JP5057501B2 - Microcapsule manufacturing method, microcapsule and display medium using the same - Google Patents

Microcapsule manufacturing method, microcapsule and display medium using the same Download PDF

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本発明は、マイクロカプセルの製造法およびそれによって製造されたマイクロカプセル等に関するものである。より詳しくは、マイクロカプセルの製造時に特定の親水性コロイドとカルボジイミド基を有する化合物(以下、カルボジイミド化合物ということがある)によって皮膜を形成するマイクロカプセル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・記録材料にも関するものである。
The present invention relates to a method for producing a microcapsule and a microcapsule produced thereby. More specifically, the present invention relates to a method for producing a microcapsule that forms a film with a specific hydrophilic colloid and a compound having a carbodiimide group (hereinafter sometimes referred to as a carbodiimide compound) at the time of producing the microcapsule.
The present invention further relates to a display / recording material such as a magnetic display medium comprising such microcapsules.

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。例えば、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、以下のような処理例によってマイクロカプセルを製造するものである。   Conventionally, microcapsules have been applied to various uses, and many proposals have been made regarding their production methods. For example, a complex coacervation method, which is one of the microencapsulation methods applied industrially, produces microcapsules by the following treatment example.

(1)皮膜物質(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、コアセルベート皮膜が形成される。
(3)温度を低温にしてコアセルベート滴の皮膜をゲル化させ、さらに硬化剤を添加して皮膜を硬化(架橋および/または変性)させる。
(1) A core substance (oil-based substance) is dispersed in an aqueous solution containing a film 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 film of coacervate droplets is gelled at a low temperature, and a curing agent is further added to cure (crosslink and / or modify) the film.

このような方法でマイクロカプセルの皮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類が一般的であった。しかし、アルデヒド類は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使用することが好ましくない。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。このためにアルデヒド類に代わる硬化剤の種々の検討がなされている。   Aldehydes such as formaldehyde and glutaraldehyde are generally used as a curing agent for the microcapsule film by such a method. However, although aldehydes are effective curing agents, it is not preferable to use them from the viewpoints of toxicity and environmental considerations. 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. For this reason, various studies have been made on curing agents that can replace aldehydes.

一方、カルボジイミド基を有する化合物は硬化性樹脂組成物としてコーティング材料、塗料、接着剤等として提案されている(特許文献1〜3)。カルボジイミド基はカルボキシル基およびアミノ基、水酸基などの活性水素との反応が可能である。
ゼラチンについては、固定化酵素や薬学応用など生化学関連に多くの特許が出願されている。また、熱可塑性微粒子の表面効果や機能性の付与などに応用した例も存在するが、これら微粒子の表面改質や機能付与に関する提案のみであり、機能性材料を内部に含有するマイクロカプセルのカプセル膜改質ではない。
これらの上記特許文献などにはゼラチンの例示はなく、ゼラチンは上記熱可塑性樹脂にも該当せず、従来の技術には、本発明に関する提案はないものであった。
On the other hand, compounds having a carbodiimide group have been proposed as coating materials, paints, adhesives and the like as curable resin compositions (Patent Documents 1 to 3). The carbodiimide group can react with active hydrogen such as carboxyl group, amino group and hydroxyl group.
Many patents have been filed for gelatin related to biochemistry, such as immobilized enzymes and pharmaceutical applications. In addition, there are examples of application to the surface effect and functionality of thermoplastic fine particles, but only proposals for surface modification and functional addition of these fine particles, microcapsule capsules containing functional materials inside It is not membrane modification.
These patent documents and the like do not exemplify gelatin, gelatin does not correspond to the thermoplastic resin, and the prior art has no proposal relating to the present invention.

さらに、上記コーティング等の用途においては、比較的高温で反応させるものである。本発明における反応は、比較的低い温度で硬化させるもので、水中でも行いうるものである。また、本発明で必要とする水中での反応は、その性質上、ある規定以下の温度で処理しなくてはならず、特異な条件を必要とする。なぜならば硬化前で耐熱性を有していないゲル状親水性コロイドの皮膜は、ゲル化点以上の温度で容易に水に対して溶解してしまうからである。従来の技術におけるカルボジイミド化合物の反応は、水中での反応ではなく、塗布物を乾燥・硬化させるものであり、本発明に関する示唆は見受けられない。   Further, in applications such as the coating, the reaction is performed at a relatively high temperature. The reaction in the present invention is carried out at a relatively low temperature and can be carried out in water. Moreover, the reaction in water required by this invention must be processed at the temperature below a prescription | regulation by the property, and requires special conditions. This is because a gel-like hydrophilic colloid film that does not have heat resistance before curing readily dissolves in water at a temperature above the gel point. The reaction of the carbodiimide compound in the prior art is not a reaction in water but a dried / cured product, and there is no suggestion regarding the present invention.

また、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4)。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。
特開平10−316930号公報 特開2003−268118号公報 特開2004−75710号公報 特開2001−75510号公報
Further, a magnetic display medium using a microcapsule and a heat-sensitive recording material have been studied (Patent Document 4). However, these materials use microcapsules manufactured by a conventional method, and microcapsules containing harmful aldehydes are generally used.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-316930 JP 2003-268118 A JP 2004-75710 A JP 2001-75510 A

本発明は、従来用いられていた高い有害性を有するアルデヒド類を使用せず、かつ耐熱性、強度、透明性が得られるマイクロカプセルを調製し、とりわけ磁気表示媒体等の表示媒体に適したマイクロカプセルを製造する方法等を提供しようとするものである。   The present invention prepares microcapsules that can obtain heat resistance, strength, and transparency without using aldehydes that have been used in the past, and that are particularly suitable for display media such as magnetic display media. The present invention intends to provide a method for producing a capsule.

本発明は、上記課題を解決するために、コンプレックスコアセルベーション法によるマイクロカプセルの製造方法であって、基本皮膜物質がゼラチンであり、該基本皮膜物質を水中でカルボジイミド基を有する高分子化合物によって硬化(架橋および/または変性、以下同じ)することによりマイクロカプセルを形成すること
等を特徴としたことによって、本発明のマイクロカプセル等を完成した。
すなわち、本発明は、
「1.コンプレックスコアセルベーション法によるマイクロカプセルの製造方法であって、基本皮膜物質がゼラチンであり、該基本皮膜物質を、カルボジイミド基を有する高分子化合物によって硬化することによりマイクロカプセルの皮膜を形成することを特徴とする、マイクロカプセルの製造法。
2.前記カルボジイミド基を有する高分子化合物がフィルム形成性を有する高分子化合物である請求項に記載のマイクロカプセルの製造法。
3.前記ゼラチンがpI=8.0以上である請求項1または2の何れかに記載のマイクロカプセルの製造法。
4.前記硬化の際の反応がpH=3〜5の酸性領域であり、且つゼラチンのゲル化点以下の温度で処理されることを特徴とする請求項1ないし3の何れかに記載のマイクロカプセルの製造法。
5.請求項1ないしの何れかに記載の製造法によって得られるマイクロカプセル。
6.少なくとも芯物質として表示素子を内包した請求項に記載のマイクロカプセルを複数個配列して得られる表示媒体。」に関する。

The present invention, in order to solve the above problems, a process for the preparation of microcapsules according to Complex coacervation method, a basic film material gelatin, the polymer compound having a carbodiimide group The basic coating material in water The microcapsules and the like of the present invention were completed by characterizing the formation of microcapsules by curing (crosslinking and / or modification, the same applies hereinafter).
That is, the present invention
"1. A method of manufacturing a microcapsule according to Complex coacervation method, a basic film material gelatin, forming a film of the microcapsules by the base coating material is cured by a polymer compound having carbodiimide groups A method for producing a microcapsule, characterized in that:
2. The method for producing a microcapsule according to claim 1 , wherein the polymer compound having a carbodiimide group is a polymer compound having film-forming properties.
3. Preparation of microcapsules according to claim 1 or 2 wherein the gelatin is pI = 8.0 or more.
4). The microcapsule according to any one of claims 1 to 3, wherein the reaction at the time of hardening is an acidic region of pH = 3 to 5 and is treated at a temperature not higher than a gel point of gelatin. Manufacturing method.
5. Microcapsules obtained by the process according to any one of claims 1 to 4.
6). A display medium obtained by arranging a plurality of microcapsules according to claim 5 including at least a display element as a core substance. ".

本発明によれば、VOCとして、また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使用せずに、耐熱性、強度、透明性を有するマイクロカプセルを調製することができる。
また、マイクロカプセル皮膜の硬化時にアルカリ領域へのpH調整が必ずしも必要ではなく、pH調整に伴うマイクロカプセル分散液の増粘やマイクロカプセル同士の凝集、マイクロカプセル皮膜の膨潤といった現象を回避できる。
また、同様の理由により酸性からアルカリまで広いpH範囲でマイクロカプセルの調製が可能であるため、pHの影響を受けやすい物質のマイクロカプセル化に適する。
さらに、硬化剤として高分子、特にフィルム形成性高分子を用いると、硬化剤自体が皮膜性を有するため、皮膜物質を硬化させると同時に硬化剤自体による2重の被覆も生じ、内包物の保持能力を向上させることができる。
そして、この方法により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上、解像度に優れた表示媒体等を得ることができる。
According to the present invention, microcapsules having heat resistance, strength, and transparency can be prepared as VOCs and without using highly harmful aldehydes that can cause sick house syndrome.
Further, it is not always necessary to adjust the pH to the alkaline region when the microcapsule film is cured, and it is possible to avoid phenomena such as thickening of the microcapsule dispersion, aggregation of the microcapsules, and swelling of the microcapsule film.
For the same reason, since microcapsules can be prepared in a wide pH range from acidic to alkaline, it is suitable for microencapsulation of substances that are easily affected by pH.
In addition, when a polymer, particularly a film-forming polymer, is used as the curing agent, the curing agent itself has a film property, so that the coating material is cured, and at the same time, a double coating with the curing agent itself occurs, and the inclusion is retained. Ability can be improved.
By using the microcapsules obtained by this method, it is possible to obtain a display medium that does not contain harmful substances and has excellent resolution.

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、カルボキシル基を有する親水性コロイドを基本皮膜物質とし、上記基本皮膜物質をカルボジイミド基を有する化合物によって硬化することによりマイクロカプセルを形成すること等を特徴とする。
ここで親水性コロイドとは、溶媒中に存在し、芯物質の周囲に配位してエマルジョンを形成しうる分子コロイド等を示している。
例えば、カルボキシル基を有する親水性コロイドとしては、ゼラチンやアルブミンなどの水溶性蛋白質、澱粉や寒天、アラビアゴムなどの天然高分子物質、カルボキシメチルセルロース、カルボキシルメチルヒドロキシエチルセルロースなどの合成セルロースエーテル類、ポリビニルメチルエーテル・無水マレイン酸共重合体、カルボキシル基変性ポリビニルアルコールなどの合成高分子化合物などが挙げられ、その1種または2種以上を混合して使用することができる。中でも基本皮膜物質として使用するには、ゲル化性を有する水溶性蛋白質が好ましい。更にアルカリ処理ゼラチンや酸処理ゼラチンなどのゼラチン類がよく、その中でも酸処理ゼラチンが最適である。
Manufacturing method of microcapsule The manufacturing method of the microcapsule according to the present invention includes forming a microcapsule by using a hydrophilic colloid having a carboxyl group as a basic coating material and curing the basic coating material with a compound having a carbodiimide group. It is characterized by.
Here, the hydrophilic colloid indicates a molecular colloid or the like that exists in a solvent and can be coordinated around a core substance to form an emulsion.
For example, hydrophilic colloids having a carboxyl group include water-soluble proteins such as gelatin and albumin, natural polymer substances such as starch, agar, and gum arabic, synthetic cellulose ethers such as carboxymethylcellulose and carboxymethylhydroxyethylcellulose, and polyvinylmethyl. Synthetic polymer compounds such as ether / maleic anhydride copolymer and carboxyl group-modified polyvinyl alcohol can be used, and one or more of them can be used in combination. Among them, a water-soluble protein having gelling property is preferable for use as a basic film substance. Further, gelatins such as alkali-treated gelatin and acid-treated gelatin are preferable, and among them, acid-treated gelatin is most suitable.

また、カルボジイミド基は、カルボキシル基やアミノ基、水酸基などの活性水素との反応が可能であり、ゼラチンのカルボキシル基とアミノ基の両者と反応が可能なため、その両者を有するゼラチンの架橋剤として極めて有用で、カルボジイミド化合物によれば、その両方の官能基に対して架橋作用を奏することができるので好ましい。   In addition, carbodiimide groups can react with active hydrogens such as carboxyl groups, amino groups, and hydroxyl groups, and can react with both carboxyl groups and amino groups of gelatin. The carbodiimide compound is extremely useful, and is preferable because it can exert a crosslinking action on both functional groups.

本発明の方法を、コンプレックスコアセルベーション法を用いた例として、その製造工程の順序に従って説明すると以下の通りである。
まず、カルボキシル基を有する親水性コロイド、すなわち、基本皮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。
The method of the present invention will be described as an example using the complex coacervation method according to the order of the manufacturing steps as follows.
First, a core material (oil-based substance) is dispersed in an aqueous solution containing a carboxyl group-containing hydrophilic colloid, that is, a basic film material, thereby forming 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.

基本皮膜物質は、ポリカチオンとして等イオン点を有する、ゲル化し得る親水性コロイドが使用され、一般に水溶性タンパク質が用いられる。より具体的にはゼラチン、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。中でも酸処理ゼラチン、アルカリ処理ゼラチン等のゼラチンが好ましく、更に酸処理ゼラチンを用いることが最も好ましい。   As the basic film material, a gelable hydrophilic colloid having an isoionic point as a polycation is used, and a water-soluble protein is generally used. More specifically, gelatin, agar, casein, soybean protein, collagen, albumin and the like can be mentioned. Of these, gelatin such as acid-treated gelatin and alkali-treated gelatin is preferred, and acid-treated gelatin is most preferred.

芯物質を基本皮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、皮膜物質の濃度は、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は、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 basic film substance, a method such as stirring and ultrasonic irradiation can be used by adding the core substance to the aqueous solution. The concentrations of the core substance and the film 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 size of the microcapsules is specifically, oil droplets corresponding to a sphere equivalent diameter of generally 0.1 to 3000 μm, preferably 0.1 to 2000 μm, more preferably 0.1 to 1000 μm. Disperse as follows.

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皮膜を形成させる。   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、カルボキシメチルセルロースナトリウムなどが好適に用いられる。   The polyanion to be used is selected as necessary, and specific examples include gum arabic, sodium carboxymethylcellulose, sodium alginate, sodium polyvinylbenzenesulfonate, polyvinylmethylether / maleic anhydride copolymer, and the like. Of these, gum arabic and sodium carboxymethyl cellulose are preferably used.

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pH=3〜5、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、芯物質や皮膜材料の性質を損なわないもの、また硬化反応を阻害し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 from those that do not impair the properties of the core material and the coating material, and those that do not inhibit the curing reaction. 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.

コアセルベート皮膜が形成されたエマルジョンを、皮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℃、に冷却して皮膜をゲル化させる。
ゲル化した皮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。従来知られている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類などによって硬化させることも可能ではあるが、これらは毒性の観点や環境への配慮の観点から使用することが好ましくない。
そこで本発明では、アルデヒド類に代わる硬化剤として毒性や環境へ負荷の少ないカルボジイミド基を有する化合物を用いる。このようないわゆるカルボジイミド化合物は、(化1)に示したようなカルボジイミド基を有する化合物であり、1種又は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。
(化1)
−N=C=N−
The emulsion on which the coacervate film is formed is subsequently cooled in order to gel the film. Usually, the emulsion is cooled to 5 to 25 ° C., preferably 5 to 10 ° C. to gel the film.
In order to cure the gelled film, a curing agent is subsequently mixed into the emulsion. Although it is possible to cure with conventionally known aldehydes such as formaldehyde and glutaraldehyde, it is not preferable to use them from the viewpoint of toxicity and consideration of the environment.
Therefore, in the present invention, a compound having a carbodiimide group having a low toxicity and environmental burden is used as a curing agent in place of aldehydes. Such a so-called carbodiimide compound is a compound having a carbodiimide group as shown in (Chemical Formula 1), and can be obtained by combining one or more isocyanate compounds.
(Chemical formula 1)
-N = C = N-

例えば、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。 For example, 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), Examples thereof include isophorone diisocyanate (IPDI) and the like, and these can be obtained by subjecting one or more of these compounds to a deoxygenation condensation reaction.

そのような化合物の一例としては、上記の特許文献1、特許文献3等に記載のカルボジイミド化合物などが例示できる。
市販されている具体的な例としては、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(いずれも日清紡績株式会社製)などが挙げられる。
As an example of such a compound, the carbodiimide compounds described in Patent Document 1, Patent Document 3, and the like can be exemplified.
Specific examples that are commercially available 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-01 -03, Carbodilite V-05, Carbodilite V-07, Carbodilite V-09 (all manufactured by Nisshinbo Industries, Inc.) and the like.

カルボジイミド基を有する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。
フィルム形成性の高分子化合物を硬化剤として用いた場合、マイクロカプセル皮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、皮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、マイクロカプセル皮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、カルボジイミド基を有する高分子化合物単独の溶液を塗布・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。
カプセル皮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。
The compound having a carbodiimide group is preferably a polymer compound, and more preferably a polymer compound having film-forming properties.
When a film-forming polymer compound is used as a curing agent, effects such as further improvement of the strength of the microcapsule film and improvement of the holding ability of the inclusion 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 film.
Here, the film-forming property means having a film-like film-forming property when a solution of a polymer compound having a carbodiimide group alone is applied and evaporated to dryness.
In addition to further improving the strength of the capsule film, it is possible to obtain favorable effects such as improvement in sealing performance, flexibility and flexibility.

このように皮膜を硬化させた後、必要に応じて濾過やデカンテーション、脱水、分液、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。   After the coating is cured in this way, the desired microcapsules can be obtained by operations such as filtration, decantation, dehydration, liquid separation, and drying as necessary.

未硬化のゲル皮膜を水溶液中で硬化反応させる場合、処理温度を基本皮膜物質のゲル化点以上にすることは問題がある。なぜならば硬化前で耐熱性を有していないゲル皮膜は、そのゲル化点以上の温度で容易に水に対して溶解するからである。また、ゲル化点付近の温度ではマイクロカプセル同士の凝集が生じ易いなどの問題もある。特に、マイクロカプセルのように芯物質(内包物)の周囲に対して任意の位置・形状に基本皮膜物質を配置し、その状態を維持しながらの硬化を所望するときは非常に困難を伴う。例えば、基本皮膜物質の一種であるゼラチン水溶液の一般的なゲル化点は25℃前後である。   When an uncured gel film is subjected to a curing reaction in an aqueous solution, there is a problem in setting the treatment temperature to be higher than the gel point of the basic film material. This is because a gel film that does not have heat resistance before curing readily dissolves in water at a temperature above its gel point. In addition, there is a problem that the microcapsules tend to aggregate at a temperature near the gel point. In particular, it is very difficult to dispose the basic film material at an arbitrary position and shape with respect to the periphery of the core material (encapsulated material) like a microcapsule and to desire curing while maintaining the state. For example, the general gel point of an aqueous gelatin solution, which is a kind of basic film material, is around 25 ° C.

本発明ではカルボジイミド化合物、とりわけ高分子化合物であって、所望によりフィルム形成性を有するカルボジイミド化合物を硬化剤として用い、且つ適正な反応条件を選択することで水中での皮膜硬化が可能となり、これを利用して、好適なマイクロカプセルの硬化が可能となった。   In the present invention, a carbodiimide compound, particularly a polymer compound, and if necessary, a carbodiimide compound having film-forming properties is used as a curing agent, and the film can be cured in water by selecting appropriate reaction conditions. Utilization has made it possible to cure suitable microcapsules.

カルボジイミド化合物はカルボキシル基を有する親水性コロイド全般と反応して硬化皮膜を有するマイクロカプセルを与えるが、カルボキシル基を有する親水性コロイドは、カルボキシル基のみならず、アミノ基を有する親水性コロイドであっても良く、さらには水酸基等を含めた活性水素を有するものであっても良い。カルボジイミド基との反応性はカルボキシル基が高く、次いでアミノ基、水酸基と続くため、カルボキシル基を有している親水性コロイドがより好ましい。   Carbodiimide compounds react with all hydrophilic colloids having carboxyl groups to give microcapsules having a cured film. Hydrophilic colloids having carboxyl groups are hydrophilic colloids having amino groups as well as carboxyl groups. Further, it may have active hydrogen including a hydroxyl group. Since the reactivity with the carbodiimide group is high in the carboxyl group, followed by the amino group and the hydroxyl group, a hydrophilic colloid having a carboxyl group is more preferable.

具体的な適正反応条件を以下に示す。
コンプレックスコアセルベーション法におけるカルボジイミド化合物による硬化は、未硬化の基本皮膜物質(ゼラチン)マイクロカプセルと調整液を分離し、マイクロカプセルを水で数回洗浄した後に行う必要がある。このような操作を行わないと硬化が十分に成されない。これは、コンプレックスコアセルベーション法でマイクロカプセルを調整した場合、マイクロカプセルが分散している水溶液中には、コアセルベーションに必要なポリアニオンや未析出(溶解状態)の基本皮膜物質(ゼラチン)分子が存在していると考えられる。ポリアニオンは通常、カルボキシル基を有する化合物(アラビアゴム、カルボキシメチルセルロース等)が一般的に使用される。また、基本皮膜物質(ゼラチン)分子は当然にカルボキシル基を有している。
すなわち、この状態のマイクロカプセル分散液中にはカルボジイミド基と反応し得るカルボキシル基含有成分として、
a)溶解状態の基本皮膜物質分子(ゼラチン等)
b)溶解状態のポリアニオン分子(アラビアゴム、カルボキシメチルセルロース等)
c)分散状態の基本皮膜物質ゲル(ゼラチンゲル等)
が存在しているといえる。分散状態の基本皮膜物質(ゼラチンゲル)とカルボジイミド化合物を効率的に反応させるには溶解状態のa)、b)を除去する必要があると推測されるからである。
Specific appropriate reaction conditions are shown below.
Curing with a carbodiimide compound in the complex coacervation method needs to be performed after separating the uncured basic film substance (gelatin) microcapsule from the adjustment liquid and washing the microcapsule several times with water. If such an operation is not performed, sufficient curing cannot be achieved. This is because when microcapsules are prepared by the complex coacervation method, polyanions necessary for coacervation and undeposited (dissolved) basic coating substance (gelatin) molecules are present in the aqueous solution in which the microcapsules are dispersed. Is considered to exist. As the polyanion, a compound having a carboxyl group (such as gum arabic or carboxymethyl cellulose) is generally used. In addition, the basic film substance (gelatin) molecule naturally has a carboxyl group.
That is, in the microcapsule dispersion in this state, as a carboxyl group-containing component that can react with the carbodiimide group,
a) Basic film substance molecules in dissolved state (gelatin, etc.)
b) Dissolved polyanion molecules (gum arabic, carboxymethyl cellulose, etc.)
c) Dispersed basic film material gel (gelatin gel, etc.)
Can be said to exist. This is because it is presumed that it is necessary to remove dissolved a) and b) in order to efficiently react the dispersed basic film material (gelatin gel) with the carbodiimide compound.

カルボキシル基を有する親水性コロイドとしては、水溶性蛋白質が好ましく、中でもゼラチンが好ましい。特にpI(isoionic point:等イオン点)として8.0以上を有するものが望ましく、さらには酸処理ゼラチンが好ましい。
本発明においてpIの測定値は、ゼラチン水溶液をイオン交換樹脂で処理した後、該ゼラチン水溶液を35℃においてpH測定した値を使用したが、それ以外の一般的に使用されるpI(isoionic point:等イオン点)測定、並びにそれに相当するものも使用可能である。
カルボジイミド化合物はゼラチン全般に対して硬化皮膜を形成し、好適なマイクロカプセルを得ることができるが、pIが8.0未満以下(例えば、アルカリ処理ゼラチン)のゼラチンを用いたマイクロカプセルはpIが8.0以上(例えば、酸処理ゼラチン)のゼラチンを用いた場合に比べて耐熱性が劣る傾向にある。
pIはゼラチン等の等イオン点を表すものであり、これは基本皮膜物質(ゼラチン)分子の持つ酸アミド結合、及びカルボキシル基と、アミノ基の量を示すものであるといえる。
pIが高いゼラチンはコラーゲンからの抽出工程でアミノ酸側鎖の酸アミド結合が脱アミド化開裂せず、多く残存していることを示す。カルボジイミド基はカルボキシル基、アミノ基活性水素を有する官能基の両者と反応することが可能であるため、基本皮膜物質が有する官能基はカルボキシル基、アミノ基、水酸基等、いずれであっても良い。架橋点が豊富に存在する場合、基本皮膜物質自体が強固な構造を有するほうが好ましいと考えられるため、アミノ酸側鎖の酸アミド結合が多く残存しているゼラチンを用いると、より安定なマイクロカプセルが得られ易いと推測される。
As the hydrophilic colloid having a carboxyl group, a water-soluble protein is preferable, and gelatin is particularly preferable. In particular, those having a pI (isoionic point) of 8.0 or more are desirable, and acid-treated gelatin is more preferred.
In the present invention, the measured value of pI is a value obtained by treating an aqueous gelatin solution with an ion exchange resin and then measuring the pH of the aqueous gelatin solution at 35 ° C., but other commonly used pI (isoionic point: Isoionic point) measurements and equivalents can also be used.
A carbodiimide compound forms a hardened film on gelatin in general and can obtain a suitable microcapsule. However, a microcapsule using gelatin having a pI of less than 8.0 (for example, alkali-treated gelatin) has a pI of 8 The heat resistance tends to be inferior compared to the case of using gelatin of 0.0 or more (for example, acid-treated gelatin).
pI represents an isoionic point of gelatin or the like, which can be said to indicate the amount of acid amide bond, carboxyl group and amino group of the basic film substance (gelatin) molecule.
Gelatin having a high pI shows that the acid amide bond of the amino acid side chain is not deamidated and cleaved in the extraction process from collagen, and remains a lot. Since the carbodiimide group can react with both a carboxyl group and a functional group having an amino group active hydrogen, the functional group of the basic coating material may be any of a carboxyl group, an amino group, a hydroxyl group, and the like. When there are abundant cross-linking points, it is considered preferable that the basic film material itself has a strong structure. Therefore, when gelatin in which many acid amide bonds of amino acid side chains remain is used, a more stable microcapsule is obtained. It is estimated that it is easy to obtain.

カルボジイミド化合物と基本皮膜物質との反応はr.t.条件でも進行する。但し、一般的な有機反応と同様、できるだけ加温して反応を進めることが望ましい。このため、用いる基本皮膜物質はそのゲル化点ができるだけ高いものを用いた方が反応温度を確保でき、より短時間で所望の処理を行うことができる。   The reaction between the carbodiimide compound and the basic film material is r. t. Progress even under conditions. However, as in general organic reactions, it is desirable to advance the reaction by heating as much as possible. For this reason, it is possible to secure the reaction temperature and to perform a desired treatment in a shorter time by using a basic film substance having a gel point as high as possible.

なお、本例はコンプレックスコアセルベーション法によって説明したが、シンプルコアセルベーション法、オリフィス法など他のマイクロカプセル製造法によっても類似の効果を得ることができる。   In addition, although this example demonstrated by the complex coacervation method, the similar effect can be acquired also by other microcapsule manufacturing methods, such as a simple coacervation method and an orifice method.

マイクロカプセル
本発明によるマイクロカプセルは、カルボキシル基を有する親水性コロイドである基本皮膜物質を、水中で、カルボジイミド基を有する化合物によって硬化させ、皮膜形成するものであり、上記のマイクロカプセルの製造プロセスなどにより得られるものである。
Microcapsule The microcapsule according to the present invention is a film formed by curing a basic film substance, which is a hydrophilic colloid having a carboxyl group, with a compound having a carbodiimide group in water. Is obtained.

本発明によるマイクロカプセルは、芯物質および皮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を用いないことが好ましい。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、皮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 not to use toxic aldehydes such as formaldehyde and glutaraldehyde as the material of the microcapsules. Also, display media, toys, stationery, and the like are not preferable because volatilization of formaldehyde, which is a VOC, and accidents due to incorrect usage are assumed. That is, it is preferable that the film 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 thermosensitive color-changing substance that changes color by heating is used as a core substance, an element of a thermosensitive recording material can be obtained. In particular, a reversible thermosensitive recording material is formed by using, as a heat-sensitive color-changing 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磁気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4)。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皮膜の硬化にアルデヒド類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類の使用は好ましくなく、アルデヒド類に変わる硬化剤としてカルボジイミド化合物が好ましい。
表示媒体または記録材料としてマイクロカプセルを用いるには、通常、支持体上にマイクロカプセルを配列させるが、マイクロカプセルの芯物質間に膨潤した皮膜厚み分の隙間が生じると、解像度やコントラストの低下原因となる。通常、アルデヒド類で硬化を行う場合、反応条件としてpHをアルカリ性、具体的にはpH=9以上に調整を行うが、このときpHをアルカリ性に調整したことによるマイクロカプセル皮膜の膨潤が生じることがある。しかしながら、本発明によるマイクロカプセルは硬化反応を酸性領域で行うことが出来るため、pH変化に伴う膨潤を回避できる。このため、芯物質を高密度で配列させることが可能であるので、解像度やコントラストに優れ、かつ有害なアルデヒド類を実質的に含まない、磁気表示媒体や感熱記録材料を提供することができる。
Magnetic display media and thermosensitive recording materials using microcapsules are already known (for example, Patent Document 4). However, aldehydes are often used to harden protein films in the manufacturing method of microcapsules used therefor. The use of such aldehydes is not preferred from the viewpoint of toxicity and environment, and a carbodiimide compound is preferred as a curing agent to be replaced with aldehydes.
In order to use microcapsules as a display medium or a recording material, microcapsules are usually arranged on a support. However, if a gap corresponding to a swollen film thickness occurs between the core materials of microcapsules, the resolution and contrast may be reduced. It becomes. Normally, when curing with aldehydes, the pH is adjusted to alkaline as a reaction condition, specifically, pH = 9 or more. At this time, the microcapsule film may swell due to the pH adjusted to alkaline. is there. However, since the microcapsules according to the present invention can perform the curing reaction in an acidic region, swelling associated with pH change can be avoided. For this reason, since the core substances can be arranged at high density, it is possible to provide a magnetic display medium and a heat-sensitive recording material that are excellent in resolution and contrast and substantially free of harmful aldehydes.

上記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。皮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 the above-mentioned applications can be produced, for example, by the above-described method for producing microcapsules. 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 is selected according to 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%酸処理ゼラチン水溶液(株式会社ニッピ製 AP−200 pI:8.92) 60質量部を撹拌しながら、40℃の温水(イオン交換水) 80質量部、イソパラフィン(エッソ化学社製 アイソパーM) 80質量部を順に添加して乳化・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(第一工業製薬株式会社製 セロゲンF−7A)60質量部を混合して均一にした。10質量%塩酸(和光純薬工業株式会社製 試薬)を添加してpHを4.6に調整し、コアセルベート皮膜を形成させた。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皮膜をゲル化させ、30min/5℃に保ち安定化させた。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、静置によりマイクロカプセル層と分散液層に分離した。分離したマイクロカプセル層に5℃に冷却したイオン交換水を加え、撹拌洗浄を行った後に再びマイクロカプセル層と分散液層に分離した。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。系の温度を25℃まで昇温させ、カルボジイミド高分子化合物(日清紡績株式会社製 カルボジライトV−02−L2)21.3質量部を10質量%塩酸(和光純薬工業株式会社製 試薬)でpH4.0に調整したものを添加した。10質量%塩酸(和光純薬工業株式会社製 試薬)を添加してpHを4.0に調整し、系の温度を25℃に保ったまま65h撹拌を継続し、皮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皮膜の膨潤が無く、耐熱性を持った単核のマイクロカプセルであった。
Example 1
Maintaining the temperature of the system at 40 ° C., 10 mass% acid-treated gelatin aqueous solution (Nippi Co., Ltd. AP-200 pI: 8.92) While stirring 60 parts by mass, 40 ° C. warm water (ion exchange water) 80 parts by mass 80 parts by mass of isoparaffin (Isopar M manufactured by Esso Chemical Co., Inc.) were added in order and emulsified and dispersed to form an O / W emulsion. Furthermore, 60 mass parts of 1.25 mass% carboxymethylcellulose aqueous solution (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. cellogen F-7A) was mixed as a polyanion, and it was made uniform. 10% by mass hydrochloric acid (a reagent manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to adjust the pH to 4.6 to form a coacervate film. The emulsion was gradually cooled to 5 ° C. while stirring to gel the film, and kept at 30 min / 5 ° C. for stabilization. The cooled microcapsule dispersion was transferred to a separatory funnel and allowed to stand to separate into a microcapsule layer and a dispersion layer. Ion exchange water cooled to 5 ° C. was added to the separated microcapsule layer, and after stirring and washing, the microcapsule layer and the dispersion layer were separated again. After repeating this operation several times, the washed microcapsule dispersion was transferred to a beaker and stirred. The temperature of the system was raised to 25 ° C., and 21.3 parts by mass of carbodiimide polymer compound (Carbodilite V-02-L2 manufactured by Nisshinbo Industries, Ltd.) was adjusted to pH 4 with 10% by mass hydrochloric acid (reagent manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). The one adjusted to 0.0 was added. Add 10 mass% hydrochloric acid (reagent manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) to adjust the pH to 4.0, and continue stirring for 65 hours while maintaining the system temperature at 25 ° C. A liquid was obtained. The obtained microcapsules were mononuclear microcapsules having no heat swell and heat resistance.

実施例2〜4
上記実施例1において、ゼラチン種を表1に記載のものに換えた他は同様にしてマイクロカプセルの製造を行った。
Examples 2-4
Microcapsules were produced in the same manner as in Example 1 except that the gelatin type was changed to that shown in Table 1.

実施例5
上記実施例1において、ゼラチン種を表1に記載のものに換え、コアセルベート被膜形成時のpHを4.6から4.3にした他は同様にしてマイクロカプセルの製造を行った。
Example 5
Microcapsules were produced in the same manner as in Example 1 except that the gelatin species were changed to those shown in Table 1 and the pH during the formation of the coacervate film was changed from 4.6 to 4.3.

実施例6
上記実施例1において、ゼラチン種を表1に記載のものに換え、コアセルベート被膜形成時のpHを4.6から4.2にした他は同様にしてマイクロカプセルの製造を行った。
Example 6
Microcapsules were produced in the same manner as in Example 1 except that the gelatin species were changed to those shown in Table 1 and the pH during the formation of the coacervate film was changed from 4.6 to 4.2.

実施例7
系の温度を40℃に保ち、10質量%酸処理ゼラチン水溶液(株式会社ニッピ製 AP−200 pI:8.76) 60質量部を撹拌しながら、40℃の温水(イオン交換水) 80質量部、イソパラフィン(エッソ化学社製 アイソパーM) 80質量部を順に添加して乳化・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(第一工業製薬株式会社製 セロゲンF−7A)60質量部を混合して均一にした。10質量%塩酸(和光純薬工業株式会社製 試薬)を添加してpHを4.6に調整し、コアセルベート皮膜を形成させた。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皮膜をゲル化させ、30min/5℃に保ち安定化させた。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、静置によりマイクロカプセル層と分散液層に分離した。分離したマイクロカプセル層に5℃に冷却したイオン交換水を加え、撹拌洗浄を行った後に再びマイクロカプセル層と分散液層に分離した。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。系の温度を25℃まで昇温させ、スルホン酸変性ポリビニルアルコール(日本合成化学工業株式会社製 ゴーセランL3266)8質量部を添加し、完全に溶解させた。カルボジイミド高分子化合物(日清紡績株式会社製 カルボジライトV−02−L2)21.3質量部添加し、さらにトリエタノールアミン(和光純薬工業株式会社製 試薬)を添加してpHを9.0に調整した。系の温度を25℃に保ったまま65h撹拌を継続し、皮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。
pH測定は、ガラス電極式水素イオン濃度計(東亜ディーケーケー株式会社製 HM−30S)により測定した。
Example 7
Keeping the temperature of the system at 40 ° C., 10 mass% acid-treated gelatin aqueous solution (Nippi Co., Ltd. AP-200 pI: 8.76) While stirring 60 parts by mass, 40 ° C. warm water (ion exchange water) 80 parts by mass 80 parts by mass of isoparaffin (Isopar M manufactured by Esso Chemical Co., Inc.) were added in order and emulsified and dispersed to form an O / W emulsion. Furthermore, 60 mass parts of 1.25 mass% carboxymethylcellulose aqueous solution (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. cellogen F-7A) was mixed as a polyanion, and it was made uniform. 10% by mass hydrochloric acid (a reagent manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to adjust the pH to 4.6 to form a coacervate film. The emulsion was gradually cooled to 5 ° C. while stirring to gel the film, and kept at 30 min / 5 ° C. for stabilization. The cooled microcapsule dispersion was transferred to a separatory funnel and allowed to stand to separate into a microcapsule layer and a dispersion layer. Ion exchange water cooled to 5 ° C. was added to the separated microcapsule layer, and after stirring and washing, the microcapsule layer and the dispersion layer were separated again. After repeating this operation several times, the washed microcapsule dispersion was transferred to a beaker and stirred. The temperature of the system was raised to 25 ° C., and 8 parts by mass of sulfonic acid-modified polyvinyl alcohol (Goseiran L3266 manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.) was added and completely dissolved. Carbodiimide polymer compound (Nisshinbo Co., Ltd. Carbodilite V-02-L2) 21.3 parts by mass was added, and triethanolamine (Wako Pure Chemical Industries, Ltd. reagent) was added to adjust the pH to 9.0. did. While maintaining the temperature of the system at 25 ° C., stirring was continued for 65 hours to obtain a microcapsule dispersion having a cured film. The obtained microcapsules were mononuclear microcapsules having heat resistance.
The pH was measured with a glass electrode type hydrogen ion concentration meter (HM-30S manufactured by Toa DKK Corporation).

Figure 0005057501
Figure 0005057501

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(エッソ化学社製 アイソパーM)を主成分とする油性塑性液を混合した塑性分散液88質量部を、系の温度を40℃に保ちながら、10質量%の酸処理ゼラチン水溶液(株式会社ニッピ製 AP−200pI:8.92)60質量部、40℃の温水(イオン交換水)80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(第一工業製薬株式会社製 セロゲンF−7A)60質量部を混合して均一にした。10質量%塩酸(和光純薬工業株式会社製 試薬)を添加してpHを4.6に調整し、コアセルベート皮膜を形成させた。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皮膜をゲル化させ、30min/5℃に保ち安定化させた。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、静置によりマイクロカプセル層と分散液層に分離した。分離したマイクロカプセル層に5℃に冷却したイオン交換水を加え、撹拌洗浄を行った後に再びマイクロカプセル層と分散液層に分離した。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。系の温度を25℃まで昇温させ、カルボジイミド高分子化合物(日清紡績株式会社 カルボジライトV−02−L2)21.3質量部を10質量%塩酸(和光純薬工業株式会社製 試薬)でpH4.0に調整したものを添加した。10質量%塩酸(和光純薬工業株式会社製 試薬)を添加してpHを4.0に調整し、系の温度を25℃に保ったまま65h撹拌を継続し、皮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皮膜の膨潤が無く、耐熱性を持った単核のマイクロカプセルであった。
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。
Application Example 1
10 mass% acid while maintaining the temperature of the system at 40 ° C. with 88 parts by mass of a plastic dispersion obtained by mixing fine particle magnetic substance and isoparaffin (Isopar M manufactured by Esso Chemical Co., Ltd.) as main components as a core substance. An S / O / W emulsion obtained by emulsifying and dispersing an aqueous solution containing 60 parts by mass of a processed gelatin aqueous solution (AP-200pI: 8.92 manufactured by Nippi Corporation) and 80 parts by mass of warm water (ion exchange water) at 40 ° C. Formed. Furthermore, 60 mass parts of 1.25 mass% carboxymethylcellulose aqueous solution (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. cellogen F-7A) was mixed as a polyanion, and it was made uniform. 10% by mass hydrochloric acid (a reagent manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to adjust the pH to 4.6 to form a coacervate film. The emulsion was gradually cooled to 5 ° C. while stirring to gel the film, and kept at 30 min / 5 ° C. for stabilization. The cooled microcapsule dispersion was transferred to a separatory funnel and allowed to stand to separate into a microcapsule layer and a dispersion layer. Ion exchange water cooled to 5 ° C. was added to the separated microcapsule layer, and after stirring and washing, the microcapsule layer and the dispersion layer were separated again. After repeating this operation several times, the washed microcapsule dispersion was transferred to a beaker and stirred. The temperature of the system was raised to 25 ° C., 21.3 parts by mass of a carbodiimide polymer compound (Nisshinbo Co., Ltd. Carbodilite V-02-L2) was added with 10 mass% hydrochloric acid (a reagent manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), pH 4. What was adjusted to 0 was added. Add 10 mass% hydrochloric acid (reagent manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) to adjust the pH to 4.0, and continue stirring for 65 hours while maintaining the system temperature at 25 ° C. A liquid was obtained. The obtained microcapsules were mononuclear microcapsules having no heat swell and heat resistance.
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.

本発明は、マイクロカプセルの製造法、およびそれによって製造されたマイクロカプセルを提供し、用いられる芯物質によって、例えば粘着剤、接着剤、色材などに利用可能である。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芯物質として用いれば、磁気表示媒体等の表示・記録材料にも利用可能である。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、利用可能である。
The present invention provides a method for producing a microcapsule and a microcapsule produced thereby, and can be used for, for example, a pressure-sensitive adhesive, an adhesive, a coloring material, and the like depending on a core material to be used. 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 If a heat-sensitive recording material that changes color is used as a core substance, it can also be used for display / recording materials such as magnetic display media. In addition, foods, pharmaceuticals, quasi drugs, fragrances, cleaning agents, and the like that are immiscible with water can be used as a core substance and can be used.

Claims (6)

コンプレックスコアセルベーション法によるマイクロカプセルの製造方法であって、基本皮膜物質がゼラチンであり、該基本皮膜物質を、カルボジイミド基を有する高分子化合物によって硬化することによりマイクロカプセルの皮膜を形成することを特徴とする、マイクロカプセルの製造法。 A method of manufacturing a microcapsule according to Complex coacervation method, a basic film material gelatin, the basic film material, forming a film of the microcapsules by curing by a polymeric compound having a carbodiimide group A method for producing a microcapsule, which is characterized. 前記カルボジイミド基を有する高分子化合物がフィルム形成性を有する高分子化合物である請求項に記載のマイクロカプセルの製造法。 The method for producing a microcapsule according to claim 1 , wherein the polymer compound having a carbodiimide group is a polymer compound having film-forming properties. 前記ゼラチンがpI=8.0以上である請求項1または2の何れかに記載のマイクロカプセルの製造法。 Preparation of microcapsules according to claim 1 or 2 wherein the gelatin is pI = 8.0 or more. 前記硬化の際の反応がpH=3〜5の酸性領域であり、且つゼラチンのゲル化点以下の温度で処理されることを特徴とする請求項1ないし3の何れかに記載のマイクロカプセルの製造法。The microcapsule according to any one of claims 1 to 3, wherein the reaction at the time of hardening is an acidic region of pH = 3 to 5 and is treated at a temperature not higher than a gel point of gelatin. Manufacturing method. 請求項1ないしの何れかに記載の製造法によって得られるマイクロカプセル。 Microcapsules obtained by the process according to any one of claims 1 to 4. 少なくとも芯物質として表示素子を内包した請求項に記載のマイクロカプセルを複数個配列して得られる表示媒体。
A display medium obtained by arranging a plurality of microcapsules according to claim 5 including at least a display element as a core substance.
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