(57)【要約】【課題】作業効率が高く、品質の安定した分散液の製造装置及び製造方法を提供する。【解決手段】固形物と分散流体を混合する、攪拌機２８を有する混合装置２０、固形物を分散流体に分散する分散機３０、分散された固形物の粒径を測定する粒径測定器４０、前記混合装置２０の排出口２３から、前記分散機３０、前記粒径測定器４０を介して、前記混合装置２０の投入口２４までを連結する循環流路５０、前記粒径測定器４０と前記混合装置２０の投入口２４の間で、前記循環流路５０から分岐する排出流路６０を具備し、分岐弁７０により前記循環流路５０と排出流路６０を切り替えることができる分散液製造装置１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固形物と分散流体を混合する、攪拌機を有する混合装置、
固形物を分散流体に分散する分散機、
分散された固形物の粒径を測定する粒径測定器、
前記混合装置の排出口から、前記分散機、前記粒径測定器を介して、前記混合装置の投入口までを連結する循環流路、
前記粒径測定器と前記混合装置の投入口の間で、前記循環流路から分岐する排出流路を具備し、
分岐弁により前記循環流路と排出流路を切り替えることができる分散液製造装置。
【請求項２】
さらに、前記循環流路にポンプを具備する請求項１に記載の分散液製造装置。
【請求項３】
さらに、前記粒径測定器に接続され、粒径の測定結果に応じて前記分岐弁の開閉を制御する制御装置を有する請求項１又は２に記載の分散液製造装置。
【請求項４】
前記制御装置が前記攪拌機及び／又は分散機を制御する請求項３に記載の分散液製造装置。
【請求項５】
前記固形物がフィラであり、分散流体がワニスである請求項１〜４のいずれか記載の分散液製造装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の製造装置を用い、前記粒径測定器が分散流体中の固形物の粒径を測定し、
固形物の最大粒径が規定値を超えた場合には、前記排出流路への分岐弁を閉じ、前記循環流路への分岐弁を開いてさらに分散液を混合、分散し、
固形物の最大粒径が規定値以下の場合には、前記循環流路への分岐弁を閉じ、前記排出流路への分岐弁を開いて分散液を排出する分散液の製造方法。
【請求項７】
前記粒径測定器が測定した固形物の粒径に応じて、前記攪拌機及び／又は前記分散機の稼動条件を調整しながら分散液を製造する請求項６記載の分散液の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィラ含有ワニス等の分散液の製造装置及び製造方法に関し、特に、攪拌機及び分散機を用いた分散液の製造装置及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フィラ含有ワニスを製造する際には、混合装置内で樹脂、フィラ、溶剤等の各成分を混合して液状の混合物を得、この混合物に分散機で分散処理を施すことによって、所定の粒径のフィラを含有するワニスを得ている。前記方法では、混合装置内で混合した混合物を分散機に通すことにより、混合物を分散させるのが一般的であるが、分散の処理能力をあげるために、分散機から排出した混合物を、混合装置の投入口から再びタンク内に排出し、混合物を混合装置、分散機に循環させながら、分散する方法が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１１６４８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された方法では、フィラの分散状態を判定するには頻繁に抜き取り検査が必要であり、作業効率が著しく低かった。また、抜き取り検査では、局所的な分散状態しか判定することができず、品質が安定しなかった。
そこで、本発明では、作業効率が高く、品質の安定したフィラ含有ワニス等の分散液の製造装置及び製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
鋭意検討の結果、粒径測定器を装置内に有することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明に至った。さらに、粒径測定器により測定された結果によって分岐弁をフィードバック制御することによりさらに品質向上につながることを見出した。即ち、本発明は以下の分散液製造装置及び分散液の製造方法に関する。
【０００６】
１．固形物と分散流体を混合する、攪拌機を有する混合装置、
固形物を分散流体に分散する分散機
分散された固形物の粒径を測定する粒径測定器、
前記混合装置の排出口から、前記分散機、前記粒径測定器を介して、前記混合装置の投入口までを連結する循環流路、
前記粒径測定器と前記混合装置の投入口の間で、前記循環流路から分岐する排出流路を具備し、
分岐弁により前記循環流路と排出流路を切り替えることができる分散液製造装置。
２．さらに、前記循環流路にポンプを具備する１に記載の分散液製造装置。
３．さらに、前記粒径測定器に接続され、粒径の測定結果に応じて前記分岐弁の開閉を制御する制御装置を有する１又は２に記載の分散液製造装置。
４．前記制御装置が前記攪拌機及び／又は分散機を制御する３に記載の分散液製造装置。
５．前記固形物がフィラであり、分散流体がワニスである１〜４のいずれか記載の分散液製造装置。
６．１〜５のいずれかに記載の製造装置を用い、前記粒径測定器が分散流体中の固形物の粒径を測定し、
固形物の最大粒径が規定値を超えた場合には、前記排出流路への分岐弁を閉じ、前記循環流路への分岐弁を開いてさらに分散液を混合、分散し、
固形物の最大粒径が規定値以下の場合には、前記循環流路への分岐弁を閉じ、前記排出流路への分岐弁を開いて分散液を排出する分散液の製造方法。
７．前記粒径測定器が測定した固形物の粒径に応じて、前記攪拌機及び／又は前記分散機の稼動条件を調整しながら分散液を製造する６記載の分散液の製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、分散機と分岐弁の間にインライン粒径測定器を設けることにより、分散流体中の固形物の粒度分布を連続してリアルタイムに監視可能となり、分散流体の局所ではなく全体の固形物の分散状態を管理できる。その結果、作業効率が高く、品質の安定した分散液の製造装置及び製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る分散液製造装置の第１の実施形態の概略図である。
【図２】本発明に係る分散液製造装置の第２の実施形態の概略図である。
【図３】本発明に係る分散液製造装置の第３の実施形態の概略図である。
【図４】本発明に係る分散液製造装置の第４の実施形態の概略図である。
【図５】本発明に係る分散液製造装置の第５の実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を用いて、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。尚、分散液としてフィラ含有ワニスを例として説明するが、本発明の分散液製造装置は、フィラ含有ワニスに限定されず、塗料、液状研磨剤、接着剤等の製造にも使用できる。
【００１０】
図１は、本発明に係る分散液製造装置の第１の実施形態の概略図である。
【００１１】
図１のフィラ含有ワニス製造装置１は、フィラ（固形物）とワニス（分散流体）を混合するための、排出口２３と投入口２４を有する混合装置２０、フィラを粉砕またはフィラ凝集を解砕してワニス中に分散する分散機３０、及びワニス中のフィラの粒径を測定する粒径測定器４０を備える。循環流路５０が、混合装置２０の排出口２３、分散機３０、粒径測定器４０、及び混合装置２０の投入口２４を、この順に連結する。循環流路５０の粒径測定器４０と混合装置２０の投入口２４の間には、分岐弁７０を介して、排出流路６０が分岐している。分岐弁７０は、開閉により、流路を、循環流路５０又は排出流路６０へと切り替える。混合装置２０は、混合容器２２と攪拌機２８を有し、攪拌機は回転可能な攪拌翼２６と攪拌翼を駆動するモータＭを備える。
【００１２】
本実施形態で用いることのできる分散機３０は、フィラを粉砕またはフィラ凝集を解砕して分散できるものであれば限定されないが、通常ガラスビーズ等の分散媒体を有しこれにより分散する。また分散媒体が流路に流出しないようフィルタを備えてもよい。粒径測定器４０としては、例えば、レーザー回析散乱式粒度分布計等を用いることができる。
【００１３】
フィラとしては、特に制約はなく、例えば、炭酸カルシウム、アルミナ、酸化チタン、マイカ、炭酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、シリカ、ガラス短繊維、ホウ酸アルミニウムウィスカや炭化ケイ素ウィスカ等の無機充填材を用いることができる。これらの無機充填剤は２種以上を併用してもよい。
本発明のフィラ含有ワニスは、樹脂、フィラ、溶剤等の各成分を混合して液状の混合物を分散処理することによって得られるが、用いられる樹脂としては、特に制限はなく、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、多官能フェノール類のグリシジルエーテル化合物、二官能アルコール類のグリシジルエーテル化合物等の分子内に２個のエポキシ基を有するエポキシ樹脂、及びこれらの水素添加物、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦノボラック型エポキシ樹脂等の分子内に３個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂等を用いることができる。これらのエポキシ樹脂は単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
【００１４】
次に上記の構造からなるフィラ含有ワニス製造装置１の動作を説明する。
混合装置２０の容器２２内にワニスとフィラを入れる。攪拌機２８の攪拌翼２６はモータＭから動力を得て回転し、ワニスとフィラを攪拌して混合する。混合して得られたフィラ含有ワニス１２は、混合装置２０の排出口２３から排出され、循環流路５０を通り、分散機３０に送られる。分散機３０においてフィラは粉砕され細かくなってワニス中に分散する。尚、ポンプ作用を有する分散機を用いれば、ポンプを設けなくてもフィラ含有ワニスを循環させることができる。
【００１５】
分散機３０によりフィラを分散させたフィラ含有ワニスは、分散機３０から排出された後、循環流路５０を通り、粒径測定器４０に送られる。粒径測定器４０は、フィラ含有ワニスにおけるフィラの粒径を測定する。この測定結果によりフィラの分散状態が十分であれば、循環流路５０への分岐弁を閉じ、排出流路６０への分岐弁を開いて、流路を排出流路６０へと切り替え、フィラ含有ワニスをそのまま排出流路６０から装置外へ排出する。フィラの分散状態が不十分であれば、排出流路６０への分岐弁を閉じ、循環流路５０への分岐弁を開いて、流路を循環流路５０に切り替え、フィラ含有ワニスを混合装置２０の投入口２４へと送る。
【００１６】
再び混合容器２２内に送られたフィラ含有ワニスは、混合装置２０での混合、分散機３０での分散を経て、フィラをさらに分散する。粒径測定器４０によりフィラの分散状態が十分となったことを確認するまで、混合装置２０、分散機３０の循環を繰り返すことができる。
【００１７】
粒径測定器４０は、例えば、フィラの粒度分布を測定して平均粒径を測定し、平均粒径によりフィラの分散状態を判断する。また、最大粒径によってフィラの分散状態を判断することもできる。分散が進むほど平均粒径や最大粒径は小さくなる。
粒径測定器のよる粒径の測定は連続でも断続的でもよい。
【００１８】
図２は、本発明に係る分散液製造装置の第２の実施形態の概略図である。
図２に示すフィラ含有ワニス製造装置２は、図１のフィラ含有ワニスの製造装置１において、混合装置２０と分散機３０の間の循環流路５０にさらにポンプ８０を設けた他は同じである。以下、同一部材には同一符号を付して説明を省略する。ポンプ８０を設けることで、フィラ含有ワニスの流量を調節して循環流路５０及び排出流路６０へ送液することが可能となる。
【００１９】
ポンプ８０としては、例えばダイヤフラムポンプ、ピストンポンプ、プランジャーポンプ、偏心ポンプ、ネジポンプ、渦巻きポンプ、タービンポンプ、プロペラポンプ、カスケードポンプ、ギヤポンプが挙げられ、特性に応じて選択することができる。ポンプ８０は対磨耗性の観点から好ましくはダイヤフラムポンプである。
【００２０】
図３は、本発明に係る分散液製造装置の第３の実施形態の概略図である。
図３に示すフィラ含有ワニス製造装置３は、図２のフィラ含有ワニスの製造装置２において、分岐弁７０の制御装置９０を設けた他は同じである。図３に示すように、制御装置９０を粒径測定器４０に接続し、さらに分岐弁制御回路９２によって制御装置９０を分岐弁７０に接続することにより、粒径測定結果に応じて自動的に分岐弁７０を開閉し流路を切り替える。このように、自動的に粒径測定結果を分岐弁７０にフィードバックすることが可能となる。
【００２１】
例えば、制御装置９０はフィラの最大粒径が規定値を超えた場合には循環流路５０を選択し、フィラの最大粒径が規定値以下になった場合、排出流路６０を選択する。
【００２２】
図４は、本発明に係る分散液製造装置の第４の実施形態の概略図である。
図４に示すフィラ含有ワニス製造装置４は、図３のフィラ含有ワニスの製造装置３において、制御装置９０が分岐弁７０だけでなく攪拌機２８、分散機３０も制御する他は同じである。図４に示すように、制御装置９０を、分岐弁７０に分岐弁制御回路９２によって接続するだけでなく、攪拌機２８に攪拌機制御回路９４によって、分散機３０に分散機制御回路９６によって接続することにより、粒径測定結果は攪拌機２８及び分散機３０にもフィードバックされ、この粒径測定結果に応じて攪拌機２８及び分散機３０の稼動条件を自動的に制御することが可能となる。
【００２３】
制御する稼働条件としては、例えば攪拌機２８のモータＭの回転数、分散機の回転数等が挙げられる。例えば、制御装置９０はフィラの最大粒径が規定値を超えた場合には、フィラの分散力が高まるように、攪拌機２８のモータＭの回転数を増し、分散機３０の回転数を増加する。フィラの最大粒径が規定値以下になった場合には、攪拌機２８や分散機３０の稼動条件を維持して良好なフィラの分散状態を維持する。
【００２４】
実施形態３，４では、粒度分布測定結果に応じて、制御装置９０にて攪拌機２８、分散機３０、分岐弁７０の調整を行なうことができるので、作業効率向上が図れるほか、ワニス中のフィラの分散状態の均一化によって品質向上が図れる。
尚、実施形態３，４では、粒径測定結果を攪拌機２８、分散機３０、分岐弁７０にフィードバックしたが、ポンプ８０にフィードバックして流量を調整することもできる。
【００２５】
図５は、本発明に係る分散液製造装置の第５の実施形態の概略図である。
図５に示すフィラ含有ワニス製造装置５は、図１のフィラ含有ワニスの製造装置１において、分岐弁として、１つの三方弁７０の代わりに２つの二方弁７２，７４を設けた他は同じである。図５に示すように、この装置では、２つの二方弁７２，７４により排出流路６０と循環流路５０を切り替える。即ち、粒径測定器４０の測定結果によりフィラの分散状態が十分であれば、循環流路５０にある分岐弁７２を閉じ、排出流路６０にある分岐弁７４を開いて、流路を排出流路６０へと切り替える。フィラの分散状態が不十分であれば、排出流路６０にある分岐弁７４を閉じ、循環流路５０にある分岐弁７２を開いて、流路を循環流路５０に切り替える。
尚、図５に示すフィラ含有ワニス製造装置５においても、第２から第４の実施形態のように制御装置９０を設け、三方弁７０の代わりに二方弁７２，７４を制御することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明によれば効率的に品質のよいフィラ含有ワニス等の分散液を製造できる。フィラ含有ワニスは、銅張積層板等に用いられる。
【符号の説明】
【００２７】
１，２，３，４，５    フィラ含有ワニス製造装置（分散液製造装置）
１２    フィラ含有ワニス（分散液）
２０    混合装置
２２    混合容器
２３    排出口
２４    投入口
２６    攪拌翼
２８    攪拌機
３０    分散機
４０    粒径測定器
５０    循環流路
６０    排出流路
７０    分岐弁（三方弁）
７２，７４    分岐弁（二方弁）
８０    ポンプ
９０    制御装置
９２    分岐弁制御回路
９４    攪拌機制御回路
９６    分散機制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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