구(15)에는, 연결관(17)이 접속되어 있다.
또한, 실린더(11)에는, 도시하지 않은 블록 히터가 전후 방향을 따라서 복수 분할되어 설치되어 있다.
연결관(17)은, 실린더(11)의 축선과 공통되는 축선을 갖는 대략 원통 형상으로 형성되어 있다.
혼련 스크루(12)는, 실린더(11)의 축선에 평행한 회전 축선을 갖고 있다. 혼련 스크루(12)는, 실린더(11) 내에서, 전후 방향을 따라 설치되어 있다.
또한, 혼련기(2)에는, 실린더(11)의 후방측에 있어서, 혼련 스크루(12)에 접속되는 모터(도시하지 않음)가 설치되어 있다.
이에 의해, 혼련기(2)는, 수지 성분을 혼련 압출하도록 구성되어 있다.
기어 구조체(4c)는, 도 39에 도시한 바와 같이, 연결관(17)을 개재하여, 혼련기(2)의 전방측에 설치되어 있다. 기어 구조체(4c)는, 케이싱(31c)과, 한 쌍의 기어(32)를 구비하고 있다. 또한, 도 39에 도시한 바와 같이, 기어 구조체(4c)는, 혼련기(2)로부터 공급되는 조성물을 시트 조정부(5a)에 반송하는 기어 펌프이기도 하다.
케이싱(31c)은, 연결관(17)과 일체적으로 형성되어 있고, 혼련기(2)의 전방측에 연결관(17)을 통해 접속되고, 평면에서 보아, 후방측이 대략 이등변 삼각형 형상으로 형성되고, 전방측이 그 대략 이등변 삼각형의 저변과 한 변을 공통으로 하는 대략 직사각 형상으로 형성되어 있다. 케이싱(31c)은, 평면에서 보아, 전방측을 향함에 따라서 좌우 방향 외측으로 넓어지는 한 쌍의 경사 측벽(18c)(18ca, 18cb)과, 경사 측벽(18c)으로부터 연속해서 형성되고, 좌우 방향으로 연장되는 한 쌍의 좌우 벽(19c)(19ca, 19cb)과, 좌우 벽(19c)으로부터 연속해서 형성되고, 전방측을 향해 연장되고, 서로 좌우 방향으로 대향 배치되는 한 쌍의 전방측벽(20c)(20ca, 20cb)과, 경사 측벽(18c), 좌우 벽(19c) 및 전방측벽(20c)의 하단부와 접속되는 하벽(21c)과, 하벽(21c)과 상하 방향으로 대향 배치되어, 경사 측벽(18c), 좌우 벽(19c) 및 전방측벽(20c)의 상단부와 접속되는 상벽(22c)을 구비한다.
케이싱(31c)은, 후단부에, 후방으로 개방되는 공급부로서의 공급구(27c)와, 전단부에, 전방을 향해 좌우 방향으로 연장되도록 개구되는 토출구(46)가 형성되어 있다.
또한, 케이싱(31c) 내의 후방측에는, 공급구(27c)와 연통되는 저류부로서의 제1 저류부(28c)가 설치되고, 전후 방향 중앙부에는, 제1 저류부(28c)와 연통하여, 한 쌍의 기어(32)를 수용하는 기어 수용부(40c)와, 제1 저류부(28c)와 기어 수용부(40c)의 연통 부분에서, 그 기어 수용부(40c)를 제1 저류부(28c)를 향해 개구하는 개구부(29c)가 형성되고, 전방측에는, 기어 수용부(40c)와 연통되는 제2 저류부(30c)와, 제2 저류부(30c)와 연통되는 토출 통로(44)가 설치되어 있다.
공급구(27c)는, 연결관(17)의 전방측에 연통되고, 단면에서 보아, 연결관(17)의 내주면과 대략 동일한 원통 형상이다.
제1 저류부(28c)는, 공급구(27c), 경사 측벽(18c)(18ca, 18cb), 개구부(29c), 하벽(21c) 및 상벽(22c)에 의해 구획되고, 전단부 및 후단부가 개방되어 있다. 제1 저류부(28c)는, 평면에서 보아, 전방측을 향함에 따라서 좌우 방향으로 넓어지는 평면에서 보아 이등변 삼각형 형상으로 형성되고, 측단면에서 보아, 전후 방향으로 연장되는 대략 직사각 형상으로 형성되어 있다.
기어 수용부(40c)는, 좌우 벽(19c) 및 전방측벽(20c)의 후방측 부분과, 전방측벽(20c)의 후방측 부분에 연속하는 하벽(21c)(이하, 후방측 하벽(61c)이라 함) 및 상벽(22c)(이하, 후방측 상벽(62c)이라 함)에 의해 구획되고, 도 41에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 기어(32)를 수용하기 위해 설치되어 있다.
또한, 후방측 하벽(61c)의 상측면(내측면)(71), 및 후방측 상벽(62c)의 하측면(내측면)(72)은, 원호 면 형상(2분할된 반원주면 형상)으로 형성되고, 한 쌍의 기어(32)를 수용하는 수용 공간(73)을 구획한다. 수용 공간(73)은, 단면에서 보아 상하 방향으로 연장되도록 형성되어 있다. 또한, 수용 공간(73)의 상단부 및 하단부에는, 밀폐 공간으로서의 밀폐 공간(74)이 설치된다.
개구부(29c)는, 도 42의 (a)에 도시한 바와 같이, 단면에서 보아 대략 직사각 형상으로 형성되어 있다. 개구부(29c)는, 전후 방향으로 투영했을 때에, 한 쌍의 기어(32)에 포함되도록 형성되어 있다. 즉, 제1 저류부(28c)측(A점 부근)으로부터 전방측을 향해 관찰하면, 한 쌍의 기어(32)의 중앙부의 일부가, 개구부(29c)로부터 노출되어 있다.
즉, 개구부(29c)는, 한 쌍의 기어(32)를 제1 저류부(28c)를 향해 노출시킨다.
개구부(29c)의 상하 방향 중앙과, 제1 기어(33)와 제2 기어(34)가 맞물리는 맞물림 부분(제1 기어(33)와 제2 기어(34)가 접촉하는 선)은 일치하고, 개구부(29c)의 좌우 방향(회전 축선 방향) 중앙은, 한 쌍의 기어(32)의 회전 축선 방향 중앙과 일치한다.
제2 저류부(30c)는, 전방측벽(20c)의 중간 부분과, 전방측벽(20c)의 중간 부분에 연속하는 하벽(21c)(이하, 중간 하벽(76c)이라 함) 및 상벽(c)(이하, 중간 상벽(77c)이라 함)에 의해 구획되고, 전방측이 만곡하는 측단면에서 보아 대략 U자 형상으로 형성되어 있다. 또한, 제2 저류부(30c)는, 밀폐 공간(74)에 대한 반송 방향 하류측의 하류 공간이 된다.
토출 통로(44)는, 전방측벽(20c)의 전방측 부분과, 전방측벽(20c)의 전방측 부분에 연속하는 하벽(21c)(이하, 전방측 하벽(47c)이라 함) 및 상벽(22c)(이하, 전방측 상벽(48c))에 의해 구획되어, 전방으로 개구되도록 형성되어 있다.
전방측 하벽(47c)은, 좌우 방향 및 상하 방향으로 연장되는 두꺼운 평판 형상을 이루고, 그 전방면 및 상면 각각이, 평탄 형상으로 형성되어 있다.
전방측 상벽(48c)은, 하면이 평탄 형상으로 형성되어 있다. 또한, 전방측 상벽(48c)은, 측단면에서 보아 대략 L자 형상을 이루고, 하부의 전단부가 상부의 전방면에 대하여 전방으로 돌출되도록 형성되어 있다. 즉, 전방측 상벽(48c)에 있어서, 하부의 전단부가, 측단면에서 보아 대략 직사각 형상의 닥터로서의 돌출부(63)로 되어 있다. 돌출부(63)의 전방면과, 전방측 하벽(47c)의 전방면은, 상하 방향으로 투영했을 때에, 동일 위치가 되도록 형성되어 있다.
토출구(46)는, 토출 통로(44)의 좌우 방향 및 상하 방향과 동일 형상이 되도록 형성되고, 전방을 향해 개방되어 있다.
한 쌍의 기어(32)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 예를 들어, 더블 헬리컬 기어이며, 구체적으로는, 제1 기어(33) 및 제2 기어(34)를 구비하고 있다.
제1 기어(33) 및 제2 기어(34) 각각은, 후방측 하벽(61c) 및 후방측 상벽(62c)에 수용되어 있다.
그리고, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 기어(33) 및 제2 기어(34) 각각은, 구체적으로는, 서로 맞물리는 경사 톱니(35)를 구비하고 있다.
또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 기어(32)는, 측단면 점접촉 타입 및 선접촉 타입이 된다.
시트 조정부(5a)는, 기어 구조체(4c)의 전방측에 있어서 전방측 상벽(48c)의 돌출부(63)를 포함하도록 설치되어 있고, 예를 들어, 기어 구조체(4c)에서의 돌출부(63)와, 이동 지지체로서의 지지 롤(51)을 구비하고 있다. 또한, 시트 조정부(5a)는, 도 40에 도시한 바와 같이, 기재 송출 롤(56)과, 세퍼레이터 라미네이트 롤(57)과, 구름 이동 롤(58)과, 세퍼레이터 송출 롤(59)을 구비하고 있다.
권취부(6)는, 도 39 및 도 40에 도시한 바와 같이, 시트 조정부(5a)의 전방에 설치되어 있고, 텐션 롤(52)과, 권취 롤(53)을 구비하고 있다.
시트 제조 장치(1c)의 치수는, 수지 성분의 종류 및 배합 비율과, 목적으로 하는 시트(7)의 폭 및 두께(T1)에 대응하여 적절히 설정되며, 예를 들어, 상기한 실시 형태의 치수를 채용할 수 있다.
특히, 도 42의 (a)에 나타내는 바와 같이, 개구부(29c)의 회전 축선 방향 길이(좌우 방향 길이)(W3)는, 한 쌍의 기어(32)의 회전 축선 방향 길이에서, 개구부(29c)로부터 노출되는 경사 톱니의 회전 축선 방향 길이의 최대(리드)의 2배의 길이를 뺀 길이보다 길다.
구체적으로는, 개구부(29c)의 회전 축선 방향 길이(W3)는, 예를 들어, 100mm 이상, 바람직하게는 200mm 이상이며, 또한, 예를 들어, 1500mm 이하, 바람직하게는 1000mm 이하이기도 하다.
개구부(29c)의 상하 방향 길이는, 예를 들어, 5mm 이상, 바람직하게는 10mm 이상이며, 또한, 예를 들어, 197mm 이하, 바람직하게는 77mm 이하이기도 하다.
리드의 길이(W4)는, 예를 들어, 5mm 이상, 바람직하게는 10mm 이상이며, 또한, 예를 들어, 500mm 이하, 바람직하게는 300mm 이하이기도 하다.
개구부(29c)의 좌우 방향 외측의 벽(좌우 벽(19c))이 한 쌍의 기어(32)를 덮는 좌우 방향 길이(W5)(즉, 한 쌍의 기어(32)가 개구부(29c)로부터 노출되어 있지 않은 좌우 방향 길이)는, 예를 들어 4mm 이상, 바람직하게는 9mm 이상이며, 또한, 예를 들어, 499mm 이하, 바람직하게는 299mm 이하이기도 하다.
이하, 이 시트 제조 장치(1c)를 사용하여, 수지 성분을 함유하는 조성물로부터 시트(7)를 제조하는 방법에 대하여 설명한다.
예를 들어, 제1 발명 군을 설명하는 일 실시 형태와 마찬가지의 수순에 의해 실시한다. 구체적으로는, 먼저, 도 40에 도시한 바와 같이, 호퍼(16)에, 수지 성분을 함유하는 조성물을 투입한다.
시트 제조 장치(1c)에서의 조건, 예를 들어, 온도, 회전 속도 등은, 예를 들어 일 실시 형태와 마찬가지이다.
또한, 투입한 조성물(예를 들어, 수지 성분 및 필요에 따라서 첨가되는 입자의 종류, 및 그 배합 비율 등), 기재 송출 롤(56)이나 세퍼레이터 송출 롤(59)에 권회하는 기재(8)나 세퍼레이터(9)도, 예를 들어, 일 실시 형태와 마찬가지이다.
계속해서, 조성물을 호퍼(16)로부터, 실린더(11)의 혼련기 입구(14)를 통해 실린더(11) 내에 투입한다.
혼련기(2)에서는, 조성물에 함유되는 수지 성분이, 블록 히터에 의해 가열되면서, 혼련 스크루(12)의 회전에 의해 혼련 압출되어, 조성물이, 혼련기 출구(15)로부터 연결관(17)을 통해, 기어 구조체(4c)에서의 제1 저류부(28c)에 이른다(혼련 압출 공정).
그리고, 조성물은, 제1 저류부(28c)에서 완만하게 좌우 방향(기어의 회전 축선 방향)으로 퍼지면서, 한 쌍의 기어(32)의 개구부(29c)에 이른다.
그 후, 조성물은, 개구부(29c)를 통해서, 수용 공간(73)에 반송되고, 계속해서, 한 쌍의 기어(32)에 의해 회전 축선 방향으로 변형되어, 시트(7)로서 형성됨과 함께, 전방으로 반송된다(변형 반송 공정).
구체적으로는, 먼저, 조성물은, 한 쌍의 기어(32)의 맞물림에 의해, 회전 축선 방향의 중앙부에서부터 양단부로 퍼져, 시트 형상으로 성형된다. 그리고, 전방(제2 저류부(30c))으로 반송된다.
상세하게는, 도 40이 참조되는 바와 같이, 조성물은, 수용 공간(73)에 있어서, 공급구(27c)의 전방측 부분의 상단부 및 하단부로부터, 후방측 하벽(61c) 및 제1 기어(33)의 사이와, 후방측 상벽(62c) 및 제2 기어(34)의 사이를, 좌우 방향으로 퍼지면서, 한 쌍의 기어(32)의 회전 방향(R2)을 따라 전방으로 압출되어, 제2 저류부(30c)에 이른다.
이때, 수용 공간(73)의 입구(후방측)에 있어서, 회전하는 제1 기어(33)에 부착된 조성물은, 후방측 하벽(61c)에 의해 가압되기 때문에, 밀폐 공간(74)(톱니 홈(75))을 좌우 방향으로 이동하고, 한편, 회전하는 제2 기어(34)에 부착된 조성물은, 후방측 상벽(62c)에 의해 가압되기 때문에, 밀폐 공간(74)(톱니 홈(75))을 좌우 방향으로 이동한다. 이로 인해, 조성물은, 좌우 방향으로 퍼지면서, 한 쌍의 기어(32)의 회전 방향(R2)을 따라 전방으로 압출되어, 제2 저류부(30c)에 이른다.
그 후, 제2 저류부(30c) 내의 조성물은, 경사 톱니(35)의 맞물림 부분(도 4 참조)을 통해 공급구(27c)로 역류되는(후방으로 복귀되는) 것이 한 쌍의 기어(32)에 의해 방지되면서, 경사 톱니(35)의 맞물림 부분에 의해 좌우 방향으로 퍼진다.
구체적으로는, 도 3에 도시한 바와 같이, 기어 구조체(4c)의 우측 부분에서는, 제1 하부 경사 톱니(36)와 제1 상부 경사 톱니(38)의 맞물림에 의해, 한 쌍의 기어(32)에서의 회전 축선 방향의 중앙부에서부터 우측 단부를 향해 퍼진다. 한편, 기어 구조체(4c)의 좌측 부분에서는, 제2 하부 경사 톱니(37)와 제2 상부 경사 톱니(39)의 맞물림에 의해, 한 쌍의 기어(32)에서의 회전 축선 방향의 중앙부에서부터 좌측 단부를 향해 퍼진다.
또한, 한 쌍의 기어(32)의 회전 축선 방향의 일단부 및 타단부 각각이, 개구부(29c)의 일단부 및 타단부보다, 회전 축선 방향 외측으로 위치하고 있다. 즉, 한 쌍의 기어(32)는, 개구부(29c)의 좌우 방향 길이보다, 좌우 방향 길이가 더 길게 형성되어 있고, 한 쌍의 기어(32)는, 그 양단이, 개구부(29c)의 양단보다, 좌우 방향 외측으로 위치되도록 배치되어 있다. 그로 인해, 개구부(29c)의 좌우 방향의 양단(좌측 단부 또는 우측 단부) 부근으로부터, 수용 공간(73)에 들어간 조성물은, 경사 톱니(35)의 맞물림에 의해 더 좌우 방향 외측으로 퍼지는데, 한 쌍의 기어(32)는, 개구부(29c)에 대하여 좌우 방향 외측으로도, 조성물이 퍼지는 공간이 형성되도록 축방향 양단부가 배치되어 있다. 그 결과, 조성물은, 개구부(29c)의 양단부에서도, 원활하게 수용 공간(73)으로 유입될 수 있다. 따라서, 개구부(29c)의 양단 부근에서 조성물이 체류하는 것을 억제할 수 있다.
이에 의해, 균일하고 폭넓은 시트(7)를 얻을 수 있다.
또한, 개구부(29c)의 좌우 방향 길이가, 한 쌍의 기어(32)의 좌우 방향 길이에서, 개구부(29c)로부터 노출되는 경사 톱니(35)의 좌우 방향 길이의 최대(리드)의 2배의 길이를 뺀 길이보다 길어지도록, 개구부(29c)가 설계되어 있다. 구체적으로는, 도 42의 (a)에 도시한 바와 같이, 개구부(29c)의 우측 절반의 좌우 방향 길이(W3/2)가, 제1 기어(33)의 우측 절반의 좌우 방향 길이(W2/2)에서, 리드(W4)의 길이를 뺀 길이보다 길어지도록, 개구부(29c)가 형성되어 있다. 또한, 개구부(29c)의 좌측 절반의 좌우 방향 길이(W3/2)가, 제1 기어(33)의 좌측 절반의 좌우 방향 길이(W2/2)에서, 리드(W4)의 길이를 뺀 길이보다 길어지도록, 개구부(29c)가 형성되어 있다.
이에 의해, 조성물은, 개구부(29c)로부터 제2 저류부(30c)에 이르기까지의 사이에, 한 쌍의 기어(32)의 회전 축선 방향 최외측의 경사 톱니(35)에 인접하는 톱니 홈(75)에 들어갈 수 있다. 즉, 모든 톱니 홈에 개구부(29c)로부터 조성물이 유입될 수 있다. 그 결과, 폭이 넓고 균일한 시트를 얻기 쉽게 할 수 있다.
계속해서, 도 40 및 도 41에 도시한 바와 같이, 시트(7)는, 제2 저류부(30c) 및 토출 통로(44)를 통해 토출구(46)에 이르고, 계속해서, 토출구(46)로부터 지지 롤(51)을 향해 토출(반송)된다.
구체적으로는, 지지 롤(51)의 둘레면에는, 기재 송출 롤(56)(도 40 참조)로부터 송출된 기재(8)가 적층되어 있고, 시트(7)는, 그 기재(8)를 통해 지지 롤(51)에 지지되면서, 지지 롤(51)의 회전 방향으로 반송된다.
토출구(46)로부터 토출된 시트(7)는, 일단, 지지 롤(51)의 후방에, 기재(8)를 통해 토출되고, 즉시, 돌출부(63)와 지지 롤(51)의 둘레면에 의해 두께가 조정된다. 구체적으로는, 여분의 조성물은, 지지 롤(51)에 지지되는 기재(8)의 표면에서, 돌출부(63)에 의해 긁어내어져, 원하는 두께(T1) 및 원하는 폭으로 조정된다(간극 통과 공정).
조정된 시트(7)의 두께(T1)는, 간극(50)의 전후 방향 거리(L1)와 실질적으로 동일하며, 구체적으로는, 예를 들어 50㎛ 이상, 바람직하게는 100㎛ 이상, 보다 바람직하게는 300㎛ 이상이며, 또한, 예를 들어 1000㎛ 이하, 바람직하게는 800㎛ 이하, 보다 바람직하게는 750㎛ 이하이기도 하다.
제조된 시트(7)의 폭은, 한 쌍의 기어(32)의 좌우 방향 길이(W2)와 실질적으로 동일하며, 구체적으로는, 예를 들어 100mm 이상, 바람직하게는 200mm 이상, 보다 바람직하게는 300mm 이상이며, 또한, 예를 들어, 2000mm 이하, 바람직하게는 1500mm 이하, 보다 바람직하게는 1000mm 이하이기도 하다.
계속해서, 도 40에 도시한 바와 같이, 시트(7)가 적층된 기재(8)는, 지지 롤(51)로부터 세퍼레이터 라미네이트 롤(57) 및 구름 이동 롤(58)을 향해 반송되고, 세퍼레이터 라미네이트 롤(57) 및 구름 이동 롤(58)의 사이에서, 시트(7)의 상면에 세퍼레이터(9)가 적층된다. 이에 의해, 시트(7)는, 양면(하면 및 상면)에 기재(8) 및 세퍼레이터(9)가 각각 적층된 적층 시트(10)로서 얻어진다.
그 후, 적층 시트(10)는, 텐션 롤(52)을 통과하고, 계속해서, 권취 롤(53)에 의해 롤 형상으로 권취된다(권취 공정).
또한, 이 시트 제조 장치(1c)에 있어서, 수지 성분이 열경화성 수지 성분을 함유하는 경우에는, 혼련기(2)에서 가열된 후, 권취 롤(53)에 권취될 때까지, 시트(7)에서의 열경화성 수지 성분은 B 스테이지 상태이며, 권취 롤(53)에 권취된 시트(7)에서의 열경화성 수지 성분도, B 스테이지 상태가 된다.
(제4 발명 군의 과제)
예를 들어, 고점도의 조성물을, 기어 펌프를 사용하여 폭넓은 시트 형상으로 성형하는 것이 검토되고 있다.
그러나, 종래의 기어 펌프(예를 들어, 일본 특허 공개 평8-14165호 공보에 기재된 기어 펌프)를 간단히 사용하면, 고점도의 조성물이, 기어 펌프의 개구부의 회전 축선 방향의 단부로 유입된 경우에, 그 단부에서 체류하는 문제가 발생한다.
조성물이 체류하여, 조성물의 반응이 진행되고, 겔화가 발생하면, 얻어지는 시트가 불균일해지는 문제가 발생한다.
제4 발명 군의 목적은, 수지 성분을 함유하는 조성물로부터, 폭이 넓은 균일한 시트를 성형할 수 있는 기어 구조물을 제공하는 데 있다.
그리고, 이 제4 발명 군의 기어 구조체(4c)를 구비하는 시트 제조 장치(1c)에 의하면, 한 쌍의 기어(32)와, 한 쌍의 기어(32)를 수용하는 케이싱(31c)을 구비하고 있고, 그 한 쌍의 기어(32) 각각은, 서로 맞물리는 경사 톱니(35)를 구비하고, 경사 톱니(35)는, 회전 축선 방향으로 서로 인접 배치되고, 톱니 줄무늬가 서로 다른 제1 하부 경사 톱니(36) 및 제2 하부 경사 톱니(37)를 구비하고 있다.
또한, 제1 하부 경사 톱니(36) 및 제2 하부 경사 톱니(37)의 톱니 줄무늬는, 기어의 회전 방향 하류측에서부터 회전 방향 상류측을 향함에 따라, 회전 축선 방향의 외측으로 경사져 있다.
케이싱(31c)에는, 수용 공간(73)과, 제1 저류부(28c)와, 개구부(29c)가 설치되어 있다. 수용 공간(73)은, 한 쌍의 기어(32)를, 경사 톱니(35)와 케이싱(31c)의 내측면과의 사이에 밀폐 공간(74)이 형성되도록 수용하고 있고, 제1 저류부(28c)는, 한 쌍의 기어(32)의 반송 방향 상류측에 위치하고 있고, 개구부(29c)는 제1 저류부(28c)를 향해서 한 쌍의 기어(32)가 노출되어 있다.
그리고, 한 쌍의 기어(32)의 회전 축선 방향의 일단부 및 타단부 각각이, 개구부(29c)의 일단부 및 타단부보다, 회전 축선 방향 외측에 위치하고 있다.
그로 인해, 개구부(29c)의 회전 축선 방향 단부 주변으로부터 한 쌍의 기어(32)의 톱니 줄무늬에 들어간 조성물은, 개구부(29c)보다 축선 방향 외측 방향의 한 쌍의 기어(32)에 이동할 수 있다. 그 결과, 개구부(29c)의 회전 축선 방향 단부에 조성물이 체류하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 폭이 넓고 균일한 시트(7)를 성형할 수 있다.
또한, 이 시트 제조 장치(1c)에 의하면, 도 42의 (a)에 도시한 바와 같이, 개구부(29c)의 회전 축선 방향 길이가, 한 쌍의 기어(32)의 회전 축선 방향 길이에서, 리드의 2배의 길이를 뺀 길이보다 길다.
예를 들어, 도 42의 (b)에 도시한 바와 같이, 개구부(29c)의 회전 축선 방향 길이를, 기어(32)의 회전축 방향 길이에서 리드의 2배의 길이를 뺀 길이와 동등하게 하거나, 또는, 그것보다 짧게 하면, 한 쌍의 기어(32)에 유입된 조성물이 개구부(29c)로부터 제2 저류부(30c)에 이르기까지의 사이에, 한 쌍의 기어(32)의 회전 축선 방향 최외측의 경사 톱니(35)에 인접하는 톱니 홈에 도달할 수 없는 경우가 있다. 따라서, 바람직하게는 도 42의 (a)에 도시한 바와 같이, 리드의 2배의 길이를 뺀 길이보다 길게 한다.
이에 의해, 한 쌍의 기어(32)에 들어가는 조성물에서의 회전 축선 방향 길이를 충분히 확보할 수 있다. 그 결과, 회전 축선 방향 길이가 충분한(즉, 광폭의) 시트(7)를 성형할 수 있다.
또한, 이 시트 제조 장치(1c)에 의하면, 제1 저류부(28c)의 내측면의 회전 축선 방향 길이가, 반송 방향 하류를 향해 커진다.
제1 저류부(28c)의 내측면의 회전 축선 방향 길이를 일정하게 할 수도 있지만, 바람직하게는 커지도록 설계한다.
이에 의해, 기어 구조체(4c)에 투입된 조성물이, 제1 저류부(28c)에서 회전 축선 방향 외측으로 퍼지기 쉽게 할 수 있다. 그 결과, 폭넓은 시트(7)를 얻을 수 있다.
또한, 이 시트 제조 장치(1c)에 의하면, 기어 구조체(4c)는, 케이싱(31c)은, 조성물을 케이싱(31c) 내부에 공급하기 위한 공급구(27c)를 구비하고, 공급구(27c)의 회전 축선 방향 중앙은, 기어의 회전 축선 방향 중앙과 일치하고 있다.
공급구(27c)의 회전 축선 방향 중앙을, 기어의 회전 축선 방향 중앙과 일치시키지 않는, 즉, 공급구(27c)의 중앙을, 기어의 회전 축선 중앙에 대하여 우측 또는 좌측이 되도록 배치할 수도 있다. 그러나, 바람직하게는 공급구(27c)의 회전 축선 방향 중앙은, 기어의 회전 축선 방향 중앙과 일치하고 있다.
이에 의해, 기어 구조체(4c)에 투입된 조성물이 회전 축선 방향 중앙으로부터 외측으로 균등하게 퍼지기 쉬워진다. 그로 인해, 균일한 시트(7)를 얻을 수 있다.
그리고, 얻어진 시트(7)는, 예를 들어, 방열성 시트 등의 열전도성 시트, 예를 들어, 전극재, 집전체 등의 도전성 시트, 예를 들어, 절연 시트, 예를 들어, 자성 시트 등으로서 적절하게 사용할 수 있다.
나아가, 절연 재료로 형성되는 입자, 및 절연성의 열경화성 수지를 함유하는 경우에는, 시트(7)를 예를 들어, 열경화성 수지 시트 등의 열경화성 절연 수지 시트(구체적으로는, 밀봉 시트)로서 적절하게 사용할 수도 있다.
(제4 발명 군의 일 실시 형태 c의 변형예)
도 39의 실시 형태에서는, 한 쌍의 기어(32)의 경사 톱니(35)를, 점접촉 타입의 곡선 형상으로 형성하고 있지만, 예를 들어, 제1 발명 군의 도 12 실시 형태에서 예시한 구성과 마찬가지로, 인벌류트 곡선 형상으로 형성할 수도 있다(제4 발명 군에서의 도 12의 실시 형태).
이 제4 발명 군에서의 도 12의 실시 형태도, 제1 발명 군에서의 도 12의 실시 형태와 마찬가지의 작용 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 도 40의 실시 형태에서는, 제2 저류부(30c)가, 전방측이 만곡하는 측단면에서 보아 대략 U자 형상으로 형성되어 있으나, 도시하지 않지만, 예를 들어, 제2 저류부(30c)를, 전방측을 향함에 따라 상하 방향이 직선적으로 좁아지는 측단면에서 보아 대략 삼각형 형상으로 형성할 수도 있다.
<제5 발명 군>
(일 실시 형태 d)
일 실시 형태 d는, 제5 발명 군을 상세하게 설명하는 것이다. 일 실시 형태 d에 대해서, 도 43 내지 도 45, 도 3 및 도 4 등을 사용하여 설명한다. 또한, 이후의 각 도면에서, 상기한 각 부에 대응하는 부재에 대해서는, 동일한 참조 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 43은, 제5 발명 군의 일 실시 형태 d인 기어 구조체(4d)를 구비하는 시트 제조 장치(1d)를 나타내고, 도 43에서, 시트 제조 장치(1d)는, 수지 성분을 함유하는 조성물로부터 시트를 제조하도록 구성되어 있고, 예를 들어, 혼련기(2)와, 기어 구조체(4d)와, 시트 조정부(5a)와, 권취부(6)를 구비하고 있다. 혼련기(2)와 기어 구조체(4d)와 시트 조정부(5a)와 권취부(6)는, 시트 제조 장치(1d)에 있어서, 직렬로 정렬 배치되어 있다. 즉, 시트 제조 장치(1d)는, 조성물 또는 시트(7)(도 44 참조)를 직선상으로 반송하도록 구성되어 있다.
혼련기(2)는, 시트 제조 장치(1d)의 후방측에 설치되어 있다. 혼련기(2)는, 예를 들어, 2축 니이더 등이며, 구체적으로는, 실린더(11)와, 실린더(11) 내에 수용되는 혼련 스크루(12)를 구비하고 있다.
도 43에 도시한 바와 같이, 기어 구조체(4d)는, 연결관(17)을 개재하여, 혼련기(2)의 전방측에 설치되어 있다. 기어 구조체(4d)는, 케이싱(131)과, 케이싱(131) 내에 수용되는 복수(3개)의 기어 쌍(제1 기어 쌍(121), 제2 기어 쌍(122), 제3 기어 쌍(123))을 구비하고 있다. 또한, 도 43에 도시한 바와 같이, 기어 구조체(4d)는, 혼련기(2)로부터 공급되는 조성물을 시트 조정부(5a)에 반송하는 기어 펌프이기도 하다.
케이싱(131)은, 연결관(17)과 일체적으로 형성되어 있고, 혼련기(2)의 전방측에 연결관(17)을 통해 접속되어 있고, 전방이 좌우 방향으로 가로질러 개구되어 있다. 케이싱(131)은, 전방측을 향함에 따라, 좌우 방향 길이가 커지도록 계단 형상으로 형성되고, 좌우 방향 중앙을 축으로 하여 좌우 대칭이 되도록 형성되어 있다.
케이싱(131)에는, 유입구(127)와, 복수(3개)의 기어 수용부(제1 수용부(181), 제2 수용부(182), 제3 수용부(183))와, 토출 통로(44)와, 토출구(46)가 설치되어 있다.
유입구(127)는, 연결관(17)의 전방측에 연통되고, 단면에서 보아, 연결관(17)의 내주면과 대략 동일 형상으로 형성되어 있다.
제1 수용부(181)는, 도 45에 도시한 바와 같이, 제1 기어 쌍(121)을 수용하기 위해 설치되어 있고, 3개의 기어 수용부 중에서, 반송 방향의 가장 상류측(가장 후방측)에 배치되어 있다. 제1 수용부(181)는, 제1 하부(161a)와, 제1 하부(161a)의 상측에 연통되는 제1 상부(162a)를 구비하고 있다.
또한, 제1 하부(161a)의 제1 상측면(내측면)(171a), 및 제1 상부(162a)의 제1 하측면(내측면)(172a)은, 원호 면 형상(2분할된 반원주면 형상)으로 형성되고, 제1 기어 쌍(121)을 수용하는 수용 공간으로서의 제1 기어 수용 공간(173a)을 구획한다. 제1 기어 수용 공간(173a)은, 단면에서 보아 상하 방향으로 연장되도록 형성되어 있다. 또한, 제1 하부(161a) 및 제1 상부(162a)는, 케이싱(131)에 있어서, 좌우 방향으로 가로질러 형성되어 있다. 또한, 제1 기어 수용 공간(173a)의 상단부 및 하단부에는, 밀폐 공간으로서의 제1 밀폐 공간(174a)이 설치된다.
제2 수용부(182)는, 제2 기어 쌍(122)을 수용하기 위해 설치되고, 제1 수용부(181)의 반송 방향 하류측(전방측)이며, 제3 수용부(183)의 상류측(후방측)에 배치되어 있다. 제2 수용부(182)는, 제2 하부(161b)와, 제2 하부(161b)의 상측에 연통되는 제2 상부(162b)를 구비하고 있다.
또한, 제2 하부(161b)의 제2 상측면(171b)(내측면), 및 제2 상부(162b)의 제2 하측면(172b)(내측면)은, 원호 면 형상(2분할된 반원주면 형상)으로 형성되고, 제2 기어 쌍(122)을 수용하는 수용 공간으로서의 제2 기어 수용 공간(173b)을 구획한다. 제2 기어 수용 공간(173b)은, 단면에서 보아 상하 방향으로 연장되도록 형성되어 있다. 또한, 제2 하부(161b) 및 제2 상부(162b)는, 케이싱(131)에 있어서, 좌우 방향으로 가로질러 형성되어 있다. 또한, 제2 기어 수용 공간(173b)의 상단부 및 하단부에는, 밀폐 공간으로서의 제2 밀폐 공간(174b)이 설치된다.
제2 수용부(182), 및 거기에 형성되어 있는 제2 하부(161b), 제2 상부(162b) 및 제2 밀폐 공간(174b)의 각각의 좌우 방향 길이는, 제1 수용부(181), 제1 하부(161a), 제1 상부(162a) 및 제1 밀폐 공간(174a)의 각각의 좌우 방향 길이보다 길게 형성되어 있고, 측단면에서 보아, 대략 동일 형상으로 형성되어 있다.
제3 수용부(183)는, 제3 기어 쌍(123)을 수용하기 위해 설치되고, 제2 수용부(182)의 반송 방향 하류측(전방측)에 배치되어 있다. 제3 수용부(183)는, 제3 하부(161c)와, 제3 하부(161c)의 상측에 연통되는 제3 상부(162c)를 구비하고 있다.
또한, 제3 하부의 제3 상측면(171c)(내측면), 및 제3 상부의 제3 하측면(172c)(내측면)은, 원호 면 형상(2분할된 반원주면 형상)으로 형성되고, 제3 기어 쌍(123)을 수용하는 수용 공간으로서의 제3 기어 수용 공간(173c)을 구획한다. 제3 기어 수용 공간(173c)은, 단면에서 보아 상하 방향으로 연장되도록 형성되어 있다. 또한, 제3 하부(161c) 및 제3 상부(162c)는, 케이싱에 있어서, 좌우 방향으로 가로질러 형성되어 있다. 또한, 제3 기어 수용 공간(173c)의 상단부 및 하단부에는, 밀폐 공간으로서의 제3 밀폐 공간(174c)이 설치된다.
또한, 제3 수용부(183)에는, 제3 기어 수용 공간(173c)의 전방측에, 제3 저류부(130)가 설치되어 있다. 제3 저류부(130)는, 좌우 방향으로 연장되도록 형성되어 있고, 전방측을 향함에 따라, 전방측이 만곡하는 측단면에서 보아 대략 U자 형상으로 형성되어 있다. 제3 저류부(130)는, 그 전단부가, 토출 통로(44)와 연통된다.
제3 수용부(183) 및 그것에 형성되어 있는 제3 하부(161c), 제3 상부(162c) 및 제3 밀폐 공간(174c)의 각각의 좌우 방향 길이는, 제2 수용부(182), 제2 하부(161b), 제2 상부(162b) 및 제2 밀폐 공간(174b)의 각각의 좌우 방향 길이보다 길게 형성되어 있고, 측단면에서 보아, 대략 동일 형상으로 형성되어 있다.
제1 기어 수용 공간(173a)과 제2 기어 수용 공간(173b)의 사이에는, 제1 저류부(128)가 설치되어 있다. 제1 저류부(128)는, 상하 방향 길이가 일정하고, 좌우 방향으로 가로질러 형성되어 있다.
제2 기어 수용 공간(173b)과 제3 기어 수용 공간(173c)의 사이에는, 제2 저류부(129)가 설치되어 있다. 제2 저류부(129)는, 상하 방향 길이가 일정하고, 좌우 방향으로 가로질러 형성되어 있다.
토출 통로(44)는, 제3 저류부(130)의 전방측에 설치되고, 상하 방향으로 서로 간격을 두고 형성되는 하측벽(47) 및 상측벽(48)에 의해 구획되어 있고, 전방으로 개구되도록 형성되어 있다.
하측벽(47)은, 좌우 방향 및 상하 방향으로 연장되는 두꺼운 평판 형상을 이루고, 그 전방면 및 상면 각각이, 평탄 형상으로 형성되어 있다.
상측벽(48)은, 하면이 평탄 형상으로 형성되어 있다. 또한, 상측벽(48)은, 측단면에서 보아 대략 L자 형상을 이루고, 하부의 전단부가 상부의 전방면에 대하여 전방으로 돌출되도록 형성되어 있다. 즉, 상측벽(48)에 있어서, 하부의 전단부가, 측단면에서 보아 대략 직사각 형상의 닥터로서의 돌출부(63)로 되어 있다. 돌출부(63)의 전방면과, 하측벽(47)의 전방면은, 상하 방향으로 투영했을 때에, 동일 위치가 되도록 형성되어 있다.
토출 통로(44)는, 제3 저류부(130)의 전방측에 연통됨과 함께, 토출구(46)의 후방측에 연통되어 있다. 토출 통로(44)는, 측단면에서 보아, 전방을 향해 연장되는 대략 직선 형상으로 형성되어 있다.
토출구(46)는, 토출 통로(44)의 좌우 방향 및 상하 방향과 동일해지도록 형성되고, 전방을 향해 개방되어 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 제1 수용부(181)에 수용되는 제1 기어 쌍(121)은, 예를 들어, 더블 헬리컬 기어이며, 구체적으로는, 한 쌍의 기어로 구성되고, 제1 하측 기어(133a) 및 제1 상측 기어(134a)를 구비하고 있다.
제1 하측 기어(133a)의 회전축인 제1 하부축(125a)은, 케이싱(131)(도 43 참조)에 있어서, 좌우 방향으로 연장되도록 설치되어 있다.
제1 상측 기어(134a)의 회전축인 제1 상부축(126a)은, 케이싱(131)(도 43 참조)에 있어서, 제1 하부축(125a)과 평행하게 연장되도록 설치되어 있다. 또한, 제1 상부축(126a)은, 제1 하부축(125a)에 대하여 상방에 대향 배치되어 있다.
제1 하측 기어(133a) 및 제1 상측 기어(134a) 각각은, 제1 수용부(181)의 제1 하부(161a) 및 제1 상부(162a)의 각각에 수용되어 있다.
그리고, 제1 하측 기어(133a) 및 제1 상측 기어(134a) 각각은, 도 3에 도시한 바와 같이, 서로 맞물리는 경사 톱니(135a)를 구비하고 있다.
제1 하측 기어(133a)에 있어서, 경사 톱니(135a)의 톱니 줄무늬는, 제1 하측 기어(133a)의 회전 방향(R2)의 하류측에서부터 회전 방향(R2)의 상류측을 향함에 따라, 회전 축선 방향(A1)의 외측으로 경사져 있다. 또한, 경사 톱니(135a)는, 톱니 줄무늬가 서로 다른 제1 경사 톱니로서의 제1 우측 하방 경사 톱니(136a) 및 제2 경사 톱니로서의 제1 좌측 하방 경사 톱니(137a)를 일체적으로 구비하고 있다. 제1 하측 기어(133a)에 있어서, 제1 우측 하방 경사 톱니(136a)는, 제1 하측 기어(133a)의 축선 방향 중앙에서부터 우측으로 형성되고, 제1 좌측 하방 경사 톱니(137a)는, 제1 하측 기어(133a)의 축선 방향 중앙에서부터 좌측으로 형성되어 있다.
상세하게는, 제1 우측 하방 경사 톱니(136a)의 톱니 줄무늬는, 회전 방향(R2)의 하류측에서부터 회전 방향(R2)의 상류측을 향함에 따라, 좌측(중앙부측)에서부터 우측(우측 단부측)으로 경사져 있다. 한편, 제1 좌측 하방 경사 톱니(137a)의 톱니 줄무늬는, 제1 우측 하방 경사 톱니(136a)의 톱니 줄무늬에 대하여 제1 하측 기어(133a)의 좌우 방향 중앙부를 기준으로 해서 좌우 대칭으로 형성되어 있고, 구체적으로는, 회전 방향(R2)의 하류측에서부터 회전 방향(R2)의 상류측을 향함에 따라, 우측(중앙부측)에서부터 좌측(좌측 단부측)으로 경사져 있다.
제1 상측 기어(134a)는, 제1 하측 기어(133a)에 대하여 상하 대칭으로 형성되어 있고, 제1 하측 기어(133a)와 맞물리도록 구성되어 있고, 구체적으로는, 제1 우측 하방 경사 톱니(136a)와 맞물리는 제1 우측 상방 경사 톱니(138a)와, 제1 좌측 하방 경사 톱니(137a)와 맞물리는 제1 좌측 상방 경사 톱니(139a)를 일체적으로 구비하고 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 제1 기어 쌍(121)은, 검은 원으로 나타내는 맞물림 부분이, 측단면에서 보아, 제1 하측 기어(133a) 및 제1 상측 기어(134a)가 점 형상으로 접촉하도록 구성되므로, 측단면 점접촉 타입으로 되어 있다. 또한, 제1 기어 쌍(121)은, 맞물림 부분이, 제1 기어 쌍(121)의 톱니 줄무늬를 따라, 제1 하측 기어(133a) 및 제1 상측 기어(134a)의 나선 형상으로 형성되는 점에서, 선접촉 타입이 되기도 한다.
제1 기어 쌍(121)의 각각의 경사 톱니(135a)는, 회전 방향(R2)에 있어서 간격을 두고 설치되고, 직경 방향 내측으로 만곡하도록 형성되는 오목면(42)과, 각 오목면(42)을 연결하여, 오목면(42)의 주위 방향 양단부로부터 직경 방향 외측으로 만곡하도록 형성되는 볼록면(43)을 일체적으로 구비하는 곡면(41)을 구비하고 있다.
또한, 경사 톱니(35)의 톱니 줄무늬 사이, 즉, 볼록면(43)의 정점 간에는, 오목면(42)을 포함하는 톱니 홈(75)이 형성되어 있다.
도 45에 도시한 바와 같이, 케이싱(131)에는, 제1 기어 쌍(121)을, 제1 하측 기어(133a)의 경사 톱니(135a)와 제1 하부(161a)의 제1 상측면(171a)의 사이, 및 제1 상측 기어(134a)의 경사 톱니(135a)와 제1 상부(162a)의 제1 하측면(172a)의 사이에 제1 밀폐 공간(174a)이 형성되도록 수용하는 제1 기어 수용 공간(173a)이 형성되어 있다.
즉, 제1 상측면(171a) 및 제1 하측면(172a)은, 제1 기어 쌍(121)의 직경과 동일한 곡률을 갖는 단면에서 보아 원호 형상으로 형성되어 있고, 제1 기어 쌍(121)의 직경 방향 단부(볼록면(43)의 정점, 도 4 참조)의 회전 궤적과 동일한 단면에서 보아 대략 원호 형상으로 형성되어 있다. 이에 의해, 제1 밀폐 공간(174a)은, 경사 톱니(135a)의 톱니 줄무늬 사이의 톱니 홈(75)을, 제1 상측면(171a) 및 제1 하측면(172a)에 의해 피복한다. 제1 밀폐 공간(174a)은, 톱니 홈(75)과, 제1 상측면(171a) 및 제1 하측면(172a)에 의해 구획된다.
또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 우측 하방 경사 톱니(136a)의 톱니 홈(75), 및 제1 좌측 하방 경사 톱니(137a)의 톱니 홈(75)은 각각 서로 연통된다.
제1 기어 쌍(121)의 경사 톱니(135a)의 각도에 따라, 제1 기어 쌍(121)의 외형, 곡경(谷徑), 톱니 홈의 치수, 맞물림비 등은, 적절히 설정된다.
제2 수용부(182)에 수용되는 제2 기어 쌍(122)은, 예를 들어, 더블 헬리컬 기어이며, 구체적으로는, 한 쌍의 기어로 구성되고, 제2 하측 기어(133b) 및 제2 상측 기어(134b)를 구비하고 있다.
제2 하측 기어(133b) 및 제2 상측 기어(134b) 각각은, 제2 수용부(182)의 제2 하부(161b) 및 제2 상부(162b)의 각각에 수용되어 있다. 즉, 제2 하측 기어(133b)는, 제1 하측 기어(133a)의 전방측에 대향 배치되고, 제2 상측 기어(134b)는, 제1 상측 기어(134a)의 전방측에 대향 배치되어 있다.
제2 하측 기어(133b)의 회전축인 제2 하부축(125b)은, 케이싱(131)(도 43 참조)에 있어서, 좌우 방향으로 연장되도록 설치되어 있다.
제2 상측 기어(134b)의 회전축인 제2 상부축(126b)은, 케이싱(31d)(도 43 참조)에 있어서, 제2 하부축(125b)과 평행하게 연장되도록 설치되어 있다. 또한, 제2 상부축(126b)은, 제2 하부축(125b)에 대하여 상방에 대향 배치되어 있다.
그리고, 제2 하측 기어(133b) 및 제2 상측 기어(134b) 각각은, 서로 맞물리는 경사 톱니(135b)를 구비하고 있다.
제2 하측 기어(133b)에 있어서, 경사 톱니(135b)의 톱니 줄무늬는, 제2 하측 기어(133b)의 회전 방향(R2)의 하류측에서부터 회전 방향(R2)의 상류측을 향함에 따라, 회전 축선 방향(A1)의 외측으로 경사져 있다. 또한, 경사 톱니(135b)는, 톱니 줄무늬가 서로 다른 제2 우측 하방 경사 톱니(136b) 및 제2 좌측 하방 경사 톱니(137b)를 일체적으로 구비하고 있다. 제2 하측 기어(133b)에 있어서, 제2 우측 하방 경사 톱니(136b)는, 제2 하측 기어(133b)의 축선 방향 중앙에서부터 우측으로 형성되고, 제2 좌측 하방 경사 톱니(137b)는, 제2 하측 기어(133b)의 축선 방향 중앙에서부터 좌측으로 형성되어 있다.
상세하게는, 제2 우측 하방 경사 톱니(136b)의 톱니 줄무늬는, 회전 방향(R2)의 하류측에서부터 회전 방향(R2)의 상류측을 향함에 따라, 좌측(중앙부측)에서부터 우측(우측 단부측)으로 경사져 있다. 한편, 제2 좌측 하방 경사 톱니(137b)의 톱니 줄무늬는, 제2 우측 하방 경사 톱니(136b)의 톱니 줄무늬에 대하여 제2 하측 기어(133b)의 좌우 방향 중앙부를 기준으로 해서 좌우 대칭으로 형성되어 있고, 구체적으로는, 회전 방향(R2)의 하류측에서부터 회전 방향(R2)의 상류측을 향함에 따라, 우측(중앙부측)에서부터 좌측(좌측 단부측)으로 경사져 있다.
제2 상측 기어(134b)는, 제2 하측 기어(133b)에 대하여 상하 대칭으로 형성되어 있고, 제2 하측 기어(133b)와 맞물리도록 구성되어 있고, 구체적으로는, 제2 우측 하방 경사 톱니(136b)와 맞물리는 제2 우측 상방 경사 톱니(138b)와, 제2 좌측 하방 경사 톱니(137b)와 맞물리는 제2 좌측 상방 경사 톱니(139b)를 일체적으로 구비하고 있다.
제2 기어 쌍(122)은, 제1 기어 쌍(121)과 마찬가지로, 도 4가 참조되는 바와 같이, 측단면 점접촉 타입 및 선접촉 타입이 된다.
제2 기어 쌍(122)의 각각의 경사 톱니(135b)는, 회전 방향(R2)에 있어서 간격을 두고 설치되고, 직경 방향 내측으로 만곡하도록 형성되는 오목면과, 각 오목면을 연결하여, 오목면의 주위 방향 양단부로부터 직경 방향 외측으로 만곡하도록 형성되는 볼록면을 일체적으로 구비하는 곡면을 구비하고 있다.
또한, 경사 톱니(35)의 톱니 줄무늬 사이, 즉, 볼록면의 정점 간에는, 오목면을 포함하는 톱니 홈(75)이 형성되어 있다.
도 45에 도시한 바와 같이, 케이싱(131)에는, 제2 기어 쌍(122)을, 제2 하측 기어(133b)의 경사 톱니(135b)와 제2 하부(161b)의 제2 상측면(171b)과의 사이, 및 제2 상측 기어(134b)의 경사 톱니(135b)와 제2 상부(162b)의 제2 하측면(172b)과의 사이에 제2 밀폐 공간(174b)이 형성되도록 수용하는 제2 기어 수용 공간(173b)이 형성되어 있다.
즉, 제2 상측면(171b) 및 제2 하측면(172b)은, 제2 기어 쌍(122)의 직경과 동일한 곡률을 갖는 단면에서 보아 원호 형상으로 형성되어 있고, 제2 기어 쌍(122)의 직경 방향 단부(볼록면의 정점)의 회전 궤적과 동일한 단면에서 보아 대략 원호 형상으로 형성되어 있다. 이에 의해, 제2 밀폐 공간(174b)은, 경사 톱니(135b)의 톱니 줄무늬 사이의 톱니 홈을, 제2 상측면(171b) 및 제2 하측면(172b)에 의해 피복한다. 제2 밀폐 공간(174b)은, 톱니 홈과, 제2 상측면(171b) 및 제2 하측면(172b)에 의해 구획된다.
또한, 제2 우측 하방 경사 톱니(136b)의 톱니 홈, 및 제2 좌측 하방 경사 톱니(137b)의 톱니 홈은, 각각 서로 연통된다.
제2 하측 기어(133b)의 좌우 방향 길이는, 제1 하측 기어(133a)의 좌우 방향 길이보다 길게 형성되고, 또한, 제2 상측 기어(134b)의 좌우 방향 길이는, 제1 상측 기어(134a)의 좌우 방향 길이보다 길게 형성되어 있다. 또한, 제2 상측 기어(134b)의 좌우 방향 길이는, 제2 하측 기어(133b)의 좌우 방향 길이와 대략 동일하다.
제2 하측 기어(133b)의 경사 톱니(135b)의 톱니 줄무늬의 경사는, 제1 하측 기어(133a)의 경사 톱니(135a)의 톱니 줄무늬의 경사보다 완만하다. 즉, 제2 우측 하방 경사 톱니(136b)와 제2 좌측 하방 경사 톱니(137b)가 이루는 각도가, 제1 우측 하방 경사 톱니(136a)와 제1 좌측 하방 경사 톱니(137a)가 이루는 각도보다 크다. 마찬가지로, 제2 상측 기어(134b)의 경사 톱니(135b)의 톱니 줄무늬의 경사는, 제1 상측 기어(134a)의 경사 톱니(135a)의 톱니 줄무늬의 경사보다 완만하다.
제2 기어 쌍(122)의 경사 톱니(135b)의 각도에 따라, 제2 기어 쌍(122)의 외형, 곡경, 톱니 홈의 치수, 맞물림비 등은, 적절히 설정된다.
제3 수용부(183)에 수용되는 제3 기어 쌍(123)은, 예를 들어, 더블 헬리컬 기어이며, 구체적으로는, 한 쌍의 기어로 구성되고, 제3 하측 기어(133c) 및 제3 상측 기어(134c)를 구비하고 있다.
제3 하측 기어(133c) 및 제3 상측 기어(134c) 각각은, 제3 수용부(183)의 제3 하부(161c) 및 제3 상부(162c)의 각각에 수용되어 있다. 즉, 제3 하측 기어(133c)는, 제2 하측 기어(133b)의 전방측에 대향 배치되고, 제3 상측 기어(134c)는, 제2 상측 기어(134b)의 전방측에 대향 배치되어 있다.
제3 하측 기어(133c)의 회전축인 제3 하부축(125c)은, 케이싱(131)(도 43 참조)에 있어서, 좌우 방향으로 연장되도록 설치되어 있다.
제3 상측 기어(134c)의 회전축인 제3 상부축(126c)은, 케이싱(131)(도 43 참조)에 있어서, 제3 하부축(125c)과 평행하게 연장되도록 설치되어 있다. 또한, 제3 상부축(126c)은, 제3 하부축(125c)에 대하여 상방에 대향 배치되어 있다.
그리고, 제3 하측 기어(133c) 및 제3 상측 기어(134c) 각각은, 서로 맞물리는 경사 톱니(135c)를 구비하고 있다.
제3 하측 기어(133c)에 있어서, 경사 톱니(135c)의 톱니 줄무늬는, 제3 하측 기어(133c)의 회전 방향(R2)의 하류측에서부터 회전 방향(R2)의 상류측을 향함에 따라, 회전 축선 방향(A1)의 외측으로 경사져 있다. 또한, 경사 톱니(135c)는, 톱니 줄무늬가 서로 다른 제3 우측 하방 경사 톱니(136c) 및 제3 좌측 하방 경사 톱니(137c)를 일체적으로 구비하고 있다. 제3 하측 기어(133c)에 있어서, 제3 우측 하방 경사 톱니(136c)는, 제3 하측 기어(133c)의 축선 방향 중앙에서부터 우측으로 형성되고, 제3 좌측 하방 경사 톱니(137c)는, 제3 하측 기어(133c)의 축선 방향 중앙에서부터 좌측으로 형성되어 있다.
상세하게는, 제3 우측 하방 경사 톱니(136c)의 톱니 줄무늬는, 회전 방향(R2)의 하류측에서부터 회전 방향(R2)의 상류측을 향함에 따라, 좌측(중앙부측)에서부터 우측(우측 단부측)으로 경사져 있다. 한편, 제3 좌측 하방 경사 톱니(137c)의 톱니 줄무늬는, 제3 우측 하방 경사 톱니(136c)의 톱니 줄무늬에 대하여 제3 하측 기어(133c)의 좌우 방향 중앙부를 기준으로 해서 좌우 대칭으로 형성되어 있고, 구체적으로는, 회전 방향(R2)의 하류측에서부터 회전 방향(R2)의 상류측을 향함에 따라, 우측(중앙부측)에서부터 좌측(좌측 단부측)으로 경사져 있다.
제3 상측 기어(134c)는, 제3 하측 기어(133c)에 대하여 상하 대칭으로 형성되어 있고, 제3 하측 기어(133c)와 맞물리도록 구성되어 있고, 구체적으로는, 제3 우측 하방 경사 톱니(136c)와 맞물리는 제3 우측 상방 경사 톱니(138c)와, 제3 좌측 하방 경사 톱니(137c)와 맞물리는 제3 좌측 상방 경사 톱니(139c)를 일체적으로 구비하고 있다.
제3 기어 쌍(123)은, 제1 기어 쌍(121)과 마찬가지로, 도 4가 참조되는 바와 같이, 측단면 점접촉 타입 및 선접촉 타입으로 된다.
제3 기어 쌍(123)의 각각의 경사 톱니(135c)는, 회전 방향(R2)에 있어서 간격을 두고 설치되고, 직경 방향 내측으로 만곡하도록 형성되는 오목면과, 각 오목면을 연결하여, 오목면의 주위 방향 양단부로부터 직경 방향 외측으로 만곡하도록 형성되는 볼록면을 일체적으로 구비하는 곡면을 구비하고 있다.
또한, 경사 톱니(35)의 톱니 줄무늬 사이, 즉, 볼록면의 정점 간에는, 오목면을 포함하는 톱니 홈(75)이 형성되어 있다.
도 45에 도시한 바와 같이, 케이싱(131)에는, 제3 기어 쌍(123)을 제3 하측 기어(133c)의 경사 톱니(135c)와 제3 하부(161c)의 제3 상측면(171c)과의 사이, 및 제3 상측 기어(134c)의 경사 톱니(135c)와 제3 상부(162c)의 제3 하측면(172c)과의 사이에 제3 밀폐 공간(174c)이 형성되도록 수용하는 제3 기어 수용 공간(173c)이 설치되어 있다.
즉, 제3 상측면(171c) 및 제3 하측면(172c)은, 제3 기어 쌍(123)의 직경과 동일한 곡률을 갖는 단면에서 보아 원호 형상으로 형성되어 있고, 제3 기어 쌍(123)의 직경 방향 단부(볼록면의 정점)의 회전 궤적과 동일한 단면에서 보아 대략 원호 형상으로 형성되어 있다. 이에 의해, 제3 밀폐 공간(174c)은, 경사 톱니(135c)의 톱니 줄무늬 사이의 톱니 홈을, 제3 상측면(171c) 및 제3 하측면(172c)에 의해 피복한다. 제3 밀폐 공간(174c)은, 톱니 홈과, 제3 상측면(171c) 및 제3 하측면(172c)에 의해 구획된다.
또한, 제3 우측 하방 경사 톱니(136c)의 톱니 홈, 및 제3 좌측 하방 경사 톱니(137c)의 톱니 홈은, 각각 서로 연통된다.
제3 하측 기어(133c)의 좌우 방향 길이는, 제2 하측 기어(133b)의 좌우 방향 길이보다 길게 형성되고, 제3 상측 기어(134c)의 좌우 방향 길이는, 제2 상측 기어(134b)의 좌우 방향 길이보다 길게 형성되어 있다. 또한, 제3 상측 기어(134c)의 좌우 방향 길이는, 제3 하측 기어(133c)의 좌우 방향 길이와 대략 동일하다.
제3 하측 기어(133c)의 경사 톱니(135c)의 톱니 줄무늬의 경사는, 제2 하측 기어(133b)의 경사 톱니(135b)의 톱니 줄무늬의 경사보다 완만하다. 즉, 제3 우측 하방 경사 톱니(136c)와 제3 좌측 하방 경사 톱니(137c)가 이루는 각도가, 제2 우측 하방 경사 톱니(136b)와 제2 좌측 하방 경사 톱니(137b)가 이루는 각도보다 크다. 마찬가지로 제3 상측 기어(134c)의 경사 톱니(135c)의 톱니 줄무늬의 경사는, 제2 상측 기어(134b)의 경사 톱니(135b)의 톱니 줄무늬의 경사보다 완만하다.
제3 기어 쌍(123)의 경사 톱니(135c)의 각도에 따라, 제3 기어 쌍(123)의 외형, 곡경, 톱니 홈의 치수, 맞물림비 등은, 적절히 설정된다.
제1 기어 쌍(121), 제2 기어 쌍(122) 및 제3 기어 쌍(123)의 맞물림은, 도 4의 (a) 내지 도 4의 (c)가 참조되는 바와 같이, 제1 발명 군에서의 기어 쌍의 곡면(41)에서의 맞물림과 마찬가지로 설명된다.
또한, 기어 구조체(4d)에는, 제1 기어 쌍(121)의 제1 하부축(125a) 및 제1 상부축(126a), 제2 기어 쌍(122)의 제2 하부축(125b) 및 제2 상부축(126b), 및 제3 기어 쌍(123)의 제3 하부축(125c) 및 제3 상부축(126c)에 접속되는 모터(도시하지 않음)가 설치되어 있다.
시트 제조 장치(1d)의 치수는, 수지 성분의 종류 및 배합 비율과, 목적으로 하는 시트(7)의 폭 및 두께(T1)에 대응하여 적절히 설정되고, 예를 들어, 상기한 실시 형태의 치수를 채용할 수 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 제1 기어 쌍(121)의 각 기어(제1 하측 기어(133a) 및 제1 상측 기어(134a))의 회전 축선 방향 길이(좌우 방향 길이)(W2)는, 예를 들어 150mm 이상, 바람직하게는 200mm 이상이며, 또한, 예를 들어, 1650mm 이하, 바람직하게는 750mm 이하이기도 하다.
제2 기어 쌍(122)의 각 기어의 회전 축선 방향 길이는, 예를 들어, 제1 기어 쌍(121)의 각 기어의 회전 축선 방향 길이(W2)의 1.1배 이상, 바람직하게는 1.2배 이상이며, 또한, 예를 들어 3배 이하, 바람직하게는 2배 이하이기도 하다.
제2 기어 쌍(122)의 각 기어(제2 하측 기어(133b) 및 제2 상측 기어(134b))의 회전 축선 방향 길이가 상기 하한 이상이면, 제1 기어 쌍(121)으로부터 반송되는 시트를 회전 축선의 양 외측으로 더 확장하여, 보다 폭이 넓은 시트(7)로 형성할 수 있다. 한편, 회전 축선 방향 길이가 상기 상한 이하이면, 기어 구조체(4d)를 소형화할 수 있다.
구체적으로는, 제2 기어 쌍(122)의 각 기어의 회전 축선 방향 길이는, 예를 들어, 180mm 이상, 바람직하게는 250mm 이상이며, 또한, 예를 들어, 1800mm 이하, 바람직하게는 850mm 이하이기도 하다.
제3 기어 쌍(123)의 각 기어(제3 하측 기어(133c) 및 제3 상측 기어(134c))의 회전 축선 방향 길이는, 예를 들어, 제2 기어 쌍(122)의 각 기어의 회전 축선 방향 길이의 1.1배 이상, 바람직하게는 1.2배 이상이며, 또한, 예를 들어, 3배 이하, 바람직하게는 2배 이하이기도 하다. 제3 기어 쌍(123)의 각 기어의 회전 축선 방향 길이가 상기 하한 이상이면, 제2 기어 쌍(122)으로부터 반송되는 시트를 회전 축선의 양 외측으로 더 확장하여, 보다 폭이 넓은 시트(7)로 형성할 수 있다. 한편, 회전 축선 방향 길이가 상기 상한 이하이면 기어 구조체(4d)를 소형화할 수 있다.
구체적으로는, 제3 기어 쌍(123)의 각 기어의 회전 축선 방향 길이는, 예를 들어, 200mm 이상, 바람직하게는 300mm 이상이며, 또한, 예를 들어, 2000mm 이하, 바람직하게는 1000mm 이하이기도 하다.
제1 기어 쌍(121)의 기어 직경(제1 하측 기어(133a) 및 제1 상측 기어(134a)의 직경(외경), 상세하게는, 날끝 원의 직경)은, 조성물의 반송시의 압력으로 제1 기어 쌍(121)이 왜곡되지 않도록 설정되며, 예를 들어, 10mm 이상, 바람직하게는 20mm 이상이며, 또한, 예를 들어 200mm 이하, 바람직하게는 80mm 이하이기도 하다. 또한, 제1 기어 쌍(121)의 톱니 바닥 원의 직경(기어 직경에서 다음에 설명하는 톱이 높이(L3)를 뺀 값)은, 예를 들어, 8mm 이상, 바람직하게는 10mm 이상이며, 또한, 예를 들어, 198mm 이하, 바람직하게는 194mm 이하이기도 하다. 제2 기어 쌍(122) 및 제3 기어 쌍(123)의 기어 직경 및 톱니 바닥 원의 직경에 대해서도 제1 기어 쌍(121)과 마찬가지이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 제1 기어 쌍(121)의 톱이 높이(L3)는, 예를 들어, 1mm 이상, 바람직하게는 3mm 이상이며, 또한, 예를 들어, 30mm 이하, 바람직하게는 20mm 이하이기도 하다.
제1 기어 쌍의 경사 톱니(135a)의 회전 축선 방향(A1)에서의 피치 간격은, 예를 들어, 5mm 이상, 바람직하게는 10mm 이상이며, 또한, 예를 들어, 30mm 이하, 바람직하게는 25mm 이하이기도 하다. 제2 기어 쌍(122) 및 제3 기어 쌍(123)의 톱이 높이 및 피치 간격에 대해서도 제1 기어 쌍(121)과 마찬가지이다.
또한, 도 43의 부분 확대도에 도시된 바와 같이, 제1 기어 쌍(121)의 경사 톱니(135a)의 톱니 줄무늬의, 기어의 회전 축선에 대한 경사각(α)(도 43에서, 경사 톱니(135a)와 일점 쇄선이 이루는 각도(α))은, 예를 들어, 0도를 초과하고, 바람직하게는 5도 이상, 보다 바람직하게는 15도 이상이며, 또한, 예를 들어, 75도 미만, 바람직하게는 70도 이하, 보다 바람직하게는 60도 이하이기도 하다. 제2 기어 쌍(122) 및 제3 기어 쌍(123)의 경사각 범위는, 제1 기어 쌍(121)의 경사각 범위와 대략 동일하다.
또한, 제1 기어 쌍(121)의 경사 톱니(135a)의 경사각(α)은, 제2 기어 쌍(122)의 경사 톱니(135b)의 경사각보다 크게 되도록 형성되어 있다. 그 경사각의 차는, 예를 들어, 1도 이상, 바람직하게는 3도 이상이며, 또한, 예를 들어, 35도 이하, 바람직하게는 30도 이하이다.
제2 기어 쌍(122)의 경사 톱니(135b)의 경사각은, 제3 기어 쌍(123)의 경사 톱니(135c)의 경사각보다 크게 되도록 형성되어 있다. 그 경사각의 차는, 예를 들어, 1도 이상, 바람직하게는 3도 이상이며, 또한, 예를 들어, 35도 이하, 바람직하게는 30도 이하이다.
또한, 도 43의 부분 확대도에 도시된 바와 같이, 제1 기어 쌍(121)에서의 제1 우측 하방 경사 톱니(136a)의 톱니 줄무늬와 제1 좌측 하방 경사 톱니(137a)의 톱니 줄무늬가 이루는 각도(β)는, 예를 들어, 0도를 초과하고, 바람직하게는 30도 이상, 보다 바람직하게는 40도 이상이며, 또한, 예를 들어, 170도 미만, 바람직하게는 150도 이하, 보다 바람직하게는 140도 이하이기도 하다. 제2 기어 쌍(122)에서의 톱니 줄무늬가 이루는 각도(제2 우측 하방 경사 톱니(136b)의 톱니 줄무늬와 제2 좌측 하방 경사 톱니(137b)의 톱니 줄무늬가 이루는 각도) 및 제3 기어 쌍(123)에서의 톱니 줄무늬가 이루는 각도(제3 우측 하방 경사 톱니(136c)의 톱니 줄무늬와 제3 좌측 하방 경사 톱니(137c)의 톱니 줄무늬가 이루는 각도)에서도, 그것들의 각도는, 제1 기어 쌍(121)에서의 톱니 줄무늬가 이루는 각도의 범위와 대략 동일하다.
또한, 제3 기어 쌍(123)에서의 톱니 줄무늬가 이루는 각도는, 제2 기어 쌍(122)에서의 톱니 줄무늬가 이루는 각도보다 크게 되도록 형성되어 있다. 그 각도의 차는, 예를 들어, 2도 이상, 바람직하게는 6도 이상이며, 또한, 예를 들어, 70도 이하, 바람직하게는 60도 이하이다.
또한, 제2 기어 쌍(122)에서의 톱니 줄무늬가 이루는 각도는, 제1 기어 쌍(121)에서의 톱니 줄무늬가 이루는 각도보다 크게 되도록 형성되어 있다. 그 각도의 차는, 예를 들어, 2도 이상, 바람직하게는 6도 이상이며, 또한, 예를 들어, 70도 이하, 바람직하게는 60도 이하이다.
이하, 이 시트 제조 장치(1d)를 사용하여, 수지 성분을 함유하는 조성물로부터 시트(7)를 제조하는 방법에 대하여 설명한다.
예를 들어, 제1 발명 군을 설명하는 일 실시 형태와 마찬가지의 수순에 의해 실시한다. 구체적으로는, 먼저, 도 44에 도시한 바와 같이, 호퍼(16)에, 수지 성분을 함유하는 조성물을 투입한다.
시트 제조 장치(1d)에서의 조건, 예를 들어, 온도, 회전 속도 등은, 예를 들어, 일 실시 형태와 마찬가지이다.
또한, 투입한 조성물(예를 들어, 수지 성분 및 필요에 따라서 첨가되는 입자의 종류, 및 그 배합 비율 등), 기재 송출 롤(56)이나 세퍼레이터 송출 롤(59)에 권회하는 기재(8)나 세퍼레이터(9)도, 예를 들어, 일 실시 형태와 마찬가지이다.
계속해서, 조성물을 호퍼(16)로부터, 실린더(11)의 혼련기 입구(14)를 통해 실린더(11) 내에 투입한다.
혼련기(2)에서는, 조성물에 함유되는 수지 성분이, 블록 히터에 의해 가열되면서, 혼련 스크루(12)의 회전에 의해 혼련 압출되어, 조성물이, 혼련기 출구(15)로부터 연결관(17)을 통해, 기어 구조체(4d)에서의 유입구(127)에 이른다(혼련 압출 공정).
그 후, 조성물은, 기어 구조체(4d)에 있어서, 3개의 기어 쌍에 의해, 그 기어 쌍의 회전 축선 방향(A1)으로 변형시킬 수 있어, 시트로서 형성됨과 함께, 전방으로 반송된다(변형 반송 공정).
구체적으로는, 먼저, 조성물은, 제1 기어 쌍(121)의 맞물림에 의해, 회전 축선 방향의 중앙부에서부터 양단부로 퍼져서, 시트 형상으로 성형된다. 그리고, 전방(제1 저류부(128))으로 반송된다.
상세하게는, 도 45가 참조되는 바와 같이, 조성물은, 제1 수용부(181)에 있어서, 유입구(127)의 전방측 부분의 상단부 및 하단부로부터, 제1 하부(161a) 및 제1 하측 기어(133a)의 사이와, 제1 상부(162a) 및 제1 상측 기어(134a)의 사이를, 좌우 방향으로 퍼지면서, 제1 기어 쌍(121)의 회전 방향(R2)을 따라 전방으로 압출되고, 그 결과, 제1 저류부(128)에 이른다.
이때, 제1 기어 수용 공간(173a)의 입구(후방측)에 있어서, 회전하는 제1 하측 기어(133a)에 부착된 조성물은, 제1 하부(161a)에 의해 가압되기 때문에, 제1 밀폐 공간(174a)(톱니 홈(75))을 좌우 방향으로 이동하고, 한편, 회전하는 제1 상측 기어(134a)에 부착된 조성물은, 제1 상부(162a)에 의해 가압되기 때문에, 제1 밀폐 공간(174a)(톱니 홈(75))을 좌우 방향으로 이동한다. 이로 인해, 조성물은, 좌우 방향으로 퍼지면서, 제1 기어 쌍(121)의 회전 방향(R2)을 따라 전방으로 압출된다.
그 후, 조성물은, 경사 톱니(135a)의 맞물림 부분(도 4 참조)을 통해 유입구(127)로 역류되는(후방으로 복귀되는) 것이 제1 기어 쌍(121)에 의해 방지되면서, 경사 톱니(135a)의 맞물림 부분에 의해, 좌우 방향으로 퍼져서, 시트로서 형성된다. 구체적으로는, 도 3에 도시한 바와 같이, 기어 구조체(4d)의 우측 부분에서는, 제1 우측 하방 경사 톱니(136a)와 제1 우측 상방 경사 톱니(138a)의 맞물림에 의해, 제1 기어 쌍(121)에서의 회전 축선 방향의 중앙부에서부터 우측 단부를 향해 퍼진다. 한편, 기어 구조체(4d)의 좌측 부분에서는, 제1 좌측 하방 경사 톱니(137a)와 제1 좌측 상방 경사 톱니(139a)의 맞물림에 의해, 제1 기어 쌍(121)에서의 회전 축선 방향의 중앙부에서부터 좌측 단부를 향해 퍼진다.
또한, 이때, 제1 기어 쌍(121)은, 회전 축선 방향 길이가 짧게 형성되어 있다. 그로 인해, 제1 기어 쌍(121)의 회전 축선 방향의 외측 단부의 공간(공기)이 감소되고, 그 결과, 조성물에 혼입되는 공기의 양을 저감할 수 있다.
계속해서, 제1 저류부(128)에 반송된 시트는, 또한, 제2 기어 쌍(122)의 맞물림에 의해, 좌우 방향으로 밀려 넓혀져서, 보다 폭이 넓은 시트로 형성된다. 그리고, 전방(제2 저류부(129))으로 반송된다.
이때, 조성물이 상기 제1 수용부(181)를 통과할 때와 마찬가지의 작용에 의해, 시트는, 좌우 방향으로 더 밀려 넓혀진다. 또한, 제2 기어 쌍(122)의 경사 톱니(135b)의 경사각은, 제1 기어 쌍의 경사 톱니(135a)의 경사각보다 완만하게 되어 있다. 그로 인해, 제2 기어 쌍(122)의 경사 톱니(135b)의 맞물림 부분에 의해, 조성물(시트)은 보다 한층 좌우 방향으로 균일하게 퍼진다.
또한, 이때, 제2 기어 쌍(122)의 회전 축선 방향 길이는, 제1 기어 쌍(121)의 회전 축선 방향보다 길고, 제3 기어 쌍(123)의 회전 축선 방향 길이보다 짧다. 그로 인해, 제1 기어 쌍(121)의 회전 축선 방향 외측 단부의 공간(공기)을 비교적 저감하고 있다. 그 결과, 조성물에 공기가 혼입되는 양을 저감할 수 있다.
계속해서, 제2 저류부(129)에 이송된 시트는, 또한, 제3 기어 쌍(123)의 맞물림에 의해, 회전 축선 방향의 중앙에서부터 양단부로 밀려 넓혀져서, 더한층 폭이 넓은 시트로 형성된다. 그리고, 전방(제3 저류부(130))으로 반송된다.
이때, 상기의 제2 수용부(182)를 통과할 때와 마찬가지의 작용에 의해, 제2 저류부(129)에 반송된 시트는, 보다 한층 폭이 넓고 균일하게 밀려 넓혀진다.
이에 의해, 폭넓은 시트(7)를 얻을 수 있다.
제3 기어 쌍(123)을 통과한 시점의 시트(7)의 폭(W0')(회전 축선 방향 길이)은 예를 들어, 제3 기어 쌍(123)의 회전축 방향 길이(W2')와 하기식 (1)의 관계, 바람직하게는 하기식 (2)의 관계, 보다 바람직하게는 하기식 (3)의 관계를 만족하도록 설정된다.
W2'-100(mm)≤W0'(mm)≤W2'(mm) (1)
W2'-50(mm)≤W0'(mm)≤W2'(mm) (2)
W2'-20(mm)≤W0'(mm)≤W2'(mm) (3)
또한, 제3 기어 쌍(123)을 통과한 시점의 시트(7)의 두께는, 예를 들어, 1mm 이상, 바람직하게는 3mm 이상, 보다 바람직하게는 5mm 이상이며, 또한, 예를 들어, 50mm 이하, 바람직하게는 40mm 이하, 보다 바람직하게는 30mm 이하이기도 하다.
계속해서, 도 44 및 도 45에 도시한 바와 같이, 시트(7)는, 제3 저류부(130)로부터 토출 통로(44)를 통해 토출구(46)에 이르고, 계속해서, 토출구(46)로부터 지지 롤(51)을 향해 토출(반송)된다.
구체적으로는, 지지 롤(51)의 둘레면에는, 기재 송출 롤(56)(도 44 참조)로부터 송출된 기재(8)가 적층되어 있고, 시트(7)는, 그 기재(8)를 통해 지지 롤(51)에 지지되면서, 지지 롤(51)의 회전 방향으로 반송된다.
토출구(46)로부터 토출된 시트(7)는, 일단, 지지 롤(51)의 후방에, 기재(8)를 통해 토출되고, 즉시, 돌출부(63)와 지지 롤(51)의 둘레면에 의해 두께가 조정된다. 구체적으로는, 여분의 조성물은, 지지 롤(51)에 지지되는 기재(8)의 표면에 있어서, 돌출부(63)에 의해 긁어내어져, 원하는 두께(T1) 및 원하는 폭으로 조정된다(간극 통과 공정).
조정된 시트(7)의 두께(T1)는, 간극(50)의 전후 방향 거리(L1)와 실질적으로 동일하며, 구체적으로는, 예를 들어, 50㎛ 이상, 바람직하게는 100㎛ 이상, 보다 바람직하게는 300㎛ 이상이며, 또한, 예를 들어, 1000㎛ 이하, 바람직하게는 800㎛ 이하, 보다 바람직하게는 750㎛ 이하이기도 하다.
또한, 조정된 시트(7)의 폭은, 예를 들어, 100mm 이상, 바람직하게는 200mm 이상, 보다 바람직하게는 300mm 이상이며, 또한, 예를 들어, 2000mm 이하, 바람직하게는 1500mm 이하, 보다 바람직하게는 1000mm 이하이기도 하다.
계속해서, 도 44에 도시한 바와 같이, 시트(7)가 적층된 기재(8)는, 지지 롤(51)로부터 세퍼레이터 라미네이트 롤(57) 및 구름 이동 롤(58)을 향해 반송되고, 세퍼레이터 라미네이트 롤(57) 및 구름 이동 롤(58)의 사이에서, 시트(7)의 상면에 세퍼레이터(9)가 적층된다. 이에 의해, 시트(7)는, 양면(하면 및 상면)에 기재(8) 및 세퍼레이터(9)가 각각 적층된 적층 시트(10)로서 얻어진다.
그 후, 적층 시트(10)는, 텐션 롤(52)을 통과하고, 계속해서, 권취 롤(53)에 의해 롤 형상으로 권취된다(권취 공정).
또한, 이 시트 제조 장치(1d)에 있어서, 수지 성분이 열경화성 수지 성분을 함유하는 경우에는, 혼련기(2)에서 가열된 후, 권취 롤(53)에 권취될 때까지, 시트(7)에서의 열경화성 수지 성분은 B 스테이지 상태이며, 권취 롤(53)에 권취된 시트(7)에서의 열경화성 수지 성분도, B 스테이지 상태로 된다.
(제5 발명 군의 과제)
수지 성분을 함유한 조성물을, 종래의 기어 펌프(예를 들어, 일본 특허 공개 평8-14165호 공보에 기재된 기어 펌프)를 사용하여 폭넓은 시트 형상으로 성형하는 것이 검토되고 있다.
그러나, 상기의 기어 펌프에서는, 폭넓은 시트 형상으로 성형하기 위한 회전 축선 방향 길이를 확보하기에는, 한계가 있다.
제5 발명 군의 목적은, 수지 성분을 함유하는 조성물로부터, 폭넓은 시트를 성형할 수 있는 기어 구조물을 제공하는 데 있다.
그리고, 이 제5 발명 군의 시트 제조 장치(1d)에 의하면, 복수(3개)의 기어 쌍(제1 기어 쌍(121), 제2 기어 쌍(122), 제3 기어 쌍(123))과 케이싱(131)을 구비하고, 수지 성분을 함유하는 조성물을, 기어 쌍의 회전 축선 방향으로 변형시키면서 반송하도록 구성되는 기어 구조체(4d)를 구비하고 있다.
또한, 제1 기어 쌍(121)은, 한 쌍의 기어(제1 하측 기어(133a), 제1 상측 기어(134a))로 구성되고, 제2 기어 쌍(122)은, 한 쌍의 기어(제2 하측 기어(133b), 제2 상측 기어(134b))로 구성되고, 제3 기어 쌍(123)은, 한 쌍의 기어(제3 하측 기어(133c), 제3 상측 기어(134c))로 구성되어 있다.
또한, 3개의 기어 쌍 각각은, 서로 맞물리는 경사 톱니(35)(135a, 135b, 135c)를 구비하고 있고, 그리고, 경사 톱니는 회전 축선 방향으로 서로 인접 배치되고, 톱니 줄무늬가 서로 다른 우측 하단 경사 톱니(136)(136a, 136b, 136c) 및 좌측 하방 경사 톱니(137)(137a, 137b, 137c)를 구비하고, 우측 하단 경사 톱니(136) 및 좌측 하방 경사 톱니(137)의 톱니 줄무늬는, 기어의 회전 방향 하류측에서부터 회전 방향 상류측을 향함에 따라, 회전 축선 방향의 외측으로 경사져 있다.
또한, 케이싱(131)에는, 한 쌍의 기어를, 경사 톱니(35)와 케이싱(131)의 내측면과의 사이에 밀폐 공간(174)(제1 밀폐 공간(174a), 제2 밀폐 공간(174b), 제3 밀폐 공간(174c))이 형성되도록 수용하는 기어 수용 공간(173)(제1 기어 수용 공간(173a), 제2 기어 수용 공간(173b), 제3 기어 수용 공간(173c))이 설치되어 있다.
또한, 3개의 기어 쌍(제1 기어 쌍(121), 제2 기어 쌍(122), 제3 기어 쌍(123))은, 반송 방향으로 대향 배치되어 있다.
그로 인해, 조성물은, 3개의 기어 쌍에 의해, 연속해서 3회, 좌우 방향으로 퍼진다. 그 결과, 조성물을 폭이 넓은 시트(7)로 성형하면서 반송할 수 있다.
또한, 이 기어 구조체(4d)에서는, 반송 방향으로 서로 인접 배치되어 있는 기어 쌍에 있어서, 제2 기어 쌍(122)의 회전 축선 방향 길이가, 제1 기어 쌍(121)의 회전 축선 방향 길이보다 길다. 또한, 제3 기어 쌍(123)의 회전축 방향 길이가, 제2 기어 쌍(122)의 회전축 방향 길이보다 길다.
그로 인해, 반송 방향 상류의 기어 쌍을 통과할 때에, 조성물이 통과하지 않는 공간(즉, 기어 쌍의 회전 축선 방향의 양단부에 발생하는 공간(공기)의 체적)을 저감할 수 있다.
그 결과, 기어 구조체(4d)를 통해 이송된 조성물에 혼입되는 공기의 양을 저감하여, 얻어지는 시트(7)에 포함되는 기공의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 이 기어 구조체(4d)에서는, 제2 기어 쌍(122)에서의 제2 우측 하방 경사 톱니(136b)의 톱니 줄무늬와 제2 좌측 하방 경사 톱니(137b)의 톱니 줄무늬가 이루는 각도가, 제1 기어 쌍(121)에서의 제1 우측 하방 경사 톱니(136a)의 톱니 줄무늬와 제1 좌측 하방 경사 톱니(137a)의 톱니 줄무늬가 이루는 각도보다 크다. 또한, 제3 기어 쌍(123)에서의 제3 우측 하방 경사 톱니(136c)의 톱니 줄무늬와 제3 좌측 하방 경사 톱니(137c)의 톱니 줄무늬가 이루는 각도가, 제2 기어 쌍(122)에서의 제2 우측 하방 경사 톱니(136b)의 톱니 줄무늬와 제2 좌측 하방 경사 톱니(137b)의 톱니 줄무늬가 이루는 각도보다 크다.
그로 인해, 제1 기어 쌍(121)에 의해 회전 축선 방향으로 확장되어, 시트 형상으로 형성된 조성물은, 제2 기어 쌍(122)의 완만한 각도의 톱니 줄무늬에 의해, 균일하게 회전 축선 방향으로 퍼진다. 그리고, 또한, 제3 기어 쌍(123)의 완만한 각도의 톱니 줄무늬에 의해, 더욱 균일하게 회전 축선 방향으로 퍼진다.
그 결과, 보다 폭이 넓은 시트(7)를 균일하게 성형하면서 이송할 수 있다.
그리고, 얻어진 시트(7)는 예를 들어, 방열성 시트 등의 열전도성 시트, 예를 들어, 전극재, 집전체 등의 도전성 시트, 예를 들어, 절연 시트, 예를 들어, 자성 시트 등으로서 적절하게 사용할 수 있다.
나아가, 절연 재료로 형성되는 입자, 및 절연성의 열경화성 수지를 함유하는 경우에는, 시트(7)를 예를 들어, 열경화성 수지 시트 등의 열경화성 절연 수지 시트(구체적으로는, 밀봉 시트)로서 적절하게 사용할 수도 있다.
(일 실시 형태 d의 변형예)
이후의 도 46, 도 47 및 도 12 등을 참조하여, 일 실시 형태 d의 변형예를 상세하게 설명한다. 이후의 각 도면에서, 상기한 각 부에 대응하는 부재에 대해서는, 동일한 참조 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 43의 실시 형태에서는, 제1 기어 쌍(121), 제2 기어 쌍(122) 및 제3 기어 쌍(123)의 좌우 방향 길이(회전축 방향 길이)가 각각 상이하지만, 예를 들어, 도 46에 도시한 바와 같이, 제1 기어 쌍(121), 제2 기어 쌍(122) 및 제3 기어 쌍(123)의 좌우 방향 길이는, 동일해도 된다. 이때, 케이싱(131)은, 평면에서 보아 대략 직사각 형상으로 형성되어 있다.
얻어지는 시트(7)에 발생하는 기공을 억제할 수 있는 관점에서는, 도 46의 실시 형태보다, 도 43의 실시 형태가 바람직하다.
또한, 도 43의 실시 형태에서는, 제3 기어 쌍(123)의 제3 우측 하방 경사 톱니(136c)의 톱니 줄무늬와 제3 좌측 하방 경사 톱니(137c)의 톱니 줄무늬가 이루는 각도가, 제2 기어 쌍(122)의 제2 우측 하방 경사 톱니(136b)의 톱니 줄무늬와 제2 좌측 하방 경사 톱니(137b)의 톱니 줄무늬가 이루는 각도보다 크고, 또한, 제2 기어 쌍(122)의 제2 우측 하방 경사 톱니(136b)의 톱니 줄무늬와 제2 좌측 하방 경사 톱니(137b)의 톱니 줄무늬가 이루는 각도가, 제1 기어 쌍(121)의 제1 우측 하방 경사 톱니(136a)의 톱니 줄무늬와 제1 좌측 하방 경사 톱니(137a)의 톱니 줄무늬가 이루는 각도보다 크지만, 도 47에 도시한 바와 같이, 제3 기어 쌍(123)의 제3 우측 하방 경사 톱니(136c)의 톱니 줄무늬와 제3 좌측 하방 경사 톱니(137c)의 톱니 줄무늬가 이루는 각도와, 제2 기어 쌍(122)의 제2 우측 하방 경사 톱니(136b)의 톱니 줄무늬와 제2 좌측 하방 경사 톱니(137b)의 톱니 줄무늬가 이루는 각도와, 제1 기어 쌍(121)의 제1 우측 하방 경사 톱니(136a)의 톱니 줄무늬와 제1 좌측 하방 경사 톱니(137a)의 톱니 줄무늬가 이루는 각도가, 모두 동일해도 된다.
보다 균일하고 폭넓은 시트(7)를 얻을 수 있는 관점에서는, 도 47의 실시 형태보다 도 43의 실시 형태가 바람직하다.
또한, 도 43의 실시 형태에서는, 3개의 기어 쌍(제1 기어 쌍(121), 제2 기어 쌍(122), 제3 기어 쌍(123))의 경사 톱니(35)(135a, 135b, 135c)를, 점접촉 타입의 곡선 형상으로 형성하고 있지만, 예를 들어, 제1 발명 군의 도 12 실시 형태에서 예시한 구성과 마찬가지로, 인벌류트 곡선 형상으로 형성할 수도 있다(제5 발명 군에서의 도 12의 실시 형태).
이 제5 발명 군에서의 도 12의 실시 형태도, 제1 발명 군에서의 도 12의 실시 형태와 마찬가지의 작용 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 도 43의 실시 형태에서는, 기어 구조체(4d)는, 3개의 기어 쌍을 구비하고 있지만, 예를 들어, 도시하지 않지만, 기어 구조체는, 2개의 기어 쌍만을 구비할 수도 있고, 또한, 4개 이상의 기어 쌍을 구비할 수도 있다.
또한, 도 44의 실시 형태에서는, 제3 저류부(130)가, 전방측이 만곡하는 측단면에서 보아 대략 U자 형상으로 형성되어 있으나, 도시하지 않지만, 예를 들어, 제3 저류부(130)를 전방측을 향함에 따라 상하 방향이 직선적으로 좁아지는 측단면에서 보아 대략 삼각형 형상으로 형성할 수도 있다.
<제6 발명 군>
(일 실시 형태 e)
일 실시 형태 e는, 제6 발명 군을 상세하게 설명하는 것이다. 일 실시 형태 e에 대해서, 도 48 내지 도 50, 도 3 및 도 4 등을 사용하여 설명한다. 또한, 이후의 각 도면에서, 상기한 각 부에 대응하는 부재에 대해서는, 동일한 참조 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 48은, 제6 발명 군의 일 실시 형태 e인 시트 제조 장치를 나타내고, 도 48에서, 시트 제조 장치(1e)는, 입자 및 수지 성분을 함유하는 조성물로부터 시트를 제조하도록 구성되어 있고, 예를 들어, 혼련기(2)와, T 다이(3e)와, 기어 구조체(4e)와, 시트 조정부(5a)와, 권취부(6)를 구비하고 있다. 혼련기(2)와 T 다이(3e)와 기어 구조체(4e)와 시트 조정부(5a)와 권취부(6)는, 시트 제조 장치(1e)에 있어서, 직렬로 정렬 배치되어 있다. 즉, 시트 제조 장치(1e)는, 조성물, 혼련물 또는 시트(7)(도 49 참조)를 직선상으로 반송하도록 구성되어 있다.
혼련기(2)는, 시트 제조 장치(1e)의 후방측에 설치되어 있다. 혼련기(2)는, 예를 들어, 2축 니이더 등이며, 구체적으로는, 실린더(11)와, 실린더(11) 내에 수용되는 혼련 축으로서의 혼련 스크루(12)를 구비하고 있다.
T 다이(3e)는, 도 48에 도시한 바와 같이, 연결관(17)을 통해, 혼련기(2)의 전방측(혼련물의 토출 방향 하류측)에 설치되고, 평면에서 보아 대략 직사각 형상으로 형성되어 있다.
T 다이(3e)는, 도 50에 도시한 바와 같이, 하부 금형(67e)과, 하부 금형(67e)에 대하여 상하 방향으로 대향 배치되는 상부 금형(68e)을 구비하고 있다.
도 48 및 도 50에 도시한 바와 같이, 하부 금형(67e)과 상부 금형(68e)에 의해, 혼련물이 흐르는 유로 공간(20e)이 구획되어 있고, 유로 공간(20e)은, 대략 T형 형상으로 형성되어 있다. 유로 공간(20e)의 후방측부에는, 유입구(21e), 중간부에는, 유입구(21e)의 전방측에 연통되는 매니폴드부(22e), 전방측부에는, 매니폴드부(22e)의 전방측에 연통되는 립 랜드부(23e)가 형성되어 있다.
유입구(21e)는 연결관(17)과 연통되어 있고, 단면에서 보아, 연결관(17)과 대략 동일한 원통 형상이다.
매니폴드부(22e)는, 평면에서 보아, 매니폴드부 후방측에서는, 전방측을 향함에 따라서 좌우 방향 외측으로 퍼지는 대략 이등변 삼각형 형상으로 형성되고, 매니폴드부 전방측에서는, 좌우 방향으로 연장되는 대략 직사각 형상으로 형성되어 있다. 매니폴드부(22e)는, 측단면에서 보아, 전방측을 향함에 따라서 협폭으로 되는 대략 삼각형 형상으로 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, 매니폴드부(22e)는, 측단면에서 보아, 후방측에서부터 전방측을 향함에 따라, 연결관(17)으로부터 일단 상하 방향으로 퍼진 후, 서서히 좁아지는, 전방측을 향해 끝이 가늘어지는 물방울 형상으로 형성되어 있다. 매니폴드부(22e)의 후단부 및 선단부는, 각각 개구되어 있고, 매니폴드부(22e)의 전방측 개구(즉, 립 랜드부(23e)의 후단부에 연통되는 부분)는, 매니폴드부(22e)의 후방측 개구(즉, 유입구(21e)의 선단부에 연통되는 부분)보다, 상하 방향 길이가 짧고, 좌우 방향 길이가 길게 되도록 형성되어 있다.
립 랜드부(23e)는, 좌우 방향으로 연장되는 평면에서 보아 직사각 형상 및 측단면에서 보아 대략 직사각 형상으로 형성되어 있다. 립 랜드부(23e)의 전단부에는, 립 개구부(19e)가 형성되어 있다.
립 개구부(19e)는, 단면에서 보아, 립 랜드부(23e)의 좌우 방향 및 상하 방향과 대략 동일한 직사각 형상이며, 좌우 방향으로 연장되도록 형성되어 있다. 립 개구부(19e)의 좌우 방향 길이는, 한 쌍의 기어(32)의 회전 축선 방향 길이(W2)(좌우 방향 길이)와 대략 동일하다.
기어 구조체(4e)는, 도 48 및 도 50에 도시한 바와 같이, T 다이(3e)의 전방측에 인접하여 설치되어 있다. 기어 구조체(4e)는, 케이싱(31e)과, 한 쌍의 기어(32)를 구비하고 있다. 또한, 도 48에 도시한 바와 같이, 기어 구조체(4e)는, T 다이(3e)로부터 공급되는 시트 형상 혼련물을 시트 조정부(5a)에 반송하는 기어 펌프이다.
케이싱(31e)은, 평면에서 보아 대략 직사각 형상으로 형성되고, 후단부에, 후방을 향해 좌우 방향으로 연장되도록 개구되는 공급구(27e)와, 전단부에, 전방을 향해 좌우 방향으로 연장되도록 개구되는 토출구(46)가 형성되어 있다.
또한, 케이싱(31e) 내의 후방측에는, 공급구(27e)와 연통되는 제1 저류부(28e)가 설치되고, 전후 방향 중앙부에는, 제1 저류부(28e)와 연통되고, 한 쌍의 기어(32)를 수용하는 기어 수용부(40)가 설치되고, 전방측에는, 기어 수용부(40)와 연통되는 제2 저류부(28)와, 제2 저류부(28)와 연통되는 토출 통로(44)가 설치되어 있다.
공급구(27e)는, 립 개구부(19e)의 전방측에 연통되어 있다. 공급구(27e)는, 공급구(27e)의 좌우 방향 길이가, 립 개구부(19e)의 좌우 방향 길이와 대략 동일해지도록 형성되고, 또한, 공급구(27e)의 상하 방향 길이가, 립 개구부(19e)의 상하 방향 길이보다 길게 되도록 형성되어 있다.
제1 저류부(28e)는, 좌우 방향 중앙에 있어서, 공급구(27e)의 전방측에 연통되고, 평면에서 보아 대략 직사각 형상으로 형성되어 있다. 또한, 측단면에서 보아, 후단부에서부터 전단부에 걸쳐서, 대략 직선 형상으로 형성되어 있다.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 기어(32)는, 예를 들어, 더블 헬리컬 기어이며, 구체적으로는, 제1 기어(33) 및 제2 기어(34)를 구비하고 있다. 또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 기어(32)는, 측단면 점접촉 타입 및 선접촉 타입이 된다.
시트 조정부(5a)는, 도 50에 도시한 바와 같이, 기어 구조체(4e)의 전방측에 있어서 상측벽(48)의 돌출부(63)를 포함하도록 설치되어 있고, 예를 들어, 기어 구조체(4e)에서의 돌출부(63)와, 이동 지지체로서의 지지 롤(51)을 구비하고 있다. 또한, 시트 조정부(5a)는, 도 49에 도시한 바와 같이, 기재 송출 롤(56)과, 세퍼레이터 라미네이트 롤(57)과, 구름 이동 롤(58)과, 세퍼레이터 송출 롤(59)을 구비하고 있다.
권취부(6)는, 도 48 및 도 49에 도시한 바와 같이, 시트 조정부(5a)의 전방에 설치되어 있고, 텐션 롤(52)과, 권취 롤(53)을 구비하고 있다.
시트 제조 장치(1e)의 치수는, 수지 성분의 종류 및 배합 비율과, 목적으로 하는 시트(7)의 폭 및 두께(T1)에 대응하여 적절히 설정되며, 예를 들어, 상기한 실시 형태의 치수를 채용할 수 있다.
립 개구부(19e)(립 간극)의 상하 방향 길이는, 예를 들어, 1mm 이상, 바람직하게는 3mm 이상이며, 또한, 예를 들어, 150mm 이하, 바람직하게는 100mm 이하이기도 하다.
립 개구부(19e)의 폭 방향 길이(좌우 방향 길이)는, 예를 들어, 100mm 이상, 바람직하게는 200mm 이상이며, 또한, 예를 들어, 2000mm 이하, 바람직하게는 1500mm 이하이기도 하다. 또한, 한 쌍의 기어(32)의 각 기어(제1 기어(33) 및 제2 기어(34))의 회전 축선 방향 길이(좌우 방향 길이)(W2)는, 립 개구부(19e)의 폭 방향 길이와 대략 동일하다.
이하, 이 시트 제조 장치(1e)를 사용하여, 입자와 수지 성분을 함유하는 조성물로부터 시트(7)를 제조하는 방법에 대하여 설명한다.
예를 들어, 제1 발명 군을 설명하는 일 실시 형태와 마찬가지의 수순에 의해 실시한다. 구체적으로는, 도 49에 도시한 바와 같이, 호퍼(16)에, 입자 및 수지 성분을 함유하는 조성물을 투입한다.
시트 제조 장치(1e)에서의 조건, 예를 들어, 온도, 회전 속도 등은, 예를 들어, 일 실시 형태와 마찬가지이다.
또한, 투입한 조성물(예를 들어, 수지 성분 및 필요에 따라서 첨가되는 입자의 종류, 및 그 배합 비율 등), 기재 송출 롤(56)이나 세퍼레이터 송출 롤(59)에 권회하는 기재(8)나 세퍼레이터(9)도, 예를 들어, 일 실시 형태와 마찬가지이다.
계속해서, 조성물을 호퍼(16)로부터, 실린더(11)의 혼련기 입구(14)를 통해 실린더(11) 내에 투입한다.
혼련기(2)에서는, 조성물에 함유되는 수지 성분이, 블록 히터에 의해 가열되면서, 혼련 스크루(12)의 회전에 의해 혼련물로서 혼련 압출된다. 그리고, 그 혼련물이, 혼련기 출구(15)로부터 토출되어, 연결관(17)을 통해 T 다이(3e)의 유입구(21e)에 이른다(혼련 압출 공정).
그리고, 혼련물은, 유입구(21e)로부터 매니폴드부(22e)에 반송되어, 매니폴드부(22e)에 있어서 축선 방향의 중앙부에서부터 좌우 방향(폭 방향) 외측으로 퍼지면서, 립 랜드부(23e)에 반송된다(T 다이 변형 반송 공정).
구체적으로는, 매니폴드부 전방측으로부터 립 랜드부(23e)에 걸쳐서, 상하 방향 길이가 서서히 좁아지게 되어 있다. 그로 인해, 매니폴드부(22e)에 반송된 혼련물은, 매니폴드부 전방측의 하부 금형(67e) 및 상부 금형(68e)에 가압되어, 립 랜드부(23e)에 반송되므로, 좌우 방향 외측으로 균일하게 퍼지도록 변형된다.
립 랜드부(23e)를 통과해서 립 개구부(19e)로부터 토출되는 혼련물의 두께는, 상술한 립 개구부(19e)의 상하 방향 길이와 동일하다. 또한, 그 혼련물의 좌우 방향 길이(폭)는, 예를 들어 100mm 이상, 바람직하게는 200mm 이상이며, 또한, 예를 들어, 2000mm 이하, 바람직하게는 1500mm 이하이다.
그리고, 혼련물은, 립 개구부(19e)로부터, 기어 구조체의 공급구 및 제1 저류부(28e)를 경유하여, 수용 공간(73)에 반송되고, 한 쌍의 기어(32)에 의해 더욱 회전 축선 방향(좌우 방향)으로 변형되어, 시트(7)로서 형성됨과 함께, 전방으로 반송된다(기어 변형 반송 공정).
구체적으로는, 먼저, 혼련물은, 한 쌍의 기어(32)의 맞물림에 의해, 회전 축선 방향의 중앙부에서부터 양단부로 퍼져서, 시트 형상으로 성형된다. 그리고, 전방(제2 저류부(28))으로 반송된다.
상세하게는, 도 50이 참조되는 바와 같이, 혼련물은, 수용 공간(73)에 있어서, 제1 저류부(28e)의 전방측 부분의 상단부 및 하단부로부터, 하부(61) 및 제1 기어(33)의 사이와, 상부(62) 및 제2 기어(34)의 사이를, 좌우 방향으로 퍼지면서, 한 쌍의 기어(32)의 회전 방향(R2)을 따라 전방으로 압출되어, 제2 저류부(28)에 이른다.
이때, 수용 공간(73)의 입구(후방측)에 있어서, 회전하는 제1 기어(33)에 부착된 혼련물은, 하부(61)에 의해 가압되기 때문에, 밀폐 공간(74)(톱니 홈(75))을 좌우 방향으로 이동하고, 한편, 회전하는 제2 기어(34)에 부착된 혼련물은, 상부(62)에 의해 가압되기 때문에, 밀폐 공간(74)(톱니 홈(75))을 좌우 방향으로 이동한다. 이로 인해, 혼련물은, 좌우 방향으로 퍼지면서, 한 쌍의 기어(32)의 회전 방향(R2)을 따라 전방으로 압출되어, 제2 저류부(28)에 이른다.
그 후, 제2 저류부(28) 내의 혼련물은, 경사 톱니(35)의 맞물림 부분(도 4 참조)을 통해 공급구(27e)로 역류되는(후방으로 복귀되는) 것이 한 쌍의 기어(32)에 의해 방지되면서, 경사 톱니(35)의 맞물림 부분에 의해, 좌우 방향 외측으로 퍼진다.
구체적으로는, 도 4에 도시한 바와 같이, 기어 구조체(4e)의 우측 부분에서는, 제1 하부 경사 톱니(36)와 제1 상부 경사 톱니(38)의 맞물림에 의해, 한 쌍의 기어(32)에서의 회전 축선 방향의 중앙부에서부터 우측 단부를 향해 퍼진다. 한편, 기어 구조체(4e)의 좌측 부분에서는, 제2 하부 경사 톱니(37)와 제2 상부 경사 톱니(39)의 맞물림에 의해, 한 쌍의 기어(32)에서의 회전 축선 방향의 중앙부에서부터 좌측 단부를 향해 퍼진다.
이에 의해, 폭넓은 시트(7)를 얻을 수 있다.
계속해서, 도 49 및 도 50에 도시한 바와 같이, 시트(7)는, 제2 저류부(28) 및 토출 통로(44)를 통해 토출구(46)에 이르고, 계속해서, 토출구(46)로부터 지지 롤(51)을 향해 토출(반송)된다.
구체적으로는, 지지 롤(51)의 둘레면에는, 기재 송출 롤(56)(도 2 참조)로부터 송출된 기재(8)가 적층되어 있고, 시트(7)는, 그 기재(8)를 통해 지지 롤(51)에 지지되면서, 지지 롤(51)의 회전 방향으로 반송된다.
토출구(46)로부터 토출된 시트(7)는, 일단, 지지 롤(51)의 후방에, 기재(8)를 통해 토출되고, 즉시, 돌출부(63)와 지지 롤(51)의 둘레면에 의해 두께가 조정된다. 구체적으로는, 여분의 혼련물은, 지지 롤(51)에 지지되는 기재(8)의 표면에 있어서, 돌출부(63)에 의해 긁어내어져, 원하는 두께(T1) 및 원하는 폭으로 조정된다(간극 통과 공정).
조정된 시트(7)의 두께(T1)는, 간극(50)의 전후 방향 거리(L1)와 실질적으로 동일하며, 구체적으로는, 예를 들어, 50㎛ 이상, 바람직하게는 100㎛ 이상, 보다 바람직하게는 300㎛ 이상이며, 또한, 예를 들어, 1000㎛ 이하, 바람직하게는 800㎛ 이하, 보다 바람직하게는 750㎛ 이하이기도 하다.
조정된 시트(7)의 폭은, 한 쌍의 기어(32)의 좌우 방향 길이(W2)와 실질적으로 동일하며, 구체적으로는, 예를 들어, 100mm 이상, 바람직하게는 200mm 이상, 보다 바람직하게는 300mm 이상이며, 또한, 예를 들어, 2000mm 이하, 바람직하게는 1500mm 이하, 보다 바람직하게는 1000mm 이하이기도 하다.
계속해서, 도 49에 도시한 바와 같이, 시트(7)가 적층된 기재(8)는, 지지 롤(51)로부터 세퍼레이터 라미네이트 롤(57) 및 구름 이동 롤(58)을 향해 반송되고, 세퍼레이터 라미네이트 롤(57) 및 구름 이동 롤(58)의 사이에서, 시트(7)의 상면에 세퍼레이터(9)가 적층된다. 이에 의해, 시트(7)는, 양면(하면 및 상면)에 기재(8) 및 세퍼레이터(9)가 각각 적층된 적층 시트(10)로서 얻어진다.
그 후, 적층 시트(10)는, 텐션 롤(52)을 통과하고, 계속해서, 권취 롤(53)에 의해 롤 형상으로 권취된다(권취 공정).
또한, 이 시트 제조 장치(1e)에 있어서, 수지 성분이 열경화성 수지 성분을 함유하는 경우에는, 혼련기(2)에서 가열된 후, 권취 롤(53)에 권취될 때까지, 시트(7)에서의 열경화성 수지 성분은 B 스테이지 상태이며, 권취 롤(53)에 권취된 시트(7)에서의 열경화성 수지 성분도, B 스테이지 상태가 된다.
(제6 발명 군의 과제)
종래, 입자와 수지 성분을 함유하는 조성물로부터, 그것들을 함유하는 시트를 제조하는 방법(예를 들어, 일본 특허 공개 제2012-039060호 공보에 기재된 방법)에서는, 혼합물을 매회 프레스하는 배치 생산 방식이며, 그로 인해, 열전도성 시트의 제조 효율이 낮다는 문제가 있다.
또한, 질화붕소 입자를 수지 성분 중에 높은 배합 양으로 함유시키면, 혼합물의 점도가 향상되어, 광폭의 시트로 성형하기 어렵다는 문제가 발생한다.
제6 발명 군의 목적은, 수지 성분 중에 입자를 분산시킨 광폭의 시트를, 높은 제조 효율로 제조할 수 있는 시트 제조 장치를 제공하는 데 있다.
그리고, 제6 발명 군의 시트 제조 장치(1e)에 의하면, 실린더(11)와, 실린더(11) 내에 삽입 관통되는 혼련 스크루(12)를 구비하고, 혼련물을 토출하는 혼련기(2)를 구비한다.
또한, 혼련기(2)의 전방측에 배치되고, 혼련기(2)로부터 토출되는 혼련물을 좌우 방향으로 확장하는 T 다이(3e)를 구비한다.
이로 인해, 입자와 수지 성분이 혼련된 혼련물을, 좌우 방향으로 확장할 수 있다.
또한, T 다이(3e)의 전방측에 배치되고, T 다이(3e)로부터 토출되는 혼련물을, 좌우 방향으로 변형시키면서 혼련물을 반송하도록 구성되는 기어 구조체(4e)를 구비한다.
또한, 기어 구조체(4e)는, 한 쌍의 기어(32)와, 한 쌍의 기어(32)를 수용하는 케이싱(31e)을 구비하고, 한 쌍의 기어(32) 각각은, 서로 맞물리는 경사 톱니(35)를 구비하고, 경사 톱니(35)의 톱니 줄무늬는, 한 쌍의 기어(32)의 회전 방향 하류측에서부터 회전 방향 상류측을 향함에 따라, 회전 축선 방향의 외측으로 경사지고, 케이싱(31e)에는, 한 쌍의 기어(32)를 경사 톱니(35)와 상기 케이싱의 내측면과의 사이에 밀폐 공간(74)이 형성되도록 수용하는 수용 공간(73)이 설치되어 있다.
이로 인해, 좌우 방향으로 확장된 시트 형상 혼련물을, 보다 한층 좌우 방향으로 퍼진 광폭의 시트(7)로 성형할 수 있다.
또한, T 다이(3e)를 구비하지 않는 시트 제조 장치(1e), 구체적으로는, 혼련기(2) 및 기어 구조체(4e)만을 구비하는 시트 제조 장치(1e)에서는, 한 쌍의 기어(32)의 좌우 방향 양단에 혼련물이 공급되기 어렵고, 한 쌍의 기어(32)에 의해 좌우 방향으로 퍼지는 혼련물이 부족하게 됨으로써, 폭이 넓은 시트를 얻는 것이 곤란한 경우가 있다.
한편, 기어 구조체(4e)를 구비하지 않는 시트 제조 장치(1e), 구체적으로는, 혼련기(2) 및 T 다이(3e)만을 구비하는 시트 제조 장치(1e)에서는, T 다이(3e)만으로는, 혼련기(2)로부터 토출되는 혼련물의 온도나 압력을 균일하게 하는 것은 불충분하다. 그 결과, 온도 불균일에 의한 점도 변화나 압력 불균일에 의한 압력 변화에 의해, T 다이(3e) 내를 이동하는 혼련물의 유속이 변화하여, 립 개구부(19e)로부터 시트 형상의 혼련물이 불균일하게 토출되기 때문에, 균일하고 폭이 넓은 시트를 얻을 수 없다.
또한, 시트 제조 장치(1e)는, 기어 구조체(4e)의 전방측에 배치되고, 혼련물을 지지하여 반송하도록 구성되는 지지 롤(51)과, 지지 롤(51)에 대하여 간극(50)이 형성되도록 대향 배치되는 돌출부(63)를 구비하는 시트 조정부(5a)를 구비하고 있다.
이로 인해, 보다 한층 두께가 균일한 시트(7)를 얻을 수 있다. 그리고, 얻어진 균일한 시트(7)는, 예를 들어, 방열성 시트 등의 열전도성 시트, 예를 들어, 전극재, 집전체 등의 도전성 시트, 예를 들어, 절연 시트, 예를 들어, 자성 시트 등으로서 적절하게 사용할 수 있다.
나아가, 입자가 절연 재료로 형성되고, 또한, 수지 성분이 절연성의 열경화성 수지 성분을 함유하는 경우에는, 시트(7)를 예를 들어, 열경화성 수지 시트 등의 열경화성 절연 수지 시트(구체적으로는, 밀봉 시트)로서 적절하게 사용할 수도 있다.
(일 실시 형태 e의 변형예)
도 48의 실시 형태에서는, 한 쌍의 기어(32)를, 점접촉 타입의 곡선 형상으로 형성하고 있지만, 제1 발명 군의 도 12 실시 형태에서 예시한 구성과 마찬가지로, 인벌류트 곡선 형상으로 형성할 수도 있다(제6 발명 군에서의 도 12의 실시 형태).
이 제6 발명 군에서의 도 12의 실시 형태도, 제1 발명 군에서의 도 12의 실시 형태와 마찬가지의 작용 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 도 48의 실시 형태는, 매니폴드부(22e)가 1개인 단층 멀티 매니폴드형의 T 다이(3e)를 사용하고 있지만, 예를 들어, 도시하지 않지만, 복수의 매니폴드부를 구비하는 멀티 매니폴드형의 T 다이를 사용할 수도 있다.
멀티 매니폴드형의 T 다이를 사용하면, 복수의 층을 포함하는 시트를 제조할 수 있다.
또한, 도 48의 실시 형태에서는, 스트레이트 매니폴드형의 T 다이를 사용하고 있지만, 예를 들어, 도시하지 않지만, 예를 들어, 코팅 행어형, 피쉬 테일형의 T 다이를 사용할 수도 있다.
또한, 도 49의 실시 형태에서는, 매니폴드부(22e)는, 측단면에서 보아, 후방측에서부터 전방측을 향함에 따라, 연결관(17)으로부터 일단 상하 방향으로 퍼진 후, 서서히 좁아지는, 전방측을 향해 끝이 가늘어지는 물방울 형상으로 형성되어 있으나, 도시하지 않지만, 예를 들어, 매니폴드부(22e)를 전방측을 향함에 따라서 상하 방향이 직선적으로 좁아지는 측단면에서 보아 대략 삼각형 형상으로 형성할 수도 있다.
또한, 도 49의 실시 형태에서는, 제2 저류부(28)이 전방측이 만곡하는 측단면에서 보아 대략 U자 형상으로 형성되어 있으나, 도시하지 않지만, 예를 들어, 제2 저류부(28)를, 전방측을 향함에 따라서 상하 방향이 직선적으로 좁아지는 측단면에서 보아 대략 삼각형 형상으로 형성할 수도 있다.
<제7 발명 군>
(일 실시 형태 f)
일 실시 형태 f는, 제7 발명 군을 상세하게 설명하는 것이다. 일 실시 형태 f에 대해서, 도 51 내지 도 53, 도 3, 도 4 및 도 26 등을 사용하여 설명한다. 또한, 이후의 각 도면에서, 상기한 각 부에 대응하는 부재에 대해서는, 동일한 참조 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 51은, 제7 발명 군의 일 실시 형태 f인 시트 제조 장치(1f)를 나타내고, 도 51에서, 시트 제조 장치(1f)는, 입자와 수지 성분을 함유하는 조성물로부터 시트를 제조하도록 구성되어 있고, 예를 들어, 혼련기(2)와, 기어 구조체(4f)와, 시트 형성부(5f)와, 권취부(6)를 구비하고 있다. 혼련기(2)와 기어 구조체(4f)와 시트 형성부(5f)와 권취부(6)는, 시트 제조 장치(1f)에 있어서, 직렬로 정렬 배치되어 있다. 즉, 시트 제조 장치(1f)는, 조성물 또는 시트를 직선상으로 반송하도록 구성되어 있다.
혼련기(2)는, 시트 제조 장치(1f)의 후방측에 설치되어 있다. 혼련기(2)는, 예를 들어, 2축 니이더 등이며, 구체적으로는, 실린더(11)와, 실린더(11) 내에 수용되는 혼련 스크루(12)를 구비하고 있다.
기어 구조체(4f)는, 도 51에 도시한 바와 같이, 혼련기(2)의 전방측에 설치되어 있다. 기어 구조체(4f)는, 케이싱(31f)과, 한 쌍의 기어(32)를 구비하고 있다. 또한, 기어 구조체(4f)는, 혼련기(2)로부터 공급되는 조성물을 시트 형성부(5f)에 반송하는 기어 펌프이기도 하다.
케이싱(31f)은, 연결관(17)과 일체적으로 형성되어 있고, 혼련기(2)의 전방측에 연결관(17)을 통해 접속되어 있다. 케이싱(31f)은, 좌우 방향으로 연장되는 평면에서 보아 대략 직사각 형상을 이루고, 전방측이, 좌우 방향으로 가로질러 개구되어 있다.
케이싱(31f)은, 도 53에 도시한 바와 같이, 하측 케이싱(31fa)과, 하측 케이싱(31fa)에 대하여 상방에 간격을 두고 배치되어 있는 상측 케이싱(31fb)을 구비하고 있고, 하측 케이싱(31fa)과 상측 케이싱(31fb)의 좌우 방향 양단부는, 도 51에 도시한 바와 같이 측벽(31fc)에 의해 연결되어 있다. 또한, 하측 케이싱(31fa)은, 하부(61)와, 하측벽(47)을 구비하고 있고, 상측 케이싱(31fb)은, 상부(62)와, 상측벽(48)을 구비하고 있다.
도 51 및 도 52에 도시한 바와 같이, 하측 케이싱(31fa)과 상측 케이싱(31fb)의 사이에서, 후단부에는, 제1 저류부(27)가 설치되고, 전후 방향 중앙부에는, 한 쌍의 기어를 수용하는 기어 수용부(40)가 설치되고, 전단부에는, 토출구(46)가 설치되어 있다. 또한, 기어 수용부(40)와 토출구(46)의 사이에는, 그것들에 연통되는 제2 저류부(28) 및 토출 통로(44)가 형성되어 있다. 또한, 케이싱(31f)의 외측 표면에는, 도시하지 않은 가열 수단으로서의 히터가 복수(4개) 설치되어 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 기어(32)는, 예를 들어, 더블 헬리컬 기어이며, 구체적으로는, 제1 기어(33) 및 제2 기어(34)를 구비하고 있다. 또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 기어(32)는, 측단면 점접촉 타입 및 선접촉 타입이 된다.
그리고, 도 26에 도시한 바와 같이, 이 한 쌍의 기어(32)는, 제1 저류부(27)와, 제2 저류부(28)가, 경사 톱니(35)의 톱니 줄무늬 사이의 톱니 홈(75)을 통해 연통되지 않도록, 한 쌍의 기어(32)가 구성되어 있다.
시트 형성부(5f)는, 도 51 및 도 52에 도시한 바와 같이, 기어 구조체(4f)의 전방측에 있어서 상측벽(48)의 돌출부(63)를 포함하도록 설치되어 있고, 예를 들어, 기어 구조체(4f)에서의 돌출부(63)와, 이동 지지체로서의 지지 롤(51)과, 기재 송출 롤(56)과, 시트 조정 부재로서의 압연롤(54f)과, 보호 부재 송출체로서의 세퍼레이터 송출 롤(59)을 구비하고 있다.
지지 롤(51)은, 돌출부(63)에 대하여 제1 간극(50f)이 형성되도록 대향 배치되어 있다. 지지 롤(51)은, 스테인리스(SUS304 등)의 둘레면에 크롬 도금이 처리된 금속으로 형성되어 있다. 지지 롤(51)의 회전 축선은, 한 쌍의 기어(32)의 제1 축(25) 및 제2 축(26)과 평행하며, 구체적으로는, 좌우 방향으로 연장되어 있다. 또한, 지지 롤(51)의 회전 축선은, 전후 방향으로 투영했을 때에, 토출구(46) 및 돌출부(63)와 겹치도록 배치되어 있다. 또한, 지지 롤(51)은, 조성물을 지지하여 반송하도록 구성되어 있다. 따라서, 지지 롤(51)은, 조성물을 제1 간극(50f)에 통과시키도록 구성되어 있다. 또한, 지지 롤(51)은, 도시하지 않은 히터가 설치되어 있다.
도 52에 도시한 바와 같이, 기재 송출 롤(56)은, 지지 롤(51)의 하방에 간격을 두고 설치되어 있다. 기재 송출 롤(56)의 회전 축선은, 좌우 방향으로 연장되어 있고, 기재 송출 롤(56)의 둘레면에는, 기재(8)가 롤 형상으로 권회되어 있다.
압연롤(54f)은, 제1 간극(50f)에 대하여 반송 방향 하류에 위치하고, 지지 롤(51)에 대하여 제2 간극(60f)이 형성되도록 대향 배치되어 있다. 압연롤(54f)의 회전 축선은, 한 쌍의 기어(32)의 제1 축(25), 제2 축(26) 및 지지 롤(51)과 평행하고, 구체적으로는, 좌우 방향으로 연장되어 있다. 또한, 압연롤(54f)의 회전 축선은, 상하 방향으로 투영했을 때에, 지지 롤(51)과 겹치도록 배치되어 있다. 압연롤(54f)은, 제1 간극(50f)을 통과해 오는 압연화 전 시트(7fa)(시트 형상 조성물)에 대하여 시트 두께의 변동을 조정하는 역할을 갖는다. 압연롤(54f)은, 스테인리스(SUS304 등), 철 등의 둘레면에 크롬 도금이 처리된 금속으로 형성되어 있다. 압연롤(54f)은, 지지 롤(51)과의 대향 부분(닙 부분)에 있어서, 지지 롤(51)과 동일 방향으로 회전한다.
압연롤(54f)의 상방에는, 에어 펌프(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 에어 펌프는, 압연롤(54f)에 대하여 공기압을 작용시킴으로써, 압연롤(54f)에 하방으로 향하는 압력(즉, 압연화 전 시트(7fa)에 대한 압력)을 부여하는 역할을 갖는다.
세퍼레이터 송출 롤(59)은, 압연롤(54f)의 상방 약간 전방에 간격을 두고 대향 배치되어 있다. 세퍼레이터 송출 롤(59)의 회전 축선은, 좌우 방향으로 연장되어 있고, 세퍼레이터 송출 롤(59)의 둘레면에는, 세퍼레이터(9)가 롤 형상으로 권회되어 있다.
또한, 지지 롤(51) 및 압연롤(54f)은 각각, 열매에 의해 온도 조절할 수 있도록 구성되어 있다.
권취부(6)는, 시트 형성부(5f)의 전방에 설치되어 있고, 텐션 롤(52)과, 권취 롤(53)을 구비하고 있다.
시트 제조 장치(1f)의 치수는, 사용하는 입자 및 수지 성분의 종류 및 배합 비율과, 목적으로 하는 시트의 폭 및 두께에 대응하여 적절히 설정되며, 예를 들어, 상기한 실시 형태의 치수를 채용할 수 있다.
특히, 지지 롤(51)의 회전 축선 방향 길이(좌우 방향 길이)는 예를 들어, 210mm 이상, 바람직하게는 310mm 이상이며, 또한, 예를 들어, 2040mm 이하이기도 하다.
지지 롤(51)의 직경(외경)은, 예를 들어, 300mm 이하, 바람직하게는 150mm 이하이다. 또한, 예를 들어, 30mm 이상, 바람직하게는 50mm 이상이기도 하다. 지지 롤(51)의 직경을 300mm 이하, 특히 150mm 이하로 함으로써, 지지 롤(51)을 가열했을 때의 열팽창(서멀 크라운 형상)을 억제하여, 시트 두께의 폭 방향의 변동을 보다 한층 억제할 수 있다.
압연롤(54f)의 회전축 방향 길이는, 예를 들어, 지지 롤(51)의 회전축 방향 길이의 95 내지 120%이며, 바람직하게는 지지 롤(51)의 회전축 방향 길이와 대략 동일하다. 압연롤(54f)의 직경은, 예를 들어, 300mm 이하, 바람직하게는 150mm 이하이다. 또한, 예를 들어, 30mm 이상, 바람직하게는 50mm 이상이기도 하다.
또한, 도 53에 도시한 바와 같이, 제1 간극(50f)의 전후 방향 거리(L1)는, 기재(8)의 두께 및 원하는 압연화 전 시트(7fa)의 두께에 따라서 적절히 설정되고, 예를 들어, 60㎛ 이상, 바람직하게는 100㎛ 이상이며, 또한, 예를 들어, 3500㎛ 이하, 바람직하게는 2500㎛ 이하이기도 하다.
제2 간극(60f)의 상하 방향 거리(L2)는, 제1 간극(50f)의 거리(L1)의 치수, 세퍼레이터(9)의 두께 등에 따라 적절히 설정되며, 상세하게는, 제1 간극(50f)의 거리(L1)보다 약간 좁게 설정된다. 이에 의해, 압연롤(54f)이, 시트 표면에 압입하여, 시트의 두께 변동을 조정할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어, 제1 간극(50f)보다 좁히는 거리(롤 압입량: L1-L2의 값)는, 예를 들어, 5㎛ 이상, 바람직하게는 10㎛ 이상이며, 또한, 예를 들어, 100㎛ 이하, 바람직하게는 50㎛ 이하이다. 보다 구체적으로는, 제2 간극(60f)의 상하 방향 거리(L2)는, 예를 들어, 65㎛ 이상, 바람직하게는 70㎛ 이상이며, 또한, 예를 들어, 3600㎛ 이하, 바람직하게는 3550㎛ 이하이기도 하다.
이하, 이 시트 제조 장치(1f)를 사용하여, 수지 성분을 함유하는 조성물로부터 시트(7)를 제조하는 방법에 대하여 설명한다.
예를 들어, 제1 발명 군을 설명하는 일 실시 형태와 마찬가지의 수순에 의해 실시한다. 구체적으로는, 먼저, 도 52에 도시한 바와 같이, 호퍼(16)에, 입자 및 수지 성분을 함유하는 조성물을 투입한다.
또한, 시트 제조 장치(1f)에 있어서, 혼련기(2), 기어 구조체(4f), 시트 형성부(5f)를 소정의 온도 및/또는 회전 속도로 조정한다.
시트 제조 장치(1f)에서의 조건, 예를 들어, 온도, 회전 속도 등은, 예를 들어, 일 실시 형태와 마찬가지이다.
또한, 투입하는 조성물(예를 들어, 수지 성분 및 필요에 따라서 첨가되는 입자의 종류, 및 그 배합 비율 등), 기재 송출 롤(56)이나 세퍼레이터 송출 롤(59)에 권회하는 기재(8)나 세퍼레이터(9)도, 예를 들어, 일 실시 형태와 마찬가지이다.
특히, 지지 롤(51) 및 압연롤(54f)의 온도는, 기어 구조체(4f)의 온도보다 높게 설정되며, 그 온도 차는, 예를 들어, 5℃ 이상, 바람직하게는 10℃ 이상이며, 또한, 예를 들어, 50℃ 이하, 바람직하게는 30℃ 이하로 한다. 지지 롤(51)과 압연롤(54f)의 온도 차는, 5 내지 50℃이며, 바람직하게는 대략 등온이다.
지지 롤(51)의 회전 속도(반송 속도)는 예를 들어, 0.05m/min 이상, 바람직하게는 0.10m/min 이상이며, 예를 들어, 10.00m/min 이하, 바람직하게는 5.00m/min 이하이기도 하다. 압연롤(54f)의 회전 속도는, 지지 롤(51)의 회전 속도에 대하여 대략 등속이다.
또한, 에어 펌프의 압연롤(54f)에 대한 기압은, 예를 들어, 0.1MPa 이상, 바람직하게는 0.3MPa 이상이며, 또한, 예를 들어, 5.0MPa 이하, 바람직하게는 2.0MPa 이하이기도 하다.
계속해서, 조성물을 호퍼(16)로부터, 실린더(11)의 혼련기 입구(14)를 통해 실린더(11) 내에 투입한다.
혼련기(2)에서는, 조성물에 함유되는 입자 및 수지 성분이, 블록 히터에 의해 가열되면서, 혼련 스크루(12)의 회전에 의해 혼련 압출되어, 입자가 수지 성분에 분산된 조성물이, 혼련기 출구(15)로부터 연결관(17)을 통해, 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 저류부(27)에 이른다(혼련 압출 공정).
그 후, 조성물은, 기어 구조체(4f)에 있어서, 한 쌍의 기어(32)의 회전 축선 방향(A1)으로 변형되면서, 전방으로 반송된다(변형 반송 공정).
구체적으로는, 조성물은, 한 쌍의 기어(32)의 맞물림에 의해, 회전 축선 방향(A1)의 중앙부에서부터 양단부로 퍼지면서 반송된다.
상세하게는, 도 53에 도시한 바와 같이, 조성물은, 제1 저류부(27)의 전방측 부분의 상단부 및 하단부로부터, 수용 공간(73)에서의 한 쌍의 기어(32)의 맞물림 부분보다 후방측 부분에 이르고, 그 후, 한 쌍의 기어(32)의 경사 톱니(35)에 전단되면서, 톱니 홈(75) 내에 말려들어가, 계속해서, 밀폐 공간(74)에 이른다. 그리고, 밀폐 공간(74)에 있어서, 조성물이, 중복 톱니 홈(76)이 되는 톱니 홈(75)에 의해, 제1 저류부(27) 및 제2 저류부(28) 사이의 연통, 즉, 경사 톱니(35)의 톱니 줄무늬를 따라 이동하는 것이 저지되면서, 한 쌍의 기어(32)의 회전 방향(R2)으로의 회전에 의해, 한 쌍의 기어(32)의 회전 방향(R2)의 하류측, 즉, 전방으로 반송된다. 이에 의해, 조성물은, 한 쌍의 기어(32)의 전방측으로 압출되어, 수용 공간(73)에서의 한 쌍의 기어(32)의 맞물림 부분보다 전방측 부분에 이른다.
계속해서, 조성물은, 경사 톱니(35)의 맞물림 부분(도 4 참조)을 통해 제1 저류부(27)로 역류되는(후방으로 복귀되는) 것이 경사 톱니(35)의 맞물림 부분에 의해 방지되면서, 좌우 방향으로 퍼진다.
구체적으로는, 도 3에 도시한 바와 같이, 기어 구조체(4f)의 우측 부분에서는, 제1 하부 경사 톱니(36)와 제1 상부 경사 톱니(38)의 맞물림에 의해, 한 쌍의 기어(32)에서의 회전 축선 방향(A1)의 중앙부에서부터 우측 단부를 향해 밀려 넓혀진다. 한편, 기어 구조체(4f)의 좌측 부분에서는, 제2 하부 경사 톱니(37)와 제2 상부 경사 톱니(39)의 맞물림에 의해, 한 쌍의 기어(32)에서의 회전 축선 방향(A1)의 중앙부에서부터 좌측 단부를 향해 밀려 넓혀진다.
계속해서, 도 53에 도시한 바와 같이, 조성물은, 제2 저류부(28) 및 토출 통로(44)를 통해 토출구(46)에 이르고, 계속해서, 토출구(46)로부터 지지 롤(51)을 향해 토출(반송)된다.
구체적으로는, 지지 롤(51)의 둘레면에는, 기재 송출 롤(56)(도 52 참조)로부터 송출된 기재(8)가 적층되어 있고, 조성물은, 그 기재(8)를 통해 지지 롤(51)에 지지되면서, 지지 롤(51)의 회전 방향(도 52 화살표로 나타내는 좌측면 시계 방향)으로 반송된다.
토출구(46)로부터 토출된 조성물은, 일단, 지지 롤(51)의 후방에, 기재(8)를 통해 토출되고, 즉시, 제1 간극(50f)(즉, 돌출부(63)와 지지 롤(51)의 둘레면과의 사이(L1))에 의해 두께가 조정된다. 구체적으로는, 여분의 조성물은, 돌출부(63)에 의해 긁어내어져, 원하는 두께 및 원하는 폭의 시트 형상 조성물(이하, 압연화 전 시트(7fa)라 함)로서 형성된다. 그리고, 압연화 전 시트(7fa)는, 압연화 전 시트(7fa)가 기재(8)에 적층된 기재 포함 시트(13f)로서, 제2 간극(60f)에 반송된다(제1 간극 통과 공정).
이 제1 간극(50f)의 거리(L1)에 의해, 상세하게는, 제1 간극(50f)의 거리(L1) 및 기재 포함 시트(13f)의 두께를 조정함으로써, 압연화 전 시트(7fa)의 두께나, 제2 간극 통과 공정에 의해 얻어지는 압연 시트(7f)(후술)의 두께가 결정된다.
기재 포함 시트(13f)의 두께는, 예를 들어, 60㎛ 이상, 바람직하게는 110㎛ 이상이며, 또한, 예를 들어, 2500㎛ 이하, 바람직하게는 1500㎛ 이하이기도 하다.
압연화 전 시트(7fa)의 두께는, 예를 들어, 50㎛ 이상, 바람직하게는 100㎛ 이상이며, 또한, 예를 들어, 2000㎛ 이하, 바람직하게는 1000㎛ 이하이기도 하다.
계속해서, 도 52에 도시한 바와 같이, 압연화 전 시트(7fa)는, 지지 롤(51)의 후단부로부터 지지 롤(51)의 외주를 따라서 지지 롤(51)의 상단부에 반송되고, 그 후, 제2 간극(60f)(즉, 압연롤(54f)과 지지 롤(51)의 사이, 닙 부분)에서, 압연화 전 시트(7fa)의 상면에 세퍼레이터(9)가 적층되는 동시에 압연된다. 구체적으로는, 제2 간극(60f)에 있어서, 제1 간극(50f)에 의해 시트 형상으로 형성된 압연화 전 시트(7fa)는, 그 직후에, 압연롤(54f)에 의해, 세퍼레이터(9)를 통해, 상측 방향으로부터 압력이 인가된다. 그로 인해, 압연화 전 시트(7fa)는, 그 표면을 평탄하게 변형시킬 수 있어, 시트 표면의 두께 변동이 억제된 시트(이하, 압연 시트(7f)라 함)가 된다. 그 결과, 기재(8) 및 세퍼레이터(9)가 압연 시트(7f)의 양면에 적층된 적층 시트(10f)가 얻어진다(제2 간극 통과 공정).
또한, 도 52에 도시한 바와 같이, 제1 간극으로부터 제2 간극에 이르는 지지 롤(51)의 둘레면을, 지지 롤(51)의 축선 방향으로 투영했을 때의 중심각(α)은, 예를 들어, 15도 이상, 바람직하게는 30도 이상, 보다 바람직하게는 45도 이상이며, 예를 들어, 150도 이하, 바람직하게는 120도 이하, 100도 이하이기도 하다.
적층 시트(10f)의 두께는, 예를 들어, 50㎛ 이상, 바람직하게는 80㎛ 이상이며, 또한, 예를 들어, 2900㎛ 이하, 바람직하게는 1950㎛ 이하이기도 하다.
적층 시트(10f)에서의 압연 시트(7f)의 두께는, 제1 간극(50f)을 통과했을 때의 압연화 전 시트(7fa)의 두께에 대하여, 예를 들어, 60% 이상, 또한, 예를 들어, 95% 이하이다. 구체적으로는, 예를 들어, 30㎛ 이상, 바람직하게는 60㎛ 이상이며, 또한, 예를 들어, 1900㎛ 이하, 바람직하게는 950㎛ 이하이기도 하다.
적층 시트(10f)의 폭은, 한 쌍의 기어(32)의 좌우 방향 길이(W2)와 실질적으로 동일하며, 구체적으로는, 예를 들어, 100mm 이상, 바람직하게는 200mm 이상, 보다 바람직하게는 300mm 이상이며, 또한, 예를 들어, 2000mm 이하, 바람직하게는 1500mm 이하, 보다 바람직하게는 1000mm 이하이기도 하다.
계속해서, 적층 시트(10f)는, 반송 방향 하류로 반송되어, 텐션 롤(52)을 통과하고, 계속해서, 권취 롤(53)에 의해 롤 형상으로 권취된다(권취 공정).
또한, 이 시트 제조 장치(1f)에 있어서, 수지 성분이 열경화성 수지 성분을 함유하는 경우에는, 혼련기(2)에서 가열된 후, 권취 롤(53)에 권취될 때까지, 조성물에서의 열경화성 수지 성분은 B 스테이지 상태이며, 권취 롤(53)에 권취된 적층 시트(10f)에서의 열경화성 수지 성분도, B 스테이지 상태가 된다.
(제7 발명 군의 과제)
종래의 방법(예를 들어, 일본 특허 공개 제2012-039060호 공보에 기재된 제조 방법)에서는, 혼합물을 매회 프레스하는 배치 생산 방식이며, 그로 인해, 열전도성 시트의 제조 효율이 낮다는 문제가 있다.
또한, 질화붕소 입자를 수지 성분 중에 균일하게 배합하기 위해서, 질화붕소 입자의 배합량을 높이기에는 한계가 있고, 그로 인해, 질화붕소 입자의 균일성에도 한계가 있다는 문제가 있다.
한편, 연속 생산 방식에서는, 시트를 제조하는 효율은 개량되지만, 연속 생산 방식으로 제조된 시트는, 그 두께에 변동이 발생하기 쉽다.
제7 발명 군의 목적은, 높은 배합 비율로 수지 성분 중에 입자를 분산시켜, 두께의 변동이 억제된 시트를, 높은 제조 효율로 제조할 수 있는 시트의 제조 방법 및 시트 제조 장치를 제공하는 데 있다.
그리고, 제7 발명 군의 시트의 제조 방법 및 시트 제조 장치(1f)에 의하면, 조성물을, 기어 구조체(4f)를 사용하여, 그 축선 방향(A1)으로 변형시키면서 반송시킨 후, 그 조성물을, 지지 롤(51)에 의해 지지하여 반송시키면서, 지지 롤(51)과 돌출부(63)의 제1 간극(50f)에 통과시키고, 계속해서, 그 조성물을, 지지 롤(51)과 압연롤(54f)의 제2 간극(60f)에 통과시키므로, 조성물을 시트 형상으로 연속적으로 제조할 수 있다. 그로 인해, 압연 시트의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 조성물을, 기어 구조체(4f)를 사용하여 변형시키므로, 입자를, 높은 배합 비율로 수지 성분 중에 분산시킨 압연 시트(7f)를 제조할 수 있다.
또한, 조성물을, 지지 롤(51)에 의해 지지하여 반송시키면서, 제1 간극(50f)에 통과시키므로, 조성물의 점도가 광범위(예를 들어, 80℃에서의 용융 점도가, 0.001Pa·s 이상, 바람직하게는 1Pa·s 이상이며, 또한, 10000Pa·s 이하, 바람직하게는 10Pa·s 이하)에 걸쳐도, 확실하게 압연 시트(7f)를 제조할 수 있다.
또한, 제1 간극(50f)을 통과시켜, 시트 형상으로 변형시킨 후, 즉시 제2 간극(60f)을 통과시키므로, 시트 표면이 보다 균일한 압연 시트(7f), 즉, 두께의 변동을 억제시킨 압연 시트(7f)를 제조할 수 있다.
그 결과, 입자가 수지 성분 중에 균일하게 높은 배합 비율로 분산되어, 시트 두께의 변동이 억제된 압연 시트(7f)를 효율적으로 제조할 수 있다.
또한, 시트의 제조 방법 및 시트 제조 장치(1f)에 의하면, 제2 간극 통과 공정에서, 세퍼레이터(9)를 제1 간극(50f)에 의해 형성된 압연화 전 시트(7fa)의 상면과 접촉시켜, 세퍼레이터(9)와 함께 압연화 전 시트(7fa)를 제2 간극(60f)에 통과시킨다. 그로 인해, 세퍼레이터(9)가 압연 시트(7f) 표면에 적층된 적층 시트(10f)를 효율적으로 제조할 수 있다.
또한, 세퍼레이터(9)를 사용하지 않고, 제2 간극 통과에 압연화 전 시트(7fa)를 통과시킬 수도 있다. 이에 의해, 세퍼레이터(9)가 적층되어 있지 않은 압연 시트(7f)를 효율적으로 제조할 수 있다.
바람직하게는 상품의 보존 및 반송의 관점에서, 세퍼레이터(9)와 함께 압연화 전 시트(7fa)를 제2 간극(60f)에 통과시켜, 적층 시트(10f)를 얻는다.
또한, 시트의 제조 방법 및 시트 제조 장치(1f)에서는, 제2 간극 통과 공정에서, 압연화 전 시트(7fa)를 가열하면서 제2 간극(60f)에 통과시킨다. 구체적으로는, 지지 롤(51) 및 압연롤(54f)을 가열하면서, 제2 간극(60f)에 통과시킨다.
그로 인해, 수지 성분을 가열 및 연화시키면서, 제2 간극(60f)을 통과시킬 수 있으므로, 시트의 두께의 변동을 보다 한층 억제할 수 있다.
또한, 종래의 시트 제조 장치에서는, 후술하는 도 55와 같이, 압연롤(54fa)은, 지지 롤(51)의 반송 방향 하류에 구비되어 있다. 그로 인해, 종래의 시트 제조 장치에서는, 지지 롤(51) 및 압연롤(54f)을 가열한 경우, 압연화 전 시트(7fa)는, 지지 롤(51)에서 가열된 후, 반송된 후에, 다시 압연롤(54fa)에서 압연 및 가열되어, 압연 시트(7f)로 형성되게 된다. 그러면, 시트 중의 수지 성분이 가열되는 시간 및 횟수가 증가하기 때문에, 수지 성분이 과도하게 경화 반응해버리는 문제가 발생하는 경우가 있다.
이에 반해, 도 52의 시트 제조 장치(1f)에서는, 도 53에 나타내는 압연화 전 시트(7fa)가 지지 롤(51)을 통과할 때에, 압연롤(54f)에 의해 압연되기 때문에, 시트 중의 수지 성분이 가열되는 시간 및 횟수를 저감할 수 있어, 수지 성분의 경화 반응을 억제할 수 있다.
또한, 시트의 제조 방법 및 시트 제조 장치(1f)에 있어서, 압연 시트(7f)에서의 입자의 배합 비율이 30체적%를 초과하면, 적층 시트(10f)는, 입자가 갖는 특정 물성(예를 들어, 방열성(열전도성), 도전성(전도성), 절연성, 자성 등)을 충분히 발휘시킬 수 있다.
그 결과, 압연 시트(7f)를, 예를 들어, 방열성 시트 등의 열전도성 시트, 예를 들어, 전극재, 집전체 등의 도전성 시트, 예를 들어, 절연 시트, 예를 들어, 자성 시트 등으로서 적절하게 사용할 수 있다.
나아가, 입자가 절연 재료로 형성되고, 또한, 수지 성분이 절연성의 열경화성 수지 성분을 함유하는 경우에는, 적층 시트(10f)를 예를 들어, 열경화성 수지 시트 등의 열경화성 절연 수지 시트(구체적으로는, 밀봉 시트)로서 적절하게 사용할 수도 있다.
또한, 시트의 제조 방법 및 시트 제조 장치(1f)에 의하면, 한 쌍의 기어(32) 각각은, 서로 맞물리는 경사 톱니(35)를 구비하고, 경사 톱니(35)의 톱니 줄무늬는, 한 쌍의 기어(32)의 회전 방향 하류측에서부터 회전 방향 하류측을 향함에 따라, 회전 축선 방향의 외측으로 경사져 있다.
그로 인해, 기어 구조체(4f)에 공급되는 조성물을 좌우 방향의 양 외측으로 확실하게 확장할 수 있다. 그 결과, 입자를 수지 성분에 효율적으로 분산시키면서, 폭넓은 압연 시트(7f)를 보다 한층 확실하게 제조할 수 있다.
또한, 시트의 제조 방법 및 시트 제조 장치(1f)에 의하면, 기어 구조체(4f)에 이르는 조성물을, 혼련기(2)에 의해 미리 혼련 압출하므로, 입자의 수지 성분에 대한 분산성을 보다 한층 향상시킬 수 있다.
그 결과, 입자와 수지 성분이 충분히 혼련된 조성물을, 압연 시트(7f)를 제조할 수 있다.
또한, 시트의 제조 방법 및 시트 제조 장치(1f)에 의하면, 적층 시트(10f)를 롤 형상으로 권취하므로, 롤 형상의 압연 시트(7f)를 효율적으로 제조할 수 있다.
또한, 적층 시트(10f)의 제조 방법 및 시트 제조 장치(1f)에서는, 지지 롤(51)의 직경을 150mm 이하로 할 수 있다.
그로 인해, 지지 롤(51)을 가열했을 때의 열팽창(서멀 크라운 형상)을 억제하여, 시트 두께의 폭 방향의 변동을 보다 한층 억제할 수 있다.
(제7 발명 군의 변형예)
도 54에서, 상기한 각 부에 대응하는 부재에 대해서는, 동일한 참조 부호를 붙이고, 그 상세를 생략한다.
도 51 및 도 52의 실시 형태에서는, 시트 제조 장치(1f)는, 적층 시트(10f)가 제2 간극(60f)을 통과한 후, 다음으로 텐션 롤(52)을 통과하도록 구성하고 있지만, 예를 들어, 도 54에 도시한 바와 같이, 적층 시트(10f)가 제2 간극(60f)을 통과한 후, 다음으로 평활 부재로서의 평활화 롤(57f) 및 구름 이동 롤(58)의 간극을 통과하도록 구성해도 된다.
평활화 롤(57f) 및 구름 이동 롤(58)은, 반송 방향에서의 지지 롤(51)과 텐션 롤(52)의 사이에 배치되어 있다.
평활화 롤(57f)은, 구름 이동 롤(58)의 상방에 간격을 두고 대향 배치되어 있고, 구름 이동 롤(58)에 대하여 가압 가능하게 구성되어 있다.
구름 이동 롤(58)은, 평활화 롤(57f)로부터의 가압을 받음과 함께, 적층 시트(10)에 대하여 구름 이동 가능하게 구성되어 있고, 그 상단부는, 전후 방향으로 투영했을 때에, 지지 롤(51)의 상단부와 동일 위치가 되도록 배치되어 있다.
평활화 롤(57f) 및 구름 이동 롤(58)은, 어느 한쪽이 내열 NBR로 형성되어 있고, 다른 쪽이, 스테인리스(SUS304 등)의 둘레면에 크롬 도금이 처리된 금속으로 형성되어 있고, 지지 롤(51)의 전방에 간격을 두고 설치되어 있다. 평활화 롤(57f) 및 구름 이동 롤(58)의 각각의 회전 축선은, 좌우 방향으로 연장되도록 배치되어 있다. 평활화 롤(57f) 및 구름 이동 롤(58)에는, 각각, 열매에 의해 온도 조절할 수 있도록 구성되어 있다.
평활화 롤(57f) 및 구름 이동 롤(58)의 회전 축선 방향 길이(좌우 방향 길이)는 각각, 예를 들어, 210mm 이상, 바람직하게는 310mm 이상이며, 또한, 예를 들어, 2040mm 이하이기도 하다.
평활화 롤(57f) 및 구름 이동 롤(58)의 직경(외경)은, 시트 표면의 평활화 관점에서, 예를 들어, 30mm 이상, 바람직하게는 50mm 이상이며, 또한, 예를 들어, 300mm 이하이기도 하다.
특히, 평활화 롤(57f) 또는 구름 이동 롤(58)에 스테인리스(SUS304 등)의 둘레면에 크롬 도금이 처리된 금속으로 형성되어 있는 경우에는, 그 직경은, 열팽창(서멀 크라운 형상)을 억제하는 관점에서, 그 상한은, 예를 들어, 300mm 이하, 바람직하게는 150mm 이하이다.
평활화 롤(57f) 및 구름 이동 롤(58)의 회전 속도는, 각각 지지 롤(51)의 회전 속도에 대하여 대략 등속이다.
평활화 롤(57f) 및 구름 이동 롤(58)의 온도는, 가열하지 않아도 되지만, 가열하는 경우에는, 수지 성분이 경화 반응하지 않는 저온으로 설정된다. 구체적으로는, 각각 예를 들어, 200℃ 이하, 바람직하게는 150℃ 이하고, 또한, 예를 들어, 50℃ 이상, 바람직하게는 70℃ 이상이기도 하다.
도 54의 실시 형태에서는, 적층 시트(10f)를, 제2 간극 통과 공정 후, 평활화 롤(57f)과 구름 이동 롤(58)의 사이를 통과시킨다. 이로 인해, 시트 표면을 평활하게 해서 광택으로 할 수 있다.
도 51 및 도 26의 실시 형태에서는, 한 쌍의 기어(32)를, 제1 저류부(27)와 제2 저류부(28)가, 경사 톱니(35)의 톱니 줄무늬 사이의 톱니 홈(75)을 통해 연통되지 않도록 구성하고 있지만, 예를 들어, 제2 발명 군의 도 27에서 예시한 구성과 마찬가지로, 한 쌍의 기어(32)를, 제1 저류부(27)와 제2 저류부(28)가, 경사 톱니(35)의 톱니 줄무늬 사이의 톱니 홈(75a)을 통해 연통되도록 구성할 수도 있다(제7 발명 군에서의 도 27의 실시 형태).
바람직하게는 도 51 및 도 26에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 기어(32)를, 제1 저류부(27)와 제2 저류부(28)가, 경사 톱니(35)의 톱니 줄무늬 사이의 톱니 홈(75)을 통해 연통되지 않도록 구성한다.
도 27의 실시 형태에서는, 조성물이 톱니 홈(75)을 통해 자유롭게 제1 저류부(27)와 제2 저류부(28)를 이동할 수 있다. 그로 인해, 한 쌍의 기어(32)의 회전 방향(R2)의 상류에서부터 하류를 향한 톱니 홈(75)의 이동에 수반하여, 조성물의 효율적인 반송을 하기에는 불충분해지는 경우가 발생한다.
이에 대해, 도 51 및 도 26의 실시 형태에 의하면, 조성물이 톱니 홈을 통해 자유롭게 제1 저류부(27)와 제2 저류부(28)를 이동하는 것을 규제할 수 있어, 고효율로 조성물을 반송할 수 있다.
또한, 도 51의 실시 형태에서는, 혼련기(2) 및 기어 구조체(4f)를 가열시키고 있지만, 예를 들어, 혼련기(2) 및 기어 구조체(4f)를 가열시키지 않아도 된다.
바람직하게는 혼련기(2) 및 기어 구조체(4f)를 가열시킨다.
혼련기(2)를 가열함으로써, 수지 성분에 입자를 보다 한층 분산시킬 수 있다. 기어 구조체(4f)를 가열함으로써, 조성물을 좌우 방향으로 보다 한층 용이하게 변형할 수 있다.
또한, 도 51 및 도 4의 실시 형태에서는, 한 쌍의 기어(32)의 경사 톱니(35)를, 점접촉 타입의 곡선 형상으로 형성하고 있지만, 예를 들어, 제1 발명 군의 도 12 실시 형태에서 예시한 구성과 마찬가지로, 인벌류트 곡선 형상으로 형성할 수도 있다(제7 발명 군에서의 도 12의 실시 형태).
이들 제7 발명 군에서의 도 12의 실시 형태도, 제1 발명 군에서의 도 12의 실시 형태와 마찬가지의 작용 효과를 발휘할 수 있다.
<제8 발명 군>
(일 실시 형태 g)
일 실시 형태 g는, 제8 발명 군을 상세하게 설명하는 것이다. 일 실시 형태 g에 대해서, 도 56, 도 57, 도 58, 도 59, 도 3, 도 4, 도 26 및 도 53 등을 사용하여 설명한다. 또한, 각 도면에서, 상기한 각 부에 대응하는 부재에 대해서는, 동일한 참조 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 56은, 제8 발명 군의 일 실시 형태 g인 시트 제조 장치(1g)를 나타내고, 도 56에서, 시트 제조 장치(1g)는, 입자와 수지 성분을 함유하는 조성물로부터 시트를 제조하도록 구성되어 있고, 예를 들어, 혼련기(2)와, 기어 구조체(4f)와, 시트 형성부(5f)와, 장력 조정부(20g)와, 재단부(3g)와, 수용부(6g)를 구비하고 있다. 혼련기(2)와 기어 구조체(4f)와 시트 형성부(5f)와 장력 조정부(20g)와 재단부(3g)와 수용부(6g)는, 시트 제조 장치(1g)에 있어서, 직렬로 정렬 배치되어 있다. 즉, 시트 제조 장치(1g)는, 조성물 또는 시트를 직선상으로 반송하도록 구성되어 있다.
혼련기(2)는, 시트 제조 장치(1g)의 후방측에 설치되어 있다. 혼련기(2)는, 예를 들어 2축 니이더 등이며, 구체적으로는, 실린더(11)와, 실린더(11) 내에 수용되는 혼련 스크루(12)를 구비하고 있다.
기어 구조체(4f)는, 도 56 및 도 53에 도시한 바와 같이, 혼련기(2)의 전방측에 설치되어 있다. 기어 구조체(4f)는, 케이싱(31f)과, 한 쌍의 기어(32)를 구비하고 있다. 또한, 기어 구조체(4f)는, 혼련기(2)로부터 공급되는 조성물을 시트 형성부(5f)에 반송하는 기어 펌프이기도 하다.
도 3에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 기어(32)는, 예를 들어, 더블 헬리컬 기어이며, 구체적으로는, 제1 기어(33) 및 제2 기어(34)를 구비하고 있다. 또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 기어(32)는, 측단면 점접촉 타입 및 선접촉 타입이 된다.
그리고, 도 26에 도시한 바와 같이, 이 한 쌍의 기어(32)는, 제1 저류부(27)와 제2 저류부(28)가, 경사 톱니(35)의 톱니 줄무늬 사이의 톱니 홈(75)을 통해 연통되지 않도록, 한 쌍의 기어(32)가 구성되어 있다.
시트 형성부(5f)는, 도 56 및 도 53에 도시한 바와 같이, 기어 구조체(4f)의 전방측에 있어서 상측벽(48)의 돌출부(63)를 포함하도록 설치되어 있고, 예를 들어, 기어 구조체(4f)에서의 돌출부(63)와, 이동 지지체로서의 지지 롤(51)과, 압연롤(54f)을 구비하고 있다. 또한, 시트 형성부(5f)는, 도 57에 도시한 바와 같이, 세퍼레이터 송출 롤(59)과, 기재 송출 롤(56)을 구비하고 있다. 또한, 지지 롤(51)과 돌출부(63)의 사이에, 간극으로서의 제1 간극(50f)이 형성되어 있고, 지지 롤(51)과 압연롤(54f)의 사이에, 제2 간극(60f)이 형성되어 있다.
장력 조정부(20g)는, 도 56 및 도 57에 도시한 바와 같이, 제1 텐션 롤(81), 댄서 롤(80) 및 제2 텐션 롤(82)을 구비하고 있다.
제1 텐션 롤(81)은, 지지 롤(51)에 대하여 수평(상하 방향 높이가 대략 동일)이며, 반송 방향 하류측에 설치되어 있다. 제1 텐션 롤(81)의 회전 축선은, 한 쌍의 기어(32)의 제1 축(25) 및 제2 축(26)과 평행하며, 구체적으로는, 좌우 방향으로 연장되어 있다.
댄서 롤(80)은, 제1 텐션 롤(81)의 반송 방향 하류측에, 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있다. 상세하게는, 상하 방향으로 투영했을 때에, 댄서 롤(80)의 후단부(반송 방향상 측단부)가, 제1 텐션 롤(81)의 선단(반송 방향 하류 측단부)과 대략 일치하도록 설치되어 있다. 댄서 롤(80)의 회전 축선은, 한 쌍의 기어(32)의 제1 축(25) 및 제2 축(26)과 평행하며, 구체적으로는, 좌우 방향으로 연장되어 있다. 댄서 롤(80)은, 도시하지 않은 히터를 구비한다. 댄서 롤(80)은, 상하 방향으로 이동함으로써, 반송되는 적층 시트(10f)에 걸리는 장력을 조정하고, 그 결과, 적층 시트(10f)의 반송 속도 및 위치를 조절하는 역할을 갖는다.
제2 텐션 롤(82)은, 댄서 롤(80)의 반송 방향 하류측에서, 제1 텐션 롤(81)에 대하여 수평(상하 방향 높이가 대략 동일)이 되도록 설치되어 있다. 제2 텐션 롤(82)은, 상하 방향으로 투영했을 때에, 댄서 롤(80)의 선단(반송 방향 하측 단부)이, 제2 텐션 롤(82)의 후단부(반송 방향 상류 측단부)와 대략 일치하도록 설치되어 있다. 제2 텐션 롤(82)의 회전 축선은, 한 쌍의 기어(32)의 제1 축(25) 및 제2 축(26)과 평행하고, 구체적으로는, 좌우 방향으로 연장되어 있다.
재단부(3g)는, 시트 형성부(5f)의 반송 방향 하류측에 설치되고, 한 쌍의 반송 롤(83), 한 쌍의 재단 누름 부재(84), 재단기(85), 적재 부재(86) 및 한 쌍의 파지 이동부(87)를 구비하고 있다.
한 쌍의 반송 롤(83)은, 제1 반송 롤(83a)과, 제1 반송 롤(83a)에 대하여 상측에 대향 배치되는 제2 반송 롤(83b)을 구비하고 있고, 제2 텐션 롤(82)의 반송 방향 하류측에 배치되어 있다.
제1 반송 롤(83a)의 상단부면은, 제2 텐션 롤(82)의 상단부면과 수평이 되도록 배치되어 있다. 제1 반송 롤(83a) 및 제2 반송 롤(83b)의 회전 축선은, 한 쌍의 기어(32)의 제1 축(25) 및 제2 축(26)과 평행하고, 구체적으로는, 좌우 방향으로 연장되어 있다. 한 쌍의 반송 롤(83)은, 반송 방향 상류로부터 반송되어 오는 적층 시트(10f)를 가압하면서 반송 방향 하류측에 반송시키는 역할을 갖는다.
한 쌍의 재단 누름 부재(84)는, 제1 누름 부재(84a)와, 제1 누름 부재(84a)에 대하여 상측에 대향 배치되는 제2 누름 부재(84b)를 구비하고 있고, 한 쌍의 반송 롤(83)의 반송 방향 하류측에 배치되어 있다.
제1 누름 부재(84a)는, 그 상단부면이 평탄면이 되는 단면에서 보아 대략 직사각 형상이며, 좌우 방향으로 가로질러 길게 형성되어 있다. 제1 누름 부재(84a)의 축선 방향은, 한 쌍의 기어(32)의 제1 축(25) 및 제2 축(26)과 평행하게 되어 있다. 제1 누름 부재(84a)의 상단부면은, 제1 반송 롤(83a)의 상단부 테두리와 수평이 되도록 설계되어 있다.
제2 누름 부재(84b)는, 제1 누름 부재(84a)의 상측에, 상하 방향으로 이동 가능하도록 대향 배치되어 있다. 제2 누름 부재(84b)는, 제1 누름 부재(84a)와, 반송되는 시트의 면에 대하여 상하 방향 대칭으로 대략 동일 형상이 되게 형성되어 있다. 구체적으로는, 그 하단부면이 평탄면이 되는 단면에서 보아 대략 직사각 형상이며, 좌우 방향으로 가로질러 길게 형성되어 있다. 제2 누름 부재(84b)는, 상방으로부터 하방을 향해 가동하고, 그 하단부면이 적층 시트(10f)를 가압함으로써, 적층 시트(10f)의 반송 방향 하류로의 이동을 일시적으로 규제하는 역할을 갖는다.
재단기(85)는, 재단 누름 부재(84)의 반송 방향 하류측에, 상하 방향으로 이동 가능하도록 배치되어 있다. 재단기(85)는, 그 재단 방향이, 시트의 반송 방향과 직교하는 방향이다. 재단기(85)로서는, 예를 들어, 톰슨 칼날, 슬릿, 와이어 등을 들 수 있다.
적재 부재(86)는, 재단기(85)의 반송 방향 하류측에 배치되어 있다. 적재 부재(86)는, 그 상단부면이 평탄면이 되는 단면에서 보아 대략 직사각 형상이며, 좌우 방향으로 가로질러 길게 형성되어 있다. 적재 부재(86)의 상단부면은, 제1 누름 부재(84a)에 대하여 수평이 되도록 배치되어 있다.
파지 이동부(87)는, 도 58에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 캐터필러(89)와, 한 쌍의 척킹 아암(88)을 구비하고 있다.
한 쌍의 캐터필러(89)는, 적재 부재(86)에 대하여 우측에 배치되는 제1 캐터필러(89a)와, 제1 캐터필러(89a)에 대하여, 적재 부재(86) 및 반송 컨베이어(90)(후술)를 사이에 두고 좌우 방향으로 대향 배치되는 제2 캐터필러(89b)를 구비하고 있다.
제1 캐터필러(89a) 및 제2 캐터필러(89b)는, 전후 방향을 따라서 배치되고, 좌우 방향으로 투영했을 때에, 그 전단부가 적재 부재(86)와 겹치고, 그 후단부가 반송 컨베이어(90)(후술)와 겹치도록 설치되어 있다.
또한, 제1 캐터필러(89a) 및 제2 캐터필러(89b)는, 양자 등속으로 정역 회전 가능하게 구성되어 있고, 정회전 시에는, 우측면에서 보아 반시계 방향으로 주회 이동하고, 즉, 평면에서 보아 시인할 수 있는 상측의 캐터필러가 전방측에서 후방측으로 이동하고, 역회전 시에는, 우측면에서 보아 시계 방향으로 주회 이동하고, 즉, 평면에서 보아 시인할 수 있는 상측의 캐터필러가 후방측에서 전방측으로 이동한다.
한 쌍의 척킹 아암(88)은, 제1 캐터필러(89a)에 고정되는 제1 척킹 아암(88a)과, 제2 캐터필러(89b)에 고정되는 제2 척킹 아암(88b)을 구비하고 있다.
제1 척킹 아암(88a) 및 제2 척킹 아암(88b)은, 좌우 방향으로 투영했을 때에 동일 위치가 되도록, 제1 캐터필러(89a) 및 제2 캐터필러(89b)에 각각 고정되어 있다.
제1 척킹 아암(88a)은, 공기압에 의해 작동하고, 시트의 우측 단부를 상하 방향으로부터 파지 가능하게 구성되어 있고, 제2 척킹 아암(88b)은, 공기압에 의해 작동하고, 시트의 좌측 단부를 상하 방향으로부터 파지 가능하게 구성되어 있다.
그리고, 파지 이동부(87)에서는, 한 쌍의 척킹 아암(88)이 좌우 방향에서 적재 부재(86)와 대향하는 위치(이하, 파지 위치라 함)와, 좌우 방향에서 반송 컨베이어(90)의 전후 방향 도중 부분과 대향하는 위치(이하, 해방 위치라 함)의 사이를 이동하도록, 한 쌍의 캐터필러(89)가 정역회전된다.
수용부(6g)는, 도 56 및 도 57에 도시한 바와 같이, 반송 지지체로서의 반송 컨베이어(90)와, 시트 검지 센서(91)와, 가동 지지체로서의 가동판(92)과, 시트 수용부로서의 시트 수용 케이스(93)를 구비하고 있다.
반송 컨베이어(90)는, 적재 부재(86)의 반송 방향 하류측에 배치되고, 좌우 방향에 있어서, 제1 캐터필러(89a) 및 제2 캐터필러(89b)와의 중간에 배치되어 있다. 반송 컨베이어(90)는, 전후 방향에 있어서, 적재 부재(86)와, 시트 수용 케이스(93)와의 사이에 배치되어 있다. 반송 컨베이어(90)는, 재단된 시트(낱장 시트(18g))를 적재 부재(86)에서 시트 수용 케이스(93)로 반송하는 역할을 갖는다.
시트 검지 센서(91)는, 반송 컨베이어(90)의 반송 방향 하류측이며, 반송 컨베이어(90)의 상방에 간격을 두고 대향 배치되어 있다. 시트 검지 센서(91)는, 반사식 광센서를 포함하고, 시트 검지 센서(91)의 하방을 통과하는 반송 컨베이어(90) 상의 낱장 시트(18g)를 검지하는 역할을 갖는다.
가동판(92)은, 반송 컨베이어(90)의 하방에 배치되어, 전후 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 구체적으로는, 가동판(92)은, 전후 방향 길이가, 낱장 시트(18g)의 전후 방향 길이보다 약간 짧은 평면에서 보아 대략 직사각형 평판 형상으로 형성되어 있다. 가동판(92)의 좌우 방향 양측에는, 도시하지 않은 한 쌍의 프레임이 설치되어 있고, 한 쌍의 프레임에는, 전후 방향을 따른 가이드 레일이 설치되어 있다.
가동판(92)의 좌우 방향 양단부는, 한 쌍의 프레임의 가이드 레일에 각각 슬라이드 가능하게 끼워 맞추어져 있다.
이에 의해, 가동판(92)은, 도 59의 (a)에 도시한 바와 같이, 반송 컨베이어(90)로부터, 그 전단부가 약간 노출되는 퇴피 위치와, 도 59의 (c)에 도시한 바와 같이, 반송 컨베이어(90)로부터, 그 전단부에서부터 후단부에 걸쳐 모두가 노출되는 진출 위치로, 전후 방향을 따라서 이동한다.
시트 수용 케이스(93)는, 반송 컨베이어(90)의 반송 방향 하류측 및 하측에 배치되어 있다. 시트 수용 케이스(93)는, 좌우 방향 길이 및 상하 방향 길이에 있어서, 낱장 시트(18g)보다 약간 크게 형성되어 있다. 상하 방향으로 투영했을 때에, 시트 수용 케이스(93)의 후단부 테두리는, 반송 컨베이어(90)의 전단부 테두리와 대략 일치한다. 시트 수용 케이스(93)는, 반송 컨베이어(90)로부터 반송되는 낱장 시트(18g)를 적층시키면서 수용하는 역할을 갖는다.
시트 제조 장치(1g)의 치수는, 사용하는 입자 및 수지 성분의 종류 및 배합 비율과, 목적으로 하는 시트의 폭 및 두께에 대응하여 적절히 설정되며, 상기한 실시 형태의 치수를 채용할 수 있다.
특히, 댄서 롤(80)의 회전 축선 방향 길이(좌우 방향 길이)는, 예를 들어, 210mm 이상, 바람직하게는 310mm 이상이며, 또한, 예를 들어, 2040mm 이하이기도 하다.
댄서 롤(80)의 직경(외경)은 예를 들어, 300mm 이하, 바람직하게는 150mm 이하이다. 또한, 예를 들어, 30mm 이상, 바람직하게는 50mm 이상이기도 하다.
제1 반송 롤(83a)의 회전 축선 방향 길이(좌우 방향 길이)는, 예를 들어, 210mm 이상, 바람직하게는 310mm 이상이며, 또한, 예를 들어, 2040mm 이하이기도 하다.
제1 반송 롤(83a)의 직경(외경)은, 예를 들어, 300mm 이하, 바람직하게는 150mm 이하이다. 또한, 예를 들어, 30mm 이상, 바람직하게는 50mm 이상이기도 하다.
제2 반송 롤(83b)의 회전축 방향 길이는, 210mm 이상, 바람직하게는 310mm 이상이며, 또한 2040mm 이하고, 바람직하게는 제1 반송 롤(83a)의 회전축 방향 길이와 대략 동일하다. 제2 반송 롤의 직경은, 예를 들어 300mm 이하, 바람직하게는 150mm 이하이다. 또한, 예를 들어 30mm 이상, 바람직하게는 50mm 이상이기도 하다. 바람직하게는 제1 반송 롤(83a)의 직경과 대략 동일하다.
누름 부재(84)와 적재 부재(86)의 전후 간극은, 재단기(85)의 톰슨 칼날, 슬릿, 와이어의 종류에 따라 적절히 선정된다.
가동판(92)의 좌우 방향 길이는, 낱장 시트(18g)의 좌우 방향 길이에 대하여 예를 들어, 50% 이상, 바람직하게는 70% 이상이며, 또한, 150% 이하, 바람직하게는 100% 이하이다. 또한, 가동판(92)의 전후 방향 길이는, 낱장 시트(18g)의 반송 방향 길이에 대하여 예를 들어, 70% 이상, 바람직하게는 100% 이상이며, 또한, 300% 이하, 바람직하게는 150% 이하이다.
이하, 이 시트 제조 장치(1g)를 사용하여, 입자 및 수지 성분을 함유하는 조성물로부터 낱장 시트(18g)를 제조하는 방법에 대하여 설명한다.
예를 들어, 제1 발명 군을 설명하는 일 실시 형태와 마찬가지의 수순에 의해 실시한다. 구체적으로는, 먼저, 도 57에 도시한 바와 같이, 호퍼(16)에, 입자 및 수지 성분을 함유하는 조성물을 투입한다.
또한, 시트 제조 장치(1g)에 있어서, 혼련기(2), 기어 구조체(4f), 시트 형성부(5f)(특히, 지지 롤(51), 압연롤(54f)) 및 장력 조정부(20g)(특히, 댄서 롤(80))를 소정의 온도 및/또는 회전 속도로 조정한다.
시트 제조 장치(1g)에서의 조건, 예를 들어, 온도, 회전 속도 등은, 예를 들어, 일 실시 형태에서의 조건과 마찬가지이다.
또한, 투입한 조성물(예를 들어, 수지 성분 및 필요에 따라서 첨가되는 입자의 종류, 및 그 배합 비율 등), 기재 송출 롤(56)이나 세퍼레이터 송출 롤(59)에 권회하는 기재(8)나 세퍼레이터(9)도, 예를 들어, 일 실시 형태와 마찬가지이다.
특히, 장력 조정부(20g)(특히, 댄서 롤(80))의 온도는, 실온 이상, 예를 들어, 25℃ 이상, 바람직하게는 40℃ 이상이며, 또한, 예를 들어, 90℃ 이하, 바람직하게는 60℃ 이하이기도 하다. 이 범위로 함으로써, 시트로서, 실리카 및 열경화성 수지(바람직하게는 에폭시 수지)를 함유하는 경우에, 댄서 롤(80)에 의한 장력에 의해 발생하는 시트 표면의 깨짐을 억제할 수 있다.
파지 이동부(87)의 한 쌍의 캐터필러(89)의 이동 속도 및 반송 컨베이어(90)의 반송 속도는, 한 쌍의 반송 롤(83)에 대하여 각각, 60 내지 200%이며, 바람직하게는 대략 등속이다.
계속해서, 조성물을 호퍼(16)로부터, 실린더(11)의 혼련기 입구(14)를 통해 실린더(11) 내에 투입한다.
그리고, 제7 발명 군과 마찬가지로, 혼련 압출 공정, 변형 반송 공정, 제1 간극 통과 공정 및 제2 간극 통과 공정을 거침으로써, 기재(8) 및 세퍼레이터(9)가 압연 시트(7f)의 양면에 적층된 적층 시트(10f)가 얻어진다.
그 후, 적층 시트(10f)는, 제1 텐션 롤(81)의 상단부로부터 전단부를 통과해서 하방을 향해 반송되고, 댄서 롤(80)의 후단부에서부터 주연을 따라 하단부로 반송되고, 또한, 댄서 롤(80)의 하단부에서부터 주연을 따라 전단부로 반송되고, 그 후, 상방을 향해 제2 텐션 롤(82)까지 반송된다.
이때, 댄서 롤(80)이 적층 시트(10f)를 하측으로 가압함으로써, 적층 시트(10f)에 일정한 장력이 가해지도록 설정되어 있다. 적층 시트(10f)에 가해지는 장력은, 시트의 폭, 시트의 재질(항장력)에 따라 적절히 선정되지만, 예를 들어, 10N 이상 200N 이하이다.
제2 텐션 롤(82)의 후단부로부터 상단부를 통과한 적층 시트(10f)는, 전방에 수평하게 반송되어, 제1 반송 롤(83a) 및 제2 반송 롤(83b)의 사이를 통과한다.
적층 시트(10f)는, 한 쌍의 반송 롤(83)의 사이에서, 상하 방향으로부터 가압된다. 그 압력은, 예를 들어 0.1MPa 이상, 바람직하게는 0.3MPa 이상이며, 또한, 예를 들어 2.0MPa 이하, 바람직하게는 1.0MPa 이하이기도 하다.
계속해서, 적층 시트(10f)는, 제1 누름 부재(84a) 및 제2 누름 부재(84b)의 사이를 통과하여, 재단기(85)의 하측을 통과하고, 적재 부재(86)의 상면에 도달한다.
이때, 도 58의 (a)에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 척킹 아암(88)은, 파지 위치에 위치하고 있고, 적층 시트(10f)의 전단부의 좌우 방향(폭 방향) 양단부는, 한 쌍의 척킹 아암(88)에 의해 파지된다.
보다 구체적으로는, 한 쌍의 척킹 아암(88)은, 적층 시트(10f)의 좌우 방향 양쪽 단부 테두리로부터 좌우 방향 내측으로 5 내지 10mm까지의 부분을 파지한다.
그 후, 도 58의 (b)에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 캐터필러(89)가, 한 쌍의 반송 롤(83)과 연동하도록 정회전하여, 한 쌍의 척킹 아암(88)이 적층 시트(10f)의 전단부의 좌우 방향 양단부를 파지한 채, 해방 위치까지 이동된다. 이에 의해, 적층 시트(10f)의 전단부는, 재단기(85)로부터 소정 길이(낱장 시트(18g)의 길이) 이격된다.
그리고, 도 57의 점선 화살표로 나타낸 바와 같이, 제2 누름 부재(84b) 및 재단기(85)가 하방으로 이동하고, 먼저, 제2 누름 부재(84b)가 적층 시트(10f)의 표면을 가압하여, 적층 시트(10f)가 제1 누름 부재(84a)와 제2 누름 부재(84b)에 의해 사이에 끼워진 후, 재단기(85)에 의해, 적층 시트(10f)가 좌우 방향을 따라 한번에 재단된다(재단 공정).
그 후, 한 쌍의 척킹 아암(88)은, 적층 시트(10f)의 파지를 해방하고, 소정 길이로 재단된 적층 시트(10f)(이하, 낱장 시트(18g)라 함)가, 반송 컨베이어(90) 위에 적재되어, 반송 컨베이어(90)에 의해 전방으로 반송된다.
재단 후, 제2 누름 부재(84b) 및 재단기(85)는 즉시 상방으로 이동하고, 낱장 시트(18g)의 해방 후, 한 쌍의 척킹 아암(88)은, 한 쌍의 캐터필러(89)의 역회전에 의해, 즉시 파지 위치까지 이동된다.
그리고, 한 쌍의 반송 롤(83)에 의해, 재단 전의 적층 시트(10f)가 다시 적재 부재(86)의 상면까지 반송된다. 그 후, 상기한 재단 공정이 반복된다.
이러한 재단 공정에 있어서, 적층 시트(10f)가 제1 누름 부재(84a)와 제2 누름 부재(84b)에 의해 사이에 끼워져, 재단기(85)에 의해 재단되기 때문에, 적층 시트(10f)의 연속 반송은 단속적이 된다(일시적으로 정지된다).
한편, 장력 조정부(20g)보다 후방(반송 방향 상류측)에서의, 혼련 압출 공정, 변형 반송 공정, 간극 통과 공정은, 연속적으로 실시되며, 장력 조정부(20g)에는, 적층 시트(10f)가 연속적으로 반송되어 온다.
그리고, 장력 조정부(20g)에서는, 그것보다 전방(반송 방향 하류측)에서의 단속적인 반송에 대응하여, 댄서 롤(80)이 상하 방향으로 이동함으로써, 장력 조정부(20g)보다 전방(반송 방향 하류측)에서 단속적으로 반송되는 한편, 장력 조정부(20g)보다 후방(반송 방향 상류측)에서 연속적으로 반송됨으로써, 장력 조정부(20g)에서 잉여가 되는 적층 시트(10f)의 장력을 일정하게 유지하고 있다. 이에 의해, 적층 시트(10f)에 주름이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
댄서 롤(80)에서의 적층 시트(10f)의 장력은, 예를 들어 10 내지 50N이다.
계속해서, 한 쌍의 척킹 아암(88)으로부터 해방된 낱장 시트(18g)는, 반송 컨베이어(90)에 의해, 전방(반송 방향 하류측)으로 반송된다. 그 후, 낱장 시트(18g)는, 반송 컨베이어(90)로부터 가동판(92)의 위로 이동하여, 그 가동판(92) 위로부터 시트 수용 케이스(93)의 내부에 수용된다(수용 공정).
상세하게는, 도 59의 (a)에 도시한 바와 같이, 반송 컨베이어(90)에 반송되는 낱장 시트(18g)의 전단부가, 시트 검지 센서(91)의 하방에 오면, 시트 검지 센서(91)가 낱장 시트(18g)를 검지한다. 그러면, 그 검지에 기초하여, 가동판(92)은 퇴피 위치로부터 전방을 향해 이동한다.
계속해서, 도 59의 (b)에 도시한 바와 같이, 낱장 시트(18g)의 후단부가, 반송 컨베이어(90)의 전단부까지 오면, 낱장 시트(18g)의 전단부는, 반송 컨베이어(90)의 전단부로부터 반송 방향 하류측이면서 또한 하측을 향해 낙하하여, 진출 도중의 가동판(92)의 상면에 접촉된다.
계속해서, 도 59의 (c)에 도시한 바와 같이, 반송 컨베이어(90)이 진출 위치에 다다름과 동시에, 낱장 시트(18g)는, 반송 컨베이어(90)로부터 완전히 떨어져, 가동판(92) 위에 적재된다. 그 후, 낱장 시트(18g)가 적재된 가동판(92)은, 퇴피 위치를 향해 후방(도 59의 (c)의 화살표 방향)으로 이동한다.
그러면, 가동판(92) 위의 낱장 시트(18g)의 후단부는, 반송 컨베이어(90)의 전단부(하측 전단부(94))에 접촉하여, 낱장 시트(18g)의 후방으로의 이동이 규제된다. 한편, 가동판(92)은, 낱장 시트(18g)와 미끄럼 이동하면서 후방을 향해 계속하여 이동한다. 그리고, 가동판(92)이 퇴피 위치에 이르면, 낱장 시트(18g)는 가동판(92)으로부터 낙하하여, 시트 수용 케이스(93)의 내부에 수용된다(도 59의 (d), 수용 공정).
이와 같이, 낱장 시트(18g)를 반송 컨베이어(90)로부터, 가동판(92)에 일단 받은 후에, 시트 수용 케이스(93)에 수용하기 때문에, 낱장 시트(18g)는, 반송 컨베이어(90)로부터의 낙하 속도나 반송 속도를 저감할 수 있어, 완만하게 시트 수용 케이스(93)에 수용할 수 있다. 그로 인해, 낱장 시트(18g)의 주름의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 이 시트 제조 장치(1g)에 있어서, 수지 성분이 열경화성 수지 성분을 함유하는 경우에는, 혼련기(2)에서 가열된 후, 시트 수용 케이스(93)에 수용될 때까지, 조성물에서의 열경화성 수지 성분은 B 스테이지 상태이며, 낱장 시트(18g)에서의 열경화성 수지 성분도, B 스테이지 상태가 된다.
(제8 발명 군의 과제)
종래의, 입자와 수지 성분을 함유하는 시트를 제조하는 방법(예를 들어, 일본 특허 공개 제2012-039060호 공보에 기재된 방법)에서는, 혼합물을 매회 프레스하는 배치 생산 방식이며, 그로 인해, 열전도성 시트의 제조 효율이 낮다는 문제가 있다.
또한, 질화붕소 입자를 수지 성분 중에 균일하게 배합하기 위해서, 질화붕소 입자의 배합량을 높이기에는 한계가 있고, 그로 인해, 질화붕소 입자의 균일성에도 한계가 있다는 문제가 있다.
제8 발명 군의 목적은, 높은 배합 비율로 수지 성분 중에 입자를 분산시킨 시트를, 높은 제조 효율로 제조할 수 있는 시트의 제조 방법 및 시트 제조 장치를 제공하는 데 있다.
그리고, 제8 발명 군의 시트의 제조 방법 및 시트 제조 장치(1g)에 의하면, 입자 및 수지 성분을 함유하는 조성물을, 기어 구조체(4f)를 사용하여, 그 축선 방향으로 변형시키면서 반송시킨 후, 축선 방향으로 변형된 조성물을, 지지 롤(51)에 의해 지지하여 반송시키면서, 지지 롤(51)와 돌출부(63)의 제1 간극(50f)에 통과시키므로, 낱장 시트(18g)를 연속적으로 제조할 수 있다. 그로 인해, 낱장 시트(18g)의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 조성물을 기어 구조체(4f)를 사용하여 변형시키므로, 입자를, 높은 배합 비율로 수지 성분 중에 분산시켜서 시트를 제조할 수 있다.
또한, 시트 형성부(5f)에서 형성된 적층 시트(10f)를 연속해서 재단하고, 그 재단된 낱장 시트(18g)를 시트 수용 케이스(93)에 수용하므로, 낱장 시트(18g)를 효율적으로 제조 및 수용할 수 있다.
또한, 시트의 제조 방법 및 시트 제조 장치(1g)에 의하면, 재단 공정이, 적층 시트(10f)의 폭 방향 양단을 한 쌍의 파지 이동부(87)에 의해 파지하면서, 적층 시트(10f)를 전방으로 이동시킨 후에 재단한다.
그로 인해, 과도하게 신장 및 이완이 발생하는 것을 억제하면서 적층 시트(10f)를 재단할 수 있어, 주름의 발생이 억제된 낱장 시트(18g)를 제조할 수 있다.
또한, 시트의 제조 방법 및 시트 제조 장치(1g)에 의하면, 수용 공정이, 재단된 낱장 시트(18g)를 반송 컨베이어(90)로 전방으로 이동시키고, 계속해서, 그 낱장 시트(18g)를 반송 컨베이어(90)의 전방 및 하측에 설치되는 가동판(92)으로, 전방으로 이동시킨 후, 시트 수용 케이스(93)에 수용한다.
그로 인해, 시트 수용 케이스(93)에, 주름의 발생이 억제된 상태에서, 낱장 시트(18g)를 적층시킬 수 있다.
또한, 시트의 제조 방법 및 시트 제조 장치(1g)에 있어서, 낱장 시트(18g)에서의 입자의 배합 비율이 30체적%를 초과하므로, 낱장 시트(18g)는, 입자가 갖는 특정 물성(예를 들어, 방열성(열전도성), 도전성(전도성), 절연성, 자성 등)을 충분히 발휘시킬 수 있다.
그 결과, 낱장 시트(18g)를 예를 들어, 방열성 시트 등의 열전도성 시트, 예를 들어, 전극재, 집전체 등의 도전성 시트, 예를 들어, 절연 시트, 예를 들어, 자성 시트 등으로서 적절하게 사용할 수 있다.
나아가, 입자가 절연 재료로 형성되고, 또한, 수지 성분이 절연성의 열경화성 수지 성분을 함유하는 경우에는, 낱장 시트(18g)를 예를 들어, 열경화성 수지 시트 등의 열경화성 절연 수지 시트(구체적으로는, 밀봉 시트)로서 적절하게 사용할 수도 있다.
또한, 시트의 제조 방법 및 시트 제조 장치(1g)에 의하면, 한 쌍의 기어(32) 각각은, 서로 맞물리는 경사 톱니(35)를 구비하고, 경사 톱니(35)의 톱니 줄무늬는, 한 쌍의 기어(32)의 회전 방향 하류측에서부터 회전 방향 하류측을 향함에 따라, 상기 회전 축선 방향의 외측으로 경사져 있다.
그로 인해, 기어 구조체(4f)에 공급되는 조성물을 좌우 방향의 양 외측으로 확실하게 확장할 수 있다. 그 결과, 입자를 수지 성분에 효율적으로 분산시키면서, 폭넓은 낱장 시트(18g)를 보다 한층 확실하게 제조할 수 있다.
또한, 시트의 제조 방법 및 시트 제조 장치(1g)에 의하면, 기어 구조체(4f)에 이르는 조성물을, 혼련기(2)에 의해 미리 혼련 압출하므로, 입자의 수지 성분에 대한 분산성을 보다 한층 향상시킬 수 있다.
그 결과, 입자와 수지 성분이 충분히 혼련된 조성물로부터, 낱장 시트(18g)를 제조할 수 있다.
(일 실시 형태 g의 변형예)
도 56 및 도 26의 실시 형태에서는, 한 쌍의 기어(32)를, 제1 저류부(27)와 제2 저류부(28)가, 경사 톱니(35)의 톱니 줄무늬 사이의 톱니 홈(75)을 통해 연통되지 않도록 구성하고 있지만, 예를 들어, 제2 발명 군의 도 27에서 예시한 구성과 마찬가지로, 한 쌍의 기어(32)를, 제1 저류부(27)와 제2 저류부(28)가, 경사 톱니(35)의 톱니 줄무늬 사이의 톱니 홈(75a)을 통해 연통되도록 구성할 수도 있다(제8 발명 군에서의 도 27의 실시 형태).
이 제8 발명 군에서의 도 27의 실시 형태도, 제2 발명 군에서의 도 27의 형태와 마찬가지의 작용 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 도 56 및 도 4의 실시 형태에서는, 한 쌍의 기어(32)의 경사 톱니(35)를, 점접촉 타입의 곡선 형상으로 형성하고 있지만, 예를 들어, 제1 발명 군의 도 12 실시 형태에서 예시한 구성과 마찬가지로, 인벌류트 곡선 형상으로 형성할 수도 있다(제8 발명 군에서의 도 12의 실시 형태).
이 제8 발명 군에서의 도 12의 실시 형태도, 제1 발명 군에서의 도 12의 실시 형태와 마찬가지의 작용 효과를 발휘할 수 있다.
<제9 발명 군>
(일 실시 형태 h)
일 실시 형태 h는, 제9 발명 군을 상세하게 설명하는 것이다. 일 실시 형태 h에 대해서, 도 60 내지 도 63, 도 3, 도 4 및 도 26 등을 사용하여 설명한다. 또한, 각 도면에서, 상기한 각 부에 대응하는 부재에 대해서는, 동일한 참조 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 60은, 제9 발명 군의 일 실시 형태 h인 시트 제조 장치를 나타내고, 도 60에서, 시트 제조 장치(1h)는, 입자와 수지 성분을 함유하는 조성물로부터 시트를 제조하도록 구성되어 있고, 예를 들어, 호퍼(3h)와, 기어 구조체(4h)와, 시트 형성부(5)와, 권취부(6)를 구비하고 있다. 호퍼(3h)와 기어 구조체(4h)와 시트 형성부(5)와 권취부(6)는, 시트 제조 장치(1h)에 있어서, 일직선상에 정렬 배치되어 있다(도 62 참조).
도 60 및 도 61에 도시한 바와 같이, 호퍼(3h)는, 시트 제조 장치(1h)의 후단부의 상측에 설치되어 있다. 호퍼(3h)는, 상하 방향으로 연장되는 대략 각통 형상으로 형성되고, 그 좌우 방향 길이는, 기어 구조체(4h)의 좌우 방향 길이와 대략 동일해지도록 형성되어 있다. 호퍼(3h)는, 상단부에, 좌우 방향으로 연장되는 평면에서 보아 대략 직사각 형상의 투입구(21h)와, 상하 방향 중앙부에, 투입구(21h)와 일체적으로 형성되고, 하측을 향함에 따라서 전후 방향 길이가 작아지는 중앙부(22h)와, 하단부에, 중앙부(22h)와 일체적으로 형성되고, 기어 구조체(4h)와 연통되는 연통부(23h)를 구비하고 있다.
기어 구조체(4h)는, 도 60 및 도 61에 도시한 바와 같이, 호퍼(3h)의 하단부와 일체적으로 설치되고, 시트 제조 장치(1h)의 후단부에 배치되어 있다. 기어 구조체(4h)는, 케이싱(31h)과, 한 쌍의 기어(32)를 구비하고 있다. 또한, 기어 구조체(4h)는, 호퍼(3h)로부터 공급되는 조성물을 시트 형성부(5)에 반송하는 기어 펌프이기도 하다.
케이싱(31h)은, 도 60 및 도 61에 도시한 바와 같이, 호퍼(3h)의 하측에 접속되어 있다. 케이싱(31h)은, 좌우 방향으로 연장되는 평면에서 보아 대략 직사각 형상을 이루고, 전방측이, 좌우 방향으로 가로질러 개구되어 있다. 케이싱(31h)은, 하측 케이싱(31ha)과, 하측 케이싱(31ha)에 대하여 상방에 간격을 두고 배치되어 있는 전방 상측 케이싱(31hb)를 구비하고 있고, 하측 케이싱(31ha)과 전방 상측 케이싱(31hb)의 좌우 방향 양단부는, 도 62에 도시한 바와 같이 측벽(31hc)에 의해 연결되어 있다. 또한, 하측 케이싱(31ha)은, 단면에서 보아 대략 L자 형상을 이루고, 상한 방향으로 연장되는 후방부(60h)와, 후방부(60h)로부터의 하부에서 전방으로 돌출된 하부(61) 및 하측벽(47)을 일체적으로 구비하고 있다. 전방 상측 케이싱(31hb)은, 단면에서 보아 대략 직사각 형상을 이루고, 후방부(60h)의 전방이면서 또한 하부(61) 및 하측벽(47)의 상방에 간격을 두고 배치되어 있고, 상부(62)와 상측벽(48)을 일체적으로 구비하고 있다.
도 63에 도시한 바와 같이, 케이싱(31h)은, 후단부에는, 입류 통로(24h) 및 제1 저류부(27h)가 설치되고, 전후 방향 중앙부에는, 한 쌍의 기어를 수용하는 기어 수용부(40)가 설치되고, 전단부에는, 토출구(46)가 설치되어 있다. 또한, 기어 수용부(40)와 토출구(46)의 사이에는, 그것들에 연통되는 제2 저류부(28) 및 토출 통로(44)가 형성되어 있다. 또한, 케이싱(31h)의 외측 표면에는, 도시하지 않은 히터가 복수(4개) 설치되어 있다.
입류 통로(24h)는, 후방부(60h)와, 후방부(60h)와 전후 방향으로 간격을 두고 대향 배치되는 상부(62)와의 사이에 형성되고, 케이싱(31h)의 전후 방향 중앙 약간 후방측에, 상측을 향해 개방하도록 상하 방향을 따라, 호퍼(3h)의 하측에 연통되어 있다. 입류 통로(24h)는, 평면에서 보아 대략 직사각 형상으로 형성되고, 그 개구 면적이 하측을 향함에 따라서 작아지도록 형성되어 있다.
제1 저류부(27h)는, 하부(61)의 후단부와, 하부(61)의 후단부와 상하 방향으로 간격을 두고 대향 배치되는 상부(62)의 후단부와의 사이에 형성되고, 입류 통로(24h)의 하측에 연통되고, 측단면에서 보아, 전방을 향해 커지는 생략 V자 형상으로 형성되어 있고, 제1 저류부(27h)의 하면은 만곡하고 있다. 또한, 도 62에 도시한 바와 같이, 평면에서 보아 대략 직사각 형상으로 형성되어 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 기어(32)는 예를 들어, 더블 헬리컬 기어이며, 구체적으로는, 제1 기어(33) 및 제2 기어(34)를 구비하고 있다.
또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 기어(32)는, 측단면 점접촉 타입 및 선접촉 타입이 된다.
그리고, 도 26에 도시한 바와 같이, 이 한 쌍의 기어(32)는, 제1 저류부(27h)와, 제2 저류부(28)가 경사 톱니(35)의 톱니 줄무늬 사이의 톱니 홈(75)을 통해 연통되지 않도록, 한 쌍의 기어(32)가 구성되어 있다.
시트 형성부(5)는, 도 60 및 도 62에 도시한 바와 같이, 기어 구조체(4h)의 전방측에 있어서 상측벽(48)의 돌출부(63)를 포함하도록 설치되어 있고, 예를 들어, 기어 구조체(4h)에서의 돌출부(63)와, 이동 지지체로서의 지지 롤(51)과, 기재 송출 롤(56)과, 세퍼레이터 라미네이트 롤(57)과, 구름 이동 롤(58)과, 세퍼레이터 송출 롤(59)을 구비하고 있다.
권취부(6)는, 시트 형성부(5)의 전방에 설치되어 있고, 텐션 롤(52)과, 권취 롤(53)을 구비하고 있다.
시트 제조 장치(1h)의 치수는, 사용하는 입자 및 수지 성분의 종류 및 배합 비율과, 목적으로 하는 시트의 폭 및 두께에 대응하여 적절히 설정되고, 예를 들어, 상기한 실시 형태의 치수를 채용할 수 있다.
이하, 이 시트 제조 장치(1h)를 사용하여, 입자 및 수지 성분을 함유하는 조성물로부터 적층 시트(10)를 제조하는 방법에 대하여 설명한다.
예를 들어, 제1 발명 군을 설명하는 일 실시 형태와 마찬가지의 수순에 의해 실시한다. 구체적으로는, 먼저, 도 60에 도시한 바와 같이, 호퍼(3h)에, 입자 및 수지 성분을 함유하는 조성물을 투입한다.
시트 제조 장치(1h)에서의 조건, 예를 들어, 온도, 회전 속도 등은, 예를 들어, 일 실시 형태에서의 조건과 마찬가지이다.
또한, 투입한 조성물(예를 들어, 수지 성분 및 필요에 따라서 첨가되는 입자의 종류, 및 그 배합 비율 등), 기재 송출 롤(56)이나 세퍼레이터 송출 롤(59)에 권회하는 기재(8)나 세퍼레이터(9)도, 예를 들어, 일 실시 형태와 마찬가지이다.
계속해서, 호퍼(3h)에 투입된 조성물은, 기어 구조체(4h)의 입류 통로(24h)를 통해서, 도 60에 도시한 바와 같이, 제1 저류부(27h)에 이른다(투입 공정).
그 후, 조성물은, 기어 구조체(4h)에 있어서, 한 쌍의 기어(32)의 회전 축선 방향(A1)으로 변형되면서, 전방으로 반송된다(변형 반송 공정).
구체적으로는, 조성물은, 한 쌍의 기어(32)의 맞물림에 의해, 회전 축선 방향(A1)의 중앙부에서부터 양단부로 퍼지면서 반송된다.
상세하게는, 도 63에 도시한 바와 같이, 조성물은, 제1 저류부(27h)의 전방측 부분의 상단부 및 하단부로부터, 수용 공간(73)에서의 한 쌍의 기어(32)의 맞물림 부분보다 후방측 부분에 이르고, 그 후, 한 쌍의 기어(32)의 경사 톱니(35)에 전단되면서, 톱니 홈(75) 내에 말려들어가, 계속해서, 밀폐 공간(74)에 이른다.
이때, 수용 공간(73)의 입구(후방측)에 있어서, 회전하는 제1 기어(33)에 부착된 조성물은, 하부(61)에 의해 가압되기 때문에, 밀폐 공간(74)(톱니 홈(75))을 좌우 방향으로 이동하고, 한편, 회전하는 제2 기어(34)에 부착된 조성물은, 상부(62)에 의해 가압되기 때문에, 밀폐 공간(74)(톱니 홈(75))을 좌우 방향으로 이동한다. 이로 인해, 조성물은, 좌우 방향으로 퍼지면서, 한 쌍의 기어(32)의 회전 방향(R2)을 따라 전방으로 압출된다.
그리고, 밀폐 공간(74)에 있어서, 조성물이, 중복 톱니 홈(76)이 되는 톱니 홈(75)에 의해, 제1 저류부(27h) 및 제2 저류부(28) 사이의 연통, 즉, 경사 톱니(35)의 톱니 줄무늬를 따라 이동하는 것이 저지되면서, 한 쌍의 기어(32)의 회전 방향(R2)으로의 회전에 의해, 한 쌍의 기어(32)의 회전 방향(R2)의 하류측, 즉, 전방으로 반송된다. 이에 의해, 조성물은, 한 쌍의 기어(32)의 전방측으로 압출되어, 수용 공간(73)에서의 한 쌍의 기어(32)의 맞물림 부분에서 전방측 부분에 이른다.
계속해서, 조성물은, 경사 톱니(35)의 맞물림 부분(도 4 참조)을 통해 제1 저류부(27h)로 역류되는(후방으로 복귀되는) 것이 경사 톱니(35)의 맞물림 부분에 의해 방지되면서, 좌우 방향으로 퍼진다.
구체적으로는, 도 3에 도시한 바와 같이, 기어 구조체(4h)의 우측 부분에서는, 제1 하부 경사 톱니(36)와 제1 상부 경사 톱니(38)의 맞물림에 의해, 한 쌍의 기어(32)에서의 회전 축선 방향(A1)의 중앙부에서부터 우측 단부를 향해 퍼진다. 한편, 기어 구조체(4h)의 좌측 부분에서는, 제2 하부 경사 톱니(37)와 제2 상부 경사 톱니(39)의 맞물림에 의해, 한 쌍의 기어(32)에서의 회전 축선 방향(A1)의 중앙부에서부터 좌측 단부를 향해 퍼진다.
계속해서, 도 63에 도시한 바와 같이, 조성물은, 제2 저류부(28) 및 토출 통로(44)를 통해 토출구(46)에 이르고, 계속해서, 토출구(46)로부터 지지 롤(51)을 향하여 토출(반송)된다.
구체적으로는, 지지 롤(51)의 둘레면에는, 기재 송출 롤(56)(도 60 참조)로부터 송출된 기재(8)가 적층되어 있고, 조성물은, 그 기재(8)를 통해 지지 롤(51)에 지지되면서, 지지 롤(51)의 회전 방향(도 60 화살표로 나타내는 좌측면 시계 방향)으로 반송된다. 토출구(46)로부터 토출된 조성물은, 일단, 지지 롤(51)의 후방에, 기재(8)를 통해 토출되고, 즉시, 돌출부(63)와 지지 롤(51)의 둘레면에 의해 두께가 조정된다. 구체적으로는, 여분의 조성물은, 지지 롤(51)에 지지되는 기재(8)의 표면에 있어서, 돌출부(63)에 의해 긁어내어져, 원하는 두께(T1) 및 원하는 폭의 시트(7)로서 형성된다(간극 통과 공정).
시트(7)의 두께(T1)는, 예를 들어, 50㎛ 이상, 바람직하게는 100㎛ 이상, 보다 바람직하게는 300㎛ 이상이며, 또한, 예를 들어, 1000㎛ 이하, 바람직하게는 800㎛ 이하, 보다 바람직하게는 750㎛ 이하이기도 하다.
시트(7)의 폭은, 한 쌍의 기어(32)의 좌우 방향 길이(W2)와 실질적으로 동일하며, 구체적으로는, 예를 들어, 100mm 이상, 바람직하게는 200mm 이상, 보다 바람직하게는 300mm 이상이며, 또한, 예를 들어, 2000mm 이하, 바람직하게는 1500mm 이하, 보다 바람직하게는 1000mm 이하이기도 하다.
계속해서, 도 60에 도시한 바와 같이, 시트(7)가 적층된 기재(8)는, 지지 롤(51)로부터 세퍼레이터 라미네이트 롤(57) 및 구름 이동 롤(58)을 향해 반송되고, 세퍼레이터 라미네이트 롤(57) 및 구름 이동 롤(58)의 사이에서, 시트(7)의 상면에 세퍼레이터(9)가 적층된다. 이에 의해, 시트(7)는, 양면(하면 및 상면)에 기재(8) 및 세퍼레이터(9)가 각각 적층된 적층 시트(10)로서 얻어진다.
그 후, 적층 시트(10)는, 텐션 롤(52)을 통과하고, 계속해서, 권취 롤(53)에 의해 롤 형상으로 권취된다(권취 공정).
또한, 이 시트 제조 장치(1h)에 있어서, 수지 성분이 열경화성 수지 성분을 함유하는 경우에는, 기어 구조체에서 가열된 후, 권취 롤(53)에 권취될 때까지, 조성물에서의 열경화성 수지 성분은 B 스테이지 상태이며, 권취 롤(53)에 권취된 시트(7)에서의 열경화성 수지 성분도 B 스테이지 상태가 된다.
(제9 발명의 과제)
종래의 열전도성 시트의 제조 방법(예를 들어, 일본 특허 공개 제2012-039060호 공보)에서는, 혼합물을 매회 프레스하는 배치 생산 방식이며, 그로 인해, 열전도성 시트의 제조 효율이 낮다는 문제가 있다.
또한, 질화붕소 입자를 수지 성분 중에 균일하게 배합하기 위해서, 질화붕소 입자의 배합량을 높이기에는 한계가 있고, 그로 인해, 질화붕소 입자의 균일성에도 한계가 있다는 문제가 있다.
제9 발명 군의 목적은, 높은 배합 비율로 수지 성분 중에 입자를 분산시킨 시트를, 높은 제조 효율로 제조할 수 있는 시트의 제조 방법 및 시트 제조 장치를 제공하는 데 있다.
그리고, 제9 발명 군의 시트(7)의 제조 방법 및 시트 제조 장치(1h)에 의하면, 조성물을, 기어 구조체(4h)를 사용하여, 그 축선 방향(A1)으로 변형시키면서 반송시킨 후, 축선 방향(A1)으로 변형된 조성물을, 시트 형성부(5)에 있어서, 지지 롤(51)에 의해 기재(8)를 통해 지지하여 반송시키면서, 돌출부(63)와의 간극(50)에 통과시키므로, 시트(7)를 적층 시트(10)로서 연속적으로 제조할 수 있다. 그로 인해, 시트(7)의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 조성물을 기어 구조체(4h)를 사용하여 변형시키므로, 입자를, 높은 배합 비율로 수지 성분 중에 분산시켜서 시트(7)를 얻을 수 있다.
또한, 조성물을, 지지 롤(51)에 의해 지지하여 반송시키면서, 간극(50)에 통과시키므로, 조성물의 점도가 광범위(예를 들어, 80℃에서의 용융 점도가, 0.001Pa·s 이상, 바람직하게는 1Pa·s 이상이며, 또한, 10000Pa·s 이하, 바람직하게는 10Pa·s 이하)에 걸쳐도, 확실하게 시트(7)를 얻을 수 있다.
그 결과, 입자가 수지 성분 중에 균일하게 높은 배합 비율로 분산된 시트(7)를 효율적으로 제조할 수 있다.
일반적으로, 밀봉 시트를 이용할 때에는, 개편 형상으로 준비한 밀봉 시트를 각각 반송하거나, 밀봉 시트를 1개편씩 밀봉 대상에 배치하는 작업이 필요해지기 때문에, 택트 타임이 길고, 나아가, 밀봉 시트를 트레이 등으로부터 취출할 때에 밀봉 시트에 흠집이 생겨버리는 등 핸들링 면에서 불리해지는 경우가 있다. 또한, 밀봉 시트를 대량 생산하기 위해서, 다수의 시트 제조 장치를 필요로 한다.
이에 반해, 이 시트 제조 장치(1h)에 의해 얻어지는 시트(7)는 롤 형상으로 제조되므로, 이와 같은 시트(7)에 의해 밀봉 대상을 연속해서 밀봉할 수 있다. 또한, 상기한 핸들링성을 향상시킬 수 있어, 필요로 하는 시트 제조 장치(1h)도 소수이면서, 긴 형상의 시트(7)를 대량으로 제조할 수 있다. 또한, 밀봉에 필요로 하는 비용을 저감할 수 있다. 즉, 택트 타임의 단축, 핸들링성의 향상, 투자 비용 저감을 도모할 수 있다.
또한, 시트(7)를 방열성 시트로서 사용하여, 플렉시블 회로 기판과 복합화하는 경우(복합화 회로 기판)에도, 롤 형상으로 제조된 방열성 시트를, 롤·투·롤에 의해 간편하면서도 또한 낮은 제조 비용으로, 복합화 회로 기판을 제조할 수 있다.
또한, 조성물을 기어 구조체를 사용하여 변형시키므로, 조성물을 미리 혼련기에 의해 혼련하지 않고 말고, 호퍼(3h)에 투입하면 되어, 간이하면서도 또한 효율적으로 시트를 제조할 수 있다.
또한, 시트(7)에서의 입자의 배합 비율이, 30체적%를 초과하면, 시트(7)는 입자가 갖는 특정 물성(예를 들어, 방열성(열전도성), 도전성(전도성), 절연성, 자성 등)을 충분히 발휘시킬 수 있다.
그로 인해, 시트(7)를 예를 들어, 방열성 시트 등의 열전도성 시트, 예를 들어, 전극재, 집전체 등의 도전성 시트, 예를 들어, 절연 시트, 예를 들어, 자성 시트 등으로서 적절하게 사용할 수 있다.
나아가, 입자가 절연 재료로 형성되고, 또한, 수지 성분이 절연성의 열경화성 수지 성분을 함유하는 경우에는, 시트(7)를 예를 들어, 열경화성 수지 시트 등의 열경화성 절연 수지 시트(구체적으로는, 밀봉 시트)로서 적절하게 사용할 수도 있다.
또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 기어(32)의 회전 축선 방향 길이(W2)가 200mm 이상이면, 폭넓은 시트(7)로서, 광범위한 용도에 적절하게 사용할 수 있다.
(일 실시 형태 h의 변형예)
도 60 및 도 26의 실시 형태에서는, 한 쌍의 기어(32)를, 제1 저류부(27h)와 제2 저류부(28)가, 경사 톱니(35)의 톱니 줄무늬 사이의 톱니 홈(75)을 통해 연통되지 않도록 구성하고 있지만, 예를 들어, 제2 발명 군의 도 27에서 예시한 구성과 마찬가지로, 한 쌍의 기어(32)를, 제1 저류부(27h)와 제2 저류부(28)가, 경사 톱니(35)의 톱니 줄무늬 사이의 톱니 홈(75a)을 통해 연통되도록 구성할 수도 있다(제9 발명 군에서의 도 27의 실시 형태).
이 제9 발명 군에서의 도 27의 실시 형태도, 제2 발명 군에서의 도 27의 형태와 마찬가지의 작용 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 도 60 및 도 4의 실시 형태에서는, 한 쌍의 기어(32)의 경사 톱니(35)를, 점접촉 타입의 곡선 형상으로 형성하고 있지만, 예를 들어, 제1 발명 군의 도 12 실시 형태에서 예시한 구성과 마찬가지로, 인벌류트 곡선 형상으로 형성할 수도 있다(제9 발명 군에서의 도 12의 실시 형태).
이 제9 발명 군에서의 도 12의 실시 형태도, 제2 발명 군에서의 도 12의 형태와 마찬가지의 작용 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 도 60의 실시 형태에서는, 이동 지지체로서 지지 롤(51)을 사용하고 있지만, 예를 들어, 제1 발명 군의 도 13 실시 형태에서 예시한 구성과 마찬가지로, 이동 지지체로서 기재(8)를 사용할 수도 있다(제9 발명 군에서의 도 13의 실시 형태).
이 제9 발명 군에서의 도 13의 실시 형태도, 제1 발명 군에서의 도 13의 실시 형태와 마찬가지의 작용 효과를 발휘할 수 있다.
<제10 발명 군>
(일 실시 형태 i)
일 실시 형태 i는, 제10 발명 군을 상세하게 설명하는 것이다. 일 실시 형태 i에 대해서, 도 64 내지 도 66, 도 3, 도 4 및 도 26 등을 사용하여 설명한다. 또한, 각 도면에서, 상기한 각 부에 대응하는 부재에 대해서는, 동일한 참조 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 64는, 제10 발명 군의 일 실시 형태 i인 시트 제조 장치(1i)를 나타내고, 도 64에서, 시트 제조 장치(1i)는, 입자와 수지 성분을 함유하는 조성물로부터 시트를 제조하도록 구성되어 있고, 예를 들어, 혼련기(2)와, 기어 구조체(4i)와, 다이(3i)와, 시트 반송부(5i)와, 권취부(6)를 구비하고 있다. 혼련기(2)와 기어 구조체(4i)와 다이(3i)와 시트 반송부(5i)와 권취부(6)는, 시트 제조 장치(1i)에 있어서, 직렬로 정렬 배치되어 있다. 즉, 시트 제조 장치(1i)는, 조성물 또는 시트를 직선상으로 반송하도록 구성되어 있다.
혼련기(2)는, 시트 제조 장치(1i)의 후방측에 설치되어 있다. 혼련기(2)는, 예를 들어, 2축 니이더 등이며, 구체적으로는, 실린더(11)와, 실린더(11) 내에 수용되는 혼련 스크루(12)를 구비하고 있다.
기어 구조체(4i)는, 도 64에 도시한 바와 같이, 혼련기(2)의 전방측에 설치되어 있다. 기어 구조체(4i)는, 케이싱(31i)과, 한 쌍의 기어(32)를 구비하고 있다. 또한, 기어 구조체(4i)는, 혼련기(2)로부터 공급되는 조성물을 다이(3i)에 반송하는 기어 펌프이기도 하다.
케이싱(31i)은, 연결관(17)과 일체적으로 형성되어 있고, 혼련기(2)의 전방측에 연결관(17)을 통해 접속되어 있다. 케이싱(31i)은, 좌우 방향으로 연장되는 평면에서 보아 대략 직사각 형상을 이루고, 전방측이, 좌우 방향으로 가로질러 개구되어 있다.
케이싱(31i)은, 도 64 및 도 66에 도시한 바와 같이, 하측 케이싱(31ia)과, 하측 케이싱(31ia)에 대하여 상방에 간격을 두고 배치되어 있는 상측 케이싱(31ib)을 구비하고 있고, 하측 케이싱(31ia)과 상측 케이싱(31ib)의 좌우 방향 양단부는, 도 64에 도시한 바와 같이 측벽(31ic)에 의해 연결되어 있다. 또한, 하측 케이싱(31ia)은, 하부(61)와, 하측벽(47)을 구비하고 있고, 상측 케이싱(31ib)은, 상부(62)와, 상측벽(48i)을 구비하고 있다.
도 66에 도시한 바와 같이, 하측 케이싱(31ia)과 상측 케이싱(31ib)의 사이에서, 후단부에는, 제1 저류부(27)가 설치되고, 전후 방향 중앙부에는, 한 쌍의 기어를 수용하는 기어 수용부(40)가 설치되고, 전단부에는, 토출 통로(44)가 설치되어 있다. 또한, 기어 수용부(40)와 토출 통로(44)의 사이에는, 그것들에 연통되는 제2 저류부(28)가 형성되어 있다. 또한, 케이싱(31i)의 외측 표면에는, 도시하지 않은 히터가 복수 설치되어 있다.
제1 저류부(27)는, 도 64 및 도 66에 도시한 바와 같이, 연결관(17)의 전방측에 연통되어, 평면에서 보아 대략 직사각 형상으로 형성되어 있다. 또한, 측단면에서 보아, 후단부에서부터 전단부에 걸쳐서, 대략 직선 형상으로 형성되고, 전단부에 있어서, 전방을 향해 커지는 대략 테이퍼 형상으로 형성되어 있다.
토출 통로(44)는, 상하 방향으로 서로 간격을 두고 형성되는 하측벽(47) 및 상측벽(i48)으로 형성되어 있다. 토출 통로(44)는, 전방이 좌우 방향으로 연장되도록 개구되어 있고, 측단면에서 보아, 전방을 향해 연장되는 대략 직선 형상으로 형성되어 있다.
하측벽(47)은, 좌우 방향 및 상하 방향으로 연장되는 두꺼운 평판 형상을 이루고, 그 전방면 및 상면 각각이, 평탄 형상으로 형성되어 있다.
상측벽(48i)은, 좌우 방향 및 상하 방향으로 연장되는 두꺼운 평판 형상을 이루고, 그 전방면 및 하면 각각이, 평탄 형상으로 형성되어 있다.
제2 저류부(28)는, 기어 수용부(40)의 전방측에 연통되어 있고, 후방이 개방되는 측단면에서 보아 대략 U자 형상으로 형성되어 있다. 또한, 제2 저류부(28)는, 밀폐 공간(74)에 대한 반송 방향 하류측의 하류 공간이 된다. 제2 저류부(28)는, 제1 저류부(27)로부터 밀폐 공간(74)을 통해 반송되어 저류되는 조성물을, 상하 방향의 길이가 좁은 토출 통로(44) 및 다이(3i)에 송출하는 매니폴드로서 작용한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 기어(32)는 예를 들어, 더블 헬리컬 기어이며, 구체적으로는, 제1 기어(33) 및 제2 기어(34)를 구비하고 있다. 또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 기어(32)는 측단면 점접촉 타입 및 선접촉 타입이 된다.
그리고, 도 3 및 도 26(제2 발명 군)에 도시한 바와 같이, 이 한 쌍의 기어(32)는, 제1 저류부(27)와 제2 저류부(28)가, 경사 톱니(35)의 톱니 줄무늬 사이의 톱니 홈(75)을 통해 연통되지 않도록, 한 쌍의 기어(32)가 구성되어 있다.
다이(3i)는, 도 64에 도시한 바와 같이, 기어 구조체(4i)의 전방측(조성물의 토출 방향 하류측)에 인접하여 설치되고, 평면에서 보아, 전방을 향함에 따라서 좌우 방향 외측으로 넓어지는 대략 테이퍼 형상으로 형성되어 있다. 다이(3i)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 하부 금형(67i)과, 하부 금형(67i)에 대하여 상측 방향에 대향 배치되는 상부 금형(68i)을 구비하고 있다.
도 64 및 도 66에 도시한 바와 같이, 하부 금형(67i)과 상부 금형(68i)에 의해, 조성물이 통과하는 유로(19i)가 형성되어 있고, 유로(19i)는 평면에서 보아, 전방을 향함에 따라서 좌우 방향 외측으로 넓어지는 대략 테이퍼 형상으로 형성되어 있다. 유로(19i)의 후단부에는, 유입구(20i)와, 중간부에는, 광폭부로서의 슬릿부(22i), 전단부에는, 유출구로서의 립 개구부(24i)가 형성되어 있다.
유입구(20i)는, 토출 통로(44)와 연통되어 있다. 유입구(20i)는, 그 상하 방향의 길이 및 좌우 방향의 길이가, 토출 통로(44)의 전단부와 대략 동일해지도록 형성되어 있다.
유입구(20i)와 슬릿부(22i)의 사이에는, 유입구 통로(21i)가 형성되어 있다. 유입구 통로(21i)는, 측단면에서 보아, 대략 직사각 형상으로 형성되고, 평면에서 보아, 전방을 향함에 따라서 좌우 방향 외측으로 넓어지는 대략 테이퍼 형상으로 형성되어 있다.
슬릿부(22i)는, 유입구 통로(21i)와 연통되어 있다. 슬릿부(22i)는, 전방을 향함에 따라, 좌우 방향(회전 축선 방향) 및 전후 방향(반송 방향)의 양쪽 방향에 직교하는 직교 방향(상하 방향)의 길이가 좁아지도록 형성되고, 또한, 전방을 향함에 따라, 좌우 방향의 길이가 넓어지도록 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, 슬릿부(22i)는, 측단면에서 보아, 전방을 향함에 따라서 완만하게 상하 방향 내측으로 좁아지는 대략 테이퍼 형상으로 형성되어 있고, 평면에서 보아, 전방을 향함에 따라서 좌우 방향 외측으로 넓어지는 대략 테이퍼 형상으로 형성되어 있다.
슬릿부(22i)와 립 개구부(24i)의 사이에는, 립 랜드부(23i)가 형성되어 있다. 립 랜드부(23i)는 슬릿부(22i)와 연통되어 있다. 립 랜드부(23i)는, 좌우 방향으로 연장되는 평면에서 보아 직사각 형상 및 측단면에서 보아 대략 직사각 형상으로 형성되어 있다.
립 개구부(24i)는, 립 랜드부(23i)와 연통되어 있다. 립 개구부(24i)는, 좌우 방향으로 연장되도록 형성되어 있고, 단면에서 보아, 립 랜드부(23i)의 좌우 방향 및 상하 방향과 대략 동일 형상이다. 립 개구부(24i)의 좌우 방향 길이는, 한 쌍의 기어(32)의 회전 축선 방향 길이(W2)(좌우 방향 길이)보다 길어지도록 형성되어 있다.
또한, 다이(3i)에는, 가열 수단으로서의 블록 히터(도시하지 않음)가 전후 방향을 따라서 복수 분할되어 설치되어 있다.
시트 반송부(5i)는, 도 64 및 도 65에 도시한 바와 같이, 다이(3i)의 전방측에 설치되어 있고, 예를 들어, 지지 롤(51)과, 기재 송출 롤(56)과, 세퍼레이터 라미네이트 롤(57)과, 구름 이동 롤(58)와, 세퍼레이터 송출 롤(59)을 구비하고 있다.
지지 롤(51)은, 립 개구부(24i)에 대하여 간극이 형성되도록 대향 배치되어 있다. 지지 롤(51)의 회전 축선은, 한 쌍의 기어(32)의 제1 축(25) 및 제2 축(26)과 평행하고, 구체적으로는, 도 64에 도시한 바와 같이, 좌우 방향으로 연장되어 있다. 도 66에 도시한 바와 같이, 지지 롤(51)은, 전후 방향으로 투영했을 때에, 지지 롤(51)의 회전축 중심과 상단부 테두리와의 사이에, 립 개구부(24i)가 위치하도록, 또한, 상하 방향으로 투영했을 때에, 지지 롤(51)의 회전축 중심과 후단부 테두리와의 사이에, 립 개구부(24i)가 위치하도록 배치되어 있다. 그리고, 지지 롤(51)은, 립 개구부(24i)로부터 반송되는 시트(7)를 지지하여 반송하도록 구성되어 있다.
권취부(6)는, 시트 반송부(5i)의 전방에 설치되어 있고, 텐션 롤(52)과, 권취 롤(53)을 구비하고 있다.
시트 제조 장치(1i)의 치수는, 사용하는 입자 및 수지 성분의 종류 및 배합 비율과, 목적으로 하는 시트의 폭 및 두께에 대응하여 적절히 설정되고, 예를 들어, 상기한 실시 형태의 치수를 채용할 수 있다.
또한, 유입구(20i)의 좌우 방향의 길이는, 한 쌍의 기어(32)의 회전 축선 방향 길이와 대략 동일하다. 유입구(20i)의 상하 방향의 길이는, 예를 들어, 1mm 이상, 바람직하게는 5mm 이상이며, 또한, 예를 들어, 50mm 이하이기도 하다.
립 개구부(24i)의 좌우 방향의 길이는, 예를 들어, 200mm 이상, 바람직하게는 300mm 이상이며, 또한, 예를 들어, 2000mm 이하이기도 하다. 또한, 립 개구부(24i)의 좌우 방향의 길이는, 유입구(20i)(토출 통로(44))의 좌우 방향의 길이 보다 길고, 예를 들어, 그것들의 길이의 차분은, 예를 들어 10mm 이상, 바람직하게는 50mm 이상이며, 또한, 예를 들어 300mm 이하, 바람직하게는 200mm 이하이다.
립 개구부(24i)의 상하 방향은, 그 길이가, 유입구(20i)(토출 통로(44))의 상하 방향의 길이보다 짧아지도록 형성되어 있다. 립 개구부(24i)의 상하 방향의 길이는, 예를 들어 0.05mm 이상, 바람직하게는 0.10mm 이상이며, 또한, 예를 들어 2mm 이하이기도 하다.
이하, 이 시트 제조 장치(1i)를 사용하여, 입자 및 수지 성분을 함유하는 조성물로부터 적층 시트(10)를 제조하는 방법에 대하여 설명한다.
예를 들어, 제1 발명 군을 설명하는 일 실시 형태와 마찬가지의 수순에 의해 실시한다. 구체적으로는, 먼저, 도 65에 도시한 바와 같이, 호퍼(16)에, 입자 및 수지 성분을 함유하는 조성물을 투입한다.
또한, 시트 제조 장치(1i)에 있어서, 기어 구조체(4i), 다이(3i) 및 시트 반송부(5i)를 소정의 온도 및/또는 회전 속도로 조정한다. 또한, 기어 구조체(4i), 다이(3i) 및 시트 반송부(5i)의 온도는, 예를 들어, 수지 성분이 열가소성 수지 성분을 함유하는 경우에는, 그 연화 온도 이상이며, 또한, 수지 성분이 열경화성 수지 성분을 함유하는 경우에는, 그 경화 온도 미만이다. 구체적으로는, 기어 구조체(4i), 및 시트 반송부(5i)의 온도는, 각각 예를 들어, 50℃ 이상, 바람직하게는 70℃ 이상이며, 또한, 예를 들어, 200℃ 이하, 바람직하게는 150℃ 이하이기도 하다.
시트 제조 장치(1i)에서의 조건, 예를 들어, 온도, 회전 속도 등은, 예를 들어, 일 실시 형태에서의 조건과 마찬가지이다.
또한, 투입한 조성물(예를 들어, 수지 성분 및 필요에 따라서 첨가되는 입자의 종류, 및 그 배합 비율 등), 기재 송출 롤(56)이나 세퍼레이터 송출 롤(59)에 권회하는 기재(8)나 세퍼레이터(9)도, 예를 들어, 일 실시 형태와 마찬가지이다.
계속해서, 조성물을 호퍼(16)로부터, 실린더(11)의 혼련기 입구(14)를 통해 실린더(11) 내에 투입한다.
혼련기(2)에서는, 조성물에 함유되는 입자 및 수지 성분이, 블록 히터에 의해 가열되면서, 혼련 스크루(12)의 회전에 의해 혼련 압출되어, 입자가 수지 성분에 분산된 조성물이, 혼련기 출구(15)로부터 연결관(17)을 통해, 제1 저류부(27)에 이른다(혼련 압출 공정).
그 후, 조성물은, 기어 구조체(4i)에 있어서, 한 쌍의 기어(32)의 회전 축선 방향(A1)으로 변형되면서, 전방으로 반송된다(기어 변형 공정).
구체적으로는, 조성물은, 한 쌍의 기어(32)의 맞물림에 의해, 회전 축선 방향(A1)의 중앙부에서부터 양단부로 퍼지면서 반송된다.
상세하게는, 도 66에 도시한 바와 같이, 조성물은, 제1 저류부(27)의 전방측 부분의 상단부 및 하단부로부터, 수용 공간(73)에서의 한 쌍의 기어(32)의 맞물림 부분보다 후방측 부분에 이르고, 그 후, 한 쌍의 기어(32)의 경사 톱니(35)에 전단되면서, 톱니 홈(75) 내에 말려들어가서, 계속해서, 밀폐 공간(74)에 이른다.
이때, 수용 공간(73)의 입구(후방측)에 있어서, 회전하는 제1 기어(33)에 부착된 조성물은, 하부(61)에 의해 가압되기 때문에, 밀폐 공간(74)(톱니 홈(75))을 좌우 방향으로 이동하고, 한편, 회전하는 제2 기어(34)에 부착된 조성물은, 상부(62)에 의해 가압되기 때문에, 밀폐 공간(74)(톱니 홈(75))을 좌우 방향으로 이동한다. 이로 인해, 조성물은, 좌우 방향으로 퍼지면서, 한 쌍의 기어(32)의 회전 방향(R2)을 따라 전방으로 압출된다.
그리고, 밀폐 공간(74)에 있어서, 조성물이, 중복 톱니 홈(76)이 되는 톱니 홈(75)에 의해, 제1 저류부(27) 및 제2 저류부(28) 사이의 연통, 즉, 경사 톱니(35)의 톱니 줄무늬를 따라 이동하는 것이 저지되면서, 한 쌍의 기어(32)의 회전 방향(R2)으로의 회전에 의해, 한 쌍의 기어(32)의 회전 방향(R2)의 하류측, 즉, 전방으로 반송된다. 이에 의해, 조성물은, 한 쌍의 기어(32)의 전방측으로 압출되어, 수용 공간(73)에서의 한 쌍의 기어(32)의 맞물림 부분보다 전방측 부분에 이른다.
계속해서, 조성물은, 경사 톱니(35)의 맞물림 부분(도 3 참조)을 통해 제1 저류부(27)로 역류되는(후방으로 복귀되는) 것이 경사 톱니(35)의 맞물림 부분에 의해 방지되면서, 좌우 방향으로 퍼진다.
구체적으로는, 도 3에 도시한 바와 같이, 기어 구조체(4i)의 우측 부분에서는, 제1 하부 경사 톱니(36)와 제1 상부 경사 톱니(38)의 맞물림에 의해, 한 쌍의 기어(32)에서의 회전 축선 방향(A1)의 중앙부에서부터 우측 단부를 향해 퍼진다. 한편, 기어 구조체(4i)의 좌측 부분에서는, 제2 하부 경사 톱니(37)와 제2 상부 경사 톱니(39)의 맞물림에 의해, 한 쌍의 기어(32)에서의 회전 축선 방향(A1)의 중앙부에서부터 좌측 단부를 향해 퍼진다.
계속해서, 도 66에 도시한 바와 같이, 조성물은, 제2 저류부(28)를 통해 토출 통로(44)에 이르고, 계속해서, 토출 통로(44)로부터 유입구(20i)를 향해 토출(반송)된다.
이때, 한 쌍의 기어(32)에 밀려 넓혀져서 반송되는 조성물은, 제2 저류부(28)에서 저류되고, 계속해서, 상하 방향의 길이가 좁은 토출 통로(44)에 송출되기 때문에, 조성물은 시트 형상으로 성형된다.
퍼져서, 시트 형상으로 성형된 조성물은, 유입구(20i)로부터 유입구 통로(21i)를 통해 슬릿부(22i)에 이르고, 슬릿부(22i)에 있어서 좌우 방향으로 밀려 넓혀지면서 립 랜드부(23i)에 반송되고, 그 후, 립 개구부(24i)로부터 시트(7)가 토출된다(다이 변형 공정).
구체적으로는, 슬릿부(22i)에 반송된 조성물은, 반송 방향 하류측을 향함에 따라서 점차 상하 방향의 길이가 좁아지는 슬릿부(22i)의 상벽 및 하벽에 가압되면서, 전방으로 반송된다. 그로 인해, 조성물은, 반송 방향 하류측으로 이동되면서도, 좌우 방향으로도 변형되어, 광폭의 시트(7)로서 립 개구부(24i)로부터 토출된다.
시트(7)의 두께(T1)는, 립 개구부(24i)의 상하 방향의 길이와 대략 동일하며, 예를 들어 50㎛ 이상, 바람직하게는 100㎛ 이상, 보다 바람직하게는 300㎛ 이상이며, 또한, 예를 들어, 2000㎛ 이하, 바람직하게는 1000㎛ 이하, 보다 바람직하게는 800㎛ 이하이기도 하다.
시트(7)의 폭은, 립 개구부(24i)의 좌우 방향의 길이와 대략 동일하며, 예를 들어, 200mm 이상, 바람직하게는 300mm 이상이며, 또한, 예를 들어, 2000mm 이하, 바람직하게는 1000mm 이하이기도 하다.
그리고, 토출되는 시트(7)는, 립 개구부(24i)의 바로 근처에서, 기재(8)의 위에 적층되어, 지지 롤(51)에 의해 전방으로 반송된다.
계속해서, 도 64에 도시한 바와 같이, 시트(7)가 적층된 기재(8)는, 지지 롤(51)로부터 세퍼레이터 라미네이트 롤(57) 및 구름 이동 롤(58)을 향해 반송되고, 세퍼레이터 라미네이트 롤(57) 및 구름 이동 롤(58)의 사이에서, 시트(7)의 상면에 세퍼레이터(9)가 적층된다. 이에 의해, 시트(7)는, 양면(하면 및 상면)에 기재(8) 및 세퍼레이터(9)가 각각 적층된 적층 시트(10)로서 얻어진다.
그 후, 적층 시트(10)는 텐션 롤(52)을 통과하고, 계속해서, 권취 롤(53)에 의해 롤 형상으로 권취된다(권취 공정).
또한, 이 시트 제조 장치(1i)에 있어서, 수지 성분이 열경화성 수지 성분을 함유하는 경우에는, 기어 구조체에서 가열된 후, 권취 롤(53)에 권취될 때까지, 조성물에서의 열경화성 수지 성분은 B 스테이지 상태이며, 권취 롤(53)에 권취된 시트(7)에서의 열경화성 수지 성분도, B 스테이지 상태가 된다.
(제10 발명 군의 과제)
종래의 열전도성 시트의 제조 방법(일본 특허 공개 제2012-039060호 공보)에서는, 조성물을, 성형 다이만으로 폭 방향으로 변형시키고 있기 때문에, 광폭의 시트로 성형하기 위해서는 한계가 있으며, 보다 한층 광폭의 시트로 성형하는 것이 요청되고 있다. 특히, 입자의 배합 비율이 높은 고점도의 조성물에서는, 보다 광폭의 시트로 성형하는 것이 곤란하다는 문제가 있다.
또한, 성형 다이를 사용하여, 고점도의 조성물을 급격하게 폭 방향으로 성형하고자 시도하면, 성형 다이 내부의 유로에서 조성물이 막히기 때문에, 고점도의 조성물을 균일하게 시트로 성형할 수 없다는 문제도 있다.
제10 발명 군의 목적은, 높은 배합 비율로 수지 성분 중에 입자를 분산시킨 광폭의 시트를, 높은 제조 효율로 제조할 수 있는 시트의 제조 방법 및 시트 제조 장치를 제공하는 데 있다.
그리고, 제10 발명 군의 시트(7)의 제조 방법 및 시트 제조 장치(1i)에 의하면, 조성물을, 기어 구조체(4i)를 사용하여, 그 축선 방향(A1)으로 변형시키면서 반송시킨 후, 축선 방향(A1)으로 변형된 조성물을, 다이(3i)를 사용하여, 더욱 축선 방향(A1)으로 변형시키므로, 보다 광폭의 시트(7)를 효율적으로 제조할 수 있다.
또한, 조성물을 기어 구조체(4i)를 사용하여 변형시키므로, 입자를, 높은 배합 비율로 수지 성분 중에 분산시켜서 시트(7)를 얻을 수 있다.
또한, 먼저 기어 구조체(4i)에서 축선 방향(A1)으로 변형시키고 있기 때문에, 점도가 높은 조성물이어도, 다이 변형 공정에서, 조성물이 다이(3i)의 유로(19i)에서 막히는 것을 억제할 수 있다.
그 결과, 입자가 수지 성분 중에 균일하게 높은 배합 비율로 분산된 광폭의 시트(7)를 효율적으로 제조할 수 있다.
일반적으로, 밀봉 시트를 이용할 때에는, 개편 형상으로 준비한 밀봉 시트를 각각 반송하거나, 밀봉 시트를 1개편씩 밀봉 대상에 배치하는 작업이 필요해지기 때문에, 택트 타임이 길고, 나아가, 밀봉 시트를 트레이 등으로부터 취출할 때에 밀봉 시트에 흠집이 생겨버리는 등 핸들링 면에서 불리해지는 경우가 있다. 또한, 밀봉 시트를 대량 생산하기 위해서, 다수의 시트 제조 장치를 필요로 한다.
이에 대해, 이 시트 제조 장치(1i)에 의해 얻어지는 시트(7)는, 롤 형상으로 제조되므로, 이와 같은 시트(7)에 의해 밀봉 대상을 연속해서 밀봉할 수 있다. 또한, 상기한 핸들링성을 향상시킬 수 있고, 필요로 하는 시트 제조 장치(1i)도 소수이면서, 긴 형상의 시트(7)를 대량으로 제조할 수 있다. 또한, 밀봉에 필요로 하는 비용을 저감할 수 있다. 즉, 택트 타임의 단축, 핸들링성의 향상, 투자 비용 저감을 도모할 수 있다.
또한, 시트(7)를 방열성 시트로서 사용하여, 플렉시블 회로 기판과 복합화하는 경우(복합화 회로 기판)에도, 롤 형상으로 제조된 방열성 시트를, 롤·투·롤에 의해 간편하면서도 또한 낮은 제조 비용으로, 복합화 회로 기판을 제조할 수 있다.
또한, 시트(7)에서의 입자의 배합 비율이 30체적%를 초과하면, 시트(7)는 입자가 갖는 특정 물성(예를 들어, 방열성(열전도성), 도전성(전도성), 절연성, 자성 등)을 충분히 발휘시킬 수 있다.
그로 인해, 시트(7)를 예를 들어, 방열성 시트 등의 열전도성 시트, 예를 들어, 전극재, 집전체 등의 도전성 시트, 예를 들어, 절연 시트, 예를 들어, 자성 시트 등으로서 적절하게 사용할 수 있다.
나아가, 입자가 절연 재료로 형성되고, 또한, 수지 성분이 절연성의 열경화성 수지 성분을 함유하는 경우에는, 시트(7)를 예를 들어, 열경화성 수지 시트 등의 열경화성 절연 수지 시트(구체적으로는, 밀봉 시트)로서 적절하게 사용할 수도 있다.
(일 실시 형태 i의 변형예)
이후의 도 67 내지 도 68, 도 27 및 도 12 등을 참조하여, 일 실시 형태 i의 변형예를 상세하게 설명한다. 각 도면에서, 상기한 각 부에 대응하는 부재에 대해서는, 동일한 참조 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 64 및 도 66의 실시 형태에서는, 슬릿부(22i)는, 측단면에서 보아, 전방을 향함에 따라서 완만하게 상하 방향 내측으로 좁아지는 대략 테이퍼 형상으로 형성되어 있으나, 예를 들어, 도 67에 도시한 바와 같이, 슬릿부(22ia)는, 상하 방향 내측으로 급격하게 좁아지는 측단면에서 보아 대략 테이퍼 형상으로 형성되어 있는 제1 테이퍼(85i)와, 제1 테이퍼(85i)의 전방측에 연통되고, 측단면에서 보아 대략 직사각 형상으로 형성되어 있는 직선 광폭 통로(86i)와, 직선 광폭 통로(86i)의 전방측에 연통되고, 상하 방향 내측으로 급격하게 좁아지는 측단면에서 보아 대략 테이퍼 형상으로 형성되어 있는 제2 테이퍼(87i)로 형성할 수도 있다.
이 도 67의 실시 형태에서는, 기어 구조체(4i)로부터 반송되는 조성물은, 제1 테이퍼(85i) 및 제2 테이퍼(87i)를 통과할 때에, 축선 방향으로 변형되고, 그 결과, 광폭의 시트(7)가 된다.
도 64 및 도 66의 실시 형태에서는, 제2 저류부(28)가 기어 구조체(4i)에 형성되어 있으나, 예를 들어, 도 68에 도시한 바와 같이, 다이(3i)에, 제2 저류부(28)에 연속하는 매니폴드(28ia)를 형성할 수도 있다.
이때, 기어 수용부(40)의 전방측에는, 측단면에서 보아 대략 직사각 형상으로 전방을 향해 연장되는 토출 통로(44)가, 제2 저류부(28)와 매니폴드(28ia)를, 직접 연통하고 있다.
도 64의 실시 형태에서는, 다이(3i)의 유로는, 그 유입구(20i)에서의 회전 축선 방향 길이가, 한 쌍의 기어의 회전축 방향 길이와 대략 동일해지도록 구성되어 있지만, 예를 들어, 도시하지 않지만, 그 유입구(20i)에서의 회전 축선 방향 길이가, 한 쌍의 기어(32)의 회전축 방향 길이보다 길어지도록 구성할 수도 있다.
유로(19i)가, 그 유입구(20i)에서의 회전 축선 방향 길이가, 한 쌍의 기어(32)의 회전축 방향 길이와 동일하거나 또는 길어지도록 구성됨으로써, 기어의 회전 축선의 길이보다 광폭의 시트(7)를 확실하게 형성할 수 있다.
도 64 및 도 26의 실시 형태에서는, 한 쌍의 기어(32)를, 제1 저류부(27)와 제2 저류부(28)가, 경사 톱니(35)의 톱니 줄무늬 사이의 톱니 홈(75)을 통해 연통되지 않도록 구성하고 있지만, 예를 들어, 제2 발명 군의 도 27에서 예시한 구성과 마찬가지로, 한 쌍의 기어(32)를, 제1 저류부(27)와 제2 저류부(28)가, 경사 톱니(35)의 톱니 줄무늬 사이의 톱니 홈(75a)을 통해 연통되도록 구성할 수도 있다(제10 발명 군에서의 도 27의 실시 형태).
이 제10 발명 군에서의 도 27의 실시 형태도, 제2 발명 군에서의 도 27의 형태와 마찬가지의 작용 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 도 64 및 도 4의 실시 형태에서는, 한 쌍의 기어(32)의 경사 톱니(35)를, 점접촉 타입의 곡선 형상으로 형성하고 있지만, 예를 들어, 제1 발명 군의 도 12 실시 형태에서 예시한 구성과 마찬가지로, 인벌류트 곡선 형상으로 형성할 수도 있다(제10 발명 군에서의 도 12의 실시 형태).
이 제10 발명 군에서의 도 12의 실시 형태도, 제2 발명 군에서의 도 12의 형태와 마찬가지의 작용 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 제1 발명 군 내지 제10 발명 군에서, 시트는, 테이프 또는 필름의 개념을 포함한다.
또한, 제1 발명 군 내지 제10 발명 군은, 상기한 실시 형태를 복수 조합할 수 있다.
<실시예>
이하에 실시예, 참고예 및 비교예를 나타내어, 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 전혀 실시예, 참고예 및 비교예에 한정되는 것이 아니다. 또한, 이하에 나타내는 실시예의 수치는, 상기의 실시 형태에서 기재되는 수치(즉, 상한 또는 하한값)로 대체할 수 있다.
(제1 발명 군의 실시예)
실시예 1 내지 10
표 1 내지 표 4의 배합 처방에 준거하여, 각 성분(입자 및 수지 성분)을 배합해서 교반하여, 반고형상의 혼합물(조성물)을 제조하였다. 구체적으로는, 표의 배합 처방의 수지 성분 란의 배합비로 수지 성분을 배합함과 함께, 조성물의 잔량부가 되는 배합 비율로 입자를 배합하였다. 별도로, 표 1 내지 표 4의 치수 및 장치 구성을 갖는 시트 제조 장치를 준비하였다.
계속해서, 상기한 시트 제조 장치에 의해, 표 1 내지 표 4의 시트(열경화성 절연 수지 시트, 방열성 시트, 도전성 시트, 자성 시트)를 제조하였다.
실시예 1 내지 10의 시트에서는, 입자가, 수지 성분 중에 균일하게 분산되어 있었다.
각 시트에서, 입자의 체적 기준의 비율은, 표의 입자 란의 수치와 같이 되었다.
비교예 1
(롤 도포 시공+라미네이터)
표 4의 배합 처방에 준거하여, 각 성분(입자 및 수지 성분)을 배합해서 교반하여, 액상의 바니시(조성물, 고형분 농도 50질량%)를 제조하였다. 구체적으로는, 표의 배합 처방의 수지 성분 란의 배합비로 수지 성분을 배합함과 함께, 조성물의 잔량부가 되는 배합 비율로 입자를 배합하였다. 또한, 비교예 1에서, 입자 및 수지 성분(고형분)의 총합이 100질량%가 되도록, 즉, 용매(MEK)를 제외한 분을 100질량%로 하였다.
별도로, 롤 도포 시공기를 준비하였다.
계속해서, 바니시를 롤 도포 시공기를 사용하여 시트를 제조하였다.
구체적으로는, 이형 처리를 실시한 PET 필름 위에, 롤 도포 시공 장치를 사용하여, 용매 건조 후의 시트 두께가 50㎛가 되도록 도포 시공 갭을 조정하고, 반송 속도 1.0m/min으로 도포 시공하였다. 또한, 건조로는, 건조 온도가 120℃, 건조 시간 3분으로 설정하였다.
얻어진 두께 50㎛의 시트를, 라미네이터를 사용하여, 온도 90℃에서, 반송 속도 1.0m/min으로, 두께 100㎛의 시트를 형성하였다.
그 후, 두께 100㎛의 시트를 5장 준비하고, 그것들을 마찬가지의 조건에서 접합하여(적층하여), 두께 500㎛의 적층 시트(열경화성 절연 수지 시트)를 얻었다.
비교예 1의 시트에서는, 입자가, 수지 성분 중에 균일하게 분산되어 있었다.
시트에 있어서, 입자의 체적 기준의 비율은, 표의 입자 란의 수치와 같았다.
비교예 2
(혼련+프레스법)
표 4의 배합 처방에 준거하여, 각 성분(입자 및 수지 성분)을 배합해서 혼련하여, 혼련물을 제조하였다. 구체적으로는, 표의 배합 처방의 수지 성분 란의 배합비로 수지 성분을 배합함과 함께, 조성물의 잔량부가 되는 배합 비율로 입자를 배합하였다.
혼련 조건은, 실시예 1 내지 10의 혼련 압출기와 동일 조건으로 하였다.
제조한 혼련물을 덩어리로서 회수하고, 회수물을 38㎛ PET 세퍼레이터로 양측으로부터 사이에 끼워, 각 양측에 200㎛의 스페이서를 배치하고, 그것을 개재하여 프레스기에 의해 혼련물을 프레스함으로써, 두께 200㎛의 시트(열경화성 절연 수지 시트)를 형성하였다.
프레스기 및 그 조건을 이하에 기재한다.
프레스기: 미카도 테크노스사 제조
프레스 조건
(1회째): 99.3Pa(감압), 80℃, 1.7kN, 1분
(두번째): 99.3Pa(감압), 80℃, 8.5kN, 2분
비교예 2의 시트에서는, 입자가, 수지 성분 중에 균일하게 분산되어 있었다.
시트에 있어서, 입자의 체적 기준의 비율은, 표의 입자 란의 수치와 같았다.
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004
표 중의 성분을 이하에 상세하게 설명한다.
(1) 구상 용융 실리카 분말: 상품명 FB-9454, 덴끼 가가꾸 고교사 제조, 평균 입자 직경 17㎛, 비중 2.2g/cm3
(2) 철 분말: 상품명 「SP-3B」, 산요 토쿠슈코사 제조, 평균 입자 직경 45 내지 65㎛, 비중 6.7g/cm3
(3) 질화붕소 분말: 상품명 「HP-40」, 미즈시마 고킨데츠사 제조, 평균 입자 직경 7㎛, 비중 2.26g/cm3
(4) 카본 블랙 1: 상품명 「토카 블랙 #5500」, 도까이 카본사 제조, 평균 입자 직경 0.3㎛, 비중 0.4g/cm3
(5) 비스페놀 F형 에폭시 수지: 열경화성 수지, 상품명 「YSLV-80XY」, 신닛테츠 가가꾸사 제조, 에폭시 당량 200g/eq., 연화점 80℃
(6) 트리페닐메탄형 에폭시 수지: 열경화성 수지, 상품명 「EPPN-501HY」, 니뽄 가야꾸사 제조, 에폭시 당량 169g/eq., 연화점 60℃
(7) 비스페놀 A형 에폭시 수지: 열경화성 수지, 상품명 「EXA-4850-150」, DIC사 제조, 에폭시 당량 410 내지 470g/eq., 상온 액체
(8) 페놀·아르알킬 수지, 경화제, 상품명 「MEH7851SS」, 메이와 가세이사 제조, 수산기 당량 203g/eq., 연화점 67℃
(9) 페놀 수지, 경화제, 상품명 「GS-200」, 군에이 가가꾸사 제조, 수산기 당량 105g/eq., 연화점 100℃
(10) 트리페닐포스핀: 경화 촉진제, 상품명 「TPP-K」, 시꼬꾸 가세이 고교사 제조
(11) 2-페닐-4-메틸-5-히드록시메틸이미다졸: 경화 촉진제, 상품명 「2PHZ」, 시꼬꾸 가세이 고교사 제조
(12) BA-AN-GMA 공중합체: 열가소성 수지, 아크릴산 부틸-아크릴로니트릴-메타크릴산글리시딜 공중합체(시아노·에폭시 변성 아크릴 수지), 상품명 「SG-28GM」, 나가세 켐텍스사 제조
(13) MMA-BA 공중합체: 열가소성 수지, 메타크릴산메틸-아크릴산n-부틸 공중합체(아크릴 수지), 상품명 「LA-2140e」, 구라레사 제조
(제2 발명 군의 실시예)
실시예 1a 및 2a
표 5에 나타내는 처방(단위: 질량부)에 있어서 각 성분(조성물(X))을 도 18에 나타내는 시트 제조 장치(1a)(치수 및 장치 구성은 표 6에 나타냄)의 혼련기(2)의 도입구(14a)로부터 각각 도입함으로써, 두께 500㎛의 시트(7)를 얻었다. 또한, 처방예 1에 의해 제조되어, 제작된 시트(7)를 실시예 1a라 하고, 처방예 2에 의해 제조되어, 제작된 시트(7)를 실시예 2a라 하였다.
실시예 3a 및 4a
표 5에 나타내는 처방예 2(단위: 질량부)에서의 각 성분(조성물(X))을 도 14에 도시하는 시트 제조 장치(1a)(치수 및 장치 구성은 표 6에 나타냄)의 혼련기(2)의 도입구(14a)로부터 각각 도입함으로써, 두께 500㎛의 시트(7)를 얻었다. 또한, 처방예 1에 의해 제조되어, 실린더(70)의 내부 압력(진공도)이 5000Pa인 혼련기(2a)로 혼련함으로써 제작된 시트(7)를 실시예 3a라 하고, 처방예 2에 의해 제조되어, 실린더(70)의 내부 압력(진공도)이 300Pa인 혼련기(2a)로 혼련함으로써 제작된 시트(7)를 실시예 4a라 하였다.
참고예 1a 및 2a
도 18에 나타내는 시트 제조 장치(1a)의 혼련기(2)의 파이프부(12a)를, 피드 스크루부(9a)로 변경한 혼련기(2)(통상의 피드 스크루 타입)를 준비하였다.
그 시트 제조 장치의 혼련기(2)의 도입구(14a)로부터, 표 5에 나타내는 처방에 있어서 각 성분(조성물(X))을 각각 도입함으로써, 두께 500㎛의 시트(7)를 얻었다. 또한, 처방예 1에 의해 제조된 시트(7)를 참고예 1a라 하고, 처방예 2에 의해 제조된 시트(7)를 참고예 2a라 하였다.
(평가)
각 실시예 및 각 참고예에서, 공급부(3)에 공급되기 직전의 혼련물(혼련기(2)의 토출구(15a)로부터 토출되는 혼련물)을 취출하여, 혼련물 중의 기공수를 다음과 같이 측정하였다. 그 결과를 표 7에 나타내었다.
(1) 기공수 측정
각 실시예 및 각 참고예에서 얻어진 시트를, 직경 10mm 내지 13mm의 대략 원 형상으로 외형 가공하여 샘플을 제작하였다.
그리고, 각 샘플을, 각각 175℃로 설정된 건조기에 1시간 투입하여 경화시켰다. 그 후, 각 샘플을 건조기로부터 취출하고, 각각 소정 용기에 넣어서 냉각하였다.
한편, 각 샘플을 포매하는 포매용 수지를 준비하였다. 구체적으로는, 에포픽스 냉간 매립 수지(에폭시 수지와 경화제의 2액 혼합 타입)를 에폭시 수지 25질량부에 대하여 경화제 3질량부를 배합하여, 필요량의 포매용 수지를 제작하였다.
계속해서, 각 샘플이 각각 수용되어 있는 용기에, 포매용 수지를, 각 샘플이 완전히 잠기도록 유입하였다. 그리고, 포매용 수지가 완전히 경화할 때까지 정치했다(실온, 약 25℃에서 7 내지 8시간). 이에 의해, 내부에 각 샘플이 포매되어 있는 포매 샘플이 제작되었다.
계속해서, 포매 샘플을 용기로부터 취출하여, 정밀 절단기(BUEHLER사 제조 Isomet1000)를 사용해서, 샘플이 절단면의 중앙 부분에 위치하도록 절단하여, 각 시료편(두께 5mm 내지 7mm 정도)을 얻었다.
얻어진 각 시험편의 절단면을 다음의 장치 및 조건에 의해 연마하였다.
연마 장치 및 연마 조건
연마기: BUEHLER사 제조 AUTOMET3000
1) 초기 연마 조건
연마지 번수: 240번, 연마지 받침대 회전 수: 50rpm(1/60s-1), 시료 가압력: 5 내지 8MPa, 연마 시간: 3 내지 5min
2) 2단계째 연마 조건
연마지 번수: 600번, 연마지 받침대 회전 수: 50rpm(1/60s-1), 시료 가압력: 8 내지 10MPa, 연마 시간 3 내지 5min
3) 3단계째 연마 조건
연마지 대신에, 적당량의 물을 혼합한 연마분(MICROPOLISH 0.3)을 사용하였다.
연마 받침대 회전 수: 60rpm(1/60s-1), 시료 가압력: 10 내지 15MPa, 연마 시간 5 내지 10min
연마한 각 시험편에서의 샘플의 2mm×2mm의 범위에 대해서, 디지털 현미경(KEYENCE사 제조: VHX-500, 관찰 배율: 100배)에 의해, 기공수 및 기공 직경을 관찰하였다. 도 24에 실시예 2a의 샘플의 단면의 디지털 현미경 사진을 나타낸다. 또한, 도 25에 참고 예 2a의 샘플의 단면의 디지털 현미경 사진을 나타낸다.
실시예 1a, 실시예 3a, 실시예 4a 및 참고예 1a에서는, 2mm×2mm의 범위를 5군데 관찰하였다.
실시예 2a에서는, 2mm×2mm의 범위를 3군데 관찰하였다.
참고예 2a에서는, 2mm×2mm의 범위를 2군데 관찰하였다.
Figure pct00005
또한, 표 5의 약호 등을 이하에 나타내었다.
YSLV-80XY: 에폭시 수지(신닛테츠 가가꾸사 제조)
MEH7851SS: 페놀 수지(메이와 가세이사 제조)
2PHZ-PW: 이미다졸(시꼬꾸 가세이 고교사 제조)
SIBSTAR: 엘라스토머(폴리스티렌-폴리이소부틸렌 공중합체)(카네카사 제조)
충전제: 무기 충전제(용융 실리카)(FB-9454, 덴끼 가가꾸 고교사 제조) 100질량부에 대하여 실란 커플링제(KBM403, 신에쯔 가가꾸 고교사 제조) 0.1질량부를 첨가하여, 표면 처리한 것.
#20: 카본 블랙(미쯔비시 가가꾸사 제조)
Figure pct00006
Figure pct00007
(제7 발명 군의 실시예)
실시예 1f 내지 3f
다음의 배합 처방에 준거해서, 각 성분(입자 및 수지 성분)을 배합하여 교반하고, 반고형상의 혼합물(조성물)을 제조하였다.
별도로, 표 8의 치수 및 도 51 및 도 52에 기재된 장치 구성을 갖는 시트 제조 장치(1f)를 준비하였다. 또한, 지지 롤(51) 및 압연롤(54f)로서, 모두 직경이 200mm, 길이가 600mm의 롤을 사용하였다. 계속해서, 상기한 시트 제조 장치(1f)에 의해, 적층 시트(10)(열경화성 절연 수지 시트)를 제조하였다.
실시예 1f 내지 3f의 적층 시트(10)에서는, 입자가 수지 성분 중에 균일하게 분산되어 있었다. 또한, 실시예 1f 내지 3f의 적층 시트(10)에 있어서, 압연 시트(7f)(시트 형상 조성물)에서의 입자의 체적 기준의 비율은, 78체적%가 되었다.
(배합 처방)
·구상 용융 실리카 분말(상품명 「FB-9454」, 덴끼 가가꾸 고교사 제조, 평균 입자 직경 17㎛, 비중 2.2g/cm3): 83.85질량%
·비스페놀 F형 에폭시 수지(열경화성 수지, 상품명 「YSLV-80XY」, 신닛테츠 가가꾸사 제조, 에폭시 당량 200g/eq., 연화점 80℃): 6질량%
·페놀·아르알킬 수지(경화제, 상품명 「MEH7851SS」, 메이와 가세이사 제조, 수산기 당량 203g/eq., 연화점 67℃: 6질량%
·2-페닐-4-메틸-5-히드록시메틸이미다졸(경화 촉진제, 상품명 「2PHZ」, 시꼬꾸 가세이 고교사 제조): 0.15질량%
·아크릴산부틸-아크릴로니트릴-메타크릴산글리시딜 공중합체(열가소성 수지, 시아노·에폭시 변성 아크릴 수지): 4질량%
참고예 1f 내지 3f
실시예 1f와 마찬가지로 하여, 각 성분(입자 및 수지 성분)을 배합해서 교반하고, 반고형상의 혼합물(조성물)을 제조하였다.
별도로, 표 8의 치수 및 도 55의 장치 구성을 갖는 시트 제조 장치(1fA)를 준비하였다.
또한, 도 55의 시트 제조 장치(1fA)에서는, 압연롤(54fa)(직경 200mm, 길이 600mm)은, 지지 롤(51)과 대향 배치시키지 않고, 지지 롤(51)과 간격을 두고 전방측에 대향 배치되어 있다. 압연롤(54fa)에는, 그 하방에서, 금속 롤(55f)(직경 200mm, 길이 600mm)이 대향 배치되어 있다. 또한, 세퍼레이터 송출 롤(59)은, 압연롤(54fa)의 상방에 간격을 두고 대향 배치되어 있다. 또한, 도 55의 시트 제조 장치(1fA)는, 세퍼레이터(9)가 압연롤(54fa)과 금속 롤(55f)의 사이를 기재 포함 시트(13f)와 함께 통과하도록 구성되어 있다.
계속해서, 상기한 시트 제조 장치(1fA)에 의해, 표 8의 적층 시트(열경화성 절연 수지 시트)를 제조하였다.
참고예 1f 내지 3f의 적층 시트에서는, 입자가 수지 성분 중에 균일하게 분산되어 있었다. 또한, 참고예 1f 내지 3f의 적층 시트에 있어서, 입자의 체적 기준의 비율은, 78체적%가 되었다.
(적층 시트의 변동 측정)
압연 전과 압연 후에 있어서의 시트의 변동을 하기에 따라 측정하였다.
각 실시예 및 각 참고예에서, 제1 간극(50f)(200㎛)을 통과한 직후의 기재 포함 시트(13f)(압연화 전 시트(7fa)가 기재(8)에 적층된 시트)를 취출하고, 기재 포함 시트(13f)의 500mm 폭에 대하여 접촉식 막 두께 측정기(PEACOCK R1-205 오자키 세이사쿠쇼사 제조)를 사용하여, 50mm 간격으로, 기재 포함 시트(13)의 두께를 10점 측정하였다. 그 10점 중 최댓값에서, 제1 간극(50f)(200㎛)을 뺀 값을, 압연 전의 시트 변동(변동의 최댓값)으로 하였다.
또한, 각 실시예에서, 제2 간극(60f) 및 평활 부재를 통과하여 얻어진 적층 시트(10f)(압연 시트(7f)의 양면에 기재(8) 및 세퍼레이터(9)가 적층된 시트)를 취출하고, 적층 시트(10f)의 500mm 폭에 대하여 접촉식 막 두께 측정기를 사용하여, 50mm 간격으로, 적층 시트(10f)의 두께를 10점 측정하였다. 그 10점의 최댓값에서, 제1 간극(50f)의 값과 세퍼레이터(9)의 두께 값의 합계 값을 뺀 값을, 압연 후의 시트의 변동(변동의 최댓값)으로 하였다.
각 참고예에서는, 압연롤(54f) 및 금속 롤(55f)을 통과하여 얻어진 적층 시트(10f)를 취출하여, 각 실시예와 마찬가지로 해서, 압연 후의 시트의 변동을 측정하였다.
이들 결과를 표 8에 나타내었다.
(수지 성분의 경화 반응률)
시차 주사 열량계 DSC Q2000(티·에이·인스트루먼트 사)에 의해 측정하였다.
그 결과를 표 8에 나타내었다.
Figure pct00008
(제8 발명 군의 실시예)
실시예 1g
상기 실시예 1f와 마찬가지의 배합 처방으로, 각 성분(입자 및 수지 성분)을 배합해서 교반하여, 반고형상의 혼합물(조성물)을 제조하였다.
별도로, 표 9의 치수 및 도 56 및 도 57에 기재된 장치 구성을 갖는 시트 제조 장치(1g)를 준비하였다. 또한, 이 시트 제조 장치(1g)에 대해서, 반송 방향으로 300mm 길이로 재단할 수 있도록, 한 쌍의 척킹 아암(88) 및 한 쌍의 캐터필러(89)를 설정하였다.
이 시트 제조 장치(1g)에 의해, 반송 방향 300mm×폭 방향 500mm인 낱장 시트(18g)(열경화성 절연 수지 시트)를 제조하여, 시트 수용 케이스(93) 내에 50장 적층시켰다.
실시예 1g의 낱장 시트(18g)에서는, 입자가 수지 성분 중에 균일하게 분산되어 있었다. 또한, 실시예 1g의 낱장 시트(18g)에서는, 주름의 발생을 확인할 수 없었다.
실시예 1g의 낱장 시트(18g)에 있어서, 시트 중의 입자의 체적 기준의 비율은 78체적%이었다.
Figure pct00009
(제9 발명 군의 실시예)
실시예 1h
상기 실시예 1f와 마찬가지의 배합 처방으로, 각 성분(입자 및 수지 성분)을 배합해서 교반하여, 반고형상의 혼합물(조성물)을 제조하였다. 구체적으로는, 표의 배합 처방의 수지 성분 란의 배합비로, 수지 성분을 배합함과 함께, 조성물의 잔량부가 되는 배합 비율로 입자를 배합하였다. 별도로, 표 10의 치수 및 장치 구성을 갖는 시트 제조 장치를 준비하였다.
계속해서, 상기한 시트 제조 장치에 의해, 표 10의 시트(열경화성 절연 수지 시트)를 제조하였다.
실시예 1h의 시트에서는, 입자가, 수지 성분 중에 균일하게 분산되어 있었다. 또한, 실시예 1h의 시트에 있어서, 입자의 체적 기준의 비율은, 표의 입자 란의 수치와 같이 되었다.
Figure pct00010
또한, 상기 발명은, 본 발명의 예시의 실시 형태로서 제공했지만, 이것은 단순한 예시에 지나지 않으며, 한정적으로 해석해서는 안된다. 당해 기술분야의 당업자에 의해 명확한 본 발명의 변형예는, 후기 특허 청구 범위에 포함되는 것이다.
[산업상 이용 가능성]
본 발명의 시트 제조 장치 및 시트의 제조 방법에 의하면, 방열성 시트 등의 열전도성 시트, 예를 들어, 전극재, 집전체 등의 도전성 시트, 예를 들어, 절연 시트, 예를 들어, 자성 시트 등을 제조할 수 있다.

Claims (10)

  1. 입자와 수지 성분을 함유하는 조성물을, 한 쌍의 기어를 구비하는 기어 구조체를 사용하여, 상기 기어의 회전 축선 방향으로 변형시키면서 반송시키는 변형 반송 공정, 및
    상기 변형 반송 공정 후에, 상기 조성물을, 이동 지지체에 의해 지지하여 반송시키면서, 상기 이동 지지체와, 상기 이동 지지체에 대하여 간극이 형성되도록 대향 배치되는 닥터와의 상기 간극에 통과시키는 간극 통과 공정
    을 구비하는 것을 특징으로 하는, 시트의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 기어 각각은, 서로 맞물리는 경사 톱니를 구비하고,
    상기 경사 톱니의 톱니 줄무늬는, 상기 한 쌍의 기어의 회전 방향 하류측에서부터 회전 방향 하류측을 향함에 따라, 상기 회전 축선 방향의 외측으로 경사져 있는 것을 특징으로 하는, 시트의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 변형 반송 공정 전에, 상기 입자와 상기 수지 성분을 혼련 압출하는 혼련 압출 공정
    을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 시트의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 혼련 압출 공정 후, 또한, 상기 변형 반송 공정 전에, 상기 조성물을, 상기 혼련 압출 공정의 압출 방향을 따른 폭을 갖도록, 상기 압출 방향에 대한 교차 방향으로부터 상기 기어 구조체에 공급하는 공급 공정
    을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 시트의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 간극 통과 공정 후에, 상기 시트를 롤 형상으로 권취하는 권취 공정
    을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 시트의 제조 방법.
  6. 입자와 수지 성분을 함유하는 조성물로부터 시트를 제조하도록 구성되는 시트 제조 장치이며,
    한 쌍의 기어를 구비하는 기어 구조체이며, 상기 조성물을, 상기 기어의 회전 축선 방향으로 변형시키면서 반송하도록 구성되는 상기 기어 구조체, 및
    상기 기어 구조체의 반송 방향 하류측에 설치되고, 상기 조성물을 지지하여 반송하도록 구성되는 이동 지지체와, 상기 이동 지지체에 대하여 간극이 형성되도록 대향 배치되는 닥터를 구비하는 시트 형성부이며, 상기 조성물을 상기 간극에 통과시키도록 구성되는 상기 시트 형성부
    를 구비하는 것을 특징으로 하는, 시트 제조 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 한 쌍의 기어 각각은, 서로 맞물리는 경사 톱니를 구비하고,
    상기 경사 톱니의 톱니 줄무늬는, 상기 한 쌍의 기어의 회전 방향 하류측에서부터 회전 방향 상류측을 향함에 따라, 상기 회전 축선 방향의 외측으로 경사져 있는 것을 특징으로 하는, 시트 제조 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 기어 구조체의 반송 방향 상류측에 설치되고, 상기 입자와 상기 수지 성분을 혼련하도록 구성되는 혼련기
    를 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 시트 제조 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 혼련기의 압출 방향 하류측, 또한, 상기 기어 구조체의 반송 방향 상류측에 설치되고, 상기 조성물을, 상기 혼련기의 압출 방향을 따른 폭을 갖도록, 상기 반송 방향에 대한 교차 방향으로부터 상기 기어 구조체에 공급하도록 구성되는 공급부
    를 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 시트 제조 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 시트 형성부의 반송 방향 하류측에 설치되고, 상기 시트를 롤 형상으로 권취하도록 구성되는 권취부
    를 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 시트 제조 장치.
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