JPH01210472A

JPH01210472A - 複合粉体材料及びその製造方法

Info

Publication number: JPH01210472A
Application number: JP3622888A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Murata; 逞詮村田; Kenji Sato; 健二佐藤; Toshikiyo Hashimoto; 橋本　敏清; Masatake Mori; 森　正剛; Yoshihide Takiguchi; 滝口　義英; Yoshiaki Kono; 好明河野
Original assignee: Hosokawa Micron Corp; Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Current assignee: Hosokawa Micron Corp; Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority date: 1988-02-18
Filing date: 1988-02-18
Publication date: 1989-08-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は複合粉体材料及びその製造方法に係り、特に、
静電粉体塗装法、流動粉体塗装法等の塗装材料等として
有用な複合粉体材料及びその複合粉体材料を工業的に有
利に製造する方法に関する。

［従来の技術］従来、塗装法の一手法として、静電粉体塗装法、流動粉
体塗装法が知られている。これらの方法は、例えばセメ
ントとポリマー樹脂を塗装材料として、塗装を行なう、
ものであるが、従来において、塗装材料としては液状材
料が主体とされ、セメントと樹脂が一体となった、複合
粉体材料は存在しない。

［発明が解決しようとする課題］通常の液状塗装材料は、液状であるがゆえに、取り扱い
性が悪いという欠点がある。

一方、粉体材料であっても、セメントと樹脂とが、各々
別個に供給されるものでは、それぞれの材料管理、現場
での混合の問題がある。予め、これらを混合して混合物
として供給される場合には、材料の輸送等における振動
が加えられた場合などに、各粒子の粒径、比重の相違か
ら、容器内にて偏析が変化する恐れがある。

本発明は上記従来の問題点を解決し、塗装材料として好
適な、セメント−樹脂複合粉体材料及びその製造方法を
提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明の複合粉体材料はセメント粒子の表面が、該セメ
ント粒子よりも小さい粒径の樹脂粒子で被覆されてなる
、あるいは、樹脂粒子が、該樹脂粒子よりも小さい粒径
のセメント粒子で被覆されてなることを特徴とする。

本発明の複合粉体材料の製造方法は、上記複合粉体材料
を製造するために、セメント粒子及び該セメント粒子よ
りも小さい粒径の樹脂粒子からなる原料粉体、又は、樹
脂粒子及び該樹脂粒子よりも小さい粒径のセメント粒子
からなる原料粉体を、高速回転する容器内に入れ、遠心
力により容器内壁面に押し付けて粉体層を形成させ、８
０〜１８０℃の温度にて、該粉体層に圧縮、摩擦、かき
取り、分散及び攪拌を付与することを特徴とする。

以下に本発明の詳細な説明する。

本発明の複合粉体材料は、 ■　比較的粒径の大きいセメント粒子を核粒子とし、比
較的粒径の小さい樹脂粒子を被覆粒子とするあるいは、 ■　比較的粒径の大きい樹脂粒子を核粒子とし、比較的
粒径の小さい樹脂粒子を被覆粒子とするものであって、核粒子が被覆粒子で被覆されているもの
である。

このような本発明の複合粉体材料において、核粒子と被
覆粒子のそれぞれの粒径は、用いる原料粒子の粒径、混
合割合、処理条件等によっても異なり、−概に規定する
ことはできないが、一般には、１〜１０００μｍ程度の
粒径の核粒子に０．１〜１００μｍ程度の粒径の被覆粒
子が付着したものとされる。

また、核粒子と被覆粒子との割合についても、製造条件
等により様々なものが提供され、核粒子の殆ど全表面が
被覆粒子で厚く被覆されたものから、核粒子のごく一部
のみに被覆粒子が付着したものまで、様々な状態を採り
得る。

このように、核粒子の表面に被覆粒子が付着し、核粒子
を被覆粒子で被覆してなる本発明の複合粉体材料は、用
いる原料粒子の物性や、製造条件等によっても異なるが
、通常の場合、粒径１〜１１００ｕ程度の複合粉体とし
て提供される。

なお、本発明において、用いるセメント材料としては、
特に制限はなく、通常のポルトランドセメント、あるい
はその他の各種セメント材料を用いることができる。

一方、樹脂材料としては、本発明の複合粉体材料の塗装
材料としての用途を考慮した場合には、通常、ポリエチ
レンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）を用いることができ
る。勿論、樹脂材料としては、ＥＶＯＨ以外の樹脂も採
用可能である。

次に、図面を参照してこのような本発明の複合粉体材料
を製造するための、本発明の製造方法について説明する
。

第１図は本発明方法の実施に好適な処理装置の縦断面図
、第２図は第１図ＩＩ〜！！線に沿う断面図である。

第１図及び第２図に示す処理装置は、基台１に取り付け
られた縦方向回転軸２の上端に、処理室３を形成する有
底筒状ケーシング４が同軸状に取り付けられており、電
動モータ５ａ及び変速機５ｂ等からなる駆動装置５が回
転軸２の下端に連勅されて、ケーシング４を駆動回転す
るように構成されている。これにより、内部の原料粉体
は遠心力によりケーシング内壁面４ａに押し付けられる
。ケーシング４の回転速度は原料粉体の性状に応じて適
切な遠心力が得られるように、調整可能に構成されてい
る。

このケーシング４はカバー７で包囲され、ケーシング４
の下部にはファン１２が連設され、カバー７に形成した
吸気口１３から外気を吸引して、吸引外気によりケーシ
ング４を冷却し、また、吸引外気をカバー７に接続した
搬送用流路１０に処理物搬送用ガスとして導くように構
成されている。また、処理物を処理室３からカバー７側
に移すために、ケーシング４の上端中心部には、処理物
のオーバーフロー式排出口１１が形成されている。該排
出口１１には処理物の送り出しを規制する堰２１が設け
られている。

この堰２１を下げることにより排出口１１を閉じること
かで包、また別途蓋などを設けることなくバッチ運転に
切り替えることができる。従つて、前記搬送用流路１０
を閉じ、ファン１２を除去し、そのかわり後述のジャケ
ット等による冷却および加熱手段により本装置のバッチ
運転が可能とされる。

ケーシング４内には、原料粉体の圧縮、摩擦、かき取り
、分散、攪拌を行なうための回転体８が設けられている
。回転体８は、回転軸２と同軸的に設けられた回転軸８
ａ、回転軸８ａの上端部に固定された支持体８ｂを備え
、支持体８ｂの中心上部には円錐状部分８Ｃが形成され
ている。

この回転体８の支持体８ｂの先端部には、ケーシング内
壁面４ａとの協働で、原料粉体に圧縮と摩擦及びかき取
りと分散攪拌を行なう摩擦片９ａとかき取り片９ｂとが
設けられ、これらはケーシング４回転方向に対し、適当
な間隔を保持して複数交互に配置されている。これらの
うち、摩擦片９ａにはケーシング内壁面４ａとの隙間が
そのケーシング４の回転方向側はど狭くなるように形成
した傾斜面を持たせ、逆にかき取り片９ｂは、前記隙間
が回転方向側はど広くなり、かつ、その作用面が次第に
幅広となるよう、くさび状又は櫛歯状とされている。

回転軸８ａ、支持体ａｂ、摩擦片９ａ、かき取り片９ｂ
の内部には、加熱又は、冷却用媒体を流入させるための
通路２７が設けられ、該通路２７はロータリージヨイン
ト２４にて外部媒体の貯蔵タンク２６に接続されている
。また、回転軸８ａは前記駆動装置５に連動させて取付
けられており、ケーシング４と一定の回転差、又は一定
の速度差をもって摩擦片９ａ及びかき取り片９ｂが相対
回転するよう設定されている。即ち、摩擦片９ａとかき
取り片９ｂをケーシング４に対して同方向に、かつ、や
や遅い速度で駆動回転できるように構成することにより
、原料粉体層に一定の圧縮力と摩擦力を作用させる。な
お、摩擦片９ａとかき取り片９ｂは必要により回転を停
止させ、ケーシング４との相対速度を大きくして攪拌力
を増すこともできる。摩擦片９ａ、かき取り片９ｂの形
状、材質、設置数等には特に制限はなく適宜設定される
。

一方、カバー７の中心部には、前記支持体８ｂの円錐状
部分８Ｃに向けて原料粉体を流下供給させるための経路
６を形成するバイブ１４が付設されており、また、カバ
ー７の上部には、必要に応じてケーシング内壁面４ａに
向けて、水、油等を供給するための供給用ノズル２２と
、ケーシング４内に滞留した原料粉体を吸引排出するた
めの吸込管２３が付設されている。このカバー７の周囲
にはジャケット２５が設けられ、加熱又は冷却用のガス
、液体等の媒体を通すように構成されている。

さらに本装置には、装置を連続的に運転するための付帯
設備として、補集器１５、及び、排風機１６が流路１０
に接続され、補集器１５の排出口なロータリフィーダ１
７により供給経路６に接続して、一部処理不十分なもの
を再度循環して処理するように構成されている。

１８は、必要により加熱及び冷却させた適量の空気や不
活性ガス等を供給するための送風機、１９．２０は原料
粉体供給用フィーダであって、このフィーダ１９．２０
は供給経路６に接続され、原料粉体の状態に応じて供給
を行なうことができるよう構成しである。

なお、カバー７に送るガスは原料粉体の材質に応じて適
当に選定でき、また、そのガスの種類に応じた適当な給
気手段、例えば電動ブロワ−や加圧ガスボンベ等を利用
できる。それらを給気装置１２と総称する。

処理室３への原料粉体の供給設備や処理物回収設備等、
処理装置としての付帯設備は自由に変更、追加、省略す
ることができる。

このような装置を用いて、本発明の方法に従って複合粉
体材料を製造するには、まず、核粒子となるセメント粉
体又は樹脂粉体と、被覆粒子となる樹脂粉体又はセメン
ト粉体を用意する。

用いる原料粉体は、装置内にて処理される過程において
微細化されるため、必ずしも所望とする複合粉体材料の
核粒子と被覆粒子の粒径と同程度である必要はなく、そ
れよりも若干大きいもので良い。各々の原料粉体の粒径
は目的とする複合粉体材料の核粒子及び被覆粒子の粒径
や処理条件等によっても異なるが、通常の場合、核粒子
となる原料粉体は１〜ｔｏｏｏμｍ、被覆粒子となる原
料粉体は０．１〜１００μｍ程度の粒径のものを用いる
のが好ましい。

原料粉体の混合割合には特に制限はなく、目的とする複
合粉体材料の核粒子と被覆粒子との割合に応じて適宜決
定され、核粒子となる原料粉体：被覆粒子となる原料粉
体ａｗｌ：１００〜１００：１（重量比）という幅広い
範囲より適宜決定される。

このような原料粉体は、予め所望割合に混合した状態で
処理装置に没入しても良く、また、別個に投入するよう
にしても良いが、好ましくは予め十分に混合した状態で
処理装置に没入するのが望ましい。

原料粉体はフィーダ１９及び／又は２０より供給経路６
を経て、高速回転するケーシング４の処理室３内に投入
し、ケーシング４の回転と回転体８の回転により、原料
粉体をケーシング内壁面４ａに押し付けて粉体層を形成
させると共に、圧縮、摩擦、かき取り、分散及び攪拌処
理する。なお、処理中、回転体８内にはスチーム等の加
熱媒体を流通させると共に、カバー８とジャケット２５
との間にもスチーム等の加熱媒体を通過させて、処理室
３内を所定温度に加熱する。これにより、核粒子となる
原料粉体及び被覆粒子となる原料粉体共に粉砕、摩砕さ
れると共に、核粒子となる原料粉体の表面に、被覆粒子
となる原料粉体が、メカノケミカル的に強固に熱融着し
た複合粉体材料が得られる。

本発明の方法において、処理温度は核粒子を樹脂粉体と
する場合又はセメント粉体とする場合とで若干具なり、
樹脂粉体を核粒子とする場合には１００〜１８０℃程度
、セメント粉体を核粒子とする場合には８０〜１５０℃
程度とする。処理温度は高過ぎると樹脂が過度に軟化な
いし溶融して粒子状態を保持し得なくなる。

一方、処理温度が低過ぎると樹脂の軟化が不十分となり
、核粒子と被覆粒子とを強固に熱融着することができな
い。

なお、第１図及び第２図に示す処理装置を用いて、本発
明の方法に従って、複合粉体材料を製造する場合、温度
以外の条件、例えばケーシング４や回転体８の回転速度
、処理時間等は原料粉体の材質や量、所望とする複合粉
体材料の性状等に応じて適宜決定される。

このような本発明の方法によれば、前述の１〜１０００
μｍ程度の粒径の核粒子に０．１〜ｉｏｏμｍ程度の粒
径の被覆粒子が強固に付着して一体化した、粉体粒径１
〜１００μｍ程度の複合粉体が得られる。

なお、第１図及び第２図に示す処理装置は、本発明で採
用し得る処理装置の一例を示すものであって、本発明の
方法は、その他の装置によっても実施し得る。また、第
１図及び第２図の処理装置において、装置本体は水平又
は傾斜した回転軸を有する横型の配置であってもよく、
また、回転体の摩擦片の代りに円筒形ローラーを設けて
も良い。即ち、ローラーをケーシング内壁面４ａにあわ
せて相対回転させることで前記摩擦片９ａと同様の作用
効果を得ることができる。

［作用］本発明の複合粉体材料は、比較的粒径の大きいセメント
粒子又は樹脂粒子が、比較的粒径の小さい樹脂粒子又は
セメント粒子で被覆された安定な粉体材料である。この
ため、乾式の粒子状であることから取り扱い性が良く、
塗装材料等として有効に用いることができ、現場での混
合あるいは予め混合した場合の混合比の変化等の問題が
解消される。

このような本発明の複合粉体材料を製造するための本発
明の製造方法においては、比較的粒径の大きいセメント
粒子又は樹脂の核粒子と、比較的粒径の小さい樹脂粒子
又はセメント粒子の被覆粒子とが、遠心力により高速回
転容器内壁面に押し付けられて粉体層を形成すると共に
、両粒子が同時に粉砕ないし摩砕され、局部摩擦によっ
て核粒子の表面が活性化され、この核粒子表面に圧縮、
摩擦され凝集体が分散されて表面活性化した微粒子の被
覆粒子がメカノケミカルの働きで強力に熱融着しコーテ
ィングされ、マクロ的にはセメントと樹脂とが一様に分
散、混合した状態となる。

特に、核粒子が樹脂粒子の場合には、核粒子の表面が軟
化し被覆粒子のセメント粒子との捏和が始まり、時間の
経過と共に核粒子の内部へと被覆粒子の拡散が進み、核
粒子と被覆粒子とは強固に一体化し、極めて安定な複合
粉体材料が提供される。

核粒子がセメント粒子で、被覆粒子が樹脂粒子である場
合においても、セメント粒子表面に軟化した樹脂粒子が
付着して両者の捏和が起こり、両粒子が極めて強固に一
体化された、安定な複合粉体材料が提供される。

［実施例］以下、実施例を挙げて本発明の詳細な説明するが、本発
明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定され
るものではない。

なお、以下において、「平均粒径」とはｒ５０％平均の
粒径」を示す。

実施例１．２ポルトランドセメント（粒子構造の顕微鏡写真を第３図
に示す。）及びＥＶＯＨ（粒子構造の顕微鏡写真を第４
図に示す、）を、それぞれ下記混合割合にて混合したも
のを原料粉体とし、第１図及び第２図に示す処理装置に
て、下記条件にて処理して、セメント被覆ＥＶＯＨ複合
粉体材料を得た。

混合割合（重量比）セメント／ＥＶＯＨ＝１／９　（実施例１）又は１／１
（実施例２）処理条件温　　　度　　　　＝１３０℃（実施例１）又は１６０
℃（実施例２）ケーシング回転速度：１５００〜２０００ｒ、　　　ｐ
、　　ｍ。

処理時間　　　：３０分得られた複合粉体材料の顕微鏡写真を第５図（実施例１
）及び第６図（実施例２）に示す。

第５図及び第６図より明らかなように、ＥＶＯＨ粒子を
核とし、ＥＶＯＨ粒子の表面をセメント粒子が被覆して
なる良好な複合粉体が得られた。

実施例３．４平均粒径３０μｍのポルトランドセメント及び平均粒径
１２０μｍのＥＶＯＨを、それぞれ第１表に示す混合割
合にて混合したものを原料粉体とし、第１図及び第２図
に示す処理装置にて、下記条件にて処理して、セメント
被覆ＥＶＯＨ複合粉体材料を得た。

処理条件温　　　　　度　　　　　　　：　１００℃ケーシング
回転速度：１５００〜２０００ｒ、　　　ｐ、　　　ｍ
。

処理時間　　　：１５分その結果、ＥＶＯＨ粒子を核とし、ＥＶＯＨ粒子の表面
をセメント粒子が被覆してなる良好な複合粉体が得られ
た。得られた複合粉体の平均粒径を第１表に示す。

第　　１　　表実施例５．６平均粒径１２０ｔ１ｍのポルトランドセメント及び平均
粒径３０μｍのＥＶＯＨをそれぞれ第２表に示す混合割
合にて混合したものを原料粉体とし、第１図及び第２図
に示す処理装置にて、下記条件にて処理して、セメント
被覆ＥＶＯＨ複合粉体材料を得た。

処理条件温　　　　　度　　　　　　　：　１５０℃ケーシング
回転速度：１５００〜２０００ｒ、　　　ｐ、　　　ｍ
。

処理時間　　　：１５分その結果、セメント粒子を核とし、セメント粒子の表面
をＥＶＯＨ粒子が被覆してなる良好な複合粉体が得られ
た。得られた複合粉体の平均粒径を第２表に示す。

第　　２　　表［発明の効果］以上詳述した通り、本発明の複合粉体材料は、比較的粒
径の大きいセメント粒子又は樹脂粒子が、比較的粒径の
小さい樹脂粒子又はセメント粒子で被覆され、両者が強
固に融着一体止した安定な粉体材料であって、乾式の粒
子状であることから取り扱い性が良く、塗装材料等とし
て有効に用いることができ、現場での混合、あるいは予
め混合した場合の混合比の変化等の問題を解消する新規
な複合粉体材料である。

しかして、このような本発明の複合粉体材料は、本発明
の製造方法に従って、容易かつ効率的に製造することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の複合粉体材料の製造方法の
実施に好適な処理装置を示す図であって、第１図は概略
縦断面図、第２図は第１図のＩＩ　−ＩＩ線に沿う断面
図である。第３図は実施例１．２で用いたセメント原料の粒子構造
を示す電子顕微鏡写真、第４図は同ＥＶＯＨ原料の粒子
構造を示す電子顕微鏡写真である。第５図及び第６図は、各々、実施例１．２で得られた複
合粉体材料の粒子構造を示す電子顕微鏡写真である。３・・・処理室、　　　　　４・・・ケーシング、４ａ
・・・ケーシング内壁面、５・・・駆動装置、７・・・カバー、９ａ・・・摩擦片
、９ｂ・・・かき取り片、　　１０・・・処理物搬送用
流路、１１・・・オーバーフロー式排出口、１２・・・給気装置、　　　１５・・・補集器、２２・
・・ノズル、　　　　２３・・・吸込管。Ｍ１図８ｂトーー５０Ｐ山５′り）ＡＷ＋区（，ｉ）昧手続補正書ｌ　事件の表示昭和６３年特許願第３６２２８号２　発明の名称複合粉体材料及びその製造方法３　補正をする者用件との関係　　特許出願人名　称　　　（５９０）三井造船株式会社（ほか１名）４　代理人住　所　　東京都港区虎ノ門１丁目１５番７号〒１０５
　　ＴＧ１１５ビル　８階６　補正の内容（１）　明細書第２０頁の第２表を下記のものに改める
。第　　２　　表」以上

Claims

【特許請求の範囲】

（１）セメント粒子の表面が、該セメント粒子よりも小
さい粒径の樹脂粒子で被覆されてなることを特徴とする
複合粉体材料。
（２）樹脂粒子が、該樹脂粒子よりも小さい粒径のセメ
ント粒子で被覆されてなることを特徴とする複合粉体材
料。
（３）セメント粒子及び該セメント粒子よりも小さい粒
径の樹脂粒子からなる原料粉体を、高速回転する容器内
に入れ、遠心力により容器内壁面に押し付けて粉体層を
形成させ、８０〜１５０℃の温度にて、該粉体層に圧縮
、摩擦、かき取り、分散及び攪拌を付与することにより
、特許請求の範囲第１項に記載の複合粉体材料を製造す
ることを特徴とする複合粉体材料の製造方法。
（４）樹脂粒子及び該樹脂粒子よりも小さい粒径のセメ
ント粒子からなる原料粉体を、高速回転する容器内に入
れ、遠心力により容器内壁面に押し付けて粉体層を形成
させ、１００〜１８０℃の温度にて、該粉体層に圧縮、
摩擦、かき取り、分散及び攪拌を付与することにより特
許請求の範囲第２項に記載の複合粉体材料を製造するこ
とを特徴とする複合粉体材料の製造方法。