JP2009542879A - 高分子電解質で変性されたマイクロカプセル - Google Patents
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Abstract
【選択図】なし
Description
(a)ビニルイミダゾリウム単位を有するポリマー
(b)ポリジアリルジメチルアンモニウムハロゲン化物
(c)ビニルアミン単位を有するポリマー
(d)エチレンイミン単位を有するポリマー
(e)ジアルキルアミノアルキルアクリレート及び/又はジアルキルアミノアルキルメタクリレート単位を有するポリマー、および
(f)ジアルキルアミノアルキルアクリルアミド及び/又はジアルキルアミノアルキルメタクリルアミド単位を有するポリマー。
(a)ビニルイミダゾリウムメソ硫酸塩のホモポリマー及び/又はビニルイミダゾリウムメソ硫酸塩とN−ビニルピロリドンのコポリマー
(b)ポリジアリルジメチルアンモニウム塩化物、
(c)ポリビニルアミン、および部分加水分解ポリビニルホルムアミド、
(d)ポリエチレンイミン
(e)ポリジメチルアミノアクリル酸エチル、ポリジメチルアミノエチルメタクリレート、アクリルアミドとジメチルアミノアクリル酸エチルのコポリマー、アクリルアミドとジメチルアミノエチルメタクリレートのコポリマー、(ただし、その塩基性モノマーが鉱酸塩または四級塩の形で存在するもの)
(f)ポリジメチルアミノエチルアクリルアミド、ポリジメチルアミノエチルメタクリルアミド、アクリルアミドとジメチルアミノエチルアクリルアミドとのコポリマー(ただし、そのカチオン性モノマーが鉱酸塩または四級塩の形で存在するもの)。
(a)ビニルイミダゾリウムメソ硫酸塩のホモポリマー及び/又はビニルイミダゾリウムメソ硫酸塩とN−ビニルピロリドンとのコポリマーで、平均モル質量Mwが500〜10,000g/molであるもの
(b)ポリジアリルジメチルアンモニウム塩化物で、平均モル質量Mwが1,000〜10,000g/molであるもの
(c)ポリビニルアミンおよび部分加水分解ポリビニルホルムアミドで、平均モル質量Mwが500〜10,000g/molであるもの、および
(d)ポリエチレンイミンで平均モル質量Mwが500〜10,000g/molであるもの。
−ビニルイミダゾリウムメソ硫酸塩とN−ビニルピロリドンとアクリル酸のコポリマーで、重合単位の形でアクリル酸よりビニルイミダゾリウムメソ硫酸塩の量が5モル%多く導入されている
−N−ビニルホルムアミドとエチレン性不飽和C3〜C5−カルボン酸、好ましくはアクリル酸またはメタクリル酸とのコポリマーの加水分解物で、エチレン性不飽和カルボン酸単位より、ビニルアミン単位の含量が少なくとも5モル%多いもの
−ビニルイミダゾールとアクリルアミドとアクリル酸のコポリマーで、
pHを調整すると、重合単位の形で導入されたアクリル酸より帯電ビニルイミダゾールの量が5モル%多いもの
好適な本発明の目的の高分子電解質としては、さらに、アルギン酸やアラビアゴム、核酸、ペクチン、タンパク質などのバイオポリマー、イオン性またはイオン化可能な多糖類のような化学変性されたバイオポリマー、具体的には、カルボキシメチルセルロースやキトサン、キトサンスルフェート、リグニンスルホネートなどがあげられる。
カプセルの壁面は熱硬化性ポリマーでできている。「熱硬化性」とは、壁材が、架橋程度によっては、軟化せず、高温になってはじめて分解することをいう。好適な熱硬化性壁材としては、例えば、架橋ホルムアルデヒド樹脂類、架橋ポリウレア、架橋ポリウレタン、架橋しメタクリル酸エステルおよびアクリル酸エステルポリマーがあげられる。
−メラミンなどのトリアジン
−尿素などのカルバミド
−フェノールやm−クレゾール、レゾルシノールなどのフェノール
−アニリンやp−トルエンスルホンアミド、エチレン尿素、グアニジンなどのアミノおよびアミド化合物
または、これらの混合物である。
30〜99質量%の一種以上のアクリル酸及び/又はメタクリル酸のC1〜C24−アルキルエステルを、モノマーIとして
1〜70質量%、好ましくは5〜60質量%、特に好ましくは10〜50質量%の二官能性または多官能性のモノマーを、水に不溶性または難溶性のモノマーIIとして、
0.5〜50質量%、好ましくは1〜30質量%の他のモノマーIIIa(それぞれ全モノマーの質量に対する量である)を含むものである。
ピッカリング系は、その固体粒子以外に、粒子の水中での分散性または粒子の親油性相での濡れ性を向上させる助剤を含んでいてもよい。
−分岐状の、好ましくは線状の脂肪族の炭化水素化合物、特に飽和又は不飽和のC10〜C40−炭化水素類で、具体例としては、n−テトラデカン、n−ペンタデカン、n−ヘキサデカン、n−ヘプタデカン、n−オクタデカン、n−ノナデカン、n−エイコサン、n−ヘンエイコサン、n−ドコサン、n−トリコサン、n−テトラコサン、n−ペンタコサン、n−ヘキサコサン、n−ヘプタコサン、n−オクタコサンなど、および環状炭化水素、例えばシクロヘキサン、シクロオクタン、シクロデカン;
−ベンゼンや、ナフタレン、ビフェニル、o−またはn−ターフェニルなどの芳香族の炭化水素化合物、およびドデシルベンゼンや、テトラデシルベンゼン、ヘキサデシルベンゼン、ヘキシルナフタレン、デシルナフタレンなどのC1〜C40−アルキル置換芳香族炭化水素;
−ラウリン酸やステアリン酸、オレイン酸、ベヘン酸などの飽和又は不飽和のC6〜C30−脂肪酸、好ましくはデカン酸と例えばミリスチン酸、パルミチン酸、またはラウリン酸との共晶混合物;
−ラウリルアルコールやステアリルアルコール、オレイルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコールなどの脂肪アルコール、ココナッツ脂肪アルコールなどの混合物、およびα−オレフィンのハイドロホルミル化等の反応により得られるいわゆるオキソアルコール;
−デシルアミンやドデシルアミン、テトラデシルアミン、ヘキサデシルアミンなどのC6〜C30−油脂系アミン;脂肪酸のC1〜C10−アルキルエステル類などのエステル類、例えば、プロピルパルミテートやメチルステアレート、メチルパルミテートで、好ましくはこれらの共晶混合物またはメチルシンナメート;
−モンタン酸ワックスやモンタンエステルワックス、カルナバロウ、ポリエチレンワックスなどの天然油脂および合成油脂、酸化ワックス、ポリビニルエーテルワックス、エチレン−ビニルアセテートワックスまたはフィッシャートロプシュ法による硬質ワックス;
−クロロパラフィンやブロモオクタデカン、ブロモペンタデカン、ブロモノナデカン、ブロモエイコサン、ブロモドコサンなどのハロゲン化炭化水素。
5gのマイクロカプセル粉末を、45gのテトラクロロエチレンとともに、室温で2時間、磁気攪拌器で攪拌した。得られた粉末を、ヒダつきフィルターで分離した。テトラクロロエチレン中での攪拌では、溶出したワックスが溶解されるが、カプセル壁は溶解しない。次いで、金属シャーレ中で溶液の質量を測定し、溶媒除去後の残渣の質量を測定した。マイクロカプセル粉末の初期質量に対する残渣の量が流出減量である。
前処理として、アルミニウムシャーレ中で2gのマイクロカプセル分散液を、105℃で2時間乾燥し、残留する水を除いた。そのときの質量(m0)を測定した。180℃で1時間加熱後冷却し、その質量をもう一度測定した(m1)。m0に対する質量差(m0−m1)の比が、蒸発速度を示す。
(実施例1)
<水相>
1304kgの水
664kgのヒドロキシプロピルセルロース(水中、5%)
166kgのポリビニルアルコール(加水分解度:79%)
7.3kgの亜硝酸ナトリウム
1507kgのオクタデカン
31.5kgのパラフィンワックス(融点:68−70℃)
34kgのメタクリル酸(モノマー総量に対して20質量%)
68.5kgのメチルメタクリレード(40質量%)
68.5kgのブタンジオールアクリレート(40質量%)
2.45kgのt−ブチルパーピバレート
18.79kgのt−ブチルハイドロペロキシド、水中、10%
1.05kgのアスコルビン酸、
15kgの水酸化ナトリウム(水中、25%)、
100kgの水
190kgのポリアクリル酸(Mw=1200g/mol、水中、45%溶液)
<水相>
330kgの水
180kgのポリビニルアルコール(加水分解度:80%)
1.8kgの亜硝酸ナトリウム(水中、2.5%)
440kgのn−テトラデカン
9kgのパラフィンワックス(融点:68−70℃)
15kgのメタクリル酸
77kgのメタクリル酸メチル
28kgのブタンジオールアクリレート
1.35kgのt−ブチルパーピバレート
1.09kgのt−ブチルハイドロペロキシド、水中、70%
0.34kのアスコルビン酸
56kgの水
34.2kgのポリジアリルジメチルアンモニウム塩化物
(Mw=400000g/mol、水溶液、30%)
<水相>
1304kgの水
670kgのヒドロキシエチルセルロース(水中、5%)
180kgのポリビニルアルコール(加水分解度:79%)
7.9kgの亜硝酸ナトリウム
1504kgのn−オクタデカン
68.5kgのメチルメタクリレート
54.8kgのブタンジオールアクリレート
13.7kgのジメチルアミノエチルメタクリレート
2.45kgのt−ブチルパーピバレート
18.79kgのt−ブチルハイドロペロキシド、水中、10%
1.05kgのアスコルビン酸、
15kgのカセイソーダ(25%水中の)、
100kgの水
98.4kgのフェノールスルホン酸−ホルムアルデヒド樹脂
(50%水溶液、Mw=7000g/mol)
<水相>
1606.7kgの水
825.5kgのヒドロキシエチルセルロース(水中、5%)
221.8kgのポリビニルアルコール(加水分解度:79%)
9.7kgの亜硝酸ナトリウム
1027.4kgのn−オクタデカン
34.3kgのメチルメタクリレート
11.4kgのブタンジオールアクリレート
68.5kgのメタクリル酸
2.45kgのt−ブチルパーピバレート
18.79kgのt−ブチルハイドロペロキシド、水中、10%
1.05kgのアルコルビン酸、
15kgの水酸化ナトリウム(水中、25%)、
100kgの水
98.4kgのフェノールスルホン酸−ホルムアルデヒド樹脂
(50%水溶液、Mw=7000g/mol)
表中に記載のモノマーと高分子電解質とから、実施例1と同様にして、本発明のマイクロカプセルを調整した。実施例V5、V7、V9、V11、およびV14では、高分子電解質で処理する前に、試料を特定した。高分子電解質処理マイクロカプセルは、実施例6、8、10、12、13、および15である。蒸発速度と流出減量を表中に示す。この結果は、本発明のマイクロカプセルが密閉性と洗濯耐久性に優れることを明確に示している。
<水相>
1304kgの水
664kgの5質量%のヒドロキシプロピルセルロース水溶液
166kgの10質量%のポリビニルアルコール水溶液(加水分解度:79%)モイオール(R)15−79
7.3kgの2.5質量%の亜硝酸ナトリウム水溶液
1507kgのオクタデカン
31.5kgのパラフィンワックス(融点:68〜70℃)
34kgのメタクリル酸(合計モノマーに対して、20質量%)
68.5kgのメタクリル酸メチル(40質量%)
68.5kgのブタンジオールアクリレート(40質量%)
2.45kgの75質量%のt−ブチルパーピバレートの脂肪族炭化水素溶液
18.79kgの10質量%のt−ブチルハイドロペロキシド水溶液
98.5kgの1質量%のアスコルビン酸水溶液
15kgの25質量%の水酸化ナトリウム水溶液
105kgの水
17.53kgの30%のビスカレックス(R)HV30水溶液
190kgの45質量%のポリアクリル酸水溶液(Mw=1200g/mol)
<水相>
387.8kgの水
193.9kgの10質量%のポリビニルアルコール水溶液(加水分解度:80%)
2.14kgの2.5質量%の亜硝酸ナトリウム水溶液
440kgのn−テトラデカン
9.2kgのパラフィンワックス(融点:68〜70℃)
7.9kgのメタクリル酸
51.5kgのメタクリル酸メチル
19.8kgのブタンジオールアクリレート
0.8kgのエチルヘキシルチオグリコレート
0.71kgの75質量%のt−ブチルパーピバレートの脂肪族炭化水素溶液
5.5kgの10質量%のt−ブチルハイドロペロキシド水溶液
28.9kgの1質量%アルコルビン酸水溶液
34.2kgの30質量%のポリジアリルジメチルアンモニウム塩化物水溶液(Mw=400000g/mol)
<水相>
1062kgの水
531kgの5質量%のヒドロキシエチルセルロース溶液
132.8kgの10質量%のポリビニルアルコール水溶液(加水分解度:79%)(モイオール(R)15−79)
5.9kgの2.5質量%の亜硝酸ナトリウム水溶液
1230kgのn−オクタデカン
68.5kgのメタクリル酸メチル
54.8kgのブタンジオールアクリレート
13.7kgのジメチルアミノエチルメタクリレート
1.96kgの75質量%のt−ブチルパーピバレートの脂肪族炭化水素溶液
15.0kgの10質量%のt−ブチルハイドロペロキシド水溶液、
79.1kgの1質量%のアスコルビン酸水溶液、
4.2kgの25質量%の水酸化ナトリウム水溶液(水中)
4kgの水
18.7kgの30%の増粘剤水溶液(ビスカレックス(R)HV30)
98.4kgの50質量%のフェノールスルホン酸−ホルムアルデヒド樹脂水溶液(Mw=7000g/mol)
<水相>
2100kgの水
443.5kgの5質量%のヒドロキシエチルセルロース水溶液
110.9kgの10質量%のポリビニルアルコール水溶液(加水分解度:79%)(モイオール(R)15−79)
4.9kgの2.5質量%の亜硝酸ナトリウム水溶液
1027.4kgのn−オクタデカン
34.3kgのメチルメタクリレート
11.4kgのブタンジオールアクリレート
68.5kgのメタクリル酸
1.6kgの75質量%のt−ブチルパーピバレートの脂肪族炭化水素溶液
12.6kgの10質量%のt−ブチルハイドロペロキシド水溶液
66.0kgの1質量%のアスコルビン酸水溶液
34.2kgの25質量%のNaOH水溶液
3.33kgの水
15.6kgの30%の増粘剤水溶液(ビスカレックス(R)HV30)
98.4kgの50質量%のフェノールスルホン酸−ホルムアルデヒド樹脂水溶液(Mw=7000g/mol)
表中に記載のモノマーと高分子電解質とから、実施例B1と同様にして、本発明のマイクロカプセルを調整した。実施例VB5、VB7、VB9、VB11、およびVB14では、高分子電解質で処理する前に、試料を特定した。高分子電解質処理マイクロカプセルは、実施例B6、B8、B10、B12、B13、およびB15である。蒸発速度と流出減量を表中に示す。この結果は、本発明のマイクロカプセルが密着性と洗濯耐久性に優れることを明確に示している。
Claims (17)
- カプセル芯材と、熱硬化性ポリマーからなるカプセル壁と、カプセル壁の外表面に付着した平均分子量が500g/mol〜10,000,000g/molの範囲にある高分子電解質とを含むマイクロカプセル。
- 前記高分子電解質の量が、マイクロカプセルの総質量に対して0.1〜10質量%の範囲にある請求項1に記載のマイクロカプセル。
- 前記高分子電解質が1種以上のカチオン性高分子電解質を含む請求項1又は2に記載のマイクロカプセル。
- 前記高分子電解質が、ポリアクリル酸、フェノールスルホン酸樹脂、ポリジアリルジメチルアンモニウム塩化物、ポリビニルアミン、部分加水分解ポリビニルホルムアミド、及びポリエチレンイミンから選ばれる請求項1又は3に記載のマイクロカプセル。
- 前記熱硬化性ポリマーが、架橋ホルムアルデヒド樹脂類、架橋ポリウレア、架橋ポリウレタン、及びメタクリル酸およびアクリル酸エステルポリマーから選ばれる請求項1〜4のいずれか1項に記載のマイクロカプセル。
- 前記カプセル壁が、全モノマーの質量に対して、
10〜100質量%の1種以上のアクリル酸及び/又はメタクリル酸のC1〜C24−アルキルエステル類(モノマーI)と、
0〜80質量%の水不溶性又は実質的に水不溶性の二官能性又は多官能性のモノマー(モノマーII)と、
0〜90質量%の他のモノマー(モノマーIII)とから構成される請求項1〜5のいずれか1項に記載のマイクロカプセル。 - 前記カプセル壁が、
30〜99質量%の1種以上のアクリル酸及び/又はメタクリル酸のC1〜C24−アルキルエステル類(モノマーI)と、
1%〜70質量%の水不溶性又は実質的に水不溶性の二官能性又は多官能性のモノマー(モノマーII)と、
0〜90質量%の他のモノマー(モノマーIII)とから構成される請求項1〜6のいずれか1項に記載のマイクロカプセル。 - 前記カプセル芯材が、固体/液相転移が−20〜120℃の温度範囲で起こる親油性物質である請求項1〜7のいずれか1項に記載のマイクロカプセル。
- 1種以上の高分子電解質を、カプセル芯材と熱硬化性ポリマーから構成されるカプセル壁とを含むマイクロカプセルの表面に塗布することにより得られる請求項1〜8のいずれか1項に記載のマイクロカプセル。
- 1種以上の高分子電解質を、カプセルカプセル芯材と、
以下の組成:
全モノマーの質量に対して、
10〜100質量%の一種以上のアクリル酸及び/又はメタクリル酸のC1〜C24−アルキルエステル類(モノマーI)と、
0〜80質量%の水不溶性又は実質的に水不溶性の二官能性又は多官能性のモノマー(モノマーII)と、
0〜90質量%の他のモノマー(モノマーIII)、
から構成されるカプセル壁とを含むマイクロカプセルの表面に塗布することにより得られる請求項6に記載のマイクロカプセル。 - 前記モノマー類、前記親油性物質、および保護コロイドを含む水中油滴エマルジョンをフリーラジカル重合し、次いでこのマイクロカプセルを高分子電解質で処理し、必要に応じて、次いで噴射乾燥して得られる請求項6又は10に記載のマイクロカプセル。
- 請求項1〜11のいずれか1項に記載のマイクロカプセルを製造する方法であって、水性媒体中又は水中でマイクロカプセルを1種以上の高分子電解質と接触させることを特徴とする方法。
- 前記モノマー類、前記親油性物質、および保護コロイドを含む水中油滴エマルジョンをフリーラジカル重合させ、得られたマイクロカプセル分散液に1種以上の高分子電解質を添加する請求項12に記載のマイクロカプセルの製造方法。
- 請求項1〜11のいずれか一項に記載のマイクロカプセルの繊維や編織布製品を加工するための使用方法。
- 請求項1〜11のいずれか一項に記載のマイクロカプセルのバインダー含有建材としての使用方法。
- 請求項1〜11のいずれか一項に記載のマイクロカプセルの濾材としての使用方法。
- 請求項1〜11のいずれか一項に記載のマイクロカプセルの熱伝導流体としての使用方法。
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