JPH09124376A - 粒状材料 - Google Patents

粒状材料

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JPH09124376A
JPH09124376A JP8251053A JP25105396A JPH09124376A JP H09124376 A JPH09124376 A JP H09124376A JP 8251053 A JP8251053 A JP 8251053A JP 25105396 A JP25105396 A JP 25105396A JP H09124376 A JPH09124376 A JP H09124376A
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milling
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JP8251053A
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Jonathan Andrew Hearle
アンドリュー ハール ジョナサン
Nicholas John Goodwin Wilshaw
ジョン グッドウィン ウィルショー ニコラス
Mathew Thomas Rundle
トーマス ランドル マシュー
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工珪藻土岩と同じ応用に用いることができ
るが、加工珪藻土岩珪藻土の欠点を示さない粒状材料の
提供。 【解決手段】 ギザギザ状突起を有し、かつ 200μｍ以
下、好ましくは２μｍ〜 100μｍの範囲内のメジアン粒
径を有する不規則な３次元表面形状を有する粒子を有す
るセラミック粒状材料であって、該粒子が発泡セラミッ
ク材料を微粉砕することにより製造されるフラクタルで
あるセラミック粒状材料により上記課題を解決する。ま
た、セラミック形成粒子の懸濁液を提供する工程を含む
上記材料の製造方法により上記課題を解決する粒状材料
を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は粒状材料に関する。
特に、セラミック粒状材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】珪藻土（diatomaceous earth）又は多孔
質珪藻土（kieselguhr）としても知られている珪藻土岩
（diatomite)は、主にアモルファスシリカからなる微粉
砕材料であり、堆積岩中の天然発生資源から得られる。
珪藻土岩は、華麗な微細粒子構造、輝度、低嵩密度、高
多孔度及び高表面積、絶縁能並びに相対的化学的不活性
を含むさまざまな有用な特性を有し、かつ加工後、商業
的及び工業的応用における広範囲な工業的使用が見出さ
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、珪藻土
岩は実際、欠点も有している。材料を焼成すると、潜在
的に健康を害するとされているフリーのシリカを相当量
含んでいる。結果として、加工珪藻土岩の貯蔵、取扱い
及び廃棄の際に注意を払わなければならない。例えば、
濾過処理で用いた古加工珪藻土岩の廃棄は通常、埋蔵サ
イトに埋蔵することにより行われる。また、天然資源で
あるため、異なる供給源から得られた珪藻土岩は、さま
ざまな組成及び特性を有する。本発明の目的は、他の物
質のうち加工珪藻土岩と同じ応用に用いることができる
が、その材料の欠点を示さない粒状材料を製造すること
にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明により、ギザギザ
状突起を有し、かつ後述により定められる 200μｍ（ミ
クロン）以下のメジアン粒径を有する不規則な３次元表
面形状を有する粒子を含有するセラミック粒状材料であ
って、その粒子が発泡セラミック材料を微粉砕すること
により製造されるフラクタル（fractals）であるセラミ
ック粒状材料が提供される。
【０００５】
【発明の実施の形態】本明細書で用いるとき、『メジア
ン粒径』とは、マルバーン・イントルメンツ社（Malver
n Instruments Ltd of Malvern, Worcester, UK)から供
給されるマルバーン・マスターサイザー M95/6器（Malv
ern Mastersizer M95/6 instrument）を用いる小角レー
ザー光散乱（ＬＡＬＬＳ）により水性懸濁液中のオン−
ライン粒度分析で得られた測定と比較して測定したもの
であると理解すべきである。本発明の材料は、ある形状
（形状が天然発生的である珪藻土岩とは区別される）に
製造され、発泡セラミック材料を微粉砕することにより
フラクタルとして形成される粒子を有する。発泡セラミ
ック材料は、押出し、任意に乾燥及び焼成した材料であ
ってもよい。発泡セラミック材料は、主に５μｍ〜 100
μｍの範囲、特に10μｍ〜60μｍの範囲内の大きさを有
する気孔又は泡（bubble）を有してもよい。
【０００６】本発明の材料の粒子は、フラクタル形状粒
子、即ち破片（shard)である。そのような粒子は、後述
する軸（stem）及びギザギザ状突起を有する複雑な粒子
を含有する。突起及び／又は軸はそれ自体曲面、即ちあ
る面が凸で他面が凹、又は双方の面が凹である面を有す
る。曲率は、発泡セラミック材料の気孔又は泡の壁が破
壊した面から生じてもよい。粒子は、例えば多尖角形状
であってもよい。粒子は、発泡セラミック材料の隣接気
孔の気孔壁が破壊された複数の隣接突起を有してもよ
い。
【０００７】本発明の材料の粒子は、緩く充填されてい
る。共に圧縮した粒子の収集体は、平面であって本質的
に２次元平面形成に緊密に共に充填している粒子と比較
すると、３次元に均一に延伸している多孔体を形成する
であろう。本発明の材料の粒子は、その体積の30％〜80
％が粒子の回転球によって占められており、例えばその
体積の40％〜70％が気孔、即ち粒子となるセラミック材
料で占められていない。しかしながら、各粒子の主要部
をなすセラミック材料はそれ自体、ミクロンサイズの規
模で実質的に気孔なしであるのが好ましい。材料は、サ
ブミクロン規模での気孔、即ち径 0.1μｍ未満の気孔を
有していてもよい。よって、各粒子の主要部をなすセラ
ミック材料は、連続固体材料を有していてもよい。
【０００８】先行技術において、発泡セラミック材料を
製造するさまざまな方法が知られており、本発明の材料
を微粉砕することにより形成するために使用することが
できる発泡セラミック材料は、これらのさまざまな方法
のうちの１つの方法により調製することができる。よっ
て、発泡セラミック材料は、先行特許明細書GB 986,635
号及びGB 2,067,174B 号に記載される方法のうちの１つ
の方法によって製造することができる。発泡セラミック
材料を、特許明細書GB 2,271,987号に開示される方法に
より調製するのがよい。その明細書には、以下の工程
(a) 〜(c) により、セラミック粒状発泡材料を調製して
いる。 (a) 粒状材料、例えばクレーのスラリーから発泡体を調
製する工程、(b) 発泡体を粉砕し、好ましくは押出によ
り離散したペレット又は小球状にする工程、及び(c) 粒
状物を高温で焼成する工程、である。
【０００９】本発明の粒状材料を形成するのに使用する
発泡セラミック材料はそれ自体、望ましくは大きさが 1
00μｍ未満、特に10μｍ〜60μｍの泡又は気孔を有す
る、直径 200μｍ未満の粒体を有するのが望ましい。そ
のような粒体は、例えば出願人のGB2,0,271,987B号に記
載される方法で説明されている。そこに記載されている
方法により製造された泡は、２以上の泡で一般に区切ら
れている壁の間にある薄壁、壁及び交差部で区切られ
た、さまざまな大きさの多角形の泡である。隣接した８
つの泡の間の交差部から形成される本発明の粒子は、可
能な形状のうちの１つの形状として、後述するような実
質的に直交に配置された６点の又はギザギザ状の突起を
有することができる。
【００１０】発泡セラミック材料を形成するのに使用す
る材料（その材料から、本発明の粒状材料は得られる）
は、セラミックスを形成することができる公知の鉱物及
び／又は合成材料を１種以上含有してもよい。微粉砕さ
れる発泡セラミック材料は、例えば 0.5ｍｍ〜20ｍｍ、
特に１ｍｍ〜５ｍｍの長さであるペレット又は小球状で
あってもよく、嵩密度0.12g/cm3 〜0.7g/cm3であっても
よい。この材料の固体材料は、次の焼成で、共に溶融す
るアルミノシリケートの無機粒子を含有するであろう。
【００１１】セラミックスは、それから固体製品が製造
することができる非金属、無機材料の広範囲な分類を有
する。そのような材料は、高融点又は高昇華点を有す
る。例えば、公知のセラミックスには、何世紀もの間知
られ、かつ用いられている伝統的なセラミックス、例え
ばクレー生成物、及びセメントなど、並びに非伝統的な
応用への使用が見出されており、『ニューセラミック
ス』として知られているセラミックスが挙げられ、これ
には例えば核燃料、磁気材料、誘電材料、非シリケート
ガラス、モレキュラーシーブ、触媒、金属−セラミック
複合材料、エナメル、耐火物、タルク、研磨剤及び硬質
物切削材料（hard cutting materials）に用いられる、
例えばさまざまな純粋又は混合の酸化物、炭化物及び窒
化物が挙げられる。一般に、セラミックスは、鉱物とし
て得られるか又は合成により製造されるか又は両者の混
合物である粒状材料から形成される。
【００１２】本発明のフラクタル粒子の製造のための発
泡セラミック材料を製造するのに無機粒状材料を使用す
るとき、その材料は、フリーのシリカを実質的な量で含
んでおらず、特にシリケート又はアルミネートを１種以
上含んでいない天然発生シリコン含有化合物を１種以上
含有してもよい。このような化合物は、例えばカルシウ
ム、マグネシウム又はアルミニウム、もしくはそのシリ
ケートを１種以上含有してもよい。この化合物は、タル
ク、クレー鉱物、マイカ又はウォラストナイトのような
天然発生鉱物であってもよい。この化合物は、アルミノ
シリケート、例えばキャンダイト（kandite)及び／又は
スメクタイト型のクレー鉱物であるのが好ましい。キャ
ンダイト群のクレー鉱物、例えばカオリナイト、ディカ
イト、ナクライト及びハロイサイトは、特に良いことが
わかっている。『カオリナイト』には、カオリン型クレ
ー、ボールクレー、耐火粘土及びチャイナクレーが含ま
れる。このようなクレーは、カオリナイトと他の鉱物と
の形態で、例えばイライト、マイカ、石英及び長石の１
種以上の形態で天然に存在する（又は用いることができ
る）。キャンダイトクレー鉱物は、天然状態、ヒドロキ
シル化状態又は含水状態で用いることができる。アルミ
ノシリケートがスメクタイトを含有するとき、例えばベ
ントナイト、ヘクトライト及びサポー石のうち１種以上
を含有することができる。
【００１３】発泡セラミック材料が１種以上の合成セラ
ミック形成材料から形成されるとき（鉱物材料を共に用
いてもよい）、その材料は一般的に、セラミックスを形
成することが知られている広範囲な合成材料から選択す
ることができる。よって、この材料として、例えば炭化
シリコン、窒化シリコン、窒化アルミニウム、窒化ボロ
ン、炭化ボロン、アルミナ、アルミノホスフェート、マ
グネシウムシリケート並びにジルコニア、ウラニア及び
トリアを含むさまざまな酸化物材料が挙げられる。
【００１４】発泡セラミック材料を製造するのに使用す
る鉱物材料及び／又は合成材料は一般に、好適な懸濁液
又は分散液を形成することができる好適な液状媒体に組
込まれた粒状材料として使用されるであろう。好適な液
状媒体は、さまざまな分類の公知材料からセラミック材
料を形成するのに関連して知られている。多くの場合、
特に粒状材料が鉱物を含有する場合、好適な液状媒体は
水又は水溶液を含有する。ガスをその液体に組み込むこ
とを含む方法により、液状媒体から発泡体を製造するこ
とができる。液体は、安定な泡（froth)を形成する界面
活性剤を含んでもよい。好適な界面活性剤の例として、
公知のカチオン性、アニオン性、ノニオン性及び両性界
面活性剤が挙げられる。ガスは、例えば泡を形成するた
めに、液状媒体を泡立てて組込まれる空気であってもよ
い。粒状材料（及びその他任意の添加剤）を液状媒体に
添加する前及び添加した後に、ガスを液状媒体に添加す
ることができる。
【００１５】GB2,067,174B号に記載されているように、
セラミック形成粒状材料を添加する前に、界面活性剤を
含む水性発泡体を形成するのが都合よい。水性発泡体を
粒状材料を含むペースト又はスラリーに添加してもよ
い。この添加は、発泡セラミック材料が押出される押出
機内で行われるのがよい。この機械は、スクリュー押出
機、例えば同時回転ツインスクリュー押出機であっても
よい。この機械は、発泡セラミック材料を押出して各々
延伸部を有する複数のものにすることができる。押出物
をその延伸部を運搬する作用により長さ又は延伸部を押
出材料から破断する移動ベルトに落とすことにより、こ
の部分を分割することができる。ともかく、このように
形成された、延伸部、ペレット又は小球を収集し、１種
以上のスクリーン・メッシュで大きさを調整し、例えば
選択した最小長さを越える長さだけを、例えば１ｍｍ〜
５ｍｍの範囲の最小値が選択されるようにした。選択し
た部分を、さらに加熱雰囲気下、例えば 100℃〜 200℃
で乾燥して、さらにその後、後述する焼成により処理し
てもよい。
【００１６】記載した方法で製造した発泡セラミック材
料は、そのような材料を製造する１以上の工程で又は製
造後に添加される１種以上の添加材料を組込んでもよ
い。発泡セラミック材料は、例えば粒状材料（鉱物及び
／又は合成材料）と例えばマイカ又は長石を含有する融
剤との混合物の５重量％〜50重量％を形成し、かつ次い
で材料が焼成する温度を下げる溶融材料、例えば発泡セ
ラミック材料の固形分の１重量％までを形成する殺生
剤、及び例えば発泡セラミック材料の固形分の30重量％
までを形成する有機又は無機のバインダー又は充填剤も
しくは可燃性材料のうち１種以上を組込んでもよい。
【００１７】本発明のセラミック粒状材料を製造する好
ましい方法は、 (a) 粒状セラミック材料及び融剤の水性混合物から発泡
体を形成する工程； (b) 発泡体を乾燥する工程； (c) 発泡体を高温で焼成して焼成発泡セラミック材料を
形成する工程；及び (d) 焼成発泡セラミック材料を微粉砕する工程を有す
る。 焼成は公知の方法で行われる。焼成の温度及び時間は、
焼成する材料及び存在する融剤の量に依存するが、例え
ばクレーを含有する材料は、典型的には 800℃〜1600℃
の温度範囲で５分〜24時間焼成するのがよい。
【００１８】本発明の材料の粒子を形成するのに用いる
微粉砕を、発泡セラミックに徐々に圧力をかけるか又は
制御化押しつぶし動作を行う装置で行うことができる。
この動作により、発泡セラミックは、最も弱い点で破壊
する。この場合、一般に薄い気孔壁である。この装置
は、微粉砕の間、それによって破壊表面同士が空間的に
離れることとなる、調整可能な排出間隙を必要とする。
そのような調整可能な排出間隙を有する好適な微粉砕装
置には、スムース・ロール・クラッシャー（smooth rol
l crushers）、コーン・クラッシャー（cone crushers)
及び回転クラッシャー（gyratory crushers ）が挙げら
れる。また、他の公知の方法、例えばミリング（millin
g)により、微粉砕を行うことができる。
【００１９】微粉砕の次に、本発明の材料の粒子を、粒
子が用いられる応用にしたがう粒度範囲に分離する。例
えば、ある濾過の応用に対して、直径が 100μｍ〜２μ
ｍの範囲である粒子を選択することができる。２μｍ未
満の粒子は、一般に微細すぎて、好適な多孔質濾過媒体
を提供できないので、濾過に不適である。他の濾過応用
に対して、10μｍ〜５μｍの範囲の粒度分布が、例えば
より適しているのかもしれない。醸造での濾過に対し
て、本発明の態様の粒子は、粒度分布10μｍ〜20μｍに
ピークを有し、有効ベッド気孔率、フィルターベッドの
分離材料を含むのに有効な体積は、ベッド体積の10％を
越え、例えば（最小有効）ベッド体積の10％〜40％であ
るのが好ましい。しかしながら、上述より微細な又は粗
い粒子を有する材料もまた、この応用に用いることがで
きる。
【００２０】本発明の材料は、加工珪藻土岩を用いる応
用のすべてに潜在的に有用である。驚くべきことに、か
つ利益があることに、本発明の材料は珪藻土岩の置換物
を提供し、前述の欠点、即ち組成及び特性の多様性並び
に潜在的に健康を害することに関することは、低下する
か又は実質的に除去することができる。注意深くかつ高
価な取扱い及び廃棄の必要性、例えば埋蔵サイトに埋蔵
することなどは、これにより除かれる。本発明の材料
は、加工珪藻土岩の有用な特性を維持している。よっ
て、本発明の材料の粒子は、珪藻土岩のさまざまな使用
に望ましい特性である粗い表面、緩い充填、熱的安定
性、絶縁性、化学的不活性、及び輝度を示す。緩い充填
能は、加工珪藻土岩と類似しており、例えば珪藻土岩の
濾過特性と類似する濾過特性を有する液体の粒子の濾過
をもたらす。
【００２１】ゆえに、本発明の材料は、次の応用に用い
ることができる。 (a) 液体又はガスからの粒子の濾過用のフィルター媒体
として； (b) 無機充填剤又は増量剤（extender）材料として； (c) 吸着剤として；及び (d) 絶縁レンガの成分として；である。 これらの応用のいくつかにおいて、本発明の材料をさら
に処理して、その応用の好適なものを形成することがで
きる。例えば、粒子の圧縮体を焼成することにより、材
料の多孔質セラミックブロックを製造することができ
る。そのようなブロックを固体フィルター媒体、例えば
ガス濾過用として用いることができる。
【００２２】本発明の材料を用いる濾過応用は、さまざ
まな液体を清浄化することを含んでおり、例えば醸造工
業における例えばビール及びワイン、植物油、シロッ
プ、砂糖、医薬生成物並びに水泳用プールの水などが挙
げられる。上記のように、本発明の材料の粒子は、緩い
充填特性を有し、ベッドがそのような粒子から成るので
あれば、そのベッドは高い度合いで気孔を有し、その気
孔は狭い粒度分布内、例えば 0.1μｍ〜10μｍの範囲内
にあるであろう。ゆえに、この粒子の緩いベッドは、上
記の液体濾過応用、例えば醸造工業のフィルター媒体と
して好適である。本発明の材料を用いることができる充
填剤及び増量剤の応用は、塗料、ゴム及びプラスチック
並びに他の高分子材料での使用が挙げられる。この材料
は、例えば塗料の艶消剤として珪藻土岩と置き換えるの
に好適である。本発明の材料を用いることができる、そ
の他の充填剤の応用には、プラスチック・フィルムにお
けるブロック剤（blocking agent）としての使用、肥
料、断熱材料、触媒キャリヤ、ポリッシュ、研磨剤、農
薬及び肥料キャリヤの凝結防止剤としての使用、及びク
ロマトグラフの支持体としての使用が挙げられる。
【００２３】本発明のセラミック粒状材料は、公知のセ
ラミック応用で用いることができるセラミック体に形成
することができる。そのような配合物には、任意に圧力
をかけてもよい粒子の収集体を焼成することが含まれ
る。好適な形状のキャスト又は型を使用することによ
り、そのようなセラミック体を成形することができる。
また、成形後機械的にそのようなセラミック体を成形す
ることができる。さまざまな不規則な無機粒子は、先行
技術で知られているが、本明細書で記載する方法で形成
されるフラクタルを有していない。添付図面を参照しな
がら実施例によって、本発明の態様を説明する。次の方
法Ａは、本発明の態様である粒状セラミック材料のサン
プルを製造するのに用いられる方法の一例である。
【００２４】方法Ａ イングリッシュ・ボールクレーを実質的に乾燥粉とし
て、ツインスクリュー同時回転押出機の供給口に、15kg
／時間の速度で供給した。同時に、乾燥ボールクレーを
50重量％含む懸濁液を形成するのに十分な水を、押出機
のキャスティングに供給される供給口を通して注入し
た。ボール・クレーは、85重量％が等価球径（equivale
nt spherical diameter)２μｍ未満である粒子からなる
ような粒度分布を有し、かつ以下の鉱物学的組成を有し
ていた。
【００２５】 カオリン 56重量％ マイカ 34重量％ 石英 10重量％
【００２６】供給口と押出プレート間のほぼ中央にある
口を通して、発泡体も供給した。この発泡体は、空気、
水及び界面活性剤の混合物を圧力下、微細なメッシュに
通過させることにより別に生成した。界面活性剤は、高
級アルキル成分が炭素数13〜15のアルキル基の混合物で
ある高級アルキルトリメチル第４アンモニウムクロライ
ドである。添加する発泡体の量は、ボールクレー懸濁液
１ｋｇ当たり発泡体５リットルであるような量である。
発泡クレー混合物を、直径３ｍｍの複数の開口を通して
押出し、押出した発泡クレーは、密度550kg/m3であるこ
とがわかった。押出により製造したヌードルを移動ベル
ト上に収集し、ベルトが押出ノズルから移動する作用に
よりその部分を破断してペレット又は小球とした。ベル
ト上のこれらの部分を、スクリーンにより３〜４ｍｍを
越える部分に大きさを調整した後、５〜10分間ホットエ
アーで乾燥した。
【００２７】選択された部分を耐火性さや（refractory
saggars）に導入し、焼成トンネル窯に通した。トンネ
ル窯での滞留時間を 0.5時間とし、ヌードルが暴露され
る最大温度を1050℃とした。焼成ヌードルをジョークラ
ッシャーで破壊し、破壊した材料を開口径２ｍｍの篩で
スクリーニングした。生成物のサンプルを以下の実施例
のように調製した。
【００２８】
【実施例１】 生成物の実施例１ ２ｍｍの篩を通過した、破壊した材料の部分のおよそ 1
00kgを、平均排出間隙を１ｍｍにセットしたコーンクラ
ッシャー内で、多少微粉砕した。微粉砕した材料を乾燥
状態で開口径75μｍの篩でスクリーニングして、この篩
を通過した材料を『通過生成物１』として保持した。嵩
密度は 0.504ｇ／ｃｍ3 であった。篩上に残った材料
を、平均排出間隙を 0.4ｍｍにセットしたコーンクラッ
シャー内に２度通過させた。再度微粉砕した材料を乾燥
状態で開口径75μｍの篩でスクリーニングした。この篩
を通過した材料を『通過生成物２』として保持し、嵩密
度は0.570ｇ／ｃｍ3 であった。
【００２９】分散剤を含む水に、各々の生成物のサンプ
ルを懸濁させ、各々の生成物について、マイクロメリテ
ィックス社（Micromeritics Corporation)製の『セディ
グラフ5100（SEDIGRAPH 5100）』粒度分析器で粒度分布
曲線を得た。各生成物について、等価球径が10μｍを越
える重量％、５μｍを越える重量％、２μｍ未満の重量
％をそれぞれ、以下の表１に示す。比較として、水濾過
キャンドルのフィルター媒体として従来用いられるよう
な加工珪藻土岩材料のサンプルについて、同様の粒度パ
ラメーターを示した。
【００３０】
【表１】 表１ 材料 （重量％） 10μｍを越えるもの ５μｍを越えるもの ２μｍ未満 通過生成物１ ４５．７ ６４．１ １９．６ 通過生成物２ ２９．７ ４９．９ ２５．４ 珪藻土岩 １４．３ ３８．３ ３２．５
【００３１】通過生成物１及び通過生成物２で得られた
粒子は一般に、３次元の突起として伸びている曲面状ギ
ザギザ状面を有するフラクタルを有していた。図１は、
そのようなフラクタルの多くのあり得る形態の一つの例
を示しており、６つの突起Ｐは中央部Ｃから径方向に成
っている。そのようなフラクタルは、８つの隣接気孔か
ら誘導され、突起部Ｐは隣接する気孔間の気孔壁から成
り、中央部Ｃは気孔壁間の交差部から成っている。気孔
の大きさが異なるので、一般に突起部Ｐはその大きさが
異なる。
【００３２】図１に示す粒子は、フラクタルの理想形態
を表している。図２は、本発明の態様である材料の実際
の粒子の顕微鏡写真を示す。粒子の内部の密閉領域は、
気孔壁から形成される曲面領域である。通過生成物１及
び通過生成物２の双方は、水濾過キャンドルでのフィル
ター媒体として十分機能することがわかった。図３は、
本発明の態様である材料の粒度分布がいかに珪藻土岩と
合致しているかを示している。図３の曲線Ａ〜Ｇは、７
つの市販入手可能な加工珪藻土岩生成物の粒度分布を示
している（それぞれ商標FPI-W 、FP4 、セライト 545、
セライト 512、セライト 575、標準スペロール(Standar
d Superol)及びセライト 575）。曲線Ｈは、本発明の態
様であって、方法Ａで調製し、かつアルパイン・ジグザ
グ A 100 MZR分級器(Alpine Zig Zag A 100 MZR classi
fier) を用いて分級した材料の粒度分布を表す。
【００３３】図４は、方法Ａで製造した本発明の態様で
ある材料の粒度分布が、その材料を用いるべき応用の要
件にしたがって、いかに変化し、かつ選択されるかを示
している。材料を粗い材料と微細な材料に分離する呼称
寸法を変える調製可能な速度設定を有するアルパイン・
ジグザグ A 100 MZR分級器を用いて、方法Ａで製造した
材料を分級した。図４の曲線１〜５は、それぞれ速度15
000 、11000 、8000、6000及び4000単位で起動させた分
級器で分離した後の微細な材料を表している。図４の曲
線６〜11は、それぞれ速度20000 、15000 、11000 、80
00、6000及び4000単位で起動させた分級器で分離した後
の粗い材料を表している。曲線12は、呼称粗い部分（no
minal coarse fraction)（微細なものを取り上げていな
いスクリーニング生成物）を表している。比較して、曲
線13は、商標セライト 263を有する市販入手可能な珪藻
土岩の粒度分布を表している。
【００３４】
【実施例２】 生成物の実施例２ 方法Ａのように製造した本発明の態様である材料をスク
リーニングして53μｍ未満の粒子を有する部分を分離し
た。この材料及びセライト 281市販珪藻土岩塗料を別々
に公知の艶消エマルジョン塗料組成物に添加し、これら
の材料の塗料艶消剤としての有用性を調査した。この組
成物は、（全体で）水43.7重量％、ＴｉＯ2 20重量％、
ビニルバインダー15重量％、微細カオリン12重量％、調
査する艶消剤３重量％及び他の少量の添加剤６重量％を
含んでなっていた。この２つの艶消剤含有組成物を各々
厚さ 150μｍのウェットフィルムに形成して、そのフィ
ルムの光沢度、即ち任意の入射角と同じ反射角での光の
反射率を、60°及び85°で測定した。本発明の態様であ
る材料について得られる光沢度、即ち85°で 4.4％、60
°で13％を、セライト 281の対応する値、即ち85°で
4.6％、60°で11.3％と比較するのがよい。また、本発
明の態様である材料は、塗料組成物においてその他の望
ましい特性、例えば耐引掻性、透明度、平滑性、機械的
特性及び耐候性について有害な作用がなかった。
【００３５】
【実施例３】 生成物の実施例３ 本発明の態様であって、図４の曲線３、４及び５に記載
される粒度分布を有する材料をビール醸造処理に別々に
用いて、公知の方法でイースト及びその他の固体を含む
醸造液からそれらを除去した。過剰の粒状材料と共に濾
過すべき醸造液を、各々の場合について、容器から、粒
状材料中の濾過した収集体でプレコートした粗い布を有
するフィルタープレスに通過させた。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の態様である材料の粒子の概観図であ
る。
【図２】 本発明の態様である材料の粒子の顕微鏡写真
を示す。
【図３】 本発明の態様である材料と先行技術の加工珪
藻土岩との粒度分布を比較する、粒度分布グラフであ
る。
【図４】 本発明の態様である材料と先行技術の加工珪
藻土岩との粒度分布を比較する、粒度分布グラフであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ニコラス ジョン グッドウィン ウィル ショー イギリス コーンウォール ティーアール ２ ５アールエヌ トルーロ トレゴニー フォア ストリート 35 ペナーレ ハ ウス (72)発明者 マシュー トーマス ランドル イギリス コーンウォール ティーアール ７ ２ジェイピー ニューキー スウィー トブリア クレッセント 63

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ギザギザ状突起を有し、かつメジアン粒
    径が 200μｍ以下である不規則な３次元表面形状を有す
    る粒子を有するセラミック粒状材料であって、該粒子が
    発泡セラミック材料を微粉砕することにより製造される
    フラクタルであるセラミック粒状材料。
  2. 【請求項２】 材料が、２μｍ〜 100μｍの範囲内のメ
    ジアン粒径を有する粒子を本質的に含有する請求項１記
    載のセラミック粒状材料。
  3. 【請求項３】 材料の粒子が、粒子の回転球において、
    球の体積の30％〜80％が気孔であり、残りが連続固体材
    料であるような請求項１又は請求項２記載のセラミック
    粒状材料。
  4. 【請求項４】 粒子が、心軸部から異なる径方向に複数
    の突起が伸びる形状を有する請求項１〜請求項３のいず
    れか１項記載のセラミック粒状材料。
  5. 【請求項５】 発泡セラミック材料を微粉砕してフラク
    タルとしての粒状材料を形成することを含む請求項１〜
    請求項４のいずれか１項記載のセラミック粒状材料の製
    造方法。
  6. 【請求項６】 発泡セラミック材料が、 100μｍ以下の
    平均気泡径を有する気泡又は泡を有する請求項５記載の
    方法。
  7. 【請求項７】 微粉砕が、破壊又はミリングを有する請
    求項５又は請求項６記載の方法。
  8. 【請求項８】 微粉砕が、微粉砕の間、破壊表面同士が
    空間的に離れることとなる調整可能な排出間隙を有する
    装置によって破壊される工程を有する請求項７記載の方
    法。
  9. 【請求項９】 発泡セラミック材料が、セラミック形成
    粒子の液状媒体懸濁液を提供する工程と懸濁液の形成前
    又は形成後に液状媒体にガスを組み込む工程とを有する
    処理により製造される請求項５〜請求項８のいずれか１
    項記載の方法。
  10. 【請求項１０】 処理が、発泡懸濁液を押出する工程、
    それによって形成された押出物を乾燥する工程を任意に
    含んでいてもよく、及び押出物を焼成する工程を含む請
    求項９記載の方法。
  11. 【請求項１１】 セラミック形成粒子が、天然発生鉱物
    粒子を含有する請求項９又は請求項１０記載の方法。
  12. 【請求項１２】 セラミック形成粒子が、合成粒子であ
    る請求項９又は請求項１０記載の方法。
  13. 【請求項１３】 鉱物粒子が、任意にその他の材料を１
    種以上存在していてもよいアルミノシリケート材料を含
    有する請求項１１記載の方法。
  14. 【請求項１４】 鉱物材料がクレー鉱物を含有し、液状
    媒体が水性媒体を含有する請求項１３記載の方法。
  15. 【請求項１５】 鉱物粒子を融剤と混合し、融剤が鉱物
    粒子との混合物の５％〜50％となる請求項１３又は請求
    項１４記載の方法。
  16. 【請求項１６】 ガスを組込むとき、液状媒体が表面活
    性剤をも含む請求項９〜請求項１５のいずれか１項記載
    の方法。
  17. 【請求項１７】 ガスが、液状媒体を泡立たせることに
    よって添加される空気である請求項９〜請求項１６のい
    ずれか１項記載の方法。
  18. 【請求項１８】 鉱物を添加する前に液状媒体を発泡さ
    せ、発泡液状媒体を添加し、押出機内で鉱物材料と混合
    し、混合物によって製造した発泡セラミック材料を押出
    機で押出する請求項９〜請求項１７のいずれか１項記載
    の方法。
  19. 【請求項１９】 発泡セラミック材料を押出機で押出
    し、複数の延伸部にする請求項１８記載の方法。
  20. 【請求項２０】 押出機が、同時回転ツインスクリュー
    押出機を有する請求項１９記載の方法。
  21. 【請求項２１】 微粉砕前に発泡セラミック材料を８０
    ０℃〜１６００℃の範囲の高温で焼成する請求項９〜請
    求項２０記載の方法。
  22. 【請求項２２】 微粉砕に次いで、ある生成物を形成す
    るように所望の粒度分級又は範囲を有する粒子が選択さ
    れるように、異なる粒度の粒子を分離する請求項５〜請
    求項２１記載の方法。
  23. 【請求項２３】 請求項５〜請求項２２記載のいずれか
    １項記載の方法により製造されるセラミック粒状材料及
    び請求項１〜請求項４記載のいずれか１項記載のセラミ
    ック粒状材料。
  24. 【請求項２４】 請求項１〜請求項４のいずれか１項又
    は請求項２３記載の材料の緩く充填したベッド。
  25. 【請求項２５】 請求項１〜請求項４のいずれか１項又
    は請求項２３記載の材料を焼成して形成されたセラミッ
    クベッド。
  26. 【請求項２６】 液体又はガスから濾過することにより
    材料上に粒子を分離する請求項１〜請求項４又は請求項
    ２１〜請求項２５のいずれか１項記載の材料の使用方
    法。
  27. 【請求項２７】 発酵液体を濾過することを有する請求
    項２６記載の方法。
  28. 【請求項２８】 発酵液体がビール又はワインを含有す
    る請求項２７記載の方法。
  29. 【請求項２９】 材料をポリマー性材料又は塗料に添加
    し、充填剤を形成する請求項１〜請求項４のいずれか１
    項又は請求項２３記載の材料の使用方法。
  30. 【請求項３０】 方法Ａに記載したのと実質的に同じ方
    法であるセラミック粒状材料の製造方法。
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