JPS60100969A - 芳香を発散する引くと離れるシート - Google Patents

芳香を発散する引くと離れるシート

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JPS60100969A
JPS60100969A JP59211212A JP21121284A JPS60100969A JP S60100969 A JPS60100969 A JP S60100969A JP 59211212 A JP59211212 A JP 59211212A JP 21121284 A JP21121284 A JP 21121284A JP S60100969 A JPS60100969 A JP S60100969A
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microcapsules
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sheet
adhesive
capsules
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エベレツト　マクドナルド　ターンブル
ジヤツク　ウイリアム　シヤーボノウ
ノーマン　ポール　スウイーニイ
オービル　フレドリツク　ウイエンケ
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Minnesota Mining and Manufacturing Co
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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】 本発明の分野 本発明は、マイクロカプセルに封入された物質、マイク
ロカプセルに封入された物質を含有する物品およびかよ
うな物品の製造方法に関する。特に、本発明は、一時的
に接着している二つの表面間に、接着剤によって確保さ
れているマイクロカプセルに封入された物質であって、
該両表面を分離させるとそのカプセルが破壊されてその
中に含まれている物質が放出されるようなマイクロカプ
セルに封入された物質に関する。
封入された物質は、多年に亘って各種の商業的用途に使
用されている。封入物質の初期の用途には、記録媒体と
して使用することができる着色剤が中に含まれるカプセ
ルをコーティングした紙が含まれている。米国特許明細
書第６．０１６．５０８号には、記録紙の画像源として
封入された物質を使用する初期の努力の一つが開示され
ている。米国特許明細書第４，０５８，４５４号および
同第４，２０１．４０４号には、画像を現わす媒体など
に使用するための紙基材上の封入された着色剤の別の適
用方法が示されている。米国特許明細書第５，５０５．
７８５号には、カプセルの表面上の金属コーティングの
ために熱、圧力および（または）輻射によって破壊され
る、着色剤を内蔵するマイクロカプセルが示されている
。ある態様において、これらの破壊されうるマイクロカ
プセルは、基材間に確保され、光伝導性のトツゾコート
によってこの方式の感光性画像形成が可能になる。
マイクロカプセルの製造方法には非常に多種の方法が存
在する。これらの各種の方法によって、寸法の異なるカ
プセル、カプセルシェルの組成物用の代替物質およびシ
ェル内の各種の異なる機能物質の製造のための異なる方
法が提供される。これらの各種の方法の若干のものは、
米国特許明細書第６．５１６．８４６号、同第５，５１
６．９４１号、同第５，７７８．５８６号、同第４，０
８７，５７６号、同第４，０８９，８０２号、同第４，
１００，１０３号、同第４，２５１，５８６号および英
国特許明細書第１，１５６，７２５号、同第２，０４１
，３１９号、同第２．０４８，２０６号に示されている
。カプセルシェルの製造用にも非常に多数の異種の物質
が使用される。シェル形成用の一般的の物質は、尿素と
ホルムアルデヒドまたはメラミンホルムアルデヒドとの
間の重合反応生成物またはジメチロール尿素またはメチ
ロール化尿素の単量体または低分子量ポリマーとアルデ
ヒドとの重縮合生成物である。
非常に多種類のカプセル形成用物質が、例えば、米国％
肝明細書第３，５１６．８４６号、同第４，０８７，６
７６号および英国特許明細書第２，００６，７０９号、
同第２，０６２，５７０号に開示されている。
これらの参考文献に示されているように、マイクロカプ
セルに封入された物質の主要な効用は、マイクロカプセ
ルを含有する結合剤をコーティングした表面の形成であ
る。マイクロカプセルは各種の方法によって破壊され、
その中に含有される物質を放出する。インキのような物
理的に観察できる物質を放出して可視像を形成するのに
加えて、香りを放出する物質、静菌剤物質、化学的に活
性な物質などのような他の種類の活性成分もこの方法に
よって供給されている。
本発明の概要 本発明は、破壊できるマイクロカプセルを含有する新し
い物品に関する。この新規の物品は、中に破壊できるマ
イクロカプセルが分散されている接着剤を用いて一時的
に結合されている二枚のシ−ト吻買から成る。そのマイ
クロカプセルは、シートを引き離すとカプセルが破壊さ
れ、その中に含まれている成分が放出される。シート、
接層剤、カプセル、時に結会力の相対的の物理的性質の
選択によって尚度のカプセル破壊を確実にすることがで
きる。接層剤がコーティングされた紙と組合さって適切
に機能を果すためには増粘改質剤（本明帷誓では以後［
ビスコファイア−Ｊ　（Ｖｉｓｃｏ−ｆｉｓｒｓ　）と
いう）を含ませることが必要である。
本発明は、マイクロカプセルが中に分散されている接着
剤層によって一時的に確保されている少なくとも二つの
対抗する面、シートまたは表面から成る物品に関する。
シート物質は、紙、ポリマーフィルム、織編物、ホイル
などのような任意の組成物が有効である。これらのシー
トは可撓性でも剛性でもよいが、紙または塗被紙のよう
な可撓性シートが一般的に好ましい。結合物質は、中に
カプセルか分散されている接着剤の凝果強さより強いシ
ートに対する結合を形成しなければならない。凝果強さ
がカバーシートに対するその接着強さより小さい接層剤
が一般に望ましいが、これは必須のことではない。カプ
セルを接層剤組成物中に含ませたとき、接層剤の有効凝
集強さは減少する傾向がある。それ自体だけでは引離し
の間にシートを損傷するおそれのある接着剤も、カプセ
ルと組合せて使用すれば有効凝集強さが低下するために
本発明の実施に当っては使用することができる。本発明
のカプセルは、中に活性成分を含有する任意の破壊でき
るカプセルから構成することができる。カプセルの引張
破断強さは、使用される結合剤の凝集引張強さより小さ
くなければならない。カプセルの寸法も本発明による破
壊できるシート内のカプセルの有用性に重要な役割を有
することも見出されている。一般に、カプセルの正味Ｍ
Ｒ（ｐａｙｌｏａａ　）がカプセル全重量の８０〜９゜
重量係の場合、カプセルは１２〜６０ミクロンの間の平
均直径を持１こねばならない。非常に好ましいのはカプ
セルが１２〜２６ミクロンの間の平均直往を有すること
であり、カプセルが１５〜２５ミクロンの平均直往を有
するのが最も好ましい。
これらの寸法は、本発明の実施に当ってカプセルの破壊
率を制御する能力の点で屑ろくほど重要な役割を有する
。正味重量が低い場合（例えば７０〜８０％）に、必要
な破壊強さを得るためにはカプセルは比較的太きくなけ
ればならない。任意の条件下でのカプセルの最も広い範
囲は、約８〜５０ミクロンであり、そして、使用される
８ミクロンのカプセルは正味重量が９０〜９５％の場合
である。
本発明のシート物質は、最も好ましいのは塗被紙から成
る。一般に可撓性の紙シートが好ましい。
塗被紙は、商業における慣用の、かつ標準の商品である
。塗被紙は、一般に片面または両面に顔料充填の樹脂状
コーティングを有する繊維状シートである。通常、顔料
はシートを白色、骨色すなわち象牙色にする。最も一般
的には白色を生成する顔料か使用される。樹脂状コーテ
ィングに使用される結合剤は、一般に無色および（また
は）透明である。結合剤は、一般に合成ｆたは天然の有
機ポリマー物質である。白色塗被紙製造用の典型的顔料
は、クレー、炭酸カルシウム、チクニア、シリカ、酸化
亜鉛などのような倣細な白色顔料である。典型的な結合
剤には、ラテックス（例えばスチレン−ブタジェン、ブ
タジェン−アクリロニトリルなど）、被膜形成ポリマー
（例えば、ポリメチルメタクリレート）および天然樹脂
（例えば、カゼイン、アンモニラカゼイネート、デンプ
ンなど）が含まれる。コーティングは、通常、６５〜９
０電量−の顔料、好ましくは７０〜８０ｆｆｉ量チの顔
料および１０〜６５重量％の結合剤、好ましくは２０〜
６０重量％の結合剤から成る。市場では両面塗被紙が好
まれる。
剥離力、接着剤コーティング重量および平均カプセル直
径の因子間にはある関係が存在することが見出されてい
る。この関係は、式 （式中、Ｐは剥離力に等しり、ｃｗは接着剤層コーティ
ングｍｔＪｔに等しく、ｄはカプセルの平均直径であり
、ｋは結合剤と基材特性に関する係数である）によって
表わすことができる。この剥離力は、１．５〜２８オン
ス／インチ、好ましくは１．５〜８．０オンス／インチ
の範囲内にあるべきである。
接着剤とマイクロカプセルとの塗布量は、約１ボンド７
５００〜８００平方フイートの塗布量であるべきである
。好ましくはその塗布ｔは約１ポンド／谷４００〜６５
０平方フイートの間にあるべきである。比較的高い塗亜
量においては、カバーシートの表面が引裂かれる傾向が
あり、比較的低い塗布量では、その中に含ませるカプセ
ルが増加するとシートが剥がれ易すくなり、接着剤が破
壊される傾向がある。カプセルは全接看剤組成物の２０
〜９０容量多の間、好ましくは全組成物容積の５０〜８
５％の間を形成すべきである。
所望の接層性と凝集特性とが満たされている限りでは、
接層結合剤の性質および組成は本発明の一般的実施にお
いては重要ではない。接着剤は感圧性、浴剤感受性また
は感熱性でもよい。溶剤または熱によって活性化される
接着剤が、これらの１ 部類の接着剤中では所望のす理的性質が比較的容易に得
られるために一般的に好ましい。カプセルの破壊後には
シートを再び結合させる必要はないから感圧機能は不要
である。
接着剤（カプセル内蔵の）は、連続式または不連続式に
２枚の分離されたシートの間に適用される。引離しが容
易に開始できるような区域が残るようにシートの少なく
とも一方の外側端の少なくともある部分は結合しないで
残すことが通常は望ましい。単一のシートは、片方の端
に沿って結合されている二つの同き合ったシートを形成
するように折たたんでもよい。接着剤は折９目に隣接す
る内側域に適用することができる。この方法では容易に
開いて、カプセルを破壊することができ、しかも使用後
二枚のシートでなく単一の遺物しか残らない。単一シー
トの塗被された内側部分（すなわち、折目から接着剤の
端まで）が、シート表面積の５〜４０％を占めるのが好
ましい。二枚のシート構成の場合には、１０〜９５％の
結合剤被覆が使用される。ある用途では、シートの引き
離２ しの出発点とするために単一の月のみを未塗工で残して
もよいが、その範囲は５〜４０％が好ましく、１０〜６
０％がさらに好ましい。
これに拘束されないが、ポリウレタン、ポリアクリレー
ト、ポリビニル樹脂、ポリアミド、ポリエステル、ポリ
オレフィン、デンプン、アラビアゴム、ゼラチンなどを
含む任意の部類の接着剤か本発明の実施において容易に
使゛用できる。
実際には本発明を最良に実施するためには、物品内のあ
る特性が、使用される物質の各々に対して相対的測置を
有することが望ましい。シート物質の凝集強さは、結合
剤とシートとの間の接着強さより高くなければならない
。シートに対する結合剤の接着強さは結合剤とその中の
カプセルとの倹集強さより高くなければならない。結合
剤の凝集強さは、カプセルの引張破断限界を超えなけれ
ばならない。
前記したように、カプセルの寸法は本発明の実施におい
て重要な影響を有する。１２ミクロン未満のカプセルで
は、カプセルの破壊が少なすぎてｖｌＪ質の有効な放出
が妨げられる。６０ミクロンを超えると、粒子が太きす
ぎてシートの取扱いおよび製造工程の間容易に破裂して
しまう。さらに犬さい寸法の粒子の場合、カプセルと接
触する物質の接着性と凝集性に及ぼす影響が増加するた
めにシートの分離の際の破裂の制御が極めて困難になる
。本発明の実施に当っては、マイクロカプセルの寸法は
１５〜２５ミクロンの好ましい範囲が重要である。この
限界内であると、粒子の５０％を超える破壊が容易に得
られる。本発明の実施においてカプセルの８０％を超え
る破壊が通常達成される。
前記のカプセルは広範囲の活性物質を内部に含有させる
ことができる。内部に含有させる物質で最も有用性の少
ない物質は着色物質であろう、すなわち層色剤はシート
の分離の際に鮮明な像を形成せず一般に均一に着色する
ためである。最も好ましい種類の成分は、化学的に活性
な蒸気または液体を供給する芳香性物質であろう。これ
らは着色していても着色していなくてもよい。例えば、
漏れを横歪している物質と気相において反応する物質を
カプセル封入しておくことによって化学的の蒸気の存在
を検知する１こめの試験キットが製造できる。シートを
引キ離すことによってカプセルを破壊し、蒸気試験物質
を露出させ、空気中またはシート上における発色反応が
容易に観察できる。
舟に有用な他の型には、水に再湿性接着剤中にマイクロ
カプセルを含ませることであり、新規の封筒用の結合接
層剤としてその混合物を使用することである。例えば、
マイクロカプセルは赤ん切用の油の芳香精油を含ませる
こともでき、赤ん坊の贈物パーチー、結婚式（または誕
生日パーチー）または一般パーテー用の招待封筒用のケ
ーキまたはビずに含ませることができる。
本発明は、新しい、有用な物質または方法を提供する多
くの各種の改良法を伴って実施できる。
例えばカプセルを含む接着組成物を各種の印刷された版
型と組合せて新規の閤品を形成することもできる。外側
シートまたシートの露出した内側面に質問、物語または
詩があり、接着剤の下にはそ５ の質問の解答の絵が印刷され、物語が描写され、ま１こ
詩が元結されており、放出され１こ芳香がその絵をさら
にきわ立にせる。
本発明の構成中のカプセルを内蔵する接着剤層は、また
安全保証手段ともなる。クーポン、宝くじ券、またはデ
ームカードのような物品では、重要な表示を接着剤の下
に位置させることができる。
その物品が開かれると芳香が放出され、任意の次の受納
者は、それが以前に使用され１こことに気がつき、かい
ざんの可能性が判断できるであろう。
この接着剤は非感圧性であり、元に戻らないからシート
は簡単には再接着しない、そしてこのシートを非芳香性
接層剤を追加して再接着して再び開いても芳香は発散さ
れない。芳香の不存在はその物品がいたずらされたこと
の証拠である。
しかし、これらの事情が満たされても、塗被紙の塗布表
面は、マイクロカプセルに封入された発散性の物質をそ
の間に内蔵する二つの面またはシートの製造における接
着剤によって結合された表面として上首尾に使用するこ
とはできないであろ６ う。紙上のコーティングに対する接層剤の結合および接
層剤の分布は均一でないことが見出されている。祇のコ
ーティングとカプセルを内蔵する接着剤との接層結合は
、カプセルを内蔵する接着剤および（または）接着剤の
凝集力が破壊される前に破れてしまい、獄から繊維が引
抜かれ、カプセルを内蔵する接着剤および（または）接
着剤はカプセルの大部分を破壊することができないであ
ろう。不規則な外観および不均一な結合強さが生じる塗
被紙の表面にカプセルを内蔵する接着剤をうまく接着さ
せることは困難であった。これに加えて、接着剤は紙中
に浸透する傾向があり、そのためマイクロカプセルを表
向上に完全に結合させることができなかった。この問題
は、接着剤の化学的組成物の性質の変更では解決されな
かった。
粘度上昇剤（ビスコファイア−）を添加すると、理由は
不明であるが塗被紙基材使用による前の問題のすべてが
解決されることが見出された。ビスコファイア−の使用
は、また物質の比率の臨界性を減少させ、コーティング
および製造の許容度を増加させる。粘度増加剤または粘
度上昇剤は、当東界にだいて周知である。コーティング
溶液に１０、Ｊ［重％より多くない倉で存在するとき、
少なくとも５％の粘度を増加させる任意の物質は、本発
明では粘度増加剤である。少なくとも２０チの積置増加
が好ましい。これらは無機粒状＊質（例えばシリカ、非
晶質シリカ、ベントナイトクレー、モンモリロナイトク
レーなど）または有機粒状または可溶性物質（例えば水
軟化性アクリル粒子、水膨潤性ポリ（メチルメタクリレ
ート））、水溶性または有機溶剤可播性ポリマーなどへ
のいずれかである。無機の粒子の方が好ましいようであ
る。
ビスコファイア−は、接着剤混合物の乾燥重量比率で０
．２５〜１２重量％、好ましくは５〜１２重量％が必要
なことが見出されている。本発明による乾燥した接矯剤
層中の物質の重量比率は、一般に、次の通りである： マイクロカプセル　２１〜８０％ 接着剤　１９．７５〜７０％ 粘度上昇剤　０．２５〜１２％ 昇Ｉｆｌ清性ＭＩＪ　、コーティング助剤などのような
所望＝分も在任してもよい。これらの成分の好ましい比
率は： マイクロカプセル　４４．５〜８０％ 接層剤　１９．５〜５５％ 粘度上昇剤　０．５〜１０％ これらの物品のＪＡ造に塗被紙を使用できることは、塗
被紙が市場における標準の印刷媒体であるため重要であ
る。これらの紙は、本発明の発散性動員とｍ１合せて最
高品質の印刷ができる。
本発明の前記および他の特徴を次の実施例によって説明
する。
実施例１ コンコードブドウの芳香を有する油を、米国特許明細優
第５．５１６，９４１号の実施例２０の方法によって製
造した尿素−ホルムアルデヒド樹脂中にカプセル封入し
た。このカプセルは平均直径約１７ミクロンであり、評
価正味■量は８５４量袈（油；全カプセル亘★比）であ
った。水スラリー中の６４挿のカプセル、６５ｓのポリ
ビニルアル９ コール、および１郡のグリセリン（可塑剤）から成るコ
ーティング配合物を製造した。この配合物を塗被紙厚紙
に４．５ポンド／１６００平方フイート（乾燥Ｍ虚）の
割合で塗被した。このコーティングは、紙の中央部に沿
って筋中に行い、コーテイング後、肋の周囲で鋭角に折
ったたんだ。この迩被し、折り１こ１こんだ紙を周囲温
度で２日間風乾させた。塗板し１こ峨を断片に切断して
、接着剤およびカプセルを塗被した折り目から延長して
２０襲の塗被紙部分を有する折たたみシートを作った。
このシートの端を手でつかみ、急に引き開けた。
内部の接層削片が破壊された後、ブドウの芳香があふれ
た。
バラの芳香を有する油を、米国％許明細舊第５．５１６
．９４１号の実施例２０の方法によって製造した尿累−
ホルムアルデヒド樹脂中に封入した。このカプセルは約
１７ミクロンの平均直径および８５貞量％（油：全カプ
セルＮ量比）の評価正味重量を有した。
水スラリー中の６２．５０部のカプセル、３４．１００ 部のポリビニルアルコール、１部のグリセリン（可塑剤
）および２．６０部のサイロイド■（８ｙｌｏｉｄＲ）
非晶質シリカ粘度上昇剤から成るコーティング配合物を
製造した。この配合物を両面塗被紙基材上に４．５ポン
ド／１５００平方フイート（乾燥点ｔ）で塗被した。コ
ーティングは紙の中央に沿って筋中に行い、コーテイン
グ後その筋の周囲を鋭く祈りたたんだ。塗布し、折たた
んだ紙を周囲条件で２日間風乾した。
塗仏紙を断片に切断し、接着剤とカプセルを塗板した折
目から延長して２０％お塗被紙部分を有する折たたまれ
たシートを作った。このシートの端を手でつかみ、急速
に引いて開いた。内部の接着剤片が破壊された後バラの
芳香があふれた。
非晶質シリカを添加しない同様な組成物は機能的物品で
はあるが、品質ははるかに劣り、接着剤コーティングは
不均一であり、マイクロカプセルが凝集し、使用に際し
て破壊されたカプセルは比較的低率のものが得られた。
シリカビスコファイア−の、代りに同重量の水溶丁　、
ノ 性カルボキシビニルポリマービスコファイア−〔カルボ
ボール（Ｃａｒｂｏｐｏ：Ｌ　）　６９１　）と水溶性
ビスコファイア−であるアルギン酸ナトウムとを使用し
て実施例１を繰返した。コーティングは平滑且つ均一の
ようであった。接着剤によって確保されている面を引き
離すと高率のカプセルが破壊された〇 代理人　浅　村　皓 第１頁の続き 優先権主張　０１９８４５月７日［相］米国ＣＩＪ　Ｓ
）０６０７９５８０発　明　者　ノーマン　ポール　ス
　アメリカ合衆国ミウイーニイ　ター（番地なし） ０発　明　者　オービル　フレドリツ　アメリカ合衆国
ミク　ウイエンケ　ター（番地なし） ネソタ州セント　ポール、３エム　センネソタ州セント
　ポール、３エム　セン／ｌＱ１

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）　（１）　接着剤組成物層によって結合されてい
    る少なくとも二つの表面から成り、 （Ｕ）　前記の接着剤組成物層が、そのシェルの内部に
    液体を有するマイクロカプセルを含有し、そして、 （１ｉ１）該マイクロカプセルが、８〜６０ミクロンの
    間の平均直径を有し、 前記の接着剤組成物層の凝集強さが、該接着剤組成物と
    前記のシートとの間の結合の強さより小さく、前記のマ
    イクロカプセルの引張破断強さが前記の接着剤組成物の
    凝集強さより小さいことを特徴とする、液体が反応でき
    るように、または少なくとも一部蒸発できるように液体
    を大気中に露出させる装置。
  2. （２）　前記のシートが両者共に塗被紙の可撓性シート
    であり、前記の接着剤組成物が、さらにビスコファイア
    −を含有する特許請求の範囲第１項に記載の装置。
  3. （３）　前記の可撓性シートが、紙およびポリマーフィ
    ルムから成る群から選ばれる特許請求の範囲第２項に記
    載の装置。
  4. （４）前記のマイクロカプセルが、１２〜６０ミクロン
    の間の平均直径を有する特許請求の範囲第１項に記載の
    装置。
  5. （５）　前記のマイクロカプセルが、１４〜２６ミクロ
    ンの間の平均直径を有し、前記のビスコファイア−が前
    記の接着剤組成物層の乾燥重量の０．２５〜１２％含ま
    れる特許請求の範囲第２項に記載の装置。
  6. （６）前記のマイクロカプセルが、１４〜２６ミクロン
    の間の平均直径を有し、前記の塗被紙が、両面を樹脂状
    結合剤と顔料とで塗被されている特許請求の範囲第６項
    に記載の装置。
  7. （７）前記のマイクロカプセルが、ゼラチンを含み、前
    記の接着剤組成物の２１〜８０重量％の間であり、前記
    の結合剤が１９．７５〜７０重量％の間含まれ、前記の
    ビスコファイア−が０．２５〜１２亘：ｔ％の間合まれ
    る特許請求の範囲第６狽に記載の装置。
  8. （８）前記のマイクロカプセルが、前記の接着剤組成物
    の５０〜８５容量チの間合まれる特許請求の範囲第６項
    に記載の装置。
  9. （９）前記の液体が、香りを発散する物質であり、前記
    のマイクロカプセルのシェルが尿素−ホルムアルデヒド
    から成る特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ０〔前記の液体が、香りを発散する物質である特許請求
    の範囲第６項に記載の装置。
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