KR910004435B1 - 감압기록지용 마이크로 캡슐의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

감압기록지용 마이크로 캡슐의 제조방법

도면은 본 발명과 종래 방법에 의해 얻어지는 마이크로 캡슐슬러리의 입도분포를 측정한 비교그래프.

본 발명은 소수성물질(염료용액)이 내장된 감압기록지용 마이크로 캡슐의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 감압기록지는 상지(Coated Back)와 하지(Coated Front)로 구성되어 있으며, 상지의 이면에는 무색염료를 함유하는 마이크로 캡슐로 피복되어 있고 하지의 표면은 무색염료와 접촉하여 유색영상을 전개시킬 수 있는 전자수용성 물질로 피복되어 있다.

이러한 구조의 감압기록지는 마이크로 캡슐의 물성에 따라 제품의 질이 좌우되는 관계로 종래부터 마이크로 캡슐의 내열성, 내습성, 내광성, 내약품성, 내충격성 등을 향상시키려는 노력이 행해지고 있다.

감압지용 마이크로 캡슐에는 소수성물질이 수용되는 것인 바, 그 제조방법으로 코어세르베이션법(Coacervation), 계면중합법, 그리고 인 시튜법(In-Situ)이 있다.

상기한 코아세르베이션법은 젤라틴과 아라비아고무같은 천연 양성전해질과 음이온성 고분자간의 반응을 이용하는 방법으로 벽막이 미생물에 의한 침해를 받기 쉽고 구조가 치밀하지 못한 문제가 있다.

또 계면중합법은 폴리우레아, 폴리우레탄을 막재로 하여 합성고분자를 이용하는 방법으로서 사용하는 단량체의 종류에 따라 다양한 종류의 캡슐벽막을 얻을 수 있는 이점이 있으나, 이렇게 얻어지는 마이크로 캡슐은 벽막의 두께가 얇아서 적절한 강도를 얻기 어렵고 게다가 벽막을 이루는 단량체들의 높은 반응성 때문에 반응을 제어하기가 극히 곤란한 결점이 있으며, 특히 반응성이 높은 물질을 캡슐에 수용할 경우 반응에 의해 실용이 불가능해지는 문제가 있다.

마지막으로 인 시튜법은 메라민수지, 요소수지지 등의 아미노프라스트(Aminoplast)를 막재로 하는 것으로서 이 방법에 의해 얻어지는 마이크로 캡슐은 일반적으로 미생물에 의한 영향이 적고 강도가 우수하여 비교적 양질의 제품을 얻을 수 있으나, 소수성 염료용액의 만족스러운 유화상태를 얻기 어려운 단점이 있다.

상기한 인 시튜법의 문제점을 해결하기 위하여 에칠렌 무수말레인산 공중합체, 스칠렌 무수말레인산 공중합체, 그 구체적인 예로는 일본국 공개특허공보 소 55-47139, 소 55-15660, 소 59-177128, 소60-216839호, 미국특허 4105823호 등이 있다.

그러나 상기한 방법에 의해 만들어지는 마이크로 캡슐도 내충격성, 내용제성이 충분하지 못하고, 캡슐크기가 균일하지 않아서 발색에 요구되는 압력범위가 넓은 단점이 발견되고 있다.

본 발명은 상술한 종래의 제조방법으로 기대할 수 없는 짧은 시간에 평균입도가 5μ이하로 되고, 균일한 입도분포를 갖는 마이크로 캡슐을 제조할 수 있는 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

통상의 마이크로 켑슐은 수 μ-100μ의 입도분포를 가지고 있으나 실용적으로 사용될 수 있는 것은 4μ-20μ 범위의 것이고, 그 이상의 입도범위는 취급시 쉽게 파괴되어 버리고 또 4μ 이하는 특성이 양호한 반면에 양산이 곤란하다.

본 발명은 멜라민 포름알데히드수지를 기본으로 하여 우레아 포름알데히드수지를 0-95%까지 공중합한 중합체를 벽막재질로 사용하고, 스칠렌 무수말레인산 공중합체의 3-6% 수용액, 폴리옥시에칠렌솔비탄에스텔 및 솔비탄지방족에스텔을 유화제로 사용하여 소수성 염료용액을 산성의 유화제용액과 함께 유화분산시킨후, 벽막재료의 예비축합물을 유화액에 투입하고 전체를 충분히 교반하면서 가열하여 마이크로 캡슐을 제조함을 특징으로 한다.

본 발명의 제조방법을 보다 상세히 설명하면 다음과 같은 단계로 행해진다.

1 단계：알카리수용액에서 멜라민 포름알데히드/우레아 포름알데히드 예비축합물을 준비한다. 여기서 멜라민과 포름알데히드의 몰비는 1：3-1：5 , 더욱 바람직하게는 1：3.5-1：4.5의 범위로 함이 좋고, 반응온도는 55-65℃, pH 9.5-10.5로 함이 바람직하다.

2 단계：스칠렌 무수말레인산 공중합체의 5% 수용액을 만든다. 수용액상태로 첨가되는 가성소오다는 친유-친수균형도(Hydrophilic Liphobilic Balance)가 약 20이 되는 분량으로 하고 pH는 5.0-5.3의 범위가 되게 한다.

3 단계：온도 80-150℃를 유지하면서 고비점오일(Oil)에 무색 염료를 투입하여 필요에 따라 3-10%의 소수성 염료용액을 제조한다.

4 단계：3단계에서 제조된 소수성 염료용액을 상온(25℃ 이하)으로 냉각시키고 여기에 폴리옥시에칠렌솔비탄에스텔 0.01-1중량% 및 솔비탄지방족 에스텔 0.01-1중량%, 더욱 바람직하게는 0.05-0.2중량%를 첨가한 다음, 충분히 교반한다.

5 단계：2단계에서 제조된 유화제용액과 4단계에서 제조된 소수성 염료용액을 각각 1：0.5-1.5의 비율로, 보다 바람직하게 1：0.7-1.0의 비율로 혼합한 후, 분산유화기로써 평균입도가 4.0-5.0μ이 되도록 유화시킨다. 이때의 pH는 4.7-5.0으로 한다.

6 단계：1단계에서 제조된 벽막물질의 예비축합물과 5단계에서 제조된 유화액을 각각 1：4.5-6.5의 비율(고형분)로 배합한 다음, 충분히 교반하면서 70-80℃에서 약 3시간 반응시켜 균일한 입도분포를 가지면서 내열성과 내광성이 우수한 마이크로 캡슐을 얻는다.

이하 본 발명을 실시예로서 상세히 설명한다.

[실시예]

스칠렌 무수말레인산(품명：Scripset 520, 미국 몬산토제) 5% 수용액(가성소오다를 투입하여 pH를 5.1로 조정) 150g에 5% 무색염료용액(염료품명：CVL, 일본 호도가야제 오일품명：SAS-N296 일본석유화학제) 100g 및 솔비지탄지방족에스텔(품명：Rheodol SP-030, 일본 카오제) 0.05g을 통상의 분산유화기(일본특수기화 M형)에 투입하여 5분간 유화시켜서 평균입도 4.7μ의 유화액을 얻었다.

이와는 별도로 멜라민 10g, 요소 3g 및 증류수 80g, 35% 포르말린 35g을 혼합한 후, 가성소오다를 이용하여 pH를 9.5-10.5 범위로 조절하고 60℃로 약30분간 가열하여 벽막물질의 예비축합물을 얻었다.

이 예비축합물에 상기한 유화액을 투입하고 또는 유화액에 상기한 예비축합물을 투입하고 미교반지역이 생기지 않도록 충분히 고르게 교반하면서 75-85℃로 약 3시간 가열반응시킨 후, 자연냉각시켜서 소망의 마이크로 캡슐을 얻었다.

상기 실시예와 동일한 물질과 조건으로 공정을 진행하되 단지 솔비탄지방족에스텔만을 투입하지 않고 마이크로 캡슐을 제조하였다.

실시예와 비교실시예를 통하여 얻어진 각각의 마이크로 캡슐을 시료로 하여 원지에 도포한 후의 캡슐 엉김상태를 육안관찰하고, 또 쿨터카운터에 넣어 양자의 입도분포를 측정하여 도면과 같은 그래프를 얻었다.

이를 정리하면 다음 표와 같다.

[표 1]

위 표로부터 알 수 있는 바와 같이 솔비탄지방족에스텔을 첨가하여 만들어지는 본 발명의 마이크 캡슐이 그렇게 하지 않은 것에 비하여 4.5-5.5μ 이하의 입도비율이 월등하게 향상되고, 6.5μ 이상은 거의 미미하게 함유되고 있다.

따라서 본 발명에 의하면 특성이 가장 우수한 3.5-5.5μ 범위의 입자가 대다수를 차지하는 마이크로 캡슐을 용이하게 생산할 수 있게 되는 것이다.

Claims (1)

1. 스칠렌 무수말레인산 공중합체의 수용액으로 염료용액을 유화시키는 공정과, 멜라민우레아 포름알데히드 초기 축합물을 얻은 공정과, 이들 각각의 공정에서 얻어진 반응물을 혼합하여 가열반응시키는 공정으로 행해지는 감압기록지용 마이크로 캡슐의 제조방법에 있어서, 상기한 유화공정중에 솔비탄지방족에스텔이 0.01-1중량% 첨가됨을 특징으로 하는 감압기록지용 마이크로 캡슐의 제조방법.

Images