(57)【要約】【課題】湿式粉砕における液のクリーム化を防ぎ、効率的な微細分散を行う。【解決手段】感熱記録紙用の水分散液を調製し、平均粒子径が０．５ｍｍのガラスビーズを充填したサンドミル１２で湿式粉砕を行う。湿式粉砕を行う水分散液の嵩密度を真密度で除した値が０．７以上となるように、水分散液の脱泡状態を調節する。この湿式粉砕方法において、分散液はクリーム化することはなく正常な状態を保ち、微細分散が効率的に行われ、得られた分散液は微粒子が良好な状態で分散されている。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分散媒に分散質を添加した液中で前記分散質を粉砕する湿式粉砕方法において、前記湿式粉砕を行う前の前記液の嵩密度を真密度で除した値を０．７以上とすることを特徴とする湿式粉砕方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、湿式粉砕方法に関するものであり、特に記録紙の材料用としての分散液等の調製において、微細分散化するための湿式粉砕方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
情報化社会において記録紙分野の技術発展はめざましく、記録紙用材料には、色濃度が高いこと、彩度が高いこと、印画部の耐光性、耐水性が良好なこと、長期間保存しても画像に褪色やにじみが生じないこと、記録シートの白色度が高いこと、記録シートの生保存性が良いこと、寸法安定性に優れていること、ハード走行性が良好であること、等の特性が要求される。湿式粉砕はその製造工程の中でも、製品の良否を左右する重要な製造工程である。
【０００３】
記録紙用材料は、一般に、その構成成分を水溶性バインダーの一部や専用の分散剤を用いて水に分散させ、この水分散液に対して湿式分散処理を行うことにより製造する。湿式分散処理を行うには、サンドグラインダ等の摩砕機を用いる。記録紙用材料の構成成分としては、染料発色剤、顕色剤、バインダ成分、増感剤、分散安定剤、ワックス、滑剤等が使用されており、記録用材料は多くの場合、塗布液の形態をもって使用される。中でも、染料発色剤や顕色剤、安定剤、増感剤等はその多くが固体状であり、原料形態のまま用いると粒子が大きすぎて好ましくないので、微粒子へ粉砕し、かつ、粉砕されて生じた微粒子が再凝集や沈殿等を起こさないように分散させることが必要である。塗布液として使用される場合、その塗膜は厚みが数１０μｍオーダーの薄膜であることから上記原料の分散度は非常に重要な因子となるのである。
【０００４】
水分散液における湿式分散方法としては従来より種々の提案がなされており、特開平５−１６８９６５号公報によると、水分散液を粉砕メディアと共に攪拌して粉砕し、また、メディアセパレータの微少間隙を制限して分散液からメディアを分離させることができる方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記メディアによる粉砕方法をはじめとして、従来の湿式粉砕方法では、水分散液を調製する過程で、材料を水溶性バインダ等になじませることを目的として、強力な攪拌の工程を経る。この攪拌処理により水分散液は多くの空気を取り込んでしまい、調製した直後では液中に多くの泡を含んだ状態となっている。泡を多く含んだままの水分散液に対して湿式粉砕処理を行うと、泡が細かく砕かれて液はクリーム化してしまう。この問題は、液の流動性の悪化につながり、分散液中の分散粒子に伝達する粉砕機の粉砕エネルギーが低減し、粒子径を０．６μｍ〜０．８μｍ程度に粉砕する微細分散の効率を著しく低下させたり、あるいは微細分散を不可能としてしまうこともある。この現象は、特に、感熱記録用紙や感圧記録用紙の材料分散液をはじめとして、ポリビニルアルコール水溶液に不溶性粒子を投入して分散させる系で多くみられる。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、記録紙の材料としての分散液における微細分散を効率よく行い、安定的に微細分散液を調製することができる湿式粉砕方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の湿式粉砕方法は、分散媒に分散質を添加した液中で前記分散質を粉砕する湿式粉砕方法において、前記湿式粉砕を行う前の前記液の嵩密度を真密度で除した値を０．７以上とすることを特徴として構成されている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の湿式粉砕方法における設備ラインを示している。湿式粉砕の対象となる液を供給タンク１０からポンプ１１によって湿式粉砕器としてのサンドミル１２に送り、湿式粉砕を実施する。粉砕された液は受入タンク１３へ送られるが、粉砕工程を経た後でもその粉砕度が十分ではないと判断されたときには、供給タンク１０へ戻されて再びサンドミル１２で粉砕処理を施される。供給タンク１０からサンドミル１２に送液するためのポンプ１１は、送液量（送液速度）を制御することができ、ポンピングの脈動が少ないものが好ましい。
【０００９】
サンドミル１２は、内壁素材が超硬材であり、粉砕処理のための十分な強度、並びに分散媒に対する耐劣化性を有する。この回転軸上には、液に十分な攪拌応力をかけることができるように、攪拌突起が多数個配されている。回転軸の回転は、回転制御機構により設定、制御される。サンドミル１２の中にはメディアとしてガラスビーズが充填されている。液中の粉砕対象物は、回転軸及び攪拌突起との衝突、ガラスビーズとの衝突、粉砕対象物同士の衝突により、その粉砕度及び分散度が高められる。
【００１０】
供給タンク１０の液の嵩密度を真密度で除した値が０．７以上となるようにしてから、サンドミル１２へ送液する。供給タンク１０の液には、通常、気泡が含まれており、ここでの嵩密度とは、気泡を含んだ状態における体積で液の重量を除した値とする。真密度は、静置や弱い攪拌等によって十分脱泡した後の嵩密度もしくは市販の比重計の値とする。湿式粉砕処理時の嵩密度と真密度の比を０．７以上とすることにより、湿式粉砕処理による液のクリーム化を防止することができる。嵩密度と真密度の比が０．７未満のときは、静置脱泡あるいは弱い攪拌処理による脱泡を行い、嵩密度を高めるとよい。
【００１１】
湿式粉砕工程における液の温度は概ね５℃以上５０℃以下とすることが好ましい。嵩密度と真密度の上記比の値は温度に依存するため、この比の値を確認した温度と湿式粉砕処理における温度とができるだけ近くなるように液温を調整することが好ましい。
【００１２】
メディアの材質としては、ガラス、セラミックが好ましく用いられ、セラミックとしては、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２　），アルミナ（Ａｌ２　Ｏ３　）が、その超硬度に由来する高効率性と耐久性及び微細分散物に対する安定性の故に好ましい。また、ガラスビーズの平均粒子径は０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下が好ましく、液における充填率は、例えば、記録材料用分散液においては６０体積％以上８５体積％以下が好ましいが、このようなメディアの材質や粒子径及び充填率については、分散液系及び使用機器により適宜選択、設定すればよい。。
【００１３】
湿式粉砕器はサンドミル１２に限定されるものではなく、例えばコーボールミル、超音波粉砕器、ダイノミル、グレーンミル、アニュラーミル、アトライタ、ダイナミックミル等、種々の機器をこれに適用することができる。また、内壁素材も超硬材に限られるものではなく、セラミックスでもよい。
【００１４】
サンドミル１２の出口からの送液ラインには三方切替弁１４が設けられており、液の流量調整によって液圧の調節をしたり、または、弁の開閉を相互切り替えとすることで、受入タンク１３と供給タンク１０への送液方向の切り替えを行う。また、これらの開閉によってサンドミル１２の稼働方式を連続式、あるいはバッチ式に切り替えることができる。三方切替弁１４の代わりとして、サンドミル１２からの送液ラインを２つに分岐させて、それぞれにバルブをもうけ、受入タンク１３と供給タンク１０への送液ラインとしてもよい。
【００１５】
さらに、自動粒径測定器等を設けて粉砕度（分散度）を検出させ、これを三方切替弁１４に連動させることにより、受入タンク１３と供給タンク１０への送液の切り替えを自動的に行うことも有効である。粒子径については、一般的な粒子径分布測定装置（例えば、型番ＬＡ−９２０、ＨＯＲＩＢＡ製など）を用いて測定するとよい。
【００１６】
本発明の実施形態としての液には、ポリビニルアルコール水溶液に分散安定剤を加え、顕色剤を添加してなじませたものを使用しているが、これに限定されない。ポリビニルアルコールは分散媒として水を使ったために、水溶性ポリマーとして選択した。ポリマーの種類については、分散媒の種類等に応じて適宜選択することができる。こうしたポリマーは、記録紙材料として支持体へ付与したときには粉砕した微粒子のバインダーとしての機能を持ち、良好な薄膜を構成する。
【００１７】
本発明の湿式粉砕方法には、更に必要に応じてその他の成分を加えることができる。その他の成分としては、色材の劣化を防止する目的で、各種の紫外線吸収剤、酸化防止剤、一重項酸素クエンチャー等がある。また、各種無機顔料微粒子を混合する場合にはその分散性を高めるために、各種無機塩類、ｐＨ調整剤として酸やアルカリ等を添加してもよい。更に、塗布適性や表面品質を高める目的で各種の界面活性剤を、表面の摩擦帯電や剥離帯電を抑制する目的で、イオン導電性を持つ界面活性剤や電子導電性を持つ金属酸化物微粒子を、あるいは表面の摩擦特性を低減する目的で各種のマット剤を、それぞれ含有させることもできる。
【００１８】
本発明の湿式粉砕方法に用いる分散媒としては、各種の公知極性溶媒を用いることができる。一般に水が使用されるが、水との混和性に優れる有機溶媒を含む水系混合溶媒であってもよい。例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、グリセリン等のアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類；酢酸メチル、酢酸エチル等の各種エステル類、トルエン等の芳香族系化合物、テトラヒドロフラン等のエーテル、及びジクロロメタン等のハロゲン化炭化水素系化合物等を１種類で、あるいは複数混合して用いることができる。
【００１９】
【実施例】
以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２０】
〔実施例１〕
ポリビニルアルコール水溶液に顕色剤をなじませたファックス用感熱記録紙材料を分散対象液とし、サンドミル１２で湿式分散を行った。液の原料の配合比は下記の通りとし、サンドミル１２には粒子径が０．５ｍｍのガラスビーズを充填した。湿式粉砕処理において、液の嵩密度と真密度の比を０．９０とした。嵩密度については、メスシリンダーによる体積測定値と天秤重量計による重量測定値によりこれを求めた。
【００２１】
・ポリビニルアルコール２．５％水溶液　　　　　　　　　　１００部
（けん化度８８％、重合度５００、商品名ＰＶＡ２０５、（株）クラレ製）
・顕色剤（４−ヒドロキシ−４’−イソプロポキシジフェニルスルホン）　　　２０部
（商品名；Ｄ−８、日本曹達（株）製）
【００２２】
本実施例の結果、粉砕後の液の状態は正常、かつ非常に良好であり、微粒子の平均粒子径は０．９μｍであって、安定的な湿式粉砕及び微細分散を行うことができた。
【００２３】
〔実施例２〕
液の嵩密度と真密度を０．８５としたほかは実施例１と同様に実施した。本実施例の結果、粉砕後の液の状態は正常、かつ非常に良好であり、微粒子の平均粒子径は０．９μｍであって、安定的な湿式粉砕及び微細分散を行うことができた。
【００２４】
〔実施例３〕
液の嵩密度と真密度を０．７０としたほかは実施例１と同様に実施した。本実施例の結果、粉砕後の液の状態は微少な泡沫がみられたが実用的には問題のない範囲であり、平均粒子径が０．９μｍであって、安定的な湿式粉砕及び微細分散を行うことができた。
【００２５】
〔比較例１〕
液の嵩密度と真密度を０．５５としたほかは実施例１と同様に実施した。本実施例の結果、湿式粉砕時の液はクリーム状となり、粉砕を安定的に行うことができなくなった。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように、本発明の湿式粉砕方法により、液がクリーム状になることもなく、効果的に粉砕及び微細分散を行うことができ、その結果、短時間で良好な分散液を得ることができることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の粉砕方法における設備工程の平面図である。
【符号の説明】
１０　　供給タンク
１２　　湿式粉砕器
【図１】
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