JP2017160371A - 有彩色微粒子カプセル - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、簡便な方法で作成可能な有彩色微粒子カプセルを提供することを目的とする。
【解決手段】壁材と、包含物と含んでなる、有彩色微粒子カプセルであって、
前記壁材が、水溶性多官能アミン（ｃ１）と非水溶性多官能イソシアネートとの反応物であり、
前記包含物が、構造色を呈する微粒子を含むことを特徴とする有彩色微粒子カプセル。
水溶性多官能アミン（ｃ１）が、２官能のアミンを、水溶性多官能アミン（ｃ１）全体の５０重量％以上の含むことを特徴とする、上記有彩色微粒子カプセル。
非水溶性多官能イソシアネートが、３官能以上のイソシアネートを、非水溶性多官能イソシアネート全体の５０重量％以上含むことを特徴とする、上記有彩色微粒子カプセル。
微粒子が、アクリル系ポリマー微粒子を含み、アクリル系ポリマー微粒子の酸価が１０〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇであることを特徴とする上記有彩色微粒子カプセル。
【選択図】なし

Description

本発明は、構造色として明確な有彩色を呈する有彩色微粒子カプセルに関する。

構造色とは、光の波長あるいはそれ以下の微細構造による発色現象を指し、身近な例にはコンパクトディスクやシャボン玉、モルフォ蝶、玉虫などから観察される。

近年、構造色を発するような規則的な周期構造を人工的に作成する開発が進められている。中でもシリカ微粒子やポリマー微粒子を規則的に構造化させたコロイド結晶による構造色は微粒子合成の簡便さから注目されている。

微粒子を規則的に構造化させる方法として、微粒子分散体の乾燥過程での自己集積化を利用した方法と、分散液状態での微粒子間の反発を利用した方法の代表的な二つの方法が知られている。乾燥過程での自己集積化を利用した方法は、簡便ではあるものの、得られる構造が媒体の乾燥条件や微粒子の均一性に依存するため、制御が難しいという欠点がある。（特許文献１）また、分散液状態での微粒子間の反発を利用した方法は、反発の強度を微粒子の媒体中での濃度や分散液の電気伝導度を制御することで微粒子の規則的な配列を達成することができるが、分散液の流動性を有するため、微細なセルに注入して使用しなければならないなど、実用面に課題がある。（特許文献２、非特許文献１）

特許文献３には、多層構造を有する樹脂微粒子の水分散体の液滴表面を、マイクロ流路を用いてＵＶ硬化性のモノマーで被覆し、これを硬化させることで有彩色微粒子分散体カプセルが得られることが報告されている。しかし、この方法では、使用したＵＶモノマーによって微粒子の分散構造を破壊してしまう可能性やマイクロ流路を用いる必要があるため、生産性が悪いという課題がある。

以上のように、微粒子を規則的に構造化させることで有彩色を発現させる方法が様々検討されているが、制御の難しさや、実用性、生産性に課題が残されている。

特開２００９−２２９９４５号公報 特開２００５−０６０６５３号公報 国際公開番号 ＷＯ２０１３／０８２５９７

「美しいコロイドと界面の世界」まつお出版刊 ２００１年

本発明は、簡便な方法で作成可能な有彩色微粒子カプセルを提供することを目的とする。

すなわち本発明は、壁材と、包含物と含んでなる、有彩色微粒子カプセルであって、
前記壁材が、水溶性多官能アミン（ｃ１）と非水溶性多官能イソシアネートとの反応物であり、
前記包含物が、構造色を呈する微粒子を含むことを特徴とする有彩色微粒子カプセルに関する。

また本発明は、水溶性多官能アミン（ｃ１）が、２官能のアミンを、水溶性多官能アミン（ｃ１）全体の５０重量％以上含むことを特徴とする、上記有彩色微粒子カプセルに関する。

また本発明は、非水溶性多官能イソシアネートが、３官能以上のイソシアネートを、非水溶性多官能イソシアネート全体の５０重量％以上含むことを特徴とする、上記有彩色微粒子カプセルに関する。

また本発明は、微粒子が、アクリル系ポリマー微粒子を含み、アクリル系ポリマー微粒子の酸価が１０〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇであることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の有彩色微粒子カプセルに関する。

また本発明は、さらに、包含物が、黒色系無彩物を、微粒子の内部および／または外部に含むことを特徴とする、上記の有彩色微粒子カプセルに関する。

本発明の有彩色微粒子カプセルは、簡便な方法で作成可能であり、優れた有彩色を得ることができる。

以下に、本発明の有彩色微粒子カプセルの特徴について更に説明する。

＜有彩色微粒子カプセル（Ａ）＞
本発明の有彩色微粒子カプセル（Ａ）は、壁材（Ｃ）が、水溶性多官能アミン（ｃ１）と非水溶性多官能イソシアネート（ｃ２）をモノマー成分として付加重合反応させた樹脂を含んでなり、構造色を呈する構造を形成している微粒子（ｂ１）を包含することを特徴とする。微粒子（ｂ１）を包含することでカプセルに有彩色を持たせることができる。壁材（Ｃ）として水溶性多官能アミン（ｃ１）と非水溶性多官能イソシアネート（ｃ２）との付加重合反応物である樹脂を用いることで、構造色を呈する構造を形成している微粒子による発色を維持したまま、簡便にカプセル化を行うことができる。

有彩色微粒子カプセル（Ａ）は特に限定はされないが、例えば、界面重合法を用いることで有彩色微粒子カプセル（Ａ）が容易に作成できる。有彩色微粒子分散体（Ｂ）の媒体が水である場合、まず、水溶性多官能アミン（ｃ１）を有彩色微粒子分散体に加え、さらに、水に溶解しないカプセル媒体に非水溶性多官能イソシアネート（ｃ２）を加えたものを、有彩色微粒子分散体（Ｂ）に滴下すると、水溶性多官能アミン（ｃ１）と非水溶性多官能イソシアネート（ｃ２）が重合して壁材（Ｃ）となり、有彩色微粒子分散体カプセル（Ａ）を得ることができる。
有彩色微粒子カプセル（Ａ）は、必ずしも、コアシェルタイプでなくてもよい。カプセル内部に１つ以上の隔壁が存在し、カプセル内の分散体が一体となっていなくてもよい。

＜有彩色微粒子分散体（Ｂ）＞
本発明の有彩色微粒子分散体（Ｂ）は、微粒子（ｂ１）と媒体（ｂ２）を有し、媒体（ｂ２）中で微粒子（ｂ１）が規則的な構造をとることで構造色による有彩色を示しているものを示す。多くの場合、有彩色微粒子カプセル（Ａ）中は、構造色を呈する構造を形成している多数の微粒子（ｂ１）からなる分散体を包含する。しかし、カプセル（Ａ）が、1個の微粒子（ｂ１）を含む場合を排除するものではない。カプセル（Ａ）は、構造色を呈するが、いわゆる分散体といわれる状態の微粒子を含んでいない場合がある。

＜微粒子（ｂ１）＞
本発明において微粒子（ｂ１）は、媒体（ｂ２）に溶解せず、分散して存在している、平均粒子径が１００〜４００ｎｍの粉体を示す。微粒子（ｂ１）の平均粒子径が上記の範囲内であることで、可視領域での有彩色を得ることができる。

有彩色は微粒子（ｂ１）の取る規則的な構造により得られることから、微粒子（ｂ１）の粒子径はなるべく均一であることが望ましい。本発明において、微粒子（ｂ１）の粒子径のばらつきの指標である変動係数Ｃｖ値が３０％以下であることが好ましく、２０％以下であることがさらに好ましい。変動係数Ｃｖ値が３０％より大きい場合、微粒子（ｂ１）の取る構造の規則性を十分に得ることができず、有彩色を得ることができない可能性がある。

なお、本発明における平均粒子径とは、粉体の集団の全体積を１００％として累積カーブを求めたときの、累積カーブが５０％となる累積中位径のことを指し、動的光散乱法により測定できる。

動的光散乱法による平均粒子径の測定は、以下のようにして行うことができる。微粒子（ｂ１）は、重量が５００〜２０００倍となるように水に分散しておく。該分散液約５ｍｌを測定装置［（株）日機装製マイクロトラック］のセルに注入し、サンプルに応じた溶剤（本発明では水）およびポリマーの屈折率条件を入力後、測定を行う。この時得られた累積中位径の値を平均粒子径とする。

また、本発明においては、粒子径の均斉度を表す変動係数Ｃｖ値は下記式で定義される値のことを指し、平均粒子径と同様、動的光散乱法によって測定できる。

［Ｃｖ値］＝（［粒子径の標準偏差］／［平均粒子径］）

微粒子（ｂ１）としては、例えば、アクリル樹脂微粒子、ポリスチレン微粒子、ポリエステル微粒子、ポリオレフィン微粒子、ポリエーテル微粒子、ナイロン樹脂微粒子、メラミン樹脂微粒子、シリコーン樹脂微粒子、ポリアミド微粒子、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子、これらの共重合体や複合体を用いることができる。

本発明では、微粒子（ｂ１）として、分子内に（メタ）アクリル基を有する（メタ）アクリル酸系モノマーをモノマー成分として有するアクリル系樹脂微粒子を用いることが好ましい。アクリル酸系モノマーをモノマー成分として有することにより、太陽光等の自然光又は白色光の照射下において、光劣化変色を起こしにくい、耐候性に優れた有彩色を得ることができる。

なお、本発明において、「（メタ）アクリル」は「アクリル」及び「メタクリル」から選ばれる少なくとも１種を意味し、「（メタ）アクリル酸」は「アクリル酸」及び「メタクリレート」から選ばれる少なくとも１種を意味する。

（メタ）アクリル酸系モノマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸イソプロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸ペンチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸ノニル、（メタ）アクリル酸デシル、（メタ）アクリル酸ドデシル等の（メタ）アクリル酸アルキル、
（メタ）アクリル酸フェニル等の芳香族（メタ）アクリル酸エステル、
（メタ）アクリル酸メトキシエチル、（メタ）アクリル酸エトキシエチル、（メタ）アクリル酸プロポキシエチル、（メタ）アクリル酸ブトキシエチル、（メタ）アクリル酸エトキシプロピル等の置換（メタ）アクリル酸アルキルエステル；
（メタ）アクリル酸トリフルオロメチルメチル、（メタ）アクリル酸−２−トリフルオロメチルエチル、（メタ）アクリル酸−２−パーフルオロメチルエチル、（メタ）アクリル酸−２−パーフルオロエチル−２−パーフルオロブチルエチル、（メタ）アクリル酸−２−パーフルオロエチル、（メタ）アクリル酸パーフルオロメチル、（メタ）アクリル酸ジパ−フルオロメチルメチル、フルオロエチレン、ビニリデンフルオリド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロ−２，２−ジメチル−１，３−ジオキソールの（メタ）アクリル酸の部分又は完全フッ素置換系モノマー；
ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート等のジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート；
エチレングリコールジ（メタ）アクリル酸エステル、ジエチルグリコールジ（メタ）アクリル酸エステル、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリル酸エステル、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリル酸エステル、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリル酸エステル、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリル酸エステル等の（ポリ）アルキレングリコールジ（メタ）アクリル酸エステル類等の（メタ）アクリル酸エステルモノマーが挙げられる。
また、（メタ）アクリル酸、テトラヒドロフタル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、ノルボルネンジカルボン酸、ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン−５，６−ジカルボン酸等のカルボン酸基を有する（メタ）アクリル酸系モノマーや、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン−５，６−ジカルボン酸無水物等の無水カルボン酸基を有するモノマーや、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド等のアミド基を有するモノマーや、１，１，１−トリヒドロキシメチルエタントリ（メタ）アクリレート、１，１，１−トリスヒドロキシメチルメチルエタントリ（メタ）アクリレート、１，１，１−トリスヒドロキシメチルプロパントリ（メタ）アクリレート、ヒドロキシビニルエーテル、ヒドロキシプロピルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、
２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート等の水酸基を有するモノマーなどの、官能基を有する（メタ）アクリル系モノマーが挙げられる。

本発明では、アクリル系ポリマー微粒子はカプセル化時の規則構造の安定性、重合時の安定性、微粒子の規則構造の誘導の観点から、酸価が１０〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましく、２０〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇであることが更に好ましい。酸価が７０ｍｇＫＯＨ／ｇより大きい場合、壁材（Ｃ）として用いる水溶性多官能アミン（ｃ１）と非水溶性多官能イソシアネート（ｃ２）の共重合体やその単量体である水溶性多官能アミン（ｃ１）と相互作用を持つことにより、安定したカプセル構造が得られない可能性がある。

滴定による酸価の測定は、以下のようにして行うことができる。共栓三角フラスコ中に微粒子約１ｇを精密に量り採り、体積でトルエン／エタノール＝２／１となるように調整した混合液１００ｍｌを加えてよく撹拌した。これに、フェノールフタレイン試液を指示薬として加え、３０秒間保持した後、溶液が淡紅色を呈するまで０．１Ｎアルコール性水酸化カリウム溶液で滴定した。乾燥状態の微粒子の値として、酸価（単位：ｍｇＫＯＨ／ｇ）を次式により求めた。
酸価（ｍｇＫＯＨ／ｇ）＝｛（５.６１１×ａ×Ｆ）／Ｓ｝／（不揮発分濃度／１００）
ただし、Ｓ：試料の採取量（ｇ）
ａ：０．１Ｎアルコール性水酸化カリウム溶液の消費量（ｍｌ）
Ｆ：０．１Ｎアルコール性水酸化カリウム溶液の力価

本発明では、アクリル系樹脂微粒子の屈折率調整の観点から、全モノマー成分として屈折率が１．５０以上のモノマーを１０．０重量％以上有することが好ましく、１０．０重量％以上かつ８０重量％以下有することがさらに好ましい。本発明では、モノマーの屈折率として、ＰＯＬＹＭＥＲ ＨＡＮＤＢＯＯＫ ＦＯＵＲＴＨ ＥＤＩＴＩＯＮ （Ｊ．Ｂｒａｎｄｒｕｐ， Ｅ．Ｈ．Ｉｍｍｅｒｇｕｔ， Ｅ．Ａ．Ｇｒｕｌｋｅ）に記載の値を使用した。

屈折率が１．５０以上のモノマーとしては、例えば、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、ジエチルスチレン、トリエチルスチレン、プロピルスチレン、ブチルスチレン、ヘキシルスチレン、ヘプチルスチレン、オクチルスチレン、メトキシスチレン、フルオロスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、クロルメチルスチレン、ブロモスチレン、ジブロモスチレン、（メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸フェニル、（メタ）アクリル酸フェノキシエチル、（メタ）アクリル酸フェノキシジエチレングリコール、（メタ）アクリル酸フェノキシポリエチレングリコール、（メタ）アクリル酸ペンタブロモフェニル、（メタ）アクリル酸ペンタブロモベンジル、ジビニルベンゼン等が挙げられる。

＜媒体（ｂ２）＞
本発明では、媒体（ｂ２）は、微粒子（ｂ１）を分散する液状の物質のことを示す。例えば、水、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどの極性溶剤や、酢酸エチル、メチルエチルケトン、アセトン、トルエン、ノルマルヘキサンなどの非極性溶媒が挙げられる。

＜黒色系無彩物（ｂ３）＞
本発明では、黒色系無彩物（ｂ３）は色味がなく低明度の物質のことを指し、微粒子（ｂ１）の規則的な構造による発色をより鮮明にさせるために使用する。黒色系無彩物（ｂ３）の明度は５以下であることが好ましく、３以下であることが更に好ましい。黒色系無彩物（ｂ３）としては特に限定はされないが、例えば、カーボンブラック（アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラック）、油煙、黒鉛、黒染料（ニグロシン、アジン他）、イカ墨、墨汁などが挙げられる。

本発明では、黒色系無彩物（ｂ３）は微粒子（ｂ１）に対して０．００１重量％以上含まれることが好ましい。０．００１重量％より少ない場合、黒色系無彩物（ｂ３）による効果が不十分になり、明確な有彩色が得られなくなる可能性がある。また、黒色系無彩物（ｂ３）は微粒子（ｂ１）に対して０．００１重量％以上、１０重量％以下含まれることが好ましい。黒色系無彩物は微粒子に対して１０重量％より多く含まれると、微粒子の取る構造による干渉光も吸収されてしまい、十分な発色が得られない可能性がある。

＜その他（ｂ４）＞
また本発明の有彩色微粒子分散体（Ｂ）には、上記の微粒子（ｂ１）、媒体（ｂ２）、黒色系無彩物（ｂ３）のほかに、必要に応じて、例えば、滑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、帯電防止剤、帯電付与剤、界面活性剤、分散安定剤、消泡剤、安定剤等の添加剤を加えることもできる。

＜壁材（Ｃ）＞
有彩色微粒子分散体カプセル（Ａ）の壁材（Ｃ）として、水溶性多官能アミン（ｃ１）と非水溶性多官能イソシアネート（ｃ２）をモノマー成分として重量で８０％以上含有する樹脂が好ましい。このような樹脂を使用することで、カプセル中の有彩色微粒子分散体（Ｂ）の規則的な構造を維持したままカプセルを得ることができる。

本発明で、水溶性とは、２５℃のイオン交換水に重量で１％の割合で加え、よく撹拌した際に、完全に溶解することを指す。また、非水溶性とは２５℃のイオン交換水に重量で１％の割合で加え、よく撹拌したた際に、水と分離し、完全に溶解しないものを指す。

＜水溶性多官能アミン（ｃ１）＞
本発明で水溶性多官能アミン（ｃ１）とは、分子内に一級及び二級アミノ基を２つ以上有し、水溶性の化合物のことを示す。本発明では、水溶性多官能アミン（ｃ１）のうち８０重量％以上が水溶性２官能アミンであることが好ましい。３官能以上の水溶性多官能アミンが２０重量％以上である場合、有彩色微粒子分散体（Ｂ）の規則的な構造を乱し、有彩色を維持したままのカプセルを得ることができなくなる可能性がある。

水溶性２官能アミンとしては例えば、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、プロピレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ピペラジン、Ｎ−メチルエチレンジアミン、Ｎ−エチルエチレンジアミン、Ｎ−メチル−１，３−プロパンジアミン、Ｎ，２−メチル−１，３−プロパンジアミン、Ｎ−イソプロピルエチレンジアミン、Ｎ−イソプロピル−１，３−ジアミノプロパン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジエチルエチレンジアミン、フェニレンジアミン、トリレンジアミン、キシリレンジアミン、イソホロンジアミン、ジアミノシクロヘキサンなどが挙げられる。また、上記したものの二種以上を併用することもできる。

水溶性２官能アミン以外の水溶性多官能アミン（ｃ１）としては例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミンなどが挙げられる。また、上記したものの二種以上を併用することもできる。

＜非水溶性多官能イソシアネート（ｃ２）＞
本発明で非水溶性多官能イソシアネート（ｃ２）とは、分子内にイソシアネート基を２つ以上有し、非水溶性の化合物のことを示す。本発明では、非水溶性多官能イソシアネート（ｃ２）のうち５０％以上が３官能以上の非水溶性多官能イソシアネートであることが好ましい。３官能以上の水溶性多官能アミンが５０％より少ない場合、壁材の架橋構造が脆弱になり、カプセル構造が得られなくなる可能性がある。

３官能以上の非水溶性多官能イソシアネートとしては例えば、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、ｍ−キシリレンジイソシアナートなどの２官能イソシアネートのヌレート体、トリメチロールプロパンアダクト体、ビウレット体などが挙げられる。また、非水溶性多官能イソシアネートとして、プレポリマー化した化合物も用いることができる。また、上記したものの二種以上を併用することもできる。

非水溶性２官能イソシアネートとしては例えば、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、ｍ−キシリレンジイソシアナートなどが挙げられる。また、上記したものの二種以上を併用することもできる。

有彩色微粒子分散体カプセルの壁材として水溶性多官能アミン（ｃ１）と非水溶性多官能イソシアネート（ｃ２）と共重合可能な化合物（ｃ３）をモノマー成分として併用することができる。

水溶性多官能アミン（ｃ１）と非水溶性多官能イソシアネート（ｃ２）と共重合可能な化合物（ｃ３）としては、例えば、エチレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ブチルエチルペンタンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどの多官能アルコールや、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールおよび／またはポリエーテルポリオールとジイソシアネートの反応物であるポリウレタンポリオール、多価アルコールのポリエーテル付加物など多官能アルコールポリマーなどが挙げられる。

以上から、水溶性多官能アミン（ｃ１）と非水溶性多官能イソシアネートをモノマー成分として有する樹脂を壁材として用い、有彩色微粒子分散体を包含することで、容易に優れた有彩色を示す有彩色微粒子分散体カプセルが得られることがわかる。本発明の有彩色微粒子分散体カプセルは、通常の顔料やエフェクト顔料のように使用することができ、塗料、インクジェット用インキ、カラーフィルター、着色用マスターバッチ、センサー用色材として用いることができる。

以下に、本発明を実施例により説明するが、本発明は以下の実施例にいささかも限定されるものではない。説明中、特に断らない限り、部は重量部を、％は重量％を表す。

＜Ｓ−１；有彩色微粒子分散体（Ｂ）の調整＞
容量２リットルの四つ口フラスコに、純水３００重量部、乳化剤としてアデカリアソープＳＲ―１０を２．０重量部仕込み、撹拌しながら８０℃に加温した。次いで、開始剤として過硫酸カリウム１．２重量部を加え、モノマーとしてアクリル酸６部、スチレン８９重量部、メタクリル酸メチル６０重量部、アクリル酸ブチル４５重量部の混合液を１００分間かけて滴下した。滴下終了後、さらに２時間撹拌しながら８０℃に保持した。この乳化重合で得られた微粒子分散体には、微粒子（ｂ−１）が含まれ、その平均粒子径は２０５ｎｍであった。続いて、この微粒子分散体に黒色系無彩物としてケッチェンブラック（ライオン社製/ライオンペーストＷ−３１０Ａ）を、微粒子に対して重量で０．１％となるように加え、目的の有彩色微粒子分散体（Ｓ−１）を得た。

＜Ｓ−２〜５；有彩色微粒子分散体（Ｂ）の調整＞
容量２リットルの四つ口フラスコに、純水３００重量部、乳化剤としてアデカリアソープＳＲ―１０を表１に従って加え、撹拌しながら８０℃に加温した。次いで、開始剤として過硫酸カリウム１．２重量部を加え、モノマーを表１に従って各種割合で加えた混合液を１００分間かけて滴下した。滴下終了後、さらに２時間撹拌しながら８０℃に保持した。この乳化重合で得られた微粒子分散体には、微粒子（ｂ−１）が含まれ、その平均粒子径は１００ｎｍ〜６００ｎｍであった。続いて、この微粒子分散体に黒色系無彩物としてケッチェンブラック（ライオン社製/ライオンペーストＷ−３１０Ａ）を、表１に従って加えて、目的の有彩色微粒子分散体（Ｓ−２〜５）を得た。

＜Ｓ−６；有彩色微粒子分散体（Ｂ）の調整＞
シリカ微粒子分散体（ＭＰ-２０４０ 日産化学社製）に黒色系無彩物としてケッチェンブラック（ライオン社製/ライオンペーストＷ−３１０Ａ）を、表１に従って加えて、目的の有彩色微粒子分散体（Ｓ−６）を得た。

上述のアクリル系ポリマー微粒子（Ａ）のモノマー組成と性状を表１に示す。

ＡＡ：アクリル酸（屈折率１．４２０２）
ＭＡＡ：メタクリル酸（屈折率１．４３２）
Ｓｔ：スチレン（屈折率１．５４７０）
ＢｚＭＡ：メタクリル酸ベンジル（屈折率１．５１２０）
ＭＭＡ：メタクリル酸メチル（屈折率１．４１４０）
ＢＡ：アクリル酸ブチル（屈折率１．４１８０）
２ＥＨＡ：アクリル酸-２エチルヘキシル（屈折率１．４３６０）
上記屈折率は、ＰＯＬＹＭＥＲ ＨＡＮＤＢＯＯＫ ＦＯＵＲＴＨ ＥＤＩＴＩＯＮ （Ｊ．Ｂｒａｎｄｒｕｐ， Ｅ．Ｈ．Ｉｍｍｅｒｇｕｔ， Ｅ．Ａ．Ｇｒｕｌｋｅ）に記載の値を使用した。

＜実施例１：有彩色微粒子分散体カプセル（Ａ）の調整＞
有彩色微粒子分散体（Ｓ−１）９５重量部に、イソホロンジアミンを５重量部加え、よく撹拌した。トルエン９５０重量部にへキサメチレンジイソシアネートビウレット５０重量部を加えたものに、これをシリンジを用いて一滴ずつゆっくりと滴下した。滴下終了後、ゆっくりと撹拌しながら室温で６時間保持した。これをメッシュで濾過し、目的の有彩色微粒子分散体カプセル（Ａ）を得た。

＜実施例２〜１１、比較例１〜２＞
有彩色微粒子分散体（Ｓ−１〜６）９５重量部に表２記載の水溶性多官能アミンおよび／または水溶性ポリオールを、表２記載の割合で、５重量部加え、よく撹拌した。トルエン９５０重量部に、表２記載の非水溶性多官能イソシアネートを表２記載の割合で、５０重量部を加えたものに、これをシリンジを用いて一滴ずつゆっくりと滴下した。滴下終了後、ゆっくりと撹拌しながら室温で６時間保持した。これを、メッシュで濾過し、目的の有彩色微粒子分散体カプセル（Ａ）を得た。この時、比較例１〜２の有彩色微粒子分散体カプセル（Ａ）はカプセルが壊れ、有彩色微粒子分散体（Ｂ）が流れ出してしまい、取り出すことができなかった。また、実施例７の有彩色微粒子分散体カプセル（Ａ）は一部カプセルの破裂が見られた。

上述の壁材調整に用いた、モノマーを表２に示す。

表２

＜有彩色微粒子分散体（Ｂ）の発色評価試験＞
上記で調整したＳ１〜６の有彩色微粒子分散体（Ｂ）における発色性を反射スペクトルから評価した。各種調整した分散体を石英セル（Ｓ２０曲底標準セル／ジーエルサイエンス社製）に６．０ｍｌ加え、この反射スペクトルを所定の分光光度計（日立分光光度計／Ｕ−４１００ 日立ハイテクノロジーズ社製）を用いて測定した。各波長における反射率は、検出器が設置された球の内面に直径３０ｍｍの円状、厚さ２０ｍｍの酸化アルミニウムの白色盤のものを１００％として計算した。評価結果においては、構造色による反射率の最大値と構造色によらないベースラインの反射率の差分を反射率のコントラストとしたとき、そのコントラストが３０％以上の場合を◎、２０％以上かつ３０％より小さい場合を○、１０％以上かつ２０％より小さい場合を○△、５％以上かつ１０％より小さい場合を△、５％より小さい場合を×と評価した。

＜有彩色微粒子分散体カプセル（Ａ）の発色評価試験＞
上記で調整した実施例１〜１１の有彩色微粒子分散体カプセル（Ａ）における発色性について、目視での評価を行った。カプセル前の有彩色微粒子分散体（Ｂ）の発色が維持されている場合を○、発色が低下している場合を△、発色がなくなっている場合を×と評価した。

上述の実施例、比較例の発色評価試験結果を表３に示す。

表３

表３の実施例１〜１１の結果より、水溶性多官能アミン（ｃ１）と非水溶性多官能イソシアネートをモノマー成分として有する樹脂を壁材として有し、有彩色微粒子分散体を包含することで、有彩色微粒子分散体カプセルは安定して生産可能で、有彩色を示すことが分かった。

それに対して、モノマー成分として水溶性多官能アミンを有さない比較例１〜２では、安定な有彩色微粒子分散体を作成することはできなかった。これは、水溶性多官能アミンを有さないために、壁材の十分な強度が得られなかったためであると考えられる。

水溶性多官能アミンのうち、重量で５０％以上の二官能アミンをモノマーとして有する壁材を使用した実施例１〜５は、重量で５０％以上の３官能以上の多官能アミンをモノマーとして有する壁税を使用した実施例６と比較して、良好な発色が得られた。これは、重量で５０％以上の二官能アミンをモノマーとして有する壁材を使用したため、有彩色微粒子分散体（Ｂ）の規則的な構造を乱すことなく、有彩色を維持したままのカプセルを得ることができたからであると考えられる。
非水溶性多官能イソシアネートのうち、重量で５０％以上の３官能以上の多官能イソシアネートをモノマーとして有する壁材を使用した実施例１〜５は、重量で５０％以上の２官能イソシアネートをモノマーとして有する壁税を使用した実施例７と比較して、良好なカプセルが得られた。これは、重量で５０％以上の３官能以上の多官能イソシアネートをモノマーとして有する壁材を使用したため、強固な架橋構造を有する壁材となったためであると考えられる。
微粒子として酸価が１０〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇであるアクリル系ポリマー微粒子を使用した実施例１〜５は、そうでない実施例８〜１０と比較して、良好な発色が得られた。これは、酸価が１０〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇであるアクリル系ポリマー微粒子を使用したため、微粒子の規則構造の誘導が適切に得られ、壁材（Ｃ）として用いる水溶性多官能アミン（ｃ１）と非水溶性多官能イソシアネート（ｃ２）の共重合体やその単量体である水溶性多官能アミン（ｃ１）と相互作用が小さかったため、その構造を維持できたためであると考えられる。

発明の有彩色微粒子分散体カプセルは、通常の顔料やエフェクト顔料のように使用することができ、塗料、インクジェット用インキ、カラーフィルター、着色用マスターバッチ、センサー用色材として用いることができる。

Claims (5)

1. 壁材と、包含物と含んでなる、有彩色微粒子カプセルであって、
   前記壁材が、水溶性多官能アミン（ｃ１）と非水溶性多官能イソシアネートとの反応物であり、
   前記包含物が、構造色を呈する微粒子を含むことを特徴とする有彩色微粒子カプセル。
2. 水溶性多官能アミン（ｃ１）が、２官能のアミンを、水溶性多官能アミン（ｃ１）全体の５０重量％以上含むことを特徴とする、請求項１記載の有彩色微粒子カプセル。
3. 非水溶性多官能イソシアネートが、３官能以上のイソシアネートを、非水溶性多官能イソシアネート全体の５０重量％以上含むことを特徴とする、請求項１または２記載の有彩色微粒子カプセル。
4. 微粒子が、アクリル系ポリマー微粒子を含み、アクリル系ポリマー微粒子の酸価が１０〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇであることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の有彩色微粒子カプセル。
5. さらに、包含物が、黒色系無彩物を、微粒子の内部および／または外部に含むことを特徴とする請求項４記載の有彩色微粒子カプセル。