JP2711119B2 - Volume changeable microcapsules by electrical stimulation - Google Patents

Volume changeable microcapsules by electrical stimulation

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JP2711119B2
JP2711119B2 JP30548388A JP30548388A JP2711119B2 JP 2711119 B2 JP2711119 B2 JP 2711119B2 JP 30548388 A JP30548388 A JP 30548388A JP 30548388 A JP30548388 A JP 30548388A JP 2711119 B2 JP2711119 B2 JP 2711119B2
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義和 近藤
敬子 平佐
俊博 山本
義仁 長田
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鐘紡株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は外部からの電圧の印加による電気的刺激によ
り応答可能な高分子、特に電気刺激により体積収縮可能
なマイクロカプセルに関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polymer capable of responding to an electric stimulus by applying an external voltage, and more particularly to a microcapsule capable of contracting volume by the electric stimulus.

(従来の技術) 生体の巧妙な運動機能を工学システムの中に取り入れ
る要請は近年高機能ロボットやシステム制御法の飛躍的
発展に伴なって増々大きくなっている。しかし生体にお
ける運動機能、力学エネルギー発生機構をシュミレート
する際従来の金属を主体とするいわゆる剛直性素材を用
いた場合にはその能力と応用範囲はおのずから限定され
てしまう。
(Prior Art) In recent years, the demand for incorporating a sophisticated movement function of a living body into an engineering system has been increasing with the rapid development of high-performance robots and system control methods. However, in the case of simulating the kinetic function and mechanical energy generation mechanism in a living body, when a so-called rigid material mainly composed of a conventional metal is used, its ability and application range are naturally limited.

ここに生体筋肉にみられるような含水高分子ゲルを主
体とするアクティブな軟体機械や仕事をする軟体材料の
開発をしなければならないゆえんがある。伸縮機能を有
するアクティブな軟体機械は例えばより生物運動に近い
新しいタイプのロボット用動力システム,マニピュレー
ションおよびアクチュエータになるばかりでなく、バイ
オコンピューター素子,スイッチング,バイオメカノケ
ミカル素子,バイオセンサ等、更には人工臓器材料,運
動中枢代替システム,義肢,介助機器,感覚障害者情報
伝達,バイオフィードバック,メカノサーマル,視覚代
行システム等極めて幅広い用途を持つ新機能材料になり
うる。これらの軟体機械をシステム化し、高度に制御さ
れた材料として用いる場合には電気刺激やパレスを中心
とするエレクトロニクス外部制御携帯と直結して作動す
る軟体機械の開発が従来から強く要望されていた。しか
し、今日に至るまでそのようなシステムは事実上皆無で
あった。
There is a need to develop active soft-body machines and soft-materials that do the work, mainly based on hydrous polymer gels as found in living muscle. Active soft machines with telescopic functions are not only new types of power systems for robots, manipulations and actuators that are closer to biological movements, but also biocomputer elements, switching, biomechanochemical elements, biosensors, etc. It can be a new functional material with a very wide range of applications, such as organ materials, motor center replacement systems, artificial limbs, assistive devices, information transmission for sensory impaired persons, biofeedback, mechanothermal, and visual substitute systems. In the case where these soft machines are systematized and used as highly controlled materials, there has been a strong demand for the development of soft machines that operate directly in connection with externally controlled electronic devices such as electrical stimulation and palaces. However, to date, there has been virtually no such system.

従来、この種の変換方法としてはポリアクリル酸,リ
ン酸化ポリビニルアルコール等の高分子電解質膜を水に
浸漬し、これに酸、アルカリ物質を交互に加えることに
よって、該電解質膜のイオン化状態を可逆的に変化させ
て該高分子電解質膜を伸縮せしめるというpH変化による
エネルギー変換が既に知られている。しかし上記エネル
ギー変換方法にあっては次のような欠点がある。
Conventionally, this type of conversion method involves reversing the ionization state of the electrolyte membrane by immersing a polymer electrolyte membrane such as polyacrylic acid or phosphorylated polyvinyl alcohol in water and alternately adding an acid and an alkali substance thereto. Energy conversion by a pH change, which causes the polymer electrolyte membrane to expand and contract by changing the pH, has already been known. However, the above energy conversion method has the following disadvantages.

(1)pH変化による高分子電解質膜の伸縮範囲が小さい
ため、エネルギー変換、形態交換効率が低い。
(1) Since the range of expansion and contraction of the polymer electrolyte membrane due to the pH change is small, the efficiency of energy conversion and form exchange is low.

(2)高分子電解質膜の伸縮はその電解質膜に対する
酸、アルカリ物質の拡散速度に依存するため該電解質膜
の伸縮応答が遅く、エネルギー変換速度が緩慢となる。
(2) Since the expansion and contraction of the polymer electrolyte membrane depends on the diffusion rate of the acid and alkali substances into the electrolyte membrane, the expansion and contraction response of the electrolyte membrane is slow, and the energy conversion speed is slow.

(3)高分子電解質膜に酸、アルカリ物質を交互に加え
て伸縮させるため、この操作を繰り返し行なうと、その
浸漬液中に多量の塩が生成し、該電解質膜におけるエネ
ルギー変換能力が著しく阻害される。したがって上記浸
漬液を頻繁に交換しなければならない。
(3) An acid and an alkali substance are alternately added to the polymer electrolyte membrane to expand and contract. If this operation is repeated, a large amount of salt is generated in the immersion liquid, and the energy conversion ability of the electrolyte membrane is significantly impaired. Is done. Therefore, the immersion liquid has to be changed frequently.

このような含水高分子の化学反応を利用して力学エネ
ルギーへ変換する高分子反応系は一般にメカノケミカル
反応あるいはメカノケミカルシステムとして知られてい
る。メカノケミカル反応として上記のpH変化による系の (1)イオン交換によるエネルギー変換系 (2)キレート形成 〃 (3)酸化還元反応 〃 (4)相転移 〃 (田中豊一,サイエンス,1981年3月号第80〜95
頁) (5)高分子集合体形成 〃 (6)立体異性化反応 〃 等が知られており、例えば〔機能高分子〕(共立出
版)、〔高分子集合体〕(学会出版センター)に詳しく
記載されている。上記のメカノケミカルシステムはpH変
化によるものと同様、いずれも変換効率が低い、応答速
度が小さい、反応生成物が蓄積する、再現性に乏しい、
反応制御が困難である等の欠点がある。
Such a polymer reaction system that converts into a mechanical energy by utilizing a chemical reaction of a water-containing polymer is generally known as a mechanochemical reaction or a mechanochemical system. (1) Energy conversion system by ion exchange (2) Chelate formation 〃 (3) Redox reaction 〃 (4) Phase transition (Toyoichi Tanaka, Science, March 1981) No. 80-95
(5) Formation of polymer aggregates 〃 (6) Stereoisomerization reaction 〃 etc. are known, for example, detailed information on [Functional polymers] (Kyoritsu Publishing) and [Polymer aggregates] (Academic Society Publishing Center) Have been described. All of the above mechanochemical systems have low conversion efficiency, low response speed, accumulation of reaction products, poor reproducibility, as well as those based on pH changes.
There are drawbacks such as difficulty in controlling the reaction.

本発明者らは上述の欠点を改良すべく鋭意検討の結
果、特開昭61−71683号公報として荷電を有する特定の
高分子を用いる事によって外部からの電気刺激により変
形伸縮可能な物質を提案した。しかしここでも尚伸縮速
度が遅く実用にはまだ遠いものであった。又、刺激応答
性のマイクロカプセルとしては、圧力、摩擦、熱、水等
により破壊、溶解し、内容物を放出したり、各種機能を
発現させるものが従来より知られているが、外部の電気
刺激により、収縮体積変化を行なう電気刺激性のマイク
ロカプセルは未だ提案されていない。
The present inventors have conducted intensive studies to improve the above-mentioned drawbacks, and as a result, proposed a material capable of being deformed and stretched by external electrical stimulation by using a specific polymer having a charge as Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-71683. did. However, the stretching speed was still low here, and it was still far from practical use. Further, as stimulus-responsive microcapsules, those capable of breaking down and dissolving by pressure, friction, heat, water, etc. to release the contents or exhibit various functions have been conventionally known. Electrically stimulating microcapsules that change the contraction volume upon stimulation have not been proposed yet.

(発明が解決しようとする問題点) 本発明の目的とするところは、電気刺激により体積収
縮可能なマイクロカプセルを提供するにある。特に電気
刺激により体積収縮可能な高分子を使ったマイクロカプ
セルを提供するにある。
(Problems to be Solved by the Invention) An object of the present invention is to provide a microcapsule capable of contracting volume by electrical stimulation. In particular, it is an object of the present invention to provide a microcapsule using a polymer whose volume can be contracted by electrical stimulation.

(問題点を解決する為の手段) 本発明は、電気刺激により収縮可能な高分子電解質よ
りなるマイクロカプセルである。
(Means for Solving the Problems) The present invention is a microcapsule made of a polymer electrolyte that can be contracted by electrical stimulation.

本発明に用いる高分子としては荷電を有していること
が必要である。その電荷は例えばポリアクリル酸、ポリ
メタクリル酸、ポリリン酸、ポリ2−アクリルアミド−
2−メチルプロパンスルホン酸、ポリグルタミン酸のよ
うなイオン化して負の電荷を有する合成高分子、ポリビ
ニルピリジン、ポリビニルベンジルトリメチルアンモニ
ウム塩、ポリキシリルビオローゲンなどのポリアイオ
ン、ポリリジン等、正の電荷を有する合成高分子のよう
なものを挙げることができる。
The polymer used in the present invention needs to have a charge. The charge is, for example, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyphosphoric acid, poly2-acrylamide-
Positively charged synthetic polymers such as 2-methylpropanesulfonic acid, ionized negatively charged synthetic polymers such as polyglutamic acid, polyvinyl pyridine, polyvinyl benzyl trimethyl ammonium salt, polyaion such as polyxyl viologen, and polylysine. Such as a polymer can be mentioned.

また上記の高分子電解質を一成分として含む非イオン
性モノマー例えばメタクリル酸メチル、イソプレン,塩
化ビニル、アクリロニトリル、スチレン等との共重合体
でもよい、更に電荷をもつことができる天然および生体
高分子として寒天、硫酸セルロース,カラギーナン,コ
ラーゲン、カゼイン,ゼラチン等の糖類や蛋白質ないし
はそれらの誘導体でもよい。更には、これら合成ないし
天然高分子が銅,クロム、コバルト,カルシウムなど多
価金属塩と錯形成したり、ナトリウム,カリウム,ルビ
ジウム,第1価の金属イオンと塩結合したり、反対符号
を有する高分子との塩、所謂ポリイオンコンプレックス
や高分子間錯体でも良い。更にはポリアクリルアミド,
ヒドロキシルエチルメタクリラート,デンプン.セルロ
ース等電荷を有しない高分子でも上記の各種金属塩と何
らかの方法によって混合せしめて電荷を有する高分子物
質を作成してもよい。要は高分子物質を含む系にその多
少にかかわらず常にあるいは条件によって電荷が存在す
るような物質であることが必要である。
Further, it may be a copolymer with a nonionic monomer containing the above-mentioned polymer electrolyte as one component, such as methyl methacrylate, isoprene, vinyl chloride, acrylonitrile, styrene and the like. Saccharides such as agar, cellulose sulfate, carrageenan, collagen, casein, gelatin, etc., proteins or derivatives thereof may be used. Further, these synthetic or natural polymers may form complexes with polyvalent metal salts such as copper, chromium, cobalt, calcium, or form a salt bond with sodium, potassium, rubidium, monovalent metal ions, or have the opposite sign. A salt with a polymer, a so-called polyion complex or an interpolymer complex may be used. And polyacrylamide,
Hydroxylethyl methacrylate, starch. Even a non-charged polymer such as cellulose may be mixed with the above-mentioned various metal salts by any method to prepare a charged polymer substance. In short, it is necessary that the system contains a charge in a system containing a high-molecular substance regardless of the amount thereof, always or depending on conditions.

これらの高分子物質は、それ自身形態保持能力がある
ならばそのまま、必要に応じてゲル化剤,架橋剤ないし
は適当な不溶化処理を行なう。
These polymer substances are subjected to a gelling agent, a cross-linking agent, or an appropriate insolubilization treatment, if necessary, as long as they have a shape retention ability.

マイクロカプセルの製法は、従来既知の方法例えば界
面重合法、コアセルベーションを利用した相分離法、乾
式被膜法、溶融分散被膜法、気中分散被膜法、スプレー
法等を用いる事が出来る。好ましくは界面重合法、相分
離法である。界面重合法では、モノマー或いはプレポリ
マーから高分子を形成でき、又相分離法ではプレポリマ
ー,ポリマー溶液よりマイクロカプセル化する。架橋剤
は、マイクロカプセル形成時或いはマイクロカプセル形
成後、添加し架橋させる。
Microcapsules can be produced by a conventionally known method such as an interfacial polymerization method, a phase separation method using coacervation, a dry coating method, a melt dispersion coating method, an air dispersion coating method, a spray method, and the like. Preferably, an interfacial polymerization method and a phase separation method are used. In the interfacial polymerization method, a polymer can be formed from a monomer or a prepolymer. In the phase separation method, a microcapsule is formed from a prepolymer or polymer solution. The crosslinking agent is added and crosslinked at the time of forming the microcapsules or after the formation of the microcapsules.

本発明で用いるマイクロカプセルの大きさ及びカプセ
ル壁の厚みも特に限定しないが、大きさは通常1μm以
上好ましくは数μm〜数百μmであるが、目的により任
意に大きさは決定する事が出来る。
The size of the microcapsules and the thickness of the capsule wall used in the present invention are not particularly limited, but the size is usually 1 μm or more, preferably several μm to several hundred μm, but the size can be arbitrarily determined depending on the purpose. .

マイクロカプセルが電荷を生じるためには、場合によ
って含水状態あるいはアルコール,アセトンなど適当な
溶媒に膨潤せしめて使用することもできる。さらに電荷
状態を制御する意味で塩化ナトリウム、塩化カルシウ
ム,硫酸カルウム等の塩,硫酸,酢酸,水酸化ナトリウ
ム,アンモニア水等の電解質や種々の有機溶媒を混在せ
しめることも可能である。その含水状態,溶媒和状態、
電荷密度等によってメカノケミカル高分子の膨潤状態は
影響を受け、従って、変形応答や変換される力学エネル
ギーは影響を受ける。マイクロカプセルの水膨潤度は、
通常500倍好ましくは5〜300倍更に好ましくは10〜100
倍である。水膨潤度が500倍より大きいと膨潤時の力学
的強度や変形力が弱すぎたり、又5倍未満であると変形
速度や変形量が小さい。
In order to generate electric charge, the microcapsules may be used in a state of being hydrated or swelled in a suitable solvent such as alcohol or acetone in some cases. Further, in order to control the charge state, salts such as sodium chloride, calcium chloride, and calcium sulfate, electrolytes such as sulfuric acid, acetic acid, sodium hydroxide, and aqueous ammonia, and various organic solvents can be mixed. Its hydrated state, solvated state,
The swelling state of the mechanochemical polymer is affected by the charge density and the like, and therefore the deformation response and the converted mechanical energy are affected. The degree of water swelling of microcapsules is
Usually 500 times, preferably 5 to 300 times, more preferably 10 to 100 times
It is twice. If the water swelling degree is more than 500 times, the mechanical strength and deformation force at the time of swelling are too weak, and if it is less than 5 times, the deformation speed and deformation amount are small.

本発明のマイクロカプセルはマイクロカプセルに直接
又は電解質液を介して間接に電気刺激を与える事により
収縮させる事ができる。電気刺激としては交流・直流及
びパレス電流のいずれも適用できるが好ましくは直流で
ある。電位は適当な電極を通じてゲルに印加すればよ
い。電極の例として例えば一対の白金(板ないしワイヤ
ー)、カーボン,透明電極(ITO,NESA)を挙げることが
できる。もちろん適当な鉄板やアルミニウム薄膜、金等
の金属蒸着膜でもよい。
The microcapsules of the present invention can be contracted by applying electrical stimulation to the microcapsules directly or indirectly through an electrolyte solution. As the electrical stimulation, any of AC / DC and Palace current can be applied, but DC is preferred. The electric potential may be applied to the gel through an appropriate electrode. Examples of the electrodes include a pair of platinum (plate or wire), carbon, and a transparent electrode (ITO, NESA). Of course, a suitable iron plate, an aluminum thin film, or a metal deposited film of gold or the like may be used.

印加する電位は水の電気分解電圧以上であればよく、
通常2.5V以上、好ましくは4V以上である。電流は通常0.
01mA/cm2以上、好ましくは0.1〜1A/cm2である。尚、電
流が大きい程体積変化の速度は大きいが、電解質の電気
分解が生じ好ましくない。
The applied potential only needs to be equal to or higher than the electrolysis voltage of water,
Usually, it is 2.5 V or more, preferably 4 V or more. Current is usually 0.
It is at least 01 mA / cm 2 , preferably 0.1 to 1 A / cm 2 . The larger the current is, the higher the rate of volume change is, but it is not preferable because the electrolyte is electrolyzed.

電位を加えることによってこれらの物質は一般に収縮
をおこす、その際メカノケミカル物質が含水(溶媒和)
状態にある場合には収縮に伴って脱水(脱溶媒)を伴
う、収縮現象は印加する電位および物質中を流れる電流
の大きさに比例して顕著になり、かつ迅速になる。収縮
率は一般にもとの体積の数分の一から百分の一という程
大きい。印加電圧が大きい場合は変形速度が大きいが、
電解質の電気分解が生じ好ましくない。電位を除くと収
縮はすみやかに停止するが、再び電位をかければ変形現
象は再開する。電位を一定時間加えて収縮させた後、そ
のマイクロカプセルをもとの溶液たとえば水に接触させ
れば収縮していたマイクロカプセルは吸水し再びもとの
体積に回復するので何回でも繰り返し伸縮を繰り返すこ
とができる。変形率や変形速度は電流値に比例するので
物質中に多量のイオンが存在する程大きくかつアルコー
ル等有機溶媒中では小さくなる。
Upon application of an electric potential, these materials generally shrink, in which case the mechanochemical material is hydrated (solvated).
In the state, the shrinkage phenomenon accompanied by dehydration (desolvation) accompanying the shrinkage becomes remarkable and quick in proportion to the applied potential and the magnitude of the current flowing through the substance. The shrinkage is generally as high as a fraction of a hundredth of the original volume. When the applied voltage is large, the deformation speed is large,
Electrolysis of the electrolyte occurs, which is not preferable. When the potential is removed, the contraction stops immediately, but when the potential is applied again, the deformation phenomenon resumes. After contracting by applying a potential for a certain period of time, if the microcapsules are brought into contact with the original solution, such as water, the contracted microcapsules absorb water and return to the original volume, so they repeatedly expand and contract as many times as possible. Can be repeated. Since the deformation rate and the deformation speed are proportional to the current value, the larger the amount of ions in the substance, the larger the size and the smaller the size in an organic solvent such as alcohol.

変形挙動を行なう温度,pHは特に限定されない。高分
子物質の分子量も任意である。電荷を有する高分子物質
のほか水の存在だけで変形し、水のほかに、いわゆる相
転移現象をおこすための有機溶媒等は必ずしも必要とし
ない。
The temperature and pH at which the deformation behavior is performed are not particularly limited. The molecular weight of the polymer substance is also arbitrary. It is deformed only by the presence of water in addition to a charged polymer substance, and an organic solvent for causing a so-called phase transition phenomenon is not necessarily required in addition to water.

マイクロカプセル中の核物質を電気刺激による体積変
化により、カプセルから出入りさせる為には、核物質の
大きさがカプセルの殻を形成している高分子の網目より
小さくなければならない。高分子の網目の大きさは架橋
剤等を用いて制御する事が可能である。或いは、マイク
ロカプセルの電気刺激による収縮破壊により核物質の放
出が可能となる。
In order for the nuclear material in the microcapsule to enter and exit the capsule due to the volume change due to electrical stimulation, the size of the nuclear material must be smaller than the polymer network forming the shell of the capsule. The size of the polymer network can be controlled using a crosslinking agent or the like. Alternatively, the nuclear substance can be released by contraction and destruction of the microcapsules by electrical stimulation.

以下、本発明の好適な実施態様を整理しておく。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be summarized.

イ)電気刺激が直流電圧である特許請求の範囲第1項記
載のマイクロカプセル。
B) The microcapsule according to claim 1, wherein the electric stimulus is a DC voltage.

ロ)電圧の印加により少なくとも0.01mA/cm2の直流電流
が流れる特許請求の範囲第1項記載のマイクロカプセ
ル。
(B) The microcapsule according to claim 1, wherein a DC current of at least 0.01 mA / cm 2 flows when a voltage is applied.

ハ)体積変化が電流に比例する特許請求の範囲第1項或
いは第2項記載のマイクロカプセル。
(C) The microcapsule according to claim 1 or 2, wherein the volume change is proportional to the electric current.

ニ)高分子電解質が架橋高分子である特許請求の範囲第
1項記載のマイクロカプセル。
D) The microcapsule according to claim 1, wherein the polymer electrolyte is a crosslinked polymer.

ホ)高分子電解質がカチオン性高分子又はアニオン性高
分子である特許請求第1項記載のマイクロカプセル。
E) The microcapsule according to claim 1, wherein the polymer electrolyte is a cationic polymer or an anionic polymer.

ヘ)高分子電解質がアニオン性高分子の塩である特許請
求の範囲第1項或いは第8項記載のマイクロカプセル。
(F) The microcapsule according to claim 1 or 8, wherein the polymer electrolyte is a salt of an anionic polymer.

ト)高分子電解質がアニオン性高分子と強塩基の塩であ
る特許請求の範囲第1項、第8項或いは第9項記載のマ
イクロカプセル。
G) The microcapsule according to claim 1, 8 or 9, wherein the polymer electrolyte is a salt of an anionic polymer and a strong base.

チ)高分子電解質が両性電解質高分子である特許請求の
範囲第1項記載のマイクロカプセル。
(H) The microcapsule according to claim 1, wherein the polymer electrolyte is an ampholyte polymer.

リ)高分子電解質の水膨潤度が10〜1000倍である特許請
求の範囲第1項記載のマイクロカプセル。
The microcapsules according to claim 1, wherein the water swelling degree of the polymer electrolyte is 10 to 1000 times.

(発明の効果) 本発明により、従来のマイクロカプセルの機能以外
に、任意の場所や状況において収縮するマイクロカプセ
ルが可能となった。例えばマイクロカプセル内部に医薬
品、色素等を添加し、内部の充填物を従来のマイクロカ
プセルのように熱、圧力、機械的摩擦力、水や薬液での
溶解によらず単に電圧をかけるのみで、かつ任意の電極
の形にマイクロカプセルから任意の場所で任意に解放で
きる等、極めて有用である。
(Effects of the Invention) According to the present invention, a microcapsule that shrinks at an arbitrary place or in a situation other than the function of a conventional microcapsule has been made possible. For example, a drug, a dye, etc. are added to the inside of a microcapsule, and the internal filler is simply applied with a voltage without depending on heat, pressure, mechanical friction, dissolution in water or a chemical solution like a conventional microcapsule, It is very useful, for example, it can be freely released from the microcapsule in any shape at any place.

(実施例) 以下実施例を示して、本発明を更に詳細に説明する。(Example) Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.

実施例1 アクリルアミド(Amm)1.5g,2−アクリルアミド−2
−メチルプロパンスルホン酸1.5g,N−N′メチレンビス
アクリルアミド0.3gを水に溶解して30gの水溶液を作
り、5%ゼラチン水溶液30gに混合した。次いで0.2gの
イソプロピルパーオキシドを140mlのシクロヘキサンに
溶解し、十分撹拌しながらモノマー含有水溶液を滴下
し、油中水滴型(W/O型)エマルジョンを調製した。攪
拌を5時間続け界面重合させた。シクロヘキサンで洗浄
し、含水AMPS−Co−Amm壁マイクロカプセルを得た。カ
プセルの平均直径1.9mm、核物質の平均直径1.5mmであ
り、殻成分の含水率は約20倍であった。2.5cm×7.5cmの
ガラス板に導電性フィルムを貼付け、更に1.5×1.5cmに
切り抜いた厚さ0.3mmの粘着テープを貼り電極を作成し
た。切り抜いた部分に水中で平衡膨潤させたマイクロカ
プセルを置いて2.5V、4Vの直流電圧を印加しながらカプ
セル重量変化を測定した。カプセルは時間とともに重量
減少するが、減少率45%のあたりで、カプセルの殻が破
れ、中より水が流出した。その間カプセル壁の収縮が見
られた。カプセルの収縮破壊は、殻成分の収縮速度が大
きくなり、核物質の放出速度がそれに追いつかない場合
に発生すると考えられる。
Example 1 1.5 g of acrylamide (Amm), 2-acrylamide-2
1.5 g of methylpropanesulfonic acid and 0.3 g of NN'methylenebisacrylamide were dissolved in water to prepare a 30 g aqueous solution, which was mixed with 30 g of a 5% gelatin aqueous solution. Next, 0.2 g of isopropyl peroxide was dissolved in 140 ml of cyclohexane, and a monomer-containing aqueous solution was added dropwise with sufficient stirring to prepare a water-in-oil (W / O) emulsion. Stirring was continued for 5 hours to allow interfacial polymerization. After washing with cyclohexane, water-containing AMPS-Co-Amm wall microcapsules were obtained. The average diameter of the capsule was 1.9 mm, the average diameter of the nuclear material was 1.5 mm, and the water content of the shell component was about 20 times. A conductive film was stuck on a glass plate of 2.5 cm × 7.5 cm, and an adhesive tape having a thickness of 0.3 mm cut out to 1.5 × 1.5 cm was further formed to form an electrode. A microcapsule equilibrated and swollen in water was placed on the cut-out portion, and a change in capsule weight was measured while applying a DC voltage of 2.5 V or 4 V. The capsules lost weight over time, but at about a 45% reduction rate, the capsules broke and water flowed out. During this time, the capsule wall contracted. It is considered that shrinkage failure of the capsule occurs when the shrinkage rate of the shell component increases and the release rate of the nuclear material cannot keep up with it.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】電圧の印加により体積収縮可能な高分子電
解質よりなるマイクロカプセル。
1. A microcapsule comprising a polymer electrolyte capable of contracting volume by application of a voltage.
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