JPH06502686A - 粉末粒子の表面処理方法及び表面処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 粉末粒子の表面処理方法及び表面処理装置発明の背景及び要約 本発明は粉末材料の個々の粒子の表面特性を改善するための粒子の表面処理方法 に関する０本発明は更に、このような方法で使用されるプラズマ発生装置に関す る。

近代科学技術の重要な点は種々の材料の表面特性を変えることからなっている。

このような変化は例えば、活性種を表面に適用するか又は被膜を表面に適用する 処理によって実施され得る。近年、種々の粉末の表面処理を可能とするテクノロ ジの開発が非常に注目されている。特に、個々の粒子の特性を改善するか又は変 えるためにその均一な表面処理を実施しようとするときに、微細粉末材料の処理 は深刻な問題に遭遇する。

粉末材料の表面処理に関連して生じるひとつの深刻な問題は、微粒子が凝集して 、クラスタ又は凝集体を形成し、それによって処理効果がなくなり且つ粒子の処 理が全外面に及ばなくなることである。他の問題は、ダスティング、流れの不規 則性、流動化等のために輸送での取り扱いが困難なことである。

種々の粉末の特性を改善するために種々の技術が開発されている。このようなテ クノロジの中では、有機潤滑剤の混合による鉄粉末又は鋼粉末テクノロジでの流 れの改善、及び粒子表面に極性を付与するための有機顔料の処理が挙げられ得る 。従って、米国特許第４，４７８，６４３号はこのような極性を得るための有機 顔料の低温プラズマ処理技術を説明している。

しかしながら、これまでに開発された全ての技術では主に凝集現象のために被処 理粒子の表面特性を均一に変えることができないという欠点がある。更には、こ れまでに発明されたテクノロジでは、種々の型の粉末を処理することができず、 公知の技術は特に特定材料の処理に限定されている。

本発明の主な目的は粉末材料の新規表面処理技術を提供することである。

本発明の他の目的は粉末材料の個々の粒子の表面特性を改善するための粒子の表 面処理方法を提供することである。

本発明の他の目的は粉末材料の個々の粒子の処理で低温プラズマ炎を使用する技 術を提供することである。

本発明の他の目的は粉末の主成分となる材料の如何を問わず粉末粒子の効果的な 表面処理を可能とする技術を提供することである。

本発明は、処理されるべき粉末材料が低温プラズマ炎を発生させるために使用さ れる不活性ガス内に注入される場合に、不活性ガスが粉末材料と接触したときに 高速で移動するならば、材料中に存在する任意の１ｉ集粒子の効果的な崩壊が生 じるという驚くべき発見に基づいている。不活性ガスが速いドリフト速度で移動 するならば、高い崩壊効率が得られ、このような技術を使用することによって均 一な表面処理が実施される。

従って、本発明は、粉末材料の個々の粒子の表面特性を改善するための粒子の表 面処理方法を提供する０本方法はａ）不活性ガスを高速でプラズマ発生器内に供 給しながら該プラズマ発生器内にプラズマを発生させて、低圧力区域内に方向づ けられな低温プラズマ炎を生成し、ｂ）高速不活性ガス又はプラズマ炎の基部内 に粉末材料を注入して、材料中に存在する任意の粒子凝集体を崩壊し、Ｃ）低温 プラズマを個々の粒子の表面に作用させて、その特性を改善し、 ｄ）この区域から被処理粒子を回収する各段階からなっている。

本発明のひとつの特徴によれば、粉末はその表面特性を変えるために、非ポリマ ー生成気体（例えばアンモニア、酸素、水蒸気等）での処理によって処理され得 る。

本発明方法の特に好ましい実施態様によれば、表面処理は、プラズマ重合を使用 して個々の粒子上に均一な表面被膜を形成することを含んでいる。このような被 膜を得るために、前記段階ｂ）は、プラズマ炎の上流の第１の地点でモノマーガ スを不活性ガス内に注入する段階を伴っている。

このようなモノマーガスは１種以上のモノマーからなり得る。

前述した如く、低温プラズマ炎を生成するために使用される不活性ガスのドリフ ト速度が速く、約Ｌｏｏｍ／秒を超えるならば、粉末材料の個々の粒子の効果的 且つ均一な表面処理が実施される。従って、不活性ガスのドリフト速度が約１０ ０ｍ／秒よりも速い、例えば約２００ｍ／秒よりも速い、特に約３００ｍ／秒よ りも速いことが好ましい。

ドリフト速度は式： （式中、Ｆはガス流量であり、Ａは流路の横断面積であり、Ｐは圧力である）に よって計算される。圧力が低くなると、速度が速くなることが前記式から判明し 得る。

本方法は任意の型の低温プラズマ発生器を使用して実施され得るが、好ましい型 の発生器はいわゆるカスケードアークプラズマトーチ発生器である。このような 装置に関する詳細については、同時係属中の米国特許第２７４，７７５号を参照 されたい、同特許は参照によって本明細書の一部を構成するものとする。

個々の粒子上に均一な表面被膜を形成するためにプラズマ重合を使用するときに は、モノマーガスが供給される地点の下流の地点で粉末材料を供給することが好 ましい。本発明の他の特徴によれば、粉末材料は供給されたモノマーガス内に又 はその一部に伴出され得る。

本明細書で前述した如く、本発明方法は、被処理材料の如何を問わず粉末材料の 個々の粒子の効果的な表面処理を可能とする点で他に頭を見ない、従って粉末材 料は、金属粉末、金属合金粉末、金属化合物粉末、有機粉末又はセラミック粉末 からなり得る。特に好ましい材料は金属粉末テクノロジで使用されている鉄粉末 又は鋼粉末、及び金属酸化物である。他の型の好ましい材料は有ａａａ料又は無 機顔料である。第３の型の材料は金属酸化物、例えば酸化チタン又は酸化ジルコ ニウムであり、Ｘ線技術を使用して位置測定を実施す−るためにポリマー材料に 分散させて使用するときには酸化チタンが有利である。他の材料は硬質金属、例 えばタングステン及び炭化チタンからなっている。他の材料はアルミニウム粉末 、ポリマー分散液の難燃化のために使用されるアルミナ水和物の粉末、例えば充 填剤として使用される５ｉ０２等である。

プラズマ重合が適用される場合に使用されるモノマーガスは炭化水素と、ハロゲ ン化炭化水素と、シランと、オルガノシランと、有機金属化合物とからなり、任 意に水素、Ｈ，Ｏ又は化学反応性気体を含み得る。有機金属化合物の例はテトラ メチルスズ及びジエチル亜鉛である。このようなモノマーガスに関する詳細につ いては、前述した同時係属中の米国特許を参照されたい。

本発明は更に、粉末材料の個々の粒子の表面の低温プラズマ処理に使用されるプ ラズマ発生装置に関する。このような装置は真空区域発生手段を含んでいる。プ ラズマ発生器は該手段に関連して真空区域内に開口する中心通路を有する。この 装置は通路内への不活性ガス導入手段を含み且つ処理されるべき粉末材料の通路 内への導入用粉末入口手段と、真空区域から被処理材料除去のための放出手段と を特徴とする。真空区域内の効果的な真空状態を維持するために、放出手段が被 処理粉末材料の間欠放出用口・ツク手段として設計されていることが好ましい。

本発明の好ましい特徴によれば、プラズマ発生装置は更に、モノマーガス導入の ために粉末入口手段の上流に位置する入口手段を含んでおり、それによって、真 空区域内で個々の粒子上に均一な表面被膜を形成するためのプラズマ重合が可能 となる。

・・　の　゛　ｔ　；　ロ 添付図面を参照して本発明を更に特定例によって説明する。

第１図は垂直機構を使用するプラズマ発生装置を示す。

第２図は水平機構を使用するプラズマ発生装置の他の実施例を示す。この場合粉 末材料は重力によって供給される。

第３図はアルゴンの圧力／流量に関するダイアグラムを示す。

第４図はドリフト速度／流量に関するダイアグラムを示す。

第５図は被覆された鉄粉末の流量特性に関するダイアグ第１図に示すプラズマ発 生装置１はプラズマトーチを発生するいわゆるカスケードアーク反応器型であっ て、反応器内で粉末が処理されるか又は被覆される。

プラズマ発生装置１はカスケードアーク反応器３を含み、該反応器は絶縁リング （図示せず）によって離隔された一連の同軸金属リング５から形成されている。

金属リング３はアノードリング６とカソード７との閏を電気的に浮遊し、エネル ギはカソード７とアノードリング６との間に接続された比較的低いＤＣ電源から 供給され得る。適切な電圧は約５０〜２００Ｖである。金属リング５系と絶縁リ ングとが中央通路９を形成し、この区域９の下流延長部でプラズマトーチ１４が 作動時に形成される。

アルゴンは矢印ａで示されるようにカン−ドアから中央通路９内に注入され且つ 反応器３出口の真空区域内に高いガス流量を提供する。モノマーガスは矢印すで 示されるように中央通路９の下流端部内に注入され、更には矢印Ｃで示される地 点から注入される。この地点では、モノマーガスの一部分が処理されるべき粉末 を中央通路９内に導入するために使用されている。このような粉末の導入地点は 矢印ｄで示されている。モノマーガスが、カソードから下流に向けての中間地点 である中央通路の中央区域内に注入されてもよい、第１図、粉末が中央通路の中 央区域内に注入されてもよい、モノマーと粉末との供給路が逆になってもよい。

七ツマーガスと粉末とが共に中央通路の下流端部から３〜５ｃｍ離れた地点から 直接内管内に注入されてもよい。

プラズマ発生装置１は更に上方に伸びる外管１１を含み、該管は中央通路９と整 列され且つ中央通路９の中心軸と整列された中心軸を有する。外管１１の上方端 部は１８０゜湾曲した部分１５となり、それから管の下方に伸びる垂直区域１７ になっている。垂直区域１７の下方端部から少し離れたところに分校側方区域１ ９があり、この区域は真空ポンプ（図示せず）に取り付けられている。真空状態 は矢印ｅで発生される。

垂直区域１７の下方端部には、被処理粉末の放出のために放出管２１が配置され ている。この放出管２１は軸方向に間隔を置いて配置された２つのバルブ２３． ２５を含み、これらのバルブは後で更に詳しく説明する目的のために中間スペー ス２７をその間に配している。被処理粉末は矢印ｆで示されるように放出される 。所望とあれば、被処理粉末はスペース２７から管２８及び関連バルブ２９を介 して放出されることによって（矢印ｄから）プロセスに再循環され得る。

中間スペース内で収集された被覆粉末は、バルブ２９によって粉末供給器に送ら れた後に繰り返し処理され得る。

被覆粉末は更に、他のモノマーガスが注入される異なる反応器システムに送られ るならば異なるモノマーで被覆され得る。

第１図に示す機構の適切な寸法は以下の通りである。外管１１の垂直部分の内径 は約１５ｃｍであり、その垂直延長部の長さは約１２５ｃｍである。内管１３の 内径は約５ｃｍであり、その垂直延長部の長さは約３０〜４０ｃｍである。中央 通路９は約２ｍｍの直径を有する。内管はアーク炎が急速に膨張しないように、 更には被覆粉末が急速に膨張しないように配置されている。更にほこの管によっ て、気体が中央通路の端部で散乱・循環流を発生することもあり得ない、内管は 開口した中央通路を維持する。

２段階真空ボシブを使用してシステム内で真空状態が発生される。電力はＤＣ電 ぶから送られ、約３００〜２０００Ｗのエネルギが加えられる。

第２図に示す実施例は大部分が同一の原理で作動するが、水平８！楕を使用して いる。第２図に示す装置の対応する要素は第１図の９照番号で示す。

第図２に示す装置では、被覆されるべき粉末は、入口管３３によって中央通路に 接続された粉末漏斗３１から供給される。第２図の装置は、内管なしに作動し、 粉末は第１図に関して説明した要素のような対応するバルブ機構に接続された放 出管３５を通じて除去される。

第１図に示すプラズマ発生装置１は簡羊に言えば以下のように機能する。

粉末処理を始める前に、システムがポンプによる排気で例えば約１１トルの真空 状態にされる。アルゴンガスが約２０００ｓｅｃｍ　（標準立方センナメートル ）の流量で注入され、モノマーガスとしてのメタンが矢印す、ｃで示される地点 から供給される。矢印Ｃでは、矢印ｄから供給され且つ処理されるべき粉末を伴 出するためにメタンガスの一部分が使用される。粉末は中央通路９に達すると、 約３６０ｍ／秒（第４図）で下方を移動しているアルゴンと出会う。従って、粒 子の任意の凝集体は、内管１３内で発生されたトーチ１４の基部内に入ると、流 れ即ちアルゴンガスによって崩壊され、従ってプラズマ区域では全ての離散粒子 がプラズマ重合によって均一に被覆される。

被処理粒子は、内管から離れた後に、外管１１を通じて更に上方に進行して、湾 曲部分１５内に入り且つ管の垂直区域１７に下降する。この垂直区域では被処理 粒子は重力のために更に放出管２１内に進行する。

被処理粉末の放出のために、中間スペース２７は内管１１の真空状態にほぼ対応 する真空状態にセットされている。

この処理中にバルブ２３．２５は閉鎖状態である。中間スペース２７内を真空状 態にさせた後に、バルブ２３が開放され、粉末が重力によってスペース２７内に 進入する０次にバルブ２３が閉頒され、バルブ２５が開放され、それによって被 処理粉末はその後の使用のために矢印ｆから放出される。

従って第１図に示す装置は連続的に有効に機能する。実際の作業では、広範な作 業が実施され得且つ種々の粉末が比較的低コストで被覆され得ることが判明した ８本発明では、穏当なコストを維持りながら初めて広範な作業が可能となった。

第２図に示す実施例は、本質的に第１図の実施例と同様に機能する。

種々の型の粉末の処理を例示する特定例によって本発明を更に詳しく説明する。

１施」ロー 鉄粉末の被覆 第１区に関連して説明した装置を実験で使用し、被覆される鉄粉末は、粒度が約 １００ミクロンの市販の鉄粉末であった。装置は第３図に示す作動範囲内で作動 させた。第３図はアルゴンの圧力／流量に関するダイアグラムである。

第３図のダイアグラムかられかるように、不活性ガスの流量は約１０００〜２０ ００ｍ／秒で変動した。これは約１０〜２０トルの圧力に相当する。この速度で は、供給された粉末の粒子の任意の凝集体が効果的に崩壊する。

プラズマ重合被覆のために使用されたモノマーガスはメタンであり、メタンは約 ２００ｓｅｃｍの流量で供給された。

内管１３内のプラズマトーチ区域に達すると、鉄粉末粒子は粉末特性を改善する ためにプラズマ重合によって効果的に被覆され、被処理粒子は矢印での地点から 放出された。

０．５−ｍｍの細管を通じての流量を記録して被処理鉄粉末の流れ特性を試験し た。被覆粉末が５ｇ、７．５ｇ及び１０ｇの量で使用された。第５図は時間（秒 ）当たりの流量／重量に関するダイアグラムを示す、未処理の鉄粉末の流れ特性 を試験すると、このような未処理の粉末が細管内を全く通過せず、むしろ細管と 詰まらせることが認められた。

被処理鉄粉末に関する流れ試験の結果は、本発明の技術を適用して得られた流れ 特性が改善されていることを明確に示している。

Ｋ見■１ アルミナ三水和物の被覆 本実施例では、実施例１に記載の方法を使用して、粒度が約１ミクロン、密度が ２．４２ｇ／ｃｍ’のアルミナ三水和物粒子をプラズマ重合で被覆した。ヘキサ ンで充填されたビーカー内に被処理粉末と未処理粉末とを浸漬させて、被覆され たアルミナ三水和物粒子の表面特性の変化を試験した。ビーカー内の材料を繰り 返し撹拌した後に、被覆された粉末が媒質中に分散し、未処理の粉末がバルクの ままであることがわかった。分散された被処理粉末の沈降時間を測定すると、被 覆された粉末では約１８０秒の沈降時間が認められた。

未処理の粉末はほとんどが全く分散せず、従って沈降時間は非常に短か−）な、 更には、被覆された粉末が水和作用の水分と失わなかったことがＤＳＣ（示差走 査熱量計）によって判明した。

Ｋ蓋珂ユ 酸化チタンの被覆 実施例１の方法を繰り返したが、粒度が約１ミクロンの酸化チタンＴｉＯ７を粉 末として使用した。実施例２と同様に、被覆された酸化チタン粒子では、未処理 の粉末粒子と比べて、分散特性が実質的に改善された。

Ｘ充■１ 酸化ジルコニウムの被覆 実施例１を繰り返したが、粒度が約１ミクロンの粒子からなる酸化ジルコニウム 粉末を使用した。実施例３の酸化チタンの場合と同様に、被覆されたジルコニウ ム粒子はヘキサンによく分散し、未処理の粉末粒子は大部分がバルクのままであ った。

割１■５ 酸化ケイ素の被覆 実施例１を繰り返したが、粒度が約１ミクロンの粒子からなる酸化ケイ素粉末を 使用した。被覆された粉末はヘキサンと混合されると懸濁液を生成したが、被覆 されていない粉末は粉砕機の底部でバルクのままであった。

本発明の好ましい主要実施例及び作動方法を以上説明してきたが、本明細書で保 護される発明は、開示されている特定形態に限定されると解釈すべきではない。

これらの形態は限定的というよりもむしろ例示的であるとみなすべきである。本 発明の範囲を逸脱することなく当業者によって変形及び変更が加えられてもよい 、従って、前述した詳細な説明は実際に例示的であるとみなすべきであって、以 下の請求の範囲に記載するような発明の範囲に限定されるべきではない。

特表千６−５０２６８６　（７） 重量（９） 補正書の写しく翻訳力提出番（特許法第１８４条の７第１卯ｉＭ 特許庁長官麻　生　渡殿　平成４年１１月２０日１、特許出願の表示　ＰＣＴ／ ＵＳ　９１１０３１２６２、発明の名称　粉末粒子の表面処理方法及び表面処理 装置３、特許出願人 住　所　アメリカ合衆国、プラウエア・１９８０５　、ウィルミントン、センタ ー・４、代　理　人　東京都新宿区新宿１丁目１番１４号　山田ビル６、添附書 類の目録 Ｌｍイ■仁二色 （１９９１年１０月２８日（２８，１０，９１）国際事務局で受理、元のクレー ム１〜２０を補正クレーム１〜１８（４ページ）と差し替える〕 １、粉末材料の個々の粒子の表面特性を改善するための粒子の表面処理方法であ って、 ａ〉不活性ガスを速いドリフト速度でプラズマ発生器内に供給しながら該発生器 内にプラズマを発生させて、低圧力区域内に方向づけられな低温プラズマ炎を生 成し、ｂ）高速不活性ガス及びプラズマ炎の基部の一方に粉末材料を注入して、 材料中に存在する任意の粒子凝集体を崩壊し、且つプラズマ炎の上流の第１の地 点でモノマーガスを不活性ガス内に注入して、低圧力区域内で個々の粒子上に均 一な表面被膜を形成するためのプラズマ重合を可能とし、Ｃ）低温プラズマを個 々の粒子の表面に作用させて、その特性を改善し、 ｄ）この区域から被処理粒子を回収する各段階からなることを特徴とする方法。

２、不活性ガスのドリフト速度が約Ｌｏｏｍ／秒よりも速いことを特徴とする請 求項１に記載の方法。

３、不活性ガスのドリフト速度が約２００ｍ７／秒よりも速いことを特徴とする 請求項１に記載の方法。

４、プラズマ発生器がカスゲートアークプラズマトーチ発生器であること３特徴 とする請求項１に記載の方法。

５、粉末材料が前記第１の地点の下流の第２の地点で導入されることを特徴とす る請求項１に記載の方法。

６、粉末材料が、金属粉末、金属合金粉末、金属化合物粉末、有機材料粉末及び セラミック粉末からなる群の中から選択されることを特徴とする請求項１に記載 の方法。

７、前記金属合金粉末が鉄粉末であることを特徴とする請求項６に記載の方法。

８、前記材料が金属酸化物であることを特徴とする請求項６に記載の方法。

９、前記モノマーガスが、炭化水素、ハロゲン化炭化水素。

シラン、オルガノシラン及び有機金属化合物からなる群の中から選択された少な くとも１種のモノマーを含んでいることを特徴とする請求項１に記載の方法。

１０、前記群が水素と組み合わされることを特徴とする請求項９に記載の方法。

１１、低圧力区域の圧力が約１００トル未溝であることを特徴とする請求項１に 記載の方法。

１２、粉末材料の個々の粒子の表面の低温プラズマ処理に使用されるプラズマ発 生装置であって、該プラズマ発生器が真空区域発生手段を含み、該手段に関連し て該真空区域内に開口する中心通路を有すると共に、通路内への不活性ガス導入 用第１の手段を備え、且つ処理されるべき粉末材料の通路内への導入用粉末入口 手段と、該真空区域から被処理材料除去のための排出手段とを含み、該排出手段 が粉末材料の間欠放出用ロック手段として設計されていることを特徴とする装置 。

１３、前記排出手段が粉末材料の間欠放出用ロック手段として設計されているこ とを特徴とする請求項１１に記載のプラズマ発生装置。

１４−、モノマーガス導入のために粉末入口手段の上流に位置する第２の入口手 段を更に備え、それによって前記真空区域内で個々の粒子上に均一な表面被膜を 形成するためのプラズマ重合が可能となることを特徴とする請求項１１に記載の プラズマ発生装置。

１５゜不活性ガスのドリフト速度が約１００ｍ／秒よりも速いことを特徴とする 請求項１に記載の方法。

１６、粉末材料が、前記第１の地点の下流の第２の地点で導入されることを特徴 とする請求項４に記載の方法。

１７、前−記モノマーガスが、炭化水素、ハロゲン化炭化水素、シラン、オルガ ノシラン及び有機金属化合物からなる群の中から選択された少なくとも１種のモ ノマーを含んでいることを特徴とする請求項５に記載の方法。

１８、前記群が水素と組み合わされることを特徴とする請求項４に記載の方法。

補正音の写しく翻沢幻提出番（特許法第１１１４条の８）特許庁長官　麻　生　 渡　殿　平成４年１１月２０日１、特許出Ｈｔｖ表示　ｐｃＴ／ＵＳ　９１１０ ：Ｈ２６２、発明の名称　粉末粒子の表面処理方法及び表面処理装置３、特許出 願人 住　所　アメリカ合衆国、プラウエア・１９８０５　、ウィルミントン、センタ ー・ロード・１０１３ 名　称　プラズマカーブ・インコーホレイテッド４、代　理　人　東京都新宿区 新宿１丁目１番１４号　山田ビル（ほか３名） ５、補正音の提出年月日　１９９２年４月２７日別紙３４染補正 １１段且訓 １、粉末材料の個々の粒子の表面特性を改善するための粒子の表面処理方法であ って、 ａ）圧力区域内に方向づけられなプラズマ炎を生成するように、不活性ガスを所 定のドリフト速度でプラズマ発生器内に供給しながら該発生器内にプラズマを発 生させ、ｂ）不活性ガス及びプラズマ炎の基部の一方に粉末材料を注入して、材 料中に存在する任意の粒子凝集体を崩壊し、且つプラズマ炎の上流の第１の地点 でモノマーガスを不活性ガス内に注入して、圧力区域内で個々の粒子上に均一な 表面被膜を形成するためのプラズマ重合を可能とし、Ｃ）プラズマを個々の粒子 の表面に作用させて、その特性を改善し、 ｄ）この区域から被処理粒子を回収する各段階からなることを特徴とする方法。

２　不活性ガスのドリフト速度が約Ｌｏｏｍ／秒よりも速いことを特徴とする請 求項１に記載の方法。

３、不活性ガスのドリフト速度が約１００トル秒よりも速いことを特徴とする請 求項１に記載の方法。

４、プラズマ発生器がカスゲートアークプラズマトーチ発生器であることを特徴 とする請求項１に記載の方法。

５、粉末材料が前記第１の地点の下流の第２の地点で導入されることを特徴とす る請求項１に記載の方法。

６、粉末材料が、金属粉末、金属合金粉末、金属化合物粉末、有機材料粉末及び セラミック粉末からなる群の中から選択されることを特徴とする請求項ｌに記載 の方法。

７、前記金属合金粉末が鉄粉末であることを特徴とする請求項６に記載の方法。

８、前記材料が金ｇ酸化物であることを特徴とする請求項６に記載の方法。

９、前記モノマーガスが、炭化水素、ハロゲン化炭化水素、シラン、オルガノシ ラン及び有機金属化合物からなる群の中から選択された少なくとも１種の七ツマ −を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の方法。

１０、前記群が水素と組み合わされることを特徴とする請求項９に記載の方法。

１１、圧力区域の圧力が約１００トル未満であることを特徴とする請求項ｌに記 載の方法。

１２、不活性ガスのドリフト速度が約Ｌｏｏｍ／秒よりも速いことを特徴とする 請求項１に記載の方法。

１３．粉末材料が、前記第１の地点の下流の第２の地点で導入されることを特徴 とする請求項４に記載の方法。

１４、前記モノマーガスが、炭化水素、ハロゲン化炭化水素、シラン、オルガノ シラン及び有機金属化合物からなる群の中から選択された少なくとも１種のモノ マーを含んでいることを特徴とする請求項５に記載の方法。

１５、前記群が水素と組み合わされることを特徴とする請求項４に記載の方法。

国際調査報告

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. １．粉末材料の個々の粒子の表面特性を改善するための粒子の表面処理方法であ って、 ａ）不活性ガスを速いドリフト速度でプラズマ発生器内に供給しながら該発生器 内にプラズマを発生させて、低圧力区域内に方向づけられた低温プラズマ炎を生 成し、ｂ）高速不活性ガス及びプラズマ炎の基部の一方に粉末材料を注入して、 材料中に存在する任意の粒子凝集体を崩壊し、 ｃ）低温プラズマを個々の粒子の表面に作用させて、その特性を改善し、 ｄ）この区域から被処理粒子を回収する各段階からなることを特徴とする方法。
2. ２．段階ｂ）が、プラズマ炎の上流の第１の地点でモノマーガスを不活性ガス内 に注入する段階を伴っており、それによって低圧力区域内で個々の粒子上に均一 な表面被膜を形成するためのプラズマ重合が可能となることを特徴とする請求項 １に記載の方法。
3. ３．不活性ガスのドリフト速度が約１００ｍ／秒よりも速いことを特徴とする請 求項１に記載の方法。
4. ４．不活性ガスのドリフト速度が約２００ｍ／秒よりも速いことを特徴とする請 求項２に記載の方法。
5. ５．プラズマ発生器がカスケードアークプラズマトーチ発生器であることを特徴 とする請求項１に記載の方法。
6. ６．粉末材料が前記第１の地点の下流の第２の地点で導入されることを特徴とす る請求項２に記載の方法。
7. ７．粉末材料が、金属粉末、金属合金粉末、金属化合物粉末、有機材料粉末及び セラミック粉末からなる群の中から選択されることを特徴とする請求項１に記載 の方法。
8. ８．前記金属合金粉末が鉄粉末であることを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. ９．前記材料が金属酸化物であることを特徴とする請求項７に記載の方法。
10. １０．前記モノマーガスが、炭化水素、ハロゲン化炭化水素、シラン、オルガノ シラン及び有機金属化合物からなる群の中から選択された少なくとも１種のモノ マーを含んでいることを特徴とする請求項２に記載の方法。
11. １１．前記群が水素と組み合わされることを特徴とする請求項１０に記載の方法 。
12. １２．低圧力区域の圧力が約１００トル未満であることを特徴とする請求項１に 記載の方法。
13. １３．粉末材料の個々の粒子の表面の低温プラズマ処理に使用されるプラズマ発 生装置であって、前記真空区域内に開口する中央通路を有する発生手段と、該通 路内への不活性ガス導入用第１の手段とを備え、処理されるべき粉末材料の該通 路内への導入用粉末入口手段と、前記真空区域から被処理材料除去のための排出 手段とを含んでいることを特徴とする装置。
14. １４．前記排出手段が粉末材料の間欠排出用ロック手段として設計されているこ とを特徴とする請求項１２に記載のプラズマ発生装置。
15. １５．モノマーガス導入のために粉末入口手段の上流に位置する第２の入口手段 を更に備え、それによって前記真空区域内で個々の粒子上に均一な表面被膜を形 成するためのプラズマ重合が可能となることを特徴とする請求項１２に記載のプ ラズマ発生装置。
16. １６．不活性ガスのドリフト速度が約１００ｍ／秒よりも速いことを特徴とする 請求項２に記載の方法。
17. １７．粉末材料が、前記第１の地点の下流の第２の地点で導入されることを特徴 とする請求項５に記載の方法。
18. １８．前記モノマーガスが、炭化水素、ハロゲン化炭化水素、シラン、オルガノ シラン及び有機金属化合物からなる群の中から選択された少なくとも１種のモノ マーを含んでいることを特徴とする請求項６に記載の方法。
19. １９．前記群が水素と組み合わされることを特徴とする請求項５に記載の方法。
20. ２０．前記放出手段が、粉末材料の間欠放出用ロック手段として設計されている ことを特徴とする請求項１３に記載のプラズマ発生装置。