JP2010053029A - 無機中空微粒子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】平均粒径5〜200μmのシリカ質微粒子であって、該粒子の内部空間が隔壁によって区切られており、該内部空間が独立気泡によって形成されていることを特徴とする無機中空微粒子であり、好ましくは、8MPa静水圧浮揚残存率が50%以上であって、吸水率が3%以下であり、平均粒径が20〜100μm、容重が0.16〜0.35g/cm3であり、圧縮強度が15MPa以上である無機中空微粒子。
【選択図】図1
Description
〔1〕平均粒径5〜200μmのシリカ質微粒子であって、粒子の内部空間が隔壁によって区切られており、該内部空間が複数の独立気泡によって形成されていることを特徴とする無機中空微粒子。
〔2〕8MPa静水圧浮揚残存率が50%以上であって、吸水率が3%以下である上記[1]に記載する無機中空微粒子。
〔3〕平均粒径が20〜100μm、および容重が0.16〜0.35g/cm3であり、圧縮強度が15MPa以上である上記[1]または上記[2]に記載する無機中空微粒子。
〔4〕隔壁によって区切られた複数の独立気泡によって形成されている内部空間を有する粒子を100個中60個以上含む上記[1]〜上記[3]の何れかに記載する無機中空微粒子。
本発明の中空微粒子は、平均粒径5〜200μmのシリカ質微粒子であって、粒子の内部空間が隔壁によって区切られており、該内部空間が独立気泡によって形成されており、好ましくは、8MPa静水圧浮揚残存率が50%以上であって、吸水率が3%以下である無機中空微粒子である。
レーザー回折粒度分布測定装置を用い、日機装社製測定器(マイクロトラック)によって測定した。
〔隔壁粒子の割合〕
プレパラート上に試料粒子を少量置き、そこにエタノールを滴下して粒子を分散させ、均一にならして乾燥させる。これを光透過型の顕微鏡で観察し、発泡粒子100個に対して隔壁が目視で見られた粒子の個数をカウントした。
一軸圧縮強度は、内径15mm、高さ100mmのステンレス製シリンダに、シリンダ内径よりわずかに小さい高さ60mmの円柱状ステンレス冶具をシリンダ下部にセットし、その上から振動を加えて試料を充填させ、高さ約20mmとなるようにする。その上から同じ円柱状のステンレス製冶具を乗せて、一軸圧縮試験機にて圧縮させる。圧縮前の試料高さから50%体積減少した時点の圧縮圧力を常温で測定し、一軸圧縮強度とした。
浮水率は、試料粒子を水に浸漬したときに、水面上に浮いた粒子の全試料粒子に占める体積割合であり、加圧しない常圧下の浮揚率である。約10gの試料を200mlメスシリンダーに入れて水を浸し、十分に攪拌した後に静置し、水の濁りがなくなるまで静置し、浮いた試料Vaと沈んだ試料の容積Vbを測定し、Va/(Va+Va)×100の式に基づいて浮水率を算出した。
一定容積S(cm3)の容重枡に試料を充填し、開口からはみ出た部分をすり切り、全体の重量G1を測定し、これから容器の重量G2を差し引いて粉末重量G3(g)を求め、上記容積Sに対する粉末重量G3〔G3/S〕g/cm3を容重とした。
約200g試料を十分な量の水中に入れ、24時間放置する。これを5種Aの濾紙で自然濾過させる。これを時計皿に薄く均一に延ばして風乾させ、試料を採取し、吸水試料質量maを測定する。これを105℃の乾燥機で恒量になるまで乾燥し、乾燥試料質量mbを測定する。(ma−mb)/mb×100の式から吸水率を算出した。
試料を試料容器と共に水で満たされた加圧容器内へ入れ、1、3、4、6、8、10MPaで1分間加圧する。加圧後、加圧した試料の全量を大気圧下で取り出してメスシリンダー入れ、水200mlを加えて静置する。静置後、水の濁りが無くなってきたら、上記浮水率測定方法に準じた方法で、浮いた試料粒子の体積を計測し、所定加圧下での加圧浮揚率(浮水率)W2とする。加圧試料と同量の試料粒子について、加圧せずに常圧下とした以外は同様の測定方法で測定し、非加圧下の浮揚率(浮水率)W1とする。加圧試料浮揚率W2/非加圧浮揚率W1×100の式に基づいて静水圧浮揚残存率(%)を算出した。
真珠岩〔化学成分含有率(質量%)SiO2 74%、Al2O3 13%、Fe2O3 1%、CaO1%、MgO 0.1%、Na2O 3.5%、K2O 4.4%、ig.loss 2.2%〕を粉砕し、平均粒径10〜150μmに調整し、1000℃〜1100℃で焼成し、加熱発泡させて中空微粒子を製造した。この中空微粒子を光学顕微鏡によって観察し、内部空間に隔壁を有し、容重0.16〜0.35g/cm3、平均粒径約10〜200μmのものを選択し、その静水圧浮揚残存率を測定した。また、隔壁粒子の割合、吸水率、圧縮強度、浮水率を測定した。これらの結果を表1に示した(試料A1〜試料A9)。また、A2、A3、A7について浮揚残存率の推移を図5に示した。
実施例と同様の方法で隔壁のある中空微粒子を製造し、平均粒径約3μmの粒子(B1)と平均粒径約305μmの粒子(B2)を選択し、その静水圧浮揚残存率を測定した。また、隔壁粒子の割合、吸水率、圧縮強度、浮水率を測定した。これらの結果を表2に示した。また、浮揚残存率の推移を図5に示した。
市販品のパーライト(真珠岩系加熱発泡粒)の容重0.21g/cm3、平均粒径210μmの試料C1、容重0.21g/cm3、平均粒径179μmの試料C2について、隔壁粒子の割合、浮揚残存率、吸水率、圧縮強度、浮水率を測定した。この結果を表3に示した。また、市販のソーダライム系ガラスビーズ(表面に開口が無く、内部に隔壁のない単一気泡を有し、空隙率が85容積%)C3について、同様の測定を行い、その結果を表3に示した。
Claims (4)
- 平均粒径5〜200μmのシリカ質微粒子であって、該粒子の内部空間が隔壁によって区切られており、該内部空間が複数の独立気泡によって形成されていることを特徴とする無機中空微粒子。
- 8MPa静水圧浮揚残存率が50%以上であって、吸水率が3%以下である請求項1に記載する無機中空微粒子。
- 平均粒径が20〜100μm、容重が0.16〜0.35g/cm3であり、圧縮強度が15MPa以上である請求項1または請求項2に記載する無機中空微粒子。
- 隔壁によって区切られた複数の独立気泡によって形成されている内部空間を有する粒子を10個中60個以上含む請求項1〜請求項3の何れかに記載する無機中空微粒子。
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