顔料擬似粒子の形成方法
顔料粒子をガスにより分極させ；そして分極顔料粒子を凝集して、顔料擬似粒子を形成することを含んでなる、顔料粒子から顔料擬似粒子を形成する方法がこの明細書に開示されている。主として誘起レベルの分子間静電引力により結合される顔料粒子を含んでなり、内部の粉塵を実質的に含まない顔料擬似粒子もこの明細書に開示されている。更には、顔料粒子から顔料擬似粒子を作るために、円筒状内表面を有する中空容器、内円筒状内表面から内側に向かって延び、そして円筒状内表面の軸方向の長さに沿って配置された複数のスコップおよび顔料粒子をガスの中に通過させる手段を含んでなる装置がこの明細書に開示されている。本発明の更なる態様がこの明細書に開示されている。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、各々がすべての目的に引用によりこの明細書に全体で組み込まれている、２００３年４月７日出願の米国特許出願Ｎｏ．１０／４０７，３３４の一部継続出願であり、２００２年４月２２日出願の米国特許暫定出願Ｎｏ．６０／３７５，１１５の恩恵を主張する。
【技術分野】
【０００２】
この明細書中で開示される本発明は、全般的に、顔料粒子から顔料擬似粒子を形成する装置および方法ならびにこれから製造される顔料擬似粒子に関する。特に、開示される本発明の態様は、顔料粒子を分極させ、そして分極顔料粒子を凝集（ａｇｇｒｏｍｅｒａｔｉｎｇ）して、顔料擬似粒子を形成することに関する。
【背景技術】
【０００３】
二酸化チタン顔料粒子、酸化鉄顔料粒子、真珠光沢の顔料粒子、他の金属酸化物顔料粒子は、化粧品、洗剤、塗料、プラスチックおよび他の製品と、製品の色に添加しそして／あるいは所望の製品を隠蔽することが望まれる業界でしばしば使用される。このことは、通常、着色対象の液体媒体中での顔料ペレットおよび／または粉末の強力混合により行われる。顔料ペレットに対するいくつかの望まれる性質は、適用系の中での顔料の分散性、バルクの取り扱いの容易さ、計量の容易さおよび顔料ペレットを汚染する粉塵の量である。
【０００４】
着色対象の媒体中での分散性を増強するためには、顔料は、好ましくは無機顔料粒子の微粉砕粉末の形でしばしば製造される。この粉末は、通常、製造における仕上げ段階としてジェットミリング、サンドミリング、ハンマーミリングまたはローラーミリングされ、分散性と光沢に寄与する。しかしながら、当分野でミリングされた顔料は、概ね、劣った乾燥流れ特性を呈し、そして極めて粉塵が多いという大きな難点を有する。これらの粉末を使用する時、粉塵の有害な影響を低減するのに（例えば、仕事場の安全性、エコロジー的な懸念、製品品質の保証など）、コストのかかる手段が採用されなければならず、このようにして貴重な時間、金および他の資源を消費する。更には、このような粉末から製造されるペレットは、一般に、取り扱い、貯蔵、輸送そしてペレットを崩壊せずに製造装置の中に導入するのが困難である。このように、良好な顔料分散性を達成した製品は、しばしば、良好な顔料安定性をもたらすことができず、そして良好な顔料安定性を達成した製品は、しばしば、良好な顔料分散性をもたらすことができない。
【０００５】
先行技術の方法は、化学薬品の添加物を使用することにより、これらの問題の一部を解決することを試みた。例えば、（特許文献１）は、顔料と、スプレーで急冷されたワックス組成物を含んでなる核形成された顔料をワックスが吸収するように、微粉砕されたワックス組成物と粉末化顔料を転動することを含んでなる、自由流動性の粉塵を含まない顔料を製造する方法を述べている。また、（特許文献２）は、固体低分子量ポリマーおよび液体ポリマー物質により粒子を処理することも述べている。
【０００６】
大量の粉末の取り扱いにおいて繰り返し経験される他の問題は、粘結、ネズミ穴の形成およびブリッジ形成である。顔料の安定性は、良好な貯蔵および輸送に重要であり、そして貯蔵された顔料を熱、湿度および圧力に経時的に曝した場合の老化および／または望まれない凝集物への顔料凝集を回避することが望まれる。微粉砕粉末と関連する粉塵関連の問題と一緒に、顔料粒子は顔料ペレットに形成されるということがしばしば望まれる。しかしながら、顔料粒子が媒体中で易分散性であり、ペレットがフィード容器（ｂｉｎｅｓ
）を詰まらせ、顔料流れの低下および他の問題を引き起こさないように、顔料ペレットも形成されなければならない。
【０００７】
これらの問題の一部に対する解決策が先行技術において試みられてきた。例えば、（特許文献３）は、少なくとも２５重量％のブテン−１含量を有する少なくとも２つの異なるモノマーから構成される非晶質のポリアルファオレフィン中に微細分散された１つ以上の着色剤と共に自由流動性剤から本質的になる着色剤組成物を述べている。（特許文献４）は、後顆粒化により噴霧乾燥された顆粒から製造される、自由流動性で、粉塵を形成しない顆粒の形で前記材料の中に顔料を組み込むことを含んでなる、建材を無機顔料により着色する方法を述べている。
【０００８】
分散性は、媒体の中に顔料を均一かつ均質に混合することができる容易さの尺度であり、そして媒体中での劣った分散性は、媒体内で塊、表面不完全性、色縞、不均一着色および／または不完全な発色を生じ得る、大きな凝集物の原因となる可能性がある。先行技術の方法は、例えば、被覆物および／またはプラスチック組成物中に顔料を分散させる場合に、改善された性能特性を得るために、顔料の表面処理による分散性の増進あるいは乾燥流れ特性の改善を試みてきた。例えば、（特許文献５）は、無機顔料または充填剤とヒドロキシアルキル化アルキレンジアミンを含んでなる分散性組成物を述べ、一方（特許文献６）は、水中で非イオン性分散剤の存在において顔料をミルがけし、ミルがけされた顔料分散物をセルロースエーテルと混合し、そして生成する混合物から水を除去することにより製造される、顔料組成物を述べている。
【０００９】
（特許文献７）は、添加物と顆粒化助剤を用いる加熱転動顆粒化により顆粒を製造するための方法を述べ、そして（特許文献８）は顔料とエチレンオキシドを含有する濃厚顔料配合物を述べている。顔料はワックス、水溶液、ポリマーなどによっても処理された。例えば、（特許文献９）は、こわれ易い炭化水素樹脂中に分散されたクロム酸鉛含有顔料の水性スラリーの形成を述べている。また、（特許文献１０）は、縮合により製造される長鎖ポリエステル界面活性剤を混合し、そして鉱油および溶融ワックスからなる群から選択される本質的に非揮発性の液体を添加することを述べている。
【００１０】
低粉塵の自由流動性粉末を製造するためのもう一つの方法は、噴霧乾燥により入手可能である。これらの製品は、概ね、劣った着色性を呈し、そして最終使用者は、概ね、劣った着色性の自由流動性で、低粉塵性の噴霧乾燥された顔料と劣った流れ特性の粉塵の多い、ミルがけされた顔料の間で選択しなければならなかった。例えば、（特許文献１１）は、酸化チタン顔料を水和酸化物により被覆し、そしてこの顔料をサンディングし、乾燥することを述べている。これは、直接には使用し得るペレットでない高比率の微細粒子を含む小粒子サイズを生じる。また、この疎水性噴霧乾燥の後処理は、幾分良好な流れの性質を有するが、例外的に大量の粉塵を生じる粒子を生成する。
【００１１】
噴霧乾燥に関連する他の特許は、上述したＫｒｏｃｋｅｒｔ特許ならびにオルガノシロキサンの使用を述べている、（特許文献１２）および（特許文献１３）を含む。更には、（特許文献１４）は、無機顔料の水性ミリング、表面処理および噴霧乾燥を述べている。（特許文献１５）は、噴霧乾燥と凝集を述べ、そして（特許文献１６）は、顔料と水の分散スラリーを形成し、このスラリーをミルがけし、そしてスラリー化されたミルがけされた顔料上に処理剤を堆積することを述べている。
【００１２】
先行技術の方法および製品の各々は、他の特性の品質が向上するにしたがって顔料の望まれる特性の少なくとも一つが不足する。先行技術は、極めて砕け易く、高分散性で、円滑排出性である品質を同時に有し、ブリッジ形成およびネズミ穴の形成を軽減し得、粉塵を実質的に含まず、易計量性であり、高密度でかつ圧密抵抗性である、顔料ペレットを形
成する問題を解決することができない。
【００１３】
例えば、二酸化チタンなどの顔料粒子は、一般に、この顔料の高凝集性により有害な塊化性を有し、この粒子は移動における運動の間に、貯蔵中に固く塊化し、粘結する。しかしながら、使用においては、二酸化チタンは、空中で拡がり、そして周囲の領域に更にくっつく微細な粉末あるいは粉塵を形成する。粉塵のいかなる低減も重大な健康メリットならびに米国国立労働衛生研究所（ＮＩＯＳＨ）、労働省および／または米国環境保護庁の懸念に関連する他のメリットを有する。これらの塊を粉末コーティングおよびプラスチック用途の中に組み込む場合には、光学的性質の損失もあり得る。
【特許文献１】米国特許第４，２８５，９８４号（「Ｐｅａｒｃｅ」）
【特許文献２】米国特許第４，３７５，５２０号（「Ｐｅｎｎｉｅ」）
【特許文献３】米国特許第５，６０４，２７９号（「Ｂｅｒｎｈａｒｄｔ」）
【特許文献４】米国特許第５，１９９，９８６号（「Ｋｒｏｃｋｅｒｔ」）
【特許文献５】米国特許第３，９２５，０９５号（「Ｂｏｃｋｍａｎｎ」）
【特許文献６】米国特許第４，０５６，４０２号（「Ｇｕｚｉ」）
【特許文献７】米国特許第４，３１０，４８３号（「Ｄｏｒｆｅｌ」）
【特許文献８】米国特許第４，４６４，２０３号
【特許文献９】米国特許第４，１２７，４２１号（「Ｆｅｒｒｉｌｌ」）
【特許文献１０】米国特許第４，７６２，５２３号
【特許文献１１】米国特許第３，６６０，１２９号（「Ｌｕｇｉｎｓｌａｎｄ」）
【特許文献１２】米国特許第４，８１０，３０５号（「Ｂｒａｕｎ」）
【特許文献１３】米国特許第５，０３５，７４８号（「Ｂｕｒｒｏｗ」）
【特許文献１４】米国特許第５，７３３，３６５号（「Ｈａｌｋｏ」）
【特許文献１５】米国特許第６，１３２，５０５号
【特許文献１６】米国特許第５，９０８，４９８号（「Ｋａｕｆｆｍａｎ」）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
先行技術に存在する難点の克服に、この明細書中で開示されている本発明の態様は、顔料粒子の間に吸引性の結合力を誘起するのに静電気を利用する。開示される本発明の態様は、添加物を包含せずに、そして噴霧乾燥を必要とせずに望まれる顔料着色特性を保持する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
顔料粒子から顔料擬似粒子を形成する方法がこの明細書に開示されている。この方法は、顔料粒子をガスにより分極させ、そして分極顔料粒子を凝集して、顔料擬似粒子を形成することを含む。好ましい態様においては、用語「凝集する」は、粒子サイズ増大の方法を指すようにこの明細書中で使用される。小微細粒子が最終製品として使用するために粒子のクラスターに集められる。ここでこのクラスターは好ましくは実質的に球形である。用語「顔料擬似粒子」は、顔料粒子のこわれ易いクラスターを指すのにこの明細書中で使用され、そして顔料擬似粒子は非凝集顔料粒子（例えば、粉末）の集合体よりも大きい密度を有することが特徴である。顔料擬似粒子は、両方とも複数の粒子からなる点で在来のペレットに類似している。
【００１６】
この顔料粒子は、好ましくは二酸化チタン粒子を含んでなる。しかしながら、顔料粒子は、非限定的な例として、好適な金属酸化物粒子を含む、いかなる好適な粒子も含んでなる。本発明の好ましい態様においては、「顔料粒子」は、粒子性状であり、使用中に非揮発性であり、そして／あるいは、通常、不活性物質、充填剤、増量剤などと呼ばれる。
【００１７】
用語「分極させる」、「分極した」などは、一般に、分子の（および／あるいは粒子の
）電荷密度の大きさおよび／または空間的な位置のシフトを指し、それにより（１）分子（および／または粒子）のより負に帯電した部分および（２）分子（および／または粒子）のより正に帯電した部分を作り出す。好ましい態様においては、分極した顔料粒子は、顔料粒子の分子の間のファン・デル・ワールス結合を増大させるのに充分大きな電荷のシフトを有する。ある局面においては、顔料粒子の分極は、少なくとも一時的な双極子を顔料粒子の各々の中に誘起することを含む。ある局面においては、顔料粒子を分極させることは、顔料粒子の全部より少ない分子を誘起することを含んでなる。ある態様においては、顔料粒子は、好ましくはガスから電子を剥ぎ取ることにより帯電状態となる。
【００１８】
この方法は、好ましくは中空容器内でガス流の中に顔料粒子を通過させることを含む。好ましい態様においては、この流れは、顔料粒子の間を通過した後、これらから過剰な熱も運び去る。好ましくは、この流れの特性は、流れが無視し得る量のみの顔料粒子を運び去るようなものである。
【００１９】
ある態様においては、分極顔料粒子を凝集して顔料擬似粒子に形成することは、堆積物の安息角よりも大きい傾斜角度を有する分極顔料粒子の堆積物上に分極顔料粒子の一部を堆積させることを含んでなる。「安息角」は、面上に置かれた顔料粒子が安息状態（ｒｅｓｔ）に保たれる、面の傾斜の最大角度を指す。ある態様においては、この顔料粒子は、実質的に球形に凝集され、各形状は好ましくは約０．１ミリメートルと約５．０ミリメートルの間の直径を有する。この顔料粒子を凝集することは、好ましくは顔料粒子を核形成することを含んでなる。ある局面においては、粒子がガスの中で落下した後に着地する場合には、衝撃圧密が起こる。
【００２０】
ある態様においては、この顔料粒子は脱気される。この顔料粒子は、好ましくは分極顔料粒子を入れた円筒状内表面を有する中空容器を軸方向回転し、それにより分極粒子の反復的な雪崩（ａｖａｌａｎｃｈｉｎｇ）を誘起することにより凝集される。ある局面においては、この中空容器の入口フィードは、振動されて、顔料粒子を脱気する。ここで、振動は、好ましくは１分当り約６０回の振動と１分当り約２００００回の振動の間の周波数のものである。
【００２１】
顔料粒子から顔料擬似粒子を形成する方法は、好ましくは約０℃と約１００℃の間の温度で、そして約０．２５分と約１５分の間の時間電気的に絶縁された条件下で繰り返し行われる。ある態様においては、顔料擬似粒子は、例えば顔料擬似粒子の表面に化学的添加物の層を塗布することなどにより後処理される。本発明の態様は、顔料粒子から顔料擬似粒子を形成する方法にしたがって製造される顔料擬似粒子、顔料擬似粒子を含んでなる塗料配合物および／または顔料擬似粒子を含んでなるマスターバッチを含んでなる。
【００２２】
二酸化チタン粒子から顔料擬似粒子を形成する方法もこの明細書に開示されている。この方法は、中空容器内でガスの中に顔料粒子の流れを通過させ、それにより顔料粒子の間に静電引力を誘起することを含む。この方法は、また、流れが起こるにしたがって中空容器を軸方向回転し、それにより静電引力と一緒になって、帯電顔料粒子を顔料擬似粒子に凝集する分極粒子の反復的な雪崩形成を誘起することも含む。この方法は、好ましくは流れが起こるにしたがって中空容器を軸方向回転し、それにより中空管の内表面に取り付けられたスコップ（ｓｃｏｕｐ）が顔料粒子の一部をすくい上げるのを誘導し、一部を軸方向に運び、そして一部を流れの中に分配する。この方法は、また、好ましくは中空容器の入口フィードを振動して、顔料粒子を脱気することを含んでなる。ある局面においては、本発明の態様は、この方法にしたがって製造される顔料擬似粒子を含む。
【００２３】
本発明の好ましい態様は、主として誘起レベル（ｉｎｄｕｃｅｄ ｌｅｖｅｌ）の分子間静電引力により結合される顔料粒子を含んでなり、粉塵を実質的に含まない顔料擬似粒
子を含む。他の態様は、誘起レベルの分子間静電引力により結合される顔料粒子から本質的になる顔料擬似粒子を含む。ある態様においては、本発明は、誘起レベルの分子間静電引力により結合される顔料粒子から本質的になる顔料擬似粒子を含んでなり、顔料擬似粒子の表面の少なくとも一部分が化学薬品により後処理される後処理顔料擬似粒子を含む。
【００２４】
円筒状内表面、高い入口および低い出口を有する傾斜した中空容器を準備し、そして円筒状内表面から内側に向かって延び、そして傾斜した中空容器の軸方向の長さに沿って配置された複数のスコップを設けることを含んでなる、顔料粒子から顔料擬似粒子を製造する方法もこの明細書に開示されている。好ましい態様においては、顔料粒子は、入口端の近くの円筒状内表面の一部上に配置され、そしてガス流は傾斜した中空容器の中で低い出口端に向かう方向に通される。この傾斜した中空容器は、スコップにより顔料粒子をすくい上げるために回転され、そして顔料粒子は、円筒状内表面を軸方向回転することにより、スコップから分配され、それによりガスにより分極されながら顔料粒子が出口により近い円筒状内表面の一部に向かって落下することを可能とさせる。この傾斜した中空容器は、また、顔料粒子の雪崩を起こすために軸方向回転され、それにより顔料粒子を顔料擬似粒子に凝集する。
【００２５】
本発明は、好ましくは、顔料粒子を分極させ、そして分極顔料粒子を顔料擬似粒子に凝集させる手段を含んでなる、顔料粒子から顔料擬似粒子を作るための装置を含む。この装置は、好ましくは顔料粒子を脱気するための手段も含む。
【００２６】
中空容器、複数のスコップおよび吹き飛ばし手段を含んでなる、顔料粒子から顔料擬似粒子を製造するための装置もこの明細書に開示されている。この中空容器は、好ましくは円筒状内表面、高い入口および低い出口を有し、そして高い入口端および低い出口端を有する傾斜した位置で配置されるようにされる。複数のスコップは内表面から内側に向かって延び、そして中空容器の軸方向の長さに沿って配置され、そして吹き飛ばし手段は、ガス流を傾斜した中空容器の中で低い出口端に向かう方向に通過させるために使用される。この装置の好ましい態様は、中空容器を振動するための振動手段も含み、それにより顔料粒子を脱気する。この装置は、好ましくは円筒状内表面と顔料粒子および分極顔料粒子の少なくとも一方の間の接着を最小とするための手段を含む。
【００２７】
分極顔料粒子を顔料擬似粒子に凝集する、多数のメリットが存在する。非限定的な例として、これらのメリットは、嵩密度の増大、包装サイズおよび要求の減少、流れの改善、塊化および粘結の低減、流量制御の増大、粉塵化の低減、組成物の均一性、一貫したサイズおよび形状、易計量性、分散性（貯蔵時の高温および高湿への暴露後でも）の増大、一貫した製品性能および内部および表面粉塵の減少を含む。
【００２８】
本発明のこれらおよび他の特徴と目的は、次の好ましい態様の詳細な説明から更に充分に理解されるが、これは添付の図面に照らして読まれるべきである。
【００２９】
この明細書中に組み込まれ、そしてその一部を形成する、添付の図面は、本発明の態様を例示し、そしてこの説明と一緒になって、本発明の原理を説明する働きをする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
図面において例示される本発明の好ましい態様の記述においては、明確化のために特定の専門用語が使用される。しかしながら、本発明は、このように選択される特定の用語に限定されるように意図されず、そして特定の用語は、類似の目的を達成するのに類似の方法で機能する、すべての技術的同等物を含むということを理解するべきである。
【００３１】
この明細書では回転円筒凝集機と呼ばれ、そして概略的に１５０と表示されている好ま
しい処理ユニットは、静電電荷を有する小さな自然通風空気流の存在において粉末化された二酸化チタン粒子を凝集するように設計されているこの回転円筒凝集機は、ファン・デル・ワールス引力を利用して、好ましくはすべての二酸化チタン粒子を好ましくは球状のエルザッツ（ｅｒｓａｔｚ）粒子であることを特徴とする擬似粒子に凝集させる。
【００３２】
製造装置の好ましい連鎖を更によく理解するために、そして主として図１を参照しながら、回転円筒凝集機１５０を使用して、試料の製造方法の態様を示す。磨砕機１１０を使用して、顔料粒子（例えば、二酸化チタン粒子）を含んでなる粉末を形成し、これを次にフィード容器（ｂｉｎ）１２０中に貯蔵する。次に、所望のフィード速度を維持するフィードバルブ１３０を働かせることにより、この顔料粒子を回転円筒凝集機１５０にフィードすることができる。
【００３３】
下記で更に詳述される回転円筒凝集機１５０は、フィードされる顔料粒子をファン・デル・ワールス引力を使用して結合される大きな擬似粒子に凝集させる。機械的結合（例えば、圧縮）および／または化学的結合（例えば、添加物）は使用可能であるが、要求されるものではない。下記に述べる凝集の部分は、回転円筒凝集機１５０のフィード入口を振動して、顔料粒子を脱気する。この目的で、コンプレッサー１４０は、回転円筒凝集機１５０のフィード入口に乾燥空気をフィードして、回転円筒凝集機１５０および／または入口フィード２０５上の顔料粒子を脱気する振動機構を動かす。顔料粒子を顔料擬似粒子に凝集した後、顔料擬似粒子は包装容器１６０に搬送され、ここで輸送のために包装される。
【００３４】
主として図２を参照することにより、回転円筒凝集機の試料態様が示され、そして概略的に１５０ａと表示されている。入口フィード２０５は、フィードバルブ１３０により制御される速度でフィード容器１２０から顔料粒子を送達する。回転円筒凝集機１５０ａは、入口フィード２０５から顔料粒子を受け取るための中空の傾斜中空容器２１０を含んでなり、そして中心軸に沿って回転する。回転円筒凝集機１５０ａは、好ましくは水平から２０度未満である傾斜角度αで好ましくは傾斜している。中空の傾斜中空容器２１０の内表面は出っ張り（ｌｅｄｇｅｓ）２１５を含む。このように、顔料粒子を中空の傾斜中空容器２１０の中にフィードすると、回転によって出っ張り２１５が顔料粒子の一部をもち上げるようにせしめられる。中空の傾斜中空容器２１０が回転し続けるにつれて、顔料粒子は重力の自然の結果として出っ張りから分配され、そして空気を通って落下し、他の顔料粒子上に着地する。
【００３５】
図示するように、この出っ張りは、凹の湾曲（ｃｕｒｖａｔｕｒｅ）を有し、これによって顔料粒子をすくい上げる効率が増加し、ならびに出っ張りから分配される時の顔料を分散させる度合いが増大する。この空気は顔料粒子を分極させ、そして分極顔料粒子は、中空の傾斜中空容器２１０を更に回転して、例えば顔料ペレットなどの顔料擬似粒子を形成することにより、凝集される。この擬似粒子は、中空の傾斜中空容器２１０の出口２２０から出る。
【００３６】
主として図３から図５を参照することにより、回転円筒凝集機のもう一つの見本例が概略的に１５０ａと表示され、詳細に述べられる。回転円筒凝集機１５０の態様を使用する方法は、主として図６を参照しながら述べられる。
【００３７】
主として図３を参照すると、回転円筒凝集機１５０ｂは、好ましくは円筒状内表面を有し、更に好ましくは全体として円筒の形状を有する中空容器を含む。この中空容器は、概略的に３３５と表示され、そして一体あるいはモジュールの設計およびいかなる好適な長さのものであることもできる。しかしながら、中空容器３３５は、好ましくはモジュールであり、そして第１区域の処理管３３５ａ、第２区域の処理管３３５ｂ、第３区域の処理
管３３５ｃおよび第４区域の処理管３３５ｄとこの明細書中では呼ばれる、４つの区域の処理管を含むとして示される。中空容器３３５は、長手方向の中心軸に沿って回転することが可能である。この処理管は、好ましくはフランジ３２５により相互に取り付けられている。
【００３８】
回転円筒凝集機１５０ｂは、フィード容器１２０から第１区域の処理管３３５ａの中に顔料粒子を受け取るために、一端にフィード入口３６０とフィードコーン３５５を有する。回転円筒凝集機１５０ｂは、第４区域の処理管３３５ｄから顔料擬似粒子を排出するために、他端に排出ポート３８５を有する。中空容器３３５は、好ましくは水平に対して角度が付けられている（図３から図５には図示せず）。中空容器３３５の傾斜角度は、好ましくは約１０度まで、更に好ましくは約７度までに等しい。傾斜している場合には、フィード入口３６０およびフィードコーン３６０を有する末端は、排出ポート３８５を有する末端よりも高い。傾斜角度を変えて、回転円筒凝集機１５０ｂ中の顔料粒子の搬送を促進するか、あるいは回転円筒凝集機１５０ｂ中の保持時間を増大させることができる。
【００３９】
図３への参照を続けると、回転円筒凝集機１５０ｂの中空容器は、好ましくは可変速のギア減速機駆動である駆動手段３０５に接続され、それにより中空容器３３５の回転を促進する。駆動手段３０５は、好ましくは撓み駆動連結である、連結手段３１０により中空容器の回転を駆動する。好ましい態様においては、駆動手段３０５は、駆動プレート３１５および３２０と、フランジ３２５により第４区域の処理管３３５ｄに運転可能なように接続される。回転円筒凝集機１５０ｂは、好ましくは中空容器の回転運動を容易とするために、トラニオン（ｔｒｕｎｎｉｏｎｓ）３７０上に中空容器３３５を支持するフレーム３６５を含んでなる。打撃器具３３０は、振動を生じさせるために中空容器３３５にも取り付けられている。これは、円筒状内表面と顔料粒子および分極顔料粒子の少なくとも一方の間の接着を最小とする助けをする。顔料粒子が円筒状内表面にくっつく範囲で、打撃器具により生じる振動は、粒子が円筒状内表面にくっつくのを防止するのを助ける。
【００４０】
主として図４ａおよび図４ｂを参照すると、中空容器３３５の内部構造は、好ましくは複数のパドル３７５を含む。パドル３７５の各々は、円筒状内表面から内向きに延び、そして好ましくは組にグループ分けされる（パドル３７５の３つの組が図面に示される）。パドル３７５の組は、円筒状内表面に沿って実質的にらせんの形で配置される。中空容器３３５の内部構造は、打撃器具３３０を作動するために好ましくはもち上げ器具３８０も含む。もち上げ器具３８０は、中空容器３３５を回転することにより始動させられ、そして中空容器３３５の円周の周りに間隔をおいてずらして配置されている（ｓｔａｇｇｅｒｅｄ）。このように、打撃作用は連続的であり（回転が連続的である限り）、そして周期的である（もち上げ器具の間の間隔にしたがって）。もち上げ器具３８０および打撃器具３３０は、好ましくは空気式であり、コンプレッサー、好ましくは回転円筒凝集機１５０のフィード入口２０５に乾燥空気をフィードして、顔料粒子を脱気する振動機構も運転するコンプレッサー１４０（図１に図示）によりフィードされる乾燥空気により運転される。
【００４１】
主として図５ａおよび図５ｂを参照して、パドル３７５の好ましい態様を述べる。上面図から、図５ａは、パドル末端の湾曲がパドル３７５の幅ｗに関連し、半径Ｒ１は好ましくはパドル３７５の幅ｗの半分に等しいということを示す。前面図から、図５ｂは、パドル長さの湾曲がパドル３７５の一端から他端までの直線線分ｌに比例するということを示す。湾曲半径Ｒ２は、好ましくは三角形の辺の１つとして直線線分ｌを有する正三角形の最も遠い点からの距離を測定することにより定義される。したがって、好ましい態様においては、この湾曲半径は直線線分ｌに等しい。
【００４２】
任意の与えられたパドル３７５の構造配列は、パドル３７５が顔料粒子を分配する際の
顔料粒子の間の空気量を最大とするように注意深く設計される。円筒状内表面の回転時（例えば、中空容器３３５の回転時）、パドル３７５は顔料粒子をすくい上げ、次に回転の継続にしたがって、パドル３７５の角度が地面に対して増加する際に顔料粒子を分配する。中空容器３３５の回転が起こるにしたがって、地面に対するパドル３７５の角度は増大し、そして重力によって顔料粒子はパドル３７５から下方に落ち始める。パドル３７５のスプーン状の形状は、顔料粒子に関連する安息角の利点を活用し、地面に対するパドル３７５の角度が変化する際に多量の顔料粒子がパドル３７５と共に更に長時間滞留するようにせしめる。
【００４３】
中空容器３３５のパドル３７５および円筒状内表面は、好ましくは顔料擬似粒子を汚染しないようにステンレススチールからなる。鉄の汚染あるいは接触が意味ある結果でない場合には、スチールなどの低グレードの材料が使用され得る。
【００４４】
主として図６を参照しながら、回転円筒凝集機１５０ｂを用いる方法の好ましい態様を述べる。顔料粒子、好ましくは二酸化チタンは、フィード入口３６０により中空容器３３５の中にフィードされる。好ましい態様においては、自然通風６０５をフィード入口３６０において、あるいはその近くで中空容器３３５の中に通し、排出ポート３８５により排出するようにすることも可能である。好ましい態様においては、この通風は、顔料粒子を熱空気の流れと共にフィード入口３６０の中にフィードすることにより作られる。この顔料粒子は、フィードコーン３６０と回転円筒凝集機１５０の傾斜により前方に進める。
【００４５】
次に、顔料粒子は、中空容器３３５内で分極および凝集にかけられ、ここで粒子サイズ増大に理想的であるタイプの顔料粒子運動が誘起される。顔料粒子は、パドル３７５によりもち上げられ、次にガス（例えば、空気）の中に分配されて、カスケードで流れ、そして合体する。顔料粒子は、好ましくは顔料粒子が下方にカスケードで流れるにしたがって空気の自然通風６０５の中を通り、それにより冷却され、ある場合には帯電する。通風６０５は、顔料粒子の温度を低下させる効果を有する。ある局面においては、粒子がガスの中を落下した後着地するときに衝撃圧密が起こる。
【００４６】
パドル３７５の形状は、中空容器３３５内を降下する顔料粒子の確率的運動を促進する。顔料粒子がガスの中を落下するにしたがって、顔料粒子中の分子の電子密度がシフトして、分子内そして顔料粒子内に双極子を作り出す。各分子中の双極子の存在は、顔料粒子の間の高められたファン・デル・ワールス引力を誘起する。本発明の態様は、顔料粒子を結合剤または他の化学薬品により噴霧するということを必要としない。代わりに、パドル３７５の態様は、好ましくは顔料粒子の安息角を基準として設計される。パドル３７５の曲線付きの末端は、顔料粒子が降下する前の出発点での分布（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）を増進する。更には、パドル３７５は、中空容器３３５の円筒状内表面に実質的にらせんの形で設置されて、軸方向回転しながら、二酸化チタンまたは他の顔料粒子の連続かつ均一な落下カーテンをもたらす。
【００４７】
パドル３７５の形状は、ガス（例えば、空気）に直接に暴露される顔料粒子の表面積および数を増加させ、それにより顔料粒子を移動させるガスにより分極される顔料粒子の数を増加させる。これは、大気の中を落下する雨に類似し、二酸化チタンまたは他の顔料粒子中に存在する既に存在する自然の静電引力を増強する。分子電荷分布の分極は、粒子の合体を最終的に引き起こす。
【００４８】
分極顔料粒子は、分極顔料粒子および／または未分極顔料粒子を含む、他の顔料粒子の堆積物上に落下する。堆積物との接触は衝撃を和らげ、粉末の圧密に寄与する。円筒状内表面が回転するにしたがって、堆積物は円筒状内表面の側面を登り、最終的に自分自身の上に落下する。この雪崩形成および「雪だるま形成」は、分極顔料粒子を凝集して、平滑
で実質的に球形の顔料擬似粒子をいかなる圧縮も無く形成する効果を有する。転動成長、雪崩形成および／または雪だるま形成は凝集機構の一つである。転動成長凝集においては、小粒子は不規則に動き、そして材料床中でランダムに衝突し、これによって顔料粒子が呈するファン・デル・ワールス引力により相互に接着するようにされる（特に、粒子サイズが１ミクロン未満である場合）。回転円筒凝集機１５０は、このタイプの凝集および緻密化の方法のために設計されている。
【００４９】
顔料擬似粒子の構造の局面は、堆積物の密度に影響を及ぼす脱気量、堆積物に付与される高さ、結合機構、処理時間などを含む、いくつかの他の要素にも依存する。他の粒子の表面に付着した粒子は、再度引き剥がされるか、あるいはこの工程の接触区分中の表面の別の場所に動かされるために、回転円筒凝集機１５０中などで脱気された顔料粒子の堆積物は、高密度で低多孔質の顔料擬似粒子を生じる。ある態様においては、顔料擬似粒子は、顔料擬似粒子核を形成すると、更なる顔料粒子が表面に再度結合するので成長し続け、したがって凝集物を形成し続ける。
【００５０】
ある態様においては、振動が回転円筒凝集機１５０に印加されて、内部部品上での粒子蓄積を軽減する。壁上での粒子蓄積が除去され、そしてもち上げ器具３８０を回転することにより作動される打撃器具３３０により更なる緻密化が行われ、それにより振動エネルギーを付与して、いかなる初期の蓄積も落下するようにせしめ、結果として乾燥顔料からの同伴空気を振動する。
【００５１】
この顔料擬似粒子は、回転円筒凝集機１５０の排出ポート３８５から出る。生成する擬似粒子は、好ましくは実体のない硬さ（ｉｎｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌ ｈａｒｄｎｅｓｓ）の、そして食卓塩または顆粒化シュガーと比較して肉眼的に類似の、＋１２〜＋１００メッシュサイズの丸い滑らかなビーズである。
【００５２】
好ましい顔料擬似粒子は、構成成分の顔料粒子が主として誘起されたレベルの分子間静電引力により結合され、そして顔料擬似粒子が内部粉塵を実質的に含まないという事実が特徴である。この擬似粒子の好ましい態様は、誘起レベルの分子間静電引力により結合される顔料粒子から本質的になる顔料擬似粒子を含んでなり、無視し得る量の粉塵のみが存在する。
【００５３】
この結合は、好ましくは静電的に帯電したガスの存在により誘起される各顔料粒子中の少なくとも一時的な双極子−双極子条件から生じるファン・デル・ワールス結合である。ファン・デル・ワールス結合は、通常、分子中の原子の電子配置が対称的な電子配置を失う場合に生じる。これは、分子と分子の顔料粒子全体を分極させる。自然に起こる量よりも多い顔料粒子が好ましくは分極される。この顔料粒子は、ガスの中から落下するにしたがってガスから電子を剥ぎ取り、それにより顔料粒子を帯電させ得る。
【００５４】
この顔料擬似粒子は、好ましくは円滑排出性、低粉塵発生性、高嵩密度および易分散性であり；無視し得る量（あったとしても）のみの貯蔵時のネズミ穴の形成、ブリッジング、粘結または固体圧密が存在する。これは、顔料擬似粒子の構成成分の顔料粒子が磨砕（例えば、磨砕機１１０）あるいはジェットミリング、サンドミリング、ハンマーミリングによるなどの微粒化に事前にかけられているということは当分野では普通のことであるという事実に拘わらない。この顔料擬似粒子の好ましい態様は、顔料着色対象の食品、化粧品、洗剤、塗料およびプラスチック、インク、エラストマー、セメント、フライアッシュ、粉末化食品、セメント、化粧品、ポリテトラフルオロエチレン、粉末、タルク、クレイおよび他の好適な媒体の着色に有用である。
【００５５】
顔料擬似粒子は、好ましくは顔料粒子よりも大きな嵩密度（好ましくは約２０％大きい
）と小さい嵩容積を有し、それにより包装への要求を低減する。この点で、粉末化された顔料粒子でなく顔料擬似粒子を使用することにより多量の顔料が包装中に貯蔵可能であり、それにより在来の顔料ペレットに通常付随する分散問題を伴わずにコスト削減をもたらす。この顔料擬似粒子は、好ましくは規定された形状を有し、計量およびフィード器具による使用に特に好適である。
【００５６】
上述のように、この顔料擬似粒子の好ましい態様は、本質的に顔料粒子からなる。顔料粒子の結合に化学薬品は必要とされない。このように、最終製品（例えば、顔料擬似粒子）は、好ましくは化学薬品の複合物または他の混合物でなく、化学薬品で結合された顔料ペレット複合物に共通の特徴的な硬度および低い分散性を持たない。好ましい擬似粒子は、高嵩密度、低粉塵生成、高自由流動能および分散性を有する、滑らかで、丸い均質に凝集された顔料である。丸い形状は、流動性を実質的に増大させ、そして処理において粉末微粉または粉塵の発生を低減させるか、あるいは無くし、そして貯蔵および出荷において圧密、塊化および老化への抵抗性を示す。
【００５７】
好ましい顔料擬似粒子は、主として丸い形状およびファン・デル・ワールス力の利用により成形後の最少の相互接着性を有する。このように、好ましい顔料擬似粒子が最終サイズに達すると、他の大きい粒子との大きな引力は存在しない。それにも拘わらず、好ましい顔料擬似粒子は、機械的および化学的結合が存在しないことにより極めて高いもろさおよび良好な分散といったメリットのある特性を保持する。密度の増大は、顔料擬似粒子が等重量基準で例えば在来の非処理の顔料よりも少ない容積および包装を使用するということも意味する。
【実施例】
【００５８】
比較例
しかるべき試験を試み、そして本発明の有効な態様を示す比較例を下記に述べる。６０度の円錐形の基部付きの円筒中空容器（容積５０あるいは１００ｇ）の規定の穴（概ね、１０ｍｍ）からの排出時間を秒で測定することにより、流れを求めた。粉塵値を粉末重量と比較しての重量として評価した。Ｈｅｕｂａｃｈ粉塵計を用いて、粉末またはペレットの粉塵特性を測定し得る。空気流が規定の速度で流れる回転ドラムから排出される微細な粉塵をガラスファイバーフィルター上で重量法で求める。異なる暴露時間後に測定することにより、粉塵発生プロフィールを機械的荷重の関数としてプロットし得る。粉塵値を粉末重量と比較しての重量として評価する。容器の間を移す時の粉塵の目視観察も比較として使用する。ブラベンダー押し出し機の中での、そしてこのポリマーフィルムの中への分散性の比較は、非処理のコード標準顔料と一貫している。
【００５９】
比較例Ｎｏ．１
１００重量部の微磨砕された赤色酸化鉄顔料を全重量で０．５〜１．５部のプロピレングリコールと共にこの種顔料と混合した。この混合物を回転円筒凝集機１５０に入れ、ブレンドした。この方法を続けた。約０．１０〜１５分以内で完全な擬似粒子形成が起こり、そして円滑排出性の生成物を得た。
【００６０】
この処理顔料の嵩密度の増加は約３６％であった。安息角は５５．６度から４１．６度に減少し、２５％の減少であった。この処理粉末の流量の増加は、０．８グラム／秒から５．０グラム／秒であった。４と６ｐｓｉの間での４８時間の圧縮試験は、回転円筒凝集機１５０から排出時に完全に粉砕された顔料排出物を生じた。非処理顔料は、排出時に破壊も起こさない硬い特異な塊であった。得られる粉塵の減少は約６０％であった。
【００６１】
比較例Ｎｏ．２
１００重量部の微磨砕された黒色酸化鉄顔料を全重量で０．５〜１部のポリジメチルシ
ロキサン、３２０ｃｓと共にこれの種顔料と混合した。この混合物を回転円筒凝集機１５０中でブレンドした。この方法を続けた。約０．２５〜１５分以内で完全な擬似粒子形成が完結し、そして円滑排出性の生成物を得た。
【００６２】
この処理顔料の嵩密度の増加は約２９％であった。安息角は５５．６度から３８度に減少し、３２％の減少であった。この処理粉末の流量の増加は０．８グラム／秒から５．０グラム／秒であった。４と６ｐｓｉの間での４８時間の圧縮試験は、回転円筒凝集機１５０からの排出時に完全に粉砕された顔料排出物を生じた。非処理顔料は、排出時に破壊も起こさない硬い特異な塊であった。得られる粉塵の減少は約５５％であった。
【００６３】
比較例Ｎｏ．３
１００重量部のユニバーサルグレードのルチル二酸化チタンを回転円筒凝集機１５０中温度でブレンドした。この方法を続けた。約０．２５〜１５分以内で完全な擬似粒子形成が完結し、そして円滑排出性の生成物を得た。
【００６４】
この処理顔料の嵩密度の増加は約１５％であった。安息角は５２度から３８．６度に減少し、約２６％の減少であった。この処理粉末の流量の増加は１．６グラム／秒から６．２グラム／秒であった。４と５ｐｓｉの間での４８時間の圧縮試験は、回転円筒凝集機１５０からの排出時に完全に粉砕された顔料排出物を生じた。非処理顔料は、排出時に破壊も起こさない硬い特異な塊であった。得られる粉塵の減少は約７０％であり、そしてＨｅｇｍａｎ尺度での塗料分散性の比較は非処理のコード標準顔料と一貫していた。
【００６５】
比較例Ｎｏ．４
１００重量部の疎水性プラスチックグレードのルチル二酸化チタンを回転円筒凝集機１５０中温度でブレンドした。この方法を続けた。約０．１〜１５分以内で完全な擬似粒子形成が完結し、そして円滑排出性の生成物を得た。
【００６６】
この処理顔料の嵩密度の増加は約１６％であった。安息角は５０．５度から３８．３度に減少し、約２７％の減少であった。この処理粉末の流量の増加は１．９グラム／秒から８．３グラム／秒であった。４と５ｐｓｉの間での４８時間の圧縮試験は、回転円筒凝集機１５０からの排出時に完全に粉砕された顔料排出物を生じた。非処理顔料は、排出時に破壊も起こさない硬い特異な塊であった。得られる粉塵の減少は約８０％であった。
【００６７】
本発明の好ましい態様によれば、円滑排出性の顔料擬似粒子は球状の偽粒子からなり、この顔料擬似粒子は、好ましくは少なくとも約９０重量％の顔料粒子および９９．９＋重量％までの顔料粒子である。この擬似粒子は、好ましくは水性および／あるいは非水性系の顔料着色に使用され、ここでの要求は低粉塵、良好な材料流れおよび正確な計量あるいはフィード性である。
【００６８】
二酸化チタン粒子は好ましい顔料粒子である。記述された方法により処理されて、擬似粒子をもたらすことができる二酸化チタン粒子は、例でありそして限定ではないが、表面被覆物（例えば、塗料）および／またはプラスチック業界に好適な、いかなる白色あるいは着色の、隠蔽性あるいは非隠蔽性の粒子状顔料（または鉱物質顔料）も含む。本発明の方法で使用する二酸化チタン顔料は、アナターゼあるいはルチルのいずれかの結晶構造またはこれらの組み合わせであることができる。この顔料は、当分野で熟練の者にはなじみのあるが、本発明のいかなる部分も形成しない既知の商業的な方法により製造され得る。よく知られたサルフェート法またはよく知られた四塩化チタンの気相酸化法のいずれかは特定の顔料を製造することができる。
【００６９】
高い静電電荷、粒子の双極性傾向および極めて小さい粒子サイズにより存在する高いフ
ァン・デル・ワールス力により分子が特に凝集性であるという事実により、二酸化チタン粒子が特に望まれる。これらの二酸化チタン粒子は、アナターゼおよびルチルの結晶形を含むことができる。二酸化チタン粒子を使用することに加えて、他の顔料粒子、好ましくはアルミナ、マグネシアおよびジルコニアなどの他の無機酸化物顔料も使用可能である。ある態様においては、顔料粒子は、好ましくは約１ミクロン未満の平均直径であり、そしてある態様においては、顔料粒子および／または種粒子は約０．０１〜約５．０ミクロンの平均粒子サイズを有する。ある態様においては、この擬似粒子は、好ましくは約０．０１ミリメートルの直径の球状の凝集物であり、そして他の態様においては、この擬似粒子は好ましくは約０．１ミリメートル〜約４ミリメートルの直径である。
【００７０】
回転円筒凝集機１５０は、二酸化チタン粒子と、非限定的な例として、白色塩基性炭酸鉛、白色塩基性硫酸鉛、白色塩基性ケイ酸鉛、硫化亜鉛、酸化亜鉛、硫化亜鉛と硫酸バリウムの複合顔料、酸化アンチモンなどの白色隠蔽性顔料、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、陶土、マイカ、珪藻土などの白色増量剤顔料、および酸化鉄、酸化鉛、硫化カドミウム、セレン化カドミウム、クロム酸鉛、クロム酸亜鉛、チタン酸ニッケル、酸化クロムなどの着色顔料を含む他の顔料粒子を連続処理するのに特に設計および最適化される。
【００７１】
ある態様においては、この顔料粒子は、顔料擬似粒子に標準の表面処理剤を添加することにより処理あるいは被覆され得る。ある態様においては、この擬似粒子の表面は、例えば１つ以上の金属の酸化物あるいは水酸化物により後処理される。これは、非限定的な例として、アルミニウム、アンチモン、ベリリウム、セリウム、ハフニウム、鉛、マグネシウム、ニオビウム、ケイ素、タンタル、チタン、スズ、亜鉛および／またはジルコニウムを含む。チタニアまたは他の無機酸化物の顔料は、塩化物法におけるようなチタン（または他の金属）とアルミニウムのハロゲン化物の共酸化、またはサルフェート法における焼成の前のアルミニウム化合物の添加を含む、いかなる好適な方法によっても導入されるアルミニウムを含有することができる。
【００７２】
本発明が有利に使用され得る方法を例示する目的で、本発明にしたがって顔料擬似粒子を形成する装置および方法をこの明細書中上記で述べてきたが、本発明はこれらに限定されないということが認識されるべきである。したがって、当分野で熟練した者には想起され得る、改変、変形または同等の構成は、いかなるものおよびすべて、添付の特許請求の範囲中で定義されているような、本発明の範囲内にあると考えられるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】図１は、回転円筒凝集機を使用する方法の態様を示す流れ図である。
【図２】図２は、回転円筒凝集機の態様を示す右側断面側面図である。
【図３】図３は、回転円筒凝集機のもう一つの態様を示す左側断面側面図である。
【図４ａ】図４ａは、線Ａ−Ａで切断した図３の回転円筒凝集機の態様を示す断面前面図である。
【図４ｂ】図４ｂは、線Ａ−Ａで切断した図３の回転円筒凝集機の態様を示す拡大断面前面図である。
【図５ａ】図５ａはパドルの態様を示す上面図である。
【図５ｂ】図５ｂは図５ａで示されるパドルの態様を示す前面図である。
【図６】図６は回転円筒凝集機を使用する方法の態様を示す断面前面図である。
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、各々がすべての目的に引用によりこの明細書に全体で組み込まれている、２００３年４月７日出願の米国特許出願Ｎｏ．１０／４０７，３３４の一部継続出願であり、２００２年４月２２日出願の米国特許暫定出願Ｎｏ．６０／３７５，１１５の恩恵を主張する。
【技術分野】
【０００２】
この明細書中で開示される本発明は、全般的に、顔料粒子から顔料擬似粒子を形成する装置および方法ならびにこれから製造される顔料擬似粒子に関する。特に、開示される本発明の態様は、顔料粒子を分極させ、そして分極顔料粒子を凝集（ａｇｇｒｏｍｅｒａｔｉｎｇ）して、顔料擬似粒子を形成することに関する。
【背景技術】
【０００３】
二酸化チタン顔料粒子、酸化鉄顔料粒子、真珠光沢の顔料粒子、他の金属酸化物顔料粒子は、化粧品、洗剤、塗料、プラスチックおよび他の製品と、製品の色に添加しそして／あるいは所望の製品を隠蔽することが望まれる業界でしばしば使用される。このことは、通常、着色対象の液体媒体中での顔料ペレットおよび／または粉末の強力混合により行われる。顔料ペレットに対するいくつかの望まれる性質は、適用系の中での顔料の分散性、バルクの取り扱いの容易さ、計量の容易さおよび顔料ペレットを汚染する粉塵の量である。
【０００４】
着色対象の媒体中での分散性を増強するためには、顔料は、好ましくは無機顔料粒子の微粉砕粉末の形でしばしば製造される。この粉末は、通常、製造における仕上げ段階としてジェットミリング、サンドミリング、ハンマーミリングまたはローラーミリングされ、分散性と光沢に寄与する。しかしながら、当分野でミリングされた顔料は、概ね、劣った乾燥流れ特性を呈し、そして極めて粉塵が多いという大きな難点を有する。これらの粉末を使用する時、粉塵の有害な影響を低減するのに（例えば、仕事場の安全性、エコロジー的な懸念、製品品質の保証など）、コストのかかる手段が採用されなければならず、このようにして貴重な時間、金および他の資源を消費する。更には、このような粉末から製造されるペレットは、一般に、取り扱い、貯蔵、輸送そしてペレットを崩壊せずに製造装置の中に導入するのが困難である。このように、良好な顔料分散性を達成した製品は、しばしば、良好な顔料安定性をもたらすことができず、そして良好な顔料安定性を達成した製品は、しばしば、良好な顔料分散性をもたらすことができない。
【０００５】
先行技術の方法は、化学薬品の添加物を使用することにより、これらの問題の一部を解決することを試みた。例えば、（特許文献１）は、顔料と、スプレーで急冷されたワックス組成物を含んでなる核形成された顔料をワックスが吸収するように、微粉砕されたワックス組成物と粉末化顔料を転動することを含んでなる、自由流動性の粉塵を含まない顔料を製造する方法を述べている。また、（特許文献２）は、固体低分子量ポリマーおよび液体ポリマー物質により粒子を処理することも述べている。
【０００６】
大量の粉末の取り扱いにおいて繰り返し経験される他の問題は、粘結、ネズミ穴の形成およびブリッジ形成である。顔料の安定性は、良好な貯蔵および輸送に重要であり、そして貯蔵された顔料を熱、湿度および圧力に経時的に曝した場合の老化および／または望まれない凝集物への顔料凝集を回避することが望まれる。微粉砕粉末と関連する粉塵関連の問題と一緒に、顔料粒子は顔料ペレットに形成されるということがしばしば望まれる。しかしながら、顔料粒子が媒体中で易分散性であり、ペレットがフィード容器（ｂｉｎｅｓ
）を詰まらせ、顔料流れの低下および他の問題を引き起こさないように、顔料ペレットも形成されなければならない。
【０００７】
これらの問題の一部に対する解決策が先行技術において試みられてきた。例えば、（特許文献３）は、少なくとも２５重量％のブテン−１含量を有する少なくとも２つの異なるモノマーから構成される非晶質のポリアルファオレフィン中に微細分散された１つ以上の着色剤と共に自由流動性剤から本質的になる着色剤組成物を述べている。（特許文献４）は、後顆粒化により噴霧乾燥された顆粒から製造される、自由流動性で、粉塵を形成しない顆粒の形で前記材料の中に顔料を組み込むことを含んでなる、建材を無機顔料により着色する方法を述べている。
【０００８】
分散性は、媒体の中に顔料を均一かつ均質に混合することができる容易さの尺度であり、そして媒体中での劣った分散性は、媒体内で塊、表面不完全性、色縞、不均一着色および／または不完全な発色を生じ得る、大きな凝集物の原因となる可能性がある。先行技術の方法は、例えば、被覆物および／またはプラスチック組成物中に顔料を分散させる場合に、改善された性能特性を得るために、顔料の表面処理による分散性の増進あるいは乾燥流れ特性の改善を試みてきた。例えば、（特許文献５）は、無機顔料または充填剤とヒドロキシアルキル化アルキレンジアミンを含んでなる分散性組成物を述べ、一方（特許文献６）は、水中で非イオン性分散剤の存在において顔料をミルがけし、ミルがけされた顔料分散物をセルロースエーテルと混合し、そして生成する混合物から水を除去することにより製造される、顔料組成物を述べている。
【０００９】
（特許文献７）は、添加物と顆粒化助剤を用いる加熱転動顆粒化により顆粒を製造するための方法を述べ、そして（特許文献８）は顔料とエチレンオキシドを含有する濃厚顔料配合物を述べている。顔料はワックス、水溶液、ポリマーなどによっても処理された。例えば、（特許文献９）は、こわれ易い炭化水素樹脂中に分散されたクロム酸鉛含有顔料の水性スラリーの形成を述べている。また、（特許文献１０）は、縮合により製造される長鎖ポリエステル界面活性剤を混合し、そして鉱油および溶融ワックスからなる群から選択される本質的に非揮発性の液体を添加することを述べている。
【００１０】
低粉塵の自由流動性粉末を製造するためのもう一つの方法は、噴霧乾燥により入手可能である。これらの製品は、概ね、劣った着色性を呈し、そして最終使用者は、概ね、劣った着色性の自由流動性で、低粉塵性の噴霧乾燥された顔料と劣った流れ特性の粉塵の多い、ミルがけされた顔料の間で選択しなければならなかった。例えば、（特許文献１１）は、酸化チタン顔料を水和酸化物により被覆し、そしてこの顔料をサンディングし、乾燥することを述べている。これは、直接には使用し得るペレットでない高比率の微細粒子を含む小粒子サイズを生じる。また、この疎水性噴霧乾燥の後処理は、幾分良好な流れの性質を有するが、例外的に大量の粉塵を生じる粒子を生成する。
【００１１】
噴霧乾燥に関連する他の特許は、上述したＫｒｏｃｋｅｒｔ特許ならびにオルガノシロキサンの使用を述べている、（特許文献１２）および（特許文献１３）を含む。更には、（特許文献１４）は、無機顔料の水性ミリング、表面処理および噴霧乾燥を述べている。（特許文献１５）は、噴霧乾燥と凝集を述べ、そして（特許文献１６）は、顔料と水の分散スラリーを形成し、このスラリーをミルがけし、そしてスラリー化されたミルがけされた顔料上に処理剤を堆積することを述べている。
【００１２】
先行技術の方法および製品の各々は、他の特性の品質が向上するにしたがって顔料の望まれる特性の少なくとも一つが不足する。先行技術は、極めて砕け易く、高分散性で、円滑排出性である品質を同時に有し、ブリッジ形成およびネズミ穴の形成を軽減し得、粉塵を実質的に含まず、易計量性であり、高密度でかつ圧密抵抗性である、顔料ペレットを形
成する問題を解決することができない。
【００１３】
例えば、二酸化チタンなどの顔料粒子は、一般に、この顔料の高凝集性により有害な塊化性を有し、この粒子は移動における運動の間に、貯蔵中に固く塊化し、粘結する。しかしながら、使用においては、二酸化チタンは、空中で拡がり、そして周囲の領域に更にくっつく微細な粉末あるいは粉塵を形成する。粉塵のいかなる低減も重大な健康メリットならびに米国国立労働衛生研究所（ＮＩＯＳＨ）、労働省および／または米国環境保護庁の懸念に関連する他のメリットを有する。これらの塊を粉末コーティングおよびプラスチック用途の中に組み込む場合には、光学的性質の損失もあり得る。
【特許文献１】米国特許第４，２８５，９８４号（「Ｐｅａｒｃｅ」）
【特許文献２】米国特許第４，３７５，５２０号（「Ｐｅｎｎｉｅ」）
【特許文献３】米国特許第５，６０４，２７９号（「Ｂｅｒｎｈａｒｄｔ」）
【特許文献４】米国特許第５，１９９，９８６号（「Ｋｒｏｃｋｅｒｔ」）
【特許文献５】米国特許第３，９２５，０９５号（「Ｂｏｃｋｍａｎｎ」）
【特許文献６】米国特許第４，０５６，４０２号（「Ｇｕｚｉ」）
【特許文献７】米国特許第４，３１０，４８３号（「Ｄｏｒｆｅｌ」）
【特許文献８】米国特許第４，４６４，２０３号
【特許文献９】米国特許第４，１２７，４２１号（「Ｆｅｒｒｉｌｌ」）
【特許文献１０】米国特許第４，７６２，５２３号
【特許文献１１】米国特許第３，６６０，１２９号（「Ｌｕｇｉｎｓｌａｎｄ」）
【特許文献１２】米国特許第４，８１０，３０５号（「Ｂｒａｕｎ」）
【特許文献１３】米国特許第５，０３５，７４８号（「Ｂｕｒｒｏｗ」）
【特許文献１４】米国特許第５，７３３，３６５号（「Ｈａｌｋｏ」）
【特許文献１５】米国特許第６，１３２，５０５号
【特許文献１６】米国特許第５，９０８，４９８号（「Ｋａｕｆｆｍａｎ」）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
先行技術に存在する難点の克服に、この明細書中で開示されている本発明の態様は、顔料粒子の間に吸引性の結合力を誘起するのに静電気を利用する。開示される本発明の態様は、添加物を包含せずに、そして噴霧乾燥を必要とせずに望まれる顔料着色特性を保持する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
顔料粒子から顔料擬似粒子を形成する方法がこの明細書に開示されている。この方法は、顔料粒子をガスにより分極させ、そして分極顔料粒子を凝集して、顔料擬似粒子を形成することを含む。好ましい態様においては、用語「凝集する」は、粒子サイズ増大の方法を指すようにこの明細書中で使用される。小微細粒子が最終製品として使用するために粒子のクラスターに集められる。ここでこのクラスターは好ましくは実質的に球形である。用語「顔料擬似粒子」は、顔料粒子のこわれ易いクラスターを指すのにこの明細書中で使用され、そして顔料擬似粒子は非凝集顔料粒子（例えば、粉末）の集合体よりも大きい密度を有することが特徴である。顔料擬似粒子は、両方とも複数の粒子からなる点で在来のペレットに類似している。
【００１６】
この顔料粒子は、好ましくは二酸化チタン粒子を含んでなる。しかしながら、顔料粒子は、非限定的な例として、好適な金属酸化物粒子を含む、いかなる好適な粒子も含んでなる。本発明の好ましい態様においては、「顔料粒子」は、粒子性状であり、使用中に非揮発性であり、そして／あるいは、通常、不活性物質、充填剤、増量剤などと呼ばれる。
【００１７】
用語「分極させる」、「分極した」などは、一般に、分子の（および／あるいは粒子の
）電荷密度の大きさおよび／または空間的な位置のシフトを指し、それにより（１）分子（および／または粒子）のより負に帯電した部分および（２）分子（および／または粒子）のより正に帯電した部分を作り出す。好ましい態様においては、分極した顔料粒子は、顔料粒子の分子の間のファン・デル・ワールス結合を増大させるのに充分大きな電荷のシフトを有する。ある局面においては、顔料粒子の分極は、少なくとも一時的な双極子を顔料粒子の各々の中に誘起することを含む。ある局面においては、顔料粒子を分極させることは、顔料粒子の全部より少ない分子を誘起することを含んでなる。ある態様においては、顔料粒子は、好ましくはガスから電子を剥ぎ取ることにより帯電状態となる。
【００１８】
この方法は、好ましくは中空容器内でガス流の中に顔料粒子を通過させることを含む。好ましい態様においては、この流れは、顔料粒子の間を通過した後、これらから過剰な熱も運び去る。好ましくは、この流れの特性は、流れが無視し得る量のみの顔料粒子を運び去るようなものである。
【００１９】
ある態様においては、分極顔料粒子を凝集して顔料擬似粒子に形成することは、堆積物の安息角よりも大きい傾斜角度を有する分極顔料粒子の堆積物上に分極顔料粒子の一部を堆積させることを含んでなる。「安息角」は、面上に置かれた顔料粒子が安息状態（ｒｅｓｔ）に保たれる、面の傾斜の最大角度を指す。ある態様においては、この顔料粒子は、実質的に球形に凝集され、各形状は好ましくは約０．１ミリメートルと約５．０ミリメートルの間の直径を有する。この顔料粒子を凝集することは、好ましくは顔料粒子を核形成することを含んでなる。ある局面においては、粒子がガスの中で落下した後に着地する場合には、衝撃圧密が起こる。
【００２０】
ある態様においては、この顔料粒子は脱気される。この顔料粒子は、好ましくは分極顔料粒子を入れた円筒状内表面を有する中空容器を軸方向回転し、それにより分極粒子の反復的な雪崩（ａｖａｌａｎｃｈｉｎｇ）を誘起することにより凝集される。ある局面においては、この中空容器の入口フィードは、振動されて、顔料粒子を脱気する。ここで、振動は、好ましくは１分当り約６０回の振動と１分当り約２００００回の振動の間の周波数のものである。
【００２１】
顔料粒子から顔料擬似粒子を形成する方法は、好ましくは約０℃と約１００℃の間の温度で、そして約０．２５分と約１５分の間の時間電気的に絶縁された条件下で繰り返し行われる。ある態様においては、顔料擬似粒子は、例えば顔料擬似粒子の表面に化学的添加物の層を塗布することなどにより後処理される。本発明の態様は、顔料粒子から顔料擬似粒子を形成する方法にしたがって製造される顔料擬似粒子、顔料擬似粒子を含んでなる塗料配合物および／または顔料擬似粒子を含んでなるマスターバッチを含んでなる。
【００２２】
二酸化チタン粒子から顔料擬似粒子を形成する方法もこの明細書に開示されている。この方法は、中空容器内でガスの中に顔料粒子の流れを通過させ、それにより顔料粒子の間に静電引力を誘起することを含む。この方法は、また、流れが起こるにしたがって中空容器を軸方向回転し、それにより静電引力と一緒になって、帯電顔料粒子を顔料擬似粒子に凝集する分極粒子の反復的な雪崩形成を誘起することも含む。この方法は、好ましくは流れが起こるにしたがって中空容器を軸方向回転し、それにより中空管の内表面に取り付けられたスコップ（ｓｃｏｕｐ）が顔料粒子の一部をすくい上げるのを誘導し、一部を軸方向に運び、そして一部を流れの中に分配する。この方法は、また、好ましくは中空容器の入口フィードを振動して、顔料粒子を脱気することを含んでなる。ある局面においては、本発明の態様は、この方法にしたがって製造される顔料擬似粒子を含む。
【００２３】
本発明の好ましい態様は、主として誘起レベル（ｉｎｄｕｃｅｄ ｌｅｖｅｌ）の分子間静電引力により結合される顔料粒子を含んでなり、粉塵を実質的に含まない顔料擬似粒
子を含む。他の態様は、誘起レベルの分子間静電引力により結合される顔料粒子から本質的になる顔料擬似粒子を含む。ある態様においては、本発明は、誘起レベルの分子間静電引力により結合される顔料粒子から本質的になる顔料擬似粒子を含んでなり、顔料擬似粒子の表面の少なくとも一部分が化学薬品により後処理される後処理顔料擬似粒子を含む。
【００２４】
円筒状内表面、高い入口および低い出口を有する傾斜した中空容器を準備し、そして円筒状内表面から内側に向かって延び、そして傾斜した中空容器の軸方向の長さに沿って配置された複数のスコップを設けることを含んでなる、顔料粒子から顔料擬似粒子を製造する方法もこの明細書に開示されている。好ましい態様においては、顔料粒子は、入口端の近くの円筒状内表面の一部上に配置され、そしてガス流は傾斜した中空容器の中で低い出口端に向かう方向に通される。この傾斜した中空容器は、スコップにより顔料粒子をすくい上げるために回転され、そして顔料粒子は、円筒状内表面を軸方向回転することにより、スコップから分配され、それによりガスにより分極されながら顔料粒子が出口により近い円筒状内表面の一部に向かって落下することを可能とさせる。この傾斜した中空容器は、また、顔料粒子の雪崩を起こすために軸方向回転され、それにより顔料粒子を顔料擬似粒子に凝集する。
【００２５】
本発明は、好ましくは、顔料粒子を分極させ、そして分極顔料粒子を顔料擬似粒子に凝集させる手段を含んでなる、顔料粒子から顔料擬似粒子を作るための装置を含む。この装置は、好ましくは顔料粒子を脱気するための手段も含む。
【００２６】
中空容器、複数のスコップおよび吹き飛ばし手段を含んでなる、顔料粒子から顔料擬似粒子を製造するための装置もこの明細書に開示されている。この中空容器は、好ましくは円筒状内表面、高い入口および低い出口を有し、そして高い入口端および低い出口端を有する傾斜した位置で配置されるようにされる。複数のスコップは内表面から内側に向かって延び、そして中空容器の軸方向の長さに沿って配置され、そして吹き飛ばし手段は、ガス流を傾斜した中空容器の中で低い出口端に向かう方向に通過させるために使用される。この装置の好ましい態様は、中空容器を振動するための振動手段も含み、それにより顔料粒子を脱気する。この装置は、好ましくは円筒状内表面と顔料粒子および分極顔料粒子の少なくとも一方の間の接着を最小とするための手段を含む。
【００２７】
分極顔料粒子を顔料擬似粒子に凝集する、多数のメリットが存在する。非限定的な例として、これらのメリットは、嵩密度の増大、包装サイズおよび要求の減少、流れの改善、塊化および粘結の低減、流量制御の増大、粉塵化の低減、組成物の均一性、一貫したサイズおよび形状、易計量性、分散性（貯蔵時の高温および高湿への暴露後でも）の増大、一貫した製品性能および内部および表面粉塵の減少を含む。
【００２８】
本発明のこれらおよび他の特徴と目的は、次の好ましい態様の詳細な説明から更に充分に理解されるが、これは添付の図面に照らして読まれるべきである。
【００２９】
この明細書中に組み込まれ、そしてその一部を形成する、添付の図面は、本発明の態様を例示し、そしてこの説明と一緒になって、本発明の原理を説明する働きをする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
図面において例示される本発明の好ましい態様の記述においては、明確化のために特定の専門用語が使用される。しかしながら、本発明は、このように選択される特定の用語に限定されるように意図されず、そして特定の用語は、類似の目的を達成するのに類似の方法で機能する、すべての技術的同等物を含むということを理解するべきである。
【００３１】
この明細書では回転円筒凝集機と呼ばれ、そして概略的に１５０と表示されている好ま
しい処理ユニットは、静電電荷を有する小さな自然通風空気流の存在において粉末化された二酸化チタン粒子を凝集するように設計されているこの回転円筒凝集機は、ファン・デル・ワールス引力を利用して、好ましくはすべての二酸化チタン粒子を好ましくは球状のエルザッツ（ｅｒｓａｔｚ）粒子であることを特徴とする擬似粒子に凝集させる。
【００３２】
製造装置の好ましい連鎖を更によく理解するために、そして主として図１を参照しながら、回転円筒凝集機１５０を使用して、試料の製造方法の態様を示す。磨砕機１１０を使用して、顔料粒子（例えば、二酸化チタン粒子）を含んでなる粉末を形成し、これを次にフィード容器（ｂｉｎ）１２０中に貯蔵する。次に、所望のフィード速度を維持するフィードバルブ１３０を働かせることにより、この顔料粒子を回転円筒凝集機１５０にフィードすることができる。
【００３３】
下記で更に詳述される回転円筒凝集機１５０は、フィードされる顔料粒子をファン・デル・ワールス引力を使用して結合される大きな擬似粒子に凝集させる。機械的結合（例えば、圧縮）および／または化学的結合（例えば、添加物）は使用可能であるが、要求されるものではない。下記に述べる凝集の部分は、回転円筒凝集機１５０のフィード入口を振動して、顔料粒子を脱気する。この目的で、コンプレッサー１４０は、回転円筒凝集機１５０のフィード入口に乾燥空気をフィードして、回転円筒凝集機１５０および／または入口フィード２０５上の顔料粒子を脱気する振動機構を動かす。顔料粒子を顔料擬似粒子に凝集した後、顔料擬似粒子は包装容器１６０に搬送され、ここで輸送のために包装される。
【００３４】
主として図２を参照することにより、回転円筒凝集機の試料態様が示され、そして概略的に１５０ａと表示されている。入口フィード２０５は、フィードバルブ１３０により制御される速度でフィード容器１２０から顔料粒子を送達する。回転円筒凝集機１５０ａは、入口フィード２０５から顔料粒子を受け取るための中空の傾斜中空容器２１０を含んでなり、そして中心軸に沿って回転する。回転円筒凝集機１５０ａは、好ましくは水平から２０度未満である傾斜角度αで好ましくは傾斜している。中空の傾斜中空容器２１０の内表面は出っ張り（ｌｅｄｇｅｓ）２１５を含む。このように、顔料粒子を中空の傾斜中空容器２１０の中にフィードすると、回転によって出っ張り２１５が顔料粒子の一部をもち上げるようにせしめられる。中空の傾斜中空容器２１０が回転し続けるにつれて、顔料粒子は重力の自然の結果として出っ張りから分配され、そして空気を通って落下し、他の顔料粒子上に着地する。
【００３５】
図示するように、この出っ張りは、凹の湾曲（ｃｕｒｖａｔｕｒｅ）を有し、これによって顔料粒子をすくい上げる効率が増加し、ならびに出っ張りから分配される時の顔料を分散させる度合いが増大する。この空気は顔料粒子を分極させ、そして分極顔料粒子は、中空の傾斜中空容器２１０を更に回転して、例えば顔料ペレットなどの顔料擬似粒子を形成することにより、凝集される。この擬似粒子は、中空の傾斜中空容器２１０の出口２２０から出る。
【００３６】
主として図３から図５を参照することにより、回転円筒凝集機のもう一つの見本例が概略的に１５０ａと表示され、詳細に述べられる。回転円筒凝集機１５０の態様を使用する方法は、主として図６を参照しながら述べられる。
【００３７】
主として図３を参照すると、回転円筒凝集機１５０ｂは、好ましくは円筒状内表面を有し、更に好ましくは全体として円筒の形状を有する中空容器を含む。この中空容器は、概略的に３３５と表示され、そして一体あるいはモジュールの設計およびいかなる好適な長さのものであることもできる。しかしながら、中空容器３３５は、好ましくはモジュールであり、そして第１区域の処理管３３５ａ、第２区域の処理管３３５ｂ、第３区域の処理
管３３５ｃおよび第４区域の処理管３３５ｄとこの明細書中では呼ばれる、４つの区域の処理管を含むとして示される。中空容器３３５は、長手方向の中心軸に沿って回転することが可能である。この処理管は、好ましくはフランジ３２５により相互に取り付けられている。
【００３８】
回転円筒凝集機１５０ｂは、フィード容器１２０から第１区域の処理管３３５ａの中に顔料粒子を受け取るために、一端にフィード入口３６０とフィードコーン３５５を有する。回転円筒凝集機１５０ｂは、第４区域の処理管３３５ｄから顔料擬似粒子を排出するために、他端に排出ポート３８５を有する。中空容器３３５は、好ましくは水平に対して角度が付けられている（図３から図５には図示せず）。中空容器３３５の傾斜角度は、好ましくは約１０度まで、更に好ましくは約７度までに等しい。傾斜している場合には、フィード入口３６０およびフィードコーン３６０を有する末端は、排出ポート３８５を有する末端よりも高い。傾斜角度を変えて、回転円筒凝集機１５０ｂ中の顔料粒子の搬送を促進するか、あるいは回転円筒凝集機１５０ｂ中の保持時間を増大させることができる。
【００３９】
図３への参照を続けると、回転円筒凝集機１５０ｂの中空容器は、好ましくは可変速のギア減速機駆動である駆動手段３０５に接続され、それにより中空容器３３５の回転を促進する。駆動手段３０５は、好ましくは撓み駆動連結である、連結手段３１０により中空容器の回転を駆動する。好ましい態様においては、駆動手段３０５は、駆動プレート３１５および３２０と、フランジ３２５により第４区域の処理管３３５ｄに運転可能なように接続される。回転円筒凝集機１５０ｂは、好ましくは中空容器の回転運動を容易とするために、トラニオン（ｔｒｕｎｎｉｏｎｓ）３７０上に中空容器３３５を支持するフレーム３６５を含んでなる。打撃器具３３０は、振動を生じさせるために中空容器３３５にも取り付けられている。これは、円筒状内表面と顔料粒子および分極顔料粒子の少なくとも一方の間の接着を最小とする助けをする。顔料粒子が円筒状内表面にくっつく範囲で、打撃器具により生じる振動は、粒子が円筒状内表面にくっつくのを防止するのを助ける。
【００４０】
主として図４ａおよび図４ｂを参照すると、中空容器３３５の内部構造は、好ましくは複数のパドル３７５を含む。パドル３７５の各々は、円筒状内表面から内向きに延び、そして好ましくは組にグループ分けされる（パドル３７５の３つの組が図面に示される）。パドル３７５の組は、円筒状内表面に沿って実質的にらせんの形で配置される。中空容器３３５の内部構造は、打撃器具３３０を作動するために好ましくはもち上げ器具３８０も含む。もち上げ器具３８０は、中空容器３３５を回転することにより始動させられ、そして中空容器３３５の円周の周りに間隔をおいてずらして配置されている（ｓｔａｇｇｅｒｅｄ）。このように、打撃作用は連続的であり（回転が連続的である限り）、そして周期的である（もち上げ器具の間の間隔にしたがって）。もち上げ器具３８０および打撃器具３３０は、好ましくは空気式であり、コンプレッサー、好ましくは回転円筒凝集機１５０のフィード入口２０５に乾燥空気をフィードして、顔料粒子を脱気する振動機構も運転するコンプレッサー１４０（図１に図示）によりフィードされる乾燥空気により運転される。
【００４１】
主として図５ａおよび図５ｂを参照して、パドル３７５の好ましい態様を述べる。上面図から、図５ａは、パドル末端の湾曲がパドル３７５の幅ｗに関連し、半径Ｒ１は好ましくはパドル３７５の幅ｗの半分に等しいということを示す。前面図から、図５ｂは、パドル長さの湾曲がパドル３７５の一端から他端までの直線線分ｌに比例するということを示す。湾曲半径Ｒ２は、好ましくは三角形の辺の１つとして直線線分ｌを有する正三角形の最も遠い点からの距離を測定することにより定義される。したがって、好ましい態様においては、この湾曲半径は直線線分ｌに等しい。
【００４２】
任意の与えられたパドル３７５の構造配列は、パドル３７５が顔料粒子を分配する際の
顔料粒子の間の空気量を最大とするように注意深く設計される。円筒状内表面の回転時（例えば、中空容器３３５の回転時）、パドル３７５は顔料粒子をすくい上げ、次に回転の継続にしたがって、パドル３７５の角度が地面に対して増加する際に顔料粒子を分配する。中空容器３３５の回転が起こるにしたがって、地面に対するパドル３７５の角度は増大し、そして重力によって顔料粒子はパドル３７５から下方に落ち始める。パドル３７５のスプーン状の形状は、顔料粒子に関連する安息角の利点を活用し、地面に対するパドル３７５の角度が変化する際に多量の顔料粒子がパドル３７５と共に更に長時間滞留するようにせしめる。
【００４３】
中空容器３３５のパドル３７５および円筒状内表面は、好ましくは顔料擬似粒子を汚染しないようにステンレススチールからなる。鉄の汚染あるいは接触が意味ある結果でない場合には、スチールなどの低グレードの材料が使用され得る。
【００４４】
主として図６を参照しながら、回転円筒凝集機１５０ｂを用いる方法の好ましい態様を述べる。顔料粒子、好ましくは二酸化チタンは、フィード入口３６０により中空容器３３５の中にフィードされる。好ましい態様においては、自然通風６０５をフィード入口３６０において、あるいはその近くで中空容器３３５の中に通し、排出ポート３８５により排出するようにすることも可能である。好ましい態様においては、この通風は、顔料粒子を熱空気の流れと共にフィード入口３６０の中にフィードすることにより作られる。この顔料粒子は、フィードコーン３６０と回転円筒凝集機１５０の傾斜により前方に進める。
【００４５】
次に、顔料粒子は、中空容器３３５内で分極および凝集にかけられ、ここで粒子サイズ増大に理想的であるタイプの顔料粒子運動が誘起される。顔料粒子は、パドル３７５によりもち上げられ、次にガス（例えば、空気）の中に分配されて、カスケードで流れ、そして合体する。顔料粒子は、好ましくは顔料粒子が下方にカスケードで流れるにしたがって空気の自然通風６０５の中を通り、それにより冷却され、ある場合には帯電する。通風６０５は、顔料粒子の温度を低下させる効果を有する。ある局面においては、粒子がガスの中を落下した後着地するときに衝撃圧密が起こる。
【００４６】
パドル３７５の形状は、中空容器３３５内を降下する顔料粒子の確率的運動を促進する。顔料粒子がガスの中を落下するにしたがって、顔料粒子中の分子の電子密度がシフトして、分子内そして顔料粒子内に双極子を作り出す。各分子中の双極子の存在は、顔料粒子の間の高められたファン・デル・ワールス引力を誘起する。本発明の態様は、顔料粒子を結合剤または他の化学薬品により噴霧するということを必要としない。代わりに、パドル３７５の態様は、好ましくは顔料粒子の安息角を基準として設計される。パドル３７５の曲線付きの末端は、顔料粒子が降下する前の出発点での分布（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）を増進する。更には、パドル３７５は、中空容器３３５の円筒状内表面に実質的にらせんの形で設置されて、軸方向回転しながら、二酸化チタンまたは他の顔料粒子の連続かつ均一な落下カーテンをもたらす。
【００４７】
パドル３７５の形状は、ガス（例えば、空気）に直接に暴露される顔料粒子の表面積および数を増加させ、それにより顔料粒子を移動させるガスにより分極される顔料粒子の数を増加させる。これは、大気の中を落下する雨に類似し、二酸化チタンまたは他の顔料粒子中に存在する既に存在する自然の静電引力を増強する。分子電荷分布の分極は、粒子の合体を最終的に引き起こす。
【００４８】
分極顔料粒子は、分極顔料粒子および／または未分極顔料粒子を含む、他の顔料粒子の堆積物上に落下する。堆積物との接触は衝撃を和らげ、粉末の圧密に寄与する。円筒状内表面が回転するにしたがって、堆積物は円筒状内表面の側面を登り、最終的に自分自身の上に落下する。この雪崩形成および「雪だるま形成」は、分極顔料粒子を凝集して、平滑
で実質的に球形の顔料擬似粒子をいかなる圧縮も無く形成する効果を有する。転動成長、雪崩形成および／または雪だるま形成は凝集機構の一つである。転動成長凝集においては、小粒子は不規則に動き、そして材料床中でランダムに衝突し、これによって顔料粒子が呈するファン・デル・ワールス引力により相互に接着するようにされる（特に、粒子サイズが１ミクロン未満である場合）。回転円筒凝集機１５０は、このタイプの凝集および緻密化の方法のために設計されている。
【００４９】
顔料擬似粒子の構造の局面は、堆積物の密度に影響を及ぼす脱気量、堆積物に付与される高さ、結合機構、処理時間などを含む、いくつかの他の要素にも依存する。他の粒子の表面に付着した粒子は、再度引き剥がされるか、あるいはこの工程の接触区分中の表面の別の場所に動かされるために、回転円筒凝集機１５０中などで脱気された顔料粒子の堆積物は、高密度で低多孔質の顔料擬似粒子を生じる。ある態様においては、顔料擬似粒子は、顔料擬似粒子核を形成すると、更なる顔料粒子が表面に再度結合するので成長し続け、したがって凝集物を形成し続ける。
【００５０】
ある態様においては、振動が回転円筒凝集機１５０に印加されて、内部部品上での粒子蓄積を軽減する。壁上での粒子蓄積が除去され、そしてもち上げ器具３８０を回転することにより作動される打撃器具３３０により更なる緻密化が行われ、それにより振動エネルギーを付与して、いかなる初期の蓄積も落下するようにせしめ、結果として乾燥顔料からの同伴空気を振動する。
【００５１】
この顔料擬似粒子は、回転円筒凝集機１５０の排出ポート３８５から出る。生成する擬似粒子は、好ましくは実体のない硬さ（ｉｎｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌ ｈａｒｄｎｅｓｓ）の、そして食卓塩または顆粒化シュガーと比較して肉眼的に類似の、＋１２〜＋１００メッシュサイズの丸い滑らかなビーズである。
【００５２】
好ましい顔料擬似粒子は、構成成分の顔料粒子が主として誘起されたレベルの分子間静電引力により結合され、そして顔料擬似粒子が内部粉塵を実質的に含まないという事実が特徴である。この擬似粒子の好ましい態様は、誘起レベルの分子間静電引力により結合される顔料粒子から本質的になる顔料擬似粒子を含んでなり、無視し得る量の粉塵のみが存在する。
【００５３】
この結合は、好ましくは静電的に帯電したガスの存在により誘起される各顔料粒子中の少なくとも一時的な双極子−双極子条件から生じるファン・デル・ワールス結合である。ファン・デル・ワールス結合は、通常、分子中の原子の電子配置が対称的な電子配置を失う場合に生じる。これは、分子と分子の顔料粒子全体を分極させる。自然に起こる量よりも多い顔料粒子が好ましくは分極される。この顔料粒子は、ガスの中から落下するにしたがってガスから電子を剥ぎ取り、それにより顔料粒子を帯電させ得る。
【００５４】
この顔料擬似粒子は、好ましくは円滑排出性、低粉塵発生性、高嵩密度および易分散性であり；無視し得る量（あったとしても）のみの貯蔵時のネズミ穴の形成、ブリッジング、粘結または固体圧密が存在する。これは、顔料擬似粒子の構成成分の顔料粒子が磨砕（例えば、磨砕機１１０）あるいはジェットミリング、サンドミリング、ハンマーミリングによるなどの微粒化に事前にかけられているということは当分野では普通のことであるという事実に拘わらない。この顔料擬似粒子の好ましい態様は、顔料着色対象の食品、化粧品、洗剤、塗料およびプラスチック、インク、エラストマー、セメント、フライアッシュ、粉末化食品、セメント、化粧品、ポリテトラフルオロエチレン、粉末、タルク、クレイおよび他の好適な媒体の着色に有用である。
【００５５】
顔料擬似粒子は、好ましくは顔料粒子よりも大きな嵩密度（好ましくは約２０％大きい
）と小さい嵩容積を有し、それにより包装への要求を低減する。この点で、粉末化された顔料粒子でなく顔料擬似粒子を使用することにより多量の顔料が包装中に貯蔵可能であり、それにより在来の顔料ペレットに通常付随する分散問題を伴わずにコスト削減をもたらす。この顔料擬似粒子は、好ましくは規定された形状を有し、計量およびフィード器具による使用に特に好適である。
【００５６】
上述のように、この顔料擬似粒子の好ましい態様は、本質的に顔料粒子からなる。顔料粒子の結合に化学薬品は必要とされない。このように、最終製品（例えば、顔料擬似粒子）は、好ましくは化学薬品の複合物または他の混合物でなく、化学薬品で結合された顔料ペレット複合物に共通の特徴的な硬度および低い分散性を持たない。好ましい擬似粒子は、高嵩密度、低粉塵生成、高自由流動能および分散性を有する、滑らかで、丸い均質に凝集された顔料である。丸い形状は、流動性を実質的に増大させ、そして処理において粉末微粉または粉塵の発生を低減させるか、あるいは無くし、そして貯蔵および出荷において圧密、塊化および老化への抵抗性を示す。
【００５７】
好ましい顔料擬似粒子は、主として丸い形状およびファン・デル・ワールス力の利用により成形後の最少の相互接着性を有する。このように、好ましい顔料擬似粒子が最終サイズに達すると、他の大きい粒子との大きな引力は存在しない。それにも拘わらず、好ましい顔料擬似粒子は、機械的および化学的結合が存在しないことにより極めて高いもろさおよび良好な分散といったメリットのある特性を保持する。密度の増大は、顔料擬似粒子が等重量基準で例えば在来の非処理の顔料よりも少ない容積および包装を使用するということも意味する。
【実施例】
【００５８】
比較例
しかるべき試験を試み、そして本発明の有効な態様を示す比較例を下記に述べる。６０度の円錐形の基部付きの円筒中空容器（容積５０あるいは１００ｇ）の規定の穴（概ね、１０ｍｍ）からの排出時間を秒で測定することにより、流れを求めた。粉塵値を粉末重量と比較しての重量として評価した。Ｈｅｕｂａｃｈ粉塵計を用いて、粉末またはペレットの粉塵特性を測定し得る。空気流が規定の速度で流れる回転ドラムから排出される微細な粉塵をガラスファイバーフィルター上で重量法で求める。異なる暴露時間後に測定することにより、粉塵発生プロフィールを機械的荷重の関数としてプロットし得る。粉塵値を粉末重量と比較しての重量として評価する。容器の間を移す時の粉塵の目視観察も比較として使用する。ブラベンダー押し出し機の中での、そしてこのポリマーフィルムの中への分散性の比較は、非処理のコード標準顔料と一貫している。
【００５９】
比較例Ｎｏ．１
１００重量部の微磨砕された赤色酸化鉄顔料を全重量で０．５〜１．５部のプロピレングリコールと共にこの種顔料と混合した。この混合物を回転円筒凝集機１５０に入れ、ブレンドした。この方法を続けた。約０．１０〜１５分以内で完全な擬似粒子形成が起こり、そして円滑排出性の生成物を得た。
【００６０】
この処理顔料の嵩密度の増加は約３６％であった。安息角は５５．６度から４１．６度に減少し、２５％の減少であった。この処理粉末の流量の増加は、０．８グラム／秒から５．０グラム／秒であった。４と６ｐｓｉの間での４８時間の圧縮試験は、回転円筒凝集機１５０から排出時に完全に粉砕された顔料排出物を生じた。非処理顔料は、排出時に破壊も起こさない硬い特異な塊であった。得られる粉塵の減少は約６０％であった。
【００６１】
比較例Ｎｏ．２
１００重量部の微磨砕された黒色酸化鉄顔料を全重量で０．５〜１部のポリジメチルシ
ロキサン、３２０ｃｓと共にこれの種顔料と混合した。この混合物を回転円筒凝集機１５０中でブレンドした。この方法を続けた。約０．２５〜１５分以内で完全な擬似粒子形成が完結し、そして円滑排出性の生成物を得た。
【００６２】
この処理顔料の嵩密度の増加は約２９％であった。安息角は５５．６度から３８度に減少し、３２％の減少であった。この処理粉末の流量の増加は０．８グラム／秒から５．０グラム／秒であった。４と６ｐｓｉの間での４８時間の圧縮試験は、回転円筒凝集機１５０からの排出時に完全に粉砕された顔料排出物を生じた。非処理顔料は、排出時に破壊も起こさない硬い特異な塊であった。得られる粉塵の減少は約５５％であった。
【００６３】
比較例Ｎｏ．３
１００重量部のユニバーサルグレードのルチル二酸化チタンを回転円筒凝集機１５０中温度でブレンドした。この方法を続けた。約０．２５〜１５分以内で完全な擬似粒子形成が完結し、そして円滑排出性の生成物を得た。
【００６４】
この処理顔料の嵩密度の増加は約１５％であった。安息角は５２度から３８．６度に減少し、約２６％の減少であった。この処理粉末の流量の増加は１．６グラム／秒から６．２グラム／秒であった。４と５ｐｓｉの間での４８時間の圧縮試験は、回転円筒凝集機１５０からの排出時に完全に粉砕された顔料排出物を生じた。非処理顔料は、排出時に破壊も起こさない硬い特異な塊であった。得られる粉塵の減少は約７０％であり、そしてＨｅｇｍａｎ尺度での塗料分散性の比較は非処理のコード標準顔料と一貫していた。
【００６５】
比較例Ｎｏ．４
１００重量部の疎水性プラスチックグレードのルチル二酸化チタンを回転円筒凝集機１５０中温度でブレンドした。この方法を続けた。約０．１〜１５分以内で完全な擬似粒子形成が完結し、そして円滑排出性の生成物を得た。
【００６６】
この処理顔料の嵩密度の増加は約１６％であった。安息角は５０．５度から３８．３度に減少し、約２７％の減少であった。この処理粉末の流量の増加は１．９グラム／秒から８．３グラム／秒であった。４と５ｐｓｉの間での４８時間の圧縮試験は、回転円筒凝集機１５０からの排出時に完全に粉砕された顔料排出物を生じた。非処理顔料は、排出時に破壊も起こさない硬い特異な塊であった。得られる粉塵の減少は約８０％であった。
【００６７】
本発明の好ましい態様によれば、円滑排出性の顔料擬似粒子は球状の偽粒子からなり、この顔料擬似粒子は、好ましくは少なくとも約９０重量％の顔料粒子および９９．９＋重量％までの顔料粒子である。この擬似粒子は、好ましくは水性および／あるいは非水性系の顔料着色に使用され、ここでの要求は低粉塵、良好な材料流れおよび正確な計量あるいはフィード性である。
【００６８】
二酸化チタン粒子は好ましい顔料粒子である。記述された方法により処理されて、擬似粒子をもたらすことができる二酸化チタン粒子は、例でありそして限定ではないが、表面被覆物（例えば、塗料）および／またはプラスチック業界に好適な、いかなる白色あるいは着色の、隠蔽性あるいは非隠蔽性の粒子状顔料（または鉱物質顔料）も含む。本発明の方法で使用する二酸化チタン顔料は、アナターゼあるいはルチルのいずれかの結晶構造またはこれらの組み合わせであることができる。この顔料は、当分野で熟練の者にはなじみのあるが、本発明のいかなる部分も形成しない既知の商業的な方法により製造され得る。よく知られたサルフェート法またはよく知られた四塩化チタンの気相酸化法のいずれかは特定の顔料を製造することができる。
【００６９】
高い静電電荷、粒子の双極性傾向および極めて小さい粒子サイズにより存在する高いフ
ァン・デル・ワールス力により分子が特に凝集性であるという事実により、二酸化チタン粒子が特に望まれる。これらの二酸化チタン粒子は、アナターゼおよびルチルの結晶形を含むことができる。二酸化チタン粒子を使用することに加えて、他の顔料粒子、好ましくはアルミナ、マグネシアおよびジルコニアなどの他の無機酸化物顔料も使用可能である。ある態様においては、顔料粒子は、好ましくは約１ミクロン未満の平均直径であり、そしてある態様においては、顔料粒子および／または種粒子は約０．０１〜約５．０ミクロンの平均粒子サイズを有する。ある態様においては、この擬似粒子は、好ましくは約０．０１ミリメートルの直径の球状の凝集物であり、そして他の態様においては、この擬似粒子は好ましくは約０．１ミリメートル〜約４ミリメートルの直径である。
【００７０】
回転円筒凝集機１５０は、二酸化チタン粒子と、非限定的な例として、白色塩基性炭酸鉛、白色塩基性硫酸鉛、白色塩基性ケイ酸鉛、硫化亜鉛、酸化亜鉛、硫化亜鉛と硫酸バリウムの複合顔料、酸化アンチモンなどの白色隠蔽性顔料、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、陶土、マイカ、珪藻土などの白色増量剤顔料、および酸化鉄、酸化鉛、硫化カドミウム、セレン化カドミウム、クロム酸鉛、クロム酸亜鉛、チタン酸ニッケル、酸化クロムなどの着色顔料を含む他の顔料粒子を連続処理するのに特に設計および最適化される。
【００７１】
ある態様においては、この顔料粒子は、顔料擬似粒子に標準の表面処理剤を添加することにより処理あるいは被覆され得る。ある態様においては、この擬似粒子の表面は、例えば１つ以上の金属の酸化物あるいは水酸化物により後処理される。これは、非限定的な例として、アルミニウム、アンチモン、ベリリウム、セリウム、ハフニウム、鉛、マグネシウム、ニオビウム、ケイ素、タンタル、チタン、スズ、亜鉛および／またはジルコニウムを含む。チタニアまたは他の無機酸化物の顔料は、塩化物法におけるようなチタン（または他の金属）とアルミニウムのハロゲン化物の共酸化、またはサルフェート法における焼成の前のアルミニウム化合物の添加を含む、いかなる好適な方法によっても導入されるアルミニウムを含有することができる。
【００７２】
本発明が有利に使用され得る方法を例示する目的で、本発明にしたがって顔料擬似粒子を形成する装置および方法をこの明細書中上記で述べてきたが、本発明はこれらに限定されないということが認識されるべきである。したがって、当分野で熟練した者には想起され得る、改変、変形または同等の構成は、いかなるものおよびすべて、添付の特許請求の範囲中で定義されているような、本発明の範囲内にあると考えられるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】図１は、回転円筒凝集機を使用する方法の態様を示す流れ図である。
【図２】図２は、回転円筒凝集機の態様を示す右側断面側面図である。
【図３】図３は、回転円筒凝集機のもう一つの態様を示す左側断面側面図である。
【図４ａ】図４ａは、線Ａ−Ａで切断した図３の回転円筒凝集機の態様を示す断面前面図である。
【図４ｂ】図４ｂは、線Ａ−Ａで切断した図３の回転円筒凝集機の態様を示す拡大断面前面図である。
【図５ａ】図５ａはパドルの態様を示す上面図である。
【図５ｂ】図５ｂは図５ａで示されるパドルの態様を示す前面図である。
【図６】図６は回転円筒凝集機を使用する方法の態様を示す断面前面図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
顔料粒子をガスにより分極させ；そして
分極顔料粒子を凝集して、顔料擬似粒子を形成する
ことを含んでなる、顔料粒子から顔料擬似粒子を形成する方法。
【請求項２】
顔料粒子を分極させることが二酸化チタン粒子を分極させることを含んでなり、そして凝集することが分極二酸化チタン粒子を凝集することを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
分極させることが顔料粒子をガス中で分散させることを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
顔料粒子を分極させることが顔料粒子の各々の中に少なくとも一時的な双極子を誘起することを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
分極が顔料粒子の各々の分子を充分に分極させて、顔料粒子の間の高められたファン・デル・ワールス結合を誘起することを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
顔料粒子の分極が顔料粒子の全部より少ない分子を分極させることを含んでなる、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
顔料粒子の少なくとも一部をガスにより帯電させることを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
顔料粒子をガスの中に通過させることを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
通過させることが顔料粒子の中に通過する空気の通風を提供することを含んでなる、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
流れ中の過剰な熱を除去することを含んでなる、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
流れ中の無視し得る量以下の顔料粒子を除去することを含んでなる、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
凝集することが、堆積物の安息角よりも大きい傾斜角度を有する分極顔料粒子の堆積物上に分極顔料粒子の一部を堆積させることを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
凝集することが、分極顔料粒子を実質的に球形の顔料擬似粒子に凝集することを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
凝集することが、約０．１ミリメートルと約５．０ミリメートルの間の直径を有する、実質的に球形の顔料擬似粒子に分極顔料粒子を凝集することを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
凝集することが核形成させることを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
顔料粒子を脱気することを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
凝集することが分極顔料粒子を入れた円筒状内表面付きの中空容器を軸方向回転して、
それにより分極顔料粒子の反復的な雪崩形成を誘起することを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
中空容器の入口フィードを振動して、顔料粒子を脱気することを含んでなる、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
振動することが１分当り約６０回の振動と１分当り約２００００回の振動の間の振動周波数で入口フィードを振動することを含んでなる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
中空容器を振動して、円筒状内表面と顔料粒子および分極顔料粒子の少なくとも一方の間の接着を軽減することを含んでなる、請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
方法が電気的に絶縁された条件下で行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
方法が約０℃と約１００℃の間の温度で行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
方法が約０．２５分と約１５分の間の時間で行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
顔料擬似粒子を後処理することを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項２５】
後処理が顔料擬似粒子の表面に化学的添加物の層を適用することを含んでなる、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
請求項１に記載の方法にしたがって製造される顔料擬似粒子。
【請求項２７】
請求項１に記載の方法にしたがって製造される顔料擬似粒子を含んでなる、塗料配合物。
【請求項２８】
請求項１に記載の方法にしたがって製造される顔料擬似粒子を含んでなる、マスターバッチ。
【請求項２９】
円筒状内表面を有し、そして顔料粒子を入れた中空容器を準備し；
円筒状内表面から内側に向かって延びる複数のパドルを設け；
円筒状内表面にガス流を通過させ；
円筒状内表面を軸方向回転して、それにより複数のパドルが一部の顔料粒子をもち上げるようにせしめ；
円筒状内表面を軸方向回転して、それにより複数のパドルが、ガスにより分極され、そして顔料粒子の堆積物上に着陸する分配された一部の顔料粒子を分配するようにせしめ；そして
円筒状内表面を軸方向回転して、それにより分極顔料粒子を顔料擬似粒子に凝集する、分極顔料粒子の反復的な雪崩形成を誘起する
ことを含んでなる、二酸化チタン粒子から顔料擬似粒子を形成する方法。
【請求項３０】
複数のパドルを設けることが、実質的にらせん状の形で円筒状内表面に沿って配置された複数のパドルを設けることを含んでなる、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
中空容器の入口フィードを振動して、顔料粒子を脱気することを含んでなる、請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
請求項２９に記載の方法にしたがって製造される顔料擬似粒子。
【請求項３３】
主として誘起レベルの分子間静電引力により結合される顔料粒子を含んでなり、粉塵を実質的に含まない顔料擬似粒子。
【請求項３４】
誘起レベルの分子間静電引力により結合される顔料粒子から本質的になる顔料擬似粒子。
【請求項３５】
誘起レベルの分子間静電引力により結合される顔料粒子から本質的になる顔料擬似粒子を含んでなり；
顔料擬似粒子の表面の少なくとも一部分が化学薬品により後処理される後処理顔料擬似粒子。
【請求項３６】
円筒状内表面、高い入口および低い出口を有する傾斜した中空容器を準備し；
内円筒状内表面から内側に向かって延び、そして傾斜した中空容器の軸方向の長さに沿って実質的にらせん状の形で配置された複数のパドルを設け；
顔料粒子を高い入口において傾斜した中空容器の中に導入し；
傾斜した中空容器の中に低い出口に向かう方向でガスの流れを通過させ；
円筒状内表面を軸方向回転することにより、パドルにより顔料粒子をもち上げ；
円筒状内表面を軸方向回転することにより、パドルから顔料粒子を分配し、それにより、ガスにより分極されながら顔料粒子が出口に近い円筒状内表面の一部に向かって流れを通って落下することを可能とせしめ；そして
円筒状内表面を軸方向回転することにより、分極顔料粒子を顔料擬似粒子に核形成させることを含んでなる、顔料粒子から顔料擬似粒子を形成する方法。
【請求項３７】
請求項３６に記載の方法にしたがって製造される顔料擬似粒子。
【請求項３８】
顔料粒子をガスにより分極させるための手段；および
分極顔料粒子を顔料擬似粒子に凝集するための手段
を含んでなる、顔料粒子から顔料擬似粒子を形成する装置。
【請求項３９】
顔料粒子を脱気するための手段を含んでなる、請求項３８に記載の装置。
【請求項４０】
円筒状内表面と顔料粒子および分極顔料粒子の少なくとも一方の間の接着を最小とするための手段を含んでなる、請求項３８に記載の装置。
【請求項４１】
円筒状内表面、入口端および出口端を含んでなり、高い入口端および低い出口端を有する傾斜に配置されるようにされた中空容器；
中空容器内のガス；および
円筒状内表面から内側に向かって延び、そして円筒状内表面の軸方向の長さに沿って配置された複数のスコップ
を含んでなる、顔料粒子から顔料擬似粒子を形成する装置。
【請求項４２】
ガスが入口端から出口端に向かう方向に流れる空気の通風を含んでなる請求項４１に記載の装置。
【請求項４３】
顔料粒子を脱気するための振動手段を含んでなる、請求項４１に記載の装置。
【請求項４４】
軸方向で回転されるようにされ、そして顔料粒子を入れるための円筒状内表面を有する中空容器；
複数のパドルであって、各々が円筒状内表面に取り付けられた取り付け端、取り付け端に
遠位の分配器具端および取り付け端と分配器具端の間のパドルの線分を含んでなり、線分が軸方向に面する凹の湾曲を有する複数のパドル；
中空容器内のガス；および
中空容器の回転を駆動するための手段
を含んでなる、顔料粒子の静電的結合および凝集を誘起するための装置。
【請求項４５】
取り付け端が、円筒状内表面に直接に取り付けられている、及び、中間部品により円筒状内表面に取り付けられている、の少なくとも一つである、請求項４４に記載の装置。
【請求項４６】
中空円筒の中空容器がモジュールである、請求項４４に記載の装置。
【請求項４７】
回転時に中空容器を支持するための手段を含んでなる、請求項４４に記載の装置。
【請求項４８】
中空容器を支持するための手段がトラニオンを含んでなる、請求項４４に記載の装置。
【請求項４９】
複数のパドルの各々がスプーン形状である、請求項４４に記載の装置。
【請求項５０】
線分の湾曲半径が取り付け端から分配器具端まで測定した直線的な距離に実質的に等しい、請求項４４に記載の装置。
【請求項５１】
分配器具端が、線分の半分の幅に実質的に等しい湾曲半径を有する凸の湾曲を含んでなる、請求項５０に記載の装置。
【請求項５２】
顔料粒子を脱気するための手段を含んでなる、請求項４４に記載の装置。
【請求項５３】
円筒状内表面と顔料粒子および分極顔料粒子の少なくとも一方の間の接着を最小とするための手段を含んでなる、請求項４４に記載の装置。
【請求項５４】
接着を最小とするための手段が中空容器を打撃するようにされた打撃器具を含んでなり、それにより中空容器が振動するようにせしめた、請求項５３に記載の装置。
【請求項５５】
中空容器の回転と関連して打撃器具を周期的に作動するための手段を含んでなる、請求項５４に記載の装置。
【請求項５６】
中空の傾斜体が地面に対してある角度で配置される、請求項４４に記載の装置。
【請求項５７】
顔料粒子を受け取るための入口と、凝集された顔料粒子を排出するための出口を含んでなる、請求項４４に記載の装置。
【請求項５８】
中空の傾斜体が地面に対してある角度で配置され、入口が出口よりも高い、請求項５７に記載の装置。
【請求項５９】
角度が約２０度以下である、請求項５８に記載の装置。
【請求項６０】
角度が約０度よりも大きく、そして角度が約１０度未満である、請求項５８に記載の装置。
【請求項６１】
複数のパドルの取り付け端が円筒状内表面に沿って実質的にらせんの形で配置されている、請求項４４に記載の装置。
【請求項６２】
複数のパドルが少なくとも１組のパドルを含んでなり、組の各パドルの取り付け端が円筒状内表面に沿って実質的にらせんの形で配置されている、請求項４４に記載の装置。
【請求項６３】
複数のパドルが第１の組のパドル、第２の組のパドルおよび第３の組のパドルを含んでなり、第１の組の各パドルの取り付け端が円筒状内表面に沿って第１の実質的にらせんの形で配置され、第２の組の各パドルの取り付け端が円筒状内表面に沿って第２の実質的にらせんの形で配置され、そして第３の組の各パドルの取り付け端が円筒状内表面に沿って第３の実質的にらせんの形で配置される、請求項４４に記載の装置。
【請求項１】
顔料粒子をガスにより分極させ；そして
分極顔料粒子を凝集して、顔料擬似粒子を形成する
ことを含んでなる、顔料粒子から顔料擬似粒子を形成する方法。
【請求項２】
顔料粒子を分極させることが二酸化チタン粒子を分極させることを含んでなり、そして凝集することが分極二酸化チタン粒子を凝集することを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
分極させることが顔料粒子をガス中で分散させることを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
顔料粒子を分極させることが顔料粒子の各々の中に少なくとも一時的な双極子を誘起することを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
分極が顔料粒子の各々の分子を充分に分極させて、顔料粒子の間の高められたファン・デル・ワールス結合を誘起することを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
顔料粒子の分極が顔料粒子の全部より少ない分子を分極させることを含んでなる、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
顔料粒子の少なくとも一部をガスにより帯電させることを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
顔料粒子をガスの中に通過させることを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
通過させることが顔料粒子の中に通過する空気の通風を提供することを含んでなる、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
流れ中の過剰な熱を除去することを含んでなる、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
流れ中の無視し得る量以下の顔料粒子を除去することを含んでなる、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
凝集することが、堆積物の安息角よりも大きい傾斜角度を有する分極顔料粒子の堆積物上に分極顔料粒子の一部を堆積させることを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
凝集することが、分極顔料粒子を実質的に球形の顔料擬似粒子に凝集することを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
凝集することが、約０．１ミリメートルと約５．０ミリメートルの間の直径を有する、実質的に球形の顔料擬似粒子に分極顔料粒子を凝集することを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
凝集することが核形成させることを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
顔料粒子を脱気することを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
凝集することが分極顔料粒子を入れた円筒状内表面付きの中空容器を軸方向回転して、
それにより分極顔料粒子の反復的な雪崩形成を誘起することを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
中空容器の入口フィードを振動して、顔料粒子を脱気することを含んでなる、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
振動することが１分当り約６０回の振動と１分当り約２００００回の振動の間の振動周波数で入口フィードを振動することを含んでなる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
中空容器を振動して、円筒状内表面と顔料粒子および分極顔料粒子の少なくとも一方の間の接着を軽減することを含んでなる、請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
方法が電気的に絶縁された条件下で行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
方法が約０℃と約１００℃の間の温度で行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
方法が約０．２５分と約１５分の間の時間で行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
顔料擬似粒子を後処理することを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項２５】
後処理が顔料擬似粒子の表面に化学的添加物の層を適用することを含んでなる、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
請求項１に記載の方法にしたがって製造される顔料擬似粒子。
【請求項２７】
請求項１に記載の方法にしたがって製造される顔料擬似粒子を含んでなる、塗料配合物。
【請求項２８】
請求項１に記載の方法にしたがって製造される顔料擬似粒子を含んでなる、マスターバッチ。
【請求項２９】
円筒状内表面を有し、そして顔料粒子を入れた中空容器を準備し；
円筒状内表面から内側に向かって延びる複数のパドルを設け；
円筒状内表面にガス流を通過させ；
円筒状内表面を軸方向回転して、それにより複数のパドルが一部の顔料粒子をもち上げるようにせしめ；
円筒状内表面を軸方向回転して、それにより複数のパドルが、ガスにより分極され、そして顔料粒子の堆積物上に着陸する分配された一部の顔料粒子を分配するようにせしめ；そして
円筒状内表面を軸方向回転して、それにより分極顔料粒子を顔料擬似粒子に凝集する、分極顔料粒子の反復的な雪崩形成を誘起する
ことを含んでなる、二酸化チタン粒子から顔料擬似粒子を形成する方法。
【請求項３０】
複数のパドルを設けることが、実質的にらせん状の形で円筒状内表面に沿って配置された複数のパドルを設けることを含んでなる、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
中空容器の入口フィードを振動して、顔料粒子を脱気することを含んでなる、請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
請求項２９に記載の方法にしたがって製造される顔料擬似粒子。
【請求項３３】
主として誘起レベルの分子間静電引力により結合される顔料粒子を含んでなり、粉塵を実質的に含まない顔料擬似粒子。
【請求項３４】
誘起レベルの分子間静電引力により結合される顔料粒子から本質的になる顔料擬似粒子。
【請求項３５】
誘起レベルの分子間静電引力により結合される顔料粒子から本質的になる顔料擬似粒子を含んでなり；
顔料擬似粒子の表面の少なくとも一部分が化学薬品により後処理される後処理顔料擬似粒子。
【請求項３６】
円筒状内表面、高い入口および低い出口を有する傾斜した中空容器を準備し；
内円筒状内表面から内側に向かって延び、そして傾斜した中空容器の軸方向の長さに沿って実質的にらせん状の形で配置された複数のパドルを設け；
顔料粒子を高い入口において傾斜した中空容器の中に導入し；
傾斜した中空容器の中に低い出口に向かう方向でガスの流れを通過させ；
円筒状内表面を軸方向回転することにより、パドルにより顔料粒子をもち上げ；
円筒状内表面を軸方向回転することにより、パドルから顔料粒子を分配し、それにより、ガスにより分極されながら顔料粒子が出口に近い円筒状内表面の一部に向かって流れを通って落下することを可能とせしめ；そして
円筒状内表面を軸方向回転することにより、分極顔料粒子を顔料擬似粒子に核形成させることを含んでなる、顔料粒子から顔料擬似粒子を形成する方法。
【請求項３７】
請求項３６に記載の方法にしたがって製造される顔料擬似粒子。
【請求項３８】
顔料粒子をガスにより分極させるための手段；および
分極顔料粒子を顔料擬似粒子に凝集するための手段
を含んでなる、顔料粒子から顔料擬似粒子を形成する装置。
【請求項３９】
顔料粒子を脱気するための手段を含んでなる、請求項３８に記載の装置。
【請求項４０】
円筒状内表面と顔料粒子および分極顔料粒子の少なくとも一方の間の接着を最小とするための手段を含んでなる、請求項３８に記載の装置。
【請求項４１】
円筒状内表面、入口端および出口端を含んでなり、高い入口端および低い出口端を有する傾斜に配置されるようにされた中空容器；
中空容器内のガス；および
円筒状内表面から内側に向かって延び、そして円筒状内表面の軸方向の長さに沿って配置された複数のスコップ
を含んでなる、顔料粒子から顔料擬似粒子を形成する装置。
【請求項４２】
ガスが入口端から出口端に向かう方向に流れる空気の通風を含んでなる請求項４１に記載の装置。
【請求項４３】
顔料粒子を脱気するための振動手段を含んでなる、請求項４１に記載の装置。
【請求項４４】
軸方向で回転されるようにされ、そして顔料粒子を入れるための円筒状内表面を有する中空容器；
複数のパドルであって、各々が円筒状内表面に取り付けられた取り付け端、取り付け端に
遠位の分配器具端および取り付け端と分配器具端の間のパドルの線分を含んでなり、線分が軸方向に面する凹の湾曲を有する複数のパドル；
中空容器内のガス；および
中空容器の回転を駆動するための手段
を含んでなる、顔料粒子の静電的結合および凝集を誘起するための装置。
【請求項４５】
取り付け端が、円筒状内表面に直接に取り付けられている、及び、中間部品により円筒状内表面に取り付けられている、の少なくとも一つである、請求項４４に記載の装置。
【請求項４６】
中空円筒の中空容器がモジュールである、請求項４４に記載の装置。
【請求項４７】
回転時に中空容器を支持するための手段を含んでなる、請求項４４に記載の装置。
【請求項４８】
中空容器を支持するための手段がトラニオンを含んでなる、請求項４４に記載の装置。
【請求項４９】
複数のパドルの各々がスプーン形状である、請求項４４に記載の装置。
【請求項５０】
線分の湾曲半径が取り付け端から分配器具端まで測定した直線的な距離に実質的に等しい、請求項４４に記載の装置。
【請求項５１】
分配器具端が、線分の半分の幅に実質的に等しい湾曲半径を有する凸の湾曲を含んでなる、請求項５０に記載の装置。
【請求項５２】
顔料粒子を脱気するための手段を含んでなる、請求項４４に記載の装置。
【請求項５３】
円筒状内表面と顔料粒子および分極顔料粒子の少なくとも一方の間の接着を最小とするための手段を含んでなる、請求項４４に記載の装置。
【請求項５４】
接着を最小とするための手段が中空容器を打撃するようにされた打撃器具を含んでなり、それにより中空容器が振動するようにせしめた、請求項５３に記載の装置。
【請求項５５】
中空容器の回転と関連して打撃器具を周期的に作動するための手段を含んでなる、請求項５４に記載の装置。
【請求項５６】
中空の傾斜体が地面に対してある角度で配置される、請求項４４に記載の装置。
【請求項５７】
顔料粒子を受け取るための入口と、凝集された顔料粒子を排出するための出口を含んでなる、請求項４４に記載の装置。
【請求項５８】
中空の傾斜体が地面に対してある角度で配置され、入口が出口よりも高い、請求項５７に記載の装置。
【請求項５９】
角度が約２０度以下である、請求項５８に記載の装置。
【請求項６０】
角度が約０度よりも大きく、そして角度が約１０度未満である、請求項５８に記載の装置。
【請求項６１】
複数のパドルの取り付け端が円筒状内表面に沿って実質的にらせんの形で配置されている、請求項４４に記載の装置。
【請求項６２】
複数のパドルが少なくとも１組のパドルを含んでなり、組の各パドルの取り付け端が円筒状内表面に沿って実質的にらせんの形で配置されている、請求項４４に記載の装置。
【請求項６３】
複数のパドルが第１の組のパドル、第２の組のパドルおよび第３の組のパドルを含んでなり、第１の組の各パドルの取り付け端が円筒状内表面に沿って第１の実質的にらせんの形で配置され、第２の組の各パドルの取り付け端が円筒状内表面に沿って第２の実質的にらせんの形で配置され、そして第３の組の各パドルの取り付け端が円筒状内表面に沿って第３の実質的にらせんの形で配置される、請求項４４に記載の装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図６】
【公表番号】特表２００８−５４５８４８（Ｐ２００８−５４５８４８Ａ）
【公表日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５１４６１４（Ｐ２００８−５１４６１４）
【出願日】平成１７年６月６日（２００５．６．６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０１９７５８
【国際公開番号】ＷＯ２００６／１３２６２８
【国際公開日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【出願人】（５０８１０２３０３）マニユフアクチヤリング・アンド・プロセス・テクノロジーズ・エルエルシー（デイー／ビー／エイ エムピー テクノロジーズ） (1)
【出願人】（５０８１０１７２０）テイオキサイド・グループ・サービシズ・リミテツド (1)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月６日（２００５．６．６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０１９７５８
【国際公開番号】ＷＯ２００６／１３２６２８
【国際公開日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【出願人】（５０８１０２３０３）マニユフアクチヤリング・アンド・プロセス・テクノロジーズ・エルエルシー（デイー／ビー／エイ エムピー テクノロジーズ） (1)
【出願人】（５０８１０１７２０）テイオキサイド・グループ・サービシズ・リミテツド (1)
【Ｆターム（参考）】
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