JPH0557179A - マイクロカプセルの製造方法 - Google Patents

マイクロカプセルの製造方法

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JPH0557179A
JPH0557179A JP3248247A JP24824791A JPH0557179A JP H0557179 A JPH0557179 A JP H0557179A JP 3248247 A JP3248247 A JP 3248247A JP 24824791 A JP24824791 A JP 24824791A JP H0557179 A JPH0557179 A JP H0557179A
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JP
Japan
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microcapsules
formaldehyde
urea
unit
melamine
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JP3248247A
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English (en)
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Yoshiki Nobuto
芳樹 延藤
Toshimitsu Kawame
敏充 河目
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Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 尿素またはメラミンとホルムアルデヒドとを
酸性条件下、水性分散液中で重縮合反応させることによ
るマイクロカプセルの製造法において、高濃度のマイク
ロカプセルスラリーが得られるようにし、さらに得られ
るカプセル壁の不浸透性及び強度を高める。 【構成】 イソブチレン単位、無水マレイン酸単位及び
n−ブチルアクリレート単位からなる三元共重合体を系
変性剤として水性分散液中に存在させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、尿素またはメラミン、
ホルムアルデヒド、系変性剤および系に不溶なカプセル
芯物質の粒子を含む水性分散液を調製し、In−sit
u重合法により該水性分散液中でマイクロカプセルを製
造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、尿素またはメラミン、ホルム
アルデヒドおよびカプセル芯物質を含む水性系を調製し
て、In−situ重合法により、水性分散液中でマイ
クロカプセルを製造する方法は知られているが、一般に
製造に際して尿素またはメラミン−ホルムアルデヒド重
合物の塊状分離化を防止するため、多量の水性媒体で頻
繁に希釈する必要がある。そのため、得られたマイクロ
カプセルスラリーの濃度が低下し、製造されたカプセル
スラリーの輸送コストが上昇したり、カプセルスラリー
を基体シートに塗布乾燥して使用するような場合には、
水性媒体の乾燥コストが高くつくという欠点を有してい
た。さらには、得られたマイクロカプセル壁の不浸透性
が必ずしも充分でなく、カプセル壁の強度が不足して、
使用時以外にカプセルの破壊が起こりやすいという問題
も発生していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかして本発明の目的
は、マイクロカプセルの製造に際して水性媒体による希
釈が不要で、高濃度のカプセルスラリーが得られ、かつ
カプセル壁の不浸透性及び強度が高いマイクロカプセル
が得られる方法を提供せんとするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明によれば上記目的
は、(イ)尿素またはメラミン、(ロ)ホルムアルデヒ
ド、(ハ)イソブチレン単位、無水マレイン酸単位及び
n−ブチルアクリレート単位からなる三元共重合体の水
溶性塩、および(ニ)水に不溶なカプセル芯物質を含む
水性分散液を調製し、該水性分散液中で酸性条件下、尿
素とホルムアルデヒドとを重縮合反応させることにより
達成される。
【0005】本発明において用いられる三元共重合体
は、原料モノマーとしてイソブチレン、無水マレイン酸
及びn−ブチルアクリレートを用いて常法により製造す
ることができる。例えば、これら原料のモノマーを反応
容器に仕込み、ラジカル重合開始剤とともに溶液重合法
や沈殿重合法により共重合させることにより製造でき
る。
【0006】ラジカル重合開始剤としては、従来から使
用されているものの中から適宜選択して使用することが
できる。例えば、ジ(ドデカノイル)パーオキサイド、
ベンゾイルパーオキサイド、キュメンヒドロパーオキサ
イド、t−ブチルヒドロパーオキサイド等の有機過酸化
物、2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、2,2′
−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、ジメチル−
2,2′−アゾビスイソブチレート、α,α′−アゾ−
α−エチルブチロニトリル等のアゾ化合物等を使用する
ことができる。ラジカル重合開始剤の使用量は、一般的
にはモノマー100重量部に対して約0.05〜5.0
重量部の範囲である。
【0007】また、重合反応の際に使用する溶媒として
は、ラジカル重合を阻害しない種々の溶媒を使用するこ
とができる。例えば、アセトン、メチルエチルケトン等
のケトン類、n−ヘキサン、n−オクタン等の脂肪族炭
化水素類、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素類、
酢酸エチル、酢酸イソプロピル等の脂肪酸エステル類、
ジイソプロピルエーテル、ジオキサン、テトラハイドロ
フラン等のエーテル類、塩化メチレン、クロロホルム等
の塩素化炭化水素類等を使用することができる。これら
の溶媒は単独で或いは混合して使用してもよい。
【0008】重合温度は、使用する溶媒やラジカル重合
開始剤等により異なるが、一般には0〜200℃、好ま
しくは30〜150℃の範囲である。重合時間も、使用
する溶媒やラジカル重合開始剤、重合温度等により異な
るが、一般には1〜50時間、好ましくは2〜20時間
の範囲である。また、重合は一般には大気圧下もしくは
それ以上の圧力下で行うことができる。
【0009】重合終了液からの生成三元共重合体の分離
回収は、沈殿重合法を採用する場合は沈殿ポリマーを濾
過脱液後乾燥することにより、また溶液重合法を採用す
る場合は溶媒を追い出し、乾燥することにより行われ
る。
【0010】また、原料モノマーを仕込む場合には、原
料モノマーの重合反応性の相違を考慮して仕込むことに
より均一な組成の共重合体を得ることができる。例え
ば、反応性の若干低いn−ブチルアクリレートは、重合
反応の初期段階でその反応系中の濃度が高くなるように
仕込み、一方、無水マレイン酸は重合反応中、反応系中
で一定の濃度になるように仕込むことが好ましい。
【0011】本発明で用いられる三元共重合体の分子量
は、高すぎても低すぎても本発明の目的とするマイクロ
カプセル製造時の変性剤としての効果に乏しいので、1
0,000〜400,000の間にあることが好まし
い。また三元共重合体におけるるイソブチレン単位、無
水マレイン酸単位及びn−ブチルアクリレート単位の組
成モル比は、n−ブチルアクリレート単位が過多で無水
マレイン酸単位の割合が少なすぎるとアルカリ水可溶性
が乏しくなり、マイクロカプセル製造時における変性剤
として使用できず、逆にn−ブチルアクリレート単位が
少なすぎるとマイクロカプセル製造時における変性剤と
しての効果に乏しくなるので、1:0.8〜1.2:
0.2〜3の範囲にあるのが望ましい。
【0012】本発明で用いられる三元共重合体は、通常
の水には不溶であるが、分子中に無水マレイン酸基を有
しているので、NaOHやNH3 等のアルカリ性物質と
反応してNa塩やNH4 塩等となり水溶化する。
【0013】本発明において水性分散液には尿素または
メラミンとホルムアルデヒド以外に、許容される範囲内
の量の1分子当り2個以上のアミノ基をもつ多価アミン
およびアルデヒド化合物が含まれていてもよい。このよ
うなアミンの例としてはグアニジン、1−メチル尿素の
ようなN−アルキル尿素、チオ尿素等が挙げられ、また
アルデヒド化合物としてはグリオキザール、グルタルア
ルデヒド等をあげることができる。上記のアミンおよび
アルデヒド化合物は単独でもしくは2種以上組み合わせ
て用いることができる。
【0014】本発明で用いられるカプセル芯物質として
は水に不溶であれば特に制限はなく、液体と固体の両方
が考えられるが、液体としては天然の鉱物油、動物油、
植物油の他に合成の油があげられる。例えば天然鉱物油
としては石油およびその留分、さらに詳しくいえばケロ
シン、ガソリン、ナフサ及びパラフィン油などがあり、
動物油としては魚油、ラード油、鯨油などがある。合成
の油としてはアルキルナフタレン、アルキル化ビフェニ
ル、アルキル化ジフェニルメタンの如き芳香族合成油及
び塩素化パラフィンの如き脂肪族合成油などである。ま
た固体のカプセル芯物質としては高分子物質、例えばコ
ム、プラスチックス、繊維、ガラス、顔料、鉱物、肥料
などが主として用いられる。その他に使用可能な物質と
して液晶、香料、農薬、染料、酵素物質、医薬などが例
示される。
【0015】次に本発明によるマイクロカプセルの製造
方法について説明する。先ず、カプセル芯物質を尿素ま
たはメラミン及び変性剤を含む水溶液中に混合撹拌し、
均一に分散させる。得られる水性分散液のpHを2〜7
(特に好ましくは3.5)に調整したのちホルムアルデ
ヒドを加え、撹拌しながら30〜80℃(特に好ましく
は50〜60℃)の範囲内の温度に1〜10時間(特に
好ましくは2〜5時間)保持することで、尿素またはメ
ラミン/ホルムアルデヒド間の重縮合反応が起こり、最
初に比較的高濃度の尿素またはメラミン/ホルムアルデ
ヒドの低縮重合物溶液相が分離形成され、該分離溶液相
は、系に分散しているカプセル芯物質の粒子を湿潤しな
がら包み込み、未熟な液体壁のマイクロカプセルを生成
し、さらに反応が進行するとともにカプセル壁が水に不
溶の固体となり、目的とする芯物質を包含したマイクロ
カプセルが得られる。
【0016】使用するホルムアルデヒド及び尿素または
メラミンの量については、ホルムアルデヒドの尿素また
はメラミンに対するモル比で少なくとも1.6、好まし
くは1.6から3であることが好ましい。
【0017】また、尿素またはメラミンとホルムアルデ
ヒドとの合計重量部100に対して三元共重合体の水溶
性塩を1〜30重量部、特に5〜15重量部の範囲内の
量で用いるのが好ましい。
【0018】該カプセル壁が固化してカプセルが完成す
るまで反応が進行した段階で、該カプセルを濾過等によ
り水性媒体から分離、水洗後、強制空気乾燥機等に入れ
て乾燥することにより、ドライなカプセル集合物を得る
ことができるが、一方例えば紙、フィルム等に塗布し、
あるいは塗料、殺虫剤等への用途に使用する場合は、カ
プセルスラリーを乾燥することなく、そのまま使用する
ことも可能である。
【0019】本発明によって、0.1〜100ミクロ
ン、好ましくは1〜50ミクロンの直径を有する球状の
マイクロカプセルが得られる。本発明によって得られる
マイロカプセル生成物は、内部相としてカプセル芯物質
の1個の粒子を包含する個々のカプセル、又はカプセル
芯物質の数個の粒子からなる集合体を包含する個々のカ
プセルの集合体のいずれかの形状を呈する。カプセル集
合体は包含される芯物質の状態、大きさに依存して直径
数ミクロンから数百ミクロンの大きさを有する。
【0020】以上のようにして得られたマイクロカプセ
ルは、減圧複写紙の他に医薬品、農薬、接着剤、香料、
圧力判別シート、動物試料、筆記具、液晶、温度計、磁
性カプセル、触媒カプセルなどに幅広く応用できる。
【0021】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。 実施例1 (1)系変性剤の調製 撹拌機を備えた1リットルのオートクレーブにアセトン
200.0g、無水マレイン酸3.9g(0.04モ
ル)及びn−ブチルアクリレート51.3g(0.4モ
ル)を仕込み、30分間撹拌することにより混合し溶液
とした。その後、オートクレーブ中の雰囲気を窒素置換
し、ついでイソブテン33.7g(0.6モル)を仕込
み70℃に昇温した。
【0022】続いて、別途調製した2,2′−アゾビス
イソブチロニトリル1.64g(0.01モル)、無水
マレイン酸35.3g(0.36モル)、n−ブチルア
クリレート51.3g(0.4モル)及びアセトン6
0.0gの混合溶液を5時間かけて連続的に仕込み、更
に3時間、70℃で重合反応を行った。
【0023】重合終了後、オートクレーブ中の反応液を
取り出し、一晩風乾させた後、80℃で真空乾燥してポ
リマー161.2gを得た。このポリマーのイソブチレ
ン単位、無水マレイン酸単位及びn−ブチルアクリレー
ト単位の組成モル比は、H1 −NMRの測定結果によれ
ば、1:1.0:1.9であった。
【0024】以下に、得られたポリマーの諸物性を示
す。 1.平均分子量(GPC測定、ポリスチレン換算): 数平均分子量=39800 重量平均分子量=105400 2.酸価:282mgKOH/g 3.赤外吸収スペクトル: 1390cm-1(イソブチレン単位由来) 1370cm-1(イソブチレン単位由来) 1850cm-1(無水マレイン酸単位由来) 1770cm-1(無水マレイン酸単位由来) 1730cm-1(n−ブチルアクリレート単位由来) こうして得られた三元共重合体を水酸化ナトリウム水溶
液を用いて、中和度0.5となるよう加熱溶解し、マイ
クロカプセルの製造に用いる系変性剤の10%水溶液を
得た。 (2)マイクロカプセルの製造 尿素5g、レゾルシノール0.5g、水100gおよび
上記(1)で得られた系変性剤の水溶液50gを室温で
混合溶解後、酢酸を添加して系のpHを3.5に調製し
た。
【0025】上記の混合水溶液に、芯物質として2%の
クリスタルバイオラクトン(CVL)を含んだ総研化学
(株)製のKSK−オイルとケロシン1部とからなる混
合物100mlを加え、激しく撹拌して油滴径が1〜5μ
のO/W型エマルジョンを生成させた。こうして生成し
たエマルジョンに37%ホルムアルデヒド水溶液12.
5gを加え、系を55℃に昇温して3時間撹拌しながら
重縮合反応を行った後、室温まで冷却し、20%NaO
H水で系のpHを9.0に再調製してマイクロカプセルの
水性スラリーを得た。
【0026】こうして得られたマイクロカプセルは粒径
が均一(1〜5μ)であり、105℃10時間で放置後
もカプセルの破壊はほとんど見られず、強度の高いもの
であった。また、該マイクロカプセルの水性スラリー濃
度は約40%と高いものであった。なお、得られたマイ
クロカプセルを紙に塗布し、感圧複写紙としての性能を
調べたところ高い発色性および優れた長期保存安定性を
示した。 実施例2 (1)系変性剤の調製 撹拌機を備えた1リットルのオートクレーブにアセトン
180.0g、無水マレイン酸3.9g(0.04モ
ル)及びn−ブチルアクリレート38.5g(0.3モ
ル)を仕込み、30分間撹拌することにより混合し溶液
とした。その後、オートクレーブ中の雰囲気を窒素置換
し、ついでイソブテン33.7g(0.6モル)を仕込
み70℃に昇温した。
【0027】続いて、別途調製した2,2′−アゾビス
イソブチロニトリル1.64g(0.01モル)、無水
マレイン酸35.3g(0.36モル)、n−ブチルア
クリレート38.5g(0.3モル)及びアセトン7
0.0gの混合溶液を5時間かけて連続的に仕込み、更
に3時間、70℃で重合反応を行った。
【0028】得られたポリマーのイソブチレン単位、無
水マレイン酸単位及びn−ブチルアクリレート単位の組
成モル比は、H1 −NMRの測定結果によれば、1:
1.0:1.4であった。
【0029】以下に、該ポリマーの諸物性を示す。 1.平均分子量(GPC測定、ポリスチレン換算): 数平均分子量=27600 重量平均分子量=78400 2.酸価:335mgKOH/g こうして得られた三元共重合体をアンモニア水溶液で中
和度0.6になるよう加熱溶解し、マイクロカプセルの
製造に用いる系変性剤の10%水溶液を得た。 (2)マイクロカプセルの製造 メラミン5g、レゾルシノール0.5g、水100gお
よび上記(1)で得られた系変性剤の水溶液50gを室
温で混合溶解後、酢酸を添加して系のpHを3.5に調製
した。
【0030】上記の混合水溶液に、芯物質としてベンゾ
イルロイコメチレンブルーを2%含むイソプロピルビフ
ェニル100mlを加え、激しく撹拌して油滴径が2〜6
μのO/W型エマルジョンを生成させた。こうして生成
したエマルジョンに37%ホルムアルデヒド水溶液1
2.5gを加え、系を55℃に昇温して3時間撹拌しな
がら重縮合反応を行った後、室温まで冷却し、25%N
3 水で系のpHを9.0に再調整してマイクロカプセル
の水性スラリーを得た。
【0031】こうして得られたマイクロカプセルは、実
施例1と同様、粒径が均一(2〜6μ)で耐熱強度に優
れたものであった。また、このものを感圧複写紙に応用
したところ、優れた発色性と保存安定性をもつものが得
られた。 比較例 実施例1のマイクロカプセルの製造例において、系変性
剤を使用せず、水を100gから150gに増量した以
外は実施例1と同様にしてIn−situ重合法による
マイクロカプセルの製造を行った。
【0032】本例では系変性剤を使用しないため、O/
Wエマルジョンの油滴(芯物質)の大きさが不揃い(5
〜200μ)で安定せず、しかもホルマリンを添加した
後に生成した尿素/ホルムアルデヒド重縮合物のかなり
の部分で塊状で分離析出し、マイクロカプセルの生成が
不充分であった。また、得られたマイクロカプセルの粒
径も10〜200μと大きく不揃いで、耐熱強度の低い
ものであった。
【0033】
【発明の効果】実施例1〜2および比較例から明らかな
ように、本発明により水性媒体中高濃度で粒径の揃った
発色性、強度、保存安定性に優れたマイクロカプセルが
製造できる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (イ)尿素またはメラミン、(ロ)ホル
    ムアルデヒド、(ハ)イソブチレン単位、無水マレイン
    酸単位及びn−ブチルアクリレート単位からなる三元共
    重合体の水溶性塩、および(ニ)水に不溶なカプセル芯
    物質を含む水性分散液を調製し、該水性分散液中で酸性
    条件下、尿素またはメラミンとホルムアルデヒドとを重
    縮合反応させることを特徴とするマイクロカプセルの製
    造方法。
JP3248247A 1991-09-02 1991-09-02 マイクロカプセルの製造方法 Pending JPH0557179A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2319267A (en) * 1996-11-12 1998-05-20 Nippon Petrochemicals Co Ltd Microcapsules for pressure-sensitive paper
JPH11157208A (ja) * 1997-11-25 1999-06-15 Nippon Paper Industries Co Ltd 感圧記録用マイクロカプセル分散液及びその製造方法

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