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図面 (3)

課題

分散媒体を用いて処理材料湿式分散処理する媒体分散方法において、分散媒体同志が点接触しないようにして分散処理する。

解決手段

分散媒体(1)をプラスチック球で構成する。この分散媒体(1)の表面には、プラスチック材料で形成された樹脂層(2)が形成されている。上記分散媒体(1)は、分散媒体同志が衝突したり、壁面に当るとき、表面が樹脂層で構成されているので、その接触面の接触状態は面接触となる。これにより、単粒子を粉砕しないようなソフトな分散処理ができる。

概要

背景

染料顔料などの粉体を含む機能性スラリ−は、湿式混練分散を行って調整されるが、この分散を行う連続生産ステムでは、一般に湿式媒体分散機(ビ−ズミル)が使用されている。このビ−ズミルで用いる分散媒体(ビ−ズ)は、スチ−ル、ジルコニアチタニアセラミックスガラスアルミナ等の硬質材料で直径約0.3〜3.0mm程度に作られている。そして、この分散媒体を分散容器内に該容器空間容量の約50〜95%程度充填し、攪拌翼等でスラリ−と共に混合攪拌することにより、分散媒体の衝突剪断応力ズリ応力)によってスラリ−中の粉体を微粒子化して分散することができる。

上記分散媒体は、一般に上述のような硬質材料で球状に形成されているから、分散媒体の接触や衝突は主として点接触となり、この点接触部分に衝撃荷重が集中するため分散媒体同志が摩耗したり、容器との摩擦により摩耗を生じ、摩耗により発生した金属材料セラミックス材料等の細片不純物となってスラリ−等の処理材料中に混入し、製品材料組成を変化させる原因となっていた。また、分散媒体の比重相違により、摩耗した材料の混入の度合が変わり、例えば、高比重の分散媒体の場合は分散効率が良くなるとしても不純物の混入が多くなるというように特性にばらつきを生じることがあった。

特に、分散すべき粉体の単粒子が小さく、単粒子自体を粉砕するのではなく、単粒子が集まって生じた凝集体をほぐす程度の分散の場合には、上述のような硬質の分散媒体や高比重の分散媒体を用いずとも分散することが可能である。

概要

分散媒体を用いて処理材料を湿式分散処理する媒体分散方法において、分散媒体同志が点接触しないようにして分散処理する。

分散媒体(1)をプラスチック球で構成する。この分散媒体(1)の表面には、プラスチック材料で形成された樹脂層(2)が形成されている。上記分散媒体(1)は、分散媒体同志が衝突したり、壁面に当るとき、表面が樹脂層で構成されているので、その接触面の接触状態は面接触となる。これにより、単粒子を粉砕しないようなソフトな分散処理ができる。

目的

本発明の解決課題は、上記のように処理材料を分散媒体を用いて湿式分散処理する媒体分散方法において、分散媒体同志の衝突や容器内壁への接触が点接触で行われないようにし、摩耗の発生や処理材料中への摩耗した材料の混入を生じないようにした媒体分散方法を提供することである。

また、本発明の解決課題は、分散媒体は高比重ではあるが上記のような不純物の混入を生じないようにした媒体分散方法を提供することである。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

処理材料分散媒体攪拌混合し該分散媒体により湿式分散処理する媒体分散方法において、上記分散処理を表面にプラスチック材料で形成した樹脂層を有する分散媒体を用いて行うことを特徴とする媒体分散方法。

請求項2

上記分散媒体は、全体がプラスチック材料で作られている請求項1に記載の媒体分散方法。

請求項3

上記分散媒体の比重は0.8〜2.5である請求項2に記載の媒体分散方法。

請求項4

上記分散媒体は、全体が高比重物質微粉末混練したプラスチック材料で作られている請求項1に記載の媒体分散方法。

請求項5

上記分散媒体の比重は2.0〜13.0である請求項4に記載の媒体分散方法。

請求項6

上記分散媒体は、中心部が硬質層であり、該硬質層の表面に樹脂層が形成されている請求項1に記載の媒体分散方法。

技術分野

0001

本発明は、処理材料をボ−ル、ビ−ズ等の分散媒体と共に攪拌し該分散媒体により微粉砕して湿式分散する媒体分散方法に関するものである。

背景技術

0002

染料顔料などの粉体を含む機能性スラリ−は、湿式混練分散を行って調整されるが、この分散を行う連続生産ステムでは、一般に湿式媒体分散機(ビ−ズミル)が使用されている。このビ−ズミルで用いる分散媒体(ビ−ズ)は、スチ−ル、ジルコニアチタニアセラミックスガラスアルミナ等の硬質材料で直径約0.3〜3.0mm程度に作られている。そして、この分散媒体を分散容器内に該容器空間容量の約50〜95%程度充填し、攪拌翼等でスラリ−と共に混合攪拌することにより、分散媒体の衝突剪断応力ズリ応力)によってスラリ−中の粉体を微粒子化して分散することができる。

0003

上記分散媒体は、一般に上述のような硬質材料で球状に形成されているから、分散媒体の接触や衝突は主として点接触となり、この点接触部分に衝撃荷重が集中するため分散媒体同志が摩耗したり、容器との摩擦により摩耗を生じ、摩耗により発生した金属材料セラミックス材料等の細片不純物となってスラリ−等の処理材料中に混入し、製品材料組成を変化させる原因となっていた。また、分散媒体の比重相違により、摩耗した材料の混入の度合が変わり、例えば、高比重の分散媒体の場合は分散効率が良くなるとしても不純物の混入が多くなるというように特性にばらつきを生じることがあった。

0004

特に、分散すべき粉体の単粒子が小さく、単粒子自体を粉砕するのではなく、単粒子が集まって生じた凝集体をほぐす程度の分散の場合には、上述のような硬質の分散媒体や高比重の分散媒体を用いずとも分散することが可能である。

発明が解決しようとする課題

0005

本発明の解決課題は、上記のように処理材料を分散媒体を用いて湿式分散処理する媒体分散方法において、分散媒体同志の衝突や容器内壁への接触が点接触で行われないようにし、摩耗の発生や処理材料中への摩耗した材料の混入を生じないようにした媒体分散方法を提供することである。

0006

また、本発明の解決課題は、分散媒体は高比重ではあるが上記のような不純物の混入を生じないようにした媒体分散方法を提供することである。

課題を解決するための手段

0007

本発明によれば、処理材料と分散媒体を攪拌混合し該分散媒体により湿式分散処理する媒体分散方法において、上記分散媒体同志等の接触が点接触にならないようにした分散媒体を用いて分散処理を行うことを特徴とする媒体分散方法が提供され、上記課題が解決される。すなわち、本発明によれば、上記分散処理に使用する分散媒体は表面にプラスチック材料で形成した樹脂層を有し、処理材料と攪拌混合した際に分散媒体同志が衝突したり、容器内壁に接触しても上記樹脂層が変形し、接触部は面接触となり、従来の硬質ビ−ズの如き問題を生じないようにできる。

0008

また、本発明によれば、表面に樹脂層を有する上記分散媒体は、全体がプラスチック材料若しくは高比重物質微粉末混練したプラスチック材料で作られ、若しくは中心部に硬質層を有し表面に上記プラスチック材料で樹脂層が形成され、上記課題が解決される。

発明を実施するための最良の形態

0009

本発明による媒体分散方法は、処理材料中の固体粒子自体を微粒子化して溶媒等の液体中に分散する分散処理にも適用することができるが、好ましくは小さな単粒子が集まって凝集体となっている固体をほぐして溶媒等に分散するような分散処理、例えば染料や顔料などの粉体を含む機能性スラリ−を、湿式混練分散処理する場合に好適に適用することができる。

0010

本発明において用いる分散媒体(1)は、表面にプラスチック材料で形成した樹脂層(2)を有している。プラスチック材料としては、テフロンポリスチレンポリアミドポリアセタ−ル、ポリカ−ボネ−ト、ポリウレタンフェノル樹脂その他の適宜の材料が使用でき、分散処理する処理材料との関係を考慮して適宜の材料を選択することができる。また、上記分散媒体(1)は、比重が例えば約0.8〜2.5好ましくは約1.01〜2.2程度に構成されている。

0011

上記プラスチック材料は、適宜の材料を混練した複合材料で構成することもできる。この際、上述の如き樹脂材料に混練する材料としてスチ−ル、タングステン等の高比重物質の微粉末を用いると、高比重の分散媒体が得られる。この分散媒体は、比重約2.0〜13.0程度であり、表面に樹脂層を有するが全体としての比重は高いので、衝撃力剪断力等も大きくなり、分散効率を高めることができる。

0012

上記分散媒体(1)は、図1に示す実施例では全体をプラスチック材料や複合材料で形成しているが、図2に示すように中心部をスチ−ル、セラミックス、ガラスその他の硬質層(3)で形成し、その表面にプラスチック材料若しくはその複合材料をコ−ティングして樹脂層(2)を形成してもよい。このような実施例においては、硬質層を適宜に選択することにより種々の比重になるようにすることができる。

0013

本発明の媒体分散方法は、種々の媒体分散機を用いて実施することもできるが、分散媒体による摩砕力が効果的に作用するような分散機、例えば分散容器内に狭い環状空間を形成するよう回転筒を設け、該回転筒を回転させて媒体分散する型式アニュラ−型ビ−ズミル等によると、一層好ましい結果が得られる。

0014

製品の輝度良否を問題とする機能性特殊顔料を含むスラリ−を分散処理する媒体分散方法に本発明を適用した。使用する分散媒体は、直径0.8mm,比重1.2の全体がポリカ−ボネ−ト製の球体を用いた。このプラスチック球をアニュラ−型ビ−ズミルに、充填量約50%〜90%の割合で充填し、周速約10m/s 以下で運転した。比較例として、直径0.4mm,0.8mm、比重2.5のガラスビ−ズを用い、上記実施例と同一条件で運転した。

0015

上記媒体分散により得られた製品を比較すると、比較例では充分な輝度が得られなかった。このことは、ガラスビ−ズはプラスチック球に比べて比重が大きく、上記スラリ−と攪拌混合した際のエネルギ−が大きくなり、また点接触で衝突するため粒子粒度は低下するが、同時に粒子に損傷を与え、輝度が下がることが原因と考えられる。一方、本発明では、上記プラスチック球を使用したことにより、上記比較例に比べて輝度が約4〜5%上昇した製品が得られた。このことは、上記プラスチック球では、接触部が面接触となって接触面積が多くなり、面圧が低く、粒子に傷を与えることなく摩砕力をソフトに粒子に作用し、単粒子を粉砕することなくソフト分散できたことが原因と考えられる。

0016

全体をポリカ−ボネ−ト製とした上記分散媒体の代りに、ポリカ−ボネ−トにタングステン微粉末を混練した複合材料で高比重の分散媒体を作り、この分散媒体を用いて上記実施例と同様の条件で分散処理したところ、上記実施例よりも短い時間で輝度の向上した製品が得られた。

発明の効果

0017

本発明は上記のように構成され、処理材料と分散媒体を攪拌混合し該分散媒体により湿式分散処理する媒体分散方法において、上記分散処理を、表面にプラスチック材料で樹脂層を形成した分散媒体を用いて行うようにしたから、上記分散媒体を攪拌混合した際、該分散媒体の表面の樹脂層は変形して接触部は面接触状態で衝突したり、接触したりし、接触部の面圧は低くなって摩耗量を少なくすることができ、粒子に傷を与えることも少なくなり、単粒子を粉砕することなく凝集体を解砕する程度のソフトな分散処理に好適に使用することができる。

図面の簡単な説明

0018

図1本発明に使用する分散媒体の一実施例を示す断面図。
図2分散媒体の他の実施例を示す断面図。

--

0019

1分散媒体
2樹脂層
3 硬質層

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