JPH0582253B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は塗料、インキ等の固体粒子懸濁液を、
コロイド状とするための分散装置に関する。

〔従来の技術〕

通常塗料等の製造においては顔料等の固体粒子
濃度の高い懸濁液、すなわちミルベースを充分分
散させた後、分散の必要がない他の成分、例えば
樹脂溶液、溶剤、添加剤等を後添加し、均一に混
合し仕上液としている。従来このような製造方法
においては、後述するような分散装置によりミル
ベースを分散させた後、分散処理したミルベース
を別途タンクに取り出し、そこにミルベース以外
の成分を後添加し、攪拌混合し仕上げ液を製造し
ていた。

上記の如き分散のための装置としては、従来種
種のものが知られている。「ポリーミル」として
知られている装置では、逆円錐形の容器内に分散
媒体とミルベースとを装填し該容器の中心に上方
から設けられた攪拌軸の先端にタービン羽根を取
付けて駆動装填（No.１）で回転することにより分
散媒体間のずり応力でミルベースの分散が行われ
る。また、分散後のミルベースの取出しは逆円錐
形容器の底部に取付けたターンテーブルを駆動装
置（No.２）で高速に回転させて容器内部に働く遠
心力によりミルベースと分散媒体との混合体が容
器内面に沿つて上昇し容器上部に設けられたセパ
レーターをミルベースだけが通過して流出し、分
散媒体との分離が行われる。更に攪拌軸昇降用の
駆動装置（No.３）が設けられている。一方、「セ
ントリーミル」として知られている装置では、攪
拌軸を容器下部から設け「ポリーミル」のNo.１及
びNo.２の駆動装置を１台で兼用しており、また攪
拌軸の昇降機構は設けられていない。

上述の様な従来の分散装置においては容器その
ものを分散媒体とミルベースとの攪拌に供してい
るため下記の様な欠点がある。

(1) ミルベースの分散と仕上液の混合調整は別別
の装置となるため、設備が大きくなり、またそ
れだけ広いスペースが必要である。

(2) 多量の分散媒体が必要であり、またミルベー
スと分散媒体との分離が困難である。

(3) 分散媒体の洗滌が困難であり、また媒体交換
時の取出しも面倒である。

(4) 大きな攪拌駆動力を必要とする。

(5) 作動時における分散媒体と容器との衝突に起
因して騒音が大となり、容器の昇温が著しく更
に容器の損耗が激しい。

本出願人は既に上記の如き従来の分散装置の欠
点がなく、ミルベースの分散と、分散処理したミ
ルベースと分散する必要のない成分との混合調整
を１つの装置で行なうことができ、そのため設備
が小さくてすみ、且つ操作性の著しく改善された
新規な分散装置を提供している（特公昭62−
16687号公報参照）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかして、上記特公昭62−16687号公報記載の
分散装置は籠体内に収容された分散媒体を該籠体
を貫通せる攪拌軸に付設された攪拌用羽根により
攪拌するものであるため、長期間の使用の後には
籠体下部の軸受部と該軸受部と摺動接触する攪拌
軸部分との間に上記分散媒体が入り込み、摺動接
合部を摩耗させることがあつた。このような摩耗
が進行すると、やがては攪拌軸がスムースに回転
しなくなり、また該摺動接合部を通つて分散媒体
が籠体外へと流出し、ミルベースを汚染するおそ
れがある。

そこで本発明は、上記分散装置における摺動接
合部の摩耗の発生を抑制することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は本発明によれば、固体粒子の懸濁液
をコロイド状に分散せしめるための装置におい
て、容器内にその任意の位置に停止可能な籠体が
設けられており、該籠体内には分散媒体が収容さ
れており、また該籠体には上記分散媒体の通過を
阻止し得る大きさの小孔が多数穿設されており、
容器内部には上記籠体に対して回転自在な如くに
籠体を貫通して上下方向の駆動回転攪拌軸が設け
られており、該攪拌軸には籠体内において媒体攪
拌用羽根が付設されており、また上記籠体下部に
設けられた上記攪拌軸のための軸受部の上端面は
外方に向つて次第に低くなる様に傾いており、且
つ上記攪拌用羽根の攪拌軸取付部部材下面には上
記軸受部上端面に近接して分散媒体を外方へと飛
散させるための飛散ピースが付設されており、ま
た該攪拌軸には籠体下方において懸濁液流動用羽
根が付設されており、上記攪拌軸は籠体とともに
上下移動可能であることを特徴とする分散装置に
よつて達成される。

〔実施例〕

以下、図面に基き本発明を具体的に説明する。

第１図は本発明装置の縦断面図である。本発明
装置においては容器１内に籠体２が設けられてい
る。容器１は好ましくは縦型円筒形であり内径と
高さの比率は約１／３〜３／１が適当である。籠
体２はロツド３に着脱可能に固定され、上下方向
の移動及び回転が防止されている。例えば２〜４
本からなるロツド３及び籠体２にそれぞれ取付け
た係止用ツメ４に係止用部材（キヤツチクリツ
プ）５を連接させることにより、籠体２はロツド
３に固定される。籠体２内には分散媒体６が収容
される。分散媒体６はこの種の分散装置において
通常使用されているもの全てが使用できるが、好
ましくは比較的低密度のガラスビーズを用いる。
分散媒体６の粒径はたとえば0.5〜3.0mmである。

籠体２はたとえば第２図に示される如き円筒形
状の本体２′に蓋体２″を被嵌せしめたものでよ
い。本体２′の底面にはミルベースは通過させる
が、分散媒体６の通過は阻止し得る様な小孔７が
多数穿設されている。この本体２′の側面には底
面と同様に小孔７が多数穿設されていてもよい
が、これは必ずしも必要ではない。また蓋体２″
は図の如きものでもよいし、本体２′と同様に多
数の小孔を設けたものでもよい。これら小孔の形
状は任意であるが、たとえば第３図に示す如きス
リツト状でもよい。以上の如き籠体２の大きさ
は、例えば容積が容器１の1/100〜80/100程度で
あり高さが容器１の1/10〜9/10であり直径が容器
１の約1/6〜5/6程度である如きものである。ま
た、籠体２内の分散媒体６の量は籠体容積の40〜
90％程度が好ましい。

容器１の内部には上下方向に攪拌軸８が設けら
れている。この攪拌軸８は好ましくは容器１の中
央部に位置し、籠体２の上方から該籠体を貫通し
てその下方に迄延びている。攪拌軸８の上部には
該軸を回転せしめるための手段９（たとえば可変
速モーター）が付設されており、一方攪拌軸８に
はその籠体２内の位置において分散媒体攪拌用の
羽根１０が本実施例においては２個付設されてお
り、また籠体２の下方にはミルベース流動用羽根
１１が付設されている。これらの羽根１０及び１
１の形状、数は特に制限はないが、たとえば第４
図に示される如きクロスバー方式のものでもよい
し、円板方式のものでもよい。尚、攪拌軸８は籠
体２に対して回転自在な如くに貫通している。即
ち、攪拌軸８と籠体２の本体底部とは分散媒体６
の通過を許容しない程度に自由に回転し得る様に
なつている。この部分については後に更に詳述す
る。また、籠体２の蓋体２″は攪拌軸８とは接触
せず攪拌軸８の回転には無関係であり、また蓋体
２″が多数の小孔を有する場合等においても攪拌
軸８は自由に回転し得る様な構造としておく。

また第１図に示す様に、本実施例では籠体２の
蓋体２″が籠体上部の開口部においてミルベース
Ａの流入を助成する様に、又籠体内部の分散媒体
６が攪拌羽根の回転の急上昇、急停止あるいはミ
ルベースの逆流等により籠体上部開口部から籠体
の外部へ流出しない様に、縦断面において蓋体
２″の開口部が水平位置より数回（本実施例では
４回）角度づけして内側下方に屈曲せしめられて
いる。

また前述した様に、攪拌軸８と籠体２の本体底
部とは分散媒体６の通過を許容しない程度に自由
に回転し得る様にされている。この攪拌軸８と籠
体２の摺動接触部分について、第５図、第６図、
第７図を用いて更に詳述する。

第５図は第１図の攪拌軸８と籠体２との摺動接
触部分の組立て図であり、第６図は攪拌軸８にお
ける籠体２との摺動接触部分に設けられるカラー
２２を示す断面図であり、第７図は籠体２の底部
における攪拌軸８のカラー２２との摺動接触部分
に設けられる軸受部２０の断面図である。

第５図に示す様に、攪拌軸８の籠体２との摺動
接触部分にはカラー２２が設けられている。該カ
ラー２２は第６図に示す様に上端部の外周のふち
が外方に向つて次第に低くなる様に傾斜面とされ
ている。該カラーの材質は例えばSUS等で構成
する。

また、軸受部２０は、第５図及び第７図に示す
様に、上記籠体２に固定される本体部２０′と上
記カラー２２との摺動接触部２０″とからなる。
本体部２０′の材質は例えばSUS等で構成し、摺
動接触部２０″の材質は例えば摺動摩擦係数の小
さい摺動部材用の銅合金（Cu−88％、Sn−10％、
Zn−２％）等で構成する。摺動接触部２０″の上
端面は外方へ向つて次第に低くなる様な傾斜面と
されている。

更に、第５図に示す様に、攪拌軸８に設けられ
ている下側の攪拌用羽根１０の取付部の下面に、
分散媒体を外方へと飛散させるための複数の飛散
ピース２４が取付けられている。尚、第８図に該
飛散ピース部分の底面図を示す。（矢印の向きが
回転方向である。） 第１図の実施例において、攪拌軸８はロツド３
に固定された籠体２を伴つて上下方向に移動可能
である。即ち攪拌軸８とロツド３とは滑車重錘バ
ランス式、油圧式等の手段で上下方向に移動する
ことが出来、従つて籠体２が前記の如き手段でロ
ツド３に固定している場合、籠体２も同時に上下
方向に移動することが出来る。

尚、本発明容器１の外側面には容器を転倒せし
める際の支持軸１２を相対する位置に２個設けて
おくことができる。

本発明装置の使用に当つては、第１図で示され
る如く容器１内にミルベースＡを仕込む。ミルベ
ースＡの量は籠体２が完全にミルベースＡ中に浸
漬される如き量である。次いで、攪拌軸８を駆動
回転せしめる。この際の分散媒体攪拌用羽根１０
の周速はたとえば５ｍ／sec又はそれ以上である。
籠体２はこの位置においては係止用部材５により
攪拌軸８の回転方向への回転が防止されている。
攪拌軸８の回転に伴う分散媒体攪拌用羽根１０の
回転により分散媒体６とミルベースＡとが籠体２
内において強制攪拌され、分散媒体６間にずり応
力が生じこれによりミルベース中の固体粒子の粒
度が細かくなる。同時にミルベース流動用羽根１
１の回転により籠体２の底部から流下したミルベ
ースＡは矢印で示す如く周囲へと流れ、容器１内
周壁に沿つて矢印で示す如く上方へと移動し、更
に籠体２の上方から矢印で示す如く籠体２内へと
流入する。尚、第１図で示される如く籠体２の下
部に片しぼり状円筒物１３を付設すると籠体２内
のミルベースＡの流下が促進され、分散効率を上
げることが出来る。尚、籠体２の側面に小孔が設
けられている場合にはここからもミルベース４が
流出する。かくして、容器１内におけるミルベー
スＡの連続的流動下に籠体２内において次第にミ
ルベースの分散が進行し、遂には目的とするコロ
イド状懸濁液が得られる。

本発明の分散装置においては、上記の様に軸受
部２０の上端面が外方へと向つて傾斜しているの
でここに到来した分散媒体は直ちに下方へと落下
する。更に上記の様に、該軸受部上端面に近接し
て飛散ピース２４が付設されているので、軸受部
上端面上に到来した分散媒体は直ちに外方へと飛
散せしめられる。この２つの相乗作用により、軸
受部上端面上には分散媒体６が集合沈積すること
がなく、従つて軸受部２０の摺動接触部と攪拌軸
８のカラー２２との間に分散媒体６が入り込む頻
度は極めて少なく、この部分の摩耗に基づく籠体
外部への分散媒体の流出を十分に抑制することが
できる。

また、本発明装置においては軸受部２０を本体
２０′と摺動接触部２０″とから構成しているの
で、万一該摺動接触部が摩耗しても容易に新たな
ものと交換することができる。更に、本発明装置
においては攪拌軸８に付されたカラー２２に対し
て上記軸受部２０を接合しているので万一該カラ
ーが摩耗しても容易に新らしいものと交換するこ
とができる。

尚、運転中にはミルベースＡが容器１の壁面に
飛散し付着するのを防止するため、攪拌軸８に付
設した洗滌液滴下用回転皿１４より洗浄液（ミル
ベースが例えば塗料の場合、洗浄液として希釈溶
剤を使用する）を容器１の壁面にふりかける。洗
浄液は洗浄液貯蔵容器１５より連続的又は断続的
に洗浄液滴下用回転皿１４に供給される。また、
必要に応じ容器１の外壁にジヤケツト１６を付設
し、運転中に加温又は冷却することも可能であ
る。

分散完了後、ミルベース以外の残部成分を加
え、同様な操作で適度に攪拌混合し、仕上液とす
る。

仕上液製造後は攪拌軸８をロツド３とともに上
方に移動させ、籠体２の底部を仕上液面上に停止
させ、攪拌軸８を分散媒体攪拌用羽根１０の周速
が例えば６ｍ／sec程度になるよう回転させる。
更にその後、係止用部材５を係止用ツメ４より取
りはずし、ロツド３による籠体２の係止を解除し
た上で、攪拌軸８をさらに回転する。この場合に
は攪拌軸８と籠体２との接触摩擦及び更には攪拌
用羽根１０と分散媒体６及びこの分散媒体６と籠
体２との接触摩擦により籠体２も攪拌軸８と同時
に回転し、その際生ずる遠心力により攪拌軸８、
羽根１０及び１１、分散媒体６及び籠体２に付着
している仕上液を容器１内壁へと飛散させ容器１
内に回収する。

仕上液の回収時には攪拌軸８を籠体２とともに
容器１外迄上昇せしめ、しかる後に支持軸１２を
中心として容器１を回転転倒せしめ仕上液を容器
外へ流出させ回収する。別法として、容器１底部
に設けた配管１７により回収を行つてもよい。

容器１内部及び籠体２更には攪拌軸８及び分散
媒体６等の洗滌時には、容器内部に洗滌液を入
れ、分散時と同様な操作を行う。また、分散媒体
６の洗滌をより確実に行うには攪拌軸８を上昇せ
しめ籠体２を容器１内の洗滌液面上方に位置せし
めた時点で新たに洗滌液を籠体２に散布しなが
ら、攪拌軸８を回転させ籠体２を回転させる。容
器１内の洗滌剤液は上記仕上液の場合と同様にし
て取出される。

〔発明の効果〕

以上の如き本発明の分散装置によれば、籠体下
部に設けられた攪拌軸のための軸受部の上端面を
外方へと次第に低くなる様な傾斜面とし、且つ該
軸受部上端面に近接して分散媒体飛散ピースを付
設しているので、摺動接合部に分散媒体が入り込
んで摩耗を発生させるのを十分に抑制することが
でき、該分散媒体の籠体外部への流出を十分に防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明分散装置の縦断面図であり、第
２図は籠体の構成図であり、第３図は小孔の説明
図であり、第４図は羽根の斜視図であり、第５図
は第１図の攪拌軸８と籠体２との摺動接触部分の
組立て図であり、第６図は攪拌軸８における籠体
２との摺動接触部分に設けられるカラー２２を示
す断面図であり、第７図は籠体２の底部における
攪拌軸８のカラー２２との摺動接触部分に設けら
れる軸受部２０の断面図であり、第８図は外周方
向飛散ピースの底面図である。 １……容器、２……籠体、３……ロツド、４…
…係止用ツメ、５……係止用部材、６……分散媒
体、７……小孔、８……攪拌軸、９……駆動回転
手段、１０……分散媒体攪拌用羽根、１１……懸
濁液流動用羽根、１２……支持軸、１３……片し
ぼり状円筒物、１４……洗浄液滴下用回転皿、１
５……洗浄液貯蔵容器、１６……ジヤケツト、１
７……懸濁液取出配管、２０……軸受、２２……
カラー、２４……外周方向飛散ピース、Ａ……懸
濁液（ミルベース）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 固体粒子の懸濁液をコロイド状に分散せしめ
   るための装置において、容器内にその任意の位置
   に停止可能な籠体が設けられており、該籠体内に
   は分散媒体が収容されており、また該籠体には上
   記分散媒体の通過を阻止し得る大きさの小孔が多
   数穿設されており、容器内部には上記籠体に対し
   て回転自在な如くに籠体を貫通して上下方向の駆
   動回転攪拌軸が設けられており、該攪拌軸には籠
   体内において媒体攪拌用羽根が付設されており、
   また上記籠体下部に設けられた上記攪拌軸のため
   の軸受部の上端面は外方に向つて次第に低くなる
   様に傾いており、且つ上記攪拌用羽根の攪拌軸取
   付部部材下面には上記軸受部上端面に近接して分
   散媒体を外方へと飛散させるための飛散ピースが
   付設されており、また該攪拌軸には籠体下方にお
   いて懸濁液流動用羽根が付設されており、上記攪
   拌軸は籠体とともに上下移動可能であることを特
   徴とする分散装置。 ２ 上記軸受部の上記攪拌軸との摺動接触部分が
   交換可能とされている、請求項１の分散装置。 ３ 上記攪拌軸の上記軸受部との接合部分に交換
   可能なカラーが付されている、請求項１または２
   の分散装置。