(57)【要約】【課題】自転公転方式の攪拌脱泡装置の分野において、攪拌性能を高めることが攪拌容器を提供する。【解決手段】攪拌容器１２は、材料Ｍ（液状材料、粉末材料等）を内包した容器１４と、容器１４を固定する容器１３ホルダとを備え、容器１４、および容器ホルダ１３を自転および公転させることにより、容器１４内の材料Ｍ（液状材料、粉末材料等）を混和させる攪拌脱泡装置１１の撹拌容器であって、容器１４の底面の中央部を除いて、断面三角形の複数の凸部２１が半径方向に長く放射状に延びるように形成されている。攪拌容器１２を使用することにより容器１４内で、材料Ｍを攪拌脱泡することができる。【選択図】図２Ａ
2013132590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
公転軸を中心に公転しながら、前記公転軸と斜めに交差する自転軸を中心に自転する容器ホルダによって保持され、内部に収納された材料を攪拌する攪拌容器であって、
前記容器ホルダは前記材料を収納する容器を備え、前記容器の底面には、中央部を除いて半径方向に延びる凸部が設けられていることを特徴とする攪拌容器。
【請求項２】
請求項１に記載の攪拌容器であって、
前記凸部は断面角形状であり、前記容器の底面に複数放射状に形成されていることを特徴とする攪拌容器。
【請求項３】
請求項２に記載の攪拌容器であって、
前記凸部は断面三角形状または断面四角形状であることを特徴とする攪拌容器。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の攪拌容器であって、
前記容器は、前記凸部が形成された強磁性体からなる攪拌翼を備えていることを特徴とする攪拌容器。
【請求項５】
請求項４に記載の攪拌容器であって、
前記容器ホルダは、前記容器を吸引して保持するマグネットを備えていることを特徴とする攪拌容器。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の攪拌容器を備えた攪拌脱泡装置。
【請求項７】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の攪拌容器により製造されたことを特徴とする封止樹脂材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、公転軸を中心に公転しながら、公転軸と斜めに交差する自転軸を中心に自転する攪拌容器およびその攪拌容器を備えた攪拌脱泡装置ならびにその攪拌容器で製造された封止樹脂材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今のＬＥＤパッケージに用いられる封止材料として、シリコーン系樹脂が主流になってきている。シリコーン系樹脂は、エポキシ系樹脂の封止材料に比べて粘度が低い。また、封止材料と蛍光体の比重差が大きいことと前述した封止材料の粘度が低いことで均一な混練状態を得られることが困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−４３５６８号公報
【特許文献２】特開２００１−３５３４０５公報
【特許文献３】特開２０１１−２１８３０９公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
蛍光体と樹脂とを混練する際には、従来、容器に入れた材料をへら等で攪拌する方法があったが、個人差が発生するため、ＬＥＤパッケージのデバイス特性の中で色度のばらつきが大きいと問題になっていた。その他に、攪拌棒やプロペラを用いた攪拌装置も使用されていたが、装置と蛍光体材料とが接触するため、蛍光体材料の組成へのダメージが問題であった。
【０００５】
最近では、例えば特許文献１に示されているように、自転公転方式の自転および公転による遠心力の作用により材料を混練することが可能な攪拌脱泡装置が使用されており、装置と材料が非接触なことから蛍光体材料へのダメージがなく混練することが可能となっている。
【０００６】
自転公転方式の攪拌機は前述したように、自転および公転によって発生する遠心力を用いて材料を攪拌させるものであるが、組み合わせる材料によっては、均一な混練が出来ない場合があった。その理由は、自転公転方式の攪拌機では自転の回転軸中心にあたる部分、特に容器底面の中央付近で攪拌の力が弱い部分が存在して堆積物が発生するからである。攪拌時に材料を収納する容器に入れる材料の粘度によって堆積物の量は異なるが、特に、シリコーン系樹脂を使用する場合は粘度が低いため、堆積物の発生量が多くなる傾向がある。
【０００７】
具体的に述べると、シリコーン系樹脂と蛍光体を自転公転方式の攪拌機で混練した場合、攪拌中に容器底に一部の蛍光体が堆積して、その部分の蛍光体濃度が高くなり、混練後、シリンジ等に移し替えるときにこの蛍光体が濃い部分も一緒に混入される。ＬＥＤパッケージのデバイス特性の均一化を図る上で蛍光体とシリコーン系樹脂の濃度比率を揃えて色度を安定化させることが非常に重要であるが、もし蛍光体が濃い部分があると色度へ大きく影響する恐れがある。
【０００８】
そこで、例えば、特許文献２，３には、円筒状容器の中央部が容器内に突出する凸状に形成して材料が移動しやすい形状にする例が示されている。これらの例では、容器中央部でのよどみが減少し、より均一な混合状態が得られるとしている。しかし、やはり攪拌原理から考えると、容器の底部の一部に材料の流れが弱くなる領域が発生して、当該領域で材料の撹拌むらが発生する恐れがある。
【０００９】
本発明は、自転公転方式の攪拌脱泡装置の分野において、攪拌性能を高めることが可能な攪拌脱泡装置に使用する攪拌容器およびその攪拌容器で製造された封止樹脂材料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、公転軸を中心に公転しながら、公転軸と斜めに交差する自転軸を中心に自転する容器ホルダによって保持され、内部に収納された材料を攪拌する攪拌容器であって、前記材料を収納する容器を備え、前記容器の底面には、中央部を除いて半径方向に延びる凸部が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る攪拌容器では、凸部が形成されていることで、凸部が回転するときに発生する流れ、および、その流れによって自転公転による規則的な対流を分散させることができる。したがって、本発明に係る攪拌容器を自転公転方式の攪拌脱泡装置に使用した場合には、容器底の中央付近に堆積する粉末材料の堆積量を低減することができる。
【００１２】
本発明に係る攪拌容器は、凸部が断面多角形状（例えば、断面三角形状や断面四角形状等）であり、容器の底面に複数放射状に形成されている。
【００１３】
また、本発明に係る攪拌容器では、容器は凸部が形成された強磁性体からなる攪拌翼を備えている。また、容器ホルダは、容器を吸引して保持するためのマグネットを備えている。
【００１４】
上記構成によれば、強磁性体材料からなる攪拌翼を容器底に設置し、マグネットを装備した容器ホルダに装着することで攪拌翼を磁力によって強固に固定することができるため、汎用のディスポカップ等、どのようなタイプの容器でも使用することが可能になる。したがって、本発明に係る攪拌容器を自転公転方式の攪拌脱泡装置に使用した場合には、容器底の中央付近に堆積する粉末材料の堆積量を低減することができる。
【００１５】
また、本発明に係る攪拌容器で製造された封止樹脂材料は、容器底の中央付近に堆積する粉末材料の堆積量を低減できるので、粉末材料と液体材料等が均一に混ぜ合わされた部材樹脂材料を製造することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、容器の底面の中央部を除いて半径方向に延びる凸部を形成したので、凸部が回転するときに発生する流れ、および、その流れによって自転公転による規則的な対流を分散させることで、容器底の中央付近に堆積する粉末材料の堆積量を低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る攪拌容器を備えた攪拌脱泡装置の構成を説明するための斜視図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態に係る容器の一例を説明するための斜視図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態に係る容器の一例を説明するための上面図である。
【図２Ｃ】本発明の一実施形態に係る容器の一例を説明するための断面図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態に係る容器の他の例を説明するための斜視図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態に係る容器の他の例を説明するための上面図である。
【図３Ｃ】本発明の一実施形態に係る容器の他の例を説明するための断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る攪拌脱泡装置方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を適用した実施の形態について図面を参照して説明する。ただし、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。すなわち、以下の実施の形態で説明するすべての構成が本発明にとって必須であるとは限らない。また、本発明は、以下に説明するように、攪拌脱法装置１１と、攪拌容器と、材料と、攪拌方法とを自由に組み合わせたものを含む。
【００１９】
まず、攪拌脱泡装置１１について説明する。
【００２０】
図１はこの発明の一実施形態の攪拌脱泡装置１１を概念的に説明するための斜視図である。攪拌脱泡装置１１は、公転回転軸Ｌ１と自転回転軸Ｌ２をそれぞれ備えている。垂直方向に延びる公転回転軸Ｌ１に対して、自転回転軸Ｌ２は４５°の角度で斜めに交差するように構成されている。ただし、公転回転軸Ｌ１と自転回転軸Ｌ２との交差角は４５°に限定されるものではなく、材料Ｍの性質に合わせて適時設定することが好ましい。公転回転軸Ｌ１と自転回転軸Ｌ２の回転方向は反対方向に回る。すなわち、公転回転軸Ｌ１が上から見て、時計方向に回転するものとすると、自転回転軸Ｌ２は上から見て反時計方向に回転する。公転回転軸Ｌ１の一端と自転回転軸Ｌ２の一端のそれぞれの延伸方向は一致している。
【００２１】
回転体３０は公転回転軸Ｌ１を軸心とする回転軸３１を中心として、図示しない駆動モータの動力により回転する。回転体３１の外周縁には自転回転軸Ｌ２が回転体３０に対して、４５°の傾斜をなして保持されている。自転回転軸Ｌ２は、図示しない駆動モータの動力がベルト、プーリー、ベアリング等を介して伝達されることにより回転する。自転回転軸Ｌ２は、ホルダ受け部１５を回転させる。ホルダ受け部１５は容器ホルダ１３を保持するものであり、容器ホルダ１３は材料Ｍが投入された容器１４を保持して回転する。
【００２２】
なお、容器ホルダ１３に容器１４を装着したものを攪拌容器１２と称する。攪拌脱泡装置１１は、これら公転、および、自転によって発生する対流によって容器１４内の材料Ｍ（液状材料、粉末材料等の異種材料）を攪拌することが可能になる。
【００２３】
攪拌脱泡装置１１として用いる攪拌脱泡装置としては、例えば、ＥＭＥ社製のＶ−ｍｉｎｉ３００、シンキー社製のＡＲＶ−３１０等が挙げられる。
【００２４】
次に、攪拌容器１２について説明する
図Ａ２〜図２Ｃは攪拌容器１２を説明するための図であり、特に、図２Ａは斜視図を示し、図２Ｂ上面図を示し、図２Ｃは図２Ｂに示す線Ａ−Ａ'に沿う断面図である。
【００２５】
攪拌容器１２は、それぞれの上部が開口された円筒状の容器ホルダ１３と容器１４とで構成されており、それぞれが同心的に回転する。容器ホルダ１３の内側には、内周面が容器１４の外周面に当接するリング状部１３ａ，１３ｂが所定の間隔を隔てて形成されている。リング状部１３ａ，１３ｂにより、容器１４が容器ホルダ１３にしっかり保持される。容器１４の底面には底面より突出した断面三角形の凸部２１が底面中央部を除いて半径方向に長く延びるように形成されている。
【００２６】
図示する凸部２１の配置は一例であるが、容器１４の底面中央を中心に９０°ごとに計４本の凸部２１が中央部分を除いて容器１４の底面の縁に向かって放射状に配置されている。その他、容器１４の底の凸部２１の配置は９０°以外に１２０°、６０°、３０°等でもよく、また、凸部２１の断面形状も三角形に限ることなく、四角形やその他の多角形形状でもよい。すなわち、容器１４の底面の中央付近を除く位置に、中央付近を囲むように均等に凸部２１を形成することが好ましい。
【００２７】
凸部２１を形成したことにより、攪拌容器１２（容器ホルダ１３、容器１４ともに）が自転するときに、上向きと横向きに液の流れが発生して攪拌が行われる。すなわち、凸部２１が回転するときに発生する流れ、およびその流れによって自転公転による規則的な対流を分散させることができる。これにより、攪拌容器１２の凸部２１が形成されていない通常の攪拌容器に比較すると、自転公転方式の攪拌脱泡装置１１における容器１４の底の中央付近に堆積する材料Ｍに含まれる粉末材料の堆積量を低減することができる。
【００２８】
上述したように、攪拌容器１２の底に形成された凸部２１の形状は図示した形状のみに限らず、攪拌容器１２の容器１４の底中央を除く部分に凸部２１が配置されていることで、自転公転方式の攪拌脱泡装置１１における容器１２の底中央付近に堆積する材料Ｍに含まれる粉末材料の堆積量を低減することができる。
【００２９】
材料Ｍに含まれる液状材料としては、例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、等が挙げられる。
【００３０】
材料Ｍに含まれる粉末材料としては、例えば、黄色蛍光体、赤色蛍光体、緑色蛍光体等が挙げられる。
【００３１】
図３Ａ〜図３Ｃは、攪拌容器の他の例を示す図であり、特に、図３Ａは斜視図を示し、図３Ｂは上面図を示し、図３Ｃは図３Ｂに示す線Ｂ−Ｂ'に沿う断面図である。
【００３２】
攪拌容器１２は、図３Ａ〜図３Ｃに示すように、一部にマグネット４１が内蔵された容器ホルダ１３と、材料Ｍを内包する容器１４と、容器１４の底面に装着する強磁性材料か
らなる攪拌翼治具４２とで構成されている。容器１４の底面に強磁性材料からなる攪拌翼治具４２を設置し、容器ホルダ１３の底面にマグネット４１を設けたことにより、容器１４の底面に装着された強磁性材料からなる攪拌翼治具４２が、容器１４の底面を介して、マグネット４１によって強固に吸引（磁着）されるので、攪拌翼治具４２と共に容器１４を容器ホルダ１３に確実に固定することができる。この場合、攪拌翼治具４２を強磁性体材料で形成しているので、マグネット４１に強固に吸着（磁着）されることから、容器ホルダ１３および容器１４が高速回転しても、容器１４が容器ホルダ１３から外れるといった心配はない。
【００３３】
マグネット４１はリング状あるいは円板状に形成された強磁性材料から構成されており、強磁性材料としては、鉄やコバルト、ニッケル等などが上げられる。攪拌翼治具４２は、耐薬品性を上げるためにテフロン（登録商標）等で覆っていてもよい。攪拌翼治具４２は容器１４の底面を覆うように密着する円板状の形状となっており、攪拌翼治具４２の下面と容器１４の底面との間に材料Ｍ（液体材料と粉末材料等）が入り込まないように、攪拌翼治具４２の下面（底面）と容器１４の底面とが平坦であることが好ましい。これにより、攪拌翼治具４２の下面（底面）と容器１４の底面とがマグネット４１の吸引力（磁着力）によって隙間なく密着し、材料Ｍが入り込むことはない。
【００３４】
また。攪拌翼治具４２の上面には中央部を除いて、断面三角形の凸部２１が半径方向に延びるように放射状に形成されている。図示している凸部２１の形状は一例であり、断面三角形以外の断面四角形などの多角形状でもよい。その他、容器１２の底に装着する攪拌治具４２の凸部２１の配置は９０°以外に１２０°、６０°、３０°等でもよい。要するに、容器１４の底面の中央付近を除く位置に、中央付近を囲むように均等に凸部２１を形成することが好ましい。
【００３５】
攪拌容器１２（容器ホルダ１３、容器１４ともに）が自転する時に、凸部２１が回転するときに発生する流れ、およびその流れによって自転公転による規則的な対流を分散させることができ、上向きと横向きの液体の流れが発生して攪拌が行われる。これにより、攪拌容器１２の凸部２１が形成されていない通常の容器１４の場合のように、攪拌容器１２の底に材料Ｍに含まれる粉末材料分が容器１４の底中央に堆積することを防ぎ、自転公転方式の攪拌脱泡装置１１における容器１４の底の中央付近に堆積する材料Ｍに含まれる粉末材料の堆積量を低減することができる。これにより、材料Ｍである粉末材料と液体材料等を均一に混ぜ合わせることができる。
【００３６】
上述したように、容器１４の底に装着する攪拌翼治具４２に形成された凸部２１の形状は図示した形状のみに限らず、攪拌容器１２の容器１４の底中央を除く部分に凸部２１が配置されていることで、攪拌容器１２の底に材料Ｍに含まれる粉末材料が容器１４の底中央に堆積することを防ぎ、自転公転方式の攪拌脱泡装置１１における容器１４の底面の中央付近に堆積する材料Ｍに含まれる粉末材料の堆積量を低減することができる。
【００３７】
材料Ｍに含まれる液状材料としては、例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、等が挙げられる。
【００３８】
材料Ｍに含まれる粉末材料としては、例えば、黄色蛍光体、赤色蛍光体、緑色蛍光体等が挙げられる。
【００３９】
容器としては、例えば、市販品であるアズワン製のディスポカップ（型番：Ｖ−１００）等が挙げられる。底面の形状は凹凸がなく平坦なものが好ましい。
【００４０】
本発明の実施形態に適用可能な材料Ｍは流体として挙動するものであればよく、その組成や用途は特に限定されるものではない。材料Ｍとして、液体成分（樹脂等）のみを含む材料や、流体成分のほかに粒状成分（粉状成分）を含む材料などを適用することができる。材料として、ＬＥＤの蛍光体とを含む混合材料以外にも、例えば、接着剤、シーラント剤、液晶材料、半田ペースト、整成型に利用される硬化性の樹脂材料、歯科用印象材料、歯科用セメント（穴埋め剤等）、液状の薬剤等の種々の材料を適用することができる。
【００４１】
次に、本発明の実施形態に係る材料Ｍの攪拌脱泡方法について、図４を参照して説明する。ここで、図４は、攪拌脱泡方法を説明するためのフローチャートである。
【００４２】
本発明の実施形態に係る攪拌脱泡方法は、図４に示すように、材料Ｍが内包された容器１４を容器ホルダ１３に保持される工程（ステップＳ４１）と、攪拌脱泡装置１１を運転して容器ホルダ１３を公転させながら自転させる工程（ステップＳ４２）とを含む。これにより、容器１４内で、材料Ｍを攪拌脱泡することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１１  攪拌脱泡装置
１２  攪拌容器
１３  容器ホルダ
１４  容器
１５  ホルダ受け部
２１  凸部
３０  回転体
３１  回転軸（公転軸）
４１  マグネット
４２  攪拌翼治具
Ｌ１  公転回転軸線
Ｌ２  自転回転軸線
Ｍ  材料
【図１】
2013132590.tif 000003
【図２Ａ】
2013132590.tif 000004
【図２Ｂ】
2013132590.tif 000005
【図２Ｃ】
2013132590.tif 000006
【図３Ａ】
2013132590.tif 000007
【図３Ｂ】
2013132590.tif 000008
【図３Ｃ】
2013132590.tif 000009
【図４】
2013132590.tif 000010