JP5151058B2 - Microcapsule sheet manufacturing method and manufacturing apparatus - Google Patents
Microcapsule sheet manufacturing method and manufacturing apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP5151058B2 JP5151058B2 JP2006107091A JP2006107091A JP5151058B2 JP 5151058 B2 JP5151058 B2 JP 5151058B2 JP 2006107091 A JP2006107091 A JP 2006107091A JP 2006107091 A JP2006107091 A JP 2006107091A JP 5151058 B2 JP5151058 B2 JP 5151058B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- microcapsule
- capsule membrane
- membrane material
- sheet
- producing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)
- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
- Glanulating (AREA)
Description
本発明は、ミクロン(μm)オーダーの微細なマイクロカプセルの製造技術および微細粒体の整列技術に係り、特に、マイクロカプセル構造を有する電子ペーパーおよびディスプレイ等の表示部に用いるマイクロカプセルシートの製造方法および製造装置に関するものである。 The present invention relates to a technique for producing microcapsules of micron (μm) order and a technique for aligning fine particles, and in particular, a method for producing a microcapsule sheet for use in a display unit such as an electronic paper having a microcapsule structure and a display. And a manufacturing apparatus.
近年、マイクロカプセルは、概略、芯物質と呼ばれる中身と、この中身を包む微小容器であるカプセル膜物質からなり、芯物質を外部環境から保護する機能や外部に放出する時期を調整する機能を有することから、感圧紙、電気泳動粒子等の種々の分野で広く利用されている。 In recent years, a microcapsule is generally composed of a content called a core material and a capsule membrane material that is a micro container that encloses the content, and has a function of protecting the core material from the external environment and a function of adjusting the timing of release to the outside. Therefore, it is widely used in various fields such as pressure sensitive paper and electrophoretic particles.
そして、マイクロカプセルの製造方法として、特許文献1には、振動体を設けた吐出用タンク内にマイクロカプセルの芯物質体とカプセル膜物質とを含む溶液を貯留し、振動体の振動により材料を微粒子化して溶液内にマイクロカプセルを形成して、さらに振動体を溶液が応動可能な相対的に低い周波数で動作させ、溶液を外部に押し出し、吐出ノズルからマイクロカプセルを含む微量の溶液16aを吐出して対象体にマイクロカプセルを塗布することが記載されている。
As a method for manufacturing a microcapsule,
また、特許文献2には、超音波ホーンの外面に沿ってマイクロカプセル用の芯物質、さらに芯物質の外面にカプセル膜物質をそれぞれ流下して、超音波ホーンの下面に濡れ膜状態に供給し、超音波ホーンの上下方向の超音波振動によって2つの物質を微粒子状に噴霧することにより芯物質がカプセル物質に被膜されたマイクロカプセル液滴を製造すること、さらに特許文献3には、液状のカプセル膜物質を、この膜物質が不溶な液体上に浮かべ、そこに液状または固体の芯物質を滴下し、通過することによりカプセル膜物質を芯物質のまわりにコートした後、膜物質が不溶な液体中を通過させることによってカプセル化を行うことが開示されている。
In
さらに、カプセル化したマイクロカプセルの基板等にコーディングしてシート化する方法として、特許文献4には、表示基板の電極上にマイクロカプセルの混合割合が調整された表示層用塗布液を塗布し、塗布層中の溶媒を乾燥させる際、塗布層に振動を加えることによりマイクロカプセルを単層かつ稠密に配置されたマイクロカプセルシートを得ること、また特許文献5には、マイクロカプセルを結合材とともに基板上にコーディングして結合材を乾燥収縮して密着したマイクロカプセルシートを得ることが記載されている。 Furthermore, as a method of coding into a sheet of encapsulated microcapsules or the like to form a sheet, in Patent Document 4, a display layer coating solution in which the mixing ratio of microcapsules is adjusted is applied on the electrodes of the display substrate, When the solvent in the coating layer is dried, vibration is applied to the coating layer to obtain a microcapsule sheet in which the microcapsules are arranged in a single layer and densely. It is described that a microcapsule sheet is obtained which is coated on top and is dried and contracted to obtain a closely attached microcapsule sheet.
そして、特許文献6においては、マイクロカプセルをバインダ樹脂中に混練し、ノズルから射出してファイバ状に成形するため、ノズル径をマイクロカプセルが1列で通過するようにして樹脂ファイバを作る。この樹脂ファイバ中のマイクロカプセルの間隔は、マイクロカプセルのバインダ混練濃度、ノズルからの射出速度などによって所望値とし、これを基板上に配置してマイクロカプセルシートを得ることが記載され、また特許文献7には、電気泳動体が正または負に帯電した帯電粒子などによって構成されるため、電気泳動体を液体上に浮かべ、一対の基板のうちの一方に電場を印加して、基板の一方の面にほぼ単層で緻密に配列して電気的に密着コーディングすることが記載されている。
And in
また、特許文献8には連続相と不連続相からなり、不連続相に懸濁流体および少なくとも1個の粒子を含む複数の液滴を有し、液滴の各々の粒子は懸濁流体中に配置され電場を適用する際に、懸濁流体を通って移動し、また連続相は、不連続相を取り囲みかつカプセル化する。そして不連続相は、電気泳動媒体の少なくとも40容量%を構成した2相の電気泳動媒体が記載され、特許文献9には、電気泳動ディスプレイとして、流体と、可視光の波長未満の直径を有する複数の分散されたナノパーティクルを含み、流体が全体に均一分散される場合、第1の光学的特徴を提示し、またナノパーティクルが集められて凝集され、個々のナノパーティクルより大きい場合、第2の異なる光学的特徴を提示する。また、ナノパーティクル含有の流体に電場を付与し、分散された状態と凝集された状態との間にナノパーティクルを移動させるように配列した電極を含む構成が記載されている。
前述したマイクロカプセルのカプセル化において、均一な直径のマイクロカプセルを得るために、例えば特許文献2,3に示すように、芯物質の直径より十分小さいカプセル膜物質を噴霧した状態中に芯物質の液滴を通過させること、液体上に浮かべた液状のカプセル膜物質を、芯物質が通過することにより均一な直径のマイクロカプセルを製造することが通常の手段である。
In the above-described encapsulation of the microcapsules, in order to obtain microcapsules having a uniform diameter, for example, as shown in
しかしながら、カプセル膜物質が高粘度材であると噴霧することが困難になることやカプセル膜の厚みが不均一になること、また液状のカプセル膜物質を液体上に浮かべるための構成条件に制約が多いという課題がある。また、通常のマイクロカプセルシートの製造方法はマイクロカプセルとシート化の工程は別工程により行われている。 However, if the capsule membrane material is a high-viscosity material, spraying becomes difficult, the capsule membrane thickness becomes non-uniform, and there are restrictions on the configuration conditions for floating the liquid capsule membrane material on the liquid. There are many issues. Moreover, in the manufacturing method of a normal microcapsule sheet, the process of forming a microcapsule and a sheet is performed in a separate process.
また、マイクロカプセルタイプの表示デバイスの構造は製造されたマイクロカプセルを一層のシート状に配置している。さらに解像度向上のため圧力にてマイクロカプセルを変形させて空隙を少なく密にしている。しかしながら、カプセル自体に剛性があるため、またカプセル間を接着固化することで圧力解放後の復元を抑制するために接着層の厚みが必要となり、さらにマイクロカプセルの直径にばらつきがあるため、これらのことから密になりにくい構成であって、そのために多層となり易いという課題がある。 In addition, the structure of the microcapsule type display device has the manufactured microcapsules arranged in a single sheet. Furthermore, the microcapsules are deformed by pressure to improve the resolution, thereby reducing the gaps. However, since the capsule itself is rigid, and the thickness of the adhesive layer is necessary to suppress the restoration after pressure release by bonding and solidifying the capsules, and the diameters of the microcapsules vary. For this reason, there is a problem that the structure is difficult to be dense, and therefore, it is likely to be multi-layered.
本発明は、前記従来技術の問題を解決することに指向するものであり、マイクロカプセルの直径ばらつきが小さく、また配置が密となる単層で自己配列、自己変形したマイクロカプセルシートを得るため、カプセル膜物質の薄膜を形成し、この薄膜を突き抜けるように芯物質(微粒子の固体や液滴体)を通過させてカプセル化した未完成状態のマイクロカプセルを作成し、この未完成状態(簡単に変形や破壊が起きてしまうような状態)のマイクロカプセルを逆に利用してシート化し、マイクロカプセルシートの製造を一連の工程によって行うマイクロカプセルシートの製造方法および製造装置を提供することを目的とする。 The present invention is directed to solving the above-mentioned problems of the prior art, in order to obtain a microcapsule sheet that is self-aligned and self-deformed in a single layer in which the microcapsule diameter variation is small and the arrangement is dense, A thin film of capsule membrane material is formed, and a microcapsule in an incomplete state is created by encapsulating the core material (fine solids or droplets) so as to penetrate through the thin film. An object of the present invention is to provide a microcapsule sheet manufacturing method and a manufacturing apparatus for manufacturing a microcapsule sheet through a series of steps by using a microcapsule in a state where deformation or destruction occurs in reverse. To do.
前記の目的を達成するために、本発明に係る請求項1、2に記載したマイクロカプセルシートの製造方法は、芯物質の造粒および噴射する噴射工程と、芯物質をカプセル膜物質により形成した薄膜を通過させてカプセル膜物質を被膜するカプセル化工程と、カプセル膜物質を被膜したマイクロカプセルを単層配列して密着固化するシート化工程とからなり、各工程を一連の処理により行うことにより、製造工程を短縮し、より安定した品質のマイクロカプセルシートが製造できる。
請求項1の製造方法は、シート化工程のマイクロカプセルの単層配列を「カプセル膜物質を被覆された未完成状態のマイクロカプセルを、傾斜した容器に貯蔵した保護液内に落下させて自己集積により行う」ことを特徴とする。
また、請求項2の製造方法は、シート化工程のマイクロカプセルの単層配列を「カプセル膜物質を被覆された未完成状態のマイクロカプセルを、傾斜した自己集積用薄膜上に落下させて自己集積により行う」ことを特徴とする。
「カプセル膜物質を被覆された未完成状態のマイクロカプセル」は、後述するように、
カプセル膜物質が未だ固化せず「簡単に変形や破壊が起きてしまうような状態」にあるマイクロカプセルである。
In order to achieve the above object, a method for producing a microcapsule sheet according to
In the manufacturing method of
According to a second aspect of the present invention, there is provided a single layer arrangement of microcapsules in a sheet forming process, wherein “an incomplete microcapsule coated with a capsule membrane material is dropped on a tilted thin film for self-assembly. It is characterized by the above.
As described later, “incomplete microcapsules coated with a capsule membrane substance”
It is a microcapsule in which the capsule membrane material has not yet solidified and is in a “state where deformation or destruction can easily occur”.
また、請求項3、4に記載したマイクロカプセルシートの製造方法は、請求項1または2の製造方法において、噴射工程は、芯物質材料を貯蔵する容器に圧力を加えて流出し、かつ容器に振動を加えて液滴を造粒して噴射口から噴出すること、さらに、噴射口から噴出する芯物質の液滴は、カプセル膜物質により形成の薄膜を通過する薄膜破壊時の位置エネルギーと前記芯物質の液滴の運動エネルギーの関係において、噴出速度が次の条件(数1)
Further, in the manufacturing method of the microcapsule sheet according to
また、請求項5〜8に記載したマイクロカプセルシートの製造方法は、請求項1または2の製造方法において、カプセル化工程の薄膜を形成するカプセル膜物質は、界面活性剤を添加した水溶液であること、ゲル状で界面活性剤を添加した水溶液であること、さらに、界面活性剤を添加した水溶液がゼラチン水溶液であること、界面活性剤を添加した水溶液がエネルギー性硬化樹脂の水溶液であることによって、芯物質に薄膜強度が向上したカプセル膜物質を被膜することができる。
Moreover, the manufacturing method of the microcapsule sheet | seat described in Claim 5-8 is a manufacturing method of
また、請求項9〜13に記載したマイクロカプセルシートの製造方法は、請求項1または2の製造方法、すなわち、シート化工程のマイクロカプセルの単層配列は、カプセル膜が未だ固化しない未完成状態のマイクロカプセルを傾斜した容器に貯蔵した保護液内に落下させて自己集積により行うこと、また、カプセル膜が未固化状態のマイクロカプセルを傾斜した自己集積用薄膜上に落下させて自己集積により行うこと、さらに、保護液に乾燥固化する物質を添加したこと、乾燥固化する物質がゼラチンであること、また自己集積は、容器近傍に設けた外力手段により発生した外力と重力により行うこと、自己集積用薄膜近傍に設けた外力手段により発生した外力と重力により行うこと、さらに外力手段の発生する外力が振動、遠心力、磁力のいずれか1以上であることによって、マイクロカプセルを自己集積させて単層配列でき、カプセル膜が未固化状態であるため自己集積後に表面張力等の小さな力で容易に細密六方形状に近い形の集積度が高い自己変形ができる。
Moreover, the manufacturing method of the microcapsule sheet described in claims 9 to 13 is the manufacturing method of
また、請求項14、15に記載したマイクロカプセルシートの製造方法は、請求項5〜8の製造方法において、シート化工程のマイクロカプセルの密着固化は、マイクロカプセルのカプセル膜物質の乾燥により行うこと、または、マイクロカプセルのカプセル膜物質に含むエネルギー性硬化樹脂にエネルギー照射して行うことによって、乾燥による収縮のためカプセル膜が薄くなり、さらにマイクロカプセルシートの集積度を向上させたシート化ができる。
The microcapsule sheet manufacturing method according to any one of
また、請求項16〜18に記載したマイクロカプセルシートの製造方法は、請求項1〜15の製造方法において、噴射工程、カプセル化工程、シート化工程の一連の処理は、環境維持手段により制御された大気圧より低い気圧の雰囲気中で行うこと、さらにカプセル膜物質のゾル化温度以上の雰囲気中で行うこと、さらに湿度が飽和状態の雰囲気中で行うことによって、芯物質のカプセル膜物質の薄膜を通過する時に空気を巻き込む量が小さく、カプセル膜物質の薄膜がゲル化することを抑制してカプセル膜物質の薄膜を通過し易く、カプセル膜物質の薄膜の乾燥を防いで均質な厚みのカプセル膜を形成し、芯物質に安定したカプセル壁薄膜を被膜できる。 Moreover, the manufacturing method of the microcapsule sheet | seat described in Claims 16-18 is a manufacturing method of Claims 1-15. A series of processes of an injection process, an encapsulation process, and a sheeting process are controlled by an environmental maintenance means. By performing in an atmosphere of atmospheric pressure lower than atmospheric pressure, further in an atmosphere at a temperature higher than the solation temperature of the capsule film substance, and further in an atmosphere having a saturated humidity, a thin film of the capsule material of the core substance Capsule with a uniform thickness that prevents air from being entrained when passing through the capsule, suppresses gelation of the capsule membrane material thin film, facilitates passage through the capsule membrane material thin film, and prevents drying of the capsule membrane material thin film A stable capsule wall thin film can be formed on the core material by forming a film.
また、請求項19に記載したマイクロカプセルシートの製造装置は、芯物質の造粒および噴射する噴射手段と、芯物質をカプセル膜物質により形成した薄膜を通過させてカプセル膜物質を被膜するカプセル化手段と、カプセル膜物質を被膜したマイクロカプセルを単層配列して密着固化するシート化手段と、気圧,温度,湿度を制御する環境維持手段とを備え、環境維持手段により制御された雰囲気中に噴射手段,カプセル化手段,シート化手段を配置し、各手段による一連の処理により、請求項16〜18に記載したマイクロカプセルシートの製造方法を行うことによって、製造工程の処理を短縮して、より安定した品質のマイクロカプセルシートが製造できる。
The apparatus for producing a microcapsule sheet according to
前記の方法および装置によって、未完成状態のマイクロカプセルの容易に変形する等の利点を用いてシート化する各工程を一連の処理として行って、カプセル膜物質の薄膜を形成し、芯物質を通過させてマイクロカプセルを製造し、カプセル膜の乾燥前に表面張力によって自己配列および自己変形させ、乾燥定着することによって、単層のマイクロカプセルシートを製造することができる。 By the above method and apparatus, each step of forming into a sheet using advantages such as easy deformation of an unfinished microcapsule is performed as a series of processes to form a thin film of capsule membrane material and pass through the core material Thus, a microcapsule sheet can be produced by self-arrangement and self-deformation by surface tension and drying and fixing before drying the capsule membrane.
本発明によれば、噴射装置により芯物質を造粒し、カプセル化装置によって造粒した芯物質にカプセル膜物質を被膜してマイクロカプセルを製造し、シート化装置によりマイクロカプセルを自己集積してシート化する工程を一連の動作によって行うことで、より細密で単層のマイクロカプセルシートを作成できるという効果を奏する。 According to the present invention, a core material is granulated by an injection device, a capsule membrane material is coated on the core material granulated by an encapsulation device to produce a microcapsule, and the microcapsule is self-assembled by a sheeting device. By performing the sheet forming process by a series of operations, there is an effect that a finer and single-layer microcapsule sheet can be created.
以下、図面を参照して本発明における実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明の実施の形態におけるマイクロカプセルシートの製造方法の処理を示すフローチャートであり、図2は製造装置の概略構成を示す模式図である。 FIG. 1 is a flowchart showing a process of a manufacturing method of a microcapsule sheet in an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a manufacturing apparatus.
本実施の形態における製造装置は、図2に示すように、気圧,温度,湿度等の環境を維持する環境維持装置(図示せず)により雰囲気を制御されたマイクロカプセルシート製造装置1は、芯物質(液滴)を噴射して造粒する噴射装置2と、噴射された芯物質がカプセル膜物質を通過することにより芯物質の表面をカプセル膜物質で覆いマイクカプセルを製造するカプセル化装置3と、製造したマイクロカプセルを自己集積しマイクロカプセルシートを製造するシート化装置4から構成される。
As shown in FIG. 2, the manufacturing apparatus in the present embodiment includes a microcapsule
また、噴射装置2は、芯物質を供給する芯物質供給部6、供給された芯物質を貯蔵する貯蔵部7、芯物質を造粒する振動子8、芯物質の造粒径を決める噴射口9からなり、カプセル化装置3は、芯物質が通過する薄膜を形成するため、カプセル膜物質を供給するカプセル膜物質供給部11、カプセル膜物質の薄膜を形成するロール12からなり、シート化装置4は、カプセル化装置3で製造したマイクロカプセルを受けてシート化するため、保護液14、保護液14を満たした平坦な底面を有する容器15、容器15から保護液14を排出する排出部からなる。
The
さらに、シート化装置4は、カプセル化装置3からのマイクロカプセルを受ける保護液14の排出後に、密着および乾燥の処理を行うための雰囲気とする環境を維持する環境維持装置を備えている。
Furthermore, the sheet forming apparatus 4 includes an environment maintaining apparatus that maintains an environment in which an atmosphere for performing close contact and drying processing is performed after the
以下に、図1に基づき図2を参照しながら本実施の形態のマイクロカプセルシートの製造方法について説明する。 Below, the manufacturing method of the microcapsule sheet | seat of this Embodiment is demonstrated, referring FIG. 2 based on FIG.
マイクロカプセルシートの製造方法は、図2に示す各装置により処理を行う3つの工程からなり、それぞれの処理工程は、造粒工程,カプセル化工程,シート化工程である。 The manufacturing method of a microcapsule sheet is composed of three processes for processing by each apparatus shown in FIG. 2, and each processing process is a granulation process, an encapsulation process, and a sheeting process.
まず、噴射装置2の貯蔵部7に芯物質となる材料を芯物質供給部6から供給する(S1)。貯蔵部7の芯物質を噴出するため、芯物質供給部6から圧力および振動子8による振動を加えて噴射口9から芯物質(液滴)を造粒し噴出する(S2)。
First, the material which becomes a core substance is supplied to the storage part 7 of the
この芯物質は、芯物質供給部6から圧力を付加することにより噴射速度を発生させ、振動子8により振動させることで噴射口9から流出する液流に脈流を発生させて造粒し、また噴射口9の径により造粒径を決定している。
This core material is granulated by generating pressure by applying pressure from the core
カプセル化装置3において、噴射装置2からの造粒し噴出された芯物質が通過するカプセル膜物質の薄膜を形成する(S3)。このカプセル膜物質の薄膜化は、カプセル膜物質供給部11から供給のカプセル膜物質(水溶性物質+界面活性剤による表面張力)とロール12によって一定の膜厚に形成される。
In the
形成したカプセル膜物質の薄膜を芯物質が通過することによりカプセル膜物質を被膜してマイクロカプセルを製造する(S4)。 The core material passes through the formed thin film of the capsule membrane material to coat the capsule membrane material to produce a microcapsule (S4).
このカプセル膜物質の薄膜を芯物質(液滴)が通過するための所定の速度として、噴射口9からの噴出速度が次の条件「薄膜破壊時の位置エネルギー<液滴の運動エネルギー」を満たすようにする。これは、液滴の運動エネルギーが熱エネルギーに変換されることなく、材料の降伏点(弾性と塑性の変換点)において薄膜を破壊(薄膜を突き抜けて通過)すると仮定すると(数2) As a predetermined speed for the core material (droplet) to pass through the thin film of the capsule membrane material, the ejection speed from the ejection port 9 satisfies the following condition “positional energy at the time of thin film destruction <droplet kinetic energy”. Like that. This is based on the assumption that the kinetic energy of the droplet is not converted into thermal energy, and that the thin film is broken (passed through the thin film) at the yield point (elastic and plastic conversion point) of the material (Equation 2).
よって、液滴の質量mか液滴の速度vを大きくすること、薄膜のばね常数を小さくする(例えば、ゼラチン水溶液の濃度を薄くする、あるいは温度を高くし粘度を低下させる)、薄膜の降伏撓み量δmaxを小さくすることにより薄膜を液滴が通過することができる。 Therefore, increasing the mass m of the droplet or the velocity v of the droplet, decreasing the spring constant of the thin film (for example, decreasing the concentration of the gelatin aqueous solution or increasing the temperature to decrease the viscosity), yielding of the thin film By reducing the deflection amount δmax, the droplets can pass through the thin film.
カプセル化装置3において製造したマイクロカプセルは、未完成状態(簡単に変形や破壊が起きてしまうような状態)であり、さらに被膜したカプセル膜が乾燥することを避けるため、保護液14を貯めた底面が平坦な容器15によって受けてシート化を行う。また、この容器15はマイクロカプセルを自己集積するために傾けて配置してある(S5)。傾けた容器15内で自己集積したマイクロカプセルをシート化するため容器15内から保護液14を排出部16から排出し予備乾燥し、さらに加圧、加熱等によりマイクロカプセルの変形、密着および乾燥を行いシート化する(S6)。
The microcapsules manufactured in the
また、本実施の形態における製造装置の芯物質を造粒する噴射装置2の具体例として、マイクロカプセルの芯物質(ここではイソパラフィンに酸化チタンとカーボンブラックを含有させたもの)を噴射装置2に芯物質供給部6から注入し圧力(ここでは240kpa)を発生させて液流を噴射口9から噴出させる。さらに、振動子8により振動させることで噴射口9から噴出している液流に脈流を発生させ液滴を作り造粒化する。なお、ここで振動子8の振動は50kHz,噴射口9の径は50μmとして得られた芯物質の径は約100μmである。そのときの噴射速度は約10m/secである。なお、図2では噴射口9の数は1つであるが、複数の噴射口9を設けて複数の芯物質を噴射させても良い。
Further, as a specific example of the
カプセル膜は、図2に示すカプセル膜物質供給部11からカプセル膜物質(ここでは10wt%のゼラチン水溶液にアルキルエーテル硫酸エステルナトリウムの界面活性剤を1wt%添加している)を供給し、ロール12間にカプセル膜の薄膜化を行う。一方のロール12にカプセル膜物質供給部11からカプセル膜物質を供給し、他方のロール12から流出させてカプセル膜物質を薄膜化(薄膜の厚み約10μm)する。ここでは、回転するロール12、カプセル膜物質の濃度等によりカプセル膜物質に張力を与えることで薄膜化と膜厚の管理を行っている。
The capsule membrane is supplied from a capsule membrane material supply unit 11 shown in FIG. 2 (here, 1 wt% of a surfactant of sodium alkyl ether sulfate is added to a 10 wt% gelatin aqueous solution), and a
また、図2では示していないが、ロール12間にはガイド部があり、薄膜を維持している。また、カプセル膜物質の乾燥およびゲル化(40℃以下でゲル化する)を防止するために、製造装置1内部は環境維持装置によって湿度90〜100wt%、温度60℃の雰囲気に環境を維持している。
Moreover, although not shown in FIG. 2, there is a guide portion between the
図3は製造装置のカプセル化装置3における芯物質にカプセル膜を被膜する工程を示す模式図であり、図3を参照しながらカプセル化の原理を説明する。噴射装置2から噴射された芯物質の液滴はカプセル膜薄膜を通過してカプセル膜物質で被膜される。このとき、カプセル膜の薄膜の通過に必要なエネルギー以上の液滴にエネルギー(速度10m/sec,径100μm)が必要であり、カプセル膜の薄膜を通過する。通過する際にカプセル膜の薄膜は芯物質を被膜する。また、通過されたカプセル膜の薄膜は界面活性剤による自己修復効果(ギブス効果およびマランゴニー効果等の作用)によって修復される。再び芯物質の通過に応じて被膜することが可能となる。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a process of coating the capsule material on the core substance in the
なお、噴射装置2の噴射速度や液滴の大きさおよび薄膜の粘度等によっては、通過時に空気を多少巻き込む可能性があるので、製造装置全体を減圧することが望ましい(径30μm以下の巻き込んだ気泡であれば自然にマイクロカプセル外に放出されるので問題ない)。また、カプセル化装置3のロール12間は供給側から流出側にカプセル膜物質が流れるように傾けて配置している。
Depending on the spraying speed of the
次に、図2に示すマイクロカプセルをシート化するシート化装置4は、マイクロカプセルを受けて平坦に配列できる容器15と、マイクロカプセルの乾燥防止と密着防止する保護液14と、細密化のための保護液を排出する排出部16と、さらに、製造装置全体の環境維持装置と別に、密着および乾燥するための環境を維持する環境維持装置から構成される。
Next, the sheet forming apparatus 4 that forms the microcapsules shown in FIG. 2 includes a
図4はカプセル化装置3により得たマイクロカプセルを高密度で単層にシート化する工程を示す模式図である。底が平坦な容器15に保護液14(30℃以下の冷水)が満たされている。保護液14はゼラチンのゲル化温度以下に設定し、カプセル膜の破壊と乾燥を低減している。また、保護液14の表面張力にてマイクロカプセル同士の密着を低減している。
FIG. 4 is a schematic view showing a process of forming the microcapsules obtained by the
この環境状態にて容器15を傾けたり、あるいは傾けながら近傍に設けた装置により外力として振動を与えることにより、マイクロカプセルの自重にて自然と下方に移動し単層の自己集積が行われる。また、カプセル化装置3からのマイクロカプセルを保護液14で受ける際に、カプセル膜が破壊されないように減速するためカプセル化装置3とシート化装置4は十分な距離を設けて配置し、また、単層のシート化に自己集積し易いように容器15を少しずつ移動するように構成しても良い。あるいは、容器15に振動を与える以外に、マイクロカプセルの落下地点を中心に容器15を回転させることで生じる遠心力、容器15近傍に配置した電極等によって得られる磁力等によりマイクロカプセルを単層にシート化することも考えられる。
In this environmental state, the
自己集積の完了後、保護液14を排出部16により排出し予備乾燥を行う。保護液14が存在する時点ではマイクロカプセルは球状であるものが、排出することで保護液14の表面張力が低下し、これに反しマイクロカプセル同士のカプセル膜による密着力の影響が顕著となるため、細密六方形状に近い形に変形する。なお、保護液14として、0.2wt%のゼラチンを混入した水溶液を用いる。
After the completion of self-assembly, the
その後、容器15全体をゼラチンのゲル化温度以上(ここでは60℃)に加熱し、マイクロカプセル同士のさらなる密着を行うことも有効である。また、乾燥によるカプセル壁の収縮によって、さらに細密六方形状に近いものに変形密着する。
Thereafter, it is also effective to heat the
また、シート化装置4の別の構成例として、図5に示すような自己集積用薄膜の液状膜17(シャボン膜:1〜10μm程度)を形成し、マイクロカプセル(ここでは50μm程度)の自己集積を行う。液状膜物質を傾けて配置した液状膜物質供給側18から液状膜物質流出側19に流して液状膜17を形成する。自己集積するマイクロカプセルを液状膜17の液状膜物質供給側18近傍にて適当な間隔で受けて、外力として磁力等を加えることにより液状膜物質流出側19方向に移動させ、最も密な配置となる単層のマイクロカプセルのシート化ができる。マイクロカプセルが下方に移動しながら最も密な単層の配置となるのは、液状膜17で流動抵抗が非常に小さく、また、液状膜17の膜厚がマイクロカプセルに対して十分小さく、液状膜の表面張力を受けているためである。なお、液状膜物質として5〜10wt%のゼラチン水溶液等を用いる。
As another configuration example of the sheet forming apparatus 4, a self-integrating thin film liquid film 17 (soap film: about 1 to 10 μm) as shown in FIG. 5 is formed, and the microcapsule (here about 50 μm) self Accumulate. The liquid film material is flowed from the liquid film
図6(a)は図5に示すAの供給側で受けた時のマイクロカプセルの状態、図6(b)は図5に示すBの流出側に自己集積したマイクロカプセルの状態を示す図である。また、以上の方法にて得られるマイクロカプセルは直径が非常に均一である。また、シート化したマイクロカプセルは図7に示すような単層で略千鳥配置した略細密六方形状に近いマイクロカプセルシートを製造することができる。 6A is a state of the microcapsule when it is received on the supply side A shown in FIG. 5, and FIG. 6B is a view showing a state of the microcapsule self-assembled on the outflow side of B shown in FIG. is there. Further, the microcapsules obtained by the above method have a very uniform diameter. Further, the microcapsules formed into a sheet can be produced as a microcapsule sheet having a substantially dense hexagonal shape with a single layer as shown in FIG.
以上のように、噴射装置2による造粒工程、カプセル化装置3によるカプセル化工程、シート化装置4による自己集積のシート化工程の一連の動作によって、細密で単層のマイクカプセルシートを作成することができる。
As described above, a fine single-layer microphone capsule sheet is created by a series of operations of the granulation process by the
なお、本実施の形態について、マイクロカプセルのカプセル膜としてゼラチンを用いた例を説明したが、例えばエネルギー性硬化樹脂として、熱硬化樹脂を用いてマイクロカプセルを製造し、同様な単層の自己集積化を行った後、紫外線等の光照射によってシート化したマイクロカプセルシートを作成することも可能である。 In this embodiment, gelatin is used as the capsule film of the microcapsule. However, for example, microcapsules are manufactured using a thermosetting resin as an energetic curable resin, and a similar single-layer self-assembly is performed. It is also possible to create a microcapsule sheet that has been made into a sheet by irradiation with light such as ultraviolet rays after the formation.
本発明に係るマイクロカプセルシートの製造方法および製造装置は、噴射装置により芯物質を造粒し、カプセル化装置によって造粒した芯物質にカプセル膜物質を被膜してマイクロカプセルを製造し、シート化装置によりマイクロカプセルを自己集積してシート化する工程を一連の動作によって行うことで、より細密で単層のマイクカプセルシートを作成でき、マイクロカプセル構造を有する電子ペーパーおよびディスプレイ等の表示部に用いるこれらの製造方法および装置として有用である。 A method and apparatus for producing a microcapsule sheet according to the present invention comprises a core material granulated by an injection device, a core material granulated by an encapsulating device is coated with a capsule membrane material, and a microcapsule is produced to form a sheet. By performing the process of self-integrating microcapsules into a sheet using a device by a series of operations, a finer, single-layer microphone capsule sheet can be created and used for display units such as electronic paper and displays having a microcapsule structure. It is useful as these manufacturing methods and apparatuses.
1 製造装置
2 噴射装置
3 カプセル化装置
4 シート化装置
6 芯物質供給部
7 貯蔵部
8 振動子
9 噴射口
11 カプセル膜物質供給部
12 ロール
14 保護液
15 容器
16 排出部
17 液状膜
18 液状膜物質供給側
19 液状膜物質流出側
DESCRIPTION OF
Claims (19)
前記シート化工程のマイクロカプセルの単層配列は、前記カプセル膜物質を被覆された未完成状態のマイクロカプセルを、傾斜した容器に貯蔵した保護液内に落下させて自己集積により行うことを特徴とするマイクロカプセルシートの製造方法。 A step of granulating and spraying a core material, a step of encapsulating the core material by passing the core material through a thin film formed of a capsule membrane material, and a microcapsule coated with the capsule membrane material In a method for producing a microcapsule sheet comprising a sheet forming process in which layers are arranged and adhered and solidified, and each process is performed by a series of processes ,
The single layer arrangement of the microcapsules in the sheet forming step is performed by self-assembly by dropping unfinished microcapsules coated with the capsule membrane material into a protective liquid stored in an inclined container. A method for producing a microcapsule sheet.
前記シート化工程のマイクロカプセルの単層配列は、前記カプセル膜物質を被覆された未完成状態のマイクロカプセルを、傾斜した自己集積用薄膜上に落下させて自己集積により行うことを特徴とするマイクロカプセルシートの製造方法。 A step of granulating and spraying a core material, a step of encapsulating the core material by passing the core material through a thin film formed of a capsule membrane material, and a microcapsule coated with the capsule membrane material In a method for producing a microcapsule sheet comprising a sheet forming process in which layers are arranged and adhered and solidified, and each process is performed by a series of processes ,
The micro-layer arrangement of the microcapsules in the sheet forming step is performed by self-assembly by dropping an unfinished microcapsule coated with the capsule membrane material onto an inclined self-assembly thin film. A method for producing a capsule sheet.
The method for producing a microcapsule sheet according to claim 1, wherein a substance that is dried and solidified is added to the protective liquid.
前記環境維持手段により制御された雰囲気中に前記噴射手段,前記カプセル化手段,前記シート化手段を配置し、前記各手段による一連の処理により、請求項16〜18に記載したマイクロカプセルシートの製造方法を行うことを特徴とするマイクロカプセルシートの製造装置。 An injection means for granulating and injecting a core material, an encapsulating means for coating the capsule membrane material by passing the core material through a thin film formed of a capsule membrane material, and a microcapsule coated with the capsule membrane material. It comprises sheet forming means for layering and solidifying, and environmental maintenance means for controlling atmospheric pressure, temperature and humidity,
The microcapsule sheet according to any one of claims 16 to 18, wherein the spraying unit, the encapsulating unit, and the sheet forming unit are arranged in an atmosphere controlled by the environment maintaining unit, and a series of processes by the units is performed. An apparatus for producing a microcapsule sheet, characterized by performing the method .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006107091A JP5151058B2 (en) | 2006-04-10 | 2006-04-10 | Microcapsule sheet manufacturing method and manufacturing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006107091A JP5151058B2 (en) | 2006-04-10 | 2006-04-10 | Microcapsule sheet manufacturing method and manufacturing apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007275812A JP2007275812A (en) | 2007-10-25 |
JP5151058B2 true JP5151058B2 (en) | 2013-02-27 |
Family
ID=38677868
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006107091A Expired - Fee Related JP5151058B2 (en) | 2006-04-10 | 2006-04-10 | Microcapsule sheet manufacturing method and manufacturing apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5151058B2 (en) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2143486A1 (en) * | 2008-07-07 | 2010-01-13 | Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO | Multi component particle generating system |
KR101306804B1 (en) * | 2008-11-18 | 2013-09-10 | 에스케이플래닛 주식회사 | A electronic paper particle and method for manufacturing thereof |
JP5961965B2 (en) * | 2011-09-28 | 2016-08-03 | セイコーエプソン株式会社 | Capsule manufacturing apparatus and capsule manufacturing method |
JP5942593B2 (en) * | 2011-09-28 | 2016-06-29 | セイコーエプソン株式会社 | Capsule manufacturing apparatus and capsule manufacturing method |
US9283147B2 (en) * | 2011-09-28 | 2016-03-15 | Seiko Epson Corporation | Encapsulation device, medical capsules, and encapsulation method |
JP2013071080A (en) * | 2011-09-28 | 2013-04-22 | Seiko Epson Corp | Encapsulation device, encapsulation method and medical application |
JP5961966B2 (en) * | 2011-09-28 | 2016-08-03 | セイコーエプソン株式会社 | Capsule manufacturing apparatus and capsule manufacturing method |
JP5961964B2 (en) * | 2011-09-28 | 2016-08-03 | セイコーエプソン株式会社 | Capsule manufacturing apparatus and capsule manufacturing method |
JP5961963B2 (en) * | 2011-09-28 | 2016-08-03 | セイコーエプソン株式会社 | Capsule manufacturing apparatus and capsule manufacturing method |
JP7335388B2 (en) * | 2021-01-05 | 2023-08-29 | イー インク コーポレイション | The process of producing electro-optic displays |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4933029B1 (en) * | 1969-09-06 | 1974-09-04 | ||
DE69636960C5 (en) * | 1996-07-19 | 2015-07-30 | E-Ink Corp. | Electronically addressable microencapsulated ink |
JP4389523B2 (en) * | 2003-08-26 | 2009-12-24 | セイコーエプソン株式会社 | Electrophoretic display device manufacturing method, electrophoretic display device, and electronic apparatus |
-
2006
- 2006-04-10 JP JP2006107091A patent/JP5151058B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007275812A (en) | 2007-10-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5151058B2 (en) | Microcapsule sheet manufacturing method and manufacturing apparatus | |
Neumann et al. | Liquid metal direct write and 3D printing: a review | |
JP4582914B2 (en) | Method for making droplets for use in capsule-based electromotive displays | |
RU2562488C2 (en) | Method and device for drop generation with simulated granulometric spectrum | |
JPH10512190A (en) | Method of coating thin film on substrate | |
WO2009014432A1 (en) | Multi component particle generating system | |
CN103203992A (en) | Coaxial ejecting apparatus and multilayer microcapsule preparing method utilizing same | |
Quetzeri-Santiago et al. | Additive manufacturing with liquid latex and recycled end-of-life rubber | |
TWI643680B (en) | Nozzle | |
CN102993445A (en) | Gel production apparatus and gel production method | |
Martín-Banderas et al. | Making drops in microencapsulation processes | |
JP2013071080A (en) | Encapsulation device, encapsulation method and medical application | |
JP5942593B2 (en) | Capsule manufacturing apparatus and capsule manufacturing method | |
JP5961963B2 (en) | Capsule manufacturing apparatus and capsule manufacturing method | |
KR101907547B1 (en) | Apparatus for fabricating capsule | |
Lee et al. | Fabrication of kinetically stable micropolymofoam particles and the spontaneous induction of morphological transformation | |
TWI567116B (en) | Method for manufacturing fine particles | |
TWI660789B (en) | Particle forming apparatus with the nozzle and particle forming method | |
CN109261089B (en) | Composite microcapsule manufacturing method based on composite micro-spraying device | |
NL2033140B1 (en) | Method and system for forming micro-capsules comprising a core surrounded by a shell | |
JP2000117096A (en) | Production of microcapsule | |
JP2005205338A (en) | Monodisperse particle manufacturing method | |
JP5079977B2 (en) | Method for producing monodisperse particles | |
JP2004275916A (en) | Method for manufacturing mono-dispersed particle | |
WO2021260668A1 (en) | Micro-fluidic system and method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090318 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20100614 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20100625 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110808 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111004 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120918 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121005 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121106 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121119 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151214 Year of fee payment: 3 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5151058 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151214 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |