JPH1147681A - 超臨界流体を用いた微粒子のコーティング方法及び塗装物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操作が簡便でかつ環境に優しく、均一被膜が
形成された微粒子を得る。 【解決手段】 ボンベ１からバルブＶ−３を経由して供
給された液体二酸化炭素は、水恒温槽１８中に設置され
た予熱カラム１４へ送られ、二酸化炭素の平衡温度まで
予熱され、超臨界流体にされ、抽出セル１５に送られ
る。抽出セル１５において、溶質である高分子化合物で
あるＰＥＧと、高分子化合物を超臨界二酸化炭素に溶解
されるための助溶媒であるエタノールと、無機微粒子で
ある酸化チタンは、溶媒である超臨界二酸化炭素に完全
溶解される。次いで、上記溶質を溶解した超臨界二酸化
炭素は、ストップバルブＶ−６が開放されると、加熱管
１９を介して空気恒温槽２３に導入され、ノズル２０よ
り噴射される。これにより、超臨界二酸化炭素は急速膨
脹し、溶質の溶解力が低下し、その結果ＰＥＧによって
コーティングされた酸化チタン超微粒子２１がパネル２
２に捕集される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は超臨界流体を用いた
微粒子のコーティング方法及び塗装物、特に超臨界流体
を用いて化粧品の成分を製造する超臨界流体を用いた微
粒子のコーティング方法及び塗装物に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、オゾン層破壊等により紫外線が強
くなり、紫外線が人体に与える影響が問題になってい
る。それに伴い、紫外線をカットする化粧品、医薬品や
生活雑貨の開発が望まれている。また、紫外線をカット
する化粧品、医薬品は、肌に直接触れるものであるた
め、その性質上安全であるものが望まれている。

【０００３】一方、従来の紫外線をカットする化粧品に
は、ノンコーティングの無機物質の微粒子を紫外線散乱
剤として使用していた。無機物質の微粒子は、アレルギ
ー反応を起こしやすい人や肌の弱い人には、肌のトラブ
ルを起こす可能性があった。

【０００４】そこで、アレルギー物質を含まない低刺激
性の紫外線をカットする化粧品が提案されているが、上
述の紫外線カット化粧品に比べ、その効果は弱く、需要
者のニーズに沿うものではなかった。

【０００５】また、例えば口紅には、ノンコーティング
の無機顔料、有機顔料が使用されている。しかし、ノン
コーティングの有機顔料は、アレルギー反応を起こしや
すい人や肌の弱い人が使用した場合、唇が荒れたり、か
ぶれたりするおそれもある。従って、現在使用されてい
る有機顔料をより安全に使用するためには、有機顔料に
コーティングを施すことが強く要望される。

【０００６】また、物質をコーティングする技術は、微
粒子や医薬品のＤＤＳの分野からマイクロカプセルの製
造方法の分野にまで、幅広く利用されている。

【０００７】例えば、気相中に核となる微粒子を飛ばし
ながら、コーティング剤を噴霧し、微粒子表面をコーテ
ィングする方法（以下「気相コーティング方法」とい
う）や、カップリング剤をコーティング剤入り懸濁液に
添加し、この液相に核となる微粒子を浸漬させ、その後
微粒子を熱処理して微粒子表面をコーティングする方法
（以下「液相コーティング方法」という）等、化学的製
法、物理的・機械的製法及び物理化学的製法等が提案さ
れている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記い
ずれの製法も、有機溶剤を大量に使用すると共に、粒径
をコントロールすることが困難であった。

【０００９】更に、上記気相コーティングする方法で
は、微粒子に均一に被膜が形成されず、場合によっては
微粒子の表面が一部露出する可能性があった。かかる場
合には、上述したように、肌のトラブルを起こす可能性
があった。

【００１０】また、液相コーティング方法では、ほぼ均
一に被膜が形成されるものの、添加されたカップリング
剤が熱処理で完全に反応しない場合もあり、かかる場合
には、コーティングされた微粒子の表面に未反応のカッ
プリング剤が残存する可能性があった。また、未反応の
カップリング剤は、肌に対して刺激物質として作用し、
上記同様、肌のトラブルが生じる可能性があった。ま
た、上記液相コーティング方法は、工程数が多く、操作
が煩雑であるため、製造コスト高になるおそれもあっ
た。

【００１１】本発明は上記従来の課題に鑑みたものであ
り、その目的は、有害な有機溶剤を使用せず、コーティ
ング工程を簡略化し、更に均一被膜を形成し、粒径をコ
ントロールすると共に、被膜表面に肌を刺激する未反応
物を残存させない超臨界流体を用いた微粒子のコーティ
ング方法及び塗装物を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明の超臨界流体を用いた微粒子のコーティ
ング方法及び塗装物は、以下の特徴を有する。

【００１３】（１）超臨界流体を用いて微粒子に対して
高分子化合物をコーティングするコーティング方法であ
る。

【００１４】気体は、臨界等温線以上の温度では、非凝
集性となり、臨界点（c.p.）付近の気体密度は液体密度
に類似するが、粘度は通常の気体の数倍程度である。一
方、拡散計数は、液体の１００倍程度大きくなる。超臨
界流体とは、臨界温度Ｔ_c 以上のガスあるいはＴ_c 以下
で圧力もｐ_c を超えているガスをいい、僅かな圧力変化
によって密度が急変するという特徴を有する。

【００１５】従って、臨界温度Ｔ_c を僅かに超えた超臨
界ガスに対して、圧力を加えていくと気相の密度が急増
するため、臨界圧力を超えた領域で溶質の溶解度が急激
に増加する。逆に、圧力を減少させることで溶解度を急
激に低下させることができる。これにより、減圧操作の
みで溶質と抽出媒体（超臨界ガス）の分離が可能とな
る。

【００１６】超臨界流体を用いたコーティング方法は、
後述するように、有害な有機溶媒を使用しないため、環
境に対して優しいコーティング方法である。例えば、超
臨界流体に、溶質である高分子化合物と微粒子と高分子
化合物をほとんど溶解しない助溶媒の極性溶媒とを完全
溶解させ、その後超臨界流体を急速膨脹させる（すなわ
ち、減圧処理する）ことにより、超臨界流体の溶解度が
低下し、溶質が超臨界流体から分離される。その結果、
微粒子に高分子化合物が均一にコーティングされた粒径
の揃った球形の微粒子が得られる。

【００１７】また、上記液相コーティング方法のよう
に、塗布後に熱処理を行う必要がなく、処理工程を削減
することができる。従って、操作が簡略化される。

【００１８】（２）上記（１）に記載のコーティング方
法において、前記超臨界流体は、二酸化炭素である。

【００１９】二酸化炭素は、一般に無毒で、臨界温度が
３０４．２Ｋであるため、操作温度が例えば３０８．１
５Ｋと低温で行え、かつ安価である。従って、操作が容
易で、かつ製造コストを削減することができる。

【００２０】（３）上記（１）に記載のコーティング方
法において、前記微粒子は、酸化チタン、シリカ、酸化
亜鉛、酸化マグネシウム、ベンガラ、黄酸化鉄又は、こ
れらの複合体から選ばれる少なくとも１種の無機物質か
らなる微粒子である。

【００２１】上記無機物質は、いずれも化粧品顔料とし
て使用可能な微粒子である。従って、コーティングする
ことにより、更に安全な化粧品の成分として使用するこ
とができる。

【００２２】（４）上記（１）に記載のコーティング方
法において、前記高分子化合物は、ポリエチレングリコ
ール、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリスチレン、ナ
イロンから選ばれる少なくとも１種の高分子化合物であ
る。

【００２３】上記高分子化合物は、いずれも皮膚刺激性
の少ない高分子化合物であり、コーティングした際に、
肌のトラブルを起こす可能性を極力防止できる。

【００２４】（５）上記（１）〜（４）のいずれかに記
載の超臨界流体を用いた微粒子のコーティング方法によ
り塗膜が形成された塗装物である。

【００２５】（６）上記（１）に記載のコーティング方
法において、前記微粒子は有機顔料からなる。

【００２６】上述したように、超臨界流体を用いたコー
ティング方法の場合には、有害な有機溶媒が被膜された
微粒子に残存することが少ない又はないため、皮膚刺激
が少ない又はない。

【００２７】

【発明の実施の形態】本実施形態の超臨界流体を用いた
微粒子のコーティング方法は、上述したように、超臨界
流体を用いて微粒子に対して高分子化合物をコーティン
グするコーティング方法である。

【００２８】＜微粒子＞本実施形態のコーティング方法
に用いる微粒子は、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネ
シウム、ベンガラ、黄酸化鉄又は、これらの複合体から
選ばれる少なくとも１種の無機物質からなる微粒子であ
る。上記無機物質は、いずれも化粧品顔料として使用可
能な微粒子である。従って、コーティングすることによ
り、更に安全な化粧品の成分として使用することができ
る。

【００２９】また、上記微粒子として、有機顔料の微粒
子を用いることもできる。有機顔料としては、極性溶媒
に溶解しない有機顔料が好ましく、例えば赤色２０４号
（レーキレッド ＣＢＡ）、赤色２２６号（ヘリンドン
ピンク ＣＮ）、だいだい色２０４号（ベンチジンオレ
ンジ Ｇ）、黄色２０５号（ベンチジンエロー Ｇ）、
赤色４０４号（ブリリアン ファストスカーレット）、
赤色４０５号（パーマネントレッド Ｆ５Ｒ）、だいだ
い色４０１号（ハンザオレンジ）、黄色４０１号（ハン
ザエロー）、青色４０４号（フタロシアニンブルー）等
が挙げられる。

【００３０】上記同様、有機顔料をコーティングするこ
とにより、より安全性の高い有機顔料を化粧品原料とし
て使用することができる。

【００３１】＜高分子化合物＞本実施形態のコーティン
グ方法に用いる高分子化合物は、ポリエチレングリコー
ル（ＰＥＧ）、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリスチ
レン、ナイロンから選ばれる少なくとも１種の高分子化
合物である。上記高分子化合物は、いずれも皮膚刺激性
の少ない高分子化合物であり、コーティングした際に、
肌のトラブルを起こす可能性を極力防止できる。

【００３２】また、上記高分子化合物は、数万程度のも
のまで使用することができる。

【００３３】＜極性溶媒＞本実施形態のコーティング方
法に用いる助溶媒である極性溶媒は、人体にほとんど無
害と考えられているアルコール又は水が好ましい。アル
コールとしては、メタノール、エタノール、１−プロパ
ノールが好ましく、より好ましくはエタノールである。

【００３４】極性溶媒は、例えば微粒子３ｇ、高分子化
合物１０ｇに対して、８０〜１００ｍｌの割合で添加さ
れるのが、経済効率の点で好ましい。

【００３５】＜超臨界流体＞本実施形態のコーティング
方法に用いる超臨界流体は、二酸化炭素が好ましい。二
酸化炭素は、一般に無毒で、臨界温度が３０４．２Ｋで
ある。超臨界二酸化炭素の急速膨脹を行う場合の温度
は、超臨界二酸化炭素の急速膨脹を効率的に行うため
に、３０８．１５〜３２３．１５Ｋであることが好まし
く、より好ましくは３０８．１５〜３１３．１５Ｋであ
る。上記のように低温で操作できるため、操作が容易で
あると共に、二酸化炭素は安価であるので、製造コスト
を削減することができる。

【００３６】また、超臨界二酸化炭素の急速膨脹の場合
の圧力は、超臨界二酸化炭素の急速膨脹を効率的に行う
ために、７．２〜３０ＭＰａであることが好ましく、よ
り好ましくは１５〜２５ＭＰａである。

【００３７】＜超臨界流体を用いたコーティング方法＞
本実施形態のコーティング方法は、図１に示すように、
上述の高分子化合物と微粒子と極性溶媒と超臨界流体と
を完全混合した後、急速膨脹させて、高分子化合物と微
粒子と極性溶媒に対する超臨界流体の溶解力を低下さ
せ、高分子化合物でコーティングされた微粒子を得る方
法である。

【００３８】＜塗装物＞上記コーティング方法により、
被膜が形成された塗装物は、均一被膜を有するほぼ均一
粒径の球形微粒子となる。

【００３９】

【実施例】以下に、本発明に使用する超臨界二酸化炭素
の急速膨脹法による酸化チタン超微粒子のコーティング
方法に使用する装置を具体的に説明する。なお、本実施
例では、微粒子として、無機微粒子を用いることとし
た。

【００４０】実施例１．図１に示すように、超臨界二酸
化炭素の急速膨脹法による酸化チタン超微粒子のコーテ
ィング方法に使用する装置は、後述するストップバルブ
Ｖ−３を境として昇圧部とその下流の抽出部とからな
る。

【００４１】＜昇圧部＞上記昇圧部は、超臨界流体とし
ての二酸化炭素用と溶離液用の２つのボンベを有してお
り、液体二酸化炭素の昇圧用ポンプ５ｂへ供給するボン
ベ１は、本実施例では、サイフォン式の液体二酸化炭素
ボンベを使用している。

【００４２】ボンベ１の液体二酸化炭素は、まず乾燥剤
が充填された乾燥管２に供給される。これにより、ボン
ベ１から供給された液体二酸化炭素は、乾燥管２を通過
する際に、液体二酸化炭素に含有される水分が除去され
る。

【００４３】脱水された液体二酸化炭素は、フィルタ３
ａでゴミなどの不純物が除去された後、冷却ユニット１
３に送られる。冷却ユニット１３内には、−２６１．１
５Ｋに冷却されたエチレングリコールが充填されてい
る。これにより、脱水された液体二酸化炭素は冷却さ
れ、フィルタ３ｂを介して昇圧用ポンプ５ｂに送られ
る。また、昇圧用ポンプ５ｂのヘッド部分には、液体二
酸化炭素の気化を防ぐために冷却器（図示せず）が装着
されている。

【００４４】また、二酸化炭素の昇圧部のフィルタ３ａ
の下流には、圧力調節弁Ｖ−１が設けられ、この圧力調
節弁Ｖ−１によって、圧力部及び抽出部の系内の圧力を
任意の圧力に設定することができる。この圧力調節弁Ｖ
−１は、圧力±０．１ＭＰａ以内の精度で系内の圧力を
制御でき、最大使用圧力は４１．５ＭＰａとなってい
る。

【００４５】昇圧部の昇圧用ポンプ５ｂの下流には、圧
力計６ｂが設けられており、昇圧部系内の圧力が測定さ
れる。この圧力計６ｂには、上限接点出力端子が付いて
おり、指定圧力になると、昇圧用ポンプ５ｂの電源を切
るように設定されている。

【００４６】本実施例の昇圧部と抽出部との間には、ス
トップバルブＶ−３が配置されいてる。このストップバ
ルブＶ−３によって抽出部の液体の流出を制御すること
ができる。また、本実施例の昇圧部と抽出部との間に
は、安全性を確保するために、安全弁７ｂが設けられて
おり、本実施例において、安全弁７ｂは、系内の圧力が
３４．３ＭＰａで作動するように調整・検定されてい
る。

【００４７】また、昇圧部には、超臨界二酸化炭素に高
分子化合物を溶解させるための助溶媒であるエタノール
が貯溜されたエントレーナタンク４が設けられている。
二酸化炭素にエタノールを添加することにより、高分子
化合物の超臨界二酸化炭素に対する溶解度が増加する。
エントレーナタンク４に貯溜されたエタノールは、昇圧
用ポンプ５ａを介して平衡セル９に移送される。一方、
昇圧用ポンプ５ｂによって送られてきた二酸化炭素も平
衡セル９に導入される。平衡セル９は、冷却槽１１内に
設置されて、冷却槽１１は、クーラ１２により所定温度
に冷却されている。また、平衡セル９上には、モータ１
０が配置され、モータ１０の先端には攪拌機が取り付け
られ、平衡セル９において、液体二酸化炭素とエタノー
ルが攪拌される。平衡セル９にて混合されたエタノール
を含有した超臨界二酸化炭素は、抽出セル１５に移動さ
れる。

【００４８】なお、エントレーナタンク４から助溶媒で
あるエタノールを平衡セル９に移送するために、エント
レーナタンク４には、安全弁７ａ及び圧力計６ａが装着
されている。また、エタノールの逆流を防ぐために、逆
止弁８ａ（ＡＫＩＣＯ製の「ＳＳ−５３Ｆ４」：最大使
用圧力３４．３ＭＰａ）が設けられている。

【００４９】上記昇圧部で用いた装置の具体例を、以下
に示す。

【００５０】(a)乾燥管２；ＧＬサイエンス（株）製の
キャリヤーガス乾燥管（Ｇａｓ Ｄｒｉｅｒｓ）、材質
ＳＵＳ３１６、高圧使用圧力２０ＭＰａ、内径３５．５
ｍｍ、長さ３１０ｍｍを用いた。

【００５１】(b)乾燥剤；ＧＬサイエンス（株）製のモ
レキュラーシーブ５Ａ（１／１６ｉｎｃｈ Ｐｅｌｌｅ
ｔ）を用いた。

【００５２】(c)昇圧用ポンプ５ａ，５ｂ；ＧＬサイエ
ンス（株）製の「高圧用シングルプランジャーポンプＡ
ＳＰ−５Ｌ」（最大圧力：５８．８ＭＰａ、常用圧力：
４９．０ＭＰａ、流量：０．５〜５．２ｍｌ／ｍｉ
ｎ^-1）を用いた。

【００５３】(d)フィルタ３ａ，３ｂ；細孔平均径が約
１０μｍのもの（「ＦＴ４−１０」型、ＧＬサイエンス
（株）製）を用いた。

【００５４】(e)圧力調節弁Ｖ−１；ＴＥＳＣＯＭ製の
「２６−１７２１−２４」を用いた。

【００５５】(f)圧力計６ａ，６ｂ；司測研（株）製の
エコノミー圧力計「ＰＥ−３３−Ａ」（歪みゲージ式、
精度±０．３％）によって検定したものを用いた。

【００５６】(g)ストップバルブＶ−３；ＧＬサイエン
ス（株）製の「２ Ｗａｙ Ｖｏｌｖｅ ０２−０１２
０」（最大使用圧：９８．０ＭＰａ）を用いた。

【００５７】(h)安全弁７ａ，７ｂ；ＮＵＰＲＯ製のス
プリング式のものを用いた。

【００５８】(i)圧力部におけるボンベ１からフィルタ
３ａまでの区間以外の配管；１／１６ｉｎｃｈのステン
レス管（ＳＵＳ３１６、外径１．５８８ｍｍ、内径０．
８ｍｍ）を用いた。

【００５９】(j)他の部分の配管；全て１／８ｉｎｃｈ
のステンレス管（ＳＵＳ３１６、外径３．１７５ｍｍ、
内径２．１７ｍｍ）を用いた。

【００６０】(k)エントレーナタンク４；Ｐｙｒｅｘ社
製のガラス容器（容量５００ｍｌ）を用いた。

【００６１】(l)平衡セル９；ギルソン社製のダイナミ
ックミキサ「８１１−ＣＡ」を用いた。

【００６２】(m)モータ１０；ギルソン社製のダイナミ
ックミキサ「８１１−ＣＡ」を用いた。

【００６３】(n)冷却槽１１；Ｙａｍａｔｏ社製の水恒
温槽「ＢＫ−４１」を用いた。

【００６４】(o)クーラ１２；Ｏｒｉｏｎ社製の「Ｃａ
ｒｒｙ Ｃｏｏｌ」を用いた。

【００６５】＜抽出部＞抽出部は、槽全体の高さ調節可
能な水恒温槽（Water bath）１８内に設置されている。
水恒温槽１８の内容積は、８０ｄｍ² であり、チノー製
の温度制御器「ＤＢ１０００」によって、水温を±０．
１℃に保つように制御されている。また、水恒温槽１８
の温度は、温度計１７により測定されている。

【００６６】昇圧部のストップバルブＶ−３から供給さ
れた液体二酸化炭素は、水恒温槽１８中に設置された予
熱カラム（Pre-heater）１４へ送られ、コーティングの
際の溶媒とするために、二酸化炭素の平衡温度まで予熱
され、超臨界流体にされる。

【００６７】予熱カラム１４によって超臨界流体になっ
た二酸化炭素は、流体の逆流を防止する逆止弁８ｂ（Ａ
ＫＩＣＯ製の「ＳＳ−５３Ｆ４」：最大使用圧力３４．
３ＭＰａ）を通過し、ストップバルブＶ−４，Ｖ−５を
介して、被抽出溶質を含む抽出セル１５に導入される。
上記ストップバルブＶ−４，Ｖ−５は、抽出セル１５に
導入する超臨界二酸化炭素の流量を調節するものであ
り、特にストップバルブＶ−４は、抽出セル１５内の気
相部分の圧力が上昇し、被抽出溶質溶液が直接噴出する
ことを防止するために設置されている。

【００６８】抽出セル１５には、高分子化合物であるＰ
ＥＧと、エントレーナタンク４より供給され高分子化合
物を超臨界二酸化炭素に溶解されるための助溶媒である
エタノールと、無機微粒子である酸化チタンと、上述の
ように導入された超臨界二酸化炭素（溶媒）とが充填さ
れる。更に、抽出セル１５には、ＡＫＩＣＯ製の変速型
攪拌用のモータ１６が設置されている。このモータ１６
により、抽出セル１５内のＰＥＧ、エタノール、酸化チ
タン（以下、ＰＥＧとエタノールと酸化チタンを含めて
「溶質」という）と、超臨界二酸化炭素（溶媒）が攪拌
される。

【００６９】また、上記モータ１６には、電磁式ノンシ
ール攪拌機（材質：ＳＵＳ３１６）が接続され、更にこ
の攪拌機の先端に攪拌翼が装着されている。本実施例で
は、２枚攪拌翼が装着されている。

【００７０】また、抽出セル１５内の圧力は、圧力計６
ｃにより測定されている。また、抽出セル１５の上流側
には、抽出セル１５内の圧力上昇による爆発を防止する
ために、安全弁７ｃが設置されている。この安全弁７ｃ
は、抽出セル１５系内の圧力が３４．３ＭＰａになると
作動するように調整・検定されている。

【００７１】抽出セル１５内で溶質を溶解した超臨界二
酸化炭素は、ストップバルブＶ−６を経由して、加熱管
１９を通り空気恒温槽２３に導入される。超臨界二酸化
炭素に溶解した溶質は、抽出セル１５から放出されるこ
とに伴う減圧状態で凝固したり、また溶媒である超臨界
二酸化炭素がドライアイスになる可能性があるため、ス
トップバルブＶ−６は、ヒータによって加温されてい
る。

【００７２】ストップバルブＶ−６を開放すると、加熱
管１９で操作温度まで昇温された溶質を溶解した超臨界
二酸化炭素がノズル２０より噴射される。噴射されるこ
とにより、超臨界流体が減圧され、急速膨脹し、溶質の
溶解力が激減する。これにより、ＰＥＧによってコーテ
ィングされた酸化チタン超微粒子２１がパネル２２に捕
集される。

【００７３】上記抽出部で用いた装置の具体例を、以下
に示す。

【００７４】(a)温度計１７；チノー製の白金抵抗測温
体「ＩＴＰＦ４８３」を用いた。

【００７５】(b)予熱カラム１４；１／８ｉｎｃｈステ
ンレス管（ＳＵＳ３１６、外径３．１７５ｍｍ、内径
２．１７ｍｍ）を直径５５ｍｍ、長さ１４０ｍｍのスパ
イラス状に変形したものを用いた。

【００７６】(c)抽出セル１５；ＡＫＩＣＯ製のクイッ
ク開閉型抽出セルを用いた。材質：ＳＵＳ３１６、設計
圧力３９．２ＭＰａ（４００ｋｇ／ｃｍ²）、内径：５
５ｍｍ、高さ：２２０ｍｍ、内容積：５００ｍｌ。

【００７７】(d)モータ１６；攪拌速度：２０〜３００
ｒｐｍ、デジタル回転表示計により攪拌シャフトの回転
数が表示される。

【００７８】(e)圧力計６ｃ；山崎計器製作所製のブル
ドン式圧力計「Ｅ９３００４ ６」（最大圧力：４９．
０ＭＰａ）司測研（株）製のエコノミー圧力計「ＰＥ−
３３−Ａ」（歪みゲージ式、精度±０．３％、ＦＳ：ｋ
ｇｆ／ｃｍ²）によって検定したものを用いた。

【００７９】(f)安全弁７ｃ；ＮＵＰＲＯ製のスプリン
グ式の「１７７−Ｒ３ＡＫＩ−Ｇ」を用いた。

【００８０】(g)加熱管１９；１／８ｉｎｃｈステンレ
ス管（ＳＵＳ３１６、外径３．１７５ｍｍ、内径２．１
７ｍｍ、長さ約１ｍ）を用いた。

【００８１】(h)空気恒温槽２３；内容積：１２５ｄ
ｍ²、チノー（株）製温度制御器「ＤＢ１０００」によ
り、恒温槽内の温度を±０．０５℃に制御可能である。

【００８２】(i)ノズル２０；タングステンカーバイド
製ユニットノズル（オリフィス直径０．２８ｍｍ、最高
使用圧力：２８０ｋｇ／ｃｍ²）を用いた。

【００８３】本実施例では、酸化チタン超微粒子３ｇ
（「ＭＴ５００ ＳＡ」綺羅化粧品（株）から提供され
た）と、エタノール１００ｍｌ（和光純薬工業（株）製
の一級試薬、純度９９．５％以上）と、「ポリエチレン
グリコール６０００」２５ｇ（和光純薬工業（株）製の
一級試薬、Ｍｗ＝７，５００）を、抽出セル１５に充填
した。二酸化炭素は、福岡酸素（株）製、純度９９．５
％以上である。水恒温槽１８内の温度は、３１３．１５
±０．２Ｋに、加熱管１９の温度は、３５０．１５±
０．５Ｋに制御した。

【００８４】ストップバルブＶ−２〜Ｖ−６を閉じた状
態でボンベ１より二酸化炭素を供給し、二酸化炭素の上
限圧力は、圧力調節弁Ｖ−１で調節した。次いで、スト
ップバルブＶ−６を閉じた状態で、バルブＶ−３を開
け、抽出部へ二酸化炭素ガスを送った。また、このとき
にＶ−２を開け抽出部に送られる二酸化炭素にエタノー
ル等を添加した。次に、圧力調節弁Ｖ−１を用いて、抽
出セル１５内を操作圧力にした。

【００８５】抽出セル１５の系内が操作圧力まで加圧・
調整され、圧力が一定になってから６０分攪拌した後、
３０分ほど放置した。

【００８６】その後、ストップバルブＶ−６を開け、２
５０ａｔｍから２００ａｔｍまで減圧させる間に噴射を
行った。これにより、超臨界二酸化炭素中に溶解してい
たＰＥＧと酸化チタン超微粒子がノズル２０より噴射さ
れ、その間にＰＥＧでコーティングされた超微粒子２１
がパネル２２に吹き付けられた。パネル２２と床面（本
実施例では、硝子板）に堆積した超微粒子２１を捕集
し、電子顕微鏡（「Ｓ−２１００Ｂ型」日立走査電子顕
微鏡）により、生成微粒子を観察した。結果を図２に示
す。

【００８７】図３に示すように、均一に被膜された球形
の微粒子が得られた。

【００８８】また、日本分光Ｒａｍａｎ分光分析装置
「ＮＲ−１８００」及びＸ線回折装置により微粒子の構
造解析を行った。結果をそれぞれ図４、図５に示す。

【００８９】実施例２．実施例１のＰＥＧの代わりにア
クリル樹脂１０ｇ（和光純薬工業（株）製の一級試薬、
Ｍｗ＝５，０００）を用いた。実施例１同様に、均一に
被膜された球形の微粒子が得られた。なお、アルコール
の代わりに純水を用いてもよい。

【００９０】以上、無機微粒子を用いて説明したが、有
機顔料を用いて同様に処理することにより、コーティン
グされた有機顔料微粒子を得ることができた。

【００９１】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る超臨界流体
を用いた微粒子のコーティング方法によれば、有害な有
機溶媒を用いないため、環境に対して優しい。また、超
臨界流体に、溶質である高分子化合物と無機微粒子と高
分子化合物をほとんど溶解しない助溶媒の極性溶媒とを
完全溶解させ、その後超臨界流体を急速膨脹させる（す
なわち、減圧処理する）ことにより、超臨界流体の溶解
度が低下し、溶質が超臨界流体から分離される。その結
果、微粒子に高分子化合物が均一にコーティングされた
粒径の揃った球形の微粒子（被塗物）が得られる。

【００９２】更に、従来の液相コーティング方法のよう
に、塗布後に熱処理を行う必要がなく、処理工程を削減
することができる。従って、操作が簡略化される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る超臨界流体を用いた微粒子のコ
ーティング方法を示すフロー図である。

【図２】 本発明に係る超臨界流体を用いた微粒子のコ
ーティング方法に用いる装置の構成概念図である。

【図３】 本発明に係る超臨界流体を用いた微粒子のコ
ーティング方法により処理されたポリエチレングリコー
ルでコーティングされた酸化チタン超微粒子の電子顕微
鏡写真である。

【図４】 本発明に係る超臨界流体を用いた微粒子のコ
ーティング方法により処理されたポリエチレングリコー
ルでコーティングされた酸化チタン超微粒子のＲａｍａ
ｎ分光分析装置による表面解折図である。

【図５】 本発明に係る超臨界流体を用いた微粒子のコ
ーティング方法により処理されたポリエチレングリコー
ルでコーティングされた酸化チタン超微粒子のＸ線回折
装置による結晶化度を示す図である。

【符号の説明】

１ ボンベ、２ 乾燥管、３ａ，３ｂ フィルタ、４
エントレーナタンク、５ａ，５ｂ 昇圧用ポンプ、６
ａ，６ｂ，６ｃ 圧力計、７ａ，７ｂ，７ｃ 安全弁、
８ａ，８ｂ 逆止弁、９ 平衡セル、１０ モータ、１
１ 冷却槽、１２クーラ、１３ 冷却ユニット、１４
予熱カラム、１５ 抽出セル、１６ モータ、１７ 温
度計、１８ 水恒温槽、１９ 加熱管、２０ ノズル、
２１ コーティングされた酸化チタン超微粒子、２２
パネル、２３ 空気恒温槽、Ｖ−１ 圧力調節弁、Ｖ−
２，Ｖ−３，Ｖ−４，Ｖ−５，Ｖ−６，Ｖ−７ ストッ
プバルブ。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超臨界流体を用いて微粒子に対して高分
   子化合物をコーティングすることを特徴とする超臨界流
   体を用いた微粒子のコーティング方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のコーティング方法にお
   いて、 前記超臨界流体は、二酸化炭素であることを特徴とする
   超臨界流体を用いた微粒子のコーティング方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のコーティング方法にお
   いて、 前記微粒子は、酸化チタン、シリカ、酸化亜鉛、酸化マ
   グネシウム、ベンガラ、黄酸化鉄又は、これらの複合体
   から選ばれる少なくとも１種の無機物質からなる微粒子
   であることを特徴とする超臨界流体を用いた微粒子のコ
   ーティング方法。
4. 【請求項４】 請求項１に記載のコーティング方法にお
   いて、 前記高分子化合物は、ポリエチレングリコール、アクリ
   ル樹脂、ポリエチレン、ポリスチレン、ナイロンから選
   ばれる少なくとも１種の高分子化合物であることを特徴
   とする超臨界流体を用いた微粒子のコーティング方法。
5. 【請求項５】 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の
   超臨界流体を用いた微粒子のコーティング方法により塗
   膜が形成されたことを特徴とする塗装物。
6. 【請求項６】 請求項１に記載のコーティング方法にお
   いて、 前記微粒子は、有機顔料からなることを特徴とする超臨
   界流体を用いた微粒子のコーティング方法。