WO2006112235A1 - マイクロカプセル製造方法、マイクロカプセル製造装置、およびマイクロカプセルシート - Google Patents

マイクロカプセル製造方法、マイクロカプセル製造装置、およびマイクロカプセルシート Download PDF

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Shinya Izumida
Takashi Iwade
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Toray Engineering Co., Ltd.
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/48Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
    • A61K9/50Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
    • A61K9/5089Processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/02Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/04Making microcapsules or microballoons by physical processes, e.g. drying, spraying
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T428/24893Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.] including particulate material

Definitions

  • Microcapsule manufacturing method Microcapsule manufacturing apparatus, and micropower pressell sheet
  • the present invention relates to a method and apparatus for producing a microcapsule in which a core material is encapsulated in a fine shell, and a microcapsule sheet in which microcapsules are arranged in a predetermined pattern.
  • microcapsules have been used in various fields, focusing on the functions of preventing deterioration of active ingredients, improving workability, releasing core materials when necessary, and releasing slowly (releasing core materials little by little). It has come to be used in
  • Patent Document 1 As described in Patent Document 1, as a method for producing a microcapsule, there are known a phase separation method, a submerged curing coating method, an in situ polymerization method, an interfacial polymerization method, and the like. It has been.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-3444881
  • the phase separation method is a method in which a concentrated polymer phase is separated around a core material composed of colored charged particles separated into a polymer solution and a dispersion medium. There is an inconvenience that it cannot be done.
  • the liquid curing coating method is a method of curing a polymer by applying a polymer curing test agent or the like around a core substance in a polymer solution. There are inconveniences that can not be made.
  • the in situ polymerization method is a method in which either the inner phase or the outer phase of the emulsion in which the core material is dispersed is supplied with a monomer or a polymerization catalyst, and the core material is covered with the polymer.
  • the interfacial polymerization method is a method of supplying monomers from both the inner phase and the outer phase of the emulsion in which the core material is dispersed, so that the microcapsules themselves cannot be treated with great force! / There is an inconvenience.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and provides a microcapsule manufacturing method and a microcapsule manufacturing apparatus capable of performing fine processing on the microcapsules themselves!
  • the first object is to provide a microcapsule sheet using the microcapsules produced by the microcapsule production method and the microcapsule production apparatus.
  • the microcapsule manufacturing method of the present invention forms a first shell film by attaching a droplet including a first shell material to a base material, and the droplet including the core material is formed into the first shell film.
  • a core layer is formed by attaching to the substrate, and a droplet containing the second shell material is attached to the substrate so as to include the core layer, thereby forming the second shell film.
  • the core layer formed here may be only one layer or may be two or more layers.
  • any material can be employed as the first shell material and the second shell material, it is possible to perform a fine force and processing on the microcapsule itself.
  • the microcapsule manufacturing apparatus of the present invention includes a first shell film forming means for forming a first shell film by attaching a droplet containing a first shell material to a substrate, and a liquid containing a core material.
  • Core layer forming means for forming a core layer by attaching droplets to the first shell film, and including a core layer, and attaching the droplets containing the second shell material to the substrate to form the second core layer.
  • a second shell film forming means for forming a shell film.
  • the first shell film is formed by the first shell film forming means
  • the core layer is formed by the core layer forming means
  • the second shell film is formed by the second shell film forming means.
  • microcapsules can be formed.
  • the core layer formed here may be only one layer, but may be two or more layers.
  • any material can be employed as the first shell material and the second shell material, it is possible to perform a fine force and processing on the microcapsule itself.
  • the microcapsule sheet of the present invention includes the first shell film and the second shell only in a predetermined range of the base material.
  • the microcapsules formed by surrounding the core layer with the shell film are arranged in a predetermined pattern.
  • the microcapsules can be arranged only in a necessary range, and waste of the microcapsules can be eliminated.
  • the microcapsule manufacturing method of the present invention has a specific effect that fine processing can be performed on the microcapsules themselves.
  • the microcapsule manufacturing apparatus of the present invention has a unique effect that fine processing can be performed on the microcapsules themselves.
  • the microcapsule sheet of the present invention has a unique effect when the waste of the microcapsules can be eliminated.
  • FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of the microcapsule manufacturing apparatus of the present invention.
  • This microcapsule manufacturing apparatus supports a substrate 1 such as paper and moves it two-dimensionally.
  • a nozzle device 3 having three droplet supply nozzles for supplying a droplet and a droplet containing a second shell material and attaching the droplet to the surface of the substrate 1, and drying the adhered droplet
  • a drying apparatus 4 for forming a shell film and a second seal film.
  • the droplet supply nozzle like an ink nozzle used in an ink jet printer, increases or decreases the volume of a droplet reservoir by using, for example, a piezo element or the like.
  • the liquid is sucked and discharged as a liquid droplet. And the liquid
  • the discharge amount can be controlled with high accuracy.
  • the nozzle device 3 has three droplet supply nozzles, so that the nozzle device 3 sequentially has the same position. In order to operate the three droplet supply nozzles, it is configured to be reciprocated corresponding to the arrangement of the three droplet supply nozzles!
  • an infrared heater can be employed.
  • the substrate 1 is moved to a predetermined position by the XY stage, and one of the three droplet supply nozzles of the nozzle device 3 is driven to attach the droplet including the first shell material to the substrate 1. .
  • the surface is first dried to form a film, and then the drying operation is continued to evaporate the internal solvent and the like.
  • the membrane is made concave (see (B) in Fig. 2). However, depending on the shell material and the type of droplets, the film may simply be flattened.
  • a droplet containing it is deposited on the first shell film ⁇ see (C) in Fig. 2 ⁇ .
  • a droplet containing the shell material of 2 is attached so as to cover the core layer.
  • the drying device 4 when the drying device 4 is operated, the droplet containing the second shell material is dried to form the second shell layer (see FIG. 2D).
  • microcapsules can be produced on the substrate 1.
  • the microcapsules can be arranged in a predetermined pattern only in a desired region on the substrate 1 (see FIG. 3).
  • microcapsules manufactured as described above include carbonless (pressure-sensitive copying) paper, pressure measurement films, recording materials such as toner, adhesives such as seal & lock agents, insulation of metal particles, heat Agriculture, forestry and fisheries such as inflating agents, heat media, industrial materials such as dimming glass, thermo-mouth mics (temperature-sensitive liquid crystals, thermosensitive dyes), display materials such as magnetophoresis, agricultural chemicals, artificial feed (vitamins), artificial seeds, etc.
  • the first shell material and the second shell material can be selected independently of each other. It is possible to take measures such as adopting a translucent material as the shell material and adopting a non-translucent material as the other shell material.
  • Shell materials include natural polymers such as gelatin, gum arabic, and sodium alginate, semi-synthetic polymers such as carboxymethyl cellulose and ethyl cellulose, polyvinyl alcohol nylon, polyurethane, polyester, epoxy, and melamine.
  • semi-synthetic polymers such as carboxymethyl cellulose and ethyl cellulose, polyvinyl alcohol nylon, polyurethane, polyester, epoxy, and melamine.
  • synthetic polymers such as formalin, fats and oils such as wax, and inorganic substances such as colloidal silica
  • the base material 1 for example, a soluble and edible material can be used for pharmaceutical applications.
  • the microcapsules arranged on the film as the substrate 1 can be transferred to another substrate to form a sheet.
  • the microcapsules arranged on the film as the substrate 1 can be supplemented with another binder to form a sheet, and then the film can be dissolved and removed.
  • FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a microcapsule production apparatus of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a manufacturing process of a microcapsule according to the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic view showing an example of the arrangement of microcapsules with respect to a substrate.

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Abstract

【課題】 マイクロカプセル自体に対する細かい処理を達成する。 【解決手段】 紙などの基材1を支承して2次元的に移動させるXYステージと、基材1の上方から第1のシェル材を含む液滴、コア材を含む液滴、第2のシェル材を含む液滴をそれぞれ供給し、基材1の表面に付着させる3つの液滴供給ノズルを有するノズル装置3と、付着した液滴を乾燥させて第1のシェル膜、第2のシェル膜を形成する乾燥装置4とを有している。  

Description

明 細 書
マイクロカプセル製造方法、マイクロカプセル製造装置、およびマイクロ力 プセルシート
技術分野
[0001] 本発明は、コア材を微細なシェルに封じ込めてなるマイクロカプセルを製造するた めの方法およびその装置、およびマイクロカプセルを所定のパターンで配列してなる マイクロカプセノレシートに関する。 背景技術
[0002] 従来から、有効成分の劣化防止、作業性の向上、必要な時にコア物質を放出、徐 放性 (少しずつコア物質を放出)という機能に着目して、マイクロカプセルが種々の分 野で使用されるようになってきて 、る。
[0003] そして、マイクロカプセルの製造方法としては、特許文献 1に記載されて 、るように、 相分離法、液中硬化被覆法、インシチュー (In Situ)重合法、界面重合法などが知 られている。
特許文献 1:特開 2003 - 344881号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] 相分離法は、ポリマー溶液に分離させた着色荷電粒子と分散媒とからなるコア物質 のまわりにポリマーの濃厚相を分離させる方法であるから、マイクロカプセル自体に 対する細力 、処理を行うことができな 、と 、う不都合がある。
[0005] 液中硬化被覆法は、ポリマー溶液中のコア物質のまわりにポリマーの硬化試験薬 等を適用することによりポリマーを硬化させる方法であるから、マイクロカプセル自体 に対する細力 、処理を行うことができな ヽと 、う不都合がある。
[0006] インシチュー(In Situ)重合法は、コア物質を分散させたェマルジヨンの内相或い は外相の何れか一方力 モノマーや重合触媒を供給し、コア物質をポリマーで覆う 方法であるから、マイクロカプセル自体に対する細力 、処理を行うことができな!/ヽと!ヽ う不都合がある。 [0007] 界面重合法は、コア物質を分散させたェマルジヨンの内相および外相の双方から モノマーを供給する方法であるから、マイクロカプセル自体に対する細力 、処理を行 うことができな 、と!/、う不都合がある。
[0008] 本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、マイクロカプセル自体に対す る細か!/、処理を行うことができるマイクロカプセル製造方法、マイクロカプセル製造装 置を提供することを第 1の目的とし、これらのマイクロカプセル製造方法、マイクロカブ セル製造装置により製造されたマイクロカプセルを用いるマイクロカプセルシートを提 供することを第 2の目的としている。
課題を解決するための手段
[0009] 本発明のマイクロカプセル製造方法は、第 1のシェル材を含む液滴を基材に付着さ せて第 1のシェル膜を形成し、コア材を含む液滴を第 1のシェル膜に付着させてコア 層を形成し、コア層を包含するように、第 2のシェル材を含む液滴を基材に付着させ て第 2のシェル膜を形成する方法である。ここで形成されるコア層は 1層のみでもよい 力 2層以上であってもよい。
[0010] この場合には、第 1のシェル材、第 2のシェル材として任意の材質のものを採用する ことができるので、マイクロカプセル自体に対する細力 、処理を行うことができる。
[0011] 本発明のマイクロカプセル製造装置は、第 1のシェル材を含む液滴を基材に付着さ せて第 1のシェル膜を形成する第 1シェル膜形成手段と、コア材を含む液滴を第 1の シェル膜に付着させてコア層を形成するコア層形成手段と、コア層を包含するよう〖こ 、第 2のシェル材を含む液滴を基材に付着させて第 2のシェル膜を形成する第 2シェ ル膜形成手段とを含むものである。
[0012] したがって、第 1シェル膜形成手段によって第 1のシェル膜を形成し、コア層形成手 段によってコア層を形成し、第 2シェル膜形成手段によって第 2のシェル膜を形成す ることにより、マイクロカプセルを形成することができる。ここで形成されるコア層は 1層 のみでもよいが、 2層以上であってもよい。
[0013] この場合には、第 1のシェル材、第 2のシェル材として任意の材質のものを採用する ことができるので、マイクロカプセル自体に対する細力 、処理を行うことができる。
[0014] 本発明のマイクロカプセルシートは、基材の所定範囲のみに、第 1のシェル膜と第 2 のシェル膜とでコア層を包囲してなるマイクロカプセルを所定のパターンで配列して なるものである。
[0015] この場合には、必要な範囲のみにマイクロカプセルを配列でき、マイクロカプセルの 無駄を排除することができる。
発明の効果
[0016] 本発明のマイクロカプセル製造方法は、マイクロカプセル自体に対する細かい処理 を行うことができるという特有の効果を奏する。
[0017] 本発明のマイクロカプセル製造装置は、マイクロカプセル自体に対する細かい処理 を行うことができるという特有の効果を奏する。
[0018] 本発明のマイクロカプセルシートは、マイクロカプセルの無駄を排除することができ ると 、う特有の効果を奏する。
発明を実施するための最良の形態
[0019] 以下、添付図面を参照して、本発明のマイクロカプセル製造方法、マイクロカプセ ル製造装置、およびマイクロカプセルシートの実施の形態を詳細に説明する。
[0020] 図 1は、本発明のマイクロカプセル製造装置の一実施形態を示す概略図である。
[0021] このマイクロカプセル製造装置は、紙などの基材 1を支承して 2次元的に移動させる
XYステージ (図示せず)と、基材 1の上方力ゝら第 1のシェル材を含む液滴、コア材を含 む
液滴、第 2のシェル材を含む液滴をそれぞれ供給し、基材 1の表面に付着させる 3つ の液滴供給ノズルを有するノズル装置 3と、付着した液滴を乾燥させて第 1のシェル 膜、第 2のシヱル膜を形成する乾燥装置 4とを有している。
[0022] 前記液滴供給ノズルは、インクジェットプリンタに使用されているインクノズルのよう に、例えば、ピエゾ素子などを用いて液滴溜り部の容積を増減させることにより、液滴 タンクからの液体の吸引、吸引した液体の液滴としての吐出を行うものである。そして 、液
体の吸引、液滴としての吐出を行うのであるから、吐出量を高精度に制御することが できる。
[0023] また、ノズル装置 3は、 3つの液滴供給ノズルを有して ヽる関係上、同一位置で順次 3つの液滴供給ノズルを動作させるために、 3つの液滴供給ノズルの配列に対応させ て往復動されるよう構成されて!、る。
[0024] 前記乾燥装置 4としては、例えば、赤外線ヒータを採用することができる。
次いで、図 2を参照して、図 1のマイクロカプセル製造装置の作用を説明する。
XYステージによって基材 1を所定位置に移動させ、ノズル装置 3の 3つの液滴供給ノ ズルのうちの 1つを駆動して、第 1のシェル材を含む液滴を基材 1に付着させる。この 状態
では、液滴はほぼ半球状である {図 2中(A)参照 }。
[0025] 次 、で、乾燥装置 4を動作させれば、先ず表面が乾燥して膜が形成され、その後も 乾燥動作を継続することにより、内部の溶剤などが蒸発し、最初に形成された膜が凹 状にされる {図 2中(B)参照 }。ただし、シェル材、液滴の種類などによっては、膜が単 に扁平にされるだけの場合もある。
[0026] その後、ノズル装置 3の 3つの液滴供給ノズルのうちの他の 1つを駆動して、コア材 を
含む液滴を第 1のシェル膜上に付着させる {図 2中(C)参照 }。
[0027] その後、ノズル装置 3の 3つの液滴供給ノズルのうちのさらに他の 1つを駆動して、 第
2のシェル材を含む液滴を、コア層を覆うように付着させる。
[0028] 次 、で、乾燥装置 4を動作させれば、第 2のシェル材を含む液滴が乾燥され、第 2 のシェル層が形成される {図 2中(D)参照 }。
[0029] 以上のようにして、基材 1上にマイクロカプセルを製造することができる。
[0030] また、基材 1を XYステージによって移動させることができるので、基材 1上の所望の 領域のみに、所定のパターンでマイクロカプセルを配列することができる(図 3参照)。
[0031] 上記のように製造されたマイクロカプセルの用途として、ノーカーボン (感圧複写)紙 、圧力測定フィルム、トナーなどの記録材料、シール &ロック剤などの接着剤、金属 粒子の絶縁、熱膨張剤、熱媒体、調光ガラスなどの工業材料、サーモク口ミック (感温 液晶、感温染料)、磁気泳動などの表示材料、農薬、人工飼料 (ビタミン類)、人工種 子などの農林水産品、芳香剤、マッサージクリーム、口紅などの香粧、化粧品、およ びビタミシ類、活性炭、人工臓器 (酵素)、 DDS (ドラッグデリバリーシステム)などの医 薬、医療品
が例示できる。
[0032] そして、これらの用途に応じて、シェル材、コア材を適宜選択することが必要になる 。特に、本発明の製造方法、製造装置により製造されるマイクロカプセルにおいては 、第 1のシェル材と第 2のシェル材とを互いに独立に選択することができるので、用途 に応じて、例えば、一方のシェル材として透光性のあるものを採用し、他方のシェル 材として透光性のないものを採用するような対処が可能となる。
[0033] また、シェル材としては、ゼラチン、アラビアガム、アルギン酸ソーダなどの天然高分 子、カルボキシメチルセルロース、ェチルセルロースなどの半合成高分子、ポリビ- ルアルコールナイロン、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ、メラミン ホルマリンな どの合成高分子、ワックスなどの油脂類、コロイダルシリカなどの無機物、など様々な 物質
が単体若しくは、複合体で用途に応じて使用可能である。もちろん、シェル材に染料 や顔料等を混入し色を付けることも可能である。
[0034] 基材 1としては、例えば、医薬品用途では可溶性かつ可食性のものを採用すること ができる。また、基材 1としてのフィルム上に配列されたマイクロカプセルを別の基材 に転写してシート状のものとすることも可能である。さらに、基材 1としてのフィルム上 に配列されたマイクロカプセルを別のバインダで補足してシート状とし、その後、フィ ルムを溶解除去して提供することも可能である。 図面の簡単な説明
[0035] [図 1]本発明のマイクロカプセル製造装置の一実施形態を示す概略図である。
[図 2]本発明によるマイクロカプセルの製造プロセスを説明する概略図である。
[図 3]基材に対するマイクロカプセルの配置の一例を示す概略図である。
符号の説明
[0036] 1 基材
3 ノズル装置
4 乾燥装置

Claims

請求の範囲
[1] 第 1のシェル材を含む液滴を基材(1)に付着させて第 1のシェル膜を形成し、コア材 を含む液滴を第 1のシェル膜に付着させてコア層を形成し、コア層を包含するように、 第 2のシェル材を含む液滴を第 1のシェル膜に付着させて第 2のシェル膜を形成する ことを特徴とするマイクロカプセル製造方法。
[2] 第 1のシェル材を含む液滴を基材(1)に付着させて第 1のシェル膜を形成する第 1シ エル膜形成手段(3) (4)と、コア材を含む液滴を第 1のシェル膜に付着させてコア層 を形成するコア層形成手段(3)と、コア層を包含するように、第 2のシェル材を含む液 滴を第 1のシェル膜に付着させて第 2のシェル膜を形成する第 2シェル膜形成手段( 3) (4)とを含むことを特徴とするマイクロカプセル製造装置。
[3] 基材(1)の所定範囲のみに、第 1のシェル膜と第 2のシェル膜とでコア層を包囲して なるマイクロカプセルを所定のパターンで配列してなることを特徴とするマイクロカブ セノレシート。
PCT/JP2006/305934 2005-04-14 2006-03-24 マイクロカプセル製造方法、マイクロカプセル製造装置、およびマイクロカプセルシート WO2006112235A1 (ja)

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