JPS5898131A - 粒状固体物質への樹脂被覆方法 - 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】 本発明は粒状固体物質への樹脂被覆方法に関し、各粒子
表面に比較的均一な厚さでがっ甲い被覆胃を形成するこ
とができる樹脂被覆方法に関する。

粒状固体物質への樹脂被覆方法としては、種々提案され
ている。そのうち１つは、粒状固体物質を空気流中に懸
濁させた状態で前記粒状固体物質に樹脂溶液を噴霧し、
次いで乾燥させる方法である。また他の１つは、粒状固
体物質を回転体の中心付近に供給し、回転体を回転させ
ることにより中心付近の粒状固体物質を周縁部にころが
して移動させ、その移動段階で樹脂溶液を噴霧させ、乾
燥させる方法である。従来これら被覆方法において用い
られる樹脂溶液の溶剤は、樹脂溶液を溶解せしめる液体
のみを用いるものであって、そのため乾燥工程において
粒子同士が樹脂被覆層によって結合して、凝集体を形成
する傾向を有していた。この傾向は粒子固体物質に適用
する樹脂溶液を多量にするほど顕著なものとなる。形成
した凝集体は個々の粒子分割するために粉砕を行なうが
、この粉砕によって表面の一部が樹脂により被覆されな
い粒子が出現するという欠点を有していた。

個々で上記した凝集が起る現象を第１図を用いてエアル
的に解説する。固体粒子１表面１に樹脂溶液のミスト２
を噴霧し、（ａ図）、粒子１表面に樹脂溶液の皮膜Ｓ３
が形成されるが、このどき各粒子上の樹脂溶液皮膜と隣
接りる粒子の樹脂溶液皮どは容易に接触し連続づ−る（
１）図）３．この状態で目脂溶液皮膜の溶媒を蒸発−１
！しめると粒子の凝集体４が形成される乙のＣ゛ある（
０図）。

そこで本発明は上記の如き粒子同１の凝集が生起し難く
、厚い被覆層が寄られ、かつ各粉粒′間の被覆層厚さが
均一なしのが得られる粒状固体物質への樹脂被覆方法を
提供づ−るものである１゜すなわち本発明は、被覆用樹
脂を該樹脂に対１Ｊる親溶界ど賛溶媒どの混合溶媒中に
溶解せしめ、これを粒子表面に施し、次いで゛前記樹脂
を一部乃至完全に硬化１Ｊシめた後、前記固溶媒を除去
することを特徴とする粒状固体物質への樹脂被覆方法を
要旨どするものである。

本発明方法が適用できる粒状固体物質として（１ガラス
、砂、金属、金属化合物、薬品、食品、樹脂、ワックス
、酉の無纒あるいは有機物質粒子が例示され、５〜１０
００ｕ程度の粒子寸法のものに対して特に有効である。

本発明に用いられる被服材料は懸架剤あるいは硬化剤の
存在下または、不存在下で硬化する製膜製を有する樹脂
であり、例えばシリコン樹脂、ポリエステル、ポリエー
テル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、
メラミン樹脂、アクリル系反応樹脂、ポリアミド樹脂、
ポリイミド樹脂、ポリアミン樹脂あるいはポリアミドイ
ミド樹脂等が例示される。またこれら樹脂に対するそれ
ぞれ公知の硬化剤あるいは架橋剤を併用することもでき
、あるいは樹脂自体において架橋能力を有する重合体を
用いる場合には硬化剤の添加は不要となる。これら樹脂
自体が架橋能力のある樹脂としてはシリコン樹脂、ウレ
タン樹脂、エポキシ樹脂、これらの変性樹脂たとえばシ
リコン変性ウレタン樹脂、シリコン変性エポキシ樹脂等
がある。

架橋剤の一例を挙げると例えばシリコン樹脂に対しては
、エチルシリケート、アセキシシラン、オキシムシラン
、アルコキシシラン等のシラン化合物があり、ポリエー
テル樹脂に対しては、２，４−トリレンジイソシアナー
ト、ジフェニルメタンジイソシアナート、ヘキサメチレ
ンジイソシアナートなどのジイソシアナート化合物；ア
ジピン酸、テレフタール酸、フマール酸などのジカルボ
ン酸化合物がある。

樹脂を硬化せしめる条件は赤外線、紫外線、γ線等の幅
射エネルギー照射あるいは加熱等それぞれの樹脂及び架
橋剤あるいは硬化剤に応じて決定されるべきである。

また本発明の被覆方法を採用することにより特に効果的
であるものは、被覆用樹脂として常温によって硬化する
自己架橋型シリコン樹脂を用いた場合であり、硬化条件
は２０〜３０℃程度である下記一般式（■）あるいは（
■）に示す構造のくり返し単位を有するものである。

一般式（Ｉ） ただし、、Ｒ１、Ｒ２は水素、 ハロゲン原子、ヒドロキシ ル基、メチル基、エチル基、 プロピル基、ブチル基、メ トキシ基、エトキシ基、又 はフェニル基を示す。

一般式（■） ただしＲ１、Ｒ２は一般式 （■）と同じ。

この自己架橋型シリコン樹脂の溶剤治イ１りの市販品と
しては信越化学社製の１１４、ＫＲ２７０に、１．σ’
ＫＲ、−２！５１、トーレシリコン社製の５３［マ２４
１０．１ン、１、Ｏ’Ｓｌ２４０！ｉなどか例示されく
て）１、被覆用樹脂を溶解可能な溶媒（親溶媒）とその
樹脂を溶解せしめない溶媒（貧溶媒）との混合溶媒に溶
解せしめて用いるが、このとき両溶媒同士は相溶性を有
することが好ましい。またいずれの溶媒とも粒状固体物
質を溶解せしめるものであってはならないものである。

なお上記貧溶媒とは、全く樹脂を溶解せしめないという
ものである必要はなく、該樹脂を膨潤する程度のもので
あってもよく、そのように定義される。

ここで上記シリコン樹脂を例に取った場合、親溶媒とし
てトルエン、キシレン、ナフサ、アセトン、メチルイソ
ブチルケトンが例示され、貧溶媒としてはジアセトンア
ルコール、シクロヘキサノール、イソアミルアルコール
、ｎ−ヘキシルアルコール、エチルブチルアルコール、
エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチルセ
ロソルブ等のアルコール類、ジブチルアミン等のアミン
類が例示される。

なお本発明方法において樹脂溶媒を調合するための最良
の方法において樹脂溶液を調合するための最良の方法は
、被覆溶樹脂をまず親溶媒中に溶解させた後、この溶液
に貧溶媒を注ぐ方法である。また親溶媒と貧溶媒との比
率は重量で１：０．５〜３．０が適当であり、貧溶媒が
前記範囲以下であれば、凝集体の生起を止めるというこ
とに対して完全なものではなく、一方前記範囲以上であ
れば、樹脂が混合溶媒中で析出し、ミストを形成し難く
なり塗布性を損ね、また均一な塗工が困難となる。親溶
媒と貧溶媒との比率の上記範囲の中で更に好ましい比率
は１：１〜２．５である。

本発明においては、固体粒子表面に樹脂溶液が被覆され
、その樹脂の少なくとも１部あるいは完全に硬化せしめ
た後両溶媒を蒸発せしめて除去するものであり、このこ
とからなるべく沸点が高く、蒸発速度の遅い溶媒を用い
ることが有利である。特に貧溶媒としてこの条件を有す
る材料を選択することが好ましい。このような意味から
貧溶媒として沸点が常圧下で１３０℃以上であることが
好ましく、また蒸発速度が酢酸ｎ−ブチルを１００とし
た場合１００以下の材料を選択することが好ましい。

次に本発明方法を第２図を用いてモデル的に説明する。

固体粒子１に親溶媒と貧溶媒との混合溶媒に樹脂および
必要に応じて硬化剤あるいは架橋剤を溶解せしめた塗布
液のミスト５を噴霧し（ａ図）、粒子表面に塗布した状
態では（ｂ図）、樹脂の親溶媒による溶液の皮膜６が粒
子表面上に形成されるが、隣接する粒子とは貧溶媒７に
よって隔離される。この貧溶媒７中には樹脂はほとんど
存在することができないものである。この状態で樹脂溶
液の皮膜６中の樹脂を硬化せしめると、硬化樹脂層（ｃ
図）は前記親溶媒にも不溶となるため、親溶媒は外側に
押し出される。この後両溶媒を蒸発除去すると、粒子と
隣接粒子とは接着を起さず、したがって凝集体を形成し
ないものである。

本発明方法によって被覆した粒状固体は、静電荷現象剤
用のキャリア粒子への適用あるいは粒状固体芯として着
色剤を分散含有する熱可塑性樹脂を用いて、トナー粒子
として適用することができ、その他薬品、食品等への利
用も可能なものである。

次に本発明方法を実施例を挙げて説明する。

実施例１ 下記のものを混合して被覆溶樹脂液を調合した。

シリコーン樹脂液（信越化学社製、商品名ＫＲ２５１、
固形分２０％、トルエン溶剤）この被覆溶樹脂液を、数
平均粒径が１００ｕの球状酸化鉄粉にスピラコーター（
岡田精工社製）によりスプレイ塗布した。被覆終了後塗
布物を取りだし、２００℃の乾燥炉にてシクロヘキサノ
ールを蒸発させたところ、流動性の良い電子写真現象剤
用キャリア粒子が得られた。

このキャリア粒子を電子顕微鏡で観察したところ滑らか
な塗膜が形成されていることが認められ、さらにキャリ
ア粒子をミクロトームでカットし、断面観察したところ
塗膜の厚さは均一で約１ｕであった。

下記キャリア粒子をトナー粉末と混合し、現象剤をつく
り、複写機（リコー製、「「６４００））にで１０万枚
のコピーを行なっだが、画像は灯明で、トナーの帯電量
は１５７ｘｃ、／ｇと全く現像剤の劣化が起きておらず
、使用前のキャリアと同様に電子顕微鏡で観察したどこ
ろトナーのスペント化（，１，全く発で１していなかつ
ｌこ。

実施例２ 下記のしのを）昆合して被覆用樹脂イ１！７を調合Ｌム
−１゜ シリコーン（が１脂液（トーレシリコーン製、商品名Ｓ
１又−２４０６、固形分５Ｇ％、トルエンキシレン混合
用剤＞ＩＫ。

プロピレングリコール１１〈９ 上記被覆用樹脂液にζ、数平均粒径が７０１ノの酸化鉛
粉（、＝実施例１ど同様にしく塗ｒ「、乾燥しＩ、：ど
こる、）撰集のむい被覆キャリア粒子が１ηられた１、
このキャリア粒子を電子顕微鏡で観察しｋどころ滑らか
イｆ塗膜が形成さね（いろことか認められた。さらにキ
ャリア粒子の断面を観察したところ塗膜の厚さは約１、
５Ｉｔであ−）た。このキャリア粒子′をトナー粉末と
混合して実施例１ど同様にして電子写真複写機で複写し
たところ、実施例１と同じく優れた特性を示した。

実施例３ 下記構造式のシリコーン樹脂のトルエン溶液（固形分２
０％）１ＫＯにブチルセルロソルブ１Ｋｇを混合して被
覆用樹脂液を調合した。

実施例１と同様に数平均粒径１５０うの球状鉄粉上に上
記被覆用樹脂液をスプレー塗布し、乾燥して電子写真現
象剤用キャリア粒子を得た。

このものは流動性が高く、かつ表面が滑らかであって、
塗膜の厚さは約１．５ｕであった。このキャリア粒子と
トナー粉末を混合して現象剤とし−実施例１と同様にし
て電子写真複写機で複写したところ、実施例１と同じく
優れた特性を示しＬ７。

比軸例１ 実施例１の樹脂液処理法よりシクロヘキサノールを除去
（］た被覆用樹脂液を用いて、実施例１ど同様にして塗
布乾燥したどころ１ｍｍ程度に凝集しｌ、−固まりが多
数在合し、かつ粒径す非常にバラツいたしのであった、
１これを粉砕して、１−ナー粉末ど混合して電子写真用
現象剤どし、実施例１ど同様に電子写真複写機に供した
どころ、約２万枚コピーを行イｒ、たどころで地朋汚れ
があるコントラストの悪い複写画像となった。

比中☆１個ｊ２ 実施例２のシリコーン樹脂溶液１こ変えて、硬化剤のな
いメチルメタクリレートのトルエン溶液を使用り、７Ｊ
どころ、同じく乾燥工程にてキャリアの凝集が発生して
いた。

【図面の簡単な説明】

第１νｌ（ａ）（１＋）（ｃ）は従来の被覆方法のモデ
ル的説明図、第２図１４＋、本発明方法のモデル的説明
図を人ノア示り１゜ １・・・固体粒子２・・・ミスト ３・・・皮膜４・・・凝集体 ５・・・ミスト６・・・皮膜 ７・・貧溶媒 １２１的出願人（ｑ、式会と１り丁１−代理人弁理！小
松禿岳 一１／ｌ− 才１図 （４）とｂ） 才２図 θ （Ｑ）Ｃｂ） （Ｃ） （Ｃン １５７−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被覆用樹脂を該樹脂に対する親溶媒と貧溶媒との混
   合溶媒中に溶解せしめ、これを粒子表面に施し、前記樹
   脂を一部乃至完全に硬、化妃理を行なった後、前記両溶
   媒を除去することを特数とする粒状固体物質への樹脂被
   背方法。 ２、親溶媒ど貧溶媒とは相溶性である特許請求の範囲第
   １項３ｅ戟の樹脂被覆方法。 ３貧、８媒の沸点（１常圧下で１３０℃以上である特許
   請求の範囲第１項記載の樹脂被下方法。