JPH021798A - 潤滑剤内包マイクロカプセルとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はマイクロカプセル及びその製造方法に関し、更
に詳しくは、潤滑剤の放出を調整するための潤滑剤内包
マイクロカプセル及びその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、マイクロカプセルの製造方法として種々の方法が
知られている。これらの方法は、数種の異なる液体をマ
イクロカプセル化するために用いられている。しかしな
がら、従来のマイクロカプセル化方法には、得られるマ
イクロカプセルの形状が不揃いである、カプセル壁膜の
厚みが不均一である、マイクロカプセルが大きすぎて凝
集が生じる、マイクロカプセルの収率が低いという問題
があった。

各種のマイクロカプセル及びその製造方法が米国特許筒
３，８８６，０８４号、同第４，２７３゜６７２号、同
第４，４９５，５０９号、同第４５２５．５２０号及び
同第４，５９９，２７１号に記載されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、形状が一定で、均一かつ所望のカプセ
ル壁膜厚を有し、さらに粒径が小さく凝集を起こすこと
もなく、高収率で得ることのできる潤滑剤内包マイクロ
カプセルを提供することにある。

本発明の他の目的は、信頼性及び再現性に優れ、かつ複
雑な工程や高コストを必要としない方法により、潤滑剤
内包マイクロカプセルを製造することにある。

〔課題を解決するための手段〕

即ち本発明は、尿素樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン
樹脂、ゼラチン、卵白、アルブミン、ポリエステル及び
ポリビニルアルコールからなる群から選ばれる１種又は
２種以上で構成されたカプセル壁膜と該カプセル壁膜に
内包された芯物質とからなり、該芯物質が１種又は２種
以上の潤滑剤であるマイクロカプセルを提供するもので
ある。

更に本発明は、 潤滑剤を、エマルションスタビライザー及び界面活性剤
を含有する乳化分散媒中に加え、エマルションを調製す
る工程、 該エマルションとカプセル壁膜形成物質とを混合し、ｐ
Ｈを７未満に保持する工程、 カプセル壁膜形成物質を加える工程、及びアルカリを加
えてｐＨ７以上にする工程を含んでなる潤滑剤内包マイ
クロカプセルの製造方法を提供するものである。

更に本発明は、 エマルションスタビライザー及び界面活性剤を含む乳化
分散媒を調製する工程、 該乳化分散媒に潤滑剤からなる芯物質を加える工程、 該乳化分散媒及び該芯物質の混合物を攪拌する工程、 該乳化分散媒及び該芯物質の混合物を乳化してエマルシ
ョンを形成せしめる工程、 レゾルシノールとメチロール尿素と水とを混合して第一
溶液を形成せしめる工程、 該エマルションを激しく攪拌しつつ、該第一溶液を該エ
マルションに加える工程、 該第一溶液及び該エマルションの混合物を酸性化する工
程、 レゾルシノールとメチロール尿素と水とを混合して第二
溶液を形成せしめる工程、 該第二溶液を、酸性化された該第一溶液及び該エマルシ
ョンの混合物に激しい撹拌下に加えて、マイクロカプセ
ル懸濁液を形成せしめる工程、該マイクロカプセル懸濁
液のｐｔ＋を調整して塩基性とする工程、 該マイクロカプセル懸濁液を濾過及び水洗してマイクロ
カプセルを液相から分離する工程、及び該マイクロカプ
セルを乾燥する工程 からなる一連の工程を含んでなる、潤滑剤内包マイクロ
カプセルの製造方法を提供するものである。

前述の本発明の特徴及び目的は、添付図面に基づいてな
される以下の説明により、さらに明らかとなるであろう
。ここで、以下の説明及び添付図面において、同一符号
は、同一の要素を表す。なお、第１図はエマルションス
タビライザーであるポリビニルアルコールを水に溶解せ
しめる方法を表す説明図であり、第２図はマイクロカプ
セル懸濁液を濾過するための装置を表す説明図である。

なお、ここでいうメチロール尿素とは、モノ−ジー　ト
リー及びテトラメチロール尿素を意味し、これらの２種
以上の混合物でもよいし、いずれか一つの化合物でもよ
い。特に、ジメチロール尿素が好ましい。

本発明の潤滑剤内包マイクロカプセルの製造方法を、エ
マルション分散媒として水を用い、カプセル壁膜形成物
質としてレゾルシノール及びジメチロール尿素を用い、
カプセル壁膜形成物質の溶媒として水を用いる場合の１
態様に基づいて説明する。

まず最初に乳化分散媒を調整する。この乳化分散媒は、
エマルションスタビライザー及び界面活性剤を含有する
。本発明に好適に用いられるエマルションスタビライザ
ーとしては、ポリビニルアルコール、例えばＶｉｎｏｌ
　１２５又は５４０（＾ｉｒ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ社製）
、セルロースエーテル、例えばＭｅｔｈ。

ｃｅｌｌ　Ｅ５　　（Ｄｏｗ　Ｃｈｅｍｉｃａ１社製）
、及びポリエーテルなどが挙げられる。ポリビニルアル
コールはポリ酢酸ビニルの加水分解によって得られ、セ
ルロースエーテルは塩化メチルとプロピレンオキシドと
を反応させることによって得られる。

本発明に好適に用いられる界面活性剤としては、ドデシ
ル硫酸ナトリウムやＡｂｅｘ　ＪＫＢ　（ＡＩｃｏｌａ
ｃ社製）で知られているアニオン系界面活性剤、ＥＬｈ
ｏｑｕａｄ　Ｃ／２５　、ＭｅｔｈｙｌｐＨｌｙｏｘｙ
ｅｔｈｙｌｅｎｅ（１５）−ｏｌｅｙｌａｍｍｏｎｉｕ
ｍ　ｃｈｌｏｒｉｄｅ　（Ａｒｍｏｕｒ　Ｉｎｄｕｓｔ
ｒｉａｌＣｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙ社製）のよ
うなカチオン系界面活性剤、Ｐｌｕｒｏｎｉｃｓ　　（
ＢＡＳＦ社製）、卵白、アルブミン及びゼラチンなどの
非イオン系界面活性剤が挙げられる。

乳化分散媒を調製するにあたっては、まずエマルション
スタビライザーを水に溶解する。水に溶解するエマルシ
ョンスタビライザーの量は、エマルションスタビライザ
ーの濃度が通常０．１〜１０（Ｗ／Ｖ）％、好ましくは
１〜５（Ｗ／ｖ）％である乳化分散媒溶液を得るに充分
な量とする。本明細書中における（Ｗ／Ｖ）％の単位は
ｇ　／　ｍｌである。セルロースエーテルは水に溶解し
やすいが、ポリビニルアルコールは溶解しにくい。従っ
て、ポリビニルアルコール は、第１図に示されるような装置を用いることが望まし
い。第１図において、ポリビニルアルコールと水とを容
器２に入れる。容器２内には電極４及び６が設けられて
いる。交流電源８が電極４及び６に接続されており、電
流測定用の電流計１０が線路中に設けられている。ここ
に通常１．０〜１。

５アンペアの電流を通す。この方法によれば、ポリビニ
ルアルコールを比較的短時間（３０分未満ンで水に溶解
することができる。

得られるエマルションスタビライザー溶液に対し、界面
活性剤を添加する。界面活性剤の濃度は、通常１〜１０
　（Ｗ／Ｖ）％、好ましくは２〜４（Ｗ／Ｖ）％とする
。界面活性剤としてはドデシル硫酸ナトリウムが好まし
く、エマルションスタビライザーとしてはポリビニルア
ルコールが好ましい。

このようして得られた乳化分散媒約５０ｍ１に潤滑剤を
加える。本発明に好適な芯物質としての潤滑剤には、鉱
油、合成油、オレイン酸等の油溶性潤滑剤用添加剤が挙
げられる。油溶性潤滑剤用添加剤としてオレイン酸を用
いる場合には、乳化分散媒５０．ｄに対し、通常オレイ
ン酸１０〜２０ｇを加える。鉱油、合成油等を用いる場
合には、乳化分散媒５０ｄに対し、通常鉱油、合成油等
７〜１２ｇを加える。

次いで、乳化分散媒と芯物質の混合物を乳化し、エマル
ションとする。乳化方法としては特に限定はされないが
、特に粒径の小さいマイクロカプセルを製造する場合に
は、超音波処理により行うことが好ましい。超音波処理
に好適な装置としては、プローブ・ソニケーター、例え
ばＷａｖｅ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｓｙｓ　ｔｅｍｓ社製プロ
ーブ・ソニケーターが挙げられる。

この超音波処理工程は、通常、発熱を防ぐために水浴中
で約３〜５分間行う。

得られた乳化分散媒及び芯物質のエマルションを機械的
高速プロペラタイプ攪拌器付き広ロエルレンマイヤーフ
ラスコに移す。次いで、レゾルシノール及びジメチロー
ル尿素の混合物を含む第一溶液（水溶液）を調製する。

第一溶液の調製にあたっては、芯物質としてオレイン酸
を用いる場合には、オレイン酸１０〜２０ｇ当たり、通
常レゾルシノール０．８４〜１．６８　ｇと、通常１５
〜２０（Ｗ／Ｖ）％濃度のジメチロール尿素水溶液１５
〜３０ｍ２とを混合して第一溶液とする。一方、芯物質
として鉱油、合成油等を用いる場合には、鉱油、合成油
等７〜１２ｇ当たり、通常レゾルシノール０．０８〜０
．８４　ｇと、通常１５〜２０（Ｗ／■）％濃度のジメ
チロール尿素水溶液１５〜２５戚とを混合して第一溶液
とする。またこの第一溶液には、メラミンを適量加える
こともできる。

乳化分散媒及び芯物質のエマルションを広口フラスコ中
で激しく攪拌しながら（約３５０Ｏｒｐｍ）、このエマ
ルション中に第一溶液を滴下する。

次いで、１０重量／容量％の硫酸水溶液を滴下して、広
口フラスコ中の内容物のｐＨを７より低く調整する。次
いで、レゾルシノール及びジメチロール尿素の混合物を
含む第二溶液（水溶液）を調製する。第二溶液の調製に
あたっては、芯物質としてオレイン酸を用いる場合には
、オレイン酸１０〜２０ｇ当たり、通常レゾルシノール
０．６４〜１゜２８ｇと、通常１５〜２０　（Ｗ／Ｖ）
％濃度のジメチロール尿素水溶液１０〜２２ｍ１とを混
合して第二溶液とする。一方、芯物質として鉱油、合成
油等を用いる場合には、鉱油、合成油等７〜１２ｇ当た
り、通常レゾルシノール０．０６〜０．６４　ｇと、通
常１５〜２０（Ｗ／Ｖ）％濃度のジメチロール尿素水溶
液１０〜２０ｄとを混合して第二溶液とする。

広口フラスコの内容物への硫酸の添加後約１時間経過し
た後、第二溶液を激しい撹拌下に滴下する。約１時間経
過後、濃水酸化す）　ＩＪウムを添加してｐＨを塩基性
（７より高く、好ましくは約７．５ｐ１１）に調整し、
次いで広口フラスコ内の懸濁液を緩やかな撹拌下で放置
し、室温に戻す。

次に、このようにして得られたマイクロカプセルＱ濁液
を濾過してマイクロカプセルを回収し洗浄、乾燥するが
、このマイクロカプセルの濾過、洗浄及び乾燥は例えば
下記の方法によって行うことができる。

広口フラスコの内容物を第２図に示す限外濾過装置の濾
過室１２内に移す。第２図に示される限外濾過装置には
更に水約２１！、が入った与圧室１４が設けられている
。加圧空気を与圧室１４の口１６から供給することによ
り、マイクロカプセル懸濁液の入った濾過室１２に水が
送られる。濾過室１２には撹拌ｐＪＩＳ、攪拌装置２ｏ
、フィルター２２及び排出口２４が設けられている。フ
ィルタ−の孔径は約０．４５μｍであり、マイクロカプ
セル懸濁液は、攪拌棒１８による撹拌下に、通過する蒸
留水によって洗浄される。この蒸留水は他の残分と共に
濾過室から排出口２４を通って排出される。

次いでマイクロカプセルを噴霧乾燥する。この噴霧乾燥
は市販の噴霧乾燥器、例えばヤマト・パルヴイス・ペイ
シック・ユニット・モデル　ＣＢ＝２１を用い、下記の
条件で行うことができる。

空気圧カニ 入口温度： 出口温度： アスビレークー設定値： 液体流量： ２、０　ｋｇ／ｃｍ２ １．３０°Ｃ ６５°Ｃ １０ｄ／分 この噴霧乾燥でカプセル化は完了する。

上記の方法においては、カプセル壁膜形成物質としてジ
メチロール尿素及びレゾルシノールが用いられているが
、本発明においては更にメチロール尿素、メチロール尿
素の初期重合物、メチロール尿素／レゾルシノールの初
期縮合物、メチロール尿素／メラミンの混合物、メチロ
ール尿素／メ？ ラミンの初期縮合物、メチロール尿素／メラミン／レゾ
ルシノールの混合物、メチロール尿素／メラミン／レゾ
ルシノールの初期縮合物、尿素／ホルムアルデヒドの混
合物、尿素／ホルムアルデヒドの初期縮合物、尿素／ホ
ルムアルデヒド／レゾルシノールの混合物、尿素／ホル
ムアルデヒド／レゾルシノールの初期縮合物、尿素／ホ
ルムアルデヒド／メラミンの混合物、尿素／ホルムアル
デヒド／メラミンの初期縮合物、尿素／ホルムアルデヒ
ド／メラミン／レゾルシノールの混合物、尿素／ホルム
アルデヒド／メラミン／レゾルシノールの初期縮合物、
メラミン／ホルムアルデヒドの混合物、メラミン／ホル
ムアルデヒドの初期縮合物、メラミン／ホルムアルデヒ
ド／レゾルシノールの混合物、メラミン／ホルムアルデ
ヒド／レゾルシノールの初期縮合物、メチロールメラミ
ン／レゾルシノールの混合物、メチロールメラミン／レ
ゾルシノールの初期縮合物、メチロールメラミンの混合
物、及びメチロールメラミンの初期縮合物などを用いる
ことができる。

なお、ここに用いるメチロールメラミンとはメラミンに
ホルムアルデヒドが１〜６モル付加したメチロールメラ
ミン化合物であり、これらメチロールメラミン化合物の
２種以上の混合物、又は任意の一種を使用することがで
きる。特にトリメチロールメラミンが好ましい。

また、本発明のマイクロカプセルのカプセル壁膜には、
上記のカプセル壁膜形成材料の重合体である尿素樹脂、
メラミン樹脂などの他、卵白、アルブミン、ゼラチン、
ポリエステル、ポリビニルアルコール、ポリウレタンな
どからなる壁膜が含まれる。

本発明のマイクロカプセルの粒径は、好ましくは５００
μｍ以下、更に好ましくは１００μｍ以下、更に好まし
くは５０μｍ以下、更に好ましくは１０μｍ以下、更に
好ましくは５μｍ以下、更に好ましくは３μｍ以下、更
に好ましくは１μｍ以下である。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本
発明の範囲はこれら実施例に限定されることはない。

まず、３７％濃度のポル１１アルデヒド４８．９　ｄを
尿素１８ｇ及びメラミン３ｇと混合する。混合物を７０
°Ｃで１時間加熱し、トリエタノールアミンでｐｌ＋を
８に調整した後、水１００ｄを加える。

得られる溶液を放置して室温に戻す。オレイン酸１０ｇ
を、ポリビニルアルコール５　（Ｗ／Ｖ）％及びドデシ
ル硫酸ナトリウム４　（Ｗ／Ｖ）％を含有する水溶液５
０ｍ２に加える。得られる混合物をマグネチックスクー
ラーで攪拌してエマルションとし、次いで水浴で冷却し
ながら３分間超音波処理する。エマルションを広口フラ
スコに移し、機械的撹拌器で激しく撹拌する。そこへ先
に得られた初期縮合物溶液２０ｍ１を加え、次いで１０
％硫酸水溶液２．０　ｍｌｌを滴下する。その後、激し
い撹拌下に５０°Ｃまで加熱する。４５分後、初期縮合
物溶液ｌＯ〜５０ｍ１を更に添加する。この場合、水を
加えて希釈してもよい。温度を室温に戻し、更に約３時
間反応を続ける。濃水酸化ナトリウムを用い、ｐＨを塩
基性（７，５ｐＨ）に調整する。懸濁液を前述した限外
濾過装置の濾過室に注ぎ、次いでその懸濁液を濾過、洗
浄する。次いで、得られたマイクロカプセルを前述の噴
霧乾燥器を用いて噴霧乾燥する。

上記の方法によれば、オレイン酸等の油溶性潤滑剤用添
加剤、鉱油、合成油などの潤滑剤を内包するマイクロカ
プセルを確実かつ再現性をもって製造することができ、
また得られるマイクロカプセルは一定の形状、均一なカ
プセル壁膜厚を有し、凝集を起こすこともなく、その収
率も高い。更に、粒径ｌｕｍ以下の微小マイクロカプセ
ルから、粒径５００μｍ程度のマイクロカプセルまで、
様々な粒径のマイクロカプセルを製造することができる
。上記の方法で好ましい粒径は、０．５〜５μｍである
。

上記の実施例が本発明及び本発明の目的に基づく多くの
態様のほんの数例にすぎないことは明らかである。本発
明の範囲を逸脱せずに、さらに他の多くの態様で本発明
を実施することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、形状が一定で、均一かつ望ましいカプ
セル壁膜厚を有し、さらに粒径が小さく凝集を起こすこ
ともなく、高収率で得ることのできる潤滑剤内包マイク
ロカプセルを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、エマルションスタビライザーであるポリビニ
ルアルコールを水に溶解する方法を表す説明図である。 第２図は、マイクロカプセル懸濁液を濾過するための装
置を表す略図である。 丑ｊＪｕＬ所 容器 交流電源 濾過室 口 攪拌装置 排出口 ６　電極 電流計 与圧室 撹拌棒 フィルター 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、尿素樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、ゼラ
   チン、卵白、アルブミン、ポリエステル及びポリビニル
   アルコールからなる群から選ばれる１種又は２種以上で
   構成されたカプセル壁膜と、該カプセル壁膜に内包され
   た芯物質とからなり、該芯物質が１種又は２種以上の潤
   滑剤からなるマイクロカプセル。 ２、マイクロカプセルの平均粒径が５００μｍ以下であ
   る請求項１記載のマイクロカプセル。 ３、マイクロカプセルの平均粒径が１００μｍ以下であ
   る請求項１記載のマイクロカプセル。 ４、マイクロカプセルの平均粒径が５０μｍ以下である
   請求項１記載のマイクロカプセル。 ５、マイクロカプセルの平均粒径が１０μｍ以下である
   請求項１記載のマイクロカプセル。 ６、マイクロカプセルの平均粒径が３μｍ以下である請
   求項１記載のマイクロカプセル。７、マイクロカプセル
   の平均粒径が１μｍ以下である請求項１記載のマイクロ
   カプセル。８、エマルションスタビライザー及び界面活
   性剤を含有する乳化分散媒を調製する工程、該乳化分散
   媒に潤滑剤からなる芯物質を加える工程、 該乳化分散媒及び該芯物質の混合物を攪拌する工程、 該乳化分散媒及び該芯物質の混合物を乳化してエマルシ
   ョンを形成せしめる工程、 レゾルシノールとメチロール尿素と水とを混合して第一
   溶液を形成せしめる工程、 該エマルションを激しく攪拌しつつ、該第一溶液を該エ
   マルションに加える工程、 該第一溶液及び該エマルションの混合物を酸性化する工
   程、 レゾルシノールとメチロール尿素と水とを混合して第二
   溶液を形成せしめる工程、 該第二溶液を、酸性化された該第一溶液及び該エマルシ
   ョンの混合物に、激しい撹拌下に加えて、マイクロカプ
   セル懸濁液を形成せしめる工程、 該マイクロカプセル懸濁液のｐＨを調整して塩基性とす
   る工程、 該マイクロカプセル懸濁液を濾過及び水洗してマイクロ
   カプセルを液相から分離する工程、及び 該マイクロカプセルを乾燥する工程 を含んでなる、潤滑剤内包マイクロカプセルの製造方法
   。 ９、エマルションスタビライザーがポリビニルアルコー
   ル及びセルロースエーテルからなる群から選ばれたもの
   である請求項８記載の潤滑剤内包マイクロカプセルの製
   造方法。 １０、ポリビニルアルコールがポリビニルアルコールと
   水との混合物に交流電場を印加することにより水に溶解
   している請求項９記載の潤滑剤内包マイクロカプセルの
   製造方法。１１、乳化分散媒中のエマルションスタビラ
   イザーの濃度が０．１〜１０（Ｗ／Ｖ）％である請求項
   ９記載の潤滑剤内包マイクロカプセルの製造方法。 １２、界面活性剤が、カチオン系界面活性剤、非イオン
   系界面活性剤及びアニオン系界面活性剤からなる群から
   選ばれたものである請求項８記載の潤滑剤内包マイクロ
   カプセルの製造方法。 １３、乳化分散媒中の界面活性剤の濃度が１〜１０（Ｗ
   ／Ｖ）％である請求項８記載の潤滑剤内包マイクロカプ
   セルの製造方法。 １４、芯物質が、オレイン酸及び鉱油からなる群から選
   ばれたものである請求項８記載の潤滑剤内包マイクロカ
   プセルの製造方法。 １５、マイクロカプセルの乾燥を噴霧乾燥によって行う
   請求項８記載の潤滑剤内包マイクロカプセルの製造方法
   。 １６、芯物質を、エマルションスタビライザー及び界面
   活性剤を含有する乳化分散媒中に加え、エマルションを
   調製する工程、 該エマルションとカプセル壁膜形成物質とを混合し、ｐ
   Ｈを７未満に保持する工程、 カプセル壁膜形成物質を加える工程、及びアルカリを加
   えてｐＨ７以上にする工程 を含んでなる潤滑剤内包マイクロカプセルの製造方法。 １７、エマルションスタビライザーが、ポリビニルアル
   コール及びセルロースエーテルからなる群から選ばれた
   ものである請求項１６記載の潤滑剤内包マイクロカプセ
   ルの製造方法。 １８、界面活性剤が、アニオン系界面活性剤及びカチオ
   ン系界面活性剤からなる群から選ばれたものである請求
   項１６記載の潤滑剤内包マイクロカプセルの製造方法。 １９、カプセル壁膜形成物質が、メチロール尿素、メチ
   ロール尿素の初期重合物、メチロール尿素／レゾルシノ
   ールの混合物、メチロール尿素／レゾルシノールの初期
   縮合物、メチロール尿素／メラミンの混合物、メチロー
   ル尿素／メラミンの初期縮合物、メチロール尿素／メラ
   ミン／レゾルシノールの混合物、メチロール尿素／メラ
   ミン／レゾルシノールの初期縮合物、尿素／ホルムアル
   デヒドの混合物、尿素／ホルムアルデヒドの初期縮合物
   、尿素／ホルムアルデヒド／レゾルシノールの混合物、
   尿素／ホルムアルデヒド／レゾルシノールの初期縮合物
   、尿素／ホルムアルデヒド／メラミンの混合物、尿素／
   ホルムアルデヒド／メラミンの初期縮合物、尿素／ホル
   ムアルデヒド／メラミン／レゾルシノールの混合物、尿
   素／ホルムアルデヒド／メラミン／レゾルシノールの初
   期縮合物、メラミン／ホルムアルデヒドの混合物、メラ
   ミン／ホルムアルデヒドの初期縮合物、メラミン／ホル
   ムアルデヒド／レゾルシノールの混合物、メラミン／ホ
   ルムアルデヒド／レゾルシノールの初期縮合物、メチロ
   ールメラミン／レゾルシノールの混合物、メチロールメ
   ラミン／レゾルシノールの初期縮合物、メチロールメラ
   ミンの混合物、及びメチロールメラミンの初期縮合物か
   らなる群から選ばれたものである請求項１６記載の潤滑
   剤内包マイクロカプセルの製造方法。