(57)【要約】【課題】樹脂粒子の破損を引き起こすことなく樹脂粒子の凝集状態を確実に破壊することができ、かつ脱水装置の使用を省略することができる樹脂粒子の凝集破壊装置。【解決手段】樹脂粒子としての熱膨張性マイクロカプセル３と液状媒体とを含むスラリー４を供給するスラリー供給管２と、スラリー供給管２の先端が内部に延ばされており、少なくとも側面に、樹脂粒子は通過させないが、スラリー中の媒質を外部に導く複数の孔が形成されている円筒状バスケット５と、円筒状バスケット５を中心軸回りに回転させる回転駆動源と、円筒状バスケット５の内側面との間に、樹脂粒子凝集体よりも小さなクリアランスを隔てて配置された凝集破壊部材８とを備える、凝集破壊装置１。【選択図】　　　　図１
2004131648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂粒子と媒質とからなるスラリー中における前記樹脂粒子の凝集を破壊するための装置であって、
前記スラリーを供給するスラリー供給管と、
前記スラリー供給管の先端が内部に延ばされており、かつ底面及び側面を有し、少なくとも側面に、樹脂粒子は通過させないが、スラリー中の媒質を外部に導く複数の孔が形成されている円筒状バスケットと、
前記円筒状バスケットを中心軸回りに回転させるために、前記円筒状バスケットに連結された回転駆動源と、
前記円筒状バスケットの内側面との間に、樹脂粒子凝集体よりも小さなクリアランスを隔てて配置された凝集破壊部材とを備え、
前記スラリー供給管から供給されたスラリー中の樹脂粒子が、回転されている前記円筒状バスケットの内側面に沿って該円筒状バスケットの開口部に移動されるように構成されており、該移動過程において、前記凝集破壊部材と円筒状バスケットの内側面との間のクリアランスを通過する際に樹脂粒子の凝集が破壊される、凝集破壊装置。
【請求項２】
前記円筒状バスケットが中心軸方向に往復移動され得るように構成されている、請求項１に記載の凝集破壊装置。
【請求項３】
前記凝集破壊部材が、円環状の外表面を有し、円環状の外表面が前記円筒状バスケットの内側面と前記クリアランスを隔てて配置されている、請求項１または２に記載の凝集破壊装置。
【請求項４】
前記凝集破壊部材が、前記円筒状バスケットと異なる回転速度または異なる方向に回転されるように構成されている、請求項３に記載の凝集破壊装置。
【請求項５】
前記円筒状バスケットに外挿されており、かつ円筒状バスケットの底面と開口部とを結ぶ方向において、前記円筒状バスケットの開口部よりも外側に延びるように側壁が形成されている、円筒状の外側バスケットをさらに備え、樹脂粒子が該外側バスケットの側面から開口部を経て取り出される、請求項１〜４のいずれかに記載の凝集破壊装置。
【請求項６】
樹脂粒子と媒質とからなるスラリー中における前記樹脂粒子の凝集を破壊するための装置であって、
前記スラリーを供給するスラリー供給管と、
前記スラリー供給管が内部に延ばされており、側壁にスラリーを外部に導くための複数の貫通孔が形成されており、かつ側壁外表面に複数の第１の突出部が設けられている内側バスケットと、
前記内側バスケットに外挿されており、側壁に、樹脂粒子は通過させないが、スラリー中の媒質を外部に導く複数の貫通孔が形成されており、かつ側壁の内面に複数の第２の突出部が形成されている外側バスケットとを備え、
前記内側バスケット及び／または外側バスケットが、異なる回転速度及び／または異なる方向に回転駆動するための回転駆動源をさらに備え、
前記内側バスケットの第１の突出部と外側バスケットの第２の突出部が設けられている空間を前記スラリーが移動することにより樹脂粒子の凝集が破壊される、凝集破壊装置。
【請求項７】
前記内側バスケット及び外側バスケットが、それぞれ、円筒部と、円筒部の下方に連なる円錐状部を備え、外側バスケットの円錐状部の下端に樹脂粒子を排出する開口部が設けられている、請求項６に記載の凝集破壊装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂粒子の凝集を破壊するための装置に関し、特に、樹脂粒子と媒質とからなるスラリーが供給され、該スラリー中の樹脂粒子の凝集を破壊し、多数の樹脂粒子を供給することを可能とする凝集破壊装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、熱可塑性樹脂よりなるセル内に揮発性液体からなる発泡剤が収納されている熱膨張マイクロカプセルを水蒸気を用いて加熱し、膨張させることにより、熱膨張済みマイクロカプセルを製造する方法が知られている。
【０００３】
例えば、下記の特許文献１には、上記熱膨張性マイクロカプセルを水蒸気を用いて発泡管内で膨張させ、熱膨張済みマイクロカプセル及び水からなるスラリーを回転砥石に導き、しかる後回転脱水装置により脱水する装置が開示されている。この方法では水蒸気を用いてマイクロカプセルの膨張が行われるため、熱膨張済みマイクロカプセルと、水とを含むスラリーでは、熱膨張済みマイクロカプセル同士が合着しやすかった。そこで、特許文献１に記載の装置では、熱膨張済みマイクロカプセル含有スラリーは、互いに対向するように配置された一対の回転砥石間に導かれ、回転砥石間において凝集が破壊され、しかる後、回転脱水装置において水が除去されていた。
【０００４】
【特許文献１】
特公平５−８６７４６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に記載の装置では、互いに対向し合っている、逆方向に回転する回転砥石間に熱膨張済みマイクロカプセル含有スラリーが導かれて凝集が破壊されていたため、凝集状態を破壊した際に、熱膨張済みマイクロカプセルが破損するおそれがあった。また、上記回転砥石は、凝集状態を破壊するだけのものであるため、上記のように回転脱水装置などの脱水手段を別途設けねばならず、装置が複雑化し、設置スペースが大きくなるという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、樹脂粒子と媒質とからなるスラリー中における樹脂粒子の凝集を破壊するための装置であって、樹脂粒子の破損を引き起こすことなく凝集状態を確実に破壊し得る凝集破壊装置を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、樹脂粒子の破壊を引き起こすことなく樹脂粒子の凝集を破壊し得るだけでなく、別途脱水装置を必要とせずに、凝集状態の破壊と脱水の双方を果たし得る凝集破壊装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る凝集破壊装置は、樹脂粒子と媒質とからなるスラリー中における前記樹脂粒子の凝集を破壊するための装置であって、前記スラリーを供給するスラリー供給管と、前記スラリー供給管の先端が内部に延ばされており、かつ底面及び側面を有し、少なくとも側面に、樹脂粒子は通過させないが、スラリー中の媒質を外部に導く複数の孔が形成されている円筒状バスケットと、前記円筒状バスケットを中心軸回りに回転させるために、前記円筒状バスケットに連結された回転駆動源と、前記円筒状バスケットの内側面との間に、樹脂粒子凝集体よりも小さなクリアランスを隔てて配置された凝集破壊部材とを備え、前記スラリー供給管から供給されたスラリー中の樹脂粒子が、回転されている前記円筒状バスケットの内側面に沿って該円筒状バスケットの開口部に移動されるように構成されており、該移動過程において、前記凝集破壊部材と円筒状バスケットの内側面との間のクリアランスを通過する際に樹脂粒子の凝集が破壊される。
【０００９】
第１の発明に係る凝集破壊装置のさらに他の特定の局面では、前記円筒状バスケットが中心軸方向に往復移動され得るように構成されており、それによって、凝集している樹脂粒子に対し、円筒状バスケットの中心軸方向にも弾力が加わり、より確実に凝集を破壊することができる。
【００１０】
第１の発明のある特定の局面では、前記凝集破壊部材が、円環状の外表面を有し、円環状の外表面が前記円筒状バスケットの内側面と前記クリアランスを隔てて配置されている。従って、円筒状バスケットの側面の全周に渡る領域で、樹脂粒子の凝集を確実に破壊することができる。
【００１１】
第１の発明に係る凝集破壊装置のさらに他の特定の局面では、前記凝集破壊部材が、前記円筒状バスケットと異なる回転速度または異なる方向に回転されるように構成されている。凝集破壊部材は、円筒状バスケットと異なる回転速度または異なる方向に回転されている場合には、上記クリアランスにおいて凝集している樹脂粒子により大きな剪断力が加わり、それによって凝集をより確実に破壊することができる。
【００１２】
第１の発明に係る凝集破壊装置のさらに別の特定の局面では、前記円筒状バスケットに外挿されており、かつ前記円筒状バスケットの開口部よりも円筒状バスケットの底面と開口部とを結ぶ方向を外側に延びるように側壁が形成されている外側バスケットをさらに備え、樹脂粒子が該外側バスケットの側面から開口部を経て取り出される。この場合には、円筒状バスケットの開口から排出された樹脂粒子が、外側バスケットの側面を経て回収容器等に排出される。
【００１３】
第２の発明は、樹脂粒子と媒質とからなるスラリー中における前記樹脂粒子の凝集を破壊するための装置であって、前記スラリーを供給するスラリー供給管と、前記スラリー供給管が内部に延ばされており、側壁にスラリーを外部に導くための複数の貫通孔が形成されており、かつ側壁外表面に複数の第１の突出部が設けられている内側バスケットと、前記内側バスケットに外挿されており、側壁に、樹脂粒子は通過させないが、スラリー中の媒質を外部に導く複数の貫通孔が形成されており、かつ側壁の内面に複数の第２の突出部が形成されている外側バスケットとを備え、前記内側バスケット及び／または外側バスケットが、異なる回転速度及び／または異なる方向に回転駆動するための回転駆動源をさらに備え、前記内側バスケットの第１の突出部と外側バスケットの第２の突出部が設けられている空間を前記スラリーが移動することにより樹脂粒子の凝集が破壊される。
【００１４】
第２の発明に係る凝集破壊装置の他の特定の局面では、前記内側バスケット及び外側バスケットが、それぞれ、円筒部と、円筒部の下方に連なる円錐状部を備え、外側バスケットの円錐状部の下端に樹脂粒子を排出する開口部が設けられている。内側バスケット及び外側バスケットが、円筒部及び円筒部に連なる円錐状部を備えている場合には、内側バスケット及び外側バスケットの中心軸が上下方向となるように凝集破壊装置を配置することにより、凝集が破壊された樹脂粒子が外側バスケットの円錐状部の下端の開口部から重力により落下し、凝集が破壊された樹脂粒子を容易に回収することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係る凝集破壊装置と、樹脂粒子としての熱膨張済みマイクロカプセルを回収する構造とを略図的に示す断面図であり、図２は図１に示した凝集破壊装置の外観を示す斜視図である。
【００１７】
本実施形態の凝集破壊装置１は、熱膨張済みマイクロカプセルと媒質としての水とからなるスラリー中における熱膨張済みマイクロカプセルの凝集を破壊するために用いられる。このような熱膨張済みマイクロカプセル含有スラリーを得る方法については、図３〜図５を参照して後ほど説明する。
【００１８】
凝集破壊装置１は、スラリー供給管２を有する。スラリー供給管２は、本実施形態では、筒状の形状を有し、先端に開口２ａを有する。スラリー供給管２内において、熱膨張済みマイクロカプセル３及び水からなるスラリー４が搬送され、スラリー供給管２の先端の開口２ａから上記スラリーが供給される。前述したように、スラリー４内においては、熱膨張済みマイクロカプセル３同士が合着し、凝集することがある。すなわち、スラリー供給管２内において、熱膨張済みマイクロカプセル３が合着し、凝集する部分が存在する。
【００１９】
他方、スラリー供給管２の開口２ａが設けられている先端部分は、バスケット５内に至るように構成されている。本実施形態では、バスケット５は底面５ａを有する略円筒状の形状を有し、スラリー供給管２の先端は、円筒状のバスケット５の中心軸方向に延ばされている。もっとも、スラリー供給管２は、円筒状のバスケット５の中心軸からずれた位置に配置されてもよい。
【００２０】
バスケット５は、例えば金属などの適宜の剛性材料により構成されている。バスケット５の円筒状の側壁５ｂには、複数の開口部５ｃが形成されている。また、開口部５ｃを覆うように、側壁５ｂの内面には多孔プレート６が貼り付けられている。多孔プレート６は、バスケット５の側壁５ｂの内面を被覆するように配置されている。多孔プレート６は、熱膨張済みマイクロカプセル３を通過させないが、媒質としての水を通過させる複数の孔（図示されず）を有する。
【００２１】
なお、本実施形態では、多孔プレート６は、側壁５ｂの内面にのみ貼り合わされているが、バスケット５の底面５ａの内面にも貼り合わされてもよく、その場合には、底面５ａにも外部に水を排出するための開口を設けておくことが必要である。
【００２２】
他方、バスケット５の底面５ａの中央には、駆動軸７が連結されている。駆動軸７は、図示しないモータなどの回転駆動源により回転され、該駆動軸７とともに、バスケット６がその中心軸の回りに回転し得るように構成されている。
【００２３】
駆動軸７は、上記のように回転駆動源により回転駆動されるが、駆動軸７は、前後方向にも移動し得るように、往復駆動源にも連結されている。従って、内側バスケット５は、回転駆動されるだけでなく、前後方向に往復駆動され得るように構成されている。
【００２４】
また、バスケット５内には、破壊防止部材８が配置されている。破壊防止部材８は、径がスラリー供給管２側からバスケット５の底面５ａ側に向かって徐々に大きくなる筒状の部材により構成されている。破壊防止部材８の後端８ａには、開口が設けられており、該開口から破壊防止部材８の内側に至るように、スラリー供給管２が延ばされている。従って、スラリー４はスラリー供給管２の先端の開口２ａから排出されると、破壊防止部材８の内部に移動する。
【００２５】
他方、破壊防止部材８の前端８ｂにも、開口８ｃが設けられている。従って、破壊防止部材８の内側壁８ｄは、後端８ａから前端８ｂ側に向かってその径が大きくなるような円錐状傾斜面とされている。この円錐状傾斜面を伝って、スラリー４が前端８ｂ側に移動するように構成されている。
【００２６】
他方、破壊防止部材８は、その肉圧が後端８ａから前端８ｂに向かって徐々に厚くなり、もっとも厚みの厚い部分を経た後に、厚みが再度後端８ｂ側に向かって薄くなるように構成されている。このようにして、破壊防止部材８の外側面の最も膨出している部分が、円環状外表面部分８ｅを構成している。この円環状外表面部分８ｅが、バスケット５の内面に貼り合わされた多孔プレート６に所定のクリアランスを隔てて配置されている。このクリアランスは、凝集しているマイクロカプセルの凝集体の大きさよりも小さくされている。
【００２７】
他方、破壊防止部材８は、連結部材９を介して、外側バスケット１０に固定されている。外側バスケット１０は、バスケット５に外挿されており、かつ外側バスケット１０もまた、底面１０ａを有する略円筒状の部材で構成されている。底面１０ａには、前述した駆動軸７が貫通されているが、外側バスケット１０は回転しないように固定的に配置されている。
【００２８】
他方、外側バスケット１０の側壁には、開口１０ｂが形成されており、該開口１０ｂを覆うように、多孔プレート１１が貼り合わされている。多孔プレート１１は、多孔プレート６と同様に構成されている。また、外側バスケット１０の側壁１０ｃは、バスケット５の側壁よりも後方に延ばされている。
【００２９】
凝集破壊装置１は、本実施形態では、上記前後方向が水平方向となるように配置されており、凝集破壊装置１の外側バスケット１０の斜め下方には、熱膨張済みマイクロカプセルを受け得るようにロート状の受け具１２が組み合わされた回収容器１３が配置されている。
【００３０】
本実施形態の凝集破壊装置１の動作を説明する。
スラリー供給管２内において、熱膨張済みマイクロカプセル３と水とからなるスラリー４が搬送され、スラリー供給管２の先端の開口２ａから排出される。上記スラリー４は、凝集破壊部材８の内面を伝って、バスケット５の側壁に向かって移動する。バスケット５は、回転駆動源を駆動することにより、駆動軸７の周りに回転されており、かつ上記往復駆動源を駆動することにより駆動軸７が前後方向に移動されるため、バスケット５は前後方向にも移動されている。
【００３１】
スラリー４は、凝集破壊部材８の内面、すなわち前述した傾斜面を伝って移動した後、バスケット５の内面に移動される。この場合、バスケット５が上記のように回転駆動されているため、遠心力によりスラリーはバスケット５の内側面側に移動される。すなわち、水及び熱膨張済みマイクロカプセル３は、バスケット５の側壁の内面側に向かって移動する。そして、バスケット５が、上記のように回転駆動されかつ往復駆動されているため、ならびにバスケット５の底面５ａ側には、熱膨張済みマイクロカプセル３が移動するスペースが存在しないため、熱膨張済みマイクロカプセル３は、バスケット５の側壁の内面を伝って、バスケット５の開口５ａ側に移動されることになる。
【００３２】
この場合、凝集破壊部材８の上記円環状外表面部分８ｅと、多孔プレート６との間のクリアランスが、凝集している熱膨張済みマイクロカプセルの大きさよりも小さくされているため、凝集している熱膨張済みマイクロカプセルが上記クリアランスに到達した場合、外表面部分８ｅと多孔プレート６との間のクリアランスにおいて、凝集している熱膨張済みマイクロカプセルに剪断力が加わり、凝集状態が破壊される。従って、凝集が破壊された各熱膨張済みマイクロカプセルは、バスケット５の側壁の内面において内側バスケット５の後方に移動し、外側バスケット１０の内側壁に移動し、しかる後、下方の受け具１２内に落下する。そして、熱膨張済みマイクロカプセル３が回収容器１３内に回収される。
【００３３】
従って、本実施形態の凝集破壊装置１によれば、凝集している熱膨張済みマイクロカプセルの凝集状態を容易にかつ確実に破壊することができる。しかも、曲面状の外表面部分８ｅと多孔プレート６との間のクリアランスを制御することにより、凝集している熱膨張済みマイクロカプセルに剪断力を与えられて凝集状態が破壊されるため、凝集している熱膨張済みマイクロカプセルの破損を引き起こすことなく、凝集を破壊することができる。
【００３４】
加えて、バスケット５が回転駆動され、遠心力によりスラリー中の水が多孔プレート６を通り開口５ｂから外部に排出される。水は、さらに多孔プレート１１を経由して、外側バスケット１０の外部に排出される。従って、凝集破壊装置１を用いれば、凝集の破壊だけでなく、脱水をも行うことができる。
【００３５】
よって、本実施形態の凝集破壊装置１を用いた場合、別途回転脱水装置などの脱水手段を設ける必要がない。
なお、本実施形態では、熱膨張済みマイクロカプセル３を搬送するために、かつ凝集破壊をより確実に行うために、バスケット５は前後方向に往復駆動されていたが、必ずしも前後方向に往復駆動されずともよい。すなわち、スラリー４の供給力により、熱膨張済みマイクロカプセルを移動させることができる場合には、また凝集状態が容易に破壊される場合には、バスケット５は必ずしも前後方向に往復移動されずともよい。
【００３６】
また、本実施形態では、バスケット５が前後方向に往復移動されたが、逆に凝集破壊部材８を外側バスケット１０とともに、内側バスケット５に対して前後方向に往復駆動してもよい。
【００３７】
さらに、凝集破壊部材８は、凝集している熱膨張済みマイクロカプセルの合着を破壊し得る限り、図示の形状のものに限定されない。すなわち、上記クリアランスを設定する凝集破壊防止部材の外表面の形状は、上記クリアランスを設定し得る限り特に限定されない。もっとも、好ましくは、図１に示したように、外表面部分８ｅが曲面状されることにより、熱膨張済みマイクロカプセルの破損を効果的に防止することができる。
【００３８】
なお、熱膨張済みマイクロカプセル３及び水を含むスラリーの製造方法については特に限定されないが、例えば図３〜図５に示す装置を用いて得ることができる。
【００３９】
図３は、上記熱膨張済みマイクロカプセルの製造方法に用いられる概略構成図である。
タンク２１内に、熱膨張性マイクロカプセルと水とからなるスラリーが用意される。なお、熱膨張性マイクロカプセルでは、熱可塑性樹脂よりなるシェル内に揮発性液体からなる発泡剤が収納されている。熱可塑性樹脂としては、特に限定されるわけではないが、アクリル系樹脂、塩化ビニリデン樹脂などを挙げることができる。また、揮発性液体からなる発泡剤としては、例えば、ヘキサンやペンタンなどのような液体炭化水素が用いられるが、その他適宜の揮発性液体が用いられる。
【００４０】
また、上記スラリーを構成するための液状媒体としては、水に限定されず、熱可塑性樹脂マイクロカプセルを構成する熱可塑性樹脂を変質させるものでない限り、適宜の水溶液あるいは有機溶媒などを用いることができる。
【００４１】
タンク２１内に収納されているスラリー２２が、第１の流路２３を搬送される。第１の流路２３において、タンク２１の下流には流量調整弁ａ２１及びポンプ２４がこの順序で配置されている。ポンプ２４は、上記スラリー２２を搬送する搬送手段を構成している。なお、搬送手段としては、ポンプ以外の他の装置を用いてもよい。
【００４２】
ポンプ２４の下流には、流量調整弁ａ２２及び第１のインライン型加熱ミキサー２５がこの順序で配置されている。インライン型加熱ミキサー２５の構造を図４及び図５を参照して説明する。なお、定量ポンプを用いて流量調整を行ってもよい。
【００４３】
図４は、インライン型加熱ミキサーの略図的部分切欠斜視図であり、図５はその縦断面図である。インライン型加熱ミキサー２５は、略円筒状の本体２６と、本体２６の外側面から側方に突出するように設けられた熱媒導入部２７を有する。本体２６と熱媒導入部２７は、図示のように一体に構成されてもよく、あるいは別部材で構成され、ボルト等により連結されていてもよい。
【００４４】
本体２６の一方端面２６ａにスラリー入口２６ｂが開口しており、他方端面２６ｃにスラリー出口２６ｄが開口している。スラリー２２（図３参照）は、スラリー入口２６ｂからスラリー出口２６ｄに向かうように、スラリー入口２６ｂとスラリー出口２６ｂとを結ぶスラリー流路２６ｅ内を搬送される。
【００４５】
本実施形態では、スラリー流路２６ｅは、スラリー入口２６ｂからスラリー出口２６ｄに向かってその径が徐々に大きくなるように構成されている。上記のようなスラリー流路２６ｅを形成するために、一方端から他方端に向かって径が大きくなるように構成された筒状部材２６ｆが本体２６内に挿入されている。筒状部材２６ｆの内側空間により上記スラリー流路２６ｅが形成されている。
【００４６】
筒状部材２６ｆと本体２６との間には、後述する熱媒が供給される空間２６ｇが設けられており、該空間２６ｇからスラリー流路２６ｅに向かって延びるように、複数の射出ノズル部２６ｈが設けられている。射出ノズル部２６ｈの一端が空間２６ｇに開口しており、他端がスラリー流路２６ｅに開口している。射出ノズル部２６ｈは、図示のように、スラリー流路２６ｅにおけるスラリー搬送方向と交叉する方向に延ばされており、かつ熱媒がスラリーを前方に搬送されることを補助するように、射出ノズル部２６ｈのスラリー流路２６ｅに開口している部分が空間２６ｇに開口している部分よりも前方に位置するように設けられている。
【００４７】
また、上記射出ノズル部２６ｈは、図５では、スラリー流路２６ｅに沿って複数配置されているが、筒状２６ｆの周方向においても複数配置されている。
他方、熱媒導入部２７は、上述した空間２６ｇに連なっており、熱媒導入部２７から、加圧された水蒸気などの熱媒が導入され、加圧された熱媒が上記射出ノズル部２６ｈからスラリー流路２６ｅ内に射出される。
【００４８】
射出ノズル部２６ｈが上記のように構成されているため、スラリー流路２６ｅ内をスラリー２２が搬送される際に、射出ノズル部２６ｈから射出された加圧水蒸気などからなる熱媒により、スラリーに乱流が生じる。それによって、スラリー中に分散されている熱膨張性マイクロカプセルが加熱により発泡されるとともに、スラリー内で攪拌される。従って、熱膨張性マイクロカプセル同士、あるいは発泡により生じた熱膨張済みマイクロカプセル同士の合着が確実に抑制される。
【００４９】
上記熱媒は、例えば、加圧された水蒸気などにより構成されるが、本発明においては、熱媒としては、熱膨張性マイクロカプセル内の発泡剤の発泡温度以上の温度を有する適宜の流体、例えば、温水、加熱されたオイルなどの加熱された液体あるいは加熱された気体などを適宜用いることができる。
【００５０】
図３に戻り、上記インライン型加熱ミキサー２５の熱媒導入部２７に、第２の流路２８が接続されている。第２の流路２８は、上述した熱媒を供給するための流路であり、第２の流路２８においては、インライン型加熱ミキサー２５の上流に圧力調整弁２９が配置されている。圧力調整弁２９は、熱媒の圧力を調整するために設けられている。
【００５１】
第１の流路２２においては、第１のインライン型加熱ミキサー２５の下流に、第２のインライン型加熱ミキサー３０に接続されている。第２のインライン型加熱ミキサー３０は、第１のインライン型加熱ミキサー２５と同様に構成されており、かつ第２のインライン型加熱ミキサー３０のスラリー入口及びスラリー出口が流路２３に接続されている。また、第２のインライン型加熱ミキサー３０の熱媒導入部には、第３の流路３１が接続されている。第３の流路３１は、第２の流路２８と同様に、熱媒を供給するための流路であり、第３の流路３１の途中に圧力調整弁３２が接続されている。
【００５２】
本実施形態では、第２の流路２８及び第３の流路３１は、上流側において共通接続されており、従って、同一の熱媒が第１，第２のインライン型加熱ミキサー２５，３０に供給されるように構成されている。もっとも、圧力調整弁２９，３２を調整することにより、第１のインライン型加熱ミキサー２５及び第２のインライン型加熱ミキサー３０における熱媒射出量を調整することができる。従って、第１のインライン型加熱ミキサー２５と第２のインライン型ミキサー３０とにおいて、加熱条件を異ならせて、異なる熱履歴を熱膨張済みマイクロカプセルに与えることができる。
【００５３】
もっとも、第２の流路２８または第３の流路３１の一部に加熱装置または冷却装置を配置することにより、第１，第２のインライン型加熱ミキサー２５，３０において射出される熱媒の温度を異ならせてもよい。その場合には、熱媒の温度を異ならせることにより、第１，第２のインライン型ミキサー２５，３０において熱媒による加熱条件を異ならせることができる。
【００５４】
このように、複数のインライン型加熱ミキサー２５，３０を用い、熱媒による加熱条件を異ならせた場合には、その異ならせ方を調整することにより、最終的に得られた熱膨張済みマイクロカプセルに様々な熱履歴を与えることができる。
【００５５】
また、第１，第２のインライン型加熱ミキサー２５，３０を用いることにより、すなわち複数のインライン型加熱ミキサー２５，３０を用いることにより、スラリー中に分散されていた熱膨張性マイクロカプセルの全てをより確実に加熱により発泡し、熱膨張済みマイクロカプセルとすることができる。
【００５６】
第２のインライン型加熱ミキサー３０においても、第１のインライン型加熱ミキサー２５における場合と同様に、熱媒によりスラリー内に乱流が生じ、それによって加熱が速やかに行われて熱膨張性マイクロカプセルの発泡が行われるだけでなく、熱膨張済みマイクロカプセル同士あるいは熱膨張性マイクロカプセル同士、または熱膨張性マイクロカプセルと熱膨張済みマイクロカプセルとの合着を効果的に防止することができる。
【００５７】
インライン型加熱ミキサー３０の下流には、インライン型冷却ミキサー３３が接続されている。インライン型冷却ミキサー３３は、インライン型加熱ミキサー２５，３０と同一の構造を有する。従って、以下においては図５を参照しつつインライン型冷却ミキサーをも説明する。もっとも、図５に示したように、インライン型加熱ミキサー２５では、筒状部材２６ｆ内にスラリー流路２６ｅが構成されていたが、インライン型冷却ミキサー３３では、スラリー流路２６ｅに相当する部分が後述の冷媒流路を構成し、第１のインライン型加熱ミキサー２５における熱媒導入部２７に相当する部分から熱膨張済みマイクロカプセル含有スラリーが導入される。
【００５８】
従って、インライン型冷却ミキサー３３においては、冷媒流路の入口に、第４の流路３５から冷媒が供給される。第４の流路３５の上流側には、ポンプ３６及び流量調整弁ａ２３が配置されている。ポンプ３６は、冷媒タンク３７から冷媒をインライン型冷却ミキサー３３の冷媒入口に搬送するために設けられている。すなわち、ポンプ３６は、冷媒の搬送手段を構成している。
【００５９】
インライン型冷却ミキサー３３においては、冷媒が筒状部材２６ｆ（図５参照）内を搬送され、その間に、射出ノズル部２６ｈから熱膨張済みマイクロカプセル含有スラリーが冷媒中に射出される。この場合においても、射出ノズル部２６ｈが、冷媒搬送方向と交叉する方向であって、かつ冷媒を進める方向に延ばされているため、冷媒中に乱流が生じることにより、熱膨張済みマイクロカプセルが速やかに冷却される。加えて、上記乱流により熱膨張済みマイクロカプセル同士が攪拌され、熱膨張済みマイクロカプセル同士の合着が抑制される。
【００６０】
上記のようにして、熱膨張済みマイクロカプセル含有スラリーがインライン型冷却ミキサー３３から排出される。そして、図３に示すように、インライン型冷却ミキサー３３の下流に上述した凝集破壊装置１及び回収容器１３を配置することにより、インライン型冷却ミキサー内での合着抑制作用では凝集が解かれなかった凝集体の凝集を確実に破壊し、分離された熱膨張済みマイクロカプセルを回収することができる。
【００６１】
次に、本発明の第２の実施形態の凝集破壊装置を、図６〜図８を参照して説明する。
図６は、第２の実施形態の凝集破壊装置を説明するための模式的断面図である。図６に示すように、凝集破壊装置５１では、スラリー供給管５２が内側バスケットの内側に延びるように配置されている。スラリー供給管５２は、スラリー供給管２と同様に構成されている。もっとも、本実施形態では、スラリー供給管５２の先端の開口５２ａは下方を向くように配置されている。
【００６２】
内側バスケット５３の外側には、外側バスケット５４が外挿されている。内側バスケット５３及び外側バスケット５４は、それぞれ、上方に円筒部５３ａ，５４ａを有し、円筒部５３ａ，５４ａの下端には、円錐状部５３ｂ，５４ｂが連ねられている。また、円錐状部５４ｂの下端には開口５４ｘが形成されている。
【００６３】
図６では詳細が示されていないが、図６の円Ｘで囲まれた部分を拡大して示す図７及び図６の矢印Ｙ−Ｙ線に沿う断面図である図８から明らかなように、内側バスケット５３には、多数の貫通孔５３ｃが形成されている。貫通孔５３ｃは、熱膨張済みマイクロカプセル３を含むスラリーが通過し得るように構成されており、かつ熱膨張済みマイクロカプセルだけでなく、凝集している熱膨張済みマイクロカプセルをも通過し得る大きさに形成されている。
【００６４】
他方、外側バスケット５４には、多数の貫通孔５４ｃが形成されている。貫通孔５４ｃは、熱膨張済みマイクロカプセルの径よりも小さな径を有し、従って水は外側バスケット５４の外部に排出され得るが、熱膨張済みマイクロカプセル３は排出されないように構成されている。また、内側バスケット５３の外表面には、複数の突出部５３ｄが形成されており、外側バスケット５４の内面には、同じく多数の突出部５４ｄが形成されている。
【００６５】
突出部５３ｄ，５４ｄは、凝集している熱膨張済みマイクロカプセルを解体するために設けられている。
内側バスケット５３及び外側バスケット５４は、それぞれ、図示しない回転駆動源に連結されており、内側バスケット５３と外側バスケット５４は異なる速度で回転し得るように構成されている。なお、内側バスケット５３と外側バスケット５４は、逆方向に回転されていてもよく、その場合には、両バスケット５３，５４の回転速度が等しくてもよい。
【００６６】
次に、凝集破壊装置５１の動作を説明する。
スラリー供給管５２から、第１の実施形態と同様に熱膨張済みマイクロカプセル含有スラリーが供給され、内側バスケット５３内に排出される。内側バスケット５３は、図示しない回転駆動源によりその中心軸周りに回転されている。従って、スラリーは、遠心力により内側バスケット５３の円筒部５３ａ及び円錐状部５３ｂの内面に移動する。そして、貫通孔５３ｃを通過し、水及び熱膨張済みマイクロカプセルが、内側バスケット５３と外側バスケット５４との空間Ｚに移動する。
【００６７】
他方、水は貫通孔５４ｃを通過し得るため、遠心力により、スラリー中の水が外側バスケット５４の外部に貫通孔５４ｃから排出される。また、内側バスケット５３と外側バスケット５４とは、異なる速度で、及び／または逆方向に回転されているため、空間Ｚにおいて、凝集している熱膨張済みマイクロカプセルが、突出部５３ｄ，５４ｄに衝突することにより、凝集状態が破壊される。従って、凝集状態が破壊され、水が除去された熱膨張済みマイクロカプセル３が、外側バスケット５４の下方の開口５４ｘから落下する。図６に示すように、凝集破壊装置５４の下方には、無端搬送ベルト６１が配置されでおり、該搬送ベルト６１上に落下した熱膨張済みマイクロカプセル３が、受け具６２内に落下し、回収容器６３に回収される。
【００６８】
なお、無端搬送ベルト６１として、メッシュや多孔ベルトからなるものを用いることにより、熱膨張済みマイクロカプセル３に付着していた水を無端搬送ベルト６１において熱膨張済みマイクロカプセル３を搬送する間にさらに除去してもよい。
【００６９】
もっとも、無端搬送ベルト６１において、必ずしもメッシュや多孔ベルトを用いる必要はない。すなわち、外側バスケット５４において、上記のように遠心力により媒質としての水除去することができるからである。
【００７０】
第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に凝集している熱膨張済みマイクロカプセルの凝集状態の破壊と、脱水とを１つの装置で行うことができるため、熱膨張済みマイクロカプセルの製造装置の簡略化、設置スペースの低減を図ることができる。
【００７１】
なお、第１，第２の実施形態では、熱膨張済みマイクロカプセルと水とからなるスラリー中における熱膨張済みマイクロカプセルの凝集が破壊されていたが、本発明に係る凝集破壊装置は、このような熱膨張済みマイクロカプセル及び水からなるスラリーにのみ適用されるものではない。すなわち、熱膨張済みマイクロカプセル以外の樹脂粒子と、水以外の媒質とからなるスラリーにも本発明を適用することができる。
【００７２】
【発明の効果】
第１の発明に係る凝集破壊装置では、円筒状バスケットの回転により、円筒状バスケットの内側面と凝集破壊部材との間のクリアランスにおいて、凝集している樹脂粒子の凝集状態が破壊され、かつ円筒状バスケットの側面に設けられた複数の孔により、スラリー中の媒質が外部に排出されるため、樹脂粒子の破損を引き起こすことなく、樹脂粒子の凝集を確実に破壊することができ、かつ凝集破壊装置を用いるだけで脱水をも果たすことができる。従って、熱膨張済みマイクロカプセル含有スラリーにおける凝集状態の破壊と、媒質の除去を容易にかつ活実に行うことができ、製造装置の簡略化及び設置スペースの低減を図ることも可能となる。
【００７３】
第２の発明に係る凝集破壊装置では、内側バスケットと外側バスケットが異なる回転速度及び／または異なる方向に回転駆動され、内側バスケットの第１の突出部と外側バスケットの第２の突出部とにより、凝集している樹脂粒子の凝集状態が、樹脂粒子の破損を引き起こすことなく確実に果たされ、かつ外側バスケットの貫通孔からスラリーの媒質が確実に外部に排出される。従って、第１の発明と同様に樹脂粒子の破損を引き起こすことなく、樹脂粒子の凝集状態を破壊することができるとともに、脱水装置を省略することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る凝集破壊装置を説明するための模式的断面図。
【図２】第１の実施形態の凝集破壊装置の外観を示す図。
【図３】本発明の凝集破壊装置が用いられる熱膨張済みマイクロカプセルの製造装置の概略構成図。
【図４】図３に示した製造装置に配置されたインライン型ミキサーの外観を示す略図的部分切欠斜視図。
【図５】図４に示したインライン型加熱ミキサーの縦断面図。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る凝集破壊装置を説明するための模式的断面図。
【図７】図６の円Ｘで示す部分を拡大して示す部分切欠断面図。
【図８】図６のＹ−Ｙ線に沿う断面図。
【符号の説明】
１…凝集破壊装置
２…スラリー供給管
３…樹脂粒子としての熱膨張済みマイクロカプセル
４…スラリー
５…バスケット
５ａ…底面
５ｂ…開口
５ｃ…側壁
６…多孔プレート
７…駆動軸
８…凝集破壊部材
８ｅ…外表面部分
１０…外側バスケット
１０ｂ…開口
１１…多孔プレート
１２…受け具
１３…回収容器
５１…凝集破壊装置
５２…スラリー供給管
５３…内側バスケット
５３ａ…円筒部
５３ｂ…円錐状部
５３ｃ…貫通孔
５３ｄ…第１の突出部
５４…外側バスケット
５４ａ…円筒部
５４ｂ…円錐状部
５４ｃ…貫通孔
５４ｄ…第２の貫通孔
５４ｘ…開口
６１…無端搬送ベルト
６２…受け具
６３…回収容器
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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