(57)【要約】【課題】  複合化粒子の構成要素である複数種類の微粒子材料間の硬度順を簡便に判定する方法を提供する。【解決手段】  複合化粒子を構成する複数種類の微粒子（大微粒子１２，小微粒子１４）の硬度順を判定する際には、硬度順を判定すべき複数種類の微粒子材料を、該複数種類の微粒子材料より高硬度かつ高比重な材質より成るメディアと共に混合し、振盪した後、高硬度側の微粒子材料は変形せず低硬度側の微粒子材料が変形する形態や、高硬度側の微粒子材料が低硬度側の微粒子材料に埋没する形態を形態観察することにより、僅かな試料量にて、簡便に、前記複数種類の微粒子の硬度順を判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類の微粒子の硬度順を判定するための方法であって、
硬度順を判定すべき複数種類の微粒子材料を、該複数種類の微粒子材料より高硬度かつ高比重な材質より成るメディアと共に混合し、振盪した後、高硬度側の微粒子材料は変形せず低硬度側の微粒子材料が変形する形態や、高硬度側の微粒子材料が低硬度側の微粒子材料に埋没する形態を形態観察することにより、前記複数種類の微粒子の硬度順を判定することを特徴とする微粒子の硬度順判定方法。
【請求項２】
前記メディアの平均粒子径をＤとし、硬度を比較する複数種類の微粒子材料の中で最も平均粒子径が大きい微粒子材料の平均粒子径をｄとしたとき、両者の関係が、５ｄ≦Ｄ≦３００ｄとなるようにすることを特徴とする請求項１に記載の微粒子の硬度順判定方法。
【請求項３】
前記形態観察は、光学顕微鏡、ルーペ、ビデオマイクロスコープ、走査型電子顕微鏡のいずれかを用いて行うことを特徴とする請求項１または２に記載の微粒子の硬度順判定方法。
【請求項４】
前記複数種類の微粒子材料が、粒子径、粒子形状の少なくとも一方に差異がある微粒子材料の組合せである場合に、前記複数種類の微粒子のそれぞれの硬度を比較して硬度順を判定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の微粒子の硬度順判定方法。
【請求項５】
前記微粒子材料の平均粒子径をｄ１とし、比較対象とする微粒子材料の平均粒子径をｄ２としたとき、両者の関係が、ｄ１≧１０ｄ２またはｄ１≦ｄ２／１０となるようにすることを特徴とする請求項４に記載の微粒子の硬度順判定方法。
【請求項６】
比較対象とする複数種類の微粒子材料が、粉砕粒子の一般的な形状である、不定形で表面に嶺を持つ形状の微粒子材料と、球形の微粒子材料との組合せであることを特徴とする請求項４に記載の微粒子の硬度順判定方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の微粒子の硬度順判定方法によって硬度順を判定した微粒子材料を組合せて複合化したことを特徴とする複合化粒子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微粒子の硬度順判定方法、および、その硬度順判定方法を用いて硬度順を判定した大小複数種類の微粒子を組合せて複合化した複合化粒子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
微粒子の凝集を防止する手法として、ナノサイズの小粒子を混ぜる、粒子表面にナノレベルの凹凸を付ける、等の方法が考えられる。この内、ナノレベルの凹凸を後加工によって付与する手法が実用化できると、微粒子を使用する用途に応じた設計がしやすくなる。特に、ナノサイズの小粒子を混入することができない用途にも利用できるようになり、好ましい。このための方法としては、小微粒子の脱離を防ぐために、大微粒子表面に対してアンカー効果等による物理的相互作用や反応性接着剤等による化学的相互作用を用いて小微粒子を固定化する方法が考えられる。しかしながら、この手法を用いた場合でも、最初は問題無いが、徐々に小微粒子が大微粒子内部に埋没して、最終的には完全に埋没してしまい、長期的には小微粒子による流動性改質効果が消失してしまう。
【０００３】
以上の問題を解決する方法として、硬い大微粒子の表面に硬い小微粒子を被覆する構成にて埋込を抑制するのと同時に、大微粒子表面に大微粒子や小微粒子より柔らかい材質の接着層を設け、この接着層に対して上記のような物理的／化学的相互作用により小微粒子を固定化することにより、経時的な移行を防止する設計の粒子を得る方法がある。このような設計の粒子作製を実現するためには、大微粒子／接着層用材料／小微粒子が適切な硬度順列になっている必要がある。そのためには、複数種類の微粒子材料間の硬度順を簡便に判定する方法を得る必要がある。
【０００４】
複数種類の微粒子材料間の硬度順を判定する従来技術としては、平板上に置かれた粒子材料に対してダイスを押し当てて粒子硬度を測定する装置が幾つか提案されており、電子写真トナー級の１０μｍ程度までの大きさの粒子ならば粒子硬度を測定可能な機種も実在している（例えば、（株）島津製作所のＭＣＴ−Ｗや、岡田精工（株）のグラノ）。ただし、サブミクロンサイズの粒子の硬度を上記ダイスを用いる手法で測定可能な機種は存在しない。さらに、微小粒子のサイズや形状を考慮した上で、微粒子同士の押圧による変形や埋没を予測するための指標（要は、どちらがどちらに埋没するか、どちらがどちらに変形させられるか等）を与える方法も存在しない。
【０００５】
本願出願人は、かねてより、異なる微粒子間で、相対的にどちらが硬くどちらが柔らかいか（言い換えれば、硬度順）を判定する方法について研究を続けてきた。
ここで言う硬い／柔らかいという指標は、微粒子を構成する材料のバルク材を用いてマクロ的に比較評価して得られる、代替物の硬度順列ではなく、例えばシングルミクロン、サブミクロンといった微小サイズの粒子材料自体の変形しやすさに対応するものである。
一例として、１０μｍの微粒子Ａと０．１μｍの微粒子Ｂとを混合し、剪断を与えながら攪拌し続けるという作業を行う場合を想定する。このとき、微粒子Ｂが微粒子Ａの表面に均一に被覆した状態のものが形成されることがある（その状態のことを「オーダードミクスチャー」と呼ぶ）。
さらに、ある特定の条件においては、微粒子Ｂが微粒子Ａの表面に埋没して両者が一体化することもある。これは、「作用面が相対的にほぼ平面と見なせる微粒子Ａの表面に対して、サブミクロンスケールの大曲率面の作用面を持つ微粒子Ｂを押し当てる」という特殊な条件において、微粒子Ａが微粒子Ｂに対して「柔らかい」ため、結果として微粒子Ｂの埋没が進行したものと考えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、「粒子材料のサイズ、スケールを考慮した上での『複数種類の粒子材料自体の硬度順列』というものを、直接的に評価（判定）する方法」は、現在のところ、提案されていない。仮に、バルク材料で粒子材料の硬度順列をマクロ的に比較評価した場合、上述した「作用面の影響」が除外されてしまうことになるので、粒子材料自体およびその物理特性（金属やセラミックスであれば結晶成長や応力分布、樹脂であれば分子量分布など）が全く同一なバルク試料が作製できる保証が無い点などから、「上記の例のような処理を行った場合に、実際にオーダードミクスチャーの複合化が生じるかどうかを粒子材料の物理特性値の比較によって事前に予測するという目的」には、好適であるとは言い難い。
したがって、設計通りの粒子が作製できるかどうかは、実際にテストしてみないと判らず、そのテストを行うために、工数の無駄や、貴重な粒子材料を用いる場合の開発コストの増大に直結することとなる。
【０００７】
本発明は、小微粒子（小粒子）と大微粒子（母粒子）とを組合せた複合化粒子を作製する際に、組合せる小微粒子（小粒子）と大微粒子（母粒子）それぞれの硬度順を簡便に判定し、用途に応じ複合化粒子を設計できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の微粒子の硬度順判定方法は、複数種類の微粒子の硬度順を判定するための方法であって、硬度順を判定すべき複数種類の微粒子材料を、該複数種類の微粒子材料より高硬度かつ高比重な材質より成るメディアと共に混合し、振盪した後、高硬度側の微粒子材料は変形せず低硬度側の微粒子材料が変形する形態や、高硬度側の微粒子材料が低硬度側の微粒子材料に埋没する形態を形態観察することにより、前記複数種類の微粒子の硬度順を判定することを特徴とする。
【０００９】
本発明の微粒子の硬度順判定方法の好適例としては、前記メディアの平均粒子径をＤとし、硬度を比較する複数種類の微粒子材料の中で最も平均粒子径が大きい微粒子材料の平均粒子径をｄとしたとき、両者の関係が、５ｄ≦Ｄ≦３００ｄとなるようにすること、前記形態観察は、光学顕微鏡、ルーペ、ビデオマイクロスコープ、走査型電子顕微鏡のいずれかを用いて行うこと、前記複数種類の微粒子材料が、粒子径、粒子形状の少なくとも一方に差異がある微粒子材料の組合せである場合に、前記複数種類の微粒子のそれぞれの硬度を比較して硬度順を判定すること、前記微粒子材料の平均粒子径をｄ１とし、比較対象とする微粒子材料の平均粒子径をｄ２としたとき、両者の関係が、ｄ１≧１０ｄ２またはｄ１≦ｄ２／１０となるようにすること、および、比較対象とする複数種類の微粒子材料が、粉砕粒子の一般的な形状である、不定形で表面に嶺を持つ形状の微粒子材料と、球形の微粒子材料との組合せであること、がある。
【００１０】
本発明の複合化粒子は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の微粒子の硬度順判定方法によって硬度順を判定した微粒子材料を組合せて複合化したことを特徴とする
【発明の効果】
【００１１】
上記本発明の微粒子の硬度順判定方法によれば、複合化粒子の構成要素である複数種類の微粒子材料間の硬度順を判定する際には、硬度順を判定すべき複数種類の微粒子材料を、該複数種類の微粒子材料より高硬度かつ高比重な材質より成るメディアと共に混合し、振盪した後、高硬度側の微粒子材料は変形せず低硬度側の微粒子材料が変形する形態や、高硬度側の微粒子材料が低硬度側の微粒子材料に埋没する形態を形態観察することにより、前記複数種類の微粒子の硬度順を判定するから、複数種類の微粒子材料間の硬度順を簡便に判定する方法を提供することができる。したがって、設計通りの複合化粒子が作製できるかどうかを実際にテストせずに判定することができるようになり、テストを行うための工数の無駄を省くとともに開発コストの増大を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００１３】
本発明の特徴は、上述した構成の複合化粒子の製造に好適に用いることができる微粒子の硬度順判定方法と、その硬度順判定方法を適用した複合化用粒子の構成にある。以下、これらについて説明する。
【００１４】
図１は本発明の複合化粒子の一例の構成を示す図である。図１に示す例において、本発明の複合化粒子１１は、母粒子となる大微粒子１２と、大微粒子１２の表面に設けられた接着層１３と、接着層１３に一部露出して埋没するとともに大微粒子１２には埋没しない小微粒子１４と、から構成されている。上記構成を達成するためには、大微粒子１２、接着層１３、小微粒子１４の硬度を所定の関係になるようにする必要がある。
【００１５】
本願発明者らは、大微粒子と、大微粒子の表面に設けられた接着層と、接着層に一部露出して埋没するとともに大微粒子には埋没しない小微粒子と、からなる複合化用粒子を製造するために必要な、大微粒子、小微粒子、接着層の硬度の関係を簡単に判定する方法として、以下に説明する『メディアインパクト（ＭＩ）試験』という微粒子材料の硬度順判定方法を開発した。
本発明の微粒子材料の硬度順判定方法では、硬度順を判定すべき複数種類の微粒子材料（例えば母粒子となる大微粒子および小微粒子という２種類の微粒子の材料）を、該複数種類の微粒子材料より高硬度かつ高比重な材質より成るメディアと共に混合し、振盪した後、高硬度側の微粒子材料は変形せず低硬度側の微粒子材料が変形する形態や、高硬度側の微粒子材料が低硬度側の微粒子材料に埋没する形態を形態観察することにより、例えば、大微粒子が変形せず小微粒子が変形した場合は大微粒子が小微粒子より硬いと判定し、小微粒子が大微粒子に埋没している場合は大微粒子が小微粒子より柔らかいと判定し、小微粒子が大微粒子へ埋没していない場合は大微粒子が小微粒子より硬いと判定するようにして、前記複数種類の微粒子の硬度順を判定する。
【００１６】
上記ＭＩ試験では、微粒子材料を攪拌するために高硬度高比重のメディアを使用する。このメディアを加えて、小スケール容器にて微粒子材料を混合振盪する方法を採ることにより、試料の使用料を最小に抑えながら、短時間で硬度順列を直接的に判断することができる。
上記メディアとしては、ある程度の運動エネルギーを試料とする微粒子に与える必要性から、高硬度高比重の材料から成るメディアが好適である。具体的には、フェライト、マグネタイト等の鉄系化合物、ジルコニア、アルミナ、窒化珪素等のセラミックス、あるいは、これら材料を芯材とした複合ビーズが好適であるが、試料とする微粒子の硬度、比重に応じて適宜調整することが必要である。
さらに、本願発明者らの検討によれば、各微粒子材料のサイズとメディアのサイズとには好適な関係があり、過度に小さすぎるとメディアが与える運動エネルギーが小さくなり、また、過度に大きすぎるとメディア間の隙間が広すぎて、埋没・変形の促進が長時間化したり、あるいは、埋没・変形が全く進行しなかったりする。そのため、メディアの平均粒子径をＤとし、硬度を比較する複数種類の微粒子材料の中で最も平均粒子径が大きい微粒子材料の平均粒子径をｄとしたとき、両者の関係が、５ｄ≦Ｄ≦３００ｄとなるようにすることが望ましい。
【００１７】
上記ＭＩ試験による複数種類の微粒子の硬度順の判定は、光学顕微鏡、ルーペ、ビデオマイクロスコープ、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）のいずれかを用いて複数種類の微粒子の形態観察を行うのが望ましい。本発明では、微粒子の状態を直接観察する方法を採ることにより、硬度順判定の簡便性を高めている。
また、上記ＭＩ試験による複数種類の微粒子の硬度順の判定では、複数種類の微粒子の形態観察に基づいて硬度順を評価するため、比較対象のサイズが視覚的に明らかな差異があることが硬度順判定上望ましい。そのため、微粒子材料の平均粒子径をｄ１とし、比較対象とする微粒子材料の平均粒子径をｄ２としたとき、両者の関係が、ｄ１≧１０ｄ２またはｄ１≦ｄ２／１０となるようにすること、比較対象とする複数種類の微粒子材料が、粉砕粒子の一般的な形状である、不定形で表面に嶺を持つ形状の微粒子材料と、球形の微粒子材料との組合せ（例えば、一方が粉砕粒子のようにゴツゴツした形状の微粒子で、もう一方が真球粒子である組合せ）であること、が望ましい。また、上記ＭＩ試験において、複数種類の微粒子材料が、粒子径、粒子形状の少なくとも一方に差異がある微粒子材料の組合せである場合に、前記複数種類の微粒子のそれぞれの硬度を比較して硬度順を判定することが望ましい。
【００１８】
本発明の複合化粒子は、上記ＭＩ試験による複数種類の微粒子の硬度順判定方法によって大小２種類の微粒子の硬度順を判定したときに、大微粒子が小微粒子に埋没しないことを特徴とし、さらに、大微粒子の表面に薄層を設けたときに、上記ＭＩ試験による複数種類の微粒子の硬度順判定方法によって大小２種類の微粒子の硬度順を判定したときに、小微粒子が大微粒子の接着層に埋没することを特徴とする、大小２種類の微粒子材料の組合せを用いて、大微粒子表面を小微粒子で被覆し、小微粒子が接着層により固定化された構成を取る複合化粒子であるため、凝集性を改善した、不純物の混在しない粒子となる。
【００１９】
本発明の微粒子材料の硬度順判定方法によれば、複合化粒子を作製する際に真に必要となる、実際に粒子設計するサイズおよび形状を考慮した上での「複数種類の微粒子材料の硬度順列」が、用途に応じた設計の複合化粒子を製造するための諸々の実験を行う前に、僅かな試料量にて、簡便に判定可能になる。
【００２０】
次に、本発明の複合化粒子について説明する
複合化粒子には、複合化粒子の母粒子とする粒子の主成分となる樹脂に、必要に応じて、荷電制御剤、着色剤、無機添加剤等を含ませてもよいし、複合化粒子の母粒子とする粒子の表面に小微粒子として前記材料小微粒子を用いてもよい。以下に、樹脂、荷電制御剤、着色剤、その他添加剤を例示する。
【００２１】
樹脂の例としては、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アクリルウレタン樹脂、アクリルウレタンシリコーン樹脂、アクリルウレタンフッ素樹脂、アクリルフッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレンアクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ブチラール樹脂、塩化ビニリデン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルフォン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられ、２種以上混合することもできる。特に、凝集力を制御する観点から、アクリルウレタン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、アクリルフッ素樹脂、アクリルウレタンシリコーン樹脂、アクリルウレタンフッ素樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂が好適である。
【００２２】
荷電制御剤としては、特に制限はないが、負荷電制御剤としては例えば、サリチル酸金属錯体、含金属アゾ染料、含金属（金属イオンや金属原子を含む）の油溶性染料、４級アンモニウム塩系化合物、カリックスアレン化合物、含ホウ素化合物（ベンジル酸ホウ素錯体）、ニトロイミダゾール誘導体等が挙げられる。正荷電制御剤としては例えば、ニグロシン染料、トリフェニルメタン系化合物、４級アンモニウム塩系化合物、ポリアミン樹脂、イミダゾール誘導体等が挙げられる。その他、超微粒子シリカ、超微粒子酸化チタン、超微粒子アルミナ等の金属酸化物、ピリジン等の含窒素環状化合物及びその誘導体や塩、各種有機顔料、フッ素、塩素、窒素等を含んだ樹脂等も荷電制御剤として用いることもできる。
【００２３】
着色剤としては、以下に例示するような、有機または無機の各種、各色の顔料、染料が使用可能である。
【００２４】
黒色着色剤としては、カーボンブラック、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭等がある。
青色着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーＢＣ等がある。
赤色着色剤としては、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、カドミウム、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッド、カルシウム塩、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂ、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２等がある。
【００２５】
黄色着色剤としては、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファーストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧ、ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキ、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２等がある。
緑色着色剤としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンＧ等がある。
橙色着色剤としては、赤色黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダンスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレンジＧ、インダンスレンブリリアントオレンジＧＫ、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１等がある。
紫色着色剤としては、マンガン紫、ファーストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ等がある。
白色着色剤としては、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛等がある。
【００２６】
体質顔料としては、バライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイト等がある。また、塩基性、酸性、分散、直接染料等の各種染料として、ニグロシン、メチレンブルー、ローズベンガル、キノリンイエロー、ウルトラマリンブルー等がある。
【００２７】
無機系添加剤の例としては、酸化チタン、亜鉛華、硫化亜鉛、酸化アンチモン、炭酸カルシウム、鉛白、タルク、シリカ、ケイ酸カルシウム、アルミナホワイト、カドミウムイエロー、カドミウムレッド、カドミウムオレンジ、チタンイエロー、紺青、群青、コバルトブルー、コバルトグリーン、コバルトバイオレット、酸化鉄、カーボンブラック、マンガンフェライトブラック、コバルトフェライトブラック、銅粉、アルミニウム粉などが挙げられる。
これらの顔料および無機系添加剤は、単独であるいは複数組み合わせて用いることができる。
【００２８】
また、本発明で母粒子として用いる大微粒子は平均粒子径d(0.5)が、０．１〜２０μｍの範囲であり、均一で揃っていることが好ましい。平均粒子径d(0.5)がこの範囲より大きいと表示上の鮮明さに欠け、この範囲より小さいと粒子同士の凝集力が大きくなりすぎるために粒子の移動に支障をきたすようになる。
【００２９】
更に本発明では、各粒子の粒子径分布に関して、下記式に示される粒子径分布Spanを５未満、好ましくは３未満とする。
Span＝（ｄ(0.9)−ｄ(0.1)）／ｄ(0.5)
（但し、ｄ(0.5)は粒子の50％がこれより大きく、50％がこれより小さいという粒子径をμｍで表した数値、ｄ(0.1)はこれ以下の粒子の比率が10％である粒子径をμｍで表した数値、ｄ(0.9)はこれ以下の粒子が90％である粒子径をμｍで表した数値である。）
Spanを５以下の範囲に納めることにより、各粒子のサイズが揃い、均一な粒子移動が可能となる。
【００３０】
さらにまた、各粒子の相関について、使用した粒子の内、最大径を有する粒子のd(0.5)に対する最小径を有する粒子のd(0.5)の比を５０以下、好ましくは１０以下とすることが肝要である。たとえ粒子径分布Spanを小さくしたとしても、互いに帯電特性の異なる粒子が互いに反対方向に動くので、互いの粒子サイズが近く、互いの粒子が当量ずつ反対方向に容易に移動できるようにするのが好適であり、それがこの範囲となる。
【００３１】
なお、上記の粒子径分布および粒子径は、レーザー回折／散乱法などから求めることができる。測定対象となる粒子にレーザー光を照射すると空間的に回折／散乱光の光強度分布パターンが生じ、この光強度パターンは粒子径と対応関係があることから、粒子径および粒子径分布が測定できる。
ここで、本発明における粒子径および粒子径分布は、体積基準分布から得られたものである。具体的には、Mastersizer2000(Malvern Instruments Ltd.）測定機を用いて、窒素気流中に粒子を投入し、付属の解析ソフト（Mie理論を用いた体積基準分布を基本としたソフト）にて、粒子径および粒子径分布の測定を行なうことができる。
【実施例】
【００３２】
以下、実施例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例により限定されるものではない。
【００３３】
以下の説明においては、まず、実施例の粒子比重の測定、平均粒子径の測定、メディアインパクト試験について説明した後、実際の実施例を説明する。
［粒子比重の測定］
ピクノメーター(マルチボリュームピクノメーターH1305:島津製作所製)にて測定される試料体積と秤量重量から求めた。
［平均粒子径の測定］
母粒子となる大微粒子の平均粒子径については、粒径分布測定機(MasterSizer2000:Malvern Instruments Ltd.製)に各粒子を投入し、粒径分布を測定し、付属ソフトにより粒子の５０％がこれより大きく、５０％がこれより小さいという粒子径を用いた。また、小微粒子、粒子状接着層用材料の平均一次粒子径については、Ｎ２ガス吸着量から求まるＢＥＴ比表面積(AutoSorb-1-AG:Quantachrome製)と、上記測定で得られる粒子比重から球換算で算出した値を用いた。
【００３４】
［メディアインパクト試験］
微粒子同士の硬度差を評価するための手法として、『メディアインパクト(ＭＩ)法』を用いる。これは、以下に手法を示す「メディアインパクト(ＭＩ)試験」を行い、これにより硬度差を評価するものである。
まず、１００ｃｃのポリプロピレン等の容器に平均粒子径１００μｍの焼成フェライト粒子を２０ｇ入れ、そこに硬度差を判定する２種類の微粒子（大微粒子、小微粒子）を投入する。これら微粒子はある程度粒子径差を持たせた方が良く、具体的には小微粒子の粒子径は大微粒子の粒子径の１／１０以下であることが好ましい。投入量は評価試料種によって適宜調整して構わないが、大微粒子が複合化粒子に用いられるシングルミクロン〜サブミリスケール付近の粒子径で、比重０．５〜２．０程度の粒子である場合、推奨配合条件として、２種類の微粒子のうち大きい微粒子径のものを基準に５ｗｔ％相当が挙げられる。また、２種類の微粒子の投入比は、単に硬度順列を見たいだけであれば任意で構わないが、例えば複合化粒子の設計を想定している場合等ように、配合比が予め決まっている系などについては、その配合比に準拠するのが好ましい。
【００３５】
次に、上記２種類の微粒子を２２．５℃、５０％ＲＨの環境下にて、手振り振盪機（例えばヤヨイ製YS-8D等)にて振盪する。振盪条件は、評価試料種によって適宜調整して構わないが、本発明のような樹脂微粒子同士の系の複合化粒子の推奨振盪条件としては、例えば振盪半径１２ｃｍ、振り幅水平０°〜上方４５°、振盪速度毎分２５０振盪、振盪時間１５分が挙げられる。今回実施例で紹介した各試料について実施したＭＩ試験は全て上記推奨条件を使用した。
その後、取り出した試料をＳＥＭによって形態観察して、大微粒子の小微粒子に対する埋没・変形状況を観察する。大微粒子が小微粒子より柔らかければ、小微粒子が微大粒子に埋没している様子が観察される。一方、微大粒子が小微粒子より硬ければ、小微粒子は大微粒子へ埋没せず、その差によっては小微粒子の潰れが観察される。
【００３６】
＜実施例＞
大微粒子として用いる平均粒子径１０μｍのポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）微粒子に対して、小微粒子として用いる平均粒子径０．１μｍのポリスチレン（ＰＳｔ）微粒子が複合化するかどうかを、上記ＭＩ試験によって判定した。その際、上記推奨配合条件である、２種類の微粒子のうち大きい微粒子径のものを基準に５ｗｔ％相当に準拠して、１ｇとした。
本実施例の場合、ポリスチレン（ＰＳｔ）微粒子が高架橋グレードであったのに対し、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）微粒子が未架橋グレードであったため、大微粒子表面への小微粒子の埋没が観察された。
これを基に、当該微粒子系を用いて複合化試験を実施したところ、設計通りにオーダードミクスチャーを形成した複合化粒子を作製することができた。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の微粒子の硬度順判定方法に基づいて作製された複合化粒子は、粒子材料としての凝集力低減や表面への別素材付加による機能付与等の制御がなされた高機能材料として多方面での応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の複合化粒子の一例の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１１  複合化粒子
１２  大微粒子
１３  接着層
１４  小微粒子
【図１】
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