JP2009509745A - 物体の被覆のための方法 - Google Patents

Abstract

物体を、添加剤、皮膜形成バインダー、および任意的な分散媒を含む組成物と、この物体の軟化温度Ｔ_ｐ未満の温度であってバインダーが皮膜を形成することができる温度で接触させることと、添加剤含有バインダー層を物体の表面上で形成および固化させることとを含む、物体の被覆のための方法であって、この物体が、これらが組成物と接触されている間ならびに添加剤含有バインダー層が形成および固化されている間は相対運動を維持され、この方法が、壁上におけるバインダーの皮膜形成が防止されるほど適用温度よりも低い温度の壁に仕切られた容器内で実施される、方法。
【選択図】なし

Description

発明の詳細な説明

本発明は、物体の被覆のための方法であって、物体を、添加剤、皮膜形成バインダー、および任意的な分散媒（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｎｇ ａｇｅｎｔ）を含む組成物と、この物体の軟化温度Ｔ_ｐ未満である適用温度であってバインダーが皮膜を形成することができる温度で接触させることと、添加剤含有バインダー層をこの物体の表面に形成および固化させることとを含む方法に関する。

この種の方法は国際公開第０３／０８７１９８号パンフレットより公知であり、ここでは、添加剤およびバインダーの溶液または分散液が、例えばノズルを通してまたは噴射剤を利用してこの分散液を噴霧することによってポリマー粒子に接触されている。その後、噴霧系の洗浄作用を有する液体がプラスチックペレットの存在下に噴霧される。

この方法の欠点は、組成物の一部が最終的に壁上に残り、この組成物が噴霧される空間に存在する装置の任意の部品に堆積してしまうことにある。そのため、噴霧が行われる空間を繰り返し清掃することが必要になる。これは特に、添加剤が異なるバッチを連続的に処理する場合に当てはまることである。その場合は、添加剤を替える度に清掃を行わなければならない。

本発明の目的は、被覆が行われる空間における付着物の発生が大幅に防止される、物体の被覆のための方法を提供することにある。

この目的は、本発明に従い、物体が組成物に接触されている間および添加剤含有バインダー層が形成および固化されている間はこれらに相対運動を維持させることと、この方法を、バインダーの壁上での皮膜形成が防止されるほど適用温度よりも低い温度の壁で仕切られた容器内において実施することとによって達成される。

この壁の温度を、壁上におけるバインダーの皮膜形成が防止される温度よりも低く維持することによって付着物が生じなくなることと、しかしながら、組成物の壁上への任意の堆積物が壁に付着せずに、壁に接触した運動する粒子によって容易に再び取り去られることとが見出された。この効果は、バインダーが皮膜を形成することができる最低温度よりも壁の温度が低ければいずれにせよ達成される。しかしながら、多くの場合、この要件は不必要な制限を加えるものであり、多くの場合は、適用および固化を行う間の壁の温度を任意的な分散媒の露点未満に維持すれば十分であろう。このような条件下においては、より低温の壁面上で分散媒がある程度凝結することとなり、それによって、組成物が壁上で乾いてしまうことが防止される。その結果、添加剤が同じであれば途中で清掃を行うことなく多数の物体のバッチを被覆することができ、添加剤を替えた場合でも清掃を行わずに済ませることが可能であることさえ見出された。

本発明による方法を用いると、使用されるバインダーが皮膜を形成することができる最低温度よりも高い温度に耐える任意の材料からなる任意の形状の物体を被覆することが可能である。この方法は、凹みも突起部分もない物体、例えば、種子、丸薬、ペレット等の被覆に最も好適である。このような物体は、劣化、分解、およびそれ以外の望ましくない特性変化が開始される温度未満で処理することができる。非晶質ポリマーの場合は、ポリマーの軟化温度Ｔ_ｐとしてガラス転移温度が用いられ、半結晶性および結晶性ポリマーの場合は、ＤＳＣを用いて毎分１０℃の昇温速度で測定された融点が用いられる。

以下、ポリマー粒子、特にポリマーペレットの被覆の例に基づき本発明が明らかになるであろう。当業者は、これを解釈し、必要に応じて変更を加えて、他の材料からなる物体を被覆することができる。

本明細書におけるバインダーおよび添加剤の混合物の固化とは、粒子上の混合物の層を、これらがもはやくっつき合うことがなく、かつこの層がもはや壁上で剥がれない状態にすることを意味すると理解される。

混合物中に分散媒が存在しない場合は、例えば、バインダーをその軟化温度Ｔ_ｂ未満に冷却するかまたはバインダー中で反応（例えば重合）させることによって固化を行ってもよい。これは、バインダー−添加剤混合物を粒子全体に均一に分布させるのに必要な時間が経過した後、例えば冷却ガス（例えば、空気または窒素）を吹き付けることにより容器内の温度を低下させることによって達成することができる。粒子の冷却は、それよりも低温の壁に接触させることによって行ってもよい。

混合物中に分散媒が存在する場合は、分散媒を蒸発させ（通常、こうすることにより、バインダー−分散媒混合物の軟化温度が上昇する）、場合によってはそれと並行してまたはその後に、分散媒が存在しない場合にバインダーを固化させるための上述の手段を実施することによって固化を行ってもよい。

バインダーは、分散媒中に分散または乳化させても、あるいは溶解させてもよい。混合物または溶液中のバインダーのガラス転移温度は、通常、バインダー単独のＴ_ｂよりも低くなるであろう。分散媒を除去すると、実際のＴ_ｂは、分散媒を完全に除去した場合のバインダー単独のＴ_ｂまで上昇するであろう。バインダー中に少量の分散媒または溶媒が存在することがＴ_ｂを降下させるのに既に十分であることが見出された。このことによって、被覆される材料のＴ_ｐよりも高いＴ_ｂを有するバインダーを使用することもやはり可能になる。

分散媒は、バインダーの溶媒としての役割を果たすこともできる。

この工程は、バインダーが皮膜を形成することができる温度で実施される。この温度は、ＡＳＴＭ標準Ｄ２３５４に準拠して、分散媒と混合されていてもいなくても、バインダー毎に測定することができる。この試験方法を実施するのに必要な装置は市販されており、その例として、Ｒｈｏｐｏｉｎｔ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｌｔｄ．のＭＦＦＴ Ｂａｒが挙げられる。

このような温度においては、被覆すべき粒子が互いに接触した際にバインダーまたはバインダー−分散媒の組合せがこれらの上に均一に広がり、そして添加剤を含有するバインダーの皮膜が形成されることが見出された。

本発明による方法のさらなる利点は、供給された組成物がすべて最終的に粒子上に残ることにある。このことにより、最終的に粒子上に残らずに壁に残ったままになる予想不可能な一部の添加剤がなければ、最終的に粒子上に残る添加剤の量がより予想しやすくなるため、この方法の再現性が向上する。

被覆を行う際に特定の温度を選択することと、粒子に相対運動を維持させることとを組み合わせることによって、この粒子の被覆が非常に均質になるようである。これは、分散媒の大部分が蒸発した後もバインダーが依然として流動しており適切な変形が可能なままであることと、ペレット同士が相対運動することによるこれらの衝突により、添加剤含有バインダーが粒子間にも個々の粒子の表面全体にも均一に分布することとの結果であると推測される。

好ましくは、分散媒を除去する際の温度をＴ_ｐより少なくとも５℃低くする。こうすることにより、特にポリマー粒子の形状および堅さが確実に保持され、それによって、粒子が相対運動により相互に接触する際に、これよりも軟かいバインダー含有組成物に対し、後者がポリマー粒子の外面全体に均一に分布するのに十分な力が生じる。

分散媒を除去する際の温度を、最低皮膜形成温度より少なくとも５℃高くし、しかしながらＴ_ｐよりも低くすることも好ましい。こうすることにより、分散媒のより多くの部分が除去されてポリマー粒子表面全体への組成物の分布にバインダーの粘度が重要な役割を果たし始めた場合も、粒子が相対運動を維持されている間に上記粒子同士が相互接触する際に生じる力によってバインダーがポリマー粒子表面全体に規則正しく分布するのに十分な軟らかさが確保される。

このようにして粒子が相対運動を維持されている間、これらは壁に接触してその上に混合物を残すであろう。壁の温度を粒子温度および空間温度（これらは原則として同一である）よりも低くすることにより、混合物が壁に付着せずに続いて壁に衝突した粒子に容易に取り去られることが見出された。ある程度時間が経過した後は、混合物が粒子全体に均一に分布している一方で、壁上で剥がれる物質がより少なくなっていることが見出された。この分布工程を実施する間は、粒子全体に混合物を確実に完全かつ均一に分布させるために、バインダーの最低皮膜形成温度を上回る温度を十分に長い時間維持しなければならない。この工程においては分散媒の一部は既に蒸発もしているはずであり、その結果として粒子の温度が低下する。粒子中に存在する熱の量が、その表面を所望の皮膜形成温度を上回る温度に維持するのに不十分である場合は、高温の気体（例えば、空気または窒素）を吹き込むことによって追加の熱を供給してもよい。こうすることにより、壁および粒子（その周囲の空間を含む）の間の温度差も高く維持され、それにより、壁上での分散媒の凝結が促進される。このことは、壁に液膜が存在すると混合物の壁への付着が防止されるので好ましい。

多くの場合は、分散媒を蒸発させることによって所望の固化が起こるようであるが、所望により、バインダーの軟化温度未満に冷却することによって固化が起こるように、特定の時点から容器内への冷気の吹き込みを開始することによってこれを促進してもよい。

いずれの場合においても、蒸発した分散媒は除々に容器から排出される。これに伴い混合物が除々に乾き、そしてもはや壁上で剥がれることがない一方で壁上の不純物は確実に取り続ける皮膜が粒子上に形成される。

上述の工程を実施する過程におけるバインダー−添加剤混合物の壁への堆積は、正に粒子および空間の温度が皮膜形成温度を超えている間に起こることと、ところが堆積した物質はこれに続いて壁に衝突した粒子によって取り去られ、その一方で、皮膜形成および分散媒の蒸発による固化が起こっている間およびその後はバインダー混合物が粒子に非常に強力に付着するため、材料が壁に移ってしまうことがゼロまたは実質的にゼロにまで低減されることとが見出された。その結果として、この工程が終わると、適用された混合物（の一部）は壁に全くまたはほぼ全く付着しておらず、そしてこの容器は、途中に清掃を行うことなく次の分の粒子を被覆するかまたは同じ粒子に次の層を適用するために再び使用することができる。

後者は、それぞれ所望量の１種の基本着色剤（ｂａｓｉｃ ｃｏｌｏｕｒ）を含む複数（例えば２〜５種）の組成物で物体を被覆することによって任意の所望の着色用組成物を粒子に適用することが可能になるので特に有利である。本発明による方法においては、壁上で材料を損失することなく、最終的にこれらがすべて完全に粒子上に残る。異なる供給装置から異なる組成物を同時に供給することによって１回の運転で異なる組成物を適用してもよいが、この異なる組成物を連続して供給することも可能である。ミキサーは着色用混合物を替える度に清掃する必要が生じるので、このように実施することで、本方法にこのミキサーが不要になる。

所望により、添加剤が存在しない上塗りをその次の層としてさらに適用してもよい。万一壁に依然として付着物が存在していた場合は、こうすることにより除去されるであろう。

定められた温度における本方法の上述した段階に要する時間は、試行錯誤しながら容易に決定することができる。

壁の良好な清掃を促すためには、運動する粒子を壁全体に接触させると有利である。これは、例えば、充填の程度と粒子に相対運動を維持させる方式とを適切に組み合わせることによって達成することができる。充填の程度がより低い場合は、充填の程度が高い場合よりも激しい運動を維持させることが求められる。接触がある程度不完全であると、例えば付着物の縁（ｅｄｇｅ）が形成される可能性があり、また、飛散して壁に付く組成物が粒子が接触する水準を超えてしまう可能性がある。

この被覆方法を実施する際に粒子の運動を維持する非常に好適な方法は、撹拌ギアを用いることによるものであり、この撹拌ギアも同様に、壁に関し説明したように、バインダーが皮膜を形成することができる最低温度未満または分散媒の露点未満の温度に維持される。壁および任意の撹拌ギアの温度は、好ましくは、分散媒の凝固点を超える。

したがって、撹拌ギアも同様にきれいなままであることが見出され、そして、ポリマーペレットの次のバッチを、その間に装置を清掃する必要なく、また、前のバッチに由来するポリマー、バインダー、または添加剤の残留物による許容できない汚染をこのバッチに生じさせることなく被覆することができる。

簡単に交換できる撹拌ギアを適用することも可能である。そうすると、起こり得る汚染は撹拌ギア上にのみ発生するであろう。これをきれいなギアと交換すれば、装置はすぐに再使用できる状態になる。そうすれば、設備を運転させたまま、撹拌ギアをオフラインで清掃することができる。

本発明による方法においては、物体、特にポリマー粒子が被覆される。この粒子は、押出機や他のポリマー加工装置の供給原料として用いられるようなペレットであってもよい（通例はそうであろう）が、所望により、より大きな粒子でも、たとえ物体であっても、本発明による方法を用いて被覆することができる。加工される好適なポリマー（多くの場合、添加剤と混合される）としては、例えば、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンポリマー、ポリアセタール、ポリスチレン等の熱可塑性ポリマーが挙げられる。

ポリマー粒子は、添加剤、皮膜形成バインダー（これは、ポリマーが溶融加工される場合はポリマーと混和性または好ましくは相溶性を有する）、および分散媒を含む組成物と接触される。混和性を有するとは、被覆されたポリマーを溶融加工すると適用された層がそれと均質になる、すなわち、添加剤を添加することにより意図された以外は基本的にその特性に許容できない変化を起こすことのないような相溶性と理解される。

本方法は、慣用の添加剤、例えば、着色剤、滑剤、発泡剤、顔料、染料、酸化防止剤、熱およびＵＶ安定剤、帯電防止剤、アンチブロッキング剤、剥離剤、ならびに難燃剤に好適である。本方法は、顔料や染料等の着色剤を用いた被覆に特に好適である。その理由は、ポリマー粒子を加工する際に均一に着色された物体を得るためには、これらが被覆中に均一に分布していることが非常に重要であるためである。組成物中に１種またはそれ以上の添加剤が存在してもよい。

好適な皮膜形成バインダーは、溶解、分散、または溶融加工を行うことによって互いに密着した薄層を得ることができる物質である。その例としては、オリゴマーおよびポリマーが挙げられる。

この組成物は分散媒を含有している。分散媒は、バインダーおよび１種または複数種の添加剤と併せて、これらの成分が（所望により、それ自体周知の分散剤を適用して）その中で安定な分散状態を形成することができるように選択される。分散剤がポリマー粒子の被覆中に存在すると、粒子中のポリマーの特性およびこれから最終的に作製される物体の特性に望ましくない影響を与える可能性があるため、好ましくは分散剤を添加しないかまたは最小量で添加する。場合により必要とされる分散剤の量を最小限に抑えるためには、バインダーが親液性基を有すると有利である。

本組成物を介して特定量のポリマー粒子に接触されるバインダーおよび添加剤の量は、ポリマー粒子の被覆が所望の厚さならびに所望の添加剤およびバインダー含有量を有するように選択される。実際は、添加剤、バインダー、およびポリマー粒子全体に対する添加剤およびバインダーの合計の比率は、０．００１〜５重量％、好ましくは０．００１〜１重量％の間にある。下限値は、添加剤の最低限望ましい比率によって決まり、一方、上限値は、ポリマーの特性に及ぼされ得る悪影響に関し許容されるバインダーの最大量によって決まる。バインダー：添加剤比は、一般に、１：１０〜１０：１の間にあり、バインダーの相対量は、好ましくは、被覆層内に添加剤を十分に封入しかつ加工後のポリマー中に添加剤を十分に分散させるのに必要な量に限られる。一般に、約１：１の比であれば十分である。

ポリマーに対する被覆の比率がここに規定したものであり、かつペレットの大きさが慣用の０．５〜５ｍｍである場合、被覆層の厚みは典型的には１〜１０μｍとなるので、被覆中の少なくとも９０％の添加剤粒子の大きさを、好ましくは１０μｍ未満、より好ましくは５μｍ未満とする。添加剤の粒子が分散媒に溶解しない場合は、好ましくは添加剤を所望の大きさにして分散媒に添加する。

他の材料の物体の場合は、一般に、被覆の所望の層厚さのみが決定的因子となるので、バインダーおよび添加剤の所要量は、被覆すべき総面積および所望の層厚さから簡単に求めることができる。

ポリマー粒子が相対運動により互いに接触することの機械的作用によって組成物が粒子表面全体に広がるであろう。この拡散はバインダーの皮膜形成温度を超える温度で起こっているので、その結果として添加剤含有バインダー層が形成され、これが所望の添加剤含有皮膜に変化する。添加剤が確実に分散媒に溶解する場合はより大きな粒子から開始してもよく、これが溶解することによって自動的に大きさが小さくなり、分子レベルにさえなるであろう。その場合、組成物中のバインダー粒子の大きさは不溶性の添加剤の場合よりも広い範囲から選択することができる。その上限値は、バインダー粒子が分散媒中で（場合により許容可能な量の分散剤を使用して）安定な分散状態を形成しなければならないという要件によって定まる。他の要件は、一般にそれよりも厳しくないが、ポリマー粒子の大きさによって課せられるものである。バインダーをその最低軟化温度を超える温度でポリマー粒子全体に効果的に広げるためには、バインダー粒子の大きさは、好ましくは最大でもポリマー粒子の大きさの５０％、より好ましくは最大でも３０％とする。

バインダーが分散媒に可溶な場合は、添加剤に関し上述した理由から、組成物中により大きなバインダー粒子を使用することができる。

バインダーは好ましくは添加剤に対し不活性であり、それによって添加剤は、被覆中でも依然として所望の特性を示す。バインダーおよび添加剤は組成物中に別々に存在してもよいが、添加剤が既にバインダーに混合されていることも可能である。後者の場合は、一般に、組成物中で安定な分散状態を得るために必要な分散剤が低減されるとともに、分散媒の所要量を低減させることが可能になるため、有利である。

この組成物がポリマー粒子と接触され、分散媒が除去されることによって、添加剤含有バインダー層が粒子上に形成される。この接触は、例えば、容器内で粒子上に組成物を注ぐかもしくは噴霧するかまたはそれ以外の方法で粒子を組成物で湿らせることによって実施することができる。これは段階的に行ってもよく、その都度組成物の一部を粒子に供給し、分散媒を例えば蒸発によって除去した後に次の分を、というようにして、組成物の全量が供給されるまでこれを続ける。組成物と接触される前の粒子に既に所望の温度を与えておき、粒子内に存在する熱によって分散媒を蒸発させてもよい。さらに、蒸発を促進するために、例えば高温の空気もしくは不活性ガスを用いるかまたは熱放射によって追加の熱を供給してもよい。

粒子は、組成物に接触された後または既に接触されている最中および分散媒が除去されている間は相対運動を維持され、粒子はまた、粒子から滴となって垂れてくるであろう液状の組成物の一部とも繰り返し接触される。このようにして、組成物全体ならびにその中に存在する量の添加剤およびバインダーが粒子に適用されると同時に、粒子同士がくっつき合うことさえ防止される。粒子上に存在する組成物は、依然として許容可能な量を超える分散媒が存在することと、バインダーがその軟化温度を超える温度で存在することとにより、粘着性を有する可能性がある。

本発明による方法のステップの１つは、添加剤含有バインダー層をペレット上で固化させることである。これは、この層の粘着性が低減されて、ペレットを互いに付着させている力がせいぜい振盪や撹拌などの小さな機械的荷重をかければこれらが分離するであろう程度まで小さくなることを意味すると理解される。このような小さな機械的荷重とは、例えば、包装体への注入もしくはそこからの注出または貯蔵用ドラム缶への充填もしくはそこからの排出であろう。

この固化は、組成物が適用された容器内で行ってもよいが、粒子を他の空間に移すことも可能である。バインダー層が固化された場合に限り、維持していた粒子の運動を停止させる。その後、被覆された粒子を、被覆を行っていた空間から取り出してもよい。

この工程を実施する際に、被覆された粒子の相互の付着性を低減させることができる方法が幾つかある。１つの可能性は、使用されるバインダー組成物の軟化温度がペレットの温度よりも高くなる量の分散媒を蒸発させることである。他の可能性は、ペレットの温度をバインダー組成物の軟化温度未満に低下させることである。バインダーがポリマーに可溶である場合は、粒子のポリマーがバインダー中にある程度溶解し始めることとなり、それによってバインダーの軟化温度が上昇するであろう。他の実施形態においては、バインダー分子同士またはバインダー分子とポリマーとが重合することによって付着性が改善される反応性バインダーが使用される。

層を固化させるために選択される方法に応じて、分散媒は、上記固化の前、途中、または後に除去される。組成物を接触させる温度を上昇させることと、任意的な気体または空気流（これと一緒に組成物が供給されるかまたは場合によりこれによって流動層が維持される）を用いることとによって上記除去を助ける。

粒子の運動は周知の方法で維持することができる。例えば、粒子を底部から上方に吹き上げる空気または不活性ガスを（所望により選択された温度に加熱して）用いて流動層を維持することが挙げられる。場合により、被覆に使用される組成物もこの空気と一緒に供給することが可能であるが、この組成物を頂部または側部から別々に供給することも可能である。好ましくは、粒子は撹拌ギアによって運動を維持され、次いで、好ましくはバインダーが皮膜を形成することができる最低温度未満の温度に冷却される。

添加剤を含むバインダーが固化された層が粒子上に形成された後も、この層は依然として粒子を互いに結合させる傾向を幾らか有している可能性がある。しかしながら、その場合は、一般に、もはや粒子が装置の平滑面（金属、ガラス、またはセラミックス）上で剥がれることはない。

粒子の粘着性が例えば上述の方法の１つに従うことにより許容可能な水準まで低下した後は、維持させていた運動を停止してもよく、温度を低下させてもよい。温度をＴ_ｂの領域、例えばそれよりも約５℃高い温度まで低下させた時点で相対運動を停止させても、その結果として、粒子を再び分離させるのに例えば振盪または軽い撹拌といった小さな機械的荷重で十分なほど軽い相互接着しか生じないことがわかった。これは、バインダー層が依然として溶媒を最大で１０、５、または２重量％含んでいる場合にさえ起こる。許容可能な温度および水分含有量は分散媒およびバインダーの組合せに依存するが、実験によって簡単に決定することができる。

バインダーが非晶質ポリマーである場合は、バインダーの軟化温度Ｔ_ｂとしてガラス転移温度を用い、バインダーが半結晶性または結晶性ポリマーである場合は、これを融点とすることが好ましい。バインダーが分散媒に溶解する場合は、バインダーが分散媒に溶解する温度を超える温度から開始すべきである。分散媒が除去されるに従い濃度が上昇することによってこの溶解温度が上昇するであろう。そして特定の最小濃度においては、バインダーのガラス転移温度または融点が決定要因となるであろう。したがって、バインダーの分散媒溶液を用いる場合は、バインダーが運動している粒子全体に広がって分布することが可能となる条件を維持するために、粒子の温度をその時点において該当する温度よりも常に高くすることが必要になるであろう。分散媒除去工程の開始時においては、これは溶解温度であり、その終了時においては、これは上記軟化温度となる。

実質的にすべての組成物が粒子上の層として適用されるまでは、粒子表面の温度が最低皮膜形成温度を超えるように維持しなければならないであろう。

バインダーは、被覆を適用した後の溶融工程においても依然としてポリマーと均一に混合できるように選択される。したがってバインダーは、好ましくは熱可塑性ポリマーであり、被覆工程の間、架橋は全くまたはわずかしか起こらない。

バインダーは粒子のポリマーと併せて選択され、このポリマーと相溶性を有するという要件を満たさなければならない。さらにバインダーは、既に前述したことではあるが、皮膜を形成できることが必要であると同時に、適用される添加剤にいかなる望ましくない影響も与えるべきではない。

本発明による方法を用いてポリアミド、ポリエステル、およびポリエーテルに添加剤含有被覆を適用するのに好適なバインダーとしては、例えば、様々な種類のポリビニルピロリドンまたはポリビニルカプロラクタム（ルビテック（Ｌｕｖｉｔｅｃ）およびルビキャップ（Ｌｕｖｉｃａｐ）（（登録商標）、ＢＡＳＦから）等）、ポリオキサゾリン（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎｓ Ｉｎｃ．のＡｑｕａｓｏｌ（登録商標）等）、およびアルコール、カルボン酸、アミン、またはイソシアネートから選択される２個の反応性基を有するモノマーを重合させることによって調製される樹脂が挙げられる。適用されるモノマーの少なくとも一部は、バインダーの乳化または溶解を可能にするのに十分な分散媒との親和性を有するべきである。この種のバインダーの好適な例としては、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、およびこれらの組合せ等のポリエーテルが挙げられる。重合後に、樹脂および分散媒の両方と親和性のある物質を添加することも可能である。その例として、ポリエチレンオキシドブロックとのブロック共重合体が挙げられる。これは、好ましい分散媒である水と親和性を有している。イソシアネートを用いてこれらの基を封止することにより、一部のみを重合させることも可能である。このようにすると、バインダーが適用される際の分子量がより低くなり、したがって、ペレット全体に分布させることがより容易になり、しかしながら被覆後にさらに重合させることおよび被覆されたポリマーとの結合の中に入り込ませることが可能となり、その結果として混合状態が改善され、ペレットはもはや粘着性を有しなくなるという利点がある。特に、ポリビニルピロリドンを分散媒としての水と一緒に用いてポリアミド６と組み合わせると、非常に良好に機能するようである。

Ｎｅｏｘｉｌ ００１０（登録商標）（ＤＳＭ）がポリカーボネートペレットおよびその異なる形状の物体の被覆に特に好適であることが見出された。これを用いて被覆されたペレットを加工した後のポリマーは、その濁りのなさ（ｃｌａｒｉｔｙ）を完全に保持していることがわかった。

本発明による方法を用いてポリオレフィン上に添加剤含有被覆を適用するのに好適なバインダーは、変性ポリオレフィン（好ましくは、酸化または親液性基でグラフトされている）、ＥＶＡ、またはＰＶＡのエマルジョンであり、場合により、より機械的強度の高い被覆を得るために、ポリエステル、ポリウレタン、またはエポキシ樹脂のエマルジョン（例えばＮｅｏｘｉｌ（登録商標）のブランド名（ＤＳＭ）で入手可能なものなど）と混合される。ＬＬＤＰＥのエマルジョンも、この材料の融点が他の多くのポリオレフィンよりも低いことから好適である。同様に好適なバインダーとしては、乳化重合によって調製できるポリスチレンやポリブタジエンラテックス等がある。これらは既に分散媒を含有しているため、好適なバインダー分散液を調製するためのステップを追加する必要がないというさらなる利点がある。シルウェット（Ｓｉｌｗｅｔ）（登録商標）添加剤（クロンプトン（Ｃｒｏｍｐｔｏｎ））の１種またはビックヘミー（Ｂｙｋ Ｃｈｅｍｉｅ）の添加剤の１種（Ｂｙｋ３３１から３４８の群の一部）などの湿潤剤を添加すると、ポリオレフィンやスチレンポリマー等の疎水性ポリマーを適用する際のペレットのぬれが向上する。

ポリスチレン、ＨＩＰＳ、ＡＢＳ等のスチレンポリマーは、ポリオレフィンと同じバインダーで被覆してもよいが、水に可溶または分散可能なスルホン化ポリスチレンおよびスチレン−無水マレイン酸共重合体で、場合により酸基を中和するための塩基を添加した後に被覆してもよい。加工温度が３００℃未満の場合はポリビニルアルコールが好適なバインダーである。

以下の実施例により本発明を説明するが、これらに限定されるものではない。

［実施例１］
ピオバン（Ｐｉｏｖａｎ）ホッパードライヤーにＸａｎｔｈａｒ ＰＣ ２４Ｒポリカーボネート２５ｋｇを充填し、１４０℃に加熱する。この温度に到達した後、高温のポリカーボネート１２ｋｇを４０リットルのヘンシェル（Ｈｅｎｓｃｈｅｌ）ミキサー内に放出した。ミキサーを閉じ、最小撹拌速度である８５０ＲＰＭで始動させ、ミキサーを始動させた直後に被覆用分散液を注入した。弱い窒素気流をミキサーに吹き込んだ。ミキサーの内面を冷却水で冷却した。

この被覆用分散液は、Ｎｅｏｘｉｌ ００１０バインダーエマルジョン（ＤＳＭ Ｒｅｓｉｎｓ）１００グラムと、着色剤２０グラムと、ペーストの粘度を低下させるための水５グラムとを混合することによって調製したものである。この実験に使用した着色剤はＭａｃｒｏｌｅｘ Ｙｅｌｌｏｗ ６Ｇである。

被覆用分散液を１０秒間で注入した後、混合を６０秒間継続し、次いで弁を開放して、被覆されたペレットを金属容器に回収した。被覆用分散液を注入した後に、分散液注入用および窒素管導入用の穴を通じて蒸気がミキサーから出て行くのを観測することができた。ミキサーから排出されるペレットの温度は約４０℃であった。

ミキサーの内面はきれいに見え、撹拌羽根にのみ着色剤がかなり堆積していた。この堆積物は水で容易に取り除くことができる。

ペレットを被覆した後のヘンシェルミキサー内部。

ミキサーは、この被覆方法を実施する間中ずっと冷却した。

［比較実験Ａ］
実施例１で説明したものと同じ実験を加熱したヘンシェルミキサー（７０℃）内で繰り返した。ペレットを再び被覆したが、今回はインターナルミキサーを冷却せず、被覆されたペレットはミキサーから排出された後も依然として高温のままであった（約８０℃）。ミキサーの内面は、着色剤の堆積によって黄色くなっているように見えた。撹拌羽根にも付着物が生じていた。

［比較実験Ｂ］
Ｘａｎｔｈａｒ ＰＣ ２４Ｒポリカーボネートを４ｋｇしか用いなかったことを除いて実施例１の方法を繰り返した。ミキサーの上部および蓋には黄色の飛沫および滴が広がっていた。

［比較実験Ｃ］
撹拌羽根と槽の底部との隙間が狭い別のミキサーを用いて実施例１と同じ実験を行った。槽の底部に黄色い輪が認められる。

Claims (13)

1. 物体を、添加剤、皮膜形成バインダー、および任意的な分散媒を含む組成物と、前記物体の軟化温度Ｔ_ｐ未満の温度であって前記バインダーが皮膜を形成することができる温度で接触させることと、
   添加剤含有バインダー層を前記物体の表面上に形成および固化させることと
   を含む、前記物体の被覆のための方法であって、前記物体が、これらが前記組成物と接触されている間ならびに前記添加剤含有バインダー層が形成および固化されている間は相対運動を維持され、前記方法が、壁上における前記バインダーの皮膜形成が防止されるほど前記適用温度よりも低い温度の前記壁で仕切られた容器内で実施される、方法。
2. 前記壁の温度が、前記バインダーが皮膜を形成することができる最低温度よりも低い、請求項１に記載の方法。
3. 適用および固化が行われる間の前記壁の温度が、前記任意的な分散媒の露点よりも低い、請求項１に記載の方法。
4. 前記物体がポリマー粒子である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記組成物中の前記バインダーの軟化温度が前記粒子温度を超えるまで上昇する時点まで前記分散媒を除去することによって固化が起こる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記粒子が、温度を前記バインダーの最低皮膜形成温度未満に維持された撹拌ギアによって相対運動を維持される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記分散媒が除去されている間の前記粒子温度がＴ_ｐより少なくとも５℃低い、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記分散媒が除去されている間の前記粒子温度が、前記バインダーの最低皮膜形成温度より少なくとも５℃高く、しかしながらＴ_ｐよりも低い、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
9. 添加剤、バインダー、およびポリマー粒子全体に対する添加剤およびバインダーの合計の比率が０．００１〜５重量％の間にある、請求項４〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記バインダーが、分散媒に可溶である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記添加剤が、前記バインダー中に混合されており、かつ前記バインダーが、前記分散媒に不溶である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記物体が、それぞれ添加剤としての１種の基本着色剤を含む複数の組成物で被覆されている、請求項４〜１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法に従い被覆されたポリマー粒子を、前記ポリマーの融点を超える温度で加工する、添加剤含有ポリマー物体の調製方法。