JP2007260486A - Dispersing machine and manufacturing method of paste - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、塗料、印刷インキ、ペースト、磁性塗料等の高粘度材料(以下、ミルベースという)を微細に分散させるのに好適な分散機に関するものである。 The present invention relates to a disperser suitable for finely dispersing a high-viscosity material (hereinafter referred to as a mill base) such as a paint, printing ink, paste, or magnetic paint.
高粘度のミルベースを微細に分散させる分散機として、ロールミルやサンドミルが多用されているが、ロールミルは装置が開放形であるために溶媒が蒸発することによる作業環境の悪化、作業環境からの異物の混入の問題があり、ロスも多い。また、機械操作にも熟練を必要とし、ロールの間隙の不均一性に起因する分散不良の問題もある。一方、サンドミルは密封構造とすることができ、連続処理も可能であるが、粉砕媒体の摩耗や破壊による交換頻度が高く、高粘度ミルベースでは出口部分に配置されているスクリーンやギャップセパレータに媒体が集中し、運転ができなくなる問題もあった。 Roll mills and sand mills are widely used as dispersers for finely dispersing high-viscosity mill bases, but roll mills are open-type equipment, so the work environment deteriorates due to the evaporation of the solvent, and foreign substances from the work environment are removed. There is a problem of mixing, and there are many losses. Also, skill is required for machine operation, and there is a problem of poor dispersion due to non-uniformity of the gap between the rolls. On the other hand, the sand mill can have a sealed structure and can be continuously processed. However, the replacement frequency due to wear and destruction of the grinding media is high, and in a high-viscosity mill base, the media is placed on the screen or gap separator arranged at the outlet. There was also a problem of being unable to concentrate and drive.
これらに代わるものとして、ローラーを用いた分散機が提案されている(例えば、特許文献1参照)。筒状容器と同軸上の配置した回転軸に、半径方向外方に移動可能で、かつ自転可能なようにローラーを支持し、このローラーを遠心力で容器内壁面に押し付けて自転しながら筒状容器内を公転させることにより分散を行う。しかしながら、ミルベースの通過部分がきわめて広大であるため、ローラーが自転しながら容器内を公転することにより容器内壁の分散領域で補足分散される量よりもミルベースが未処理のまま通過してしまう量の方が多く、充分に処理されないまま通過してしまうショートパスの問題が生じる。 As an alternative to these, a disperser using a roller has been proposed (see, for example, Patent Document 1). A rotating shaft arranged coaxially with the cylindrical container supports a roller so that it can move radially outward and rotate, and this roller is pressed against the inner wall surface of the container by centrifugal force to rotate while rotating. Dispersion is performed by revolving inside the container. However, since the mill base passing part is very large, the mill base passes through untreated than the amount supplemented and dispersed in the dispersion region of the inner wall of the container by revolving the roller while the roller rotates. However, there is a problem of a short path that passes through without being sufficiently processed.
この他にも、環状ローラーを用いた分散機として、テーパーローラーベアリングを用いた分散機もある(例えば、特許文献2参照)。筒状容器内に複数のテーパーローラーベアリングを配置し、ベアリングローラーの転動による転動面での押圧により分散を行う。しかし、この場合も、見掛けの回転速度の割にはミルベースの流動性が上がらず、この結果、ミルベースが充分に処理されないまま通過してしまうショートパスの問題が生じる。また、ベアリングローラーを保持するためのリテーナーが必要であり、このリテーナーがあるためにミルベースの流動が著しく阻害され、ミルベースの均一化が妨げられることになる。さらに、ベアリングを回転軸に密着させて取り付けたとしても、隣接するベアリングローラー間には必ず隙間が生じるため、取り付け効率が悪いだけでなく、ベアリングローラー間ではミルベースが分散されないという事態を生じる。このように、少なくともミルベースが充分に処理されないまま通過してしまう、いわゆるショートパスの問題が生じることは明らかであり、連続処理分散機としての機能を充分に果たしてはいない。 In addition to this, as a disperser using an annular roller, there is a disperser using a tapered roller bearing (see, for example, Patent Document 2). A plurality of tapered roller bearings are arranged in a cylindrical container, and dispersion is performed by pressing on the rolling surface by rolling of the bearing roller. However, in this case as well, the fluidity of the mill base does not increase relative to the apparent rotational speed, and as a result, there arises a short path problem that the mill base passes through without being sufficiently processed. Further, a retainer for holding the bearing roller is necessary, and the presence of this retainer significantly impedes the flow of the mill base and prevents the mill base from being made uniform. Furthermore, even if the bearings are mounted in close contact with the rotating shaft, a gap is always generated between adjacent bearing rollers, so that not only the mounting efficiency is poor, but also the mill base is not dispersed between the bearing rollers. Thus, it is clear that at least the mill base passes through without being sufficiently processed, so-called short path problem occurs, and the function as a continuous processing disperser is not sufficiently performed.
さらに、連続処理分散機としてローターと自公転可能なローラーを有する分散機が提案されている(例えば、特許文献3、特許文献4)。前記分散機においては、円筒容器と同軸状に、回転軸と平行な溝を複数形成した回転可能なローターを有し、前記溝内に自公転可能なローラーを有し、ローターが回転することによりミルベースがローラーと円筒容器の内壁の間、及びローラーとローターの溝内面との間での圧縮、剪断作用により分散を行う。ここで、ミルベースの通過部分は、円筒容器の内壁面とローターの外周面との間の隙間部分およびローターに形成された溝とローラーのわずかな隙間である。しかしながら、粘度が数十Pa・s以上の高粘度なミルベースを分散させた場合、ローターに形成された溝とローラーとの間の隙間にミルベースが浸透しにくくなり、ローラーの自転が妨げられる場合がある。また、予備混合において十分な混合が行われなかった場合、ミルベースに含まれる粒子の凝集体が溝とローラーとの隙間に挟まり、ローラーの自転が妨げられる場合がある。このようにローラーの自転が妨げられる場合、ミルベースがローラーによる剪断作用を充分に受けることができず、微細に分散されることなく通過してしまうショートパスの問題が生じる。さらに、ローラーが自転しない状態でローターの回転を継続した場合、ローラー、ローターおよび円筒容器の削れや欠けによるミルベースへの異物混入の問題や、部品の破損により運転不能となる問題が発生する場合もある。
本発明は、ミルベースが充分に処理されないまま通過してしまう、いわゆるショートパスの問題を解消し、粘度が数十Pa・s以上の高粘度のミルベースでも充分な分散を行うことができ、さらに各部品の削れ、欠けによる損傷がない連続処理分散機を提供することを目的とするものである。 The present invention eliminates the so-called short pass problem that the mill base passes through without being sufficiently treated, and can perform sufficient dispersion even in a high viscosity mill base having a viscosity of several tens of Pa · s or more. It is an object of the present invention to provide a continuous processing disperser that is free from damage caused by chipping or chipping of parts.
上記目的を達成するために、本発明では、以下の構成の分散機とする。すなわち、中心軸方向の一方の端部近傍にミルベースの供給口を、他方の端部近傍にミルベースの吐出口を備え、前記中心軸に垂直な方向の内面の断面形状が円である筒状容器内に、外周部に前記中心軸と平行な溝が複数形成された、回転可能なローターを有し、前記溝内に自公転可能に配された複数のローラーを有する分散機であって、前記複数のローラーのうちの一部に、長手方向に垂直な断面が円であり、中央部における断面の直径Rと、ミルベース供給口側先端部の直径rが下式(1)の関係を満たすテーパー形状を有するローラーを用いることを特徴とする分散機である。
r/R<0.8 (1)
In order to achieve the above object, the present invention is a disperser having the following configuration. That is, a cylindrical container having a mill base supply port in the vicinity of one end portion in the central axis direction and a mill base discharge port in the vicinity of the other end portion, and having a circular cross section on the inner surface in the direction perpendicular to the central axis A disperser having a rotatable rotor in which a plurality of grooves parallel to the central axis are formed in an outer peripheral portion, and having a plurality of rollers arranged to rotate and revolve in the grooves, In some of the plurality of rollers, the cross section perpendicular to the longitudinal direction is a circle, and the diameter R of the cross section in the central portion and the diameter r of the tip end on the mill base supply port side satisfy the relationship of the following formula (1) A disperser using a roller having a shape.
r / R <0.8 (1)
本発明の分散機を用いた場合、高粘度ミルベースにおいてもショートパスを起こすことなく均一に分散され、部品の損傷がなく、異物混入のないミルベースを製造することができる効果がある。 When the disperser of the present invention is used, even a high-viscosity mill base is uniformly dispersed without causing a short pass, and there is an effect that it is possible to produce a mill base that does not damage parts and does not contain foreign matter.
本発明の最も好ましい形態を、図面に基づいて詳細に説明する。 The most preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明による分散機の一例を示した横断面模式図、図2は本発明による分散機の一例を示す縦断面図である。また、図3は図2のローラー付近を示す拡大断面図である。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a disperser according to the present invention, and FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing an example of a disperser according to the present invention. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of the roller of FIG.
本発明の分散機は、中心軸方向の一方の端部近傍にミルベースの供給口9を、他方の端部近傍にミルベースの吐出口10を備え、前記中心軸に垂直な方向の内面の断面形状が円である筒状容器1を有する。後述のローター2およびローラー5が筒状容器内部で回転し、ローター2およびローラー5と筒状容器1内面の距離を一定に保つため、前記中心軸に垂直な方向の内面の断面形状が円である必要がある。内面の断面形状が円でない場合、十分な分散効果を得ることができなくなる。筒状容器の内面形状は円柱であっても良いし、両端のミルベースの供給口9または吐出口10近傍で前記内面の断面が小さくなるようなテーパー形状であっても良い。
The disperser of the present invention includes a mill base supply port 9 in the vicinity of one end portion in the central axis direction, and a mill
また、本発明の筒状容器は中心軸方向の一方の端部近傍にミルベースの供給口9を、他方の端部近傍にミルベースの吐出口10を備える。このことによって、供給口9から筒状容器1内に導入されたミルベースが筒状容器1の内面に沿って吐出口に至るまで分散処理を受け、十分な分散効果を得ることができる。
Further, the cylindrical container of the present invention includes a mill base supply port 9 near one end in the central axis direction, and a mill
前記筒状容器1内に、これと同軸状に回転可能なローター2を配置する。該ローター2の外周部にはその回転軸3と平行な溝4を複数形成し、各溝4内にローラー5を配置する。
ローター2が筒状容器内1内で回転すると、遠心力によりローター2の各溝4内に封入されているローラー5が筒状容器1の内壁面に当接して自転しながら筒状容器1内を公転する。そして、供給口9から筒状容器1内に強制的に導入されたミルベースは、隙間7においてローラー5により筒状容器1の内壁面に押し付けられ、また、図3で示すように、遠心力により溝4の内壁とローラー5の外周面との間に形成されたわずかな隙間6において、圧縮、剪断作用を繰り返し受けながら吐出口10へと押し出され、吐出口10から吐出される。
A rotor 2 that can rotate coaxially with the
When the rotor 2 rotates in the
本発明においては、ローラー5がローター2の溝4内に挿入されているため、ローター2の回転速度がローラー5の公転速度となる。ローラー5が公転することによってミルベースは各ローラー5によって筒状容器1の内壁面に強く押し付けられることになり、圧縮、剪断作用を繰り返し受けることになる。
In the present invention, since the
さらに図3に示すように、遠心力により、溝4の内壁とローラー5の外周面とのわずかな隙間6が形成され、供給口9から強制的に圧送されたミルベースが溝4の内壁とローラー5の外周面とのわずかな隙間6全体に浸透することにより、その潤滑作用によってローラー5は自転しながら公転することができる。この結果、溝4内で自転するローラー5により、上述の隙間7およびわずかな隙間6でミルベースは強力な圧縮作用と剪断作用を受ける。
Further, as shown in FIG. 3, a slight gap 6 is formed between the inner wall of the groove 4 and the outer peripheral surface of the
このように、本発明では、筒状容器1内のあらゆる場所で、ミルベースが満遍無く圧縮、剪断、すり作用を受け、ショートパスを起こすことなく均一に分散されたミルベースを製造することができる。
As described above, in the present invention, the mill base can be uniformly distributed without being subjected to the compression, shearing, and rubbing actions at all locations in the
ローラー5の大きさは、溝4にほぼ内接しながら筒状容器1の内壁面にほぼ接する程度の径とするのが好ましく、溝4とローラー5との間に形成されたわずかな隙間6が0.5〜1.5mmとなる程度の径とするのがより好ましい。
The size of the
ローラー5は1つの溝4に対して1つ配置される形でもよいが、図1に示すように、中心軸方向に複数配列して配置されることが、メンテナンスの面から有利である。その場合、ローラー5の長さは15〜100mmが好ましい。一方、溝4はローター2に対して複数形成されていればよいが、図2に示すように放射状に多数、好ましくは8以上形成されているのが好ましい。また、溝4の断面形状は図3に示すような略C字形(円弧)としてもよいが、略U字形(底部が円弧であり、側部が直線である形状)としても構わない。
One
本発明においては、ローラー5として、複数のローラー5の少なくとも一部に、長手方向に垂直な断面が円であり、中央部における断面の直径Rとミルベース供給口9側の先端部の直径rが下式(1)の関係を満たすテーパー形状を有するローラーを用いることを特徴とする。
r/R<0.8 (1)
上記のテーパー形状を有するローラーを用いることによって、円筒形のローラーのみを用いる場合と比較して、高粘度ミルベースを用いる場合であってもわずかな隙間6にミルベースが十分浸透しやすくなる。また、予備混合において十分な混合が行われなかった場合であっても、ミルベースに含まれる粒子の凝集体がテーパー部分で徐々に分散され、凝集体の噛み混みよりローラーの自転が妨げられることがなく、わずかな隙間6にミルベースが浸透しやすくなる。このようにわずかな隙間6にミルベースが浸透することによって、その潤滑効果によってローラーの自転が円滑に行われ、ミルベースが十分な圧縮作用、剪断作用を受けることができるため、ショートパスの問題は発生しにくくなる。
In the present invention, as the
r / R <0.8 (1)
By using the roller having the above tapered shape, the mill base can sufficiently easily penetrate into the slight gap 6 even when the high viscosity mill base is used as compared with the case where only the cylindrical roller is used. In addition, even when sufficient mixing is not performed in the preliminary mixing, the aggregate of particles contained in the mill base is gradually dispersed at the tapered portion, and the rotation of the roller is hindered due to the biting of the aggregate. The mill base easily penetrates into the slight gap 6. As the mill base penetrates into the small gap 6 in this way, the roller rotates smoothly due to its lubricating effect, and the mill base can receive a sufficient compressing action and shearing action, thereby causing a short path problem. It becomes difficult to do.
テーパー形状を有するローラーは直径が一定の円筒部分と、該円筒部分より直径が小さいテーパー部分からなる形状であることが好ましい。テーパー部分の長さlは3.5〜15mmとするのが好ましい。ただし、テーパー部分の断面の径が細すぎると、ローラーの強度が低下し、ローラーが折損しやすくなってしまう。そのため、テーパー部分の断面の直径がローラー中央部における断面の直径Rの0.5倍以下となる部分が5mm以内であることが好ましい。テーパー部分の形状は中心軸に対して垂直な方向の断面が円である形状であればどのような形状であっても構わないが、図4に示すような円錐台形状、図5に示すような球の一部からなる形状、または図6に示すような回転楕円体の一部からなる形状であることが好ましい。 It is preferable that the roller having a tapered shape has a shape including a cylindrical portion having a constant diameter and a tapered portion having a smaller diameter than the cylindrical portion. The length l of the tapered portion is preferably 3.5 to 15 mm. However, if the diameter of the cross section of the tapered portion is too thin, the strength of the roller is reduced, and the roller is easily broken. Therefore, it is preferable that the portion where the diameter of the cross section of the taper portion is 0.5 times or less of the diameter R of the cross section in the roller central portion is within 5 mm. The shape of the tapered portion may be any shape as long as the cross section in the direction perpendicular to the central axis is a circle, but it has a truncated cone shape as shown in FIG. 4, as shown in FIG. It is preferable that the shape be a part of a simple sphere or a part of a spheroid as shown in FIG.
テーパー部分の形状を円錐台形状とする場合は、ローラー中央部における断面の直径Rに対し、先端部における断面の直径rの比率が0.3〜0.8倍であることが好ましい。また、テーパー部の角度θが5〜45度とするのが好ましい。 When the shape of the tapered portion is a truncated cone shape, the ratio of the cross-sectional diameter r at the tip portion to the cross-sectional diameter R at the roller central portion is preferably 0.3 to 0.8 times. Moreover, it is preferable that angle (theta) of a taper part shall be 5-45 degree | times.
テーパー部分の形状を球の一部とする場合、球面の曲率半径が円柱部分の半径の1.0〜2.0倍の範囲であることが好ましいが、1.0倍、すなわちテーパー部分の形状が半球状である場合が最も好ましい。 When the shape of the tapered portion is a part of a sphere, the radius of curvature of the spherical surface is preferably in the range of 1.0 to 2.0 times the radius of the cylindrical portion, but is 1.0 times, that is, the shape of the tapered portion. Is most preferably hemispherical.
テーパー部分の形状を回転楕円体の一部とする場合は、円柱部分とテーパー部分の中心軸が同一で、回転楕円体の短径が円柱部分の半径の1.0〜2.0倍、長径が短径の1.0倍より大きく2.0倍以下であることが好ましい。本発明のテーパー形状を有するローラーは円柱部分の両側にテーパー部分を有する形状であっても良いが、分散性能を高くするためには円柱部分の片側にのみテーパー部分を有する形状であることが好ましい。円柱部分の片側にのみテーパー部分を有する形状とする場合は、テーパー部分がミルベースの供給口9側を向くように配置する。 When the shape of the tapered portion is a part of the spheroid, the central axis of the cylindrical portion and the tapered portion are the same, the minor axis of the spheroid is 1.0 to 2.0 times the radius of the cylindrical portion, and the major axis Is preferably larger than 1.0 times the minor axis and not larger than 2.0 times. The roller having a tapered shape of the present invention may have a shape having tapered portions on both sides of the cylindrical portion, but in order to increase the dispersion performance, it is preferable that the roller has a tapered portion only on one side of the cylindrical portion. . In the case of a shape having a tapered portion only on one side of the cylindrical portion, the tapered portion is disposed so as to face the supply port 9 side of the mill base.
本発明の分散機においては、ローラーの一部にのみテーパー形状を有するローラーを用いることができるが、前記複数のローラーにおいて、少なくとも前記ローターのミルベース供給口側の端部から最も近いローラーと、その一部が該ローターの該ローラーが含まれる円周方向領域に少なくともその一部がかかっているローラーが、前記のテーパー形状を有しているか、前記の溝のミルベース供給口側の端部は、前記中心軸の垂直な面に並ぶように実質的に揃えられており、少なくとも該溝の最もミルベース供給口側にあるローラーが前記のテーパー形状を有していることが好ましい。テーパー形状を有するローラーは全てのローラーのうち半数以上用いることがより好ましく、ローラーの全数をテーパー形状を有するローラーとすることが最も好ましい。 In the disperser of the present invention, a roller having a tapered shape can be used for only a part of the rollers, and in the plurality of rollers, at least the roller closest to the end on the mill base supply port side of the rotor, A roller that is partially covered at least in a circumferential region including the roller of the rotor has the tapered shape, or the end of the groove on the mill base supply port side is: It is preferable that the rollers are substantially aligned so as to be aligned with a surface perpendicular to the central axis, and at least the roller closest to the mill base supply port of the groove has the tapered shape. It is more preferable to use more than half of all the rollers having a tapered shape, and it is most preferable that the total number of rollers be a roller having a tapered shape.
テーパー形状を有するローラーは1つの溝4に対して中心軸方向に配列して複数配置されているのが好ましい。テーパー形状を有するローラーが1つの溝に対してローター2の幅方向に複数装入されていると、筒状容器1内の内壁面全体を分散領域とすることができる。そして、1つの溝4内に装入された各テーパー形状を有するローラーがそれぞれ独立して回転することにより、ミルベースは各テーパー形状を有するローラーにより筒状容器1の内壁面前全体にわたってそれぞれ独立した圧縮、剪断、すり作用を受ける。この結果、より均一に分散されたミルベースを得ることができる。本発明の分散機においては、筒状容器1の外周に、冷却水あるいは熱水、温水を通過させるジャケット8を形成することが好ましい。このジャケット8が形成されていると、冷却水あるいは熱水、温水がジャケット8を通過することにより、ミルベースを冷却したり、加温しながら分散させることができる。
It is preferable that a plurality of rollers having a tapered shape are arranged in the central axis direction with respect to one groove 4. When a plurality of rollers having a tapered shape are inserted in the width direction of the rotor 2 with respect to one groove, the entire inner wall surface in the
本発明の分散機においては、耐摩耗性を向上させることために、筒状容器1、ローター2、ローラー5は超硬材料やジルコニア、サイアロン等のセラミックス材で作製するのが好ましい。
In the disperser of the present invention, in order to improve wear resistance, the
ミルベースは図1に示すように、定量ポンプ11を用いて供給することが好ましい。定量ポンプ11の具体例としては、渦巻ポンプ、タービンポンプなどの遠心ポンプ、軸流ポンプなどのプロペラポンプ、渦流ポンプなどの粘性ポンプ、ピストンポンプ、ダイヤフラムポンプ、チューブポンプなどの往復動ポンプ、ギアーポンプ、偏心ネジポンプ、ベーンポンプ、ローラーポンプなどの回転ポンプが挙げられる。粘度の高いミルベースを供給するのには、ダイヤフラムポンプ、偏心ネジポンプが好ましい。定量ポンプ11を用いることで、ミルベースの分散性を安定させることができる。また、接液部がジルコニア、サイアロンなどのセラミックス材で作製されていることが、耐摩耗性を向上できるため好ましい。
The mill base is preferably supplied using a
図1〜3に示した分散機は、容器の空間容積も比較的小さいため、容器内に残留する量も少なくなる。従って、分散終了時やミルベース切り替え時に生じるロスも少なく、構造も簡単であるから洗浄も容易である。また、密封構造であるため、溶媒の飛散も少なく、メンテナンスもほとんど必要とせず、高粘度のミルベースを連続処理する際も部品の損傷により運転に支障を来すことがない。また、本分散機を用いることによって、異物混入の少ない、分散性の優れたミルベースを得ることができる。 The dispersers shown in FIGS. 1 to 3 have a relatively small volume of the container, so that the amount remaining in the container is small. Therefore, there is little loss at the end of dispersion or switching of the mill base, and the structure is simple and cleaning is easy. In addition, since it has a sealed structure, there is little scattering of the solvent, almost no maintenance is required, and even when a high-viscosity mill base is continuously processed, operation is not hindered due to damage to parts. In addition, by using this disperser, a mill base with less dispersal of foreign matters and excellent dispersibility can be obtained.
本発明のペーストの製造方法は、上述の分散機を用いることを特徴とする。本発明は高濃度の無機粒子とバインダーポリマー等の有機成分を有するペースト、特にプラズマディスプレイの製造に用いる蛍光体ペーストの製造に、特に好適である。 The paste production method of the present invention is characterized by using the above-mentioned disperser. The present invention is particularly suitable for producing a paste having a high concentration of inorganic particles and an organic component such as a binder polymer, particularly a phosphor paste used for producing a plasma display.
以下に、本発明を実施例により具体的に説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。なお、実施例に使用したミルベースにはプラズマディスプレイパネル用部材の製造に使用するペースト3種(赤色蛍光体ペースト、青色蛍光体ペースト、緑色蛍光体ペースト)を用いた。
(ペースト組成)
(1)赤色蛍光体ペースト
平均粒径3μmの(Y,Gd,Eu)BO3(赤色蛍光体)粉末35重量%、エチルセルロース7重量%、およびテルピネオール(有機溶剤)58重量%。
(2)緑色蛍光体ペースト
平均粒径2.5μmの(Zn,Mn)2SiO2(緑色蛍光体)粉末33.5重量%、エチルセルロース6.5重量%、およびテルピネオール(有機溶剤)60重量%。
(3)青色蛍光体ペースト
平均粒径2μmの(Ba,Eu)MgAl10O17(青色蛍光体)粉末33.5重量%、エチルセルロース6.5重量%、およびテルピオネール(有機溶剤)60重量%。
(ペーストの評価方法)
(1)粘度
装置:フィールド型の粘度計(ブルックフィールド社製、モデルDV−III)
測定:回転数3rpm、測定温度25℃
(2)分散性
装置:グラインドゲージ(エリクセン製、0〜50μm)
評価:ペースト900kgを連続分散し、吐出開始後450kg吐出した時点の分散処理後のペースト50gをサンプルとし、サンプリングした分散後のペースト中に存在する凝集粒子からなるつぶの大きさを観察し、密集したつぶが現れた箇所の目盛りを読みとった。ただし、密集したつぶの境界線が目盛りと目盛りの中間に現れたとき、または2本の溝の数値が異なるときは、数値の大きい方の目盛りを読みとり、3回の測定値の中央をペーストの分散度とした。
Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples. However, the present invention is not limited to this. For the mill base used in the examples, three types of pastes (red phosphor paste, blue phosphor paste, and green phosphor paste) used for manufacturing the plasma display panel member were used.
(Paste composition)
(1) Red phosphor paste 35% by weight of (Y, Gd, Eu) BO 3 (red phosphor) powder having an average particle diameter of 3 μm, 7% by weight of ethyl cellulose, and 58% by weight of terpineol (organic solvent).
(2) Green phosphor paste (Zn, Mn) 2 SiO 2 (green phosphor) powder having an average particle diameter of 2.5 μm 33.5 wt%, ethyl cellulose 6.5 wt%, and terpineol (organic solvent) 60 wt% .
(3) Blue phosphor paste (Ba, Eu) MgAl 10 O 17 (blue phosphor) powder having an average particle diameter of 2 μm 33.5% by weight, ethyl cellulose 6.5% by weight, and terpionol (organic solvent) 60% by weight .
(Paste evaluation method)
(1) Viscosity Device: Field type viscometer (Brookfield, model DV-III)
Measurement: rotation speed 3rpm, measurement temperature 25 ℃
(2) Dispersibility Device: Grind gauge (Eriksen, 0-50 μm)
Evaluation: Continuously disperse 900 kg of paste and use 50 g of the paste after the dispersion treatment at the time when 450 kg is discharged after the start of discharge as a sample, observe the size of crushing particles formed from aggregated particles present in the sampled paste after dispersion, I read the scale of the place where the crush appeared. However, when a dense crushing boundary appears between the scales or when the values of the two grooves are different, the scale with the larger number is read and the center of the three measurements is pasted. The degree of dispersion was used.
判定:数値が大きいことは分散性が悪いことを示す。
(3)異物量
ペースト900kgを連続分散し、吐出開始後450〜470kgの分散後のペースト20kgを293mmφのディスクフィルター(濾過圧:0.2MPa、フィルター:500メッシュ)で濾過した後、フィルターをクリーン容器に入れ、クリーンアセトンで浸し、超音波洗浄機で30分間洗浄した。洗浄後、その洗浄液を更に25mmφのディスクフィルター(濾過圧:0.05MPa、フィルター:ナイロンネット(孔径11μm))で濾過し、フィルター上に残った異物量を精密天秤で測定した。
判定:異物量が多いことは分散性が悪いかあるいは分散機の円筒容器、ローラーおよびローターなどの摩耗粉の混入を示す。
(ローラー摩耗の評価方法)
(1)ローラー欠けの本数
ペースト900kgを連続分散し、ローラーの摩耗による削れおよび、ローラーが欠けた本数を数えた。
(2)ローラー削れ量
ペースト分散後、ローラーをクリーン容器に入れ、クリーンアセトンで浸し、超音波洗浄機で30分間洗浄した。洗浄後、ローラーをクリーンベンチで24時間乾燥させ、ローラーの重量を精密天秤で測定し、分散前のローラー重量と比較した。実施例1〜4と比較例1、2として図1、2に示した分散機を用いた。筒状容器、ローターおよびローラーの材質、形状を表1に示す。この分散機の実容量は1.5Lであった。
Judgment: Large numbers indicate poor dispersibility.
(3) Amount of foreign matter 900 kg of paste is continuously dispersed, 20 kg of the dispersed paste of 450 to 470 kg is filtered through a 293 mmφ disk filter (filtration pressure: 0.2 MPa, filter: 500 mesh) after the start of discharge, and then the filter is cleaned. The container was placed in a container, immersed in clean acetone, and washed with an ultrasonic cleaner for 30 minutes. After washing, the washing solution was further filtered through a 25 mmφ disk filter (filtration pressure: 0.05 MPa, filter: nylon net (pore
Judgment: A large amount of foreign matter indicates that the dispersibility is poor, or that wear powder such as a cylindrical container, a roller and a rotor of the disperser is mixed.
(Roller wear evaluation method)
(1) Number of Roller Chips 900 kg of paste was continuously dispersed, and the number of scraped rollers due to wear of the rollers and the number of roller chips were counted.
(2) Roller scraping amount After dispersing the paste, the roller was placed in a clean container, immersed in clean acetone, and washed with an ultrasonic cleaner for 30 minutes. After washing, the roller was dried on a clean bench for 24 hours, and the weight of the roller was measured with a precision balance and compared with the weight of the roller before dispersion. The dispersers shown in FIGS. 1 and 2 were used as Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2. Table 1 shows the materials and shapes of the cylindrical container, the rotor and the roller. The actual capacity of this disperser was 1.5L.
各ペーストを所定量計量後、プラネタリーミキサー(井上製作所製)で予備混合した。この時の条件は、60rpmで60分行った。予備混合終了後、ミキサーの下釜に上蓋をセットし、定量ポンプを介して1.5S(内径35.7mm)の金属配管で筒状容器内にローラーが装入された分散機と接続した。ミキサーの釜に圧空0.2MPaをかけ、ミキサー釜内のペーストを筒状容器内に押し出した。分散機の運転条件は300rpmとした。 A predetermined amount of each paste was weighed and premixed with a planetary mixer (manufactured by Inoue Seisakusho). The conditions at this time were 60 minutes at 60 rpm. After completion of the preliminary mixing, an upper lid was set on the lower pot of the mixer, and connected to a disperser in which a roller was inserted in a cylindrical container with a 1.5S (inner diameter 35.7 mm) metal pipe via a metering pump. Air pressure of 0.2 MPa was applied to the mixer kettle, and the paste in the mixer kettle was extruded into a cylindrical container. The operating condition of the disperser was 300 rpm.
各ペーストの分散処理後の分散度、粘度、ディスクフィルター上の異物量を測定した結果と、ローラーの欠けた本数、削れた本数を表1に示した。 Table 1 shows the results of measuring the dispersity, viscosity, and amount of foreign matter on the disk filter after the dispersion treatment of each paste, and the number of chipped and scraped rollers.
実施例1〜4で分散処理したペーストは、異物量が少なく、分散性も良好であった。また、ローラーの欠けもなく、削れも少なかった。比較例1〜2で分散処理したペーストは、分散性は良好であったが、異物量が多く見られた。また、ローラーの欠けが発生し、削れも多かった。 The pastes dispersed in Examples 1 to 4 had a small amount of foreign matter and good dispersibility. Also, there was no chipping of the roller and there was little shaving. The paste dispersed in Comparative Examples 1 and 2 had good dispersibility, but a large amount of foreign matter was observed. In addition, chipping of the roller occurred, and there were many shavings.
1:筒状容器
2:ローター
3:回転軸
4:溝
5:テーパー形状を有するローラー
6:わずかな隙間
7:隙間
8:ジャケット
9:供給口
10:吐出口
11:定量ポンプ
12:下釜
13:上蓋
1: cylindrical container 2: rotor 3: rotating shaft 4: groove 5: tapered roller 6: slight gap 7: gap 8: jacket 9: supply port 10: discharge port 11: metering pump 12: lower pot 13: Top lid
Claims (6)
r/R<0.8 (1) A mill base supply port is provided near one end portion in the central axis direction, a mill base discharge port is provided near the other end portion, and the inner surface in a direction perpendicular to the central axis has a circular cross section in a cylindrical container. A disperser having a rotatable rotor in which a plurality of grooves parallel to the central axis are formed on an outer peripheral portion, and a plurality of rollers arranged to rotate and revolve in the grooves. A taper shape in which the cross section perpendicular to the longitudinal direction is a circle, and the diameter R of the cross section in the central portion and the diameter r of the tip portion on the mill base supply port side satisfy the relationship of the following formula (1) on all or part of the rollers The disperser characterized by using the roller which has.
r / R <0.8 (1)
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