JP2007222786A - Microcapsule, its manufacturing method and display medium equipped with microcapsule - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マイクロカプセル、およびマイクロカプセルの製造法に関するものである。より詳しくは、タンパク質被膜が、アミノ基架橋型硬化剤とカルボキシル基架橋型硬化剤との両方により硬化されたマイクロカプセル、ならびにその製造法等に関するものである。
本発明は、さらにそのようなマイクロカプセルを具備してなる磁気表示媒体等の表示媒体にも関するものである。
The present invention relates to a microcapsule and a method for producing the microcapsule. More specifically, the present invention relates to a microcapsule in which a protein film is cured by both an amino group crosslinking type curing agent and a carboxyl group crosslinking type curing agent, and a method for producing the same.
The present invention further relates to a display medium such as a magnetic display medium comprising such a microcapsule.
従来、マイクロカプセルは種々の用途に応用されており、その製造法に関しても多くの提案がなされている。中でもコンプレックス・コアセルベーション法は工業的に応用されているマイクロカプセル化法の一つとして挙げられる。 Conventionally, microcapsules have been applied to various uses, and many proposals have been made regarding their production methods. Among them, the complex coacervation method is one of the microencapsulation methods applied industrially.
一般的なコンプレックス・コアセルベーション法は、以下のような処理によってマイクロカプセルを製造するものである。
(1)被膜物質(ポリカチオン)を含む水溶液中に芯物質(油性物質)を分散させ、油滴が水溶液中に分散したO/Wエマルジョンとする。
(2)エマルジョンにポリアニオンを添加して混合し、酸を添加してpHを3〜5程度に調整する。これによりコアセルベーションが生じ、コアセルベート被膜が形成される。
(3)温度を低温にしてコアセルベート滴の被膜をゲル化させ、さらに硬化剤を添加して被膜を硬化(架橋および/または変性)させる。
A general complex coacervation method is to produce microcapsules by the following process.
(1) A core substance (oil-based substance) is dispersed in an aqueous solution containing a coating substance (polycation) to obtain an O / W emulsion in which oil droplets are dispersed in the aqueous solution.
(2) A polyanion is added to the emulsion and mixed, and an acid is added to adjust the pH to about 3-5. As a result, coacervation occurs and a coacervate film is formed.
(3) The coacervate droplet coating is gelled at a low temperature, and a curing agent is further added to cure (crosslink and / or modify) the coating.
従来、このような方法でマイクロカプセルの被膜に硬化剤として用いられるのはホルムアルデヒドやグルタルアルデヒド等のアルデヒド基含有硬化剤が一般的であった(引用文献1〜2)。しかし、アルデヒド基含有硬化剤は被膜硬化の反応速度が比較的速く、効果的な硬化剤であるが、毒性の観点や環境への配慮の観点から、その使用が厳しく制限されている。ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒドは共にPRTR法第1種指定化学物質に指定されており、特にホルムアルデヒドは、近年シックハウス症候群の原因物質として関連性が疑われており、更に揮発性有機化合物(以下、VOCという)として排出規制対象物質に位置付けられている。 Conventionally, aldehyde group-containing curing agents such as formaldehyde and glutaraldehyde are generally used as a curing agent for the microcapsule film by such a method (Cited documents 1-2). However, the aldehyde group-containing curing agent is an effective curing agent having a relatively fast film curing reaction rate, but its use is severely restricted from the viewpoint of toxicity and consideration for the environment. Both formaldehyde and glutaraldehyde have been designated as PRTR Class 1 Designated Chemical Substances. In particular, formaldehyde has been suspected as a causative substance of sick house syndrome in recent years, and volatile organic compounds (hereinafter referred to as VOCs). It is positioned as a substance subject to emission control.
このためにアルデヒド基含有硬化剤に代わる硬化剤を用いた種々のマイクロカプセルの製造法検討がなされている。その代表的なものとしてトランスグルタミナーゼを用いた方法が挙げられる(特許文献3〜5)。ところが、本発明者の検討によれば、単純に硬化剤としてトランスグルタミナーゼを用いた場合には硬化後のマイクロカプセルであっても、中性、あるいはアルカリ性といった比較的高いpH域では被膜の膨潤が生じる傾向にある。このような被膜の膨潤はマイクロカプセルの変形などにつながるために好ましくない。このため、従来知られていた、トランスグルタミナーゼを硬化剤として用いたマイクロカプセルについては改良の余地があった。 Therefore, various methods for producing microcapsules using a curing agent in place of an aldehyde group-containing curing agent have been studied. A typical example is a method using transglutaminase (Patent Documents 3 to 5). However, according to the study of the present inventor, when transglutaminase is simply used as a curing agent, the microcapsule after curing does not swell in a relatively high pH range such as neutrality or alkalinity. Tend to occur. Such swelling of the film is not preferable because it leads to deformation of the microcapsules. For this reason, there is room for improvement in the microcapsules using transglutaminase as a curing agent, which has been conventionally known.
また、アルデヒド基含有硬化剤に代わる硬化剤として、トランスグルタミナーゼ以外の硬化剤についても検討されている。例えば、オキサゾリン基含有化合物、カルボジイミド基含有化合物などで基材に塗布された被膜を硬化させる方法が知られている(特許文献6および7)が、これらをマイクロカプセルの被膜硬化に適用した場合、その反応性に起因して反応に時間がかかるという懸念点があった。 Further, as a curing agent to replace the aldehyde group-containing curing agent, a curing agent other than transglutaminase has been studied. For example, a method of curing a film applied to a substrate with an oxazoline group-containing compound, a carbodiimide group-containing compound or the like is known (Patent Documents 6 and 7), but when these are applied to the film curing of a microcapsule, There was a concern that the reaction takes time due to the reactivity.
一方、マイクロカプセルを利用した磁気表示媒体や感熱性記録材料も検討されている(特許文献8)。しかし、これらの材料は、従来の方法により製造されたマイクロカプセルを用いるものであり、有害なアルデヒド類を比較的多く含んだマイクロカプセルが用いられるのが一般的であった。
本発明は、広い範囲でpHが変化しても被膜の変化が少なく、強度および耐熱性の十分な低毒性または無毒性のマイクロカプセル、ならびにその製造法等を提供しようとするものである。 The present invention is intended to provide a low-toxicity or non-toxic microcapsule with sufficient strength and heat resistance, and a method for producing the same, even if the pH changes over a wide range.
本発明によるマイクロカプセルは、タンパク質被膜を具備してなるマイクロカプセルであって、前記タンパク質被膜が、水溶性タンパク質被膜をアミノ基架橋型硬化剤とカルボキシル基架橋型硬化剤との両方により硬化させたものであること、を特徴とするものである。 The microcapsule according to the present invention is a microcapsule comprising a protein film, wherein the protein film is obtained by curing a water-soluble protein film with both an amino group cross-linking curing agent and a carboxyl group cross-linking curing agent. It is characterized by being.
また、本発明によるマイクロカプセルの製造法は、タンパク質被膜を有するマイクロカプセルを製造するに際し、水溶性タンパク質からなる被膜を、アミノ基架橋型硬化剤とカルボキシル基架橋型硬化剤との両方により硬化させること、を特徴とするものである。 In the method for producing a microcapsule according to the present invention, when producing a microcapsule having a protein film, the film made of a water-soluble protein is cured by both an amino group crosslinking type curing agent and a carboxyl group crosslinking type curing agent. It is characterized by this.
また、本発明によるもう一つのマイクロカプセルは、前記の方法により製造されたこと、を特徴とするものである。 Another microcapsule according to the present invention is manufactured by the method described above.
さらに、本発明による表示媒体は、前記のいずれかのマイクロカプセルを具備してなること、を特徴とするものである。 Furthermore, a display medium according to the present invention comprises any one of the above microcapsules.
本発明によれば、広い範囲でpHが変化しても被膜の変化が少なく、かつ十分な強度および耐熱性を有する低毒性または無毒性のマイクロカプセル、またはその製造法が提供される。特に本発明によるマイクロカプセルの製造法によれば、水溶性タンパク質被膜のアミノ基とカルボキシル基とをそれぞれ架橋させることにより、十分な被膜の強度および耐熱性を達成できる。そして、この方法から得られたマイクロカプセルを用いることにより、有害物質を含まない、解像度に優れた表示媒体または記録材料を形成させることができる。 According to the present invention, there is provided a low-toxicity or non-toxic microcapsule having a small change in film even when pH changes in a wide range and having sufficient strength and heat resistance, or a method for producing the same. In particular, according to the method for producing a microcapsule according to the present invention, sufficient strength and heat resistance of the coating film can be achieved by crosslinking the amino group and the carboxyl group of the water-soluble protein coating film, respectively. By using the microcapsules obtained from this method, a display medium or a recording material that does not contain harmful substances and has excellent resolution can be formed.
マイクロカプセルの製造法
本発明によるマイクロカプセルの製造法は、水溶性タンパク質被膜をアミノ基架橋型硬化剤とカルボキシル基架橋型硬化剤との両方を用いて硬化させることを含んでなる。このような被膜の硬化のための条件を満たすのであれば、その他は任意の方法を組み合わせることができる。コンプレックス・コアセルべーション法に従った本発明による方法の一例を製造工程の順序に従って説明すると以下の通りである。
Method for Producing Microcapsules The method for producing microcapsules according to the present invention comprises curing a water-soluble protein film using both an amino group cross-linking type curing agent and a carboxyl group cross-linking type curing agent. Any other method can be combined as long as the conditions for curing such a film are satisfied. An example of the method according to the present invention according to the complex coacervation method will be described according to the order of the manufacturing steps as follows.
まず、被膜物質を含む水溶液中に芯物質(油性物質)を分散させ、油滴が水溶液中に分散したO/Wエマルジョンを形成させる。 First, a core material (oil-based material) is dispersed in an aqueous solution containing a coating material to form an O / W emulsion in which oil droplets are dispersed in the aqueous solution.
用いられる芯物質は、目的とするマイクロカプセルに応じて任意に選択される。例えば粘着剤、接着剤、色材などが挙げられる。また、表示媒体の素子等、例えば磁気表示媒体の微小磁性粒子などを分散物として含む油性物質、電子ペーパーに用いられる泳動粒子、ツイストボールなどの反転粒子、液晶などを含む油性物質、または加熱により変色する感熱記録材料を用いることもできる。また、そのほか食品、医薬品、医薬部外品、香料、洗浄剤等、水に不混和なものを芯物質とすることができる。 The core substance to be used is arbitrarily selected according to the target microcapsule. For example, a pressure-sensitive adhesive, an adhesive, a color material, and the like can be given. In addition, an element of a display medium, for example, an oily substance containing fine magnetic particles of a magnetic display medium as a dispersion, an electrophoretic particle used in electronic paper, an inverted particle such as a twist ball, an oily substance containing liquid crystal, or the like by heating A heat-sensitive recording material that changes color can also be used. In addition, foods, pharmaceuticals, quasi drugs, fragrances, detergents and the like that are immiscible with water can be used as the core substance.
本発明に用いることができる水溶性タンパク質の種類としては、ゼラチン、寒天、カゼイン、大豆蛋白、コラーゲン、アルブミンなどが挙げられる。本発明による方法にはこれらの水溶性タンパク質の中でもゼラチンが好ましく用いられる。これらの水溶性タンパク質は一般に酸性基と塩基性基とを有するが、酸性基から解離したプロトンの数と塩基性基に結合したプロトンの数とが一致したときのpHを、その水溶性タンパク質の等イオン点(isoionic point:以下、pIということがある)という。このpIが低い水溶性タンパク質に対して、トランスグルタミナーゼのようなアミノ基架橋型硬化剤だけを用いると、架橋反応後にカルボキシル基が比較的多く残存する。この結果、硬化後のマイクロカプセルは高pHの条件においてカルボキシル基同士の反発によって膨潤するものと考えられる。本発明においては、pIが低い、すなわちカルボキシル基が多い水溶性タンパク質を用いた場合であっても、十分な架橋がなされて、広い範囲でpHが変化しても被膜の変化が少なく、十分な耐熱性および強度を有するマイクロカプセルを達成できる。特にゼラチンに関しては、そのpIは原料や製造時の処理の方法によって変化する。ゼラチンはその製造時の処理の仕方によって、酸処理ゼラチンとアルカリ処理ゼラチンとに大別でき、酸処理ゼラチンのpIが高く、アルカリ処理ゼラチンのpIが低い傾向にある。このため、本発明においては酸処理ゼラチンを用いることもできるが、カルボキシル基が多く含まれていても十分な架橋をさせることが可能であるのでアルカリ処理ゼラチンを用いることも可能であり、従来のトランスグルタミナーゼを単独で用いた場合にくらべてより高い強度および耐熱性が実現できるのでアルカリ処理ゼラチンを用いることが好ましい。また、酸処理ゼラチンであっても、pIが低いものであればアルカリ処理ゼラチンと同等の効果を得ることもできる。また、pIの異なる複数の水溶性タンパク質またはゼラチンを混合したものを本発明の方法に用いることもできる。 Examples of the water-soluble protein that can be used in the present invention include gelatin, agar, casein, soybean protein, collagen, and albumin. Among these water-soluble proteins, gelatin is preferably used in the method according to the present invention. These water-soluble proteins generally have an acidic group and a basic group, but the pH when the number of protons dissociated from the acidic group and the number of protons bonded to the basic group coincide with each other is adjusted to the pH of the water-soluble protein. It is called an isoionic point (hereinafter sometimes referred to as pI). If only an amino group crosslinking curing agent such as transglutaminase is used for this water-soluble protein having a low pI, a relatively large amount of carboxyl groups remain after the crosslinking reaction. As a result, the microcapsules after curing are considered to swell due to repulsion between carboxyl groups under the condition of high pH. In the present invention, even when a water-soluble protein having a low pI, that is, having a large amount of carboxyl groups is used, sufficient crosslinking is performed, and even if the pH changes over a wide range, the change in the film is small and sufficient. Microcapsules having heat resistance and strength can be achieved. Particularly for gelatin, its pI varies depending on the raw material and the processing method during production. Gelatin can be roughly classified into acid-treated gelatin and alkali-treated gelatin depending on the method of treatment at the time of production, and acid-treated gelatin tends to have high pI and alkali-treated gelatin has low pI. For this reason, acid-treated gelatin can be used in the present invention, but alkali-treated gelatin can also be used since it can be sufficiently crosslinked even if it contains many carboxyl groups. It is preferable to use alkali-treated gelatin because higher strength and heat resistance can be realized compared to when transglutaminase is used alone. Moreover, even if it is acid-processed gelatin, if a pI is low, the effect equivalent to alkali-processed gelatin can also be acquired. A mixture of a plurality of water-soluble proteins or gelatins having different pIs can also be used in the method of the present invention.
芯物質を被膜物質を含む水溶液中に分散させるには、通常水溶液中に芯物質を添加し、撹拌や超音波照射などの方法を用いることができる。芯物質、被膜物質の濃度は、目的とするマイクロカプセルに求められる性質や形状によって任意に選択される。また、分散により得られる芯物質の液滴の大きさは、最終的に得られるマイクロカプセルの大きさに関係する。マイクロカプセルの大きさはその目的に応じて選択され、エマルジョンの液滴の大きさがほぼマイクロカプセルの粒子径として反映される。最終的なマイクロカプセルの大きさ、具体的には球換算の直径が一般に0.1〜3000μm、好ましくは0.1〜2000μm、更に好ましくは0.1〜1000μmに応じた油滴が得られるように分散を行う。 In order to disperse the core substance in the aqueous solution containing the coating substance, it is usually possible to add a core substance to the aqueous solution and use a method such as stirring or ultrasonic irradiation. The concentrations of the core substance and the coating substance are arbitrarily selected depending on the properties and shapes required for the target microcapsules. Further, the size of the core material droplet obtained by the dispersion is related to the size of the microcapsule finally obtained. The size of the microcapsules is selected according to the purpose, and the size of the droplets of the emulsion is substantially reflected as the particle size of the microcapsules. The final microcapsule size, specifically the diameter in terms of sphere, is generally 0.1 to 3000 μm, preferably 0.1 to 2000 μm, more preferably 0.1 to 1000 μm. To disperse.
続いて得られたO/Wエマルジョンにポリアニオンを混合し、均一とした後にpHを酸性にしてコアセルベート被膜を形成させる。 Subsequently, a polyanion is mixed into the obtained O / W emulsion to make it uniform, and then the pH is acidified to form a coacervate film.
用いられるポリアニオンは、必要に応じて選択されるが、具体的にはアラビアゴム、カルボキシメチルセルロースナトリウム、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリビニルメチルエーテル・無水マレイン酸共重合体などが挙げられる。これらのうち、アラビアゴムやカルボキシメチルセルロースナトリウムが好適に用いられる。さらにその中では、アラビアゴムは100μm以上の比較的大きい粒径のエマルジョンに対して、コアセルベート被膜の形成能がやや劣る傾向にあるが、カルボキシメチルセルロースナトリウムはこのような大粒径のエマルジョンに対しても十分なコアセルベート被膜を容易に形成することができるので特に好ましい。 The polyanion to be used is selected as necessary, and specific examples thereof include gum arabic, sodium carboxymethylcellulose, sodium alginate, sodium polyvinylbenzenesulfonate, polyvinylmethyl ether / maleic anhydride copolymer, and the like. Of these, gum arabic and sodium carboxymethyl cellulose are preferably used. Among them, gum arabic has a tendency to be slightly inferior in the ability to form a coacervate film with respect to an emulsion having a relatively large particle size of 100 μm or more. Is particularly preferable because a sufficient coacervate film can be easily formed.
ポリアニオンを混合した後、エマルジョンのpHは酸性、例えばpH3〜5、好ましくは4〜5、に調整される。このときに用いられる酸は、芯物質や被膜材料の性質を損なわないものを選択することが好ましい。一般には酢酸、クエン酸、コハク酸、シュウ酸、乳酸、サリチル酸等の有機酸、塩酸、硫酸、リン酸等の無機酸が用いられる。 After mixing the polyanions, the pH of the emulsion is adjusted to acidic, for example, pH 3-5, preferably 4-5. The acid used at this time is preferably selected so as not to impair the properties of the core substance and the coating material. In general, organic acids such as acetic acid, citric acid, succinic acid, oxalic acid, lactic acid and salicylic acid, and inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid and phosphoric acid are used.
コアセルベート被膜が形成されたエマルジョンを、被膜のゲル化を行うために引き続き冷却する。通常はエマルジョンを5〜25℃、好ましくは5〜10℃、に冷却して被膜をゲル化させる。 The emulsion with the coacervate coating is subsequently cooled to effect gelation of the coating. Usually, the emulsion is cooled to 5 to 25 ° C., preferably 5 to 10 ° C., and the film is gelled.
ゲル化した被膜を硬化させるために、続いてエマルジョンに硬化剤を混合する。ここで、本発明による方法においては、アミノ基架橋型硬化剤とカルボキシル基架橋型硬化剤とを用いる。 In order to cure the gelled film, a curing agent is subsequently mixed into the emulsion. Here, in the method according to the present invention, an amino group cross-linking curing agent and a carboxyl group cross-linking curing agent are used.
アミノ基架橋型硬化剤とは、水溶性タンパク質のアミノ基を架橋して硬化させる作用を有する硬化剤である。アミノ基を架橋する際の反応様式などはとくに限定されず、複数のアミノ基を架橋して水溶性タンパク質を硬化させるものであればいずれのものを用いることもできる。このようなアミノ基架橋型硬化剤の例としては、タンパク質硬化酵素、特にトランスグルタミナーゼが挙げられる。なお、従来知られているアルデヒド基を含む架橋剤、例えばホルムアルデヒドなどはタンパク質のアミノ基を架橋することによりタンパク質被膜を硬化させる作用を有するものであり、本発明においても利用可能である。しかしながら前記したとおり有害性の観点から、安全性に対する配慮が重要な場合には使用しないことが好ましい。 The amino group crosslinking type curing agent is a curing agent having an action of crosslinking and curing the amino group of the water-soluble protein. There are no particular limitations on the reaction mode when the amino group is cross-linked, and any type can be used as long as it can cross-link a plurality of amino groups and harden the water-soluble protein. Examples of such amino group crosslinking type curing agents include protein sclerosing enzymes, particularly transglutaminase. A conventionally known crosslinking agent containing an aldehyde group, such as formaldehyde, has a function of curing the protein film by crosslinking the amino group of the protein, and can also be used in the present invention. However, as described above, from the viewpoint of harmfulness, it is preferable not to use it when safety considerations are important.
一方、カルボキシル基架橋型硬化剤とは、水溶性タンパク質のカルボキシル基を架橋して硬化させる作用を有する硬化剤である。カルボキシル基を架橋する際の反応様式などはとくに限定されず、複数のカルボキシル基を架橋して水溶性タンパク質を硬化させるものであればいずれのものを用いることもできる。このようなカルボキシル基架橋型硬化剤としては、オキサゾリン基含有化合物、カルボジイミド基含有化合物、およびエポキシ基含有化合物が好ましいが、その他の従来知られている硬化剤のうち、カルボキシル基を架橋するものであれば任意のものを用いることもできる。 On the other hand, the carboxyl group-crosslinking type curing agent is a curing agent having an action of crosslinking and curing the carboxyl group of the water-soluble protein. There is no particular limitation on the reaction mode when the carboxyl group is crosslinked, and any one can be used as long as it can cure a water-soluble protein by crosslinking a plurality of carboxyl groups. As such a carboxyl group-crosslinking type curing agent, an oxazoline group-containing compound, a carbodiimide group-containing compound, and an epoxy group-containing compound are preferable, but among other conventionally known curing agents, those that crosslink carboxyl groups. Any arbitrary one can be used.
これらのうち、オキサゾリン基含有化合物は、オキサゾリン基の作用により、特にカルボキシル基を架橋させてタンパク質被膜を硬化させる作用を有するものである。このようなオキサゾリン基含有化合物の例としては、2,2’−ビス−(2−オキサゾリン)、2,2’−メチレン−ビス−(2−オキサゾリン)、2,2’−エチレン−ビス−(2−オキサゾリン)、2,2’−トリメチレン−ビス−(2−オキサゾリン)、2,2’−テトラメチレン−ビス−(2−オキサゾリン)、2、2’−ヘキサメチレン−ビス−(2−オキサゾリン)、2,2’−オクタメチレン−ビス−(2−オキサゾリン)、2,2’−エチレン−ビス−(4,4’−ジメチル−2−オキサゾリン)、2,2’−p−フェニレン−ビス−(2−オキサゾリン)、2,2’−m−フェニレン−ビス−(2−オキサゾリン)、2,2’−m−フェニレン−ビス−(4,4’−ジメチル−2−オキサゾリン)、ビス−(2−オキサゾリニルシクロヘキサン)スルフィド、ビス−(2−オキサゾリニルノルボルナン)スルフィドなどのオキサゾリン化合物。また、付加重合性オキサゾリン化合物として2−ビニル−2−オキサゾリン、2−ビニル−4−メチル−2−オキサゾリン、2−ビニル−5−メチル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−4−メチル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−5−エチル−2−オキサゾリンなどが挙げられる。 Among these, the oxazoline group-containing compound has an action of curing the protein film by crosslinking the carboxyl group by the action of the oxazoline group. Examples of such oxazoline group-containing compounds include 2,2′-bis- (2-oxazoline), 2,2′-methylene-bis- (2-oxazoline), 2,2′-ethylene-bis- ( 2-oxazoline), 2,2′-trimethylene-bis- (2-oxazoline), 2,2′-tetramethylene-bis- (2-oxazoline), 2,2′-hexamethylene-bis- (2-oxazoline) ), 2,2′-octamethylene-bis- (2-oxazoline), 2,2′-ethylene-bis- (4,4′-dimethyl-2-oxazoline), 2,2′-p-phenylene-bis -(2-oxazoline), 2,2'-m-phenylene-bis- (2-oxazoline), 2,2'-m-phenylene-bis- (4,4'-dimethyl-2-oxazoline), bis- (2-oxazo Sulfonyl cyclohexane) sulfide, bis - (2-oxazolinyl sulfonyl norbornane) oxazoline compounds such as sulfides. Further, as addition polymerizable oxazoline compounds, 2-vinyl-2-oxazoline, 2-vinyl-4-methyl-2-oxazoline, 2-vinyl-5-methyl-2-oxazoline, 2-isopropenyl-2-oxazoline, 2 -Isopropenyl-4-methyl-2-oxazoline, 2-isopropenyl-5-ethyl-2-oxazoline and the like.
これらの化合物を2種以上併用して用いることもできる。また、これらの1種もしくは2種以上の化合物を重合または共重合したものも使用可能である。さらに、前記化合物と、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル等の(メタ)アクリル酸エステル類;(メタ)アクリロニトリル等の不飽和ニトリル類;(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド等の不飽和アミド類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル等のビニルエーテル類;エチレン、プロピレン等のα−オレフィン類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル等のハロゲン化α,β−不飽和単量体類;スチレン、α−メチルスチレン等のα,β−不飽和芳香族単量体類等を共重合したものも使用可能である。そのような重合体は式(I):
により表すことができる。そのような化合物の一例としては、上記の特許文献6等にも記載されている。
Two or more of these compounds can be used in combination. Moreover, what superposed | polymerized or copolymerized 1 type, or 2 or more types of these compounds can also be used. Further, the compound and (meth) acrylic acid esters such as methyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate; unsaturated nitriles such as (meth) acrylonitrile; Unsaturated amides such as meth) acrylamide and N-methylol (meth) acrylamide; vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate; vinyl ethers such as methyl vinyl ether and ethyl vinyl ether; α-olefins such as ethylene and propylene; Halogenated α, β-unsaturated monomers such as vinyl chloride, vinylidene chloride and vinyl fluoride; copolymers of α, β-unsaturated aromatic monomers such as styrene and α-methylstyrene Can also be used. Such polymers are of formula (I):
Can be represented by An example of such a compound is also described in Patent Document 6 and the like described above.
このようなオキサゾリン基含有化合物は、エポクロスWS−500、エポクロスWS−700、エポクロスK−1010E、エポクロスK−1020E、エポクロスK−1030E、エポクロスK−2010E、エポクロスK−2020E、エポクロスK−2030E、エポクロスRPS−1005、エポクロスRAS−1005(いずれも商品名、株式会社日本触媒社製)、NKリンカーFX(商品名、新中村化学工業株式会社製)などとして市販されている。 Such oxazoline group-containing compounds include Epocross WS-500, Epocross WS-700, Epocross K-1010E, Epocross K-1020E, Epocross K-1030E, Epocross K-2010E, Epocross K-2020E, Epocross K-2030E, Epocross. It is commercially available as RPS-1005, Epocross RAS-1005 (all trade names, manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.), NK linker FX (trade names, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), and the like.
また、カルボジイミド基含有化合物は、カルボジイミド基の作用により、特にカルボキシル基との反応が可能であり、それらを架橋させてタンパク質被膜を硬化させる作用を有するものである。カルボジイミド基は、カルボキシル基以外のアミノ基、水酸基などの活性水素とも反応可能であるが、カルボキシル基との反応が優勢であり、本発明においてはカルボキシル基架橋型硬化剤に分類される。このようなカルボジイミド基含有化合物は、式(II):
−N=C=N− (II)
に示されるカルボジイミド基を有する化合物であり、1種または2種以上のイソシアネート化合物を組み合わせて得ることが出来る。
The carbodiimide group-containing compound is particularly capable of reacting with a carboxyl group by the action of the carbodiimide group, and has a function of curing them by cross-linking them. The carbodiimide group can react with an active hydrogen such as an amino group and a hydroxyl group other than the carboxyl group, but the reaction with the carboxyl group is dominant, and in the present invention, it is classified as a carboxyl group cross-linking type curing agent. Such a carbodiimide group-containing compound has the formula (II):
-N = C = N- (II)
It is a compound having a carbodiimide group, and can be obtained by combining one or more isocyanate compounds.
このようなカルボジイミド基含有化合物の例としては、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、水添キシリレンジイソシアネート(H2XDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMHDI)、1,12−ジイソシアネートドデカン(DDI)、ノルボルナンジイソシアネート(NBDI)、2,4−ビスー(8−イソシアネートオクチル)−1,3−ジオクチルシクロブタン(OCDI)、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(HMDI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)などが挙げられ、これらの1種もしくは2種以上の化合物を脱二酸化酸素縮合反応させることで得ることが出来る。 Examples of such carbodiimide group-containing compounds include hexamethylene diisocyanate (HDI), hydrogenated xylylene diisocyanate (H 2 XDI), xylylene diisocyanate (XDI), 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate (TMHDI). 1,12-diisocyanate dodecane (DDI), norbornane diisocyanate (NBDI), 2,4-bis- (8-isocyanate octyl) -1,3-dioctylcyclobutane (OCDI), 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate (HMDI) , Tetramethylxylylene diisocyanate (TMXDI), isophorone diisocyanate (IPDI), and the like, which are obtained by subjecting one or more of these compounds to a deoxygenation condensation reaction. Door can be.
その他、上記の特許文献7等に記載のカルボジイミド基含有化合物なども使用することができる。
このようなカルボジイミド基含有化合物は、カルボジライトV−02、カルボジライトV−02−L2、カルボジライトV−04、カルボジライトV−06、カルボジライトE−02、カルボジライトE−02、カルボジライトV−01、カルボジライトV−03、カルボジライトV−05、カルボジライトV−07、カルボジライトV−09(いずれも商品名、日清紡績株式会社製)などとして市販されている。
In addition, carbodiimide group-containing compounds described in Patent Document 7 and the like can also be used.
Such carbodiimide group-containing compounds include carbodilite V-02, carbodilite V-02-L2, carbodilite V-04, carbodilite V-06, carbodilite E-02, carbodilite E-02, carbodilite V-01, carbodilite V-03. , Carbodilite V-05, Carbodilite V-07, Carbodilite V-09 (all trade names, manufactured by Nisshinbo Industries, Inc.) and the like.
前記オキサゾリン基含有化合物または前記カルボジイミド基含有化合物は高分子化合物であることが好ましく、さらにフィルム形成性を有する高分子化合物であるとより好適である。ここで高分子化合物とは、数平均分子量が1万以上のものをいう。 The oxazoline group-containing compound or the carbodiimide group-containing compound is preferably a polymer compound, and more preferably a polymer compound having film-forming properties. Here, the polymer compound means a compound having a number average molecular weight of 10,000 or more.
これらの化合物として、フィルム形成性の高分子化合物を用いた場合、マイクロカプセル被膜のさらなる強度向上、内包物の保持能力向上などの効果を得ることができる。これは、硬化剤自体が成膜性を有するため、被膜物質を硬化させると同時に硬化剤自体による2重被覆を生じ、マイクロカプセル被膜を強化するためと推測される。ここでフィルム形成性とは、オキサゾリン基含有高分子化合物等、単独の溶液を塗布・蒸発乾燥させた際にフィルム状の成膜性を有することをいう。また、このようなフィルム形成性の高分子化合物を用いるとカプセル被膜のさらなる強度向上のほか、密閉性の向上、可撓性、柔軟性などの好適効果も得ることができる。 When a film-forming polymer compound is used as these compounds, effects such as further improvement of the strength of the microcapsule film and improvement of the holding ability of the inclusions can be obtained. This is presumed to be because the curing agent itself has film-forming properties, so that the coating substance is cured and at the same time, a double coating is formed by the curing agent itself, thereby strengthening the microcapsule coating. Here, the film-forming property means having a film-form film-forming property when a single solution such as an oxazoline group-containing polymer compound is applied and evaporated to dryness. Further, when such a film-forming polymer compound is used, not only the strength of the capsule film can be further improved, but also advantageous effects such as improved sealing, flexibility and flexibility can be obtained.
また、エポキシ基含有化合物は、エポキシ基の作用により、特にカルボキシル基やアミノ基、イミノ基、水酸基を架橋させてタンパク質被膜を硬化させる作用を有するものであり、本発明ではカルボキシル基架橋型硬化剤として分類される。このようなエポキシ基含有化合物の例としては、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、などが挙げられ、これらの化合物を2種以上併用して用いることもできる。このようなエポキシ基含有化合物は、デナコールEX−611、デナコールEX−612、デナコールEX−614、デナコールEX−614B、デナコールEX−512、デナコールEX−521、デナコールEX−421、デナコールEX−313、デナコールEX−314、デナコールEX−321、デナコールEX−810、デナコールEX−811、デナコールEX−850、デナコールEX−851、デナコールEX−821、デナコールEX−830、デナコールEX−832.デナコールEX−841、デナコールEX−861、デナコールEX−911、デナコールEX−941、デナコールEX−920、デナコールEX−145、デナコールEX−171(いずれも商品名、ナガセケムテックス株式会社製)、SR−PG、SR−2EG、SR−8EG、SR−8EGS、SR−GLG、SR−DGE、SR−4GL、SR−4GLS、SR−SEP(いずれも商品名、阪本薬品工業株式会社製)などとして市販されている。 The epoxy group-containing compound has an action of curing a protein film by crosslinking a carboxyl group, an amino group, an imino group, or a hydroxyl group by the action of the epoxy group. In the present invention, the carboxyl group-crosslinking type curing agent is used. Classified as Examples of such epoxy group-containing compounds include sorbitol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, trimethylolpropane polyglycidyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether. Examples thereof include glycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, and polypropylene glycol diglycidyl ether, and two or more of these compounds can be used in combination. Such epoxy group-containing compounds include Denacol EX-611, Denacol EX-612, Denacol EX-614, Denacol EX-614B, Denacol EX-512, Denacol EX-521, Denacol EX-421, Denacol EX-313, Denacol EX-314, Denacol EX-321, Denacol EX-810, Denacol EX-811, Denacol EX-850, Denacol EX-851, Denacol EX-821, Denacol EX-830, Denacol EX-832, Denacol EX-841, Denacol EX-861, Denacol EX-911, Denacol EX-941, Denacol EX-920, Denacol EX-145, Denacol EX-171 (all trade names, manufactured by Nagase ChemteX Corporation), SR-P G, SR-2EG, SR-8EG, SR-8EGS, SR-GLG, SR-DGE, SR-4GL, SR-4GLS, SR-SEP (all are trade names, manufactured by Sakamoto Pharmaceutical Co., Ltd.) ing.
その他、カルボキシル基架橋型硬化剤として、従来知られている、ミョウバン、没食子酸、タンニン酸なども用いることができる。 In addition, conventionally known alum, gallic acid, tannic acid, and the like can be used as the carboxyl group-crosslinking type curing agent.
本発明の方法においては、前記アミノ基架橋型硬化剤と、前記カルボキシル基架橋型硬化剤との両方によりタンパク質被膜を硬化させる。例えば、まずアミノ基架橋型硬化剤を用いてタンパク質被膜を硬化させ、ある程度反応が進行した後にカルボキシル基架橋型硬化剤を用いてタンパク質被膜の硬化を終了させる。 In the method of the present invention, the protein film is cured by both the amino group crosslinking curing agent and the carboxyl group crosslinking curing agent. For example, the protein film is first cured using an amino group cross-linking curing agent, and after the reaction has progressed to some extent, the curing of the protein film is terminated using a carboxyl group cross-linking curing agent.
ここで、アミノ基架橋型硬化剤の添加量は、用いる硬化剤によって適宜異なるが、一般に、水溶性タンパク質の質量を基準として0.001〜0.7%、好ましくは0.01〜0.5%である。特にトランスグルタミナーゼを用いる場合には、水溶性タンパク質の質量を基準として0.001〜0.3%、好ましくは0.01〜0.2%である。被膜のアミノ基を架橋して十分に硬化させることができる量であることが好ましいが、後述するカルボキシル基架橋型硬化剤による硬化反応と併せ、マイクロカプセルに十分な強度と耐熱性を付与できる量であればよい。 Here, the addition amount of the amino group cross-linking type curing agent varies depending on the curing agent used, but is generally 0.001 to 0.7%, preferably 0.01 to 0.5, based on the mass of the water-soluble protein. %. In particular, when transglutaminase is used, the content is 0.001 to 0.3%, preferably 0.01 to 0.2% based on the mass of the water-soluble protein. The amount is preferably such that the amino group of the coating can be crosslinked and cured sufficiently, but in addition to the curing reaction with a carboxyl group-crosslinking curing agent described later, an amount capable of imparting sufficient strength and heat resistance to the microcapsule. If it is.
アミノ基架橋型硬化剤を反応させるときの条件は、用いる硬化剤によって適宜異なるが、一般にpH5〜14、好ましくは9〜12である。特にトランスグルタミナーゼを用いる場合には、pHを5〜9、好ましくは6〜8、温度10〜40℃、好ましくは15〜30℃である。この条件下で3〜30時間、好ましくは10〜20時間反応させる。 The conditions for reacting the amino group cross-linking curing agent vary depending on the curing agent to be used, but are generally pH 5 to 14, preferably 9 to 12. Particularly when transglutaminase is used, the pH is 5-9, preferably 6-8, temperature 10-40 ° C, preferably 15-30 ° C. The reaction is carried out under these conditions for 3 to 30 hours, preferably 10 to 20 hours.
次いで、必要に応じて洗浄をした後、カルボキシル基架橋型硬化剤で硬化させる。カルボキシル基架橋型硬化剤の添加量は、用いる硬化剤によって適宜異なるが、一般に、水溶性タンパク質のカルボキシル基を基準として0.5〜2.0当量、好ましくは0.8〜 1.5当量である。この添加量は、先のアミノ基架橋反応による硬化とカルボキシル基架橋反応による硬化とで十分な被膜の強度と耐熱性が達成できるように選択される。 Next, after washing as necessary, the resin is cured with a carboxyl group crosslinking curing agent. The addition amount of the carboxyl group-crosslinking type curing agent varies depending on the curing agent used, but is generally 0.5 to 2.0 equivalent, preferably 0.8 to 1.5 equivalent based on the carboxyl group of the water-soluble protein. is there. This addition amount is selected so that sufficient strength and heat resistance of the coating can be achieved by the curing by the amino group crosslinking reaction and the curing by the carboxyl group crosslinking reaction.
カルボキシル基架橋型硬化剤を反応させるときの条件は、一般にpH3〜5、好ましくは4〜5、温度20〜80℃、好ましくは40〜60℃である。この条件下で1〜30時間、好ましくは2〜24時間反応させる。この場合、先にアミノ基架橋型硬化剤で被膜の一部が硬化されてタンパク質被膜の耐熱温度が上昇しているので、カルボキシル基架橋型硬化剤を単独で用いる場合に比べて反応温度を高くすることが可能となり、その結果反応時間を短縮することができる。 The conditions for reacting the carboxyl group crosslinking curing agent are generally pH 3-5, preferably 4-5, temperature 20-80 ° C, preferably 40-60 ° C. The reaction is carried out under these conditions for 1 to 30 hours, preferably 2 to 24 hours. In this case, since the heat resistance temperature of the protein film is raised by partially curing the film with the amino group cross-linking type curing agent, the reaction temperature is higher than when the carboxyl group cross-linking type curing agent is used alone. As a result, the reaction time can be shortened.
このように被膜を硬化させた後、必要に応じて濾過やデカンテーション、乾燥等の操作により目的のマイクロカプセルを得ることができる。 Thus, after hardening a film, the target microcapsule can be obtained by operation, such as filtration, a decantation, and drying, as needed.
前記の説明はまずアミノ基架橋型硬化剤で硬化させた後、さらにカルボキシル基架橋型硬化剤で硬化させる方法に基づいて説明した。この他、まずカルボキシル基架橋型硬化剤で硬化させ、次いでアミノ基架橋型硬化剤で硬化させる方法も採用できる。しかし、このような順番を採用するよりも、前記したようにアミノ基架橋型硬化剤を先に用いる方が反応時間全体を短縮できる傾向にあり、望ましい。さらには、これらの硬化剤を混合して同時に用いることもできる。しかしながら、硬化剤によって硬化反応の条件が異なったり、混合した硬化剤同士が反応する可能性もあり、また前記したように1段階目の硬化反応で2段階目の硬化反応時間を短縮できるなどの利点があるので、硬化反応は2段階で行うことが好ましく、アミノ基架橋型硬化剤を1段階目で用いることが特に好ましい。 The above description is based on the method of first curing with an amino group crosslinking type curing agent and then curing with a carboxyl group crosslinking type curing agent. In addition, a method of first curing with a carboxyl group crosslinking type curing agent and then curing with an amino group crosslinking type curing agent can be employed. However, it is preferable to use the amino group cross-linking curing agent first as described above, rather than adopting such an order, because the overall reaction time tends to be shortened. Furthermore, these curing agents can be mixed and used simultaneously. However, the curing reaction conditions may differ depending on the curing agent, or the mixed curing agents may react with each other. As described above, the curing reaction time at the second stage can be shortened by the first curing reaction. Since there exists an advantage, it is preferable to perform hardening reaction in two steps, and it is especially preferable to use an amino group cross-linking type curing agent in the first step.
なお、本発明によるマイクロカプセルの製造法において、必要に応じて前記したコンプレックス・コアセルベーション法に必須のポリアニオンとは別の水溶性高分子化合物を共存させることができる。本発明による方法においてそのような水溶性高分子化合物を共存させる場合には、その方法は任意であるが、水溶性高分子化合物、またはその水溶液を系に添加するのが一般的である。水溶性高分子化合物の添加時期はかならずしも制限されない。すなわち、芯物質を分散させる前の水溶性タンパク質を含む水溶液に予め添加しておくことも、またポリアニオン添加の前後における任意の時期に添加することもできる。更に、1段階目の硬化反応が終了した後の洗浄工程において添加しても、2段階目の硬化剤を添加した後の膨潤被膜を有するマイクロカプセル分散液に前記水溶性高分子化合物を添加してもよい。このような水溶性高分子化合物の添加により被膜の収縮効果が得られ、洗浄工程における凝集の防止、硬化反応時の被膜膨潤の抑制効果も得られる。しかしながら、水溶性高分子化合物を添加することによる水溶液の粘度上昇、被膜膨潤による分散液の粘度上昇、コアセルベート条件の変化等の観点から、水溶性高分子化合物は1段階目の硬化反応の直前、またはそれ以降の時点で添加することが好ましい。特に本発明による方法では、アミノ基架橋型硬化剤としてトランスグルタミナーゼを用いた場合にはコアセルベート被膜をゲル化させた後にpHを比較的高く調整することが多いが、その前に水溶性高分子化合物を添加しておくことが好ましい。被膜膨潤による粘度上昇が所望の範囲を超えると、撹拌条件を維持するのに、より大きなせん断力を掛ける必要があり、せん断力が強すぎるとカプセル被膜の破壊にもつながり好ましくないからである。 In the method for producing microcapsules according to the present invention, if necessary, a water-soluble polymer compound different from the polyanion essential for the complex coacervation method can coexist. When such a water-soluble polymer compound is allowed to coexist in the method according to the present invention, the method is optional, but it is general to add a water-soluble polymer compound or an aqueous solution thereof to the system. The addition timing of the water-soluble polymer compound is not necessarily limited. That is, it can be added in advance to an aqueous solution containing a water-soluble protein before dispersing the core substance, or can be added at any time before and after the addition of the polyanion. Furthermore, even if it is added in the washing step after the first-stage curing reaction is completed, the water-soluble polymer compound is added to the microcapsule dispersion having the swollen film after the second-stage curing agent is added. May be. By adding such a water-soluble polymer compound, an effect of contracting the film can be obtained, and an effect of preventing aggregation in the washing process and suppressing the swelling of the film during the curing reaction can also be obtained. However, from the viewpoint of increasing the viscosity of an aqueous solution by adding a water-soluble polymer compound, increasing the viscosity of a dispersion due to film swelling, changing coacervate conditions, etc., the water-soluble polymer compound is immediately before the first stage curing reaction, Or it is preferable to add at the time after it. In particular, in the method according to the present invention, when transglutaminase is used as an amino group cross-linking type curing agent, the pH is often adjusted relatively high after the coacervate coating is gelled. Is preferably added in advance. This is because if the increase in viscosity due to the swelling of the coating exceeds the desired range, it is necessary to apply a larger shearing force in order to maintain the stirring conditions, and if the shearing force is too strong, the capsule coating is broken, which is not preferable.
また、pH上昇に伴い、コアセルベート被膜が膨潤する傾向が強いが、本発明における水溶性高分子化合物は被膜の膨潤を抑制または軽減するので、その点でも硬化条件を整えるためにpHを上昇させる前に水溶性高分子化合物を添加することが特に好ましい。従って、最も好ましいのは、ポリアニオンを添加した後、系内にコアセルベート被膜の形成及びゲル化後であって、被膜を硬化させるためにpH調整剤および/または硬化剤を添加する前である。このような時期に水溶性高分子化合物を添加することで、水溶性高分子化合物がコアセルベート被膜の形成に影響を与えず、さらにコアセルベート被膜の表面が有効に高分子化合物により処理される。 In addition, the coacervate film has a strong tendency to swell with an increase in pH, but the water-soluble polymer compound in the present invention suppresses or reduces the swelling of the film, so in this respect as well, before raising the pH to adjust the curing conditions. It is particularly preferable to add a water-soluble polymer compound to. Therefore, the most preferable is after the polyanion is added, after the formation and gelation of the coacervate film in the system, and before the pH adjusting agent and / or the curing agent is added to cure the film. By adding the water-soluble polymer compound at such a time, the water-soluble polymer compound does not affect the formation of the coacervate coating, and the surface of the coacervate coating is effectively treated with the polymer compound.
用いられる水溶性高分子化合物としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキサイド、およびそれらの混合物が挙げられる。これらの水溶性高分子化合物は10質量%水溶液としたときの電気伝導度が0.005〜1.2S/mであることが好ましく0.005〜0.3S/mであるものがより好ましい。これらはいずれも、コンプレックス・コアセルベーションにおけるポリアニオンの作用としてではなく前記したような被膜の膨潤を抑制または軽減するものであり、本発明においては上記のポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンおよびポリエチレンオキサイドとの用語はその誘導体を含むものとする。 Examples of the water-soluble polymer compound used include polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyethylene oxide, and mixtures thereof. These water-soluble polymer compounds preferably have an electric conductivity of 0.005 to 1.2 S / m, more preferably 0.005 to 0.3 S / m, when a 10% by mass aqueous solution is used. These all suppress or reduce swelling of the coating as described above, not as a function of polyanion in complex coacervation. In the present invention, the terms polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone and polyethylene oxide are used. Includes derivatives thereof.
水溶性高分子化合物は、その一部または全部が変性された化合物であってもよい。特にイオン性基を含む化学種によって適度に変性された場合においては、水溶性高分子化合物自体が適度なイオン性を有する構成とすることができ、タンパク質被膜との相互作用が生じて、より有効に作用するので好ましい。 The water-soluble polymer compound may be a compound in which part or all of the water-soluble polymer compound is modified. In particular, when it is appropriately modified by a chemical species containing an ionic group, the water-soluble polymer compound itself can be configured to have an appropriate ionicity, resulting in an interaction with the protein film and more effective. This is preferable.
そのようなイオン性の基としては、スルホン基、カルボキシル基、リン酸基、などが挙げられる。本発明によるマイクロカプセルの製造法においては、スルホン酸および/またはカルボン酸変性されたポリビニルアルコールから選ばれる1または2以上が水溶性高分子化合物として特に好ましい。 Examples of such an ionic group include a sulfone group, a carboxyl group, and a phosphoric acid group. In the method for producing microcapsules according to the present invention, one or more selected from sulfonic acid and / or carboxylic acid-modified polyvinyl alcohol is particularly preferable as the water-soluble polymer compound.
また、ポリビニルピロリドンを重合単位として有する共重合体など、前記の水溶性高分子化合物を重合単位として含む共重合体も用いることができる。ポリビニルピロリドンおよびその誘導体は、タンパク質としてアルカリ処理ゼラチンを用いる際に、他の水溶性高分子に比較してより好適に作用する場合があり、その組合せにおいて、より好ましい。 Further, a copolymer containing the water-soluble polymer compound as a polymerization unit, such as a copolymer having polyvinyl pyrrolidone as a polymerization unit, can also be used. Polyvinyl pyrrolidone and derivatives thereof may act more favorably than other water-soluble polymers when using alkali-processed gelatin as a protein, and are more preferred in combination.
これらの水溶性高分子化合物の分子量は特に限定されないが、一般に質量平均分子量が2000〜200000、好ましくは2000〜20000、のものが用いられる。通常、分子量の大きな水溶性高分子化合物は水溶液とした時の粘度が大きくなることから、マイクロカプセル調製時における撹拌動力に対する負荷や撹拌によりマイクロカプセルに対する過度のせん断が生じるため注意を要する。また、ポリビニルアルコールは、完全ケン化型でも部分ケン化型でも特に限定されないが、水に対する溶解性の観点から部分ケン化型の方が好ましい。一般に水溶性高分子化合物の添加量は水溶性タンパク質の質量を基準として0.1〜5.0質量部、好ましくは0.3〜2.0質量部が好適である。 Although the molecular weight of these water-soluble polymer compounds is not particularly limited, those having a mass average molecular weight of 2000 to 200000, preferably 2000 to 20000 are generally used. In general, a water-soluble polymer compound having a large molecular weight has a large viscosity when it is used as an aqueous solution, and therefore, care must be taken because a load is applied to the stirring power during stirring and excessive shearing occurs on the microcapsules. Polyvinyl alcohol is not particularly limited to a completely saponified type or a partially saponified type, but a partially saponified type is preferred from the viewpoint of solubility in water. Generally, the addition amount of the water-soluble polymer compound is 0.1 to 5.0 parts by mass, preferably 0.3 to 2.0 parts by mass based on the mass of the water-soluble protein.
マイクロカプセル
本発明によるマイクロカプセルは、タンパク質被膜を具備してなるマイクロカプセルであって、前記タンパク質被膜が、水溶性タンパク質被膜をアミノ基架橋型硬化剤とカルボキシル基架橋型硬化剤との両方により硬化させたものである。このようなマイクロカプセルは任意の方法で製造することができるが、例えば前記したマイクロカプセルの製造法により製造することができる。
Microcapsule The microcapsule according to the present invention is a microcapsule comprising a protein coating, wherein the protein coating cures a water-soluble protein coating with both an amino group cross-linking curing agent and a carboxyl group cross-linking curing agent. It has been made. Such microcapsules can be manufactured by any method, and can be manufactured by, for example, the above-described manufacturing method of microcapsules.
本発明によるマイクロカプセルは、芯物質および被膜物質を選択することによって各種の用途に用いることができる。具体的には、粘着剤、接着剤、色材、食品、医薬品、医薬部外品、香料、洗浄剤などへの用途が挙げられる。これらの用途においては、毒性に対する配慮が必要となるため、マイクロカプセルの材料として毒性を有するアルデヒド類、例えばホルムアルデヒドやグルタルアルデヒド、の使用量は最低限にすることが好ましい。また、表示媒体、玩具、文具等においてもVOCであるホルムアルデヒドの揮発や、誤った使用方法による事故等も想定され、好ましくない。すなわち、被膜が排出規制対象物質であるVOCやシックハウス症候群の原因となりうる高い有害性を有するアルデヒド類を実質的に含まないことが好ましい。さらに、本発明によるマイクロカプセルを用いて表示媒体または記録材料を形成させることもできる。例えば、微小磁性粒子を分散物として含む油性物質を芯物質として用いることにより、磁気表示媒体の素子として用いることができる。また、加熱により変色する感熱性変色物質を芯物質として用いれば感熱性記録材料の素子とすることもできる。特に感熱性変色物質として、熱により発色、消色、および発消色が可能な物質、例えば電子受容性化合物と電子供与性呈色化合物との組み合わせ、を用いることで可逆性感熱記録材料を形成させることもできる。 The microcapsules according to the present invention can be used for various applications by selecting a core material and a coating material. Specific examples include uses for pressure-sensitive adhesives, adhesives, coloring materials, foods, pharmaceuticals, quasi drugs, fragrances, cleaning agents, and the like. In these applications, since it is necessary to consider toxicity, it is preferable to minimize the amount of aldehydes having toxicity, such as formaldehyde and glutaraldehyde, as the microcapsule material. Also, display media, toys, stationery, and the like are not preferable because volatilization of formaldehyde, which is a VOC, accidents due to incorrect usage, and the like are assumed. That is, it is preferable that the coating does not substantially contain aldehydes having high toxicity that can cause VOC and sick house syndrome, which are substances subject to emission control. Furthermore, a display medium or a recording material can be formed using the microcapsules according to the present invention. For example, by using an oily substance containing fine magnetic particles as a dispersion as a core substance, it can be used as an element of a magnetic display medium. Further, if a heat-sensitive color-changing substance that changes color by heating is used as the core substance, an element of a heat-sensitive recording material can be obtained. In particular, a reversible thermosensitive recording material is formed by using, as a heat-sensitive discoloring substance, a substance that can be colored, decolored and decolored by heat, for example, a combination of an electron-accepting compound and an electron-donating color-forming compound. It can also be made.
マイクロカプセルを利用した表示媒体や感熱記録材料はすでに知られている(例えば特許文献8)。しかしながら、それに用いられるマイクロカプセルの製造法においてはタンパク質被膜の硬化にアルデヒド基含有化合物のみを用いていることが多い。毒性や環境への配慮からこのようなアルデヒド基含有化合物の使用は好ましくないが、アルデヒド基含有化合物に変わる硬化剤として例えば前記のトランスグルタミナーゼを用いただけでは、硬化反応が比較的遅く、生産性の観点から不利であった。また、トランスグルタミナーゼはアミノ基架橋型硬化剤であるため、該硬化後もゼラチン上には未反応のカルボキシル基が多数存在しており、硬化後のマイクロカプセルであっても、中性、あるいはアルカリ性といった比較的高いpH域では被膜の膨潤が生じる傾向がある。このような被膜の膨潤はマイクロカプセルの変形や表示媒体として使用した際の解像度の低下などにつながるために好ましくない。これに対して本発明の方法によれば、ゼラチンのアミノ基とカルボキシル基に対して効率的に硬化反応を行わせることができるので、上記のようなpH変化における膨潤を抑制することができる。したがって、広い範囲でpHが変化しても被膜の変化が少なく、十分な強度と熱耐性を有するマイクロカプセルを効率よく、かつ有害なアルデヒド類を実質的に使用しなくても製造することができる。さらに、本発明によるマイクロカプセルは、仮に用いたとしても使用されるアルデヒド基含有化合物の使用量が少ないため、製造後のアルデヒド基含有化合物の含有量も少ない。このために、従来知られているアルデヒド基含有化合物だけを硬化剤として用いたマイクロカプセルとは異なり、実質的に無害な表示媒体や感熱記録材料を提供することができる。 Display media and thermosensitive recording materials using microcapsules are already known (for example, Patent Document 8). However, in the method for producing microcapsules used therefor, in many cases, only an aldehyde group-containing compound is used for curing the protein film. The use of such an aldehyde group-containing compound is not preferred from the viewpoint of toxicity and the environment. However, if only the above-mentioned transglutaminase is used as a curing agent in place of the aldehyde group-containing compound, for example, the curing reaction is relatively slow and the productivity is low. It was disadvantageous from the viewpoint. In addition, since transglutaminase is an amino group cross-linking type hardener, there are many unreacted carboxyl groups on gelatin even after the hardening, and even if it is a microcapsule after hardening, it is neutral or alkaline. In such a relatively high pH range, the coating tends to swell. Such swelling of the film is not preferable because it leads to deformation of the microcapsule or a decrease in resolution when used as a display medium. On the other hand, according to the method of the present invention, since the hardening reaction can be efficiently performed on the amino group and carboxyl group of gelatin, the swelling in the pH change as described above can be suppressed. Therefore, even if the pH changes over a wide range, the coating changes little, and a microcapsule having sufficient strength and heat resistance can be produced efficiently and without substantially using harmful aldehydes. . Furthermore, since the microcapsule according to the present invention uses a small amount of the aldehyde group-containing compound used even if it is used, the content of the aldehyde group-containing compound after production is also small. Therefore, unlike a microcapsule using only a conventionally known aldehyde group-containing compound as a curing agent, a substantially harmless display medium or heat-sensitive recording material can be provided.
本発明のマイクロカプセルは、表示媒体の素子等、例えば磁気表示媒体の微小磁性粒子などを分散物として含む油性物質、電子ペーパーに用いられる泳動粒子、ツイストボールなどの反転粒子、液晶などを含む油性物質、または加熱により変色する感熱記録材料などとして利用できるが、微粒子磁性体を内包した磁気表示媒体として特に有用である。 The microcapsule of the present invention is an oily substance including an element of a display medium, for example, an oily substance containing fine magnetic particles of a magnetic display medium as a dispersion, an electrophoretic particle used in electronic paper, an inverted particle such as a twist ball, and a liquid crystal Although it can be used as a material or a heat-sensitive recording material that changes color by heating, it is particularly useful as a magnetic display medium containing fine magnetic particles.
このような用途に用いることのできる本発明によるマイクロカプセルは、例えば前記したマイクロカプセルの製造法により製造することができる。このマイクロカプセルはその用途に応じて適当なサイズが選択されるが、一般に球換算の直径が0.1〜3000μm、好ましくは0.1〜2000μm、が選択される。中でも磁気表示媒体としては50〜1000μm、感熱性記録材料としては0.1〜10μmが好ましい。被膜の厚さも用途に応じて適当な厚さが選択される。 The microcapsules according to the present invention that can be used for such applications can be produced, for example, by the method for producing microcapsules described above. The microcapsule has an appropriate size selected according to its use, but generally has a sphere equivalent diameter of 0.1 to 3000 μm, preferably 0.1 to 2000 μm. Among them, the magnetic display medium is preferably 50 to 1000 μm, and the thermosensitive recording material is preferably 0.1 to 10 μm. An appropriate thickness of the coating is selected depending on the application.
本発明を諸例を用いて説明すると以下の通りである。 The present invention will be described below with reference to various examples.
実施例1
系の温度を40℃に保ち、10質量%アルカリ処理ゼラチン水溶液(ST1:商品名、株式会社ニッピ社製)90質量部を撹拌しながら、40℃のイオン交換水120質量部、イソパラフィン(アイソパーM:商品名、エッソ化学社製)120質量部を順に添加し、乳化・分散させてO/Wエマルジョンを形成させた。さらにポリアニオンとして1.25質量%カルボキシメチルセルロースナトリウム水溶液(セロゲンF−7A:商品名、第一工業製薬株式会社製)90質量部を混合して均一にした。酢酸を添加してpHを4.2に調整し、コアセルベート被膜を形成させた。このエマルジョンを撹拌しながら5℃まで徐々に冷却して被膜をゲル化させ、5℃に30分間維持して安定化させた。
Example 1
While maintaining the temperature of the system at 40 ° C. and stirring 90 parts by mass of 10% by weight alkali-treated gelatin aqueous solution (ST1: trade name, manufactured by Nippi Co., Ltd.), 120 parts by mass of ion-exchanged water at 40 ° C., isoparaffin (Isopar M) (Trade name, manufactured by Esso Chemical Co., Ltd.) 120 parts by mass were added in order and emulsified and dispersed to form an O / W emulsion. Furthermore, 90 mass parts of 1.25 mass% sodium carboxymethylcellulose aqueous solution (Serogen F-7A: brand name, Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. product) was mixed and made uniform as a polyanion. Acetic acid was added to adjust the pH to 4.2, and a coacervate film was formed. The emulsion was gradually cooled to 5 ° C. while stirring to gel the coating, and maintained at 5 ° C. for 30 minutes for stabilization.
再び系の温度を20℃まで昇温させ、スルホン酸変性ポリビニルアルコール(ゴーセランL−3266:商品名、日本合成化学工業株式会社製)の10質量%水溶液を120質量部添加した。30質量%水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHを7.2に調整し、アミノ基架橋型硬化剤として1質量%トランスグルタミナーゼ製剤(アクティバTG−S:商品名、味の素株式会社製)を0.9質量部添加した。系の温度を20℃に維持したまま16時間撹拌を継続し、被膜が硬化したマイクロカプセル分散液を得た。 The temperature of the system was raised again to 20 ° C., and 120 parts by mass of a 10% by mass aqueous solution of sulfonic acid-modified polyvinyl alcohol (Goselan L-3266: trade name, manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.) was added. A 30% by mass aqueous sodium hydroxide solution was added to adjust the pH to 7.2, and a 1% by mass transglutaminase preparation (Activa TG-S: trade name, manufactured by Ajinomoto Co., Inc.) as an amino group cross-linking curing agent was reduced to 0.0. 9 parts by mass were added. Stirring was continued for 16 hours while maintaining the temperature of the system at 20 ° C. to obtain a microcapsule dispersion in which the film was cured.
10質量%硫酸を添加してpHを4.0に調整した後、マイクロカプセル分散液を分液ロートに移し、静置によりマイクロカプセル相と分散液相に分離させた。分離したマイクロカプセル相にイオン交換水を加え、撹拌洗浄を行った後に再びマイクロカプセル相と分散液相に分離した。この操作を数回繰り返した後、洗浄したマイクロカプセル分散液をビーカーに移し、撹拌を行った。カルボキシル基架橋型硬化剤としてオキサゾリン基含有化合物(エポクロスWS−700:商品名、株式会社日本触媒社製)73.4質量部を10質量%硫酸でpH4.0に調整したものを添加した。系の温度を60℃まで昇温させ、10質量%硫酸を添加してpHを4.0に調整し、60℃に維持したまま24時間撹拌を継続し、被膜が硬化したマイクロカプセル分散液を得た。得られたマイクロカプセルは、被膜の膨潤がなく、耐熱性、強度を持った単核のマイクロカプセルであった。 After adjusting the pH to 4.0 by adding 10% by mass sulfuric acid, the microcapsule dispersion was transferred to a separating funnel and allowed to stand to separate into a microcapsule phase and a dispersion liquid phase. Ion exchange water was added to the separated microcapsule phase, and after stirring and washing, the microcapsule phase and the dispersion liquid phase were separated again. After repeating this operation several times, the washed microcapsule dispersion was transferred to a beaker and stirred. As the carboxyl group-crosslinking type curing agent, an oxazoline group-containing compound (Epocross WS-700: trade name, manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) 73.4 parts by mass was adjusted to pH 4.0 with 10% by mass sulfuric acid. The temperature of the system was raised to 60 ° C., 10 mass% sulfuric acid was added to adjust the pH to 4.0, and the stirring was continued for 24 hours while maintaining the temperature at 60 ° C. Obtained. The obtained microcapsule was a mononuclear microcapsule having no swelling of the film and having heat resistance and strength.
実施例2〜3
オキサゾリン基含有化合物を下記のカルボキシル基架橋型硬化剤に代え、反応時間を表1のように調整した他は実施例1と同様にしてマイクロカプセルを形成させた。
エポキシ基含有化合物:33.6質量部(デナコールEX−614B:商品名、ナガセケムテックス株式会社製)
カルボジイミド基含有化合物:32.1質量部(カルボジライトV−02−L2:商品名、日清紡績株式会社製)
Examples 2-3
Microcapsules were formed in the same manner as in Example 1 except that the oxazoline group-containing compound was replaced with the following carboxyl group-crosslinking type curing agent and the reaction time was adjusted as shown in Table 1.
Epoxy group-containing compound: 33.6 parts by mass (Denacol EX-614B: trade name, manufactured by Nagase ChemteX Corporation)
Carbodiimide group-containing compound: 32.1 parts by mass (carbodilite V-02-L2: trade name, manufactured by Nisshinbo Industries, Ltd.)
比較例1
系の温度を40℃に保ち、10質量%アルカリ処理ゼラチン水溶液(ST1:商品名、株式会社ニッピ社製)90質量部を撹拌しながら、40℃のイオン交換水120質量部、イソパラフィン(アイソパーM:商品名、エッソ化学社製)120質量部を順に添加し、乳化・分散させてO/Wエマルジョンを形成させた。さらにポリアニオンとして1.25質量%カルボキシメチルセルロースナトリウム水溶液(セロゲンF−7A:商品名、第一工業製薬株式会社製)90質量部を混合して均一にした。酢酸を添加してpHを4.2に調整し、コアセルベート被膜を形成させた。このエマルジョンを撹拌しながら5℃まで徐々に冷却して被膜をゲル化させ、5℃に30分間維持して安定化させた。
Comparative Example 1
While maintaining the temperature of the system at 40 ° C. and stirring 90 parts by mass of 10% by weight alkali-treated gelatin aqueous solution (ST1: trade name, manufactured by Nippi Co., Ltd.), 120 parts by mass of ion-exchanged water at 40 ° C., isoparaffin (Isopar M) (Trade name, manufactured by Esso Chemical Co., Ltd.) 120 parts by mass were added in order and emulsified and dispersed to form an O / W emulsion. Furthermore, 90 mass parts of 1.25 mass% sodium carboxymethylcellulose aqueous solution (Serogen F-7A: brand name, Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. product) was mixed and made uniform as a polyanion. Acetic acid was added to adjust the pH to 4.2, and a coacervate film was formed. The emulsion was gradually cooled to 5 ° C. while stirring to gel the coating, and maintained at 5 ° C. for 30 minutes for stabilization.
再び系の温度を20℃まで昇温させ、スルホン酸変性ポリビニルアルコール(ゴーセランL−3266:商品名、日本合成化学工業株式会社製)の10質量%水溶液を120質量部添加した。30質量%水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHを7.2に調整し、1質量%トランスグルタミナーゼ製剤(アクティバTG−S:商品名、味の素株式会社製)を0.9質量部添加した。系の温度を20℃に維持したまま16時間撹拌を継続し、被膜が硬化したマイクロカプセル分散液を得た。 The temperature of the system was raised again to 20 ° C., and 120 parts by mass of a 10% by mass aqueous solution of sulfonic acid-modified polyvinyl alcohol (Goselan L-3266: trade name, manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.) was added. A 30% by mass aqueous sodium hydroxide solution was added to adjust the pH to 7.2, and 0.9% by mass of a 1% by mass transglutaminase preparation (Activa TG-S: trade name, manufactured by Ajinomoto Co., Inc.) was added. Stirring was continued for 16 hours while maintaining the temperature of the system at 20 ° C. to obtain a microcapsule dispersion in which the film was cured.
比較例2
系の温度を40℃に保ち、10質量%アルカリ処理ゼラチン水溶液(ST1:商品名、株式会社ニッピ社製)90質量部を撹拌しながら、40℃の温水(イオン交換水)120質量部、イソパラフィン(エッソ化学社製 アイソパーM)120質量部を順に添加し、乳化・分散させてO/Wエマルジョンを形成させた。さらにポリアニオンとして1.25質量%カルボキシメチルセルロースナトリウム水溶液(セロゲンF−7A:商品名、第一工業製薬株式会社製)90質量部を添加してpHを4.2に調整し、コアセルベート被膜を形成させた。このエマルジョンを撹拌しながら5℃まで徐々に冷却して被膜をゲル化させ、5℃に30分間維持して安定化させた。
Comparative Example 2
While maintaining the temperature of the system at 40 ° C., stirring 90 parts by mass of 10% by mass alkali-treated gelatin aqueous solution (ST1: trade name, manufactured by Nippi Co., Ltd.), 120 parts by mass of warm water (ion-exchanged water) at 40 ° C., isoparaffin (Isopar M manufactured by Esso Chemical Co.) 120 parts by mass were added in order, and emulsified and dispersed to form an O / W emulsion. Furthermore, 90 mass parts of 1.25 mass% carboxymethylcellulose sodium aqueous solution (Serogen F-7A: a brand name, Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) is added as a polyanion, pH is adjusted to 4.2, and a coacervate film is formed. It was. The emulsion was gradually cooled to 5 ° C. while stirring to gel the coating, and maintained at 5 ° C. for 30 minutes for stabilization.
次いで冷却されたマイクロカプセル分散液を分液ロートに移し、静置してマイクロカプセル相と分散液相とに分離させた。分離したマイクロカプセル相に5℃に冷却したイオン交換水を加え、撹拌洗浄を行った後、再び静置してマイクロカプセル相と分散液相とに分離させた。この操作を数回繰り返し行った後、洗浄したマイクロカプセル相をビーカーに移し、撹拌を行った。反応液の温度を25℃に保ち、そこにオキサゾリン基含有化合物(エポクロスWS−700:商品名、株式会社日本触媒社製)73.4質量部を10質量%塩酸でpH4.0に調整したものを添加した。さらに10質量%塩酸を添加して反応液のpHを4.0に調整し、系の温度を25℃に保ったまま64h撹拌を継続し、被膜が硬化したマイクロカプセル分散液を得た。得られたマイクロカプセルは耐熱性を持った単核のマイクロカプセルであった。なお、反応温度は25℃としたが、実施例1と同様の60℃では被膜が溶解してしまい、被膜の硬化反応は行えなかった。 Next, the cooled microcapsule dispersion was transferred to a separating funnel and allowed to stand to separate into a microcapsule phase and a dispersion liquid phase. Ion exchange water cooled to 5 ° C. was added to the separated microcapsule phase, and after stirring and washing, the mixture was allowed to stand again to separate into a microcapsule phase and a dispersion liquid phase. After repeating this operation several times, the washed microcapsule phase was transferred to a beaker and stirred. The temperature of the reaction solution was kept at 25 ° C., and 73.4 parts by mass of an oxazoline group-containing compound (Epocross WS-700: trade name, manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) was adjusted to pH 4.0 with 10% by mass hydrochloric acid. Was added. Further, 10% by mass hydrochloric acid was added to adjust the pH of the reaction solution to 4.0, and stirring was continued for 64 hours while maintaining the system temperature at 25 ° C. to obtain a microcapsule dispersion liquid in which the film was cured. The obtained microcapsules were mononuclear microcapsules having heat resistance. In addition, although reaction temperature was 25 degreeC, the film melt | dissolved at 60 degreeC similar to Example 1, and the hardening reaction of the film could not be performed.
実施例1〜3および比較例1〜2において得られたマイクロカプセルについて、pH4.01、6.86、および9.18の緩衝溶液中における膨潤評価、耐熱性、ならびに総合評価をまとめると以下の通りであった。
pH4.01緩衝液:フタル酸塩pH標準液
pH6.86緩衝液:中性リン酸塩pH標準液
pH9.18緩衝液:ほう酸塩pH標準液
(いずれも試薬、和光純薬工業株式会社製)
膨潤評価(25℃)
○:被膜収縮状態が維持されているもの。
×:膨潤が進み、被膜が広がるもの。
耐熱性評価(60℃)
○:被膜が維持されているもの。
×:被膜が溶解するもの。
Regarding the microcapsules obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 2, the swelling evaluation, heat resistance, and comprehensive evaluation in pH 4.01, 6.86, and 9.18 buffer solutions are summarized as follows. It was street.
pH 4.01 buffer solution: phthalate pH standard solution pH 6.86 buffer solution: neutral phosphate pH standard solution pH 9.18 buffer solution: borate pH standard solution (both reagents, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
○: The film contracted state is maintained.
X: Swelling proceeds and the coating spreads.
Heat resistance evaluation (60 ° C)
○: The film is maintained.
X: The film dissolves.
実施例1〜3のものについては、すべて広い範囲でpHが変化しても被膜の変化が少なく、強度および耐熱性の十分な低毒性または無毒性のマイクロカプセルを比較的短時間で得ることができた。 For all of Examples 1 to 3, even if pH changes in a wide range, there is little change in coating, and low-toxic or non-toxic microcapsules with sufficient strength and heat resistance can be obtained in a relatively short time. did it.
比較例1及び2のものについては、従来のようにアミノ基架橋型硬化剤またはカルボキシル基架橋型硬化剤のいずれか一方で硬化させたので、おおよそ十分な耐熱性および強度をもったマイクロカプセルを得ることができたものの、特定のpH域で被膜の膨潤を生じてしまったり、反応温度を上げることができず、反応時間が長くかかり、短時間でマイクロカプセルを得ることはできないものであった。 For Comparative Examples 1 and 2, the microcapsules having approximately sufficient heat resistance and strength were cured because either one of the amino group crosslinking type curing agent and the carboxyl group crosslinking type curing agent was cured as in the prior art. Although it could be obtained, the film swelled in a specific pH range, the reaction temperature could not be raised, the reaction time was long, and microcapsules could not be obtained in a short time .
応用実施例1
芯物質として微粒子磁性体とイソパラフィン(アイソパーM:商品名、エッソ化学社製)を主成分とする油性塑性液を混合した塑性分散液132質量部を、系の温度を40℃に保ちながら、10質量%アルカリ処理ゼラチン水溶液(ST1:商品名、株式会社ニッピ社製)90質量部、40℃の温水(イオン交換水)120質量部を均一に混合した水溶液に乳化・分散させてS/O/Wエマルジョンを形成させた。さらにポリアニオンとして1.25質量%カルボキシメチルセルロースナトリウム水溶液(セロゲンF−7A:商品名、第一工業製薬株式会社製)90質量部を混合して均一にした。酢酸を添加してpHを4.2に調整し、コアセルベート被膜を形成させた。このエマルジョンを撹拌しながら5℃まで徐々に冷却して被膜をゲル化させ、5℃に30分間維持して安定化させた。
Application Example 1
While maintaining the temperature of the system at 40 ° C., 132 parts by mass of a plastic dispersion obtained by mixing an oily plastic liquid mainly composed of a fine particle magnetic material and isoparaffin (Isopar M: trade name, manufactured by Esso Chemical Co., Ltd.) as a core substance is used. A 90% by mass aqueous solution of alkali-treated gelatin (ST1: trade name, manufactured by Nippi Co., Ltd.) and 120 parts by mass of warm water (ion-exchanged water) at 40 ° C. are uniformly emulsified and dispersed in an aqueous solution. A W emulsion was formed. Furthermore, 90 mass parts of 1.25 mass% sodium carboxymethylcellulose aqueous solution (Serogen F-7A: brand name, Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. product) was mixed and made uniform as a polyanion. Acetic acid was added to adjust the pH to 4.2, and a coacervate film was formed. The emulsion was gradually cooled to 5 ° C. while stirring to gel the coating, and maintained at 5 ° C. for 30 minutes for stabilization.
再び系の温度を20℃まで昇温させ、スルホン酸変性ポリビニルアルコール(ゴーセランL−3266:商品名、日本合成化学工業株式会社製)の10質量%水溶液を120質量部添加した。30質量%水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHを7.2に調整し、アミノ基架橋型硬化剤としてトランスグルタミナーゼ(アクティバTG−S:商品名、味の素株式会社製)を0.9質量部添加した。系の温度を20℃に維持したまま16時間撹拌を継続し、被膜が硬化したマイクロカプセル分散液を得た。 The temperature of the system was raised again to 20 ° C., and 120 parts by mass of a 10% by mass aqueous solution of sulfonic acid-modified polyvinyl alcohol (Goselan L-3266: trade name, manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.) was added. 30% by mass aqueous sodium hydroxide solution was added to adjust the pH to 7.2, and 0.9 part by mass of transglutaminase (Activa TG-S: trade name, manufactured by Ajinomoto Co., Inc.) was added as an amino group cross-linking curing agent. did. Stirring was continued for 16 hours while maintaining the temperature of the system at 20 ° C. to obtain a microcapsule dispersion in which the film was cured.
10質量%硫酸を添加してpHを4.0に調整した後、マイクロカプセル分散液を分液ロートに移し、静置によりマイクロカプセル相と分散液相に分離させた。分離したマイクロカプセル相にイオン交換水を加え、撹拌洗浄を行った後に再びマイクロカプセル相と分散液相に分離した。この操作を数回繰り返した後、洗浄したマイクロカプセル分散液をビーカーに移し、撹拌を行った。カルボキシル基架橋型硬化剤としてオキサゾリン基含有化合物(エポクロスWS−700:商品名、株式会社日本触媒社製)73.4質量部を10質量%硫酸でpH4.0に調整したものを添加した。系の温度を60℃まで昇温させ、10質量%硫酸を添加してpHを4.0に調整し、60℃に維持したまま24時間撹拌を継続し、被膜が硬化したマイクロカプセル分散液を得た。得られたマイクロカプセルは、被膜の膨潤がなく、耐熱性、強度を持った単核のマイクロカプセルであった。 After adjusting the pH to 4.0 by adding 10% by mass sulfuric acid, the microcapsule dispersion was transferred to a separating funnel and allowed to stand to separate into a microcapsule phase and a dispersion liquid phase. Ion exchange water was added to the separated microcapsule phase, and after stirring and washing, the microcapsule phase and the dispersion liquid phase were separated again. After repeating this operation several times, the washed microcapsule dispersion was transferred to a beaker and stirred. As the carboxyl group-crosslinking type curing agent, an oxazoline group-containing compound (Epocross WS-700: trade name, manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) 73.4 parts by mass was adjusted to pH 4.0 with 10% by mass sulfuric acid. The temperature of the system was raised to 60 ° C., 10 mass% sulfuric acid was added to adjust the pH to 4.0, and the stirring was continued for 24 hours while maintaining the temperature at 60 ° C. Obtained. The obtained microcapsule was a mononuclear microcapsule having no swelling of the film and having heat resistance and strength.
得られたマイクロカプセル分散液を厚さ125μmのPETフィルムを支持体として塗布し、磁気表示媒体を形成させた。得られた磁気表示媒体は十分な解像度を有するものであった。 The obtained microcapsule dispersion was applied to a PET film having a thickness of 125 μm as a support to form a magnetic display medium. The obtained magnetic display medium had sufficient resolution.
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JP2021155558A (en) * | 2020-03-27 | 2021-10-07 | 積水化成品工業株式会社 | Method for producing polymer having benzene ring substituted by at least one set of adjacent hydroxyl group in side chain |
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2006
- 2006-02-23 JP JP2006047041A patent/JP2007222786A/en active Pending
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