JP2002273338A - インクジェット又はフォグを用いてコアを被包する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクジェット又はフォグを用いてコアを被
包する方法を提供する。 【解決手段】 液体又は固体の粒子コアを被覆する方法
は、粒子コアを空間に落下又は浮遊させ、次いで粒子コ
アが落下又は浮遊している間に液体コーティングを塗布
することを含む。液体コーティングの塗布は、（ａ）イ
ンクジェットを用いて粒子コア上に液体コーティングを
スプレーするか、又は（ｂ）粒子コアを液体コーティン
グのフォグを通って移動させる、のいずれかによって実
施される。また、粒子コアを空間に落下又は浮遊させ、
粒子コアが落下又は浮遊している間に前述の方法の一つ
によって第一の反応物を含有する第一のコーティング組
成物を粒子コアに塗布し、次いで第一のコーティング組
成物で被覆された粒子コアを、第一の反応物と反応する
第二の反応物を含有する第二の組成物と接触させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粒子コア材料を正
確な量の液体コーティングで被覆する方法と、コア粒子
を界面重合によって被包する方法とに関する。

【０００２】

【従来の技術】粒子材料にコーティングを塗布するため
の様々な方法が知られている。しかしながら、当該技術
分野でなお必要とされているのは、粒子に塗布するコー
ティング材料の量を正確にコントロールできる方法の開
発である。

【０００３】この需要は、界面重合を応用して粒子コア
の周囲にポリマー殻（シェル）を誘導する分野において
特に明白である。界面重合は、トナーの製造分野で、例
えば被包された着色熱溶融性トナー組成物を製造するの
に使用されている。

【０００４】米国特許第４，７３８，８９８号は、例え
ば脂肪族ジイソシアネートとイソシアヌレートトリアマ
ー（triamer）の界面重付加によるマイクロ被包形成に
関する。前述の成分はポリアミンと界面反応が可能であ
る。カラム３の４６行から始まる開示に注意する。それ
によれば、例えば除草剤、殺真菌剤、又は殺虫剤などの
植物保護剤を被包して取扱いの危険有害性を低減させる
ことを想定したり、また、医薬品、食品、風味料、香
料、着色料、塗料、又は触媒を被包することも意図して
いる。カラム３の４６行から始まる開示参照。

【０００５】米国特許第４，７６６，０５１号は着色被
包トナー組成物に関する。該組成物は、シアン、マゼン
タ、レッド、イエロー顔料、及びそれらの混合物からな
る群から選ばれる顔料粒子と磁鉄鉱とを分散させたポリ
マーを含有するコアを含み、該コアは界面重合によって
形成されたポリマー殻内に被包されている。界面重合を
行うには、有機相をポリトロンによってポリビニルアル
コールを含有する水性相に分散し、トナー粒子を得るこ
とができる。

【０００６】米国特許第４，７２７，１０１号は、高め
た温度で行うトナー殻の遊離基重合を解説している。更
に詳しくは、被包されたトナー組成物の製造法に関し、
該方法は、溶媒を使用せずに、コアモノマーと、開始剤
と、顔料粒子と、第一の殻モノマーと、安定剤と、水と
を混合し、次いで界面重合相互作用をさせるために第二
の殻モノマーを加え、その後コアモノマーの遊離基重合
を実行することを含む。

【０００７】米国特許第４，７０２，９８８号は、被包
トナーの製造法を解説している。モノマー組成物と着色
剤を、固体微粉末分散安定剤の存在下で液状分散媒体中
に分散させる。該液を加圧し、次いで低圧部に射出して
モノマー組成物の粒子を形成させる。次にこれらの粒子
を懸濁重合させてトナー粒子を製造する。

【０００８】米国特許第４，７２７，０１１号は、被包
されたトナー組成物の製造法を開示している。該方法
は、溶媒を使用せずに、コアモノマーと、開始剤と、顔
料粒子と、第一の殻モノマーと、安定剤と、水とを混合
し；次いで第二の殻モノマーを加え、それによって第一
と第二の殻モノマー間で界面重合反応をさせ、その後コ
アモノマーの遊離基重合を実行することを含む。

【０００９】米国特許第４，８５１，３１８号は、被包
トナー組成物の改良製造法を開示している。該方法は、
コアモノマーと、開始剤と、顔料粒子と、油溶性の殻モ
ノマーとを混合し、該混合物を界面活性剤水溶液中にホ
モジナイズして油溶性と水溶性の殻モノマー間の界面重
合反応を可能にする水中油懸濁液を作成し、次いで低分
子量ポリエチレンオキシド界面活性剤保護コロイドを添
加し、その後加熱によりコアモノマーの遊離基重合を実
行することを含む。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】粒子周囲に膜又は被包
殻を形成させる目的で粒子にコーティングを施す方法
は、粒子に正確で精密な量のコーティングを施すことに
関してまだ改良が求められている。さらに、重合のため
にコーティングを組成物の水溶液中に浸漬する必要のな
い方法の開発も望まれている。浸漬すると回収工程及び
洗浄工程も使用しなければならないからである。

【００１１】そこで本発明の目的は、粒子コアに正確且
つ精密な量のコーティングを施す方法を開発することに
ある。

【００１２】更に本発明の目的は、粒子コアに、組成物
水溶液中で分散させる必要のないコーティングを施す方
法を開発することにもある。

【００１３】また更に本発明の目的は、界面縮合重合に
より粒子コア周囲に殻を形成する簡便な方法を開発する
ことにもある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明のこのような目的
及び他の目的は、本明細書に記載の液体又は固体粒子コ
アの被覆方法によって達成される。該方法は、粒子コア
を空間に落下又は浮遊させ、次いで該粒子コアが落下又
は浮遊している間に液体コーティングを塗布することを
含む。液体コーティングの塗布は、（ａ）インクジェッ
トを用いて液体コーティングを粒子コア上にスプレーす
るか、又は（ｂ）粒子コアを液体コーティングのフォグ
（霧）を通過させて移動させる、のいずれかを含む。

【００１５】本発明のこのような目的及び他の目的は、
液体又は固体粒子コアをポリマー殻内に被包する方法に
よっても達成される。該方法は、粒子コアを空間に落下
又は浮遊させ、次いで該粒子コアが落下又は浮遊してい
る間に第一の反応物を含有する第一のコーティング組成
物を該粒子コアに塗布し［第一のコーティング組成物の
塗布は、（ａ）インクジェットを用いて第一のコーティ
ング組成物を粒子コア上にスプレーするか、又は（ｂ）
粒子コアを第一のコーティング組成物のフォグを通過さ
せて移動させることを含む］、次いで第一のコーティン
グ組成物で被覆された粒子コアを、第一の反応物と反応
する第二の反応物を含有する第二の組成物に接触させる
ことを含む。第二の組成物は第一のコーティング組成物
と混和しないため、界面重合によってポリマー殻が形成
される。

【００１６】本発明により、様々な粒子コア材料の周囲
に膜又はポリマー殻を形成させることができる。本発明
は、流体に包囲されているコアを被覆するのに最も適切
で、その全体がポリマー皮膜又は殻内に被包される（被
包ジリコン球体のように）。これを正確な量のコーティ
ング材料を用いて実施することにより廃棄物を削減し、
プロセスの効率を改良できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明は様々に異なる粒子材料の
周囲に膜又はポリマー殻を形成するのに適用できる。本
明細書で使用している“粒子”という用語は、固体粒子
並びに液体粒子又は液滴を意味することを意図してい
る。本発明の方法は、ほとんどどのような大きさの粒子
にも適用可能であるが、例えば約１μｍ〜約１，０００
μｍ程度の平均サイズ（直径）を有する粒子コアに正確
なコーティングを塗布するのに最も適切である。

【００１８】本発明の好適な被包物を図１に示す。ここ
では、固体粒子コア１０、例えば二色性のジリコン球体
が液体１４の中に浮遊し、その全体がポリマー殻１６内
に被包されている。この構造を誘導するには、以下でさ
らに詳細に説明するが、コアを最初に浮遊液を含有する
液体コーティングで被覆し、次いでその周囲にポリマー
殻を形成する。第一のコーティングは、最も好ましく
は、被包ポリマー殻を形成するのに使用される成分（例
えばモノマー）を含有する。

【００１９】本発明の粒子コアは、膜で被覆できる及び
／又はポリマー殻内に被包できる任意の適切な材料を含
み得る。適切なコア材料は、例えば、トナーなどの着色
剤（顔料又は染料）、医薬組成物、殺真菌剤、殺虫剤、
食品、風味料、香料、塗料、触媒、電子ペーパーディス
プレイ素子用ジリコン球体などである。

【００２０】塗布するコーティングは最も好ましくは液
体の形態である。粒子コア（液体で包囲されている固体
コアを含む）とコーティングの両方が液体の場合、コア
とコーティングは最も好ましくは、これら別個の層が区
別できないほど混合することのないようにそれぞれ混和
しない液体で構成される。非混和液体は、例えば、有機
ベースの液体のような疎水性液体と、それに混和しない
水性ベースの液体のような親水性液体である。

【００２１】従って、本実施の形態において、疎水性液
体コアは、例えば水性ベースの組成物内に分散させるた
めに親水性コーティングの膜で被覆することにより親水
性にできる。

【００２２】さらに本実施の形態において、粒子コアに
塗布されるコーティングは、ポリマーを形成するために
架橋結合反応をする、又はコアの一つ以上の成分と反応
する、一つ以上の成分を含有する組成物で構成されう
る。従って、例えば、コアは水又はコノモマーと反応す
るモノマーを含有し、コーティングは水又はコモノマー
を含有しうる。このようにして正確な量のポリマーコー
ティングが粒子コア周囲に形成でき、また必要に応じて
粒子コアに化学結合することもできる。

【００２３】コーティングは、二つのうちの一つの方法
により正確にコントロールされた量でコア表面に塗布さ
れる。第一の方法では、粒子コアを、コーティング組成
物を粒子表面にスプレー（又は噴射）するインクジェッ
ト装置を通過するように落下させる。装置の例を図２に
示す。

【００２４】図２では、粒子コア１０（この場合固体粒
子）を供給装置２０を通じて落下供給する。インクジェ
ット装置は各落下粒子１０がセンサを通過するのを感知
するセンサ３０を含む。当該技術分野で公知の任意の適
切なセンサ装置を自由に使用できる。例えば、ＬＥＤ−
フォトダイオード対を含むボールセンサが使用できる。
センサ３０が落下粒子１０の存在を検出すると、信号が
送られて第一のインクジェットノズル４０（例えばドロ
ップオンデマンド式インクジェット）を活性化し、これ
が予定量のコーティング組成物を粒子上にスプレー／噴
射する。スプレーのタイミングは専門家であれば粒子が
第一のインクジェットノズル４０の前に落下してきたと
きにスプレー／噴射が正確に行われるように容易に設定
できる。

【００２５】コーティングは、表面張力の最小化すなわ
ち表面エネルギーによりコーティングが迅速にコアの全
表面を包囲して平衡化させられるために、コアの表面全
体を回って迅速に流れる。こうするには液体がコアを濡
らす必要がある。すなわち、液体−コア界面自由エネル
ギーは、コアと流体の自由エネルギーの合計より小さく
なくてはならない。

【００２６】被覆されたコア６０は被覆されたら回収で
きる。前述のように、コーティングはそれ自体と反応す
なわち架橋する、又はコアと反応するように作られてい
る。反応は、コアが被覆された後、必要であれば、例え
ば熱、マイクロ波照射、ＵＶ照射などを印加することに
よって補佐できる。これは、粒子がまだ落下中に印加す
ることもできるので、反応は粒子が落下を中止する前に
完了する。

【００２７】あるいは、被覆されたコアは、それが包含
される予定の別の組成物、例えばエマルションの中に直
接落下させてもよい。

【００２８】さらに、所望であれば、第一のコーティン
グの後に追加のコーティングを塗布することもできる。
図２に示すように、これは、単に第二のインクジェット
ノズル５０を第一のインクジェットノズル４０の下流に
含めることにより同一のインクジェット装置を用いて実
行できる。第二のコーティング材料の塗布は、コア（包
囲又は浮遊液内のコアで構成される）周囲に界面縮合重
合によりポリマー被包殻を形成させる本発明の好適な実
施の形態では必要とされる。この実施の形態については
以下でさらに詳細に説明する。

【００２９】コーティングを正確にコントロールされた
量でコア表面に塗布する第二の方法は、コーティング組
成物のフォグ（fog）を形成し、その中を通過させるよ
うに被覆される粒子コアを移動させることを含む。コア
がフォグの中を移動すると、コアはコーティングを霧滴
としてその表面にピックアップする。ここでもまた、コ
ーティング材料は表面張力の最小化によりコアの全表面
を包囲して迅速に平衡化する。これにより所望の正確な
コーティングがコア周囲に形成される。

【００３０】本実施の形態において、コアは任意の適切
な様式でコーティング組成物のフォグを通って移動させ
ることができる。例えばコアを空間(atmospher)、例え
ば真空又は大気中に浮遊させ、次いで所望の速度でフォ
グの中を移動させる。このようなことは、例えばエアジ
ェットを用いて浮遊粒子をフォグ組成物中で移動させる
ことによって実行できる。好適な実施の形態において、
コア粒子を空間で落下させ、フォグ組成物（これも空間
に含有されている）を通過させるようにする。落下はイ
ンクジェットの使用に関して前述したのと同様の方法で
実行される。

【００３１】コーティング組成物のフォグは任意の公知
法によって作り出すことができる。好ましくは、フォグ
はコーティング組成物のプールに超音波エネルギーを印
加することによって作り出される。そうすることによ
り、滴体積の分布範囲の狭い（滴体積の均一な）離散し
た組成物の霧滴が形成される。それは蒸発器が水滴を作
り出すのとほとんど同様である。また、フォグは、単に
組成物を加熱して沸騰させ、蒸気を冷気中で液滴に凝縮
させることによって作り出してもよい。

【００３２】コアがピックアップするフォグの量をコン
トロールするには、所望の被覆体積規模と比較して滴体
積の非常に小さいフォグを作り出し、そのフォグ中をコ
ア粒子に通過させる。粒子がピックアップする霧滴の数
の分布を狭くするには、霧密度、相互作用時間、滴径な
どを変化させることによって調整できる。全体積で割っ
た液体積における二乗平均（平均液体積で割った液体積
の標準偏差）の変動は、約（Ｖ霧滴／Ｖ凝集体
積）^1/2、すなわち１／ｎ^1/2である。式中、ｎは粒子を
包囲する体積に凝集した霧滴数である。

【００３３】このように本方法は粒子コアに塗布される
コーティングの量を正確にコントロールするのにも使用
できる。

【００３４】また本実施の形態において、第二のコーテ
ィングを第一のコーティング上に、第二のコーティング
組成物のフォグを形成することによっても塗布できる。
第二のフォグは第一のフォグの下方に形成し、フォグを
通って落下してくる粒子コアが第一のフォグに続いて第
二のフォグをピックアップできるようにする。ここでも
この方法が最も好ましいのは、二つのコーティング組成
物の成分間で界面重合が行われるような場合である。こ
れについては以下でさらに詳細に説明する。

【００３５】最も好ましくは、コーティングはコアにピ
コリットルの体積で塗布される。比率ｒを、ｒ＝（流体
厚／コア半径）と定義すると、ｒは約１０^-2〜約１の範
囲に入らねばならない。コアの体積に対する流体の体積
比ｖはｖ＝（１＋ｒ）³−１である。従って、ｖは好ま
しくは直径５０μｍのコアについて約２〜約２０ｐＬの
範囲に入る。

【００３６】コーティング材料に関しては、一般的に粒
子コアに塗布できる任意のコーティングが使用できる。
前述のように、コーティングは最も好ましくは被覆する
ために液体である必要がある。コーティングは、例え
ば、架橋できる又はコア粒子の成分と反応できるモノマ
ー材料、ワックス、ゲル、着色剤などの添加剤、反応補
助剤（例えば架橋補助剤、触媒、硬化補助剤など）、性
質補助剤（例えばフロー調整剤など）、プレポリマー又
はポリマー材料などを含み得る。組成物は有機（疎水
性）又は水性（親水性）溶媒のいずれかを含んでいてよ
い。

【００３７】好適な実施の形態において、コア層とそれ
に連続する各コーティング層は、コーティング工程中に
層が混合するのを防止するために、直接隣接する層とは
互いに非混和性である。

【００３８】本発明の最も好適な実施の形態において、
コントロールされた量のコーティングを正確に塗布する
方法は、界面縮合重合によって粒子コアの周囲にポリマ
ー殻の被包材料を形成するのに使用される。最も好まし
いのは、薄い流体層で包囲された球体を次に重合皮膜で
包囲したものである。

【００３９】本実施の形態において、液体又は固体の粒
子コアをポリマー殻内に被包するための方法は、粒子コ
アを空間に落下又は浮遊させ、該粒子コアが落下又は浮
遊している間に第一の反応物を含有する第一のコーティ
ング組成物を該粒子コアに塗布し［第一のコーティング
組成物の塗布は、（ａ）インクジェットを用いて第一の
コーティング組成物を粒子コア上にスプレーするか、又
は（ｂ）粒子コアを第一のコーティング組成物のフォグ
を通過させて移動させることを含む］、次いで第一のコ
ーティング組成物で被覆された粒子コアを、第一の反応
物と反応する第二の反応物を含有する第二の組成物に接
触させることを含む。第二の組成物は第一のコーティン
グ組成物と混和しないため、界面重合によってポリマー
殻が形成される。

【００４０】被包されたコアの殻に関しては、ポリマー
殻が最も好適である。任意の適切なポリマー材料が殻用
に自由に使用できるが、殻は最も好ましくは、互いに非
混和性の二つの溶媒（例えば有機溶媒と水）中にそれぞ
れ溶解し得た二つのモノマーから誘導されるポリマーで
ある。これにより、二つの溶媒の界面で界面縮合重合に
よるポリマーの形成が可能となる。これについては以下
でさらに詳細に説明する。

【００４１】本発明での使用に適切な殻ポリマーは、界
面縮合重合工程で形成され得るものなどである。代表的
な殻ポリマーは、ポリ尿素類、ポリウレタン類、ポリエ
ステル類、サーモトロピック液晶ポリエステル類、ポリ
カルボネート類、ポリアミド類、ポリスルホン類など、
又はこれらのポリマーの混合物、例えばポリ（尿素−ウ
レタン類）、ポリ（エステル−アミド類）など、末端基
の適切なプレポリマー又はマクロマーと、異なる縮合モ
ノマーとの重縮合反応で形成できるものなどである。例
えば、予備形成されたアルコール末端ウレタンプレポリ
マーはハロゲン化ジアシルと共重合して、界面反応でポ
リ（エステル−ウレタン）を形成でき、あるいはアミン
末端アミドプレポリマーはジイソシアネートと共重合し
てポリ（尿素−アミド）コポリマーを製造できる。Ｅｐ
ｉｋｏｔｅ８１９のようなエポキシモノマー又はオリゴ
マーも約０．０１％〜約３０％の量で加えて強化剤とし
て殻に共重合させることもできる。各種の多官能性殻モ
ノマー、例えばトリアミン類、トリイソシアネート類、
及びトリオール類を架橋剤として少量約０．０１％〜約
３０％使用して殻に剛性及び強度を導入することができ
る。殻ポリマーは、メタ−テトラメチレンジイソシアネ
ートのような脂肪族ジイソシアネート類とポリアミンの
反応によって形成することもできる。これに関しては米
国特許第５，０３７，７１６号参照。前記特許はその全
内容を本願に引用して援用する。

【００４２】さらに、代替の実施の形態において、殻
は、水と反応する材料、例えばシアノアクリレート材料
から製造することもできる。本実施の形態において、コ
アをまず、水と反応する材料を含有する組成物で被覆
し、次いで水を含有する第二の組成物と接触させる。こ
うすることにより反応が起こりポリマー殻が形成され
る。

【００４３】最も好ましくは、ポリマー殻材料は、ポリ
アミド（例えば二酸塩化物とジアミンモノマーより）、
ポリエステル（例えば二酸塩化物とジオールモノマーよ
り）、ポリ尿素（例えばジイソシアネートとジアミンモ
ノマーより）、ポリウレタン（例えばジイソシアネート
とジオールモノマーより）、又はそれらの混合物で構成
される。二酸塩化物モノマー類及びジイソシアネートモ
ノマー類は有機相に溶解しうるが、ジアミン及びジオー
ルモノマー類は水性相に溶解しうる。

【００４４】適切な殻モノマーは、通常、１分子当たり
の化学反応基の数が２個以上のモノマーから選ばれる。
１分子当たりの反応基の数を化学官能性という。

【００４５】本発明の実施の形態において、２個以上の
官能性を有する有機可溶性殻モノマーは、２個以上の官
能性を有する水溶性殻モノマーと界面縮合重合によって
反応し、殻ポリマーを生成する。

【００４６】有機可溶性殻モノマーは、（１）ジイソシ
アネート類、例えばトルエンジイソシアネート、ヘキサ
メチレンジイソシアネート、トランス−１，４−シクロ
ヘキサンジイソシアネート、メタ−テトラメチルキシレ
ンジイソシアネート（ｍ−ＴＭＸＤＩ）、トリメチルヘ
キサメチレンジイソシアネート（ＴＭＤＩ）、ヘキサン
ジイソシアネート（ＨＤＩ）、４，４’−ジシクロヘキ
シルメタンジイソシアネート（Ｄｅｓｍｏｄｕｒ
Ｗ）、４，４’−メチルジフェニルジイソシアネート、
及びポリエーテルベースの液体ウレタンプレポリマーの
ようなジイソシアネートプレポリマー類、例えばＤｕＰ
ｏｎｔ社製Ａｄｉｐｒｅｎｅシリーズ；トルエンジイソ
シアネート末端ポリエチレンオキシドプレポリマーであ
るＡｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔ社製ＸＰＳ及びＸＰＨシリー
ズ、又は（２）二酸塩化物類（又はより一般的には二酸
ハロゲン化物類）、例えばセバコイルクロリド、テレフ
タロイルクロリド、フタロイルクロリド、イソフタロイ
ルクロリド、アゼロイルクロリド、グルタリルクロリ
ド、及び／又はアジポイルクロリドなどであり得る。２
個以上の官能性を有する有機可溶性殻モノマーの例は、
１，３，５−ベンゼントリカルボン酸クロリド；Ｉｓｏ
ｎａｔｅ １４３Ｌ（４，４’−メチルジフェニルジイ
ソシアネートをベースにした液体ＭＤＩ）（販売元Ｕｐ
ｊｏｈｎ Ｃｏｍｐａｎｙ）；及びトリス（イソシアナ
トフェニル）チオホスフェート（Ｄｅｓｍｏｄｕｒ Ｒ
Ｆ）（販売元Ｍｏｂａｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐ
ｏｒａｔｉｏｎ）などである。

【００４７】水性媒体に可溶性で官能性が２のモノマー
の例は、（１）ジアミン類、例えば１，６−ヘキサンジ
アミン、ヘキサメチレンジアミン、１，４−ビス（３−
アミノプロピル）ピペラジン、２−メチルピペラジン、
ｍ−キシレン−α，α’−ジアミン、３，３’−ジアミ
ノ−Ｎ−メチルジプロピルアミン、１，３−シクロヘキ
サンビス（メチルアミン）、１，４−ジアミノシクロヘ
キサン、２−メチルペンタメチレンジアミン、２−メチ
ルペンタンジアミン（Ｄｙｔｅｋ Ａ）（販売元ＤｕＰ
ｏｎｔ）、１，２−ジアミノシクロヘキサン、１，３−
ジアミノプロパン、１，４−ジアミノブタン、２，５−
ジメチルピペラジン、ピペラジン、フッ素含有１，２−
ジアミノベンゼン類（販売元ＰＣＲ Ｉｎｃｏｒｐｏｒ
ａｔｅｄ）、及びＮ，Ｎ’−ジメチルエチレンジアミ
ン；（２）ジオール類、例えばビスフェノールＡ、又は
他の任意の水溶性共重縮合共反応物のモノマー／プレポ
リマーなどである。２個以上の官能性を有する他の水溶
性殻モノマーは、ジエチレントリアミン、ビス（３−ア
ミノプロピル）アミン、トリス（２−アミノエチル）ア
ミン（ＴＲＥＮ−ＨＰ）（販売元Ｗ．Ｒ．Ｇｒａｃｅ
Ｃｏｍｐａｎｙ）などである。

【００４８】二つ以上の有機相モノマーを用いて二つ以
上の水性相モノマーと反応させることができる。殻の形
成は実施の形態において少なくとも二つの殻モノマー
（一つは有機相に可溶、一つは水性相に可溶）間の反応
を伴うが、有機相に可溶の五つ以上ものモノマーと水性
相に可溶の五つ以上ものモノマーを反応させて殻を形成
させることができる。ある好適な例では、有機相に可溶
の二つのモノマーと水性相に可溶の二つのモノマーを反
応させて殻を形成させることができる。

【００４９】最も好適な実施の形態において、有機相材
料は殻の形成に関与しない追加の液体材料も含む。この
液体は、例えば、誘電液体、例えば油（例えばシリコー
ン油又は植物油）、又は任意の可塑剤（例えばフッ素化
液体）であり得る。この液体は殻の一部を形成しないの
で、コア粒子（好ましくはジリコン球体のような固体コ
ア）の周囲に残り、結果として、構造は浮遊液に包囲さ
れた固体コアを含み、これ全体がポリマー殻内に被包さ
れる（例えば図１に示すとおり）。

【００５０】さらに、所望であれば、触媒又は硬化剤の
ような任意の反応補助剤をいずれかの溶液に加えること
ができる。例えば、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ ＲＦ（Ｂａｙｅ
ｒ）のような殻架橋剤を所望であれば有機相に有効量、
例えばモノマーの約０〜約３重量％加えることができ
る。

【００５１】有機組成物は、例えば成分を疎水性溶媒中
に混合及び／又はさもなくば成分を溶解することによっ
て製造する。

【００５２】界面縮合重合は、二つの相互に非混和性の
溶媒、通常は疎水性の有機ベース溶媒と親水性の水性溶
媒（すなわち水をベースにした溶液）間の界面で起こ
る。

【００５３】コア粒子の被覆は、前に解説したインクジ
ェット法又はフォグ法のいずれかで実施できる。好適な
実施の形態において、疎水性（有機相）コーティングを
第一のコーティングとして塗布する。

【００５４】被覆粒子は次に第二のコーティング材料に
接触させる。第二のコーティング材料は、好ましくは、
有機相に溶解しているモノマー（類）と共反応する少な
くとも一つのモノマーを含有する水性相溶液である。水
溶液は、例えばモノマーを水、好ましくは脱イオン水に
溶解することによって製造できる。必要であれば界面活
性剤を使用してもよいが、被包粒子を回収後洗浄する必
要をなくすために界面活性剤の使用は回避するのが望ま
しい。

【００５５】ポリマー殻内の、有機可溶性モノマーの水
溶性モノマーに対するモル比は、約１：１〜約１：４、
好ましくは約１：１〜約１：１．５である。

【００５６】一般に、界面縮合重合は、コア粒子をまず
有機溶媒中に溶解している第一のモノマーを含有する第
一の有機相組成物、及び必要に応じて誘電液体（例えば
本発明の好適な実施の形態のようにコアがジリコン球体
の場合）で被覆し、次いで被覆コアを水性溶媒中に溶解
している第二のモノマーを含有する第二の水性相組成物
に接触させることによって実施する。これにより第一の
モノマーと第二のモノマーとが反応して被包殻を形成す
る。

【００５７】被覆コアを第二の組成物に接触させるのは
いくつかの方法で実施できる。例えば、（ａ）インクジ
ェットを用いて、第一のコーティング組成物で被覆され
た粒子コア上に第二の組成物をスプレーする、（ｂ）第
一のコーティング組成物で被覆された粒子コアを第二の
組成物のフォグを通って移動させる、又は（ｃ）第一の
コーティング組成物で被覆された粒子コアを第二の組成
物の中に加えることによって接触させることができる。
この工程に使用するインクジェット及びフォグの実施の
形態は前述したのと同一である。（ｃ）に関しては、例
えば、被覆コアを水性相の攪拌溶液中に滴下添加するこ
とによって、有機相を水性相に接触させる。接触する
と、モノマーが反応して（縮合反応により）、滴の周囲
にポリマー皮膜が形成される。その結果、ポリマー殻が
コアの周囲に形成される。

【００５８】ポリマー殻は通常二つの相が接触すると非
常に速やかに形成される。縮合反応は室温で実施される
のが経済的に好ましい。しかしながら、所望であれば反
応を助けるために高めた温度を使用してもよい。被包形
成後、被包コアは当該技術分野で公知の任意の適切な方
法で回収される。回収後、所望又は必要であれば被包コ
アを洗浄してもよい。

【００５９】本方法により、多様な被包物を得ることが
可能である。例えば、液体コアを固体のポリマー殻内に
被包でき、この殻が所望時に溶解又は破裂してコアの液
体を後で放出できる。固体のコアが液体と共にコア内に
存在することも可能である。例えば、油又は可塑剤のよ
うな誘電液体中に浮遊しているジリコン素子の場合のよ
うにである。固体コアがポリマー殻内に被包されてもよ
く、これを用いて例えばトナー組成物が製造される。

【００６０】インクジェット又はフォグを使用すること
により、本発明の方法は、コーティングの量を正確にコ
ントロールすることが可能である。このために塗布工程
における廃棄物をなくすことができる。また、本方法は
ジリコンインクのオプティカルフィルファクタ(optical
fill factor)をコントロールすることも可能である。
さらにこのようにして被覆することにより、コア粒子を
組成物中に浸漬する必要性も排除できるので、被覆コア
の回収が非常に簡素化される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 コアと、包囲流体と、ポリマー被包とを含む
被包コアの断面構造を示す図である。

【図２】 インクジェットによってコーティングを塗布
する装置を示す線図である。

【符号の説明】

１０ 粒子コア、１４ 液体、１６ ポリマー殻、２０
供給機構、３０ センサ、４０ 第一のインクジェッ
トノズル、５０ 第二のインクジェットノズル、６０
被覆コア。

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【手続補正書】

【提出日】平成１４年１月８日（２００２．１．８）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００４

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００４】米国特許第４，７３８，８９８号は、例え
ば脂肪族ジイソシアネートとイソシアヌレートトリマー
の界面重付加によるマイクロ被包形成に関する。前述の
成分はポリアミンと界面反応が可能である。カラム３の
４６行から始まる開示に注意する。それによれば、例え
ば除草剤、殺真菌剤、又は殺虫剤などの植物保護剤を被
包して取扱いの危険有害性を低減させることを想定した
り、また、医薬品、食品、風味料、香料、着色料、塗
料、又は触媒を被包することも意図している。カラム３
の４６行から始まる開示参照。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カレン エー モファット カナダ オンタリオ州 ブラントフォード マジェスティック コート ７ (72)発明者 ニコラス ケー シェリドン アメリカ合衆国 カリフォルニア州 ロス アルトス ガーランド ウェイ 101 Ｆターム(参考） 4D075 AA01 AA39 AA64 CA48 DA11 DB11 DB31 DC27 DC30 EA07 EB22 EB24 EB32 EB35 EB37 EB38 EB39 EB45 EB47 4G004 BA00 4J037 AA29 AA30 CB01 CB28 CC01 CC11 CC21 EE03 EE50 FF15

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体又は固体の粒子コアを被覆する方法
   であって、該粒子コアを空間に落下又は浮遊させ、次い
   で該粒子コアが落下又は浮遊している間に液体コーティ
   ングを塗布することを含み、該液体コーティングの塗布
   は、（ａ）インクジェットを用いて液体コーティングを
   粒子コア上にスプレーするか、又は（ｂ）粒子コアを液
   体コーティングのフォグを通過させて移動させることを
   含むことを特徴とする液体又は固体の粒子コアの被覆方
   法。