JPH0367736B2

JPH0367736B2 -

Info

Publication number: JPH0367736B2
Application number: JP57155538A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Kimijima; Masumi Koishi; Tomohiko Sada; Masayuki Taniguchi
Original assignee: Japan Oxygen Co Ltd
Current assignee: Japan Oxygen Co Ltd
Priority date: 1982-09-07
Filing date: 1982-09-07
Publication date: 1991-10-24
Also published as: JPS5946124A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、特に常温付近で液体または粘着性
を有する物質または軟質物質をマイクロカプセル
化する方法に関する。

マイクロカプセルは感圧複写紙をはじめ、医
薬、農薬、香料などに広く利用されている。

従来の代表的なマイクロカプセルの製造法とし
ては、1.コアセルベーシヨン法、2.界面重合法、
3.in situ重合法、4.液中乾燥法、5.融解分散冷却
法、6.オリフイス法、7.スプレードライング法、
8.気中懸濁被覆法、9.無機質壁マイクロカプセル
化法などがある。ところがこのような製造法を用
いて、水、有機溶剤、水あめ、糊、粘着剤、接着
剤などの常温では液体または粘着性を有する物質
もしくは軟質物質をマイクロカプセル化する場合
には次のような欠点がある。すなわち、１〜５の
方法では分散媒中に上記物質よりなる芯物質を分
散させる際、芯物質が粘着性を有する場合には芯
カプセル粒子が付着しあつて集塊化する。また、
芯物質と高分子溶液とのぬれおよび比重の調整が
必要となり、作業が面倒でしかも仕上つたカプセ
ルの特性もよくない。また、６の方法はミクロン
オーダーのカプセルを作りにくく、生産効率も低
い。さらに５、７、８の方法はトナーのカプセル
化に使用されているが、均一な膜厚、完全被覆の
カプセルを作りにくいうえにトナーより粘着性の
強い物質の場合には集塊化を招く。また、１〜８
の方法は水や有機溶剤を使用するので、水や有機
溶剤に浸されたり、反応する芯物質をカプセル化
することができないうえ、有機溶剤の後処理が面
倒であり、カプセルを粉体として取り出すために
は乾燥が必要であり、火災、爆発の危険性があ
る。さらに、９の方法は芯物質は軟質物質の場合
は芯物質内部に多量の壁物質が混入し、カプセル
というよりはむしろ混合物になりやすい。

このように１〜９の方法では、いずれの場合も
満足のゆくマイクロカプセルを製造することがで
きなかつた。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、常温で液体または粘着性を有する物質もしく
は軟質物質あるいは水や有機溶剤に浸されるかこ
れと反応する物質等を簡単に高収率で、かつ安全
にマイクロカプセル化できしかも上記物質の変
質、変性が生じることがないマイクロカプセルの
製造法を提供することを目的とするものである。

以下、この発明を詳しく説明する。

この発明の製造法に用いられる芯物質として
は、水溶液、水分散液、粘着剤、接着剤、塗料、
有機溶剤などの、粉状とした場合に常温付近（０
℃〜50℃）では液体になるかあるいは集塊化を起
し粉状を維持できない物質が用いられる。

また、この芯物質を被覆する壁物質としては、
芯物質との相互関係によつて決められるが、一般
には次のような物質が用いられる。まず、ラウリ
ン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、オレイン
酸、などの高級脂肪酸、ラウリルアルコール、パ
ルミチアルコール、ステアリルアルコールなどの
高級アルコール、パルミチン酸アミド、ステアリ
ン酸アミド、オレイン酸アミドなどの高級脂肪酸
アミド、グリセリン脂肪酸エステルなどの高級脂
肪酸エステル、ステアリン酸アルミニウム、ステ
アリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、オレイ
ン酸鉛、オレイン酸亜鉛、パルミチン酸銅などの
高級脂肪酸金属塩、カルナウバワツクス、パラフ
インワツクス、ビーズワツクス、木ロウ、牛脂ワ
ツクス、カルデラワツクス、ポリエチレンワツク
ス、酸化パラフインワツクスなどの天然および石
油系ワツクス、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂な
ど天然および合成樹脂、牛脂などの固定油脂、ゼ
ラチンゼリー、バター、メルトタイプチーズなど
の食品、ウツド合金、ニユートン合金などの易融
合金などが挙げられる。そして、これら壁物質
は、常温付近では固形であり、さらに後述するよ
うに低温度での芯物質との混合撹拌の際、その温
度で芯物質より微粒化し、さらに混合撹拌の際に
生ずる粒子間の摩擦等によつて粒子面に発生する
局所熱の温度における壁物質の粘度が芯物質の粘
度より低いことが必要である。なおこれらの粘度
の比較は壁物質の融点又は軟化点付近の温度で行
なわれ、そして本発明の方法での壁物質は発生す
る局所熱と関連して融点又は軟化点が約200℃以
下である物質を使用して行なうことが好ましい。

つぎに、マイクロカプセル化について説明す
る。まず、芯物質を液体窒素などの冷熱を利用し
て凍結し、この状態で粉末化する。この時の温度
は、芯物質の種類によつて異り、水溶液、水分散
液などでは−20℃程度であり、粘着剤、接着剤な
どのように粘着性あるいは易集塊性のものでは−
50〜−80℃程度である。そして、粉砕機の回転数
（粉砕速度）や粉砕温度を適宜調節して平均粒径
１〜100μｍの粉末とする。

ついで、この粉末を低温度に保つて集塊化ある
いは融解を起さないように維持しつつ、上記壁物
質を加えて混合撹拌し、マイクロカプセル化す
る。この混合撹拌には、液化窒素冷却ジヤケツト
を装備したカツター付高速撹拌機を用いることが
好ましく、撹拌条件は撹拌速度5000〜2000rpm、
撹拌時間１〜10分である。特に、このタイプの撹
拌機を用いた場合、上記凍結粉砕もこの装置内で
行え工程上有利となる。その他、混合撹拌にはボ
ールミル、カツター付撹拌機、アトライターなど
も用いることができる。撹拌時の温度は、上記凍
結粉砕時の温度と同温度であり、摩擦熱による温
度上昇を防止するために、撹拌機には液化窒素等
の冷却剤を通じ、冷却を行いつづける必要があ
る。また、芯物質の粉末と壁物質との混合比は、
芯物質の粉末の形状によつても左右され、粉末が
球状の場合には壁物質は少量でも済むが、通常は
芯物質の粉末100重量部に対して壁物質0.5〜50重
量部とされる。さらに、得られるマイクロカプセ
ルの粒径は、芯物質の粉末の粒径と壁物質による
膜厚によつて決められるため、凍結粉砕の条件、
芯物質と壁物質との混合量比、混合撹拌の条件に
よつて任意に調節でき、平均粒径１〜1500μｍの
マイクロカプセルが良好に得られる。この混合撹
拌操作中、壁物質の粉末はこの撹拌時の温度にお
いて、上述のように芯物質よりも微粒化されやす
いので、この芯物質と壁物質の両者が衝突した
際、芯物質の表面により微粒化した壁物質が物理
的に付着した後更に両者の衝突表面が局部的に摩
擦熱が発生し加熱され、壁物質の粘度が芯物質の
粘度より低いことにより壁物質が流動して芯物質
の粉末の表面に塗りつけられ、これによつて芯物
質の粉末は壁物質で被覆されることになる。

このようにして得られたマイクロカプセルは、
芯物質の粉末が壁物質で完全に被覆され常温にな
つてもサラサラした流動性の良い粉末となる。

また、得られるマイクロカプセルの流動性を一
層高めたい場合あるいは壁物質による被覆をより
完全にするために上記混合撹拌時に次のような平
均粒径約100μｍ以下の微粉末を少量加えること
もできる。微粉末としては、シリカ微粉、各種ベ
ントナイト、酸化アルミニウム、カーボンブラツ
ク、炭酸カルシウム、タルク、カオリン、酸化チ
タン、セラミツク粉末、フイチン酸およびその金
属性、ポリエチレン、ナイロン、メタアクリレー
トなどの合成樹脂微粉末、でん粉ならびにこれら
粉末を表面処理した微粉末が挙げられる。この微
粉末の添加量は、芯物質の粉末100重量部に対し
て0.5〜５重量部で十分である。

なお、芯物質は、その粘度が高い程マイクロカ
プセルの形状保持力がすぐれて安定性がよいの
で、低粘度の芯物質の場合にはこれに充填剤、増
粘剤、ゲル化剤などを加えて増粘もしくはゲル化
させておくことが好ましい。また、上記微粉末で
芯物質の粉末の表面を補強するようにしてもよ
い。

このようなマイクロカプセルの製造法によれ
ば、芯物質を凍結粉砕して粉末化し、これに壁物
質を加えて低温度下で混合撹拌するものであるの
で、製造途中で芯物質および壁物質のロスが全く
無く、収率100％でマイクロカプセル化でき、工
程が簡単で短時間で製造でき、製造装置も撹拌機
のみでよく、したがつて製造コストが著るしく低
いものとなる。また、すべての工程が低温下で行
われるので、芯物質および壁物質の変性変質がな
く不安定な芯物質をもマイクロカプセル化でき
る。さらに、水や有機溶剤を使用する従来法に比
べて、乾燥工程や排液処理が不要となり、かつ作
業の安定性も高い。マイクロカプセルの粒径の調
整が任意かつ容易に行えるので、目的に応じた粒
度のマイクロカプセルを簡単に用意できる。

以下、実施例を示して具体的に説明する。

実施例１アクリレート系粘着剤（綜研化学(株)製、商品名
SKダイン 1504）を充分な粘着力が発揮される
まで架橋および脱溶剤したのち、液体窒素で冷却
固化しカツター付撹拌機で粉砕し、平均粒径50μ
ｍの凍結粉末を得た。この粉末は、−50℃以上の
温度では粘着性を帯び、粒子どうしが付着しあつ
て集塊化するが、−50℃以下の温度では安定に粉
状を維持した。ついで、この粘着剤粉末100重量
部を−60℃に保持しつつ、これにステアリルアル
コール（花王石鹸(株)製、商品名カルコール80、粒
径約２mm）10重量部を加え、カツター付撹拌機に
て混合撹拌した。撹拌速度2000rpmで５分間撹拌
したところ、上記粘着剤粉末の表面にステアリル
コールが被覆されたマイクロカプセルが得られ
た。なお、撹拌終了時の温度は−40℃であつた。

さらに、このカプセル流動性を高めるため、シ
リカ微粉（平均粒径16ｍμ）を２重量部加えてカ
ツター付撹拌機中で０℃以下で混合撹拌を行つ
た。撹拌速度20000rpm 撹拌時間15秒。これに
より、常温にもどしてサラサラ流動性の良好なス
テアリルアルコール−シリカ微粉末混合壁を有す
る粘着剤のマイクロカプセルが収率100％で得ら
れた。

このマイクロカプセルを適量ステンレススチー
ル板上に散布し、別のステンレススチール板をこ
れに当てて加圧したところ、ステンレススチール
板は互いに弱粘着した。さらに、これを100℃で
５秒間加熱し圧着したところ、強力に粘着した。

実施例２水あめを−50℃に凍結したのちカツター付撹拌
機で粉砕し、平均粒径50μｍの凍結粉末を得た。
この粉末100重量部を集塊化しない温度である−
50℃に保持しつつ、ステアリルアルコール15重量
部とともにカツター付撹拌機にて撹拌速度
20000rpm 撹拌時間５分にて混合撹拌し、マイ
クロカプセルを得た。撹拌終了時の温度は−30℃
であつた。このマイクロカプセルに疎水性シリカ
微粉（商品名アエロジル R972）２重量部を
加えて、−10℃以下で20000rpmで15秒間撹拌し
た。これにより常温にもどしてもサラサラ流動性
にすぐれたステアリルアルコール−シリカ微粉混
合壁を有する水あめのマイクロカプセルが収率
100％で得られた。

以上説明したように、この発明のマイクロカプ
セルの製造法は、粉状とした場合に常温付近では
液体となるかあるいは集塊化を起し、粉状を維持
できない物質よりなる芯物質を、その粉末が融解
または集塊化を起すことない低温度で凍結粉砕
し、ついでこの温度において上記芯物質を壁物質
もしくはこの壁物質と微粉末とともに混合撹拌す
るものであるので、常温付近で液体または粘着性
を有する物質もしくは軟質物質あるいは水や有機
溶剤に侵されるかもしくはこれらと反応する物質
を芯物質とすることができ、これら芯物質を極め
て簡単な工程操作で、短時間に、収率100％でマ
イクロカプセルとすることができ、粘着剤、接着
剤、塗料をはじめとしてトナーなどの電子写真材
料、医薬品、食料等に利用でき応用範囲が非常に
広範囲となる。また、従来法に比べて、製造に際
し、水や有機溶剤を全く使用しないで乾燥工程や
排液処理が不要となり、作業安定性も高い。さら
に、任意の粒径のマイクロカプセルを容易に製造
することができ、目的に応じた多様性に富むマイ
クロカプセルを製造できるなどの利点を有する。

Claims

【特許請求の範囲】１常温付近では液体であつたり、あるいは粉状
とした場合集塊化をおこし粉状を維持できない物
質よりなる芯物質を、その融点又はガラス転移温
度以下の低温度にして凍結粉砕し、ついでこの温
度を保持して上記芯物質に、常温付近で固体状を
保つている物質であつて、しかもこの物質の融点
で上記芯物質より粘度が低い物質を壁物質として
加えて混合撹拌し、芯物質を壁物質で被覆するよ
うにしたことを特徴とするマイクロカプセルの製
造法。２常温付近で液体であつたり、あるいは粉状と
した場合集塊化をおこし粉状を維持できない物質
よりなる芯物質を、その融点温度又はガラス化温
度以下の低温度にして凍結粉砕し、ついでこの温
度を保持して前記芯物質に、常温付近で固体状を
保つている物質であつて、しかもこの物質融点で
上記芯物質より粘度が低い物質よりなる壁物質と
ともに単体微粉末を加えて混合撹拌し、芯物質を
壁物質および単体微粉末で被覆するようにしたこ
とを特徴とするマイクロカプセルの製造法。