專利名稱：多邊滾筒濺射裝置及其濺射方法、由其形成的被覆微粒子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在微粒子的表面上被覆粒徑比該微粒子小的超微粒子或者薄膜的多邊滾筒濺射裝置、多邊滾筒濺射方法及由其形成的被覆微粒子、微型膠囊及其制造方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，粉體作為基礎(chǔ)應(yīng)用成為極具魅力的試料，被用于各種領(lǐng)域。例如，利用粉體細(xì)的細(xì)度，使用于化妝品的基料，或者為了形成單磁疇利用鐵氧體微粒子作為涂布在磁帶上磁性體。另外，作為粉體的特性有其表面積的大小，利用其還可以制作微粒子催化劑。為了極可能成為這樣的材料，迫切要求以功能性材料修飾粉體表面、顯現(xiàn)高功能、新功能的新材料的開發(fā)技術(shù)。
作為目前使用的例子可以舉出以增大上述鐵氧體微粒子的保磁力作為目的用Co膜被覆的例子。但是，由于難以使用粉體和難以完全均勻地修飾各個粉體微粒子，所以修飾粉體表面的技術(shù)沒怎么開發(fā)。
目前所利用的方法可以舉出置換鍍法、電解鍍法、化學(xué)蒸鍍法、真空蒸鍍法等。但是，鍍敷法必須處理毒性強的廢液，對于環(huán)境的負(fù)擔(dān)非常大。化學(xué)蒸鍍法因物質(zhì)不同其過程變得復(fù)雜而使用條件受到限制。真空蒸鍍法難以使所有的面均勻地成膜。這樣，至今用粉體修飾法不能制作所設(shè)計的粉體材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明考慮了上述這樣的情況，其目的在于可以提供不必象鍍敷法那樣處理廢液、對環(huán)境的負(fù)擔(dān)小的多邊滾筒濺射裝置、多邊滾筒濺射方法及其由其形成的被覆微粒子、微型膠囊及其制造方法。
為了解決上述課題，著眼于作為物理蒸鍍法之一的濺射法。雖然該方法也難以使全部粉體均勻地被覆微粒子，但是可以認(rèn)為，由于不選擇載體、從金屬到無機物都可以修飾粉體表面、環(huán)境負(fù)擔(dān)小等理由而其通用性非常高。因此，此次發(fā)明了多邊滾筒濺射方法。該方法是在使裝入粉體的多邊滾筒旋轉(zhuǎn)時攪拌或者旋轉(zhuǎn)粉體、均勻地修飾粉體的方法。
以下，具體地進(jìn)行說明。
本發(fā)明的多邊滾筒濺射裝置的特征在于，具備作為收容微粒子的真空容器并相對于重力方向大致平行的斷面的內(nèi)部形狀是多邊形的真空容器、以相對于上述斷面大致垂直的方向作為旋轉(zhuǎn)軸使上述真空容器旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和配置在上述真空容器內(nèi)的濺射靶；通過用上述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)旋轉(zhuǎn)上述真空容器攪拌或者旋轉(zhuǎn)該真空容器內(nèi)的微粒子同時進(jìn)行濺射，在該微粒子的表面上被覆粒徑比該微粒子小的超微粒子或者薄膜。
按照上述多邊滾筒濺射裝置，以相對于與重力方向大致平行的斷面的大致垂直方向(即，大致水平方向)作為旋轉(zhuǎn)軸使真空容器自身旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)攪拌微粒子自身，另外將真空容器的內(nèi)部斷面形狀制成多邊形，藉此，可以用重力使微粒子定期地落下。因此，可以飛躍地提高攪拌效率，可以防止使用微粒子時再三成為問題的由水分和靜電力造成的微粒子的凝聚。也就是說，通過旋轉(zhuǎn)攪拌時，可以同時并且有效地進(jìn)行凝聚的微粒子的粉碎。從而，可以在粒徑非常小的微粒子上被覆比該微粒子粒徑更小的超微粒子或者薄膜。另外，不必象鍍敷法那樣處理廢液，對環(huán)境的負(fù)擔(dān)也小。
另外，在本發(fā)明的多邊滾筒濺射裝置中，上述真空容器也可以還具備增加振動的振動器。藉此，可以更有效地防止使用微粒子時成為問題的凝聚。
另外，在本發(fā)明的多邊滾筒濺射裝置中，也可以還具備用于加熱上述真空容器內(nèi)的微粒子的加熱器。例如，使真空容器的內(nèi)部成為真空時，通過用加熱器加熱真空容器，可以使吸附在該真空容器內(nèi)及微粒子表面上的水分氣化而排氣。因而，由于可以使使用微粒子時成為問題的水從真空容器內(nèi)除去，所以可以更有效地防止微粒子的凝聚。
另外，在本發(fā)明的多邊滾筒濺射裝置中，也可以還具備收容在上述真空容器內(nèi)的棒狀構(gòu)件，在旋轉(zhuǎn)上述真空容器時上述棒狀構(gòu)件還可以賦予微粒子以振動而促進(jìn)攪拌或者旋轉(zhuǎn)。另外，棒狀構(gòu)件對微粒子凝聚體的機械粉碎也是有效果的。這里的棒狀構(gòu)件只要能夠賦予微粒子以振動，就可以使用各種各樣的，也包括螺釘。
本發(fā)明的多邊滾筒濺射方法的特征在于，將微粒子收容在相對于重力方向大致平行的斷面的內(nèi)部形狀是多邊形的真空容器內(nèi)，以相對于上述斷面大致垂直的方向作為旋轉(zhuǎn)軸使上述真空容器旋轉(zhuǎn)，藉此，攪拌或者旋轉(zhuǎn)該真空容器內(nèi)的微粒子，同時進(jìn)行濺射，從而在該微粒子的表面上被覆粒徑比該微粒子小的超微粒子或者薄膜。
按照上述多邊滾筒濺射方法，以相對于與重力方向大致平行的斷面的大致垂直方向(即，大致水平方向)作為旋轉(zhuǎn)軸使真空容器自身旋轉(zhuǎn)而攪拌或者旋轉(zhuǎn)微粒子，另外將真空容器的內(nèi)部斷面形狀制成多邊形，藉此，可以用重力使微粒子定期地落下。因此，可以飛躍地提高攪拌效率，可以防止使用微粒子時再三成為問題的由水分和靜電力造成的微粒子的凝聚。也就是說，通過旋轉(zhuǎn)攪拌時，可以同時并且有效地進(jìn)行凝聚粒子的粉碎。從而，可以在粒徑非常小的微粒子上被覆比該微粒子粒徑更小的超微粒子或者薄膜。另外，不必象鍍敷法那樣處理廢液，對環(huán)境的負(fù)擔(dān)也小。
本發(fā)明的多邊滾筒濺射方法的特征在于，將微粒子收容在內(nèi)部斷面形狀具有多邊形的真空容器內(nèi)，使上述微粒子增加振動，同時以相對于上述斷面大致垂直的方向作為旋轉(zhuǎn)軸使上述真空容器旋轉(zhuǎn)，藉此，攪拌或者旋轉(zhuǎn)該真空容器內(nèi)的微粒子，同時進(jìn)行濺射，從而在該微粒子的表面上被覆粒徑比該微粒子小的超微粒子或者薄膜。
本發(fā)明的多邊滾筒濺射方法的特征在于，將微粒子收容在內(nèi)部斷面形狀具有多邊形的真空容器內(nèi)，加熱上述真空容器，同時以相對于上述斷面大致垂直的方向作為旋轉(zhuǎn)軸使上述真空容器旋轉(zhuǎn)，藉此，攪拌或者旋轉(zhuǎn)該真空容器內(nèi)的微粒子，同時進(jìn)行濺射，從而在該微粒子的表面上被覆粒徑比該微粒子小的超微粒子或者薄膜。
本發(fā)明的被覆微粒子的特征在于，通過以相對于上述斷面大致垂直的方向作為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)內(nèi)部斷面形狀具有多邊形的真空容器，攪拌或者旋轉(zhuǎn)該真空容器內(nèi)的微粒子，同時進(jìn)行濺射，從而在該微粒子的表面上被覆粒徑比該微粒子小的超微粒子或者薄膜。
本發(fā)明的被覆微粒子的特征在于，通過以相對于上述斷面大致垂直的方向作為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)內(nèi)部斷面形狀具有多邊形的真空容器，攪拌或者旋轉(zhuǎn)該真空容器內(nèi)的微粒子，同時使上述微粒子增加振動，而且進(jìn)行濺射，從而在該微粒子的表面上被覆粒徑比該微粒子小的超微粒子或者薄膜。
本發(fā)明的被覆微粒子的特征在于，加熱內(nèi)部斷面形狀具有多邊形的真空容器，同時以相對于上述斷面大致垂直的方向作為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)上述真空容器，藉此，攪拌或者旋轉(zhuǎn)該真空容器內(nèi)的微粒子，而且進(jìn)行濺射，從而在該微粒子的表面上被覆粒徑比該微粒子小的超微粒子或者薄膜。
另外，在本發(fā)明的被覆微粒子中，上述超微粒子或薄膜也可以由高分子材料、無機材料、金屬材料、合金材料及碳素材料中的任一種材料構(gòu)成。也可以使用例如富勒烯、碳納米管、金剛石、以活性碳為代表的碳素材料。
另外，在本發(fā)明的被覆微粒子中，上述微粒子也可以由陶瓷構(gòu)成，上述超微粒子或薄膜也可以由催化性物質(zhì)、電化學(xué)催化性物質(zhì)、光功能性物質(zhì)、磁功能性物質(zhì)及電·電子功能性物質(zhì)中的任一種物質(zhì)構(gòu)成。上述光功能性物質(zhì)包括例如化妝品、涂料等。
另外，例如在Al2O3粉末上被覆Pt或Pd的場合，可以形成與Pt整體或Pd整體具有同等的催化特性和電極特性的被覆微粒子。
另外，在本發(fā)明的被覆微粒子中，上述微粒子也可以由高分子材料、有機材料、金屬材料、無機材料及碳素材料中的任一種材料構(gòu)成。
另外，上述微粒子的粒徑優(yōu)選在5μm或其以下，但是不言而喻，對于粒徑在5μm或其以上的微粒子也可以適用本發(fā)明。
另外，例如，在高分子粉末上被覆Pt的場合，可以賦予高分子粉末以導(dǎo)電性。另外，被覆微粒子也可以適用于液晶顯示面板中使用的導(dǎo)電性間隔件。
本發(fā)明的微型膠囊的制造方法的特征在于，將微粒子收容在相對于重力方向大致平行的內(nèi)部形狀是多邊形的真空容器內(nèi)，以相對于上述斷面大致垂直的方向作為旋轉(zhuǎn)軸使上述真空容器旋轉(zhuǎn)，藉此，攪拌或者旋轉(zhuǎn)該真空容器內(nèi)的微粒子，同時進(jìn)行濺射，從而在該微粒子的表面上被覆粒徑比該微粒子小的超微粒子或者薄膜，再除去成為上述被覆的超微粒子或薄膜的母體的上述微粒子。
另外，除去微粒子時，優(yōu)選利用溶解、氣化等的方法。
本發(fā)明的微型膠囊的制造方法的特征在于，將微粒子收容在內(nèi)部斷面形狀具有多邊形的真空容器內(nèi)，使上述微粒子增加振動，同時以相對于上述斷面大致垂直的方向作為旋轉(zhuǎn)軸使上述真空容器旋轉(zhuǎn)，藉此，攪拌或者旋轉(zhuǎn)該真空容器內(nèi)的微粒子，同時進(jìn)行濺射，從而在該微粒子的表面上被覆粒徑比該微粒子小的超微粒子或者薄膜，再除去成為上述被覆的超微粒子或薄膜的母體的上述微粒子。
本發(fā)明的微型膠囊的制造方法的特征在于，將微粒子收容在內(nèi)部斷面形狀具有多邊形的真空容器內(nèi)，加熱上述真空容器，同時以相對于上述斷面大致垂直的方向作為旋轉(zhuǎn)軸使上述真空容器旋轉(zhuǎn)，藉此，攪拌或者旋轉(zhuǎn)該真空容器內(nèi)的微粒子，同時進(jìn)行濺射，從而在該微粒子的表面上被覆粒徑比該微粒子小的超微粒子或者薄膜，再除去成為上述被覆的超微粒子或薄膜的母體的上述微粒子。
本發(fā)明的微型膠囊的特征在于，通過以相對于上述斷面大致垂直的方向作為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)內(nèi)部斷面形狀具有多邊形的真空容器，攪拌或者旋轉(zhuǎn)該真空容器內(nèi)的微粒子，同時進(jìn)行濺射，從而在該微粒子的表面上被覆粒徑比該微粒子小的超微粒子或者薄膜，再除去成為該被覆的超微粒子或薄膜的母體的上述微粒子。
本發(fā)明的微型膠囊的特征在于，通過以相對于上述斷面大致垂直的方向作為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)內(nèi)部斷面形狀具有多邊形的真空容器，攪拌或者旋轉(zhuǎn)該真空容器內(nèi)的微粒子，同時使上述微粒子增加振動，而且進(jìn)行濺射，從而在該微粒子的表面上被覆粒徑比該微粒子小的超微粒子或者薄膜，再除去成為該被覆的超微粒子或薄膜的母體的上述微粒子。
本發(fā)明的微型膠囊的特征在于，加熱內(nèi)部斷面形狀具有多邊形的真空容器，同時以相對于上述斷面大致垂直的方向作為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)上述真空容器，藉此，攪拌或者旋轉(zhuǎn)該真空容器內(nèi)的微粒子，同時進(jìn)行濺射，從而在該微粒子的表面上被覆粒徑比該微粒子小的超微粒子或者薄膜，再除去成為該被覆的超微粒子或薄膜的母體的上述微粒子。
按照如以上說明的本發(fā)明，就可以提供不必象鍍敷法那樣處理廢液、對環(huán)境的負(fù)擔(dān)小的多邊滾筒濺射裝置、多邊滾筒濺射方法及其由其形成的被覆微粒子、微型膠囊及其制造方法。


圖1是表示由本發(fā)明實施方式的多邊滾筒濺射裝置的概略的構(gòu)成圖。
圖2(A)是表示濺射前的微粒子(粉體試料)和濺射后的被覆微粒子的照片，圖2(B)是用光學(xué)顯微鏡攝影濺射前的微粒子(粉體試料)和濺射后的被覆微粒子的照片。
圖3(A)是Pt被覆的Al2O3微粒子的SEM照片(倍率500倍)，圖3(B)是表示根據(jù)EDS(能量色散分光計)的Al的元素測定的圖，圖3(C)是表示根據(jù)EDS的Pt的元素測定的圖。
圖4(A)是Pt被覆的Al2O3微粒子的SEM照片(倍率5000倍)，圖4(B)是表示根據(jù)EDS的Al的元素測定的圖，圖4(C)是表示根據(jù)EDS的Pt的元素測定的圖。
圖5(A)是表示在1N的H2SO4中的Pt被覆的Al2O3微粒子的電流·電位曲線的圖，圖5(B)是表示φ1的Pt圓盤電極在相同溶液中的CV圖。
具體實施例方式
以下參照

本發(fā)明的實施方式。
圖1是表示由本發(fā)明實施方式的多邊滾筒濺射裝置的概略的構(gòu)成圖。該多邊滾筒濺射裝置是用于在微粒子(粉體)的表面上被覆粒徑比該微粒子小的超微粒子(這里的超微粒子指比微粒子粒徑小的微粒子)或者薄膜的裝置。
多邊滾筒濺射裝置具有在微粒子(粉體試料)3上被覆超微粒子或者薄膜的真空容器1，該真空容器1具備直徑200mm的圓筒部1a和在其內(nèi)部設(shè)置的斷面為六邊形的滾筒(六邊型滾筒)1b。這里所示的斷面是相對于重力方向大致平行的斷面。另外，在本實施方式中，使用六邊形的滾筒1b，但是對此不作限定，也可以使用除六邊形以外的多邊形滾筒。
在真空容器1中設(shè)旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(未圖示)，由該旋轉(zhuǎn)機構(gòu)按箭頭所示那樣旋轉(zhuǎn)六邊型滾筒1b，攪拌或者旋轉(zhuǎn)該六邊型滾筒1b內(nèi)的微粒子(粉體試料)3，同時進(jìn)行被覆處理。由上述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)旋轉(zhuǎn)六邊型滾筒時的旋轉(zhuǎn)軸是大致與水平方向(相對于重力方向垂直的方向)平行的軸。另外，在真空容器1內(nèi)將由Pt構(gòu)成的濺射靶2配置在圓筒的中心軸上，該靶2按照可以自由地改變角度那樣構(gòu)成。藉此，旋轉(zhuǎn)六邊型滾筒1b同時進(jìn)行被覆處理時，可以使靶2對著粉體試料3所處的方向，因此可以提高濺射效率。另外，在本實施方式中，使用Pt靶，但是也可以使除Pt以外的材料(例如Pd、Ni等)被覆在微粒子上，該場合使用由被覆的材料構(gòu)成的靶。
真空容器1連接配管4的一端，該配管4的另一端連接第1閥門12的一側(cè)。第1閥門12的另一側(cè)連接配管5的一端，配管5的另一端與渦輪分子泵(TMP)10的吸氣側(cè)連接。渦輪分子泵10的排氣側(cè)與配管6的一端連接，配管6的另一端與第2閥門13的一方側(cè)連接。第2閥門13的另一側(cè)與配管7的一端連接，配管7的另一端與泵(RP)11連接。另外，配管4與配管8的一端連接，配管8的另一端與第3閥門14的一側(cè)連接。第3閥門14的另一方側(cè)與配管9的一端連接，配管9的另一端與配管7連接。
本裝置具備用于加熱真空容器1內(nèi)的粉體試料3的加熱器17。另外，本裝置具備用于使真空容器1內(nèi)的粉體試料3增加振動的振動器18。另外，本裝置具備測定真空容器1的內(nèi)部壓力的壓力計19。另外，本裝置具備將氮氣導(dǎo)入真空容器1內(nèi)的氮氣導(dǎo)入機構(gòu)15，同時具備將氬氣導(dǎo)入真空容器1內(nèi)的氬氣導(dǎo)入機構(gòu)16。另外，本裝置具備將高頻施加于靶2和六邊型滾筒1b之間的高頻施加機構(gòu)(未圖示)。
以下說明使用上述多邊滾筒濺射裝置在微粒子3上被覆超微粒子或者薄膜的多邊滾筒濺射方法。
首先，將約6克粉體試料3導(dǎo)入六邊型滾筒1b內(nèi)。作為該粉體試料3使用120目大小的α-Al2O3(ニラコ，純度99.9％)粉體。另外，靶2使用Pt。另外，在本實施方式中使用Al2O3粉體，但是對此不作限定，也可以使用由其它材料構(gòu)成的粉體。只要使用本多邊滾筒濺射方法，就可以在廣泛材料的粉體上被覆超微粒子或者薄膜。
接著，用渦輪分子泵10使六邊型滾筒1b內(nèi)形成高真空狀態(tài)，用加熱器17將六邊型滾筒加熱至200℃的同時，使六邊型滾筒內(nèi)減壓到5×10-4Pa。其后，由氬氣供給機構(gòu)16或者氮氣供給機構(gòu)15將氬氣或者氮氣等惰性氣體導(dǎo)入六邊型滾筒1b內(nèi)。此時的六邊型滾筒內(nèi)的壓力是2Pa左右。也可以根據(jù)情況將氧和氫的混合氣體導(dǎo)入六邊型滾筒1b內(nèi)。而且，由旋轉(zhuǎn)機構(gòu)在100W、30分鐘內(nèi)、20rpm的條件下旋轉(zhuǎn)六邊型滾筒1b，從而旋轉(zhuǎn)、攪拌六邊型滾筒1b內(nèi)的粉體試料3。此時，靶對著粉體試料所處的方向。其后，由高頻施加機構(gòu)將高頻施加于靶2和六邊形滾筒1b之間，在粉體試樣3的表面上濺射Pt。這樣可以在微粒子3的表面上被覆超微粒子或者薄膜。
按照上述實施方式，可以由旋轉(zhuǎn)六邊型滾筒自身而旋轉(zhuǎn)攪拌粉體自身，另外將滾筒制成六邊形，藉此，可以用重力使粉體定期地落下。因此，可以飛躍地提高攪拌效率，可以防止使用粉體時再三成為問題的由水分和靜電力造成的微粒子的凝聚。也就是說，通過旋轉(zhuǎn)攪拌時，可以同時并且有效地進(jìn)行凝聚粉體的粉碎。從而，可以在粒徑非常小的微粒子上被覆比該微粒子粒徑更小的超微粒子或者薄膜。具體地說，可以在粒徑為5μm或其以下的微粒子上被覆超微粒子或者薄膜。
另外，在本實施方式中，在真空容器1的外側(cè)安裝加熱器17，由該加熱器17可以將六邊型滾筒1b加熱至200℃。因此，使真空容器1的內(nèi)部形成真空時，通過用加熱器17加熱六邊形滾筒，可以使該六邊形滾筒內(nèi)的水分氣化而排氣。因而，由于可以使使用粉體時成為問題的水從六邊形滾筒內(nèi)除去，所以可以更有效地防止粉體的凝聚。
另外，在本實施方式中，在真空容器1的外側(cè)安裝振動器18，由該振動器18可以使六邊形滾筒內(nèi)的粉體3增加振動。藉此，可以更有效地防止使用粉體時成為問題的凝聚。
另外，在本實施方式中，由于通過多邊滾筒濺射方法在粉體試料3的表面上被覆微粒子，所以其優(yōu)點在于，不必進(jìn)行現(xiàn)有技術(shù)的鍍敷法那樣的廢液處理，對環(huán)境的負(fù)擔(dān)也可以小。
另外，在上述實施方式中，由振動器18使六邊型滾筒內(nèi)的粉體3增加振動，但是，也可以代替振動器18，或者在振動器18的基礎(chǔ)上，以將棒狀構(gòu)件收容在六邊型滾筒內(nèi)的狀態(tài)旋轉(zhuǎn)該六邊型滾筒，藉此，也可以使粉體3增加振動。藉此，可以更有效地防止使用粉體時成為問題的凝聚。
以下說明用上述多邊滾筒濺射方法在Al2O3粉體表面上修飾Pt的超微粒子的試樣(被覆微粒子)的電子顯微鏡觀察的結(jié)果及電化學(xué)的行為。
圖2(A)是表示濺射前的微粒子(粉體試料)和濺射后的被覆微粒子的照片。
如圖2(A)所示，可以明顯看出，濺射前的Al2O3粉體有白的透明感，但是濺射后的被覆微粒子明顯具有金屬光澤。另外，由于濺射后的被覆微粒子看不到白色的粒子，所以可以認(rèn)為，在全部粒子上大致被覆了均勻的Pt。
圖2(B)是用光學(xué)顯微鏡攝影濺射前的微粒子(粉體試料)和濺射后的被覆微粒子的照片。
兩者都是光澤的具有某個平面和棱的粒子。相對于圖2(B)中的左邊的濺射前的粒子是透明的，而圖2(B)中的右邊的濺射后的粒子全部可以確認(rèn)金屬光澤。甚至粒子的角部也可以仔細(xì)觀察到一樣的金屬光澤，粉體表面(微粒子表面)上看來好像已形成均勻的膜。
另外，為了調(diào)查被覆的Pt的形態(tài)，用SEM(倍率500倍)觀察粉體表面。將該觀察的結(jié)果示于圖3。
圖3(A)是Pt被覆的Al2O3微粒子的SEM照片(倍率500倍)，在圖3(A)中，粒子是方柱，由平坦的面和銳角的棱構(gòu)成。僅在斷面上可以看到一部分凹凸。
由EDS元素分析Pt被覆的Al2O3微粒子。將該分析的結(jié)果示于圖3(B)、(C)中。圖3(B)是表示根據(jù)EDS的Al的元素測定的圖，圖3(C)是表示根據(jù)EDS的Pt的元素測定的圖。在圖3(B)、(C)中，元素的表面濃度用藍(lán)色和白色的濃度表示。
根據(jù)圖3(B)可以明顯看出，Al元素遍及粒子全體而均勻分布。另外，粒子側(cè)面的Al元素的濃度之所以淡，推測可能是由于面傾斜。另一方面，根據(jù)圖3(C)，雖然Pt元素不象Al元素那樣濃，但是全體粒子畢竟還是可以均勻地檢測出。
另外，為了詳細(xì)地調(diào)查在粒子表面上被覆的Pt的形態(tài)，用更高倍率(5000倍)觀察試樣表面。將該觀察結(jié)果示于圖4。
圖4(A)是Pt被覆的Al2O3微粒子的SEM照片(倍率5000倍)。在圖4(A)的SEM照片中，左側(cè)反差明顯的一方是粒子表面。由照片明顯看出，粒子表面是極平坦的。另外，在表面上可以看到數(shù)個直徑1μm或其以下的微粒子，關(guān)于該問題將在后述。
由EDS元素分析Pt被覆的Al2O3微粒子。將該分析的結(jié)果示于圖4(B)、(C)中。圖4(B)是表示根據(jù)EDS的Al的元素測定的圖，圖4(C)是表示根據(jù)EDS的Pt的元素測定的圖。
根據(jù)圖4(B)可以明顯看出，Al與粒子表面形狀同樣地均勻分布。根據(jù)圖4(C)，雖然與Al相比時Pt色淡，但是在粒子表面上均勻地分布。另外，甚至于粒子的棱部分的前端，也被Pt被覆。
由以上的結(jié)果可以明顯看出，在粉體表面修飾了的Pt不是呈島狀，而是作為膜被覆粉體表面。另外，關(guān)于前述的存在于表面的微粒子，由于根據(jù)點(spot)的元素分析的結(jié)果不是Pt和Al，所以推測可能是在電子顯微鏡的試料調(diào)制過程中混入的塵埃。該結(jié)果在觀察調(diào)制的其它幾個粒子時，也得到同樣的結(jié)果，可以認(rèn)為，粉體的全部粒子被均勻的Pt膜覆蓋。
以下，為了調(diào)查被覆的Pt被膜的電化學(xué)特性，進(jìn)行循環(huán)伏安法-CV測定。該CV的測定，其對極使用Pt線、參照極使用飽和甘汞電極，在1N的硫酸(H2SO4)中由3者之間的極系進(jìn)行。動作極按照以下那樣制作。
首先，將以濺射法調(diào)制的粉體置于石墨氈上，以濾紙重疊。將其與對極一起用丙烯酸板夾住，使作為端子的石墨片與石墨氈的前端重疊而夾住。其后，使一端與硫酸接觸，進(jìn)行測定。恒電位儀使用SEIKO EG&GInstruments的Mode1263A。電位掃描速度取為20mV/sec，初期電位取為開路電位，在-240mV～1200mV之間進(jìn)行測定。
CV的測定結(jié)果示于圖5(A)中。圖5(A)是表示在1N的H2SO4中的Pt被覆的Al2O3微粒子的電流·電位曲線的圖。另外，為了比較，將φ1的Pt圓盤電極在相同溶液中的CV示于圖5(B)。
兩者的CV都在-50mV及-150mV vs.SCE附近可以看到伴隨吸氫·脫氫的峰值。另外，在-250mV附近可以看到起因于產(chǎn)生氫的陰極電流的增加。另外，從+1100mV附近可以看到起因于產(chǎn)生氧的陽極電流的上升，同時在+500mV處可以看到基于Pt表面生成的PtO的還原的峰值。由以上結(jié)果可以確認(rèn)，本次調(diào)制的Al2O3上的Pt被膜具有與整體Pt同等的電化學(xué)特性。
由以上所述可以確認(rèn)，使用上述多邊滾筒濺射裝置，可以在Al2O3粒子表面上制成均勻的Pt膜，另外，被覆的Pt的電化學(xué)特性與整體Pt相同，上述多邊滾筒濺射裝置作為其它的無機粒子、高分子粒子、甚至于離子結(jié)晶等表面被覆法(表面修飾法)是極有用的。
以下，說明本發(fā)明實施方式的微型膠囊。該微型膠囊可以使用于作為醫(yī)藥的藥物載體。
使用圖1所示的多邊滾筒濺射裝置由上述多邊滾筒濺射方法可以在微粒子的表面上被覆粒徑比該微粒子小的超微粒子或者薄膜。此時，超微粒子或者薄膜的材料可以使用適宜在作為微型膠囊使用的場合的材料。
然后，利用溶解、氣化等除去成為上述被覆的超微粒子或者薄膜的母體。藉此，可以使被覆的超微粒子或者薄膜的內(nèi)部形成中空。從而，可以調(diào)制由被覆的微粒子或者薄膜構(gòu)成的微型膠囊。
另外，本發(fā)明對上述實施方式不作限定，在不偏離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)可以實施各種變更。例如，也可以適宜地變更使薄膜在微粒子上成膜的成膜條件。另外，作為上述超微粒子或者薄膜材料，也可以使用高分子材料、無機材料、金屬材料、合金材料或碳素材料。另外，上述微粒子由陶瓷構(gòu)成的場合，作為上述超微粒子或薄膜的材料也可以是催化性物質(zhì)、電化學(xué)催化性物質(zhì)、光功能性物質(zhì)(包括化妝品、涂料等)、磁功能性物質(zhì)或者電·電子功能性物質(zhì)。另外，作為上述微粒子的材料也可以使用高分子材料、無機材料、金屬材料、合金材料或碳素材料。
權(quán)利要求
1.一種多邊滾筒濺射裝置，其特征在于，具備用于收容微粒子并且相對于重力方向大致平行的斷面的內(nèi)部形狀是多邊形的真空容器，以相對于上述斷面大致垂直的方向作為旋轉(zhuǎn)軸使上述真空容器旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，和配置在上述真空容器內(nèi)的濺射靶；一邊通過用上述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)旋轉(zhuǎn)上述真空容器而攪拌或者旋轉(zhuǎn)該真空容器內(nèi)的微粒子，一邊進(jìn)行濺射，從而在該微粒子的表面上被覆粒徑比該微粒子小的超微粒子或者薄膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多邊滾筒濺射裝置，其特征在于，還具備使上述真空容器增加振動的振動器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多邊滾筒濺射裝置，其特征在于，還具備用于加熱上述真空容器內(nèi)的微粒子的加熱器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中的任一項所述的多邊滾筒濺射裝置，其特征在于，還具備收容在上述真空容器內(nèi)的棒狀構(gòu)件，在旋轉(zhuǎn)上述真空容器時，上述棒狀構(gòu)件賦予微粒子以振動而促進(jìn)攪拌或者旋轉(zhuǎn)。
5.一種多邊滾筒濺射方法，其特征在于，將微粒子收容在相對于重力方向大致平行的斷面內(nèi)部形狀是多邊形的真空容器內(nèi)，以相對于上述斷面大致垂直的方向作為旋轉(zhuǎn)軸使上述真空容器旋轉(zhuǎn)，藉此，攪拌或者旋轉(zhuǎn)該真空容器內(nèi)的微粒子，同時進(jìn)行濺射，從而在該微粒子的表面上被覆粒徑比該微粒子小的超微粒子或者薄膜。
6.一種多邊滾筒濺射方法，其特征在于，將微粒子收容在內(nèi)部斷面形狀具有多邊形的真空容器內(nèi)，使上述微粒子增加振動，同時以相對于上述斷面大致垂直的方向作為旋轉(zhuǎn)軸使上述真空容器旋轉(zhuǎn)，藉此，攪拌或者旋轉(zhuǎn)該真空容器內(nèi)的微粒子，同時進(jìn)行濺射，從而在該微粒子的表面上被覆粒徑比該微粒子小的超微粒子或者薄膜。
7.一種多邊滾筒濺射方法，其特征在于，將微粒子收容在內(nèi)部斷面形狀具有多邊形的真空容器內(nèi)，加熱上述真空容器，同時以相對于上述斷面大致垂直的方向作為旋轉(zhuǎn)軸使上述真空容器旋轉(zhuǎn)，藉此，攪拌或者旋轉(zhuǎn)該真空容器內(nèi)的微粒子，同時進(jìn)行濺射，從而在該微粒子的表面上被覆粒徑比該微粒子小的超微粒子或者薄膜。
8.一種被覆微粒子，其特征在于，通過以相對于上述斷面大致垂直的方向作為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)內(nèi)部斷面形狀具有多邊形的真空容器，攪拌或者旋轉(zhuǎn)該真空容器內(nèi)的微粒子，同時進(jìn)行濺射，從而在該微粒子的表面上被覆粒徑比該微粒子小的超微粒子或者薄膜。
9.一種被覆微粒子，其特征在于，通過以相對于上述斷面大致垂直的方向作為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)內(nèi)部斷面形狀具有多邊形的真空容器，攪拌或者旋轉(zhuǎn)該真空容器內(nèi)的微粒子，同時使上述微粒子增加振動，而且進(jìn)行濺射，從而在該微粒子的表面上被覆粒徑比該微粒子小的超微粒子或者薄膜。
10.一種被覆微粒子，其特征在于，加熱內(nèi)部斷面形狀具有多邊形的真空容器，同時以相對于上述斷面大致垂直的方向作為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)上述真空容器，藉此，攪拌或者旋轉(zhuǎn)該真空容器內(nèi)的微粒子，而且進(jìn)行濺射，從而在該微粒子的表面上被覆粒徑比該微粒子小的超微粒子或者薄膜。
11.根據(jù)權(quán)利要求8～10中的任一項所述的被覆微粒子，其特征在于，上述超微粒子或薄膜由高分子材料、無機材料、金屬材料、合金材料及碳素材料中的任一種材料構(gòu)成。
12.根據(jù)權(quán)利要求8～10中的任一項所述的被覆微粒子，其特征在于，上述微粒子由陶瓷構(gòu)成，上述超微粒子或薄膜由催化性物質(zhì)、電化學(xué)催化性物質(zhì)、光功能性物質(zhì)、磁功能性物質(zhì)及電·電子功能性物質(zhì)中的任一種物質(zhì)構(gòu)成。
13.根據(jù)權(quán)利要求8～10中的任一項所述的被覆微粒子，其特征在于，上述微粒子由高分子材料、有機材料、金屬材料、無機材料及碳素材料中的任一種材料構(gòu)成。
14.一種微型膠囊的制造方法，其特征在于，將微粒子收容在相對于重力方向大致平行的斷面內(nèi)部形狀是多邊形的真空容器內(nèi)，以相對于上述斷面大致垂直的方向作為旋轉(zhuǎn)軸使上述真空容器旋轉(zhuǎn)，藉此，攪拌或者旋轉(zhuǎn)該真空容器內(nèi)的微粒子，同時進(jìn)行濺射，從而在該微粒子的表面上被覆粒徑比該微粒子小的超微粒子或者薄膜，除去成為所述被覆的超微粒子或薄膜的母體的所述超微粒子。
15.一種微型膠囊的制造方法，其特征在于，將微粒子收容在內(nèi)部斷面形狀具有多邊形的真空容器內(nèi)，使上述微粒子增加振動，同時以相對于上述斷面大致垂直的方向作為旋轉(zhuǎn)軸使上述真空容器旋轉(zhuǎn)，藉此，攪拌或者旋轉(zhuǎn)該真空容器內(nèi)的微粒子，同時進(jìn)行濺射，從而在該微粒子的表面上被覆粒徑比該微粒子小的超微粒子或者薄膜，除去成為上述被覆的超微粒子或薄膜的母體的上述微粒子。
16.一種微型膠囊的制造方法，其特征在于，將微粒子收容在內(nèi)部斷面形狀具有多邊形的真空容器內(nèi)，加熱上述真空容器，同時以相對于上述斷面大致垂直的方向作為旋轉(zhuǎn)軸使上述真空容器旋轉(zhuǎn)，藉此，攪拌或者旋轉(zhuǎn)該真空容器內(nèi)的微粒子，而且進(jìn)行濺射，從而在該微粒子的表面上被覆粒徑比該微粒子小的超微粒子或者薄膜，除去成為上述被覆的超微粒子或薄膜的母體的上述微粒子。
17.一種微型膠囊，其特征在于，通過以相對于上述斷面大致垂直的方向作為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)內(nèi)部斷面形狀具有多邊形的真空容器，攪拌或者旋轉(zhuǎn)該真空容器內(nèi)的微粒子，同時進(jìn)行濺射，從而在該微粒子的表面上被覆粒徑比該微粒子小的超微粒子或者薄膜，除去成為該被覆的超微粒子或薄膜的母體的上述微粒子。
18.一種微型膠囊，其特征在于，通過以相對于上述斷面大致垂直的方向作為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)內(nèi)部斷面形狀具有多邊形的真空容器，攪拌或者旋轉(zhuǎn)該真空容器內(nèi)的微粒子，同時使上述微粒子增加振動，而且進(jìn)行濺射，從而在該微粒子的表面上被覆粒徑比該微粒子小的超微粒子或者薄膜，再除去成為該被覆的超微粒子或薄膜的母體的上述微粒子。
19.一種微型膠囊，其特征在于，加熱內(nèi)部斷面形狀具有多邊形的真空容器，同時以相對于上述斷面大致垂直的方向作為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)上述真空容器，藉此，攪拌或者旋轉(zhuǎn)該真空容器內(nèi)的微粒子，而且進(jìn)行濺射，從而在該微粒子的表面上被覆粒徑比該微粒子小的超微粒子或者薄膜，再除去成為該被覆的超微粒子或薄膜的母體的上述微粒子。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于在微粒子的表面上被覆粒徑比該微粒子小的超微粒子或者薄膜的多邊滾筒濺射裝置、多邊滾筒濺射方法及由其形成的被覆微粒子、微型膠囊及其制造方法。本發(fā)明的多邊滾筒濺射方法是將微粒子(3)收容在相對于重力方向大致平行的斷面的內(nèi)部形狀是多邊形的真空容器(1)內(nèi)，以相對于上述斷面大致垂直的方向作為旋轉(zhuǎn)軸使上述真空容器(1)旋轉(zhuǎn)，藉此，攪拌或者旋轉(zhuǎn)該真空容器內(nèi)(1)的微粒子(3)，同時進(jìn)行濺射，從而在該微粒子(3)的表面上被覆粒徑比該微粒子小的超微粒子或者薄膜。
文檔編號B01J3/00GK1723294SQ20038010543
公開日2006年1月18日 申請日期2003年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月25日
發(fā)明者阿部孝之, 渡邊國昭, 本多祐二 申請人:友技科株式會社, 阿部孝之