JPS5835736B2 - 粒子の表面処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は粒子の表面を重合体、天然物、染料、界面活性
剤、一般低分子量化学品等各種の物質で被覆表面処理す
る方法に関する。

無機顔料、有機顔料その他一般の無機又は有機の微細粒
子を例えば塗料に用いる場合、該粒子は使用にあたって
塗料ビヒクルに容易に分散しうるものであることが好筐
しい。

然しなから、通常の方法により製造された顔料は乾燥工
程で強固な二次凝集を起すため、使用時に分散させるの
に多大の機械的労力と間開を要する場合が多い、この様
な欠点を改良すべく大くの表面処理された顔料の製造法
が開示されているが、これらの従来法は製品の性能、生
産性２価格等の観点から充分でない。

例えば、顔料表面に重合物被覆を作る方法として、種々
の方法が開示されている。

例えば特開昭５０−３７８３０号には、モノマーを溶解
する有機溶剤中で、しかも該溶剤に可溶の触媒の存在下
にて重合を行わせることによシ、顔料粒子表面に重合物
を被覆する方法が開示されており、また英国特許第１０
８７０５５号明細書には、溶液からの沈着により被覆を
行う方法が開示されている。

しかしながら前者は複雑な工程を必要とし、しかも得ら
れた製品は塊状で粉砕の必要がある。

又、後者は該明細書にも説明されている様に、溶媒を完
全に除くこと及び望捷しくない再凝集作用を防ぐ事が難
しい。

一方、顔料を樹脂溶液に分散させた後減圧又は加温によ
って溶剤を除去する方法も公知である。

しかしながら、これらの方法は、例えば特開昭４９−９
２１１３にも説明されている様に、通常の蒸発方法で溶
剤を回収しようとすると高価な減圧または蒸発設備を必
要とし、更に蒸発する溶剤の回収、危険防止などの面か
ら特に大量生産には問題がある。

更に詳しく説明すると、例えば蒸発装置としてスプレー
ドライヤーを用いた場合、溶剤が爆発危険性を含むもの
であれば加熱窒素ガスを用いる必要があり、装置は極め
て高価なものとなり、また揮発した溶剤は大量の窒素ガ
スに含まれるので、その回収にも膨大な費用を要する。

又蒸発装置として単なる攪拌式真空蒸発装置を用いた場
合は粒子の凝集、固着が生じ、溶剤回収後粉砕工程が必
要となるほか、連続化が困難である等の欠点がある。

本発明者は以上の様な欠点を除くべく種々検討した結果
、本発明者により発明された先行技術（特公昭５５−３
８５８８）を更に発展させて本発明を完成した。

即ち特公昭５５−３８５８８号公報に記載の発明は、ウ
ェットケーキを所定の溶剤中に分散させた分散体を長管
状加熱管に供給し、その他端から分離室に噴出させるこ
とにより、固形分を微粉化乾燥することを特徴とする、
固形物質の微粉乾燥方法技量する０本発明者は、この溶
剤中に粒子を分散させそして該溶剤中に溶解させた被覆
物質（以下表面処理剤という）で処理すると、驚くべき
ことに２次凝集の極めて少ない該表面処理剤で被覆され
た微細な粒子が容易に得られること、更に粒子はウェッ
トケーキばかってなく乾燥された粒子であっても良いこ
とを発見し、本発明を完成した。

この様に２次凝集の少ない粒子が得られる理由は、長管
状加熱管の一端から供給された分散溶液は該加熱管の他
端から３Ｑｍ／５ｅｃ−以上、多くは１００ ｍ ／ｓ
ｅｃ、以上の高速で固気分離室内へと放出されるため、
長管状加熱管中で揮発成分は強度の乱流下で且つ短時間
（数十秒〜数分以内）に蒸発してし捷うので粒子同志の
付着凝集が起こることが少なく、従って分離室内へ放出
される時点での分散溶液は表面処理剤で表面被覆された
粒子と過熱蒸気の混合物となっており、更に該混合物を
高速で分離室内へ放出させることにより粒子間の結合が
より一層防止され得るものと考えられる。

加熱管の他端から分離室内への噴出速度を３０ｍ／ｓｅ
ｃ、以下とした場合には、十分に揮発成分が蒸発しない
ため乾燥中に粒子同志の付着凝集が起こり微細な粒子が
得られない他、加熱管内室へのスケール付着や加熱管の
閉塞が起こり、装置の安定な運転に弊害が生じる。

本発明の工程を添付図面を用いて説明する。

■）粒子乾燥品、又は粒子および該粒子と親和性の溶剤
（以下第１溶剤という）よりなるウェットケーキ又は濃
厚スラリーを準備する。

２）該粒子を全くまたは僅かしか溶解せず（難溶性）且
つ表面処理剤を溶解する溶剤を選定しく以下第２溶剤と
いう）、必要に応じこれに表面処理剤を溶解させる。

３）上記１の粒子（乾燥物又はウェットケーキ等）と２
の表面処理剤含有溶液を混合分散させるか、或いは１に
第２溶剤を加え混合分散させた後表面処理剤を溶解させ
る等の方法により、粒子。

第１溶剤、第２溶剤および表面処理剤より彦る分散溶液
を調製する（粒子が乾燥物の場合は第１溶剤は含まれな
い。

４）分散溶液を原液タンク１から、原液定量供給設備２
を通じて長管状加熱管３に定量的に供給してこの中で短
時間に大部分の揮発成分を蒸発させ、該加熱管３の他端
から固気分離室４に少なくとも３０ ｍ ／ｓｅｅ、好
オしくは５０ｍ／ｓｅｃ以上、更に好１しくは１００ｍ
／武以上の噴出速度で噴出させて、分散溶液中の揮発成
分を短時間に蒸発除去させることによって、粒子表面上
に表面処理剤を被覆させる。

バッグフィルター６その他の方法により表面被覆された
粒子と溶剤蒸気とを分離し、表面被覆された粒子は粉体
取出装置５から、バッグフィルター６を通過した溶剤蒸
気は溶剤回収装置Ｔから常法により回収される。

また必要であれば真空発生装置８により装置を必要な真
空度に保持する。

５）必要であれば３および４の工程の間に次の工程を入
れることが出来る。

即ち、４の乾燥工程に先立って、分散溶液中に溶解状態
で含１れる表面処理剤の一部又は全部を粒子表面に析出
させるために、第２溶剤に混和しかつ該表面処理剤を溶
解しない溶剤（以下第３溶剤という）を混和し、更には
重合触媒の添加、温度の上昇等の方法で表面処理剤の重
合、粒子表面への固着等を行わせることが出来る。

また第３溶剤中に別の表面処理剤を溶解させておくこと
も出来る。

本願にネ・いて、表面処理される粒子は、無機顔料、有
機含料およびその他一般の無機および有機ノイスれの微
細粒子であってもよい。

筐た表面処理剤とは、重合体、天然物、染料。

界面活性剤、一般の低分子量化学品等、各種の物質を含
む。

表面処理剤の量は表面処理すべき粒子の０．０１〜５０
重量翫好１しくは０．２〜２０重量係である。

第１溶剤は、表面処理すべき粒子と親和性のある（即ち
濡れが良い）溶剤である。

第２溶剤は、表面処理すべき粒子に関して難溶性で且ね
表面処理剤を溶解する揮発性溶剤であればいかなる溶剤
でも良く、第１溶剤と同一であっても差支えない。

しかし第１溶剤と混和しない或いは僅かしか混和しない
（非混和性）溶剤であるのが更に好唸しい。

長管状加熱管は単管式でも複管式でもよく、長さと口径
との比が１００：１以上、好１しくは４００：１以上、
のものが用いられる。

固気分離室は減圧、常圧又は僅かに加圧に保たれるが、
揮発分の蒸発を短時間に行うには減圧に保つのが好まし
い。

また固気分離室ではサイクロン方式オたはバッグフィル
タ一方式等の公知の方法で粉体と蒸気とを分離し、粉体
は公知の方法で系外に抜き取り、蒸気もまた公知の方法
により回収する。

以下実施例により本発明を更に詳細に説明する。

実施例において、全ての部は重量部を意味する。

実施例 １ カーボンブラック５部をメチルエチルケトン（第２溶剤
）２０部と混合しコロイド□ルを用いて均一に分散させ
た。

別にスチレン無水マレイン酸共重合樹脂（商品名ＳＭＲ
Ｒｅ５ｉｎ −４Ｐ１４４０ 。

アルコケ□カル社製）０．５部をメチルエチルケトン（
第２溶剤）５部に溶解させ、カーボンブランクの分散液
に混合し均一な分散溶液とした。

この分散溶液を内径４％、長さ２０００％の長管状態・
−熱管を有する蒸発装置に５０ ｍｅ／ｒｒａｎの割合
で供給した。

なお該加熱管は３に’ｉ／ｃｎｉＯの蒸気で加熱し、そ
の他端から１５０Ｔｏｒｒの減圧に保った固気分離室に
該分散溶液を７０〜１００ ｍ／ｓｅｃの速度で噴出さ
せた。

この様に操作すると、スチレンマレイン酸共重合樹脂で
被覆された微粒子状カーボンブラックが得られた。

このものは合成樹脂の着色用に優れた分散性を示した。

実施例 ２ メタノール（第２溶剤）３０部にスピリットブラック（
Ｃ，Ｊ、ソルベント ブラック ５）１部を溶解させ、
これにカーボンブラック５部を混合し、コロイド□ルで
良く分散させた後、この分散溶液を実施例１と同様に処
理したところ、スピリットブラックで被覆されたカーボ
ンブラック微粒子が得られた。

本島は電子写真用に有用である。実施例 ３ ポリカーボネート樹脂（商品名 パンライトＬ。

奇人社製）５部をメチレンクロライド（第２溶剤）１５
０部に溶解し、これにフタロシアニンブルー顔料粒子３
０部を加え、サンドミルで良く分散させた。

この分散液に強い攪拌下にイソプロピルアルコール（第
３溶剤）３００部を添加し溶解しているポリカーボネー
ト樹脂をフタロシアニンブルー顔料粒子の表面、に析出
させた。

この分散溶液をそのオま、または沈降その他の方法で適
当に濃縮したのち、実施例１と同様の装置で原液供給速
度ＩＱＱｍｌ／４噴出速度５０〜７０ｍ／ｓｅｃにて瞬
間的かつ連続的に乾燥した。

なお加熱管は３に７／ｃｎｔ Ｇの蒸気で加熱し、固気
分離室は常圧に保った。

得られた製品はポリカーボネート樹脂で被覆されたフタ
ロシアニンブルーであって、合成樹脂着色等に有用であ
る。

実施例 ４ フタロシアニンブルーの含水ウェットケーキ５部（顔料
分３６％、水が第１溶剤）をベンゼン（第２溶剤）１０
部に混合分散させた。

別にスチレン樹脂（商品名ニスタイロン６６６、旭ダウ
社製）０．５部をベンゼン（第２溶剤）２０部に溶解さ
せ、フタロシアニンブルーの分散液と良く混合し分散溶
液を調製した。

これを実施例１と同様の装置及び条件で瞬間的かつ連続
的に乾燥すると着色の極めて優れたスチレン樹脂で被覆
されたフタロシアニン顔料が得られた。

このものは塗料、インキ、合成樹脂着色用等に有用であ
る。

実施例 ５ スチレン樹脂（商品名ニスタイロン６６６、旭ダウ社製
）１部をパークレン（第２溶剤）１００部に溶解し、こ
れに０ｐｌａｓ Ｏｒａｎｇｅ ＋ ２３０ （オリエ
ント化学工業■社製 ０．１．ソルベントオレンジ ６
０）２０部を混合しサンドミルで良く分散させた。

この分散溶液を実施例１と同様に処理すると、スチレン
樹脂被覆された微粉状有機染料が得られた。

このものはエクストルーダー中で樹脂への溶解分散が極
めて良好である。

以上の実施例からも明らかなように、本願方法により製
造された製品は、塗料、インキ、プラスチック、電子写
真２合成皮革製造用等、広範囲の用途を有する。

【図面の簡単な説明】

添付の図面は、本願工程のフローシートを示す。 １・・・原液タンク、３・・・長管状加熱管、４・・・
固気分離室、５・・・粉体取出装置、６・・・バッグフ
ィルター、７・・・溶剤回収装置、８・・・真空発生装
置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 表面処理剤を溶解含有する揮発性溶剤（第２溶剤）
   中に表面処理すべき粒子を分散させ、この分散溶液を長
   管状加熱管の一端から定量的に供給すると共に該加熱管
   の他端から３０ｍ／５ｅｃ０以上の噴出速度で固気分離
   室内へと放出させることにより、該分散溶液中の全揮発
   成分を短時間に蒸発させ、同時に該表面処理剤を該粒子
   の表面に付着させることを特徴とする、粒子の表面処理
   方法。 ２ 前記表面処理剤の量が表面処理されるべき粒子の０
   ．０１乃至５０重量悌であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の方法。 ３ 前記表面処理剤の量が前記粒子の０．２乃至２０重
   量多であることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記
   載の方法。 ４ 前記長管状加熱管の長さと口径との比が１００以上
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   方法。 ５ 前記長管状加熱管の長さと口径との比が４００以上
   であることを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の
   方法。 ６ 前記固気分離室を減圧に保つことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の方法。 ７ 前記第２溶剤が前記粒子に関して難溶性の溶剤であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法
   。 ８ 表面処理されるべき粒子を、該粒子に関して親和性
   である第１溶剤を含むウェットケーキ又は濃厚スラリー
   の形体で供給することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項又は第７項に記載の方法。 ９ 前記第２溶剤が前記第１溶剤と非混和性の溶剤であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第８項に記載の方法
   。 １０長管状加熱管への供給に先立って、前記分散溶液中
   に第２溶剤に混和し且つ表面処理剤を溶解しない第３の
   溶剤を添加することによう、該表面処理剤を前記粒子表
   面上に析出させることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の方法。 １１ 長管状加熱管への供給に先立って、前記分散溶
   液中に重合触媒の添加および／′ｉたは該分散溶液の加
   熱により該表面処理剤を前記粒子表面上に重合析出させ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第１０項
   に記載の方法。