JPH0948609A - 二酸化珪素微粉末の圧密方法 - Google Patents

二酸化珪素微粉末の圧密方法

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JPH0948609A
JPH0948609A JP20091195A JP20091195A JPH0948609A JP H0948609 A JPH0948609 A JP H0948609A JP 20091195 A JP20091195 A JP 20091195A JP 20091195 A JP20091195 A JP 20091195A JP H0948609 A JPH0948609 A JP H0948609A
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JP
Japan
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silicon dioxide
bulk density
dioxide powder
fine powder
main shaft
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Application number
JP20091195A
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Inventor
Toshio Morii
俊夫 森井
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Nippon Aerosil Co Ltd
Original Assignee
Nippon Aerosil Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】20〜40g/リットル程度の嵩密度の二酸化
珪素微粉末を80〜300g/リットル程度の嵩密度に
短時間で上げる。 【解決手段】円筒形のケーシング内に、回転する主軸お
よびこの主軸の回転と共に主軸回りを公転する数本の副
軸から構成された粉砕機を用い、主軸を高速回転し、リ
ング状粉砕媒体がケーシング内面に遠心力で圧着され、
回転、摺動しながら粉体を粉砕媒体とケーシングとの間
に取り込み、磨砕、圧縮する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種樹脂組成物に
充填する充填材の圧密方法に関し、とりわけ樹脂100
重量部に対して30重量部から900重量部と多量に充
填することを可能にした二酸化珪素微粉末の圧密方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】二酸化珪素微粉末は、各種樹脂組成物、
例えばシリコンゴム、アクリル系樹脂などの補強、機械
強度向上などの目的で充填する充填材として広く用いら
れている。従来から二酸化珪素微粉末を各種樹脂組成物
中に多量に分散させて充填するために、同微粉末を有機
珪素化合物によって表面改質すること、すなわち疎水性
基や有機官能基を導入すること、あるいは押圧、真空脱
気又は機械的粉砕をすることにより嵩密度を増加させる
ことが知られている。例えば、特公昭52−3829号
公報にはボールミルを用いて二酸化珪素微粉末の嵩密度
を上げた後に疎水化処理を行うことにより、樹脂に対し
て高充填可能な同微粉末を得られることが開示されてい
る。
【0003】また特願平4−160358号は疎水化処
理した二酸化珪素微粉末をボールミルやタワーミルで嵩
密度を上げると樹脂への混練トルク値が小さくて、容易
にしかも多量に充填できる同微粉末を得られることを開
示している。しかし、もともと20〜40g/リットル
程度の嵩密度の二酸化珪素微粉末を80〜300g/リ
ットル程度の嵩密度に上げようとする場合、真空脱気法
では100g/リットル程度までが限界であること、ボ
ールミルやタワーミルでは300g/リットル程度まで
の嵩密度を得ることは可能であるが、二酸化珪素微粉末
の粉砕滞留時間を少なくとも15分以上とる必要があ
り、所望の単位時間当たりの処理量を得ようとすると、
膨大な粉砕容器を要するという問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来の二酸化
珪素微粉末の嵩密度を上げるべく上記問題点を解決し、
簡易な方法により短時間に同微粉末を高い嵩密度に圧密
することができる圧密方法を提供することを目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために開発されたもので、その技術手段は、二酸化
珪素粉末を遠心力磨砕すると同時に圧縮し、短時間に嵩
密度を上昇させることを特徴とする二酸化珪素微粉末の
圧密方法である。ここで本発明において遠心力磨砕する
と同時に圧縮するとは、遠心力によって回転体をケーシ
ング内面に押し付け、この回転体とケーシングの間の圧
縮作用と磨砕作用により粉体を粉砕し圧密することを言
う。また短時間とは、この圧縮作用と磨砕作用を受ける
粉砕滞留時間が3分以内であることを言う。
【0006】上記二酸化珪素微粉末の圧密方法におい
て、20〜40g/リットルの嵩密度の二酸化珪素粉末
であれば、5〜120秒で80〜300g/リットルの
嵩密度に上昇させることができ、高能率圧密を行うこと
ができ、好適である。
【0007】
【発明の実施の形態】従来用いられているボールミルや
タワーミルの圧密方法の原理がボール同士あるいはボー
ルと壁との間の摩砕作用が主であるのに対して、本発明
は遠心作用を利用して圧縮作用を同時に併用することに
ある。磨砕作用と圧縮作用を単に与える方法としては、
ローラーミルのような磨砕作用と圧縮作用とを伴なう大
重量の転動力を利用する方法もあるが、本発明は、短時
間に高い嵩密度に圧密する点に特に特色があり、高速回
転による遠心力を利用するものである。
【0008】本発明によれば圧縮作用と摩砕作用の組み
合わせを有する粉砕機を用いることにより、もともと2
0〜40g/リットル程度の低嵩密度の二酸化珪素微粉
末を粉砕滞留時間が5〜120秒程度でしかも効率よく
80〜300g/リットルの高嵩密度にする方法が提供
される。本発明方法の実施のために、好適に用いること
ができる装置について以下に説明する。このような装置
としては、円筒ケーシングを備え、その中で高速回転す
る軸の周囲に取付けられ、遠心力によって半径方向に移
動し、ケーシング内面に押し付けられて走行する多数の
粉砕媒体を備えたものが好ましい。このような装置のケ
ーシング内面や粉砕媒体の媒質としては耐摩耗性、不純
物混入防止等を考慮して、超硬合金やセラミックスを用
いることが好ましく、とりわけアルミナやジルコニアが
推奨される。このような装置においては、微粉体が、ケ
ーシング内面に沿って回転する粉砕媒体とケーシング内
面との間に挟まれ、粉砕媒体の遠心力による二酸化珪素
微粉末の磨砕作用と圧縮作用の協働作用により、細粒滞
留時間が5秒から120秒で、ボールミルやタワーミル
で圧密に要する時間の1/10以下で効率良く高嵩密度
に圧密することができる。
【0009】また、上記装置のケーシングの両端部に粉
体の供給口と排出口を設置し、粉体搬送ポンプを介して
一定滞留時間を確保できるように粉体を供給することに
より連続処理が可能となる。上記装置のケーシング内に
供給された二酸化珪素粉末は主軸の回転に伴ってケーシ
ング内面に押し付けられて走行する粉砕媒体の間に挟ま
れ、粉砕媒体の遠心力による圧縮作用と回転による摩砕
作用の組み合わせの作用を受けることにより滞留時間5
秒から120秒程度の短時間に連続的に効率よく、高嵩
密度に圧密することができる。因に、本発明の方法にお
いては粉末の粉砕と凝集が同時に行われるので見掛け上
粉末の平均粒径は変わらない。
【0010】本発明の圧密方法は各種樹脂用充填材、特
に嵩密度が20〜40g/リットル程度の二酸化珪素微
粉末を80〜300g/リットル程度の高嵩密度に圧密
するのに適している。応用される二酸化珪素微粉末は有
機珪素化合物等で表面処理された疎水性のものでも、処
理されていない親水性のものでもまったく同様に圧密す
ることができる。
【0011】樹脂組成物への二酸化珪素微粉末の混練の
難易度を示す値として、シリコンオイルでの混練トルク
値がある。この混練トルク値の測定方法は10,000
cSt(センチストークス)のジメチルポリシロキサン
オイル100部に評価用二酸化珪素粉末25部をラボプ
ラストミルを用い、回転数60rpmで15分間混練し
た場合のトルク値である。この値が小さいほど樹脂組成
物への二酸化珪素微粉末の混練が容易である。
【0012】
【実施例】本発明の実施例を以下に示すが、これらは例
示であり本発明の範囲を限定するものではない。 〔実施例1〕磨砕圧縮装置として粉砕部有効容積5リッ
トルのケーシングを有する粉砕機マイクロス−5型(奈
良機械製作所製)を用いた。この粉砕機は円筒形のケー
シング内に、回転する主軸およびこの主軸の回転と共に
主軸回りを公転する数本の副軸から構成されており、副
軸には副軸外周に数mmのギャップを付して遊嵌し、副
軸周りを偏心回転(振れ回り)する多数のリング状の粉
砕媒体が外嵌されている。主軸を高速回転すると、リン
グ状粉砕媒体がギャップの分だけ半径方向に移動してケ
ーシング内面に遠心力で圧着され、ケーシング内面を摺
動転動しながら、粉体を粉砕媒体とケーシング内面との
間に取り込み、磨砕、圧縮する。
【0013】嵩密度45g/リットル、シリコーンオイ
ルでの混練トルク値35kg・cmの二酸化珪素微粉末
(アエロジル#200)を平均滞留時間が30秒になる
ように連続供給し、主軸回転数700rpmで粉砕した
ところ嵩密度が215g/リットルになり混練トルク値
は20kg・cmに減少した。 〔実施例2〕磨砕圧縮装置としてマイクロス−5型を用
いて嵩密度47g/リットル、シリコーンオイルでの混
練トルク値15kg・cmの二酸化珪素微粉末(アエロ
ジル#50)を主軸の回転速度500rpmで粉砕滞留
時間が45秒になるよう連続的に供給処理したところ、
嵩密度が195g/リットルになり混練トルク値は9k
g・cmに減少した。
【0014】〔実施例3〕磨砕圧縮装置としてマイクロ
ス−5型を用いて嵩密度47g/リットル、シリコーン
オイルでの混練トルク15kg・cmの二酸化珪素微粉
末(アエロジル#50)を主軸の回転速度500rpm
で粉砕滞留時間が10秒になるよう連続的に供給処理し
たところ、嵩密度が160g/リットルになり混練トル
ク値は11kg・cmに減少した。
【0015】〔実施例4〕磨砕圧縮装置としてマイクロ
ス−5型を用いて嵩密度45g/リットル、シリコンオ
イルでの混練トルク値10kg・cmの疎水性二酸化珪
素微粉末(アエロジルRX200)を実施例2と同一条
件で処理したところ、嵩密度が112g/リットルとな
り、混練トルク値は4kg・cmに減少した。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、20〜40g/リット
ルの嵩密度を有する二酸化珪素粉末を5〜120秒の短
時間で圧密し、80〜300g/リットルの嵩密度に上
昇させることが可能となった。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 二酸化珪素粉末を遠心力磨砕すると同時
    に圧縮し、短時間に嵩密度を上昇させることを特徴とす
    る二酸化珪素微粉末の圧密方法。
  2. 【請求項2】 20〜40g/リットルの嵩密度の二酸
    化珪素粉末を5〜120秒で80〜300g/リットル
    の嵩密度に上昇させることを特徴とする請求項1記載の
    二酸化珪素微粉末の圧密方法。
JP20091195A 1995-08-07 1995-08-07 二酸化珪素微粉末の圧密方法 Pending JPH0948609A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008521760A (ja) * 2004-11-25 2008-06-26 エボニック デグサ ゲーエムベーハー 高い含水量を有する粉末状化粧品配合物
JP4653076B2 (ja) * 2003-04-23 2011-03-16 ラッセル−スミス,ケバン,ボーン バルク粒状物質の高密度化

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