JP4108965B2

JP4108965B2 - 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

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Publication number: JP4108965B2
Application number: JP2001356207A
Authority: JP
Inventors: ケービーゲルセンデイビッド; チャプラナビーン; エーモファットカレン; ケーシェリドンニコラス
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2000-11-28
Filing date: 2001-11-21
Publication date: 2008-06-25
Anticipated expiration: 2021-11-21
Also published as: JP2002273338A; EP1208908A3; EP1208908B1; EP1208908A2; US6406747B1; DE60137396D1

Description

【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。
【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。
【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、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することを含み、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み、前記第一のコーティング組成物の塗布が最初に行われ、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、第二の組成物の接触は、（ｉ）インクジェットを用いて第一のコーティング組成物によって被覆された粒子コア上に第二の組成物をスプレーする、又は（ｉｉ）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（ｉｉｉ）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行い、第一の被覆ののち第二の被覆を行い、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１，０００μｍ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、コアは水又はコモノ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。Ｅｐｉｋｏｔｅ８１９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（ＤｅｓｍｏｄｕｒＷ）、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ＤｕＰｏｎｔ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ＡｉｒＰｒｏｄｕｃｔ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；Ｉｓｏｎａｔｅ１４３Ｌ（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ＵｐｊｏｈｎＣｏｍｐａｎｙ）；及びトリス（イソシアナトフェニル）チオホスフェート（ＤｅｓｍｏｄｕｒＲＦ）（販売元ＭｏｂａｙＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）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（ＤｙｔｅｋＡ）（販売元ＤｕＰｏｎｔ）、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ＰＣＲＩｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ）、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．ＧｒａｃｅＣｏｍｐａｎｙ）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、ＤｅｓｍｏｄｕｒＲＦ（Ｂａｙｅｒ）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。

Claims

液体又は固体の粒子コアをポリマー殻内に被包する方法であって、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することを含み、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み、
前記第一のコーティング組成物の塗布が最初に行われ、
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、第二の組成物の接触は、（ｉ）インクジェットを用いて第一のコーティング組成物によって被覆された粒子コア上に第二の組成物をスプレーする、又は（ｉｉ）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（ｉｉｉ）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行い、
第一の被覆ののち第二の被覆を行い、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。
請求項１に記載の液体又は固体の粒子コアの被覆方法において、
第一のコーティング組成物と第二の組成物は、粒子コアが落下又は浮遊する間に、インクジェットを用いて粒子コア上にスプレーされることを特徴とする液体又は固体の粒子コアの被覆方法。