JP2008161859A - Multilayer microcapsule and its manufacturing method - Google Patents
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- Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)
Abstract
Description
本発明は、多層マイクロカプセルおよびその製造方法に関する。さらに詳しくは、疎水性の内容物が殻体に内包されている多層マイクロカプセルおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to a multilayer microcapsule and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to a multilayer microcapsule in which a hydrophobic content is encapsulated in a shell and a method for producing the same.
疎水性の内容物が隔壁層となる殻体(以下「カプセル殻体」ということがある。)に内包されているマイクロカプセルは、よく知られている。このようなマイクロカプセルは、ノンカーボン紙などの感圧または感熱記録材料、圧力測定フィルムなどの各種シート、医薬品、農薬、香料などとしての徐放性製剤、接着剤、食品、防錆剤、示温材などといった各種用途において、その有用性が認められている。 A microcapsule in which a hydrophobic content is encapsulated in a shell (hereinafter sometimes referred to as a “capsule shell”) serving as a partition wall is well known. Such microcapsules can be used for pressure-sensitive or heat-sensitive recording materials such as non-carbon paper, various sheets such as pressure measurement films, sustained-release preparations such as pharmaceuticals, agricultural chemicals, and fragrances, adhesives, foods, rust inhibitors, temperature indications. Its usefulness is recognized in various applications such as materials.
一般に、カプセル殻体は、内包された内容物を安定に保持し得ることが望まれる。ところが、カプセル殻体の厚さは非常に薄いので、内容物が殻体に浸透したり、殻体外に滲み出したり、あるいは漏れ出したりするなど、いわゆるブリードアウト現象が問題となる。ブリードアウト現象は、周辺汚染、マイクロカプセルの粉体特性の低下、マイクロカプセルの凝集、マイクロカプセルの基材などへの接着性や密着性の低下や不良などの不具合を生じる原因となる。 In general, it is desired that the capsule shell can stably hold the encapsulated contents. However, since the capsule shell is very thin, the so-called bleed-out phenomenon, in which the contents penetrate into the shell, ooze out of the shell, or leak, becomes a problem. The bleed-out phenomenon causes problems such as peripheral contamination, degradation of the microcapsule powder characteristics, aggregation of the microcapsules, degradation of adhesion and adhesion to the substrate of the microcapsules, and defects.
一方、医薬品、農薬、肥料、香料などの分野で用いられる徐放性製剤は、逆に、このブリードアウト現象を積極的に利用するものであるが、その使用時や使用後はともかく、その調製時、保存時および輸送時などの使用前の段階においては、内容物の内包状態を一定レベルで保持する必要があるので、同様に問題となる場合があった。 On the other hand, sustained-release preparations used in the fields of pharmaceuticals, agricultural chemicals, fertilizers, fragrances, etc., on the contrary, actively utilize this bleed-out phenomenon. At the stage before use, such as during storage, storage, and transportation, it is necessary to maintain the content of the contents at a certain level.
従来、このようなブリードアウト現象の問題を解消し得るマイクロカプセルとしては、そのカプセル殻体が、尿素類、メラミン、グアナミン類などの化合物とホルムアルデヒドとの反応により得られる、いわゆるアミノ樹脂(例えば、尿素樹脂、メラミン樹脂、グアナミン樹脂)またはその架橋樹脂で構成されるマイクロカプセルが知られている(例えば、特許文献1、2を参照)。このようなアミノ樹脂またはその架橋樹脂は、非常に緻密な構造を有するので、カプセル殻体が内容物である液状物質などの不浸透性に極めて優れたものとなり、内包した内容物を充分に安定して保持し得るマイクロカプセルが得られる。 Conventionally, as a microcapsule capable of solving the problem of such a bleed-out phenomenon, a capsule shell is obtained by a reaction of a compound such as urea, melamine, guanamine and formaldehyde with a so-called amino resin (for example, Urea resins, melamine resins, guanamine resins) or microcapsules composed of such crosslinked resins are known (see, for example, Patent Documents 1 and 2). Such an amino resin or its cross-linked resin has a very dense structure, so that the capsule shell is extremely excellent in impermeability such as a liquid substance, and the content contained therein is sufficiently stable. Thus, a microcapsule that can be held is obtained.
しかし、アミノ樹脂で構成されるカプセル殻体は、非常に脆く、弱い衝撃や圧力によっても、破壊されたり、損傷を受けたりしやすいという問題があった。しかも、用途によっては、カプセル殻体が柔軟性や密着性などを有することが求められ、カプセル殻体を非常に薄くしなければならないので、必然的に充分な機械的強度を持たせることができないという問題があった。 However, capsule shells composed of amino resins are very fragile and have a problem that they are easily broken or damaged by a weak impact or pressure. In addition, depending on the application, the capsule shell body is required to have flexibility and adhesion, and the capsule shell body must be made very thin, so that it cannot necessarily have sufficient mechanical strength. There was a problem.
そこで、内容物の不浸透性に優れると共に、高い機械的強度をも有する殻体を備えたマイクロカプセルとして、特定の水溶性界面活性剤に由来する構成成分を含むアミノ樹脂で構成されるマイクロカプセルが提案されている(特許文献3を参照)。特に、特許文献3の実施例4には、特定の水溶性界面活性剤に由来する構成成分を含むアミノ樹脂で構成される内殻とエポキシ樹脂で構成される外殻とからなる二重構造を有するマイクロカプセルが開示されている。
しかし、特許文献3の実施例4に開示された二重構造を有するマイクロカプセルは、内殻と外殻とが薄い壁層であり、しかも内殻と外殻とが互いに結合していないので、カプセル強度が低く、溶剤耐性や耐熱性の点で、依然として満足できるものではなかった。 However, in the microcapsule having a double structure disclosed in Example 4 of Patent Document 3, the inner shell and the outer shell are thin wall layers, and the inner shell and the outer shell are not bonded to each other. The capsule strength was low, and it was still not satisfactory in terms of solvent resistance and heat resistance.
上述した状況の下、本発明が解決すべき課題は、内容物の不浸透性に優れると共に、高い機械的強度に加えて、高い溶剤耐性および高い耐熱性を有する多層マイクロカプセルおよびその製造方法を提供することにある。 Under the circumstances described above, the problem to be solved by the present invention is to provide a multilayer microcapsule having excellent solvent impermeability and high heat resistance in addition to high mechanical strength and a method for producing the same. It is to provide.
本発明者らは、種々検討の結果、マイクロカプセルを、不浸透性が高いアミノ樹脂で構成される第1壁層と耐薬品性や機械的性質に優れるエポキシ樹脂で構成される第2壁層とを含む多層構造とし、第1壁層を構成するアミノ樹脂にエポキシ樹脂と反応性が高いメルカプト基を導入すると、第1壁層と第2壁層とが強固に結合してカプセル強度が向上し、上記の課題が解決できること、および、第2壁層をメラミン架橋されたエポキシ樹脂で構成すると、より高い性能を有する多層マイクロカプセルが得られることを見出して、本発明を完成した。 As a result of various studies, the present inventors have made microcapsules into a first wall layer composed of an amino resin having high impermeability and a second wall layer composed of an epoxy resin excellent in chemical resistance and mechanical properties. When a mercapto group highly reactive with an epoxy resin is introduced into the amino resin constituting the first wall layer, the first wall layer and the second wall layer are firmly bonded to improve the capsule strength. The present invention has been completed by finding that the above problems can be solved and that the second wall layer can be formed of a melamine-crosslinked epoxy resin to obtain a multilayer microcapsule having higher performance.
すなわち、本発明は、疎水性の内容物が殻体に内包されている多層マイクロカプセルであって、該殻体がメルカプト基を有するアミノ樹脂で構成される第1壁層とエポキシ樹脂で構成される第2壁層とを含む多層構造を有することを特徴とする多層マイクロカプセルを提供する。このような多層マイクロカプセルにおいて、前記第2壁層は、好ましくは、メラミン架橋されたエポキシ樹脂で構成される。 That is, the present invention is a multilayer microcapsule in which a hydrophobic content is encapsulated in a shell, and the shell is composed of a first wall layer composed of an amino resin having a mercapto group and an epoxy resin. A multilayer microcapsule characterized by having a multilayer structure including a second wall layer. In such a multilayer microcapsule, the second wall layer is preferably composed of a melamine-crosslinked epoxy resin.
また、本発明は、疎水性の内容物を水系媒体中に分散させた後、尿素、チオ尿素、メラミン、ベンゾグアナミン、アセトグアナミンおよびシクロヘキシルグアナミンよりなる群から選択される少なくとも1種とホルムアルデヒドとを反応させて得られる初期縮合物を用いて、メルカプト基とカルボキシ基またはスルホ基とを有する化合物の存在下で縮合反応を行うことにより、該内容物の表面にメルカプト基を有するアミノ樹脂で構成される第1壁層を形成し、次いで、該内容物が該第1壁層に内包されているマイクロカプセルを水系媒体中に分散させた後、エポキシ基を有する化合物を添加することにより、該第1壁層の外表面にエポキシ樹脂で構成される第2壁層を形成することを特徴とする多層マイクロカプセルの製造方法を提供する。このような製造方法において、好ましくは、前記第2壁層を形成する際に、エポキシ基を有する化合物に架橋剤を反応させるか、および/または、エポキシ基を有する化合物に加えて、エポキシ・メラミン縮合物を添加する。また、前記疎水性の内容物を水系媒体に分散させる際に、好ましくは、ガラクトース単位およびアラビノース単位の含有量が10質量%以上である多糖類、より好ましくは、大豆多糖類および/またはガティガムを用いる。 In the present invention, after the hydrophobic content is dispersed in an aqueous medium, formaldehyde is reacted with at least one selected from the group consisting of urea, thiourea, melamine, benzoguanamine, acetoguanamine, and cyclohexylguanamine. It is composed of an amino resin having a mercapto group on the surface of the content by performing a condensation reaction in the presence of a compound having a mercapto group and a carboxy group or a sulfo group using the initial condensate obtained The first wall layer is formed, and then the microcapsules in which the contents are encapsulated in the first wall layer are dispersed in an aqueous medium, and then the first group is added by adding a compound having an epoxy group. Provided is a method for producing a multilayer microcapsule, wherein a second wall layer made of an epoxy resin is formed on an outer surface of a wall layer.In such a production method, it is preferable that when the second wall layer is formed, a compound having an epoxy group is reacted with a crosslinking agent and / or in addition to the compound having an epoxy group, an epoxy melamine is used. Add condensate. Further, when the hydrophobic content is dispersed in the aqueous medium, preferably, the polysaccharide having a galactose unit and arabinose unit content of 10% by mass or more, more preferably soybean polysaccharide and / or gati gum. Use.
本発明の多層マイクロカプセルは、メルカプト基を有するアミノ樹脂で構成される第1壁層とエポキシ樹脂で構成される第2壁層とが強固に結合してカプセル強度が向上しているので、内容物の不浸透性に優れると共に、高い機械的強度に加えて、高い溶剤耐性および高い耐熱性を有する。本発明による多層マイクロカプセルの製造方法は、第1壁層を構成するアミノ樹脂にメルカプト基を導入しているので、第2壁層を構成するエポキシ樹脂との反応が比較的低い温度で速やかに進行することから、多層マイクロカプセルを効率よく製造することができる。 In the multilayer microcapsule of the present invention, the first wall layer composed of an amino resin having a mercapto group and the second wall layer composed of an epoxy resin are firmly bonded to improve the capsule strength. In addition to being excellent in impermeability of objects, in addition to high mechanical strength, it has high solvent resistance and high heat resistance. In the method for producing a multilayer microcapsule according to the present invention, since the mercapto group is introduced into the amino resin constituting the first wall layer, the reaction with the epoxy resin constituting the second wall layer is promptly performed at a relatively low temperature. Since it progresses, a multilayer microcapsule can be manufactured efficiently.
≪多層マイクロカプセル≫
本発明の多層マイクロカプセルは、疎水性の内容物が殻体に内包されているマイクロカプセルであって、該殻体がメルカプト基を有するアミノ樹脂で構成される第1壁層とエポキシ樹脂で構成される第2壁層とを含む多層構造を有することを特徴とする。なお、以下では、多層マイクロカプセルを単に「マイクロカプセル」ということがある。
≪Multilayer microcapsule≫
The multilayer microcapsule of the present invention is a microcapsule in which a hydrophobic content is encapsulated in a shell, and the shell is composed of a first wall layer composed of an amino resin having a mercapto group and an epoxy resin. And having a multilayer structure including a second wall layer. Hereinafter, the multilayer microcapsule may be simply referred to as “microcapsule”.
以下、本発明の多層マイクロカプセルについて詳しく説明するが、本発明の多層マイクロカプセルは下記の説明に拘束されることはなく、下記に例示した事項以外についても、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更して実施することができる。 Hereinafter, the multilayer microcapsule of the present invention will be described in detail. However, the multilayer microcapsule of the present invention is not restricted by the following description, and other than the matters exemplified below, the scope of the present invention is not impaired. It can be implemented with appropriate changes.
<多層マイクロカプセルの物性>
本発明の多層マイクロカプセルは、ある程度の柔軟性を有しており、その形状は、外部圧力により変化するので、特に限定されるものではないが、外部圧力がない場合には、真球状などの粒子状であることが好ましい。
<Physical properties of multilayer microcapsules>
The multilayer microcapsule of the present invention has a certain degree of flexibility, and its shape changes depending on the external pressure, so it is not particularly limited. It is preferably in the form of particles.
本発明の多層マイクロカプセルの粒子径は、特に限定されるものではないが、好ましくは5〜500μm、より好ましくは10〜300μm、さらに好ましくは10〜200μmである。多層マイクロカプセルの粒子径が5μm未満であると、製造時に内容物を内包しないマイクロカプセルが生成することがある。逆に、多層マイクロカプセルの粒子径が500μmを超えると、通常マイクロカプセルとして要求される物性を保持できないことがある。なお、多層マイクロカプセルの粒子径とは、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(例えば、製品名:LA−910、(株)堀場製作所製)で測定した体積平均粒子径を意味する。 Although the particle diameter of the multilayer microcapsule of the present invention is not particularly limited, it is preferably 5 to 500 μm, more preferably 10 to 300 μm, and still more preferably 10 to 200 μm. If the particle size of the multilayer microcapsule is less than 5 μm, a microcapsule that does not enclose the contents may be produced during production. On the other hand, when the particle size of the multilayer microcapsule exceeds 500 μm, physical properties normally required as a microcapsule may not be maintained. The particle diameter of the multilayer microcapsule means a volume average particle diameter measured with a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus (for example, product name: LA-910, manufactured by Horiba, Ltd.).
本発明の多層マイクロカプセルの粒子径の変動係数(すなわち、粒度分布の狭さ)は、特に限定されるものではないが、好ましくは30%以下、より好ましくは25%以下、さらに好ましくは20%以下である。多層マイクロカプセルの粒子径の変動係数が30%を超えると、有効な粒子径を有する多層マイクロカプセルが少なく、多数の多層マイクロカプセルを用いる必要が生じることがある。 The coefficient of variation (that is, the narrow particle size distribution) of the particle size of the multilayer microcapsule of the present invention is not particularly limited, but is preferably 30% or less, more preferably 25% or less, and still more preferably 20%. It is as follows. When the variation coefficient of the particle diameter of the multilayer microcapsule exceeds 30%, there are few multilayer microcapsules having an effective particle diameter, and it may be necessary to use a large number of multilayer microcapsules.
なお、本発明の多層マイクロカプセルの粒子径やその変動係数は、多層マイクロカプセルを製造する際に水系媒体に分散させた分散液の粒子径や粒度分布に大きく依存する。それゆえ、分散液の分散条件を適宜調整することにより、所望の粒子径やその変動係数を有する多層マイクロカプセルを得ることができる。 In addition, the particle diameter and the coefficient of variation of the multilayer microcapsule of the present invention greatly depend on the particle diameter and particle size distribution of the dispersion liquid dispersed in the aqueous medium when the multilayer microcapsule is produced. Therefore, multilayer microcapsules having a desired particle diameter and coefficient of variation thereof can be obtained by appropriately adjusting the dispersion conditions of the dispersion.
<多層マイクロカプセルの殻体>
本発明の多層マイクロカプセルは、第1壁層と第2壁層とを含む多層構造の殻体に、疎水性の内容物が内包されている。一般に、第1壁層を構成するアミノ樹脂は不浸透性が高く、第2壁層を構成するエポキシ樹脂は耐薬品性や機械的性質に優れている。しかも、第1壁層を構成するアミノ樹脂と第2壁層を構成するエポキシ樹脂とは、メルカプト基を介して互いに強固に結合しているので、カプセル強度が向上している。それゆえ、本発明の多層マイクロカプセルは、内容物の滲出が起こりにくく、また、溶剤に侵されにくく、乾燥や内圧上昇により、マイクロカプセルに割れが生じることもない。それゆえ、本発明の多層マイクロカプセルは、内容物の不浸透性に優れると共に、高い機械的強度に加えて、高い溶剤耐性および高い耐熱性を有する。
<Multi-layer microcapsule shell>
In the multilayer microcapsule of the present invention, a hydrophobic content is encapsulated in a shell having a multilayer structure including a first wall layer and a second wall layer. In general, the amino resin constituting the first wall layer is highly impervious, and the epoxy resin constituting the second wall layer is excellent in chemical resistance and mechanical properties. In addition, since the amino resin constituting the first wall layer and the epoxy resin constituting the second wall layer are firmly bonded to each other via a mercapto group, the capsule strength is improved. Therefore, the multilayer microcapsules of the present invention are less likely to seep out the contents, are not easily attacked by the solvent, and the microcapsules are not cracked by drying or increasing internal pressure. Therefore, the multilayer microcapsule of the present invention is excellent in the impermeability of the contents and has high solvent resistance and high heat resistance in addition to high mechanical strength.
本発明の多層マイクロカプセルにおいて、第1壁層はメルカプト基を有するアミノ樹脂で構成されている。第1壁層は、疎水性の内容物を水系媒体中に分散させた後、尿素、チオ尿素、メラミン、ベンゾグアナミン、アセトグアナミンおよびシクロヘキシルグアナミンよりなる群から選択される少なくとも1種とホルムアルデヒドとを反応させて得られる初期縮合物を用いて、メルカプト基とカルボキシ基またはスルホ基とを有する化合物の存在下で縮合反応を行うことにより形成することができる。なお、第1壁層を構成するアミノ樹脂がメルカプト基を有することは、フーリエ変換赤外分光光度計(FTIR)により分析することができる。 In the multilayer microcapsule of the present invention, the first wall layer is composed of an amino resin having a mercapto group. The first wall layer reacts formaldehyde with at least one selected from the group consisting of urea, thiourea, melamine, benzoguanamine, acetoguanamine and cyclohexylguanamine after the hydrophobic content is dispersed in an aqueous medium. It can form by performing a condensation reaction in presence of the compound which has a mercapto group and a carboxy group, or a sulfo group using the initial condensate obtained by making it. In addition, it can be analyzed with a Fourier transform infrared spectrophotometer (FTIR) that the amino resin which comprises a 1st wall layer has a mercapto group.
本発明の多層マイクロカプセルにおいて、第2壁層はエポキシ樹脂で構成されている。第2壁層は、第1壁層に疎水性の内容物が内包されたマイクロカプセルを水系媒体中に分散させた後、エポキシ基を有する化合物を添加することにより形成することができる。なお、第2壁層を形成する際に、エポキシ基を有する化合物に架橋剤を反応させるか、および/または、エポキシ基を有する化合物に加えて、エポキシ・メラミン縮合物を添加すれば、第2壁層の強度や不浸透性が向上し、多層マイクロカプセルがより高い性能を有するようになるので、好ましい。 In the multilayer microcapsule of the present invention, the second wall layer is made of an epoxy resin. The second wall layer can be formed by dispersing microcapsules encapsulating hydrophobic contents in the first wall layer in an aqueous medium and then adding a compound having an epoxy group. When the second wall layer is formed, if a compound having an epoxy group is reacted with a crosslinking agent and / or an epoxy / melamine condensate is added in addition to the compound having an epoxy group, the second wall layer is formed. The strength and impermeability of the wall layer are improved, and the multilayer microcapsule has higher performance, which is preferable.
本発明の多層マイクロカプセルは、必要に応じて、第2壁層の外表面に、少なくとも1層の第3以降の壁層を有することができる。第3以降の壁層は、例えば、コアセルベーション法、In−situ重合法、界面重合法などの従来公知の方法により、従来公知のマイクロカプセルにおけるカプセル殻体と同様の材料を用いて形成することができる。第3以降の壁層を形成する材料としては、第3以降の壁層をコアセルベーション法で製造する場合は、例えば、ゼラチンなどの等電点を有する化合物やポリエチレンイミンなどのカチオン性化合物と、アラビアゴム、アルギン酸ナトリウム、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ビニルメチルエーテル−無水マレイン酸共重合体、デンプンのフタル酸エステル、ポリアクリル酸などのアニオン性化合物との組合せが好適である。また、第3以降の壁層をIn−situ重合法で製造する場合は、例えば、メラミン−ホルマリン樹脂(メラミン−ホルマリンプレポリマー)、ラジカル重合性モノマーなどが好適である。さらに、第3以降の壁層を界面重合法で製造する場合は、例えば、ポリアミン、グリコール、多価フェノールなどの親水性モノマーと、多塩基酸ハライド、多価イソシアナートなどの疎水性モノマーとの組合せが好適であり、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリ尿素などで構成される壁層が形成される。 The multilayer microcapsule of the present invention can have at least one third and subsequent wall layers on the outer surface of the second wall layer as necessary. The third and subsequent wall layers are formed using the same material as the capsule shell of the conventionally known microcapsule by a conventionally known method such as a coacervation method, an in-situ polymerization method, or an interfacial polymerization method. be able to. As materials for forming the third and subsequent wall layers, when the third and subsequent wall layers are produced by a coacervation method, for example, a compound having an isoelectric point such as gelatin or a cationic compound such as polyethyleneimine A combination with anionic compounds such as gum arabic, sodium alginate, styrene-maleic anhydride copolymer, vinyl methyl ether-maleic anhydride copolymer, phthalate ester of starch and polyacrylic acid is preferred. In addition, when the third and subsequent wall layers are produced by an in-situ polymerization method, for example, melamine-formalin resin (melamine-formalin prepolymer), radical polymerizable monomer, and the like are preferable. Further, when the third and subsequent wall layers are produced by the interfacial polymerization method, for example, a hydrophilic monomer such as polyamine, glycol, or polyhydric phenol and a hydrophobic monomer such as polybasic acid halide or polyvalent isocyanate are used. A combination is preferred, and a wall layer composed of polyamide, epoxy resin, polyurethane, polyurea or the like is formed.
本発明の多層マイクロカプセルの殻体の厚さ(全ての壁層の合計厚さ)は、特に限定されるものではないが、湿潤状態で、好ましくは0.5〜10μm、より好ましくは1〜10μm、さらに好ましくは2〜10μmである。多層マイクロカプセルの殻体の厚さが0.5μm未満であると、充分なカプセル強度が得られないことがある。逆に、多層マイクロカプセルの殻体の厚さが10μmを超えると、特に問題はないが、多層マイクロカプセルの単位質量あたりの内容物の質量が減少するので、好ましくないことがある。 The thickness of the shell of the multilayer microcapsule of the present invention (total thickness of all wall layers) is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 10 μm in a wet state, more preferably 1 to 1 μm. It is 10 μm, more preferably 2 to 10 μm. If the thickness of the shell of the multilayer microcapsule is less than 0.5 μm, sufficient capsule strength may not be obtained. Conversely, if the thickness of the shell of the multilayer microcapsule exceeds 10 μm, there is no particular problem, but the mass of the content per unit mass of the multilayer microcapsule decreases, which may not be preferable.
<多層マイクロカプセルの内容物>
本発明の多層マイクロカプセルは、疎水性の内容物が殻体に内包されている。疎水性の内容物としては、多層マイクロカプセルの用途に応じて適宜選択すればよく、特に限定されるものではないが、例えば、各種の接着剤または粘着剤、可塑剤または可塑剤および粘着付与剤、化粧品、磁性体、蓄熱剤などが挙げられる(ただし、電気泳動粒子と溶媒とを含む電気泳動表示装置用分散液を除く)。なお、疎水性の内容物は、多層マイクロカプセルの製造時に、水系媒体中に充分に分散させる必要があるので、液状物質であることが好ましい。
<Contents of multilayer microcapsules>
In the multilayer microcapsule of the present invention, a hydrophobic content is encapsulated in a shell. The hydrophobic content may be appropriately selected according to the use of the multilayer microcapsule, and is not particularly limited. For example, various adhesives or pressure-sensitive adhesives, plasticizers or plasticizers, and tackifiers. , Cosmetics, magnetic materials, heat storage agents, etc. (except for dispersion liquids for electrophoretic display devices containing electrophoretic particles and a solvent). The hydrophobic content is preferably a liquid material because it needs to be sufficiently dispersed in an aqueous medium during the production of multilayer microcapsules.
<多層マイクロカプセルの用途>
本発明の多層マイクロカプセルは、例えば、マイクロカプセル型接着剤または粘着剤、マイクロカプセル型可塑剤、マイクロカプセル型化粧品、マイクロカプセル型磁性体、マイクロカプセル型蓄熱剤などの各種用途や製品に好適であるが、これらに限定されることはない。なお、具体例としては、これらの用途や製品のうち、マイクロカプセル型可塑剤は、例えば、特開平6−172725号公報に開示されている樹脂組成物および粘着シート材に用いる可塑剤または可塑剤および粘着付与剤を内包するマイクロカプセル型粒子に応用することができる。また、マイクロカプセル型蓄熱剤は、例えば、特開2000−314187号公報に開示されている建装部材用蓄熱性シートおよび蓄熱性建装部材に用いるマイクロカプセル型の蓄熱性材料に応用することができる。その他の用途や製品についても同様に、従来公知のその他の用途や製品に用いるマイクロカプセル型粒子に応用することができる。
<Applications of multilayer microcapsules>
The multilayer microcapsule of the present invention is suitable for various uses and products such as, for example, a microcapsule type adhesive or pressure-sensitive adhesive, a microcapsule type plasticizer, a microcapsule type cosmetic, a microcapsule type magnetic substance, and a microcapsule type heat storage agent. However, it is not limited to these. As specific examples, among these uses and products, a microcapsule type plasticizer is, for example, a plasticizer or a plasticizer used for a resin composition and an adhesive sheet material disclosed in JP-A-6-172725. And a microcapsule-type particle enclosing a tackifier. Further, the microcapsule type heat storage agent can be applied to, for example, a heat storage sheet for building members and a microcapsule type heat storage material used for a heat storage building member disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-314187. it can. Similarly, other applications and products can be applied to microcapsule-type particles used in other conventionally known applications and products.
≪多層マイクロカプセルの製造方法≫
本発明による多層マイクロカプセルの製造方法(以下「本発明の製造方法」ということがある。)は、疎水性の内容物を水系媒体中に分散させた後、尿素、チオ尿素、メラミン、ベンゾグアナミン、アセトグアナミンおよびシクロヘキシルグアナミンよりなる群から選択される少なくとも1種とホルムアルデヒドとを反応させて得られる初期縮合物を用いて、メルカプト基とカルボキシ基またはスルホ基とを有する化合物の存在下で縮合反応を行うことにより、該内容物の表面にメルカプト基を有するアミノ樹脂で構成される第1壁層を形成し、次いで、該内容物が該第1壁層に内包されているマイクロカプセルを水系媒体中に分散させた後、エポキシ基を有する化合物を添加することにより、該第1壁層の外表面にエポキシ樹脂で構成される第2壁層を形成することを特徴とする。
≪Method for producing multilayer microcapsules≫
In the method for producing a multilayer microcapsule according to the present invention (hereinafter sometimes referred to as “the production method of the present invention”), a hydrophobic content is dispersed in an aqueous medium, and then urea, thiourea, melamine, benzoguanamine, Using an initial condensate obtained by reacting formaldehyde with at least one selected from the group consisting of acetoguanamine and cyclohexylguanamine, a condensation reaction is carried out in the presence of a compound having a mercapto group and a carboxy group or a sulfo group. And forming a first wall layer composed of an amino resin having a mercapto group on the surface of the content, and then placing the microcapsules in which the content is encapsulated in the first wall layer in an aqueous medium. After being dispersed in, the epoxy resin is formed on the outer surface of the first wall layer by adding a compound having an epoxy group. And forming a second wall layer.
以下、本発明の製造方法を各工程に従って詳しく説明するが、本発明の製造方法は下記の説明に拘束されることはなく、下記に例示した事項以外についても、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更して実施することができる。 Hereinafter, the production method of the present invention will be described in detail according to each step. However, the production method of the present invention is not restricted by the following description, and the scope of the present invention is not impaired except for the matters exemplified below. And can be implemented with appropriate changes.
<内容物の分散>
まず、疎水性の内容物を水系媒体中に分散させる。水系媒体としては、特に限定されるものではないが、例えば、水、または、水と親水性有機溶媒との混合溶媒を用いることができる。水と親水性有機溶媒とを併用する場合、水の配合量は、好ましくは70〜95質量%、より好ましくは75〜95質量%、さらに好ましくは80〜95質量%である。
<Distribution of contents>
First, the hydrophobic content is dispersed in an aqueous medium. The aqueous medium is not particularly limited. For example, water or a mixed solvent of water and a hydrophilic organic solvent can be used. When water and a hydrophilic organic solvent are used in combination, the amount of water is preferably 70 to 95% by mass, more preferably 75 to 95% by mass, and still more preferably 80 to 95% by mass.
親水性有機溶媒としては、特に限定されるものではないが、例えば、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、アリルアルコールなどのアルコール類;エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキシレングリコール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ヘプタンジオール、ジプロピレングリコールなどのグリコール類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類;ギ酸メチル、ギ酸エチル、酢酸メチル、アセト酢酸メチルなどのエステル類;ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルなどのエーテル類;などが挙げられる。これらの親水性有機溶媒は、単独で用いても2種以上を併用してもよい。 The hydrophilic organic solvent is not particularly limited. For example, alcohols such as methanol, ethanol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, and allyl alcohol; ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, hexylene glycol, Glycols such as pentanediol, hexanediol, heptanediol, dipropylene glycol; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl propyl ketone, methyl isobutyl ketone; esters such as methyl formate, ethyl formate, methyl acetate, methyl acetoacetate; Diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, Chi glycol monoethyl ether, ethers such as dipropylene glycol monomethyl ether; and the like. These hydrophilic organic solvents may be used alone or in combination of two or more.
水系媒体は、水や親水性有機溶媒以外に、さらに他の溶媒を併用してもよい。他の溶剤としては、例えば、ヘキサン、シクロペンタン、ペンタン、イソペンタン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、アミニルスクアレン、石油エーテル、テルペン、ヒマシ油、大豆油、パラフィン、ケロシンなどが挙げられる。他の溶媒を併用する場合、その使用量は、水と親水性有機溶媒とを含む水系媒体に対して、好ましくは30質量%以下、より好ましくは25質量%以下、さらに好ましくは20質量%以下である。 The aqueous medium may be used in combination with another solvent in addition to water and a hydrophilic organic solvent. Examples of the other solvent include hexane, cyclopentane, pentane, isopentane, octane, benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, aminyl squalene, petroleum ether, terpene, castor oil, soybean oil, paraffin, and kerosene. When another solvent is used in combination, the amount used is preferably 30% by mass or less, more preferably 25% by mass or less, and still more preferably 20% by mass or less, with respect to an aqueous medium containing water and a hydrophilic organic solvent. It is.
内容物を水系媒体に分散させる量としては、特に限定されるものではないが、水系媒体100質量部に対して、好ましくは5〜70質量部、より好ましくは8〜65質量部、さらに好ましくは10〜60質量部である。分散量が5質量部未満であると、内容物の濃度が低いので、カプセル殻体の形成に長時間を必要とし、目的の多層マイクロカプセルが調製できないことや、粒径分布が広い多層マイクロカプセルとなり、生産効率が低下することがある。逆に、分散量が70質量部を超えると、内容物が凝集することや、内容物中に水系媒体が懸濁してしまい、多層マイクロカプセルが製造できなくなることがある。 The amount of the content dispersed in the aqueous medium is not particularly limited, but is preferably 5 to 70 parts by mass, more preferably 8 to 65 parts by mass, and still more preferably 100 parts by mass of the aqueous medium. 10 to 60 parts by mass. If the amount of dispersion is less than 5 parts by mass, the concentration of the content is low, so it takes a long time to form the capsule shell, the target multilayer microcapsules cannot be prepared, and the multilayer microcapsules with a wide particle size distribution Thus, production efficiency may be reduced. On the other hand, when the amount of dispersion exceeds 70 parts by mass, the contents may aggregate or the aqueous medium may be suspended in the contents, making it impossible to produce multilayer microcapsules.
内容物を水系媒体中に分散させる際には、必要に応じて、分散剤を用いてもよい。分散剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、水溶性高分子(例えば、ポリビニルアルコール(PVA)、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ゼラチン、アラビアゴム、大豆多糖類、ガティガムなどの多糖類)、界面活性剤(例えば、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤)などが挙げられる。これらの分散剤は、単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらの分散剤の添加量は、第1壁層の形成を阻害しない限り、特に限定されるものではなく、適宜調整すればよい。 When dispersing the contents in the aqueous medium, a dispersant may be used as necessary. Although it does not specifically limit as a dispersing agent, For example, water-soluble polymer (For example, polysaccharides, such as polyvinyl alcohol (PVA), carboxymethylcellulose (CMC), gelatin, gum arabic, soybean polysaccharide, gati gum) And surfactants (for example, anionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants, nonionic surfactants) and the like. These dispersants may be used alone or in combination of two or more. The amount of these dispersants to be added is not particularly limited as long as the formation of the first wall layer is not inhibited, and may be appropriately adjusted.
本発明者らは、疎水性の内容物を水系媒体中に分散させる際に、分散剤として、特に、ガラクトースやアラビノースなどの水溶性単糖類が結合したポリマー構造を有する特定の多糖類(例えば、大豆多糖類、ガティガム)を用いれば、かかる多糖類の還元糖部分(具体的には、アルデヒド基やケトン基を有する単糖部分)が尿素、チオ尿素、ベンゾグアナミン、アセトグアナミンおよびシクロヘキシルグアナミンよりなる群から選択される少なくとも1種とホルムアルデヒドとを反応させて得られる初期縮合物と反応する開始点となり、また、かかる多糖類は、このような開始点を多く有することから、メルカプト基を有するアミノ樹脂で構成される第1壁層が緻密な構造を有するようになり、多層マイクロカプセルの溶剤耐性が向上することを見出した。具体的には、アラビアゴムなどの通常の多糖類を用いた場合、多層マイクロカプセルはメタノールに対して耐性を有するが、上記のような特定の多糖類を用いた場合、多層マイクロカプセルはエタノールに対して耐性を有するようになる。 When dispersing the hydrophobic contents in an aqueous medium, the present inventors, as a dispersant, particularly a specific polysaccharide having a polymer structure bound with a water-soluble monosaccharide such as galactose or arabinose (for example, If soy polysaccharide (gati gum) is used, the reducing sugar part (specifically, monosaccharide part having an aldehyde group or a ketone group) of such a polysaccharide is composed of urea, thiourea, benzoguanamine, acetoguanamine and cyclohexylguanamine. Since the polysaccharide has a large number of such starting points, the amino resin having a mercapto group is used as a starting point for reacting with the initial condensate obtained by reacting at least one selected from the group with formaldehyde. The first wall layer composed of the above has a dense structure, and the solvent resistance of the multilayer microcapsule is improved. It was heading. Specifically, when ordinary polysaccharides such as gum arabic are used, multilayer microcapsules are resistant to methanol, but when specific polysaccharides such as those described above are used, multilayer microcapsules are resistant to ethanol. It becomes resistant to it.
本発明において、分散剤として好適に用いられる多糖類は、ガラクトース単位およびアラビノース単位の含有量が好ましくは10質量%以上、95質量%以下、より好ましくは20質量%以上、90質量%以下、さらに好ましくは30質量%以上、85質量%以下である。なお、多糖類におけるガラクトース単位およびアラビノース単位の含有量は、多糖類を加水分解した後、加水分解物について、例えば、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)または液体クロマトグラフィー/質量分析法(LC/MS)により分析することができる。 In the present invention, the polysaccharide suitably used as a dispersant preferably has a content of galactose units and arabinose units of 10% by mass to 95% by mass, more preferably 20% by mass to 90% by mass, Preferably they are 30 mass% or more and 85 mass% or less. The content of galactose units and arabinose units in the polysaccharide is determined by hydrolyzing the polysaccharide and then, for example, high-performance liquid chromatography (HPLC) or liquid chromatography / mass spectrometry (LC / MS). Can be analyzed.
上記のような多糖類としては、例えば、商品名:ソヤファイブ−Sシリーズ(不二製油(株)製)、商品名:SMシリーズ(三栄源エフ・エフ・アイ(株)製)などの大豆多糖類;商品名:ガティガムSD(三栄源エフ・エフ・アイ(株)製)などのガティガム;などが挙げられる。これらの多糖類は、単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらの多糖類のうち、大豆多糖類および/またはガティガムが特に好適である。 Examples of the polysaccharide as described above include many soybeans such as trade name: Soya Five-S series (produced by Fuji Oil Co., Ltd.) and trade name: SM series (produced by Saneigen FFI Co., Ltd.). Saccharides; trade name: Gati Gum such as Gati Gum SD (manufactured by Saneigen FFI Co., Ltd.); These polysaccharides may be used alone or in combination of two or more. Of these polysaccharides, soybean polysaccharides and / or gati gum are particularly suitable.
本発明に用いる多糖類の数平均分子量は、特に限定されるものではないが、例えば、好ましくは1,000以上、1,000,000以下、より好ましくは10,000以上、900,000以下、さらに好ましくは50,000以上、500,000以下である。多糖類の数平均分子量が1,000未満であると、多層マイクロカプセルの溶剤耐性が低下することがある。逆に、多糖類の数平均分子量が1,000,000を超えると、多糖類水溶液の粘度が高くなりすぎて、第1壁層の形成を阻害することがある。なお、多糖類の数平均分子量は、例えば、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC;例えば、ポリスチレン換算)により測定することができる。 The number average molecular weight of the polysaccharide used in the present invention is not particularly limited, but is preferably 1,000 or more and 1,000,000 or less, more preferably 10,000 or more and 900,000 or less, More preferably, it is 50,000 or more and 500,000 or less. When the number average molecular weight of the polysaccharide is less than 1,000, the solvent resistance of the multilayer microcapsule may be lowered. On the other hand, when the number average molecular weight of the polysaccharide exceeds 1,000,000, the viscosity of the aqueous polysaccharide solution becomes too high, and the formation of the first wall layer may be inhibited. In addition, the number average molecular weight of polysaccharide can be measured by gel permeation chromatography (GPC; for example, polystyrene conversion), for example.
疎水性の内容物を水系媒体に分散させる際における多糖類水溶液の濃度は、特に限定されるものではないが、例えば、好ましくは0.1質量%以上、90質量%以下、より好ましくは1質量%以上、70質量%以下、さらに好ましくは3質量%以上、50質量%以下、最も好ましくは5質量%以上、35質量%以下である。多糖類水溶液の濃度が0.1質量%未満であると、疎水性の内容物を安定に分散させる効果が得られないことがある。逆に、多糖類水溶液の濃度が90質量%を超えると、多糖類水溶液の粘度が高くなりすぎて、第1壁層の形成を阻害することがある。 The concentration of the aqueous polysaccharide solution when the hydrophobic content is dispersed in the aqueous medium is not particularly limited. For example, it is preferably 0.1% by mass or more and 90% by mass or less, more preferably 1% by mass. % To 70% by mass, more preferably 3% to 50% by mass, and most preferably 5% to 35% by mass. If the concentration of the aqueous polysaccharide solution is less than 0.1% by mass, the effect of stably dispersing the hydrophobic contents may not be obtained. On the other hand, when the concentration of the aqueous polysaccharide solution exceeds 90% by mass, the viscosity of the aqueous polysaccharide solution becomes too high, which may inhibit the formation of the first wall layer.
<初期縮合物の調製>
次いで、尿素、チオ尿素、ベンゾグアナミン、アセトグアナミンおよびシクロヘキシルグアナミンよりなる群から選択される少なくとも1種(以下「アミノ化合物」ということがある。)とホルムアルデヒドとを反応させて初期縮合物を用意する。
<Preparation of initial condensate>
Next, at least one selected from the group consisting of urea, thiourea, benzoguanamine, acetoguanamine and cyclohexylguanamine (hereinafter sometimes referred to as “amino compound”) and formaldehyde are reacted to prepare an initial condensate.
アミノ化合物とホルムアルデヒドとを反応させて得られる初期縮合物は、いわゆるアミノ樹脂(すなわち、尿素樹脂、メラミン樹脂、グアナミン樹脂)の前駆体となる化合物である。特定の初期縮合物を用いることにより、アミノ樹脂で構成される第1壁層を形成できるが、メルカプト基とカルボキシ基またはスルホ基とを有する化合物を存在させることにより、初期縮合物から得られるアミノ樹脂にメルカプト基を導入することができる。 The initial condensate obtained by reacting an amino compound with formaldehyde is a compound that becomes a precursor of a so-called amino resin (that is, urea resin, melamine resin, guanamine resin). By using a specific initial condensate, a first wall layer composed of an amino resin can be formed. By the presence of a compound having a mercapto group and a carboxy group or a sulfo group, an amino group obtained from the initial condensate is obtained. Mercapto groups can be introduced into the resin.
初期縮合物については、(1)尿素およびチオ尿素(以下「尿素化合物」ということがある。)のうち少なくとも1種とホルムアルデヒドとを反応させる場合は、尿素樹脂を与える初期縮合物となり、(2)メラミンとホルムアルデヒドとを反応させる場合は、メラミン樹脂を与える初期縮合物となり、(3)ベンゾグアナミン、アセトグアナミンおよびシクロヘキシルグアナミン(以下「グアナミン化合物」ということがある。)のうち少なくとも1種とホルムアルデヒドとを反応させる場合は、グアナミン樹脂を与える初期縮合物となる。また、(4)尿素化合物、メラミンおよびグアナミン化合物のうち少なくとも2種とホルムアルデヒドとを反応させる場合は、尿素樹脂、メラミン樹脂およびグアナミン樹脂のうち少なくとも2種が混在する樹脂を与える初期縮合物となる。これらの初期縮合物(1)〜(4)は、単独で用いても2種以上を併用してもよい。 As for the initial condensate, (1) when at least one of urea and thiourea (hereinafter sometimes referred to as “urea compound”) is reacted with formaldehyde, it becomes an initial condensate that gives a urea resin, (2 ) When melamine and formaldehyde are reacted, it becomes an initial condensate that gives a melamine resin, and (3) at least one of benzoguanamine, acetoguanamine and cyclohexylguanamine (hereinafter sometimes referred to as “guanamine compound”) and formaldehyde When the is reacted, it becomes an initial condensate giving a guanamine resin. Further, (4) when at least two of urea compounds, melamine and guanamine compounds are reacted with formaldehyde, it becomes an initial condensate that gives a resin in which at least two of urea resin, melamine resin and guanamine resin are mixed. . These initial condensates (1) to (4) may be used alone or in combination of two or more.
アミノ化合物とホルムアルデヒドとの反応は、一般に、溶媒として水が用いられる。それゆえ、反応形態としては、例えば、ホルムアルデヒド水溶液にアミノ化合物を混合して反応させる方法や、トリオキサンやパラホルムアルデヒドに水を添加してホルムアルデヒド水溶液を調製し、得られたホルムアルデヒド水溶液にアミノ化合物を混合して反応させる方法などが挙げられる。ホルムアルデヒド水溶液を調製する必要がないこと、ホルムアルデヒド水溶液の入手が容易であることなど、経済性の観点から、ホルムアルデヒド水溶液にアミノ化合物を混合して反応させる方法が好ましい。また、ホルムアルデヒド水溶液にアミノ化合物を混合する場合、ホルムアルデヒド水溶液にアミノ化合物を添加しても、アミノ化合物にホルムアルデヒド水溶液を添加してもよい。なお、縮合反応は、例えば、従来公知の攪拌装置を用いて、攪拌しながら行うことが好ましい。 In the reaction between an amino compound and formaldehyde, water is generally used as a solvent. Therefore, as the reaction form, for example, a method in which an amino compound is mixed with a formaldehyde aqueous solution to react, a water solution is added to trioxane or paraformaldehyde to prepare a formaldehyde aqueous solution, and the amino compound is mixed with the obtained formaldehyde aqueous solution. The method of making it react is mentioned. From the viewpoint of economy, for example, it is not necessary to prepare an aqueous formaldehyde solution and the availability of the aqueous formaldehyde solution is preferable. When an amino compound is mixed with an aqueous formaldehyde solution, the amino compound may be added to the aqueous formaldehyde solution or the aqueous formaldehyde solution may be added to the amino compound. In addition, it is preferable to perform a condensation reaction, stirring, for example using a conventionally well-known stirring apparatus.
アミノ化合物としては、尿素、メラミン、ベンゾグアナミンが好ましく、メラミン、メラミンと尿素との組合せ、メラミンとベンゾグアナミンとの組合せがより好ましい。 As the amino compound, urea, melamine and benzoguanamine are preferable, and melamine, a combination of melamine and urea, and a combination of melamine and benzoguanamine are more preferable.
アミノ化合物としては、上記のようなアミノ化合物以外に、さらに他のアミノ化合物を用いてもよい。他のアミノ化合物としては、例えば、カプリグアナミン、アメリン、アメリド、エチレン尿素、プロピレン尿素、アセチレン尿素などが挙げられる。これらの他のアミノ化合物を用いる場合は、これらの他のアミノ化合物を含めて、初期縮合物の原料となるアミノ化合物として扱うものとする。 As the amino compound, in addition to the amino compound as described above, another amino compound may be used. Examples of other amino compounds include capriguanamine, ameline, amide, ethylene urea, propylene urea, and acetylene urea. When these other amino compounds are used, these other amino compounds are handled as amino compounds that are used as raw materials for the initial condensate.
初期縮合物を得る反応において、アミノ化合物とホルムアルデヒドとの添加量は、特に限定されるものではないが、アミノ化合物/ホルムアルデヒドのモル比で、好ましくは1/0.5〜1/10、より好ましくは1/1〜1/8、さらに好ましくは1/1〜1/6である。アミノ化合物/ホルムアルデヒドのモル比が1/10未満であると、未反応のホルムアルデヒドが多くなり、反応効率が低下することがある。逆に、アミノ化合物/ホルムアルデヒドのモル比が1/0.5を超えると、未反応のアミノ化合物が多くなり、反応効率が低下することがある。なお、水を溶媒として反応を行う場合、溶媒に対するアミノ化合物およびホルムアルデヒドの添加量、すなわち仕込み時点におけるアミノ化合物およびホルムアルデヒドの濃度は、反応に特に支障がない限り、より高濃度であることが望ましい。 In the reaction for obtaining the initial condensate, the addition amount of the amino compound and formaldehyde is not particularly limited, but is preferably a molar ratio of amino compound / formaldehyde, preferably 1 / 0.5 to 1/10, more preferably. Is 1/1 to 1/8, more preferably 1/1 to 1/6. If the amino compound / formaldehyde molar ratio is less than 1/10, the amount of unreacted formaldehyde increases, and the reaction efficiency may decrease. On the contrary, when the molar ratio of amino compound / formaldehyde exceeds 1 / 0.5, the amount of unreacted amino compound increases, and the reaction efficiency may decrease. When the reaction is carried out using water as a solvent, the addition amount of the amino compound and formaldehyde relative to the solvent, that is, the concentration of the amino compound and formaldehyde at the time of preparation is preferably higher as long as the reaction is not particularly hindered.
初期縮合物を得る反応を行う際の反応温度は、特に限定されるものではないが、好ましくは55〜85℃、より好ましくは60〜80℃、さらに好ましくは65〜75℃であり、反応終点が認められた時点で、反応液を常温(例えば、25〜30℃)に冷却するなどの操作により、反応を終了させればよい。これにより、初期縮合物を含む反応液が得られる。なお、反応時間は、特に限定されるものではなく、仕込み量に応じて、適宜設定することができる。 The reaction temperature for carrying out the reaction for obtaining the initial condensate is not particularly limited, but is preferably 55 to 85 ° C, more preferably 60 to 80 ° C, and further preferably 65 to 75 ° C. The reaction may be terminated by an operation such as cooling the reaction solution to room temperature (for example, 25 to 30 ° C.). Thereby, the reaction liquid containing an initial condensate is obtained. In addition, reaction time is not specifically limited, According to the preparation amount, it can set suitably.
<第1壁層の形成>
次いで、内容物を分散させた水系媒体中で、初期縮合物を用いて、メルカプト基(−SH)とカルボキシ基(−COOH)またはスルホ基(−SO3H)とを有する化合物(以下「チオール化合物」ということがある。)の存在下で縮合反応を行うことにより、該内容物の表面にメルカプト基を有するアミノ樹脂で構成される第1壁層を形成する。この操作により、内容物がメルカプト基を有するアミノ樹脂で構成される第1壁層に内包されたマイクロカプセルが得られる。
<Formation of the first wall layer>
Subsequently, a compound having a mercapto group (—SH) and a carboxy group (—COOH) or a sulfo group (—SO 3 H) (hereinafter referred to as “thiol”) using an initial condensate in an aqueous medium in which the contents are dispersed. A first wall layer composed of an amino resin having a mercapto group is formed on the surface of the content by performing a condensation reaction in the presence of a compound. By this operation, the microcapsule encapsulated in the first wall layer whose content is made of an amino resin having a mercapto group is obtained.
初期縮合物の添加量は、特に限定されるものではないが、内容物1質量部に対して、好ましくは0.5〜10質量部、より好ましくは0.5〜5質量部、さらに好ましくは0.5〜3質量部である。初期縮合物の添加量を調整することにより、第1壁層の厚さを容易に制御することができる。初期縮合物の添加量が0.5質量部未満であると、充分な量の第1壁層が形成できないことや、第1壁層の厚さが小さくなるので、第1壁層の強度および不浸透性が低下することがある。逆に、初期縮合物の添加量が10質量部を超えると、第1壁層の厚さが大きくなるので、柔軟性および透明性が低下することがある。 The addition amount of the initial condensate is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 10 parts by mass, more preferably 0.5 to 5 parts by mass, and still more preferably, with respect to 1 part by mass of the contents. 0.5 to 3 parts by mass. By adjusting the addition amount of the initial condensate, the thickness of the first wall layer can be easily controlled. If the addition amount of the initial condensate is less than 0.5 parts by mass, a sufficient amount of the first wall layer cannot be formed, and the thickness of the first wall layer becomes small. Impermeability may be reduced. On the other hand, when the amount of the initial condensate added exceeds 10 parts by mass, the thickness of the first wall layer increases, so that flexibility and transparency may be deteriorated.
初期縮合物の水系媒体への添加方法は、特に限定されるものではなく、一括添加または逐次添加(連続的添加および/または間欠的添加)のいずれでもよい。なお、初期縮合物の添加は、従来公知の攪拌装置を用いて、攪拌しながら行うことが好ましい。 The method for adding the initial condensate to the aqueous medium is not particularly limited, and may be batch addition or sequential addition (continuous addition and / or intermittent addition). The addition of the initial condensate is preferably performed while stirring using a conventionally known stirring device.
縮合反応の際に用いるチオール化合物としては、特に限定されるものではないが、例えば、システイン(2−アミノ−3−メルカプトプロピオン酸)、メルカプト酢酸、メルカプトプロピオン酸、メルカプト安息香酸、メルカプトコハク酸、メルカプトエタンスルホン酸、メルカプトプロパンスルホン酸、これらのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩などが挙げられる。これらのチオール化合物は、単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらのチオール化合物のうち、入手が容易であることなど、経済性の観点から、L−システインが好ましい。 The thiol compound used in the condensation reaction is not particularly limited. For example, cysteine (2-amino-3-mercaptopropionic acid), mercaptoacetic acid, mercaptopropionic acid, mercaptobenzoic acid, mercaptosuccinic acid, Examples include mercaptoethanesulfonic acid, mercaptopropanesulfonic acid, alkali metal salts thereof, alkaline earth metal salts, ammonium salts, and the like. These thiol compounds may be used alone or in combination of two or more. Of these thiol compounds, L-cysteine is preferable from the viewpoint of economy such as easy availability.
チオール化合物の添加量は、特に限定されるものではないが、初期縮合物100質量部に対して、好ましくは1〜20質量部、より好ましくは1〜10質量部、さらに好ましくは1〜5質量部である。チオール化合物の添加量が1質量部未満であると、アミノ樹脂に導入されるメルカプト基が少なすぎるので、第2壁層を構成するエポキシ樹脂と強固な結合を形成できないことがある。逆に、チオール化合物の添加量が20質量部を超えると、第1壁層の強度や不浸透性が低下することがある。 Although the addition amount of a thiol compound is not specifically limited, Preferably it is 1-20 mass parts with respect to 100 mass parts of initial condensates, More preferably, it is 1-10 mass parts, More preferably, it is 1-5 masses. Part. When the addition amount of the thiol compound is less than 1 part by mass, there are too few mercapto groups introduced into the amino resin, so that a strong bond may not be formed with the epoxy resin constituting the second wall layer. On the contrary, when the addition amount of the thiol compound exceeds 20 parts by mass, the strength and impermeability of the first wall layer may be lowered.
チオール化合物の水系媒体への添加方法は、特に限定されるものではないが、例えば、内容物を分散させた水系媒体に初期縮合物を添加した後、充分に攪拌してから、チオール化合物を水溶液の形態で滴下することが好ましい。なお、縮合反応は、従来公知の攪拌装置を用いて、攪拌しながら行うことが好ましい。 The method of adding the thiol compound to the aqueous medium is not particularly limited. For example, after adding the initial condensate to the aqueous medium in which the contents are dispersed, the thiol compound is added to the aqueous solution. It is preferable to drop in the form. In addition, it is preferable to perform a condensation reaction, stirring using a conventionally well-known stirring apparatus.
本発明の製造方法においては、内容物を分散させた水系媒体中、チオール化合物の存在下で、初期縮合物を縮合反応させることにより、内容物の表面に第1壁層を形成させるようにする。具体的には、初期縮合物のアミノ基とチオール化合物のカルボキシ基またはスルホ基とを反応させながら、初期縮合物の縮合反応を行って、メルカプト基を有するアミノ樹脂を内容物の表面に沈積させて第1壁層とする。 In the production method of the present invention, a first wall layer is formed on the surface of the contents by subjecting the initial condensate to a condensation reaction in the presence of a thiol compound in an aqueous medium in which the contents are dispersed. . Specifically, while reacting the amino group of the initial condensate with the carboxy group or sulfo group of the thiol compound, the condensation reaction of the initial condensate is performed to deposit an amino resin having a mercapto group on the surface of the contents. The first wall layer.
縮合反応を行う際の反応温度は、特に限定されるものではないが、好ましくは10〜150℃、より好ましくは20〜100℃、さらに好ましくは30〜80℃である。縮合反応を行う際の反応温度が10℃未満であると、縮合反応が遅く、第1壁層が充分に形成されないことがある。逆に、縮合反応を行う際の反応温度が150℃を超えると、第1壁層の形成が阻害されることがある。反応時間は、特に限定されるものではなく、仕込み量や縮合反応を行う際の反応温度に応じて、適宜設定することができるが、通常は、数分間から数十時間の範囲内である。一般に、縮合反応を行う際の反応温度が低い場合は、反応時間を長くし、逆に、縮合反応を行う際の反応温度が高い場合は、反応時間を短くすればよい。 Although the reaction temperature at the time of performing a condensation reaction is not specifically limited, Preferably it is 10-150 degreeC, More preferably, it is 20-100 degreeC, More preferably, it is 30-80 degreeC. When the reaction temperature during the condensation reaction is less than 10 ° C., the condensation reaction is slow and the first wall layer may not be sufficiently formed. Conversely, if the reaction temperature during the condensation reaction exceeds 150 ° C., formation of the first wall layer may be inhibited. The reaction time is not particularly limited, and can be appropriately set according to the charged amount and the reaction temperature at the time of performing the condensation reaction, but is usually in the range of several minutes to several tens of hours. Generally, when the reaction temperature at the time of performing the condensation reaction is low, the reaction time is lengthened. Conversely, when the reaction temperature at the time of performing the condensation reaction is high, the reaction time may be shortened.
縮合反応を行った後、熟成期間を設けてもよい。熟成時の温度は、特に限定されるものではないが、縮合反応を行う際の反応温度と同一または少し高い温度であることが好ましい。熟成時間は、特に限定されるものではないが、好ましくは0.5〜5時間、より好ましくは1〜3時間である。 An aging period may be provided after the condensation reaction. The temperature during aging is not particularly limited, but is preferably the same as or slightly higher than the reaction temperature at the time of performing the condensation reaction. The aging time is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 5 hours, more preferably 1 to 3 hours.
上記したように、本発明者らは、疎水性の内容物を水系媒体中に分散させる際に、分散剤として、特に、ガラクトースやアラビノースなどの水溶性単糖類が結合したポリマー構造を有する特定の多糖類(例えば、大豆多糖類、ガティガム)を用いれば、多層マイクロカプセルの溶剤耐性が向上することを見出した。ところが、本発明者らは、さらに、これらの特定の多糖類を用いた場合は勿論のこと、アラビアゴムなどの通常の多糖類を用いた場合であっても、縮合反応を行う際の温度および時間、その後の熟成時の温度および熟成時間を適宜調節することにより、多層マイクロカプセルの溶剤耐性がさらに向上することを見出した。具体的には、多層マイクロカプセルがイソプロパノールに対して耐性を有するようになる。多層マイクロカプセルの溶剤耐性をさらに向上させるには、初期縮合物の縮合反応を行う際の反応温度を上記範囲内で高く設定するか、および/または、熟成時の温度を反応温度より高く設定するか、および/または、熟成時間を上記範囲内で長く設定すればよい。 As described above, when dispersing the hydrophobic contents in an aqueous medium, the present inventors have a specific structure having a polymer structure in which water-soluble monosaccharides such as galactose and arabinose are bound as a dispersant. It has been found that the use of polysaccharides (for example, soybean polysaccharide, gati gum) improves the solvent resistance of multilayer microcapsules. However, the present inventors have not only used these specific polysaccharides, but also used ordinary polysaccharides such as gum arabic, the temperature at which the condensation reaction is performed, and It has been found that the solvent resistance of the multilayer microcapsules is further improved by appropriately adjusting the time, the temperature during the subsequent aging, and the aging time. Specifically, the multilayer microcapsules become resistant to isopropanol. In order to further improve the solvent resistance of the multi-layer microcapsules, the reaction temperature when performing the condensation reaction of the initial condensate is set higher within the above range, and / or the temperature at the aging is set higher than the reaction temperature. And / or the aging time may be set long within the above range.
第1壁層を形成した後、得られたマイクロカプセルは、必要に応じて、従来公知の方法、例えば、吸引濾過や自然濾過などの方法により、水系媒体から分離してもよいが、第1壁層を構成するアミノ樹脂は、非常に脆く、弱い衝撃や圧力によっても、破壊されたり、損傷を受けたりすることがあるので、水系媒体から分離することなく、次の工程に付すことが好ましい。 After forming the first wall layer, the obtained microcapsules may be separated from the aqueous medium by a conventionally known method such as suction filtration or natural filtration, if necessary. The amino resin that constitutes the wall layer is very brittle and may be broken or damaged even by a weak impact or pressure. Therefore, it is preferable to subject it to the next step without separation from the aqueous medium. .
<多層マイクロカプセルの分級および洗浄>
第1壁層を形成する工程で得られたマイクロカプセルは、粒度分布が狭い多層マイクロカプセルを得るために、分級することが好ましく、および/または、不純物を除去して製品品質を向上させるために、洗浄することが好ましい。
<Classification and cleaning of multilayer microcapsules>
The microcapsules obtained in the step of forming the first wall layer are preferably classified in order to obtain multi-layer microcapsules having a narrow particle size distribution, and / or to improve the product quality by removing impurities. It is preferable to wash.
マイクロカプセルの分級は、水系媒体中にマイクロカプセルを含む分散液に対して、そのままで、あるいは、任意の水系媒体などで希釈した後、従来公知の方式、例えば、ふるい式、フィルター式、遠心沈降式、自然沈降式などの方式を用いて、マイクロカプセルが所望の粒子径や粒度分布を有するように行えばよい。なお、比較的粒子径が大きいマイクロカプセルに対しては、ふるい式が有効である。 The classification of the microcapsules is carried out as it is for the dispersion containing the microcapsules in the aqueous medium as it is or after dilution with an arbitrary aqueous medium, for example, a sieve type, a filter type, a centrifugal sedimentation, etc. Using a method such as an equation or a natural sedimentation method, the microcapsules may be made to have a desired particle size or particle size distribution. Note that the sieve type is effective for microcapsules having a relatively large particle size.
マイクロカプセルの洗浄は、水系媒体中にマイクロカプセルを含む分散液に対して、そのままで、あるいは、任意の水系媒体などで希釈した後、従来公知の方式、例えば、遠心沈降式、自然沈降式などの方式を用いて、マイクロカプセルを沈降させ、上澄み液を廃棄して沈降物を回収し、任意の水系媒体などに再分散するという操作を繰り返せばよい。なお、比較的粒子径が大きいマイクロカプセルに対しては、マイクロカプセルの破壊や損傷を防止するために、自然沈降式を採用することが好ましい。 Microcapsules can be washed with a dispersion containing microcapsules in an aqueous medium as it is or after being diluted with an arbitrary aqueous medium or the like, and then a conventionally known method such as centrifugal sedimentation, natural sedimentation, etc. Using this method, the microcapsules are settled, the supernatant is discarded, the sediment is recovered, and the operation of redispersing in an arbitrary aqueous medium or the like may be repeated. For microcapsules having a relatively large particle size, it is preferable to employ a natural sedimentation method in order to prevent destruction and damage of the microcapsules.
<第2壁層の形成>
次いで、疎水性の内容物が第1壁層に内包されたマイクロカプセルを水系媒体中に分散させた後、エポキシ基を有する化合物(以下「エポキシ化合物」ということがある。)を添加することにより、該第1壁層の外表面にエポキシ樹脂で構成される第2壁層を形成する。この操作により、疎水性の内容物がメルカプト基を有するアミノ樹脂で構成される第1壁層とエポキシ樹脂で構成される第2壁層とを有する殻体に内包された多層マイクロカプセルが得られる。
<Formation of second wall layer>
Next, after the microcapsules in which the hydrophobic content is encapsulated in the first wall layer are dispersed in an aqueous medium, a compound having an epoxy group (hereinafter sometimes referred to as “epoxy compound”) is added. A second wall layer made of an epoxy resin is formed on the outer surface of the first wall layer. By this operation, a multilayer microcapsule is obtained in which the hydrophobic content is encapsulated in a shell having a first wall layer composed of an amino resin having a mercapto group and a second wall layer composed of an epoxy resin. .
疎水性の内容物が第1壁層に内包されたマイクロカプセルを分散させる水系媒体としては、例えば、第1壁層を形成する際に疎水性の内容物を分散させる水系媒体として列挙した上記のような水系媒体が挙げられる。なお、疎水性の内容物が第1壁層に内包されたマイクロカプセルは、水系媒体中における分散液の形態で得られるので、マイクロカプセルを水系媒体から分離し、改めて水系媒体に再分散するのではなく、水系媒体中における分散液を、そのまま、あるいは、濃縮または希釈した後、第2壁層を形成する工程に付してもよい。 Examples of the aqueous medium in which the microcapsules in which the hydrophobic content is encapsulated in the first wall layer are dispersed include the above-described aqueous media in which the hydrophobic content is dispersed when forming the first wall layer. Such an aqueous medium is mentioned. In addition, since the microcapsules in which the hydrophobic content is encapsulated in the first wall layer are obtained in the form of a dispersion in the aqueous medium, the microcapsules are separated from the aqueous medium and re-dispersed in the aqueous medium again. Instead, the dispersion in the aqueous medium may be subjected to the step of forming the second wall layer as it is or after concentration or dilution.
エポキシ化合物としては、特に限定されるものではないが、1分子内に2個以上のエポキシ基を有する水溶性のエポキシ化合物が好ましく、例えば、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ソルビタンポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、トリグリシジルトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエーテルなどが挙げられる。これらのエポキシ化合物は、単独で用いても2種以上を併用してもよい。 Although it does not specifically limit as an epoxy compound, The water-soluble epoxy compound which has two or more epoxy groups in 1 molecule is preferable, for example, sorbitol polyglycidyl ether, sorbitan polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl Ether, pentaerythritol polyglycidyl ether, triglycidyl tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, trimethylolpropane polyglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, diglycidyl adipate Examples include ether. These epoxy compounds may be used alone or in combination of two or more.
エポキシ化合物の質量平均分子量は、好ましくは300〜100,000、より好ましくは300〜75,000、さらに好ましくは300〜50,000である。エポキシ化合物の質量平均分子量が300未満であると、充分な強度を有する第2壁層が得られないことがある。逆に、エポキシ化合物の質量平均分子量が100,000を超えると、反応系の粘度が高くなり、攪拌が困難となることがある。 The mass average molecular weight of the epoxy compound is preferably 300 to 100,000, more preferably 300 to 75,000, and still more preferably 300 to 50,000. When the mass average molecular weight of the epoxy compound is less than 300, the second wall layer having sufficient strength may not be obtained. On the other hand, when the mass average molecular weight of the epoxy compound exceeds 100,000, the viscosity of the reaction system becomes high and stirring may be difficult.
エポキシ化合物の添加量は、特に限定されるものではないが、疎水性の内容物が第1壁層に内包されたマイクロカプセル1質量部に対して、好ましくは0.5〜10質量部、より好ましくは0.5〜5質量部、さらに好ましくは0.5〜3質量部である。エポキシ化合物の添加量を調整することにより、第2壁層の厚さを容易に制御することができる。エポキシ化合物の添加量が0.5質量部未満であると、充分な量の第2壁層が形成できないことや、第2壁層の厚さが小さくなるので、第2壁層の強度が低下することがある。逆に、エポキシ化合物の添加量が10質量部を超えると、第2壁層の厚さが大きくなるので、柔軟性および透明性が低下することがある。 The addition amount of the epoxy compound is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 10 parts by mass with respect to 1 part by mass of the microcapsules in which the hydrophobic content is encapsulated in the first wall layer. Preferably it is 0.5-5 mass parts, More preferably, it is 0.5-3 mass parts. By adjusting the addition amount of the epoxy compound, the thickness of the second wall layer can be easily controlled. If the addition amount of the epoxy compound is less than 0.5 parts by mass, a sufficient amount of the second wall layer cannot be formed, and the thickness of the second wall layer is reduced, so that the strength of the second wall layer is reduced. There are things to do. On the contrary, when the addition amount of the epoxy compound exceeds 10 parts by mass, the thickness of the second wall layer is increased, so that flexibility and transparency may be deteriorated.
エポキシ化合物の水系媒体への添加方法は、特に限定されるものではなく、一括添加または逐次添加(連続的添加および/または間欠的添加)のいずれでもよい。例えば、水系媒体に内容物が第1壁層に内包されたマイクロカプセルを分散させた後、攪拌しながら、エポキシ化合物を水溶液の形態で添加することが好ましい。 The method for adding the epoxy compound to the aqueous medium is not particularly limited, and may be batch addition or sequential addition (continuous addition and / or intermittent addition). For example, it is preferable to add the epoxy compound in the form of an aqueous solution while dispersing the microcapsules whose contents are encapsulated in the first wall layer in an aqueous medium.
エポキシ樹脂で構成される第2壁層を形成する際には、エポキシ化合物に架橋剤を反応させることができる。架橋剤を反応させることにより、第2壁層の強度、ひいては殻体の強度が向上するので、その後に多層マイクロカプセルを分離したり洗浄したりする際に殻体が破壊または損傷することを効果的に抑制することができる。 When forming the 2nd wall layer comprised with an epoxy resin, a crosslinking agent can be made to react with an epoxy compound. By reacting with the cross-linking agent, the strength of the second wall layer, and hence the strength of the shell body, is improved, so that the shell body is destroyed or damaged when the multilayer microcapsules are subsequently separated or washed. Can be suppressed.
架橋剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム(水和物を含む)、ジエチルジチオカルバミン酸ジエチルアンモニウム(水和物を含む)、ジチオシュウ酸およびジチオ炭酸などが挙げられる。これらの架橋剤は、単独で用いても2種以上を併用してもよい。 The crosslinking agent is not particularly limited, and examples thereof include sodium diethyldithiocarbamate (including hydrate), diethylammonium diethyldithiocarbamate (including hydrate), dithiooxalic acid and dithiocarbonate. . These crosslinking agents may be used alone or in combination of two or more.
架橋剤の添加量は、特に限定されるものではないが、エポキシ化合物100質量部に対して、好ましくは1〜100質量部、より好ましくは5〜90質量部、さらに好ましくは10〜80質量部である。架橋剤の添加量が1質量部未満であると、第2壁層の強度を充分に高めることができないことがある。逆に、架橋剤の添加量が100質量部を超えると、架橋剤がエポキシ化合物のエポキシ基と過剰に反応するので、第2壁層の柔軟性が低下することがある。 Although the addition amount of a crosslinking agent is not specifically limited, Preferably it is 1-100 mass parts with respect to 100 mass parts of epoxy compounds, More preferably, it is 5-90 mass parts, More preferably, it is 10-80 mass parts. It is. When the addition amount of the crosslinking agent is less than 1 part by mass, the strength of the second wall layer may not be sufficiently increased. On the contrary, when the addition amount of the crosslinking agent exceeds 100 parts by mass, the crosslinking agent reacts excessively with the epoxy group of the epoxy compound, so that the flexibility of the second wall layer may be lowered.
架橋剤の水系媒体への添加方法は、エポキシ化合物と共に添加しても、エポキシ化合物の添加前や添加後に添加してもよく、特に限定されるものではないが、例えば、内容物が第1壁層に内包されたマイクロカプセルを分散させた水系媒体にエポキシ化合物を水溶液の形態で添加した後、少し時間をおいてから、攪拌しながら、架橋剤を水溶液の形態で滴下することが好ましい。 The addition method of the crosslinking agent to the aqueous medium may be added together with the epoxy compound or may be added before or after the addition of the epoxy compound, and is not particularly limited. After adding the epoxy compound in the form of an aqueous solution to the aqueous medium in which the microcapsules encapsulated in the layer are dispersed, it is preferable to drop the crosslinking agent in the form of an aqueous solution while stirring for a while.
エポキシ樹脂で構成される第2壁層を形成する際には、エポキシ化合物に加えて、エポキシ・メラミン縮合物を添加することができる。エポキシ・メラミン縮合物を添加することにより、第2壁層の不浸透性、ひいては殻体の不浸透性が向上するので、マイクロカプセルがより高い性能を有するようになる。 When forming the 2nd wall layer comprised with an epoxy resin, in addition to an epoxy compound, an epoxy melamine condensate can be added. By adding the epoxy / melamine condensate, the impermeability of the second wall layer and hence the impermeability of the shell body are improved, so that the microcapsules have higher performance.
エポキシ・メラミン縮合物は、エポキシ化合物とメラミンとホルムアルデヒドとから、従来公知の方法により製造された初期縮合物であればよく、特に限定されるものではないが、さらに、尿素、チオ尿素、ベンゾグアナミン、アセトグアナミンおよびシクロヘキシルグアナミンよりなる群から選択される少なくとも1種を反応させることができる。エポキシ・メラミン縮合物の好ましい具体例としては、例えば、エポキシ化合物と尿素とを反応させて得られた化合物を、さらにメラミン、尿素およびホルムアルデヒドを反応させて得られた初期縮合物と反応させることにより製造された縮合物である。 The epoxy-melamine condensate is not particularly limited as long as it is an initial condensate produced from an epoxy compound, melamine, and formaldehyde by a conventionally known method, and further, urea, thiourea, benzoguanamine, At least one selected from the group consisting of acetoguanamine and cyclohexylguanamine can be reacted. As a preferable specific example of the epoxy-melamine condensate, for example, a compound obtained by reacting an epoxy compound with urea is further reacted with an initial condensate obtained by reacting melamine, urea and formaldehyde. It is a produced condensate.
エポキシ・メラミン縮合物の添加量は、特に限定されるものではないが、エポキシ化合物1質量部に対して、好ましくは0〜10質量部、より好ましくは0〜8質量部、さらに好ましくは0〜5質量部である。エポキシ・メラミン縮合物の添加量が10質量部を超えると、第2壁層が脆くなり、第2壁層の強度が低下することがある。 The addition amount of the epoxy / melamine condensate is not particularly limited, but is preferably 0 to 10 parts by mass, more preferably 0 to 8 parts by mass, and still more preferably 0 to 0 parts by mass with respect to 1 part by mass of the epoxy compound. 5 parts by mass. When the addition amount of the epoxy / melamine condensate exceeds 10 parts by mass, the second wall layer may become brittle and the strength of the second wall layer may be reduced.
エポキシ・メラミン縮合物の水系媒体への添加方法は、エポキシ化合物と共に添加しても、エポキシ化合物の添加前や添加後に添加してもよく、特に限定されるものではないが、例えば、疎水性の内容物が第1壁層に内包されたマイクロカプセルを分散させた水系媒体にエポキシ化合物を水溶液の形態で添加した後、少し時間をおいてから、エポキシ・メラミン縮合物を水溶液の形態で添加することが好ましい。架橋剤を反応させる場合、架橋剤は、エポキシ・メラミン架橋剤を水溶液の形態で添加した後、少し時間をおいてから、水溶液の形態で滴下することが好ましい。 The method for adding the epoxy / melamine condensate to the aqueous medium may be added together with the epoxy compound or before or after the addition of the epoxy compound, and is not particularly limited. The epoxy compound is added in the form of an aqueous solution to the aqueous medium in which the microcapsules whose contents are encapsulated in the first wall layer are dispersed, and after a while, the epoxy-melamine condensate is added in the form of an aqueous solution. It is preferable. When the cross-linking agent is reacted, it is preferable that the cross-linking agent is added dropwise in the form of an aqueous solution after adding a little time after the epoxy / melamine cross-linking agent is added in the form of an aqueous solution.
第2壁層を形成させる際の温度は、特に限定されるものではないが、好ましくは10〜150℃、より好ましくは20〜100℃、さらに好ましくは30〜80℃である。第2壁層を形成させる際の温度が10℃未満であると、エポキシ化合物の反応が遅く、第2壁層が充分に形成されないことがある。逆に、第2壁層を形成させる際の温度が150℃を超えると、第2壁層の形成が阻害されることがある。第2壁層を形成させる際の時間は、特に限定されるものではなく、仕込み量や第2壁層を形成させる際の温度に応じて、適宜設定することができるが、通常は、数分間から数十時間の範囲内である。一般に、第2壁層を形成させる際の温度が低い場合は、第2壁層を形成させる際の時間を長くし、逆に、第2壁層を形成させる際の温度が高い場合は、第2壁層を形成させる際の時間を短くすればよい。 Although the temperature at the time of forming a 2nd wall layer is not specifically limited, Preferably it is 10-150 degreeC, More preferably, it is 20-100 degreeC, More preferably, it is 30-80 degreeC. If the temperature at which the second wall layer is formed is less than 10 ° C., the reaction of the epoxy compound is slow, and the second wall layer may not be sufficiently formed. Conversely, if the temperature at which the second wall layer is formed exceeds 150 ° C., the formation of the second wall layer may be hindered. The time for forming the second wall layer is not particularly limited, and can be set as appropriate according to the amount charged and the temperature for forming the second wall layer. Within a few tens of hours. Generally, when the temperature when forming the second wall layer is low, the time when forming the second wall layer is lengthened, and conversely, when the temperature when forming the second wall layer is high, What is necessary is just to shorten the time at the time of forming a 2 wall layer.
第2壁層を形成した後、熟成期間を設けてもよい。熟成時の温度は、特に限定されるものではないが、第2壁層を形成させる際の温度と同一または少し高い温度であることが好ましい。熟成時間は、特に限定されるものではないが、好ましくは0.5〜5時間、より好ましくは1〜3時間である。 An aging period may be provided after forming the second wall layer. The temperature during aging is not particularly limited, but is preferably the same as or slightly higher than the temperature at which the second wall layer is formed. The aging time is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 5 hours, more preferably 1 to 3 hours.
上記したように、本発明者らは、疎水性の内容物を水系媒体中に分散させる際に、分散剤として、特に、ガラクトースやアラビノースなどの水溶性単糖類が結合したポリマー構造を有する特定の多糖類(例えば、大豆多糖類、ガティガム)を用いれば、多層マイクロカプセルの溶剤耐性が向上することを見出した。ところが、本発明者らは、さらに、これらの特定の多糖類を用いた場合は勿論のこと、アラビアゴムなどの通常の多糖類を用いた場合であっても、第2壁層を形成させる際の温度および時間、その後の熟成時の温度および熟成時間を適宜調節することにより、多層マイクロカプセルの溶剤耐性がさらに向上することを見出した。具体的には、多層マイクロカプセルがイソプロパノールに対して耐性を有するようになる。多層マイクロカプセルの溶剤耐性をさらに向上させるには、第2壁層を形成させる際の温度を上記範囲内で高く設定するか、および/または、熟成時の温度を、第2壁層を形成させる際の温度より高く設定するか、および/または、熟成時間を上記範囲内で長く設定すればよい。 As described above, when dispersing the hydrophobic contents in an aqueous medium, the present inventors have a specific structure having a polymer structure in which water-soluble monosaccharides such as galactose and arabinose are bound as a dispersant. It has been found that the use of polysaccharides (for example, soybean polysaccharide, gati gum) improves the solvent resistance of multilayer microcapsules. However, the present inventors have not only used these specific polysaccharides, but also formed the second wall layer even when using normal polysaccharides such as gum arabic. It was found that the solvent resistance of the multi-layer microcapsules is further improved by appropriately adjusting the temperature and time, and the subsequent aging temperature and aging time. Specifically, the multilayer microcapsules become resistant to isopropanol. In order to further improve the solvent resistance of the multilayer microcapsule, the temperature at the time of forming the second wall layer is set high within the above range and / or the temperature at the time of aging is formed at the second wall layer. What is necessary is just to set higher than the temperature at the time, and / or to set ripening time long within the said range.
第2壁層を形成した後、得られた多層マイクロカプセルは、必要に応じて、従来公知の方法、例えば、吸引濾過や自然濾過などの方法により、水系媒体から分離してもよいが、多層マイクロカプセルを乾燥状態にすると、例えば、疎水性の内容物が溶媒を含んでいる場合には、この溶媒が滲出して蒸発することにより、多層マイクロカプセルが変形することがあるので、水系媒体から分離することなく、次の工程に付すことが好ましい。 After forming the second wall layer, the obtained multilayer microcapsule may be separated from the aqueous medium by a conventionally known method such as suction filtration or natural filtration, if necessary. When the microcapsules are dried, for example, when the hydrophobic content contains a solvent, the multilayer microcapsules may be deformed by leaching and evaporating the solvent. It is preferable to attach to the next step without separation.
第2壁層を形成する工程で得られた多層マイクロカプセルは、粒度分布が狭い多層マイクロカプセルを得るために、分級することが好ましく、および/または、不純物を除去して製品品質を向上させるために、洗浄することが好ましい。 The multilayer microcapsules obtained in the step of forming the second wall layer are preferably classified in order to obtain multilayer microcapsules having a narrow particle size distribution, and / or to improve the product quality by removing impurities. Furthermore, it is preferable to wash.
多層マイクロカプセルの分級および洗浄は、第1壁層を形成する工程で得られたマイクロカプセルの場合と同様に行えばよいので、ここでは説明を省略する。 Since the classification and washing of the multilayer microcapsules may be performed in the same manner as in the case of the microcapsules obtained in the step of forming the first wall layer, description thereof is omitted here.
<第3以降の壁層の形成>
次いで、第3以降の壁層を形成する場合は、第2壁層の外表面に、少なくとも1層の第3以降の壁層を、例えば、コアセルベーション法、In−situ重合法、界面重合法などの従来公知の方法により、従来公知のマイクロカプセルにおけるカプセル殻体と同様の材料を用いて形成する。第3以降の壁層を形成する材料としては、例えば、各々の方法に用いるのに好適な材料として列挙した上記のような材料が挙げられる。
<Formation of third and subsequent wall layers>
Next, when forming the third and subsequent wall layers, at least one third and subsequent wall layers are formed on the outer surface of the second wall layer by, for example, a coacervation method, an in-situ polymerization method, an interface weight. It is formed by a conventionally known method such as a combination method using the same material as the capsule shell in a conventionally known microcapsule. Examples of the material for forming the third and subsequent wall layers include the materials listed above as materials suitable for use in each method.
第3以降の壁層を形成する工程で得られた多層マイクロカプセルは、粒度分布が狭い多層マイクロカプセルを得るために、分級することが好ましく、および/または、不純物を除去して製品品質を向上させるために、洗浄することが好ましい。 The multilayer microcapsules obtained in the process of forming the third and subsequent wall layers are preferably classified in order to obtain multilayer microcapsules having a narrow particle size distribution and / or improve the product quality by removing impurities. For this purpose, it is preferable to wash.
多層マイクロカプセルの分級および洗浄は、第1壁層を形成する工程で得られたマイクロカプセルの場合と同様に行えばよいので、ここでは説明を省略する。 Since the classification and washing of the multilayer microcapsules may be performed in the same manner as in the case of the microcapsules obtained in the step of forming the first wall layer, description thereof is omitted here.
<多層マイクロカプセルの使用>
本発明の製造方法において、多層マイクロカプセルは、第3以降の壁層を形成しない場合は、最終的には、水系媒体中における分散液の形態で得られる。第3以降の壁層を形成した場合は、第3以降の壁層を形成する方法にもよるが、多くの場合、最終的には、やはり水系媒体中における分散液の形態で得られる。得られた多層マイクロカプセルは、水系媒体から分離して用いてもよいが、従来公知の濾過装置を用いて、分散液を濾過し、水系媒体の含有率が好ましくは15〜45%、より好ましくは20〜40%、さらに好ましくは25〜35%である濾過ケーキの形態で用いることが好ましい。
<Use of multilayer microcapsules>
In the production method of the present invention, the multilayer microcapsules are finally obtained in the form of a dispersion in an aqueous medium when the third and subsequent wall layers are not formed. When the third and subsequent wall layers are formed, although depending on the method of forming the third and subsequent wall layers, in many cases, it is finally obtained in the form of a dispersion in an aqueous medium. The obtained multilayer microcapsules may be used separately from the aqueous medium, but the dispersion is filtered using a conventionally known filtration device, and the content of the aqueous medium is preferably 15 to 45%, more preferably. Is preferably used in the form of a filter cake of 20-40%, more preferably 25-35%.
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例により制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。なお、下記の実施例において、「%」は、濃度や固形分の場合、「質量%」を表す。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited by the following examples, but may be appropriately modified within a range that can meet the purpose described above and below. It is also possible to implement, and they are all included in the technical scope of the present invention. In the following examples, “%” represents “mass%” in the case of concentration or solid content.
まず、マイクロカプセルの粒子径の測定方法、ならびに、マイクロカプセルの溶剤耐性(メタノール耐性、エタノール耐性およびイソプロパノール耐性)および耐熱性の評価方法について説明する。 First, a method for measuring the particle size of the microcapsule and a method for evaluating the solvent resistance (methanol resistance, ethanol resistance and isopropanol resistance) and heat resistance of the microcapsule will be described.
<マイクロカプセルの粒子径>
マイクロカプセルの粒子径は、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(製品名:LA−910、(株)堀場製作所製)を用いて、体積平均粒子径を測定した。
<Particle size of microcapsule>
The particle size of the microcapsules was measured by measuring the volume average particle size using a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer (product name: LA-910, manufactured by Horiba, Ltd.).
<メタノール耐性>
容量20mLのサンプル管に、マイクロカプセルの濾過ケーキ3g、メタノール/水=8/2(質量比)の混合溶剤10gを入れ、30分間攪拌し、24時間放置した後、マイクロカプセルをサンプリングし、溶剤蒸発後におけるマイクロカプセルの状態を光学顕微鏡(デジタルマイクロスコープVHX−500、(株)キーエンス製;倍率500〜2,000倍)で観察し、下記の基準で、マイクロカプセルのメタノール耐性を評価した。
◎:マイクロカプセル全体に変化が全く認められない;
○:少し凹んだマイクロカプセルが若干存在するが、大部分のマイクロカプセルは変化が認められない;
△:マイクロカプセル全体に少し凹みが認められる;
×:マイクロカプセル全体に著しい凹みが認められ、内容物の大部分が抜け出ている。
<Methanol resistance>
A sample tube with a capacity of 20 mL was charged with 3 g of microcapsule filter cake and 10 g of a mixed solvent of methanol / water = 8/2 (mass ratio), stirred for 30 minutes and allowed to stand for 24 hours. The state of the microcapsules after evaporation was observed with an optical microscope (digital microscope VHX-500, manufactured by Keyence Corporation; magnification 500 to 2,000 times), and the methanol resistance of the microcapsules was evaluated according to the following criteria.
A: No change is observed in the entire microcapsule;
○: There are some slightly depressed microcapsules, but most microcapsules have no change;
Δ: A slight dent is observed in the entire microcapsule;
X: Remarkable dent is recognized in the whole microcapsule, and most of the contents are missing.
<エタノール耐性>
容量20mLのサンプル管に、マイクロカプセルの濾過ケーキ3g、エタノール/水=8/2(質量比)の混合溶剤10gを入れ、30分間攪拌し、24時間放置した後、マイクロカプセルをサンプリングし、溶剤蒸発後におけるマイクロカプセルの状態を光学顕微鏡(デジタルマイクロスコープVHX−500、(株)キーエンス製;倍率500〜2,000倍)で観察し、下記の基準で、マイクロカプセルのエタノール耐性を評価した。
◎:マイクロカプセル全体に変化が全く認められない;
○:少し凹んだマイクロカプセルが若干存在するが、大部分のマイクロカプセルは変化が認められない;
△:マイクロカプセル全体に少し凹みが認められる;
×:マイクロカプセル全体に著しい凹みが認められ、内容物の大部分が抜け出ている。
<Ethanol tolerance>
In a sample tube with a capacity of 20 mL, 3 g of microcapsule filter cake and 10 g of a mixed solvent of ethanol / water = 8/2 (mass ratio) were placed, stirred for 30 minutes and allowed to stand for 24 hours. The state of the microcapsule after evaporation was observed with an optical microscope (digital microscope VHX-500, manufactured by Keyence Corporation; magnification: 500 to 2,000 times), and the ethanol resistance of the microcapsule was evaluated according to the following criteria.
A: No change is observed in the entire microcapsule;
○: There are some slightly depressed microcapsules, but most microcapsules have no change;
Δ: A slight dent is observed in the entire microcapsule;
X: Remarkable dent is recognized in the whole microcapsule, and most of the contents are missing.
<イソプロパノール耐性>
容量20mLのサンプル管に、マイクロカプセルの濾過ケーキ3g、イソプロパノール/水=8/2(質量比)の混合溶剤10gを入れ、30分間攪拌し、24時間放置した後、マイクロカプセルをサンプリングし、溶剤蒸発後におけるマイクロカプセルの状態を光学顕微鏡(デジタルマイクロスコープVHX−500、(株)キーエンス製;倍率500〜2,000倍)で観察し、下記の基準で、マイクロカプセルのイソプロパノール耐性を評価した。
◎:マイクロカプセル全体に変化が全く認められない;
○:少し凹んだマイクロカプセルが若干存在するが、大部分のマイクロカプセルは変化が認められない;
△:マイクロカプセル全体に少し凹みが認められる;
×:マイクロカプセル全体に著しい凹みが認められ、内容物の大部分が抜け出ている。
<Isopropanol resistance>
In a sample tube with a capacity of 20 mL, 3 g of microcapsule filter cake and 10 g of a mixed solvent of isopropanol / water = 8/2 (mass ratio) were added, stirred for 30 minutes, allowed to stand for 24 hours, sampled microcapsules, solvent The state of the microcapsules after evaporation was observed with an optical microscope (digital microscope VHX-500, manufactured by Keyence Corporation; magnification 500 to 2,000 times), and the isopropanol resistance of the microcapsules was evaluated according to the following criteria.
A: No change is observed in the entire microcapsule;
○: There are some slightly depressed microcapsules, but most microcapsules have no change;
Δ: A slight dent is observed in the entire microcapsule;
X: Remarkable dent is recognized in the whole microcapsule, and most of the contents are missing.
<耐熱性>
マイクロカプセルの濾過ケーキ約3gを50℃の乾燥機で乾燥させ、マイクロカプセルの乾燥ケーキを精秤し(このときの質量を「質量a」とする。)、次いで、110℃の熱風乾燥機で乾燥させ、2時間ごとに取り出して精秤し(このときの質量を「質量b1」、「質量b2」、・・・とする。)、下記式により、マイクロカプセルの乾燥減量を算出した。
乾燥減量(%)=[(質量a−質量b1または質量b2・・・)/質量a]×100
なお、マイクロカプセルの乾燥減量は、乾燥や内圧上昇により、マイクロカプセルが割れ、内容物が滲出(ブリード)して蒸発したことなどが原因であると考えられる。
<Heat resistance>
About 3 g of the microcapsule filter cake was dried with a dryer at 50 ° C., and the dried microcapsule cake was precisely weighed (the mass at this time is referred to as “mass a”). The sample was dried and taken out every 2 hours and weighed precisely (the masses at this time were “mass b1,” “mass b2,”...), And the loss on drying of the microcapsules was calculated according to the following formula.
Loss on drying (%) = [(mass a−mass b1 or mass b2...) / Mass a] × 100
The loss on drying of the microcapsules is considered to be caused by, for example, cracking of the microcapsules due to drying or increase in internal pressure, and leaching of the contents and evaporation.
次に、メルカプト基を有するアミノ樹脂で構成される第1壁層の材料、エポキシ樹脂で構成される第2壁層の材料、ならびに、エチレンオキシド鎖を有するアミノ樹脂で構成される比較用壁層の材料の合成例について説明する。 Next, a first wall layer material composed of an amino resin having a mercapto group, a second wall layer material composed of an epoxy resin, and a comparative wall layer composed of an amino resin having an ethylene oxide chain An example of material synthesis will be described.
≪合成例1≫
容量100mLの丸底セパラブルフラスコに、メラミン8g、尿素7g、37%ホルムアルデヒド水溶液40g、25%アンモニア水2gを仕込み、攪拌しながら、70℃まで昇温した。同温度で1時間保持した後、30℃まで冷却し、メラミン・尿素・ホルムアルデヒド初期縮合物を含有する固形分52.2%の水溶液(A−1)を得た。
<< Synthesis Example 1 >>
A 100 mL round bottom separable flask was charged with 8 g of melamine, 7 g of urea, 40 g of 37% formaldehyde aqueous solution and 2 g of 25% aqueous ammonia, and the temperature was raised to 70 ° C. while stirring. After maintaining at the same temperature for 1 hour, the mixture was cooled to 30 ° C. to obtain an aqueous solution (A-1) having a solid content of 52.2% containing a melamine / urea / formaldehyde initial condensate.
≪合成例2≫
容量100mLの丸底セパラブルフラスコに、メラミン8g、ベンゾグアナミン2g、尿素5g、37%ホルムアルデヒド水溶液30g、25%アンモニア水3gを仕込み、攪拌しながら、75℃まで昇温した。同温度で15分間保持した後、30℃まで冷却し、メラミン・ベンゾグアナミン・尿素・ホルムアルデヒド初期縮合物を含有する固形分54.4%の水溶液(A−2)を得た。
<< Synthesis Example 2 >>
A 100 mL round bottom separable flask was charged with 8 g of melamine, 2 g of benzoguanamine, 5 g of urea, 30 g of 37% formaldehyde aqueous solution and 3 g of 25% aqueous ammonia, and the temperature was raised to 75 ° C. while stirring. After maintaining at the same temperature for 15 minutes, it was cooled to 30 ° C. to obtain an aqueous solution (A-2) having a solid content of 54.4% containing melamine / benzoguanamine / urea / formaldehyde precondensate.
≪合成例3≫
容量100mLの丸底セパラブルフラスコに、メラミン15g、37%ホルムアルデヒド水溶液40g、10%炭酸ナトリウム水溶液2gを仕込み、攪拌しながら、70℃まで昇温した。同温度で20分間保持した後、30℃まで冷却し、メラミン・ホルムアルデヒド初期縮合物を含有する固形分52.6%の水溶液(A−3)を得た。
<< Synthesis Example 3 >>
A 100 mL round bottom separable flask was charged with 15 g of melamine, 40 g of 37% formaldehyde aqueous solution, and 2 g of 10% sodium carbonate aqueous solution, and the temperature was raised to 70 ° C. while stirring. After maintaining at the same temperature for 20 minutes, it was cooled to 30 ° C. to obtain an aqueous solution (A-3) having a solid content of 52.6% containing a melamine / formaldehyde initial condensate.
≪合成例4≫
容量300mLの4つ口セパラブルフラスコに、エポキシ化合物としてポリグリセロールポリグリシジルエーテル(商品名:デナコールEX−521(質量平均分子量732、水に対する溶解率100%)、ナガセケムテックス(株)製)125g、水125gを仕込み、攪拌して溶解した。これに50%尿素水溶液50gを添加し、40℃で1時間反応させて、エポキシ化合物と尿素とを反応させて得られる化合物を含有する固形分50%の水溶液(B−1)を得た。
<< Synthesis Example 4 >>
125 g of polyglycerol polyglycidyl ether (trade name: Denacol EX-521 (mass average molecular weight of 732, solubility rate in water of 100%), manufactured by Nagase ChemteX Corporation) as an epoxy compound in a four-necked separable flask with a capacity of 300 mL Then, 125 g of water was charged and dissolved by stirring. 50 g of 50% urea aqueous solution was added thereto and reacted at 40 ° C. for 1 hour to obtain an aqueous solution (B-1) having a solid content of 50% containing a compound obtained by reacting an epoxy compound and urea.
容量100mLの4つ口セパラブルフラスコに、メラミン3g、37%ホルムアルデヒド水溶液20g、25%アンモニア水2gを仕込み、70℃で20分間反応させたところに、水溶液(B−1)24gを添加し、さらに同温度で15分間反応を行い、25℃まで冷却して、メラミン・尿素・ホルムアルデヒド初期縮合物を含有する固形分45.7%の水溶液(B−2)を得た。 A 100 mL four-necked separable flask was charged with 3 g of melamine, 20 g of a 37% formaldehyde aqueous solution, and 2 g of 25% aqueous ammonia, and reacted at 70 ° C. for 20 minutes, to which 24 g of an aqueous solution (B-1) was added, The reaction was further carried out at the same temperature for 15 minutes, and the mixture was cooled to 25 ° C. to obtain an aqueous solution (B-2) having a solid content of 45.7% containing a melamine / urea / formaldehyde initial condensate.
≪合成例5≫
容量300mLのセパラブルフラスコに、ポリエチレンイミン(商品名:エポミンSP006(質量平均分子量600)、(株)日本触媒製)14.5g、水36.4gを仕込み、攪拌しながら、予め調製しておいた、エポキシ化合物であるラウリルアルコールポリオキシエチレン(EO付加数22)グリシジルエーテル(開発品:デナコールFCA−014(質量平均分子量1,279、水に対する溶解率100%)、ナガセケムテックス(株)製)24.3gを水80gに溶解した水溶液を10分間かけて滴下した。なお、滴下時の液温は25℃以下に保持した。滴下終了後、30分間攪拌し続け、その後70℃まで昇温し、2時間保持した後、常温まで冷却し、ポリエチレンイミンとエポキシ化合物とを反応させてえられる化合物を含有する固形分25%の水溶液(CA−1)を得た。
<< Synthesis Example 5 >>
A separable flask having a capacity of 300 mL was charged with 14.5 g of polyethyleneimine (trade name: Epomin SP006 (mass average molecular weight 600), manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) and 36.4 g of water, and prepared in advance while stirring. Epoxy compound lauryl alcohol polyoxyethylene (EO addition number 22) glycidyl ether (developed product: Denacol FCA-014 (mass average molecular weight 1,279, solubility in water 100%), manufactured by Nagase ChemteX Corporation ) An aqueous solution obtained by dissolving 24.3 g in 80 g of water was added dropwise over 10 minutes. In addition, the liquid temperature at the time of dripping was kept at 25 degrees C or less. After completion of dropping, the mixture was continuously stirred for 30 minutes, then heated to 70 ° C., held for 2 hours, cooled to room temperature, and a solid content of 25% containing a compound obtained by reacting polyethyleneimine and an epoxy compound. An aqueous solution (CA-1) was obtained.
次に、メルカプト基を有するアミノ樹脂で構成される第1壁層とエポキシ樹脂で構成される第2壁層とを有する殻体に疎水性の内容物が内包されている多層マイクロカプセルおよび比較用マイクロカプセルの製造例について説明する。 Next, a multilayer microcapsule in which a hydrophobic content is encapsulated in a shell having a first wall layer composed of an amino resin having a mercapto group and a second wall layer composed of an epoxy resin, and for comparison A manufacturing example of a microcapsule will be described.
≪実施例1≫
容量500mLの平底セパラブルフラスコに、アラビアゴム20gを溶解した水溶液120gを仕込み、ディスパー(製品名:ROBOMICS、特殊機化工業(株)製)を用いて、350rpmで攪拌しながら、蓄熱剤であるジメチルシリコーンオイル(商品名:KF−96L−2CS、信越化学工業(株)製)100gを添加し、その後、攪拌速度1,800rpmに変更して2分間攪拌した後、攪拌速度を1,000rpmに変更し、水100gを添加して、懸濁液を得た。
Example 1
120 g of aqueous solution in which 20 g of gum arabic is dissolved in a 500 mL flat bottom separable flask, and using a disper (product name: ROBOMICS, manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), is a heat storage agent while stirring at 350 rpm. Add 100 g of dimethyl silicone oil (trade name: KF-96L-2CS, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), then change the stirring speed to 1,800 rpm and stir for 2 minutes, then set the stirring speed to 1,000 rpm. Changed and added 100 g of water to obtain a suspension.
この懸濁液を、温度計、冷却管を備えた容量300mLの4つ口セパラブルフラスコに入れ、40℃に保持しながら、パドル翼で攪拌しながら、水溶液(A−1)57gを添加した。15分後に、L−システイン3gを溶解した水溶液100gを滴下ロートで5分間かけて滴下した。40℃を保持したまま、反応を4時間行った後、50℃に昇温して2時間熟成を行って、メルカプト基を有するアミノ樹脂で構成される第1壁層にジメチルシリコーンオイルが内包されたマイクロカプセルの分散液を得た。 This suspension was placed in a four-necked separable flask having a capacity of 300 mL equipped with a thermometer and a cooling tube, and 57 g of aqueous solution (A-1) was added while stirring at a paddle blade while maintaining at 40 ° C. . After 15 minutes, 100 g of an aqueous solution in which 3 g of L-cysteine was dissolved was dropped with a dropping funnel over 5 minutes. The reaction was carried out for 4 hours while maintaining the temperature at 40 ° C., then the temperature was raised to 50 ° C. and aging was performed for 2 hours. Dimethyl silicone oil was encapsulated in the first wall layer composed of an amino resin having a mercapto group. A microcapsule dispersion was obtained.
得られた分散液を25℃まで冷却し、目開き75μmの標準ふるいで粗大カプセルを除去した。次いで、マイクロカプセル分散液を容量2Lのビーカーに入れ、水を添加して、全体量を1,000mLとした。そのまま静置して、マイクロカプセルを沈降させ、上澄み液を廃棄した。この操作を3回繰り返して、マイクロカプセルを洗浄した。 The obtained dispersion was cooled to 25 ° C., and coarse capsules were removed with a standard sieve having an opening of 75 μm. Next, the microcapsule dispersion was put into a 2 L beaker, and water was added to make a total volume of 1,000 mL. The microcapsule was allowed to settle as it was, and the supernatant was discarded. This operation was repeated three times to wash the microcapsules.
次いで、このマイクロカプセルに水を添加して200gの分散液とし、これを容量500mLの平底セパラブルフラスコに移し、攪拌しながら、40℃に加温した。 Next, water was added to the microcapsules to make a 200 g dispersion, which was transferred to a 500 mL flat bottom separable flask and heated to 40 ° C. with stirring.
このマイクロカプセル分散液に、エポキシ化合物であるポリグリセロールポリグリシジルエーテル(商品名:デナコールEX−521(質量平均分子量732、水に対する溶解率100%)、ナガセケムテックス(株)製)10gおよびポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル(商品名:デナコールEX−920(質量平均分子量286、水に対する溶解率100%)、ナガセケムテックス(株)製)5gを溶解した水溶液100gを添加した。30分後に、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム2gを溶解した水溶液50gを滴下ロートで5分間かけて滴下した。40℃を保持したまま3時間反応を行い、次いで、50℃に昇温して1時間熟成を行って、メルカプト基を有するアミノ樹脂で構成される第1壁層の外表面にエポキシ樹脂で構成される第2壁層が形成された殻体に蓄熱剤であるジメチルシリコーンオイルが内包されたマイクロカプセルの分散液を得た。 To this microcapsule dispersion, 10 g of polyglycerol polyglycidyl ether (trade name: Denacol EX-521 (mass average molecular weight of 732, solubility in water of 100%), manufactured by Nagase ChemteX Corporation) as an epoxy compound and polypropylene glycol 100 g of an aqueous solution in which 5 g of diglycidyl ether (trade name: Denacol EX-920 (mass average molecular weight 286, dissolution rate with respect to water 100%), manufactured by Nagase ChemteX Corporation) was dissolved was added. After 30 minutes, 50 g of an aqueous solution in which 2 g of sodium diethyldithiocarbamate was dissolved was added dropwise over 5 minutes with a dropping funnel. The reaction is carried out for 3 hours while maintaining 40 ° C., then the temperature is raised to 50 ° C. and aging is carried out for 1 hour. A dispersion of microcapsules in which dimethyl silicone oil as a heat storage agent was encapsulated in the shell formed with the second wall layer was obtained.
得られた分散液を25℃まで冷却し、目開き53μmの標準ふるいで粗大カプセルを除去した。次いで、マイクロカプセル分散液を容量2Lのビーカーに入れ、水を添加して、全体量を1,000mLとした。そのまま静置して、マイクロカプセルを沈降させ、上澄み液を廃棄した。この操作を3回繰り返して、マイクロカプセルを洗浄した。 The obtained dispersion was cooled to 25 ° C., and coarse capsules were removed with a standard sieve having an opening of 53 μm. Next, the microcapsule dispersion was put into a 2 L beaker, and water was added to make a total volume of 1,000 mL. The microcapsule was allowed to settle as it was, and the supernatant was discarded. This operation was repeated three times to wash the microcapsules.
このようにして得られたマイクロカプセル(1)の粒子径を測定したところ、体積平均粒子径が21.2μmであった。 The particle diameter of the thus obtained microcapsules (1) was measured, and it was found that the volume average particle diameter was 21.2 μm.
このマイクロカプセル(1)を吸引濾過して、固形分61%の濾過ケーキを得た。この濾過ケーキを用いて、マイクロカプセル(1)の溶剤耐性(メタノール耐性)および耐熱性の評価を行った。その結果を表1に示す。 The microcapsule (1) was subjected to suction filtration to obtain a filter cake having a solid content of 61%. Using this filter cake, the solvent resistance (methanol resistance) and heat resistance of the microcapsule (1) were evaluated. The results are shown in Table 1.
≪実施例2≫
実施例1において、ジメチルシリコーンオイルに代えて、可塑剤であるフタル酸ジオクチルを用いて、ディスパーによる攪拌速度1,800rpmを1,600rpmに変更して懸濁液を得ること、および、第1壁層を形成するための水溶液(A−1)57gに代えて、水溶液(A−2)48gを用いたこと以外は、実施例と同様にして、メルカプト基を有するアミノ樹脂で構成される第1壁層の外表面にエポキシ樹脂で構成される第2壁層が形成された殻体にフタル酸ジオクチルが内包されたマイクロカプセルの分散液を得た。
<< Example 2 >>
In Example 1, instead of dimethyl silicone oil, using dioctyl phthalate as a plasticizer, changing the stirring speed of 1,800 rpm with a disper to 1,600 rpm, obtaining a suspension; and the first wall A first resin composed of an amino resin having a mercapto group in the same manner as in Example except that 48 g of the aqueous solution (A-2) was used instead of 57 g of the aqueous solution (A-1) for forming the layer. A microcapsule dispersion in which dioctyl phthalate was encapsulated in a shell having a second wall layer made of an epoxy resin formed on the outer surface of the wall layer was obtained.
得られた分散液を25℃まで冷却し、実施例1と同様にして、マイクロカプセルの分級および洗浄工程に付した。 The obtained dispersion was cooled to 25 ° C., and subjected to microcapsule classification and washing steps in the same manner as in Example 1.
このようにして得られたマイクロカプセル(2)の粒子径を測定したところ、体積平均粒子径が40.6μmであった。 The particle diameter of the thus obtained microcapsules (2) was measured, and it was found that the volume average particle diameter was 40.6 μm.
このマイクロカプセル(2)を吸引濾過して、固形分62%の濾過ケーキを得た。この濾過ケーキを用いて、マイクロカプセル(2)の溶剤耐性(メタノール耐性)および耐熱性の評価を行った。その結果を表1に示す。 The microcapsule (2) was subjected to suction filtration to obtain a filter cake having a solid content of 62%. Using this filter cake, the solvent resistance (methanol resistance) and heat resistance of the microcapsule (2) were evaluated. The results are shown in Table 1.
≪実施例3≫
実施例1において、第1壁層を形成するための水溶液(A−1)57gに代えて、水溶液(A−3)85.5gを用いたこと、および、エポキシ化合物の水溶液を添加した後、15分後に水溶液(B−2)49gを添加し、その30分後にジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム3gを溶解した水溶液50gを滴下ロートで5分間かけて滴下したこと以外は、実施例1と同様にして、メルカプト基を有するアミノ樹脂で構成される第1壁層の外表面にメラミン架橋されたエポキシ樹脂で構成される第2壁層が形成された殻体に蓄熱剤であるジメチルシリコーンオイルが内包されたマイクロカプセルの分散液を得た。
Example 3
In Example 1, instead of 57 g of the aqueous solution (A-1) for forming the first wall layer, 85.5 g of the aqueous solution (A-3) was used, and after adding the aqueous solution of the epoxy compound, After 15 minutes, 49 g of the aqueous solution (B-2) was added, and 30 minutes later, 50 g of an aqueous solution in which 3 g of sodium diethyldithiocarbamate was dissolved was added dropwise over 5 minutes using the dropping funnel. Dimethylsilicone oil, which is a heat storage agent, was encapsulated in a shell in which a second wall layer composed of a melamine-crosslinked epoxy resin was formed on the outer surface of the first wall layer composed of an amino resin having a mercapto group. A microcapsule dispersion was obtained.
得られた分散液を25℃まで冷却し、実施例1と同様にして、マイクロカプセルの分級および洗浄工程に付した。 The obtained dispersion was cooled to 25 ° C., and subjected to microcapsule classification and washing steps in the same manner as in Example 1.
このようにして得られたマイクロカプセル(3)の粒子径を測定したところ、体積平均粒子径が22.0μmであった。 The particle diameter of the thus obtained microcapsule (3) was measured, and the volume average particle diameter was 22.0 μm.
このマイクロカプセル(3)を吸引濾過して、固形分57%の濾過ケーキを得た。この濾過ケーキを用いて、マイクロカプセル(3)の溶剤耐性(メタノール耐性)および耐熱性の評価を行った。その結果を表1に示す。 The microcapsule (3) was subjected to suction filtration to obtain a filter cake having a solid content of 57%. Using this filter cake, the solvent resistance (methanol resistance) and heat resistance of the microcapsule (3) were evaluated. The results are shown in Table 1.
≪比較例1≫
容量500mLの平底セパラブルフラスコに、水60g、アラビアゴム6g、ゼラチン6gを仕込み、溶解させた。この溶液を43℃に保持しながら、50℃に加温したフタル酸ジオクチル100gを、ディスパー(製品名:ROBOMICS、特殊機化工業(株)製)を用いて、400rpmで攪拌しながら、添加した。その後、攪拌速度を1,800rpmにし、2分間攪拌した後、攪拌速度を1,000rpmにし、43℃の温水300mLを添加して、懸濁液を得た。
≪Comparative example 1≫
In a 500 mL flat bottom separable flask, 60 g of water, 6 g of gum arabic, and 6 g of gelatin were charged and dissolved. While maintaining this solution at 43 ° C., 100 g of dioctyl phthalate heated to 50 ° C. was added while stirring at 400 rpm using a disper (product name: ROBOMICS, manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.). . Thereafter, the stirring speed was set to 1,800 rpm, and after stirring for 2 minutes, the stirring speed was set to 1,000 rpm, and 300 mL of hot water at 43 ° C. was added to obtain a suspension.
攪拌をパドル翼による攪拌に変更し、温度計、pHメーターをセットし、全体を攪拌しながら40℃を保持した。 Stirring was changed to stirring with a paddle blade, a thermometer and a pH meter were set, and the temperature was maintained at 40 ° C. while stirring the whole.
次いで、10%酢酸水溶液を徐々に滴下してpH4.3に調整した。光学顕微鏡でゼラチン/アラビアゴムの析出およびマイクロカプセルの形成を確認した後、10℃に冷却した。 Subsequently, 10% aqueous acetic acid was gradually added dropwise to adjust the pH to 4.3. After confirming the precipitation of gelatin / gum arabic and the formation of microcapsules with an optical microscope, the mixture was cooled to 10 ° C.
冷却状態で30分間保持した後、37%ホルマリン水溶液3mLを添加し、10%炭酸ナトリウム水溶液を徐々に滴下してpH8.8に調整した後、30℃に昇温して2時間保持した。さらに40℃に昇温して1時間熟成した後、25℃に冷却し、目開き53μmの標準ふるいで粗大カプセルを除去した。次いで、マイクロカプセル分散液を容量2Lのビーカーに入れ、水を添加して、全体量を1,000mLとした。そのまま静置して、マイクロカプセルを沈降させ、上澄み液を廃棄した。この操作を3回繰り返して、マイクロカプセルを洗浄した。 After maintaining in a cooled state for 30 minutes, 3 mL of 37% formalin aqueous solution was added, 10% sodium carbonate aqueous solution was gradually added dropwise to adjust the pH to 8.8, and then the temperature was raised to 30 ° C. and maintained for 2 hours. The temperature was further raised to 40 ° C. and the mixture was aged for 1 hour, then cooled to 25 ° C., and the coarse capsules were removed with a standard sieve having an opening of 53 μm. Next, the microcapsule dispersion was put into a 2 L beaker, and water was added to make the total volume 1,000 ml. The microcapsule was allowed to settle as it was, and the supernatant was discarded. This operation was repeated three times to wash the microcapsules.
このようにして得られた比較用マイクロカプセル(C1)の粒子径を測定したところ、体積平均粒子径が35.2μmであった。 When the particle diameter of the comparative microcapsule (C1) obtained in this manner was measured, the volume average particle diameter was 35.2 μm.
この比較用マイクロカプセル(C1)を吸引濾過して、固形分51%の濾過ケーキを得た。この濾過ケーキを用いて、比較用マイクロカプセル(C1)の溶剤耐性(メタノール耐性)および耐熱性の評価を行った。その結果を表1に示す。 The comparative microcapsule (C1) was subjected to suction filtration to obtain a filter cake having a solid content of 51%. Using this filter cake, the solvent resistance (methanol resistance) and heat resistance of the comparative microcapsule (C1) were evaluated. The results are shown in Table 1.
≪比較例2≫
容量500mLの平底セパラブルフラスコに、水溶液(CA−1)40gおよび水60gを仕込み、ディスパー(製品名:ROBOMICS、特殊機化工業(株)製)を用いて、350rpmで攪拌しながら、ジメチルシリコーンオイル(商品名:KF−96L−2CS、信越化学工業(株)製)100gを添加した後、1,200rpmで3分間攪拌した。攪拌速度を800rpmにし、水50gを添加して、懸濁液を得た。
≪Comparative example 2≫
A 500 mL flat bottom separable flask was charged with 40 g of aqueous solution (CA-1) and 60 g of water, and dimethyl silicone was stirred at 350 rpm using a disper (product name: ROBOMICS, manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.). After adding 100 g of oil (trade name: KF-96L-2CS, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), the mixture was stirred at 1,200 rpm for 3 minutes. The stirring speed was 800 rpm and 50 g of water was added to obtain a suspension.
この懸濁液を、温度計、冷却管を備えた容量500mLの4つ口セパラブルフラスコに入れ、パドル翼で攪拌しながら、水溶液(A−1)32gを添加し、35℃で2時間、70℃で2時間反応を行って、エチレンオキシド鎖を有するアミノ樹脂で構成される殻体に蓄熱剤であるジメチルシリコーンオイルが内包されたマイクロカプセルの分散液を得た。 This suspension was put into a 500 mL four-necked separable flask equipped with a thermometer and a condenser, and 32 g of the aqueous solution (A-1) was added while stirring with a paddle blade, at 35 ° C. for 2 hours. Reaction was carried out at 70 ° C. for 2 hours to obtain a microcapsule dispersion in which dimethyl silicone oil as a heat storage agent was encapsulated in a shell composed of an amino resin having an ethylene oxide chain.
得られた分散液を25℃まで冷却し、目開き53μmの標準ふるいで粗大カプセルを除去した。次いで、マイクロカプセル分散液を容量2Lのビーカーに入れ、水を添加して、全体量を1,000mLとした。そのまま静置して、マイクロカプセルを沈降させ、上澄み液を廃棄した。この操作を3回繰り返して、マイクロカプセルを洗浄した。 The obtained dispersion was cooled to 25 ° C., and coarse capsules were removed with a standard sieve having an opening of 53 μm. Next, the microcapsule dispersion was put into a 2 L beaker, and water was added to make a total volume of 1,000 mL. The microcapsule was allowed to settle as it was, and the supernatant was discarded. This operation was repeated three times to wash the microcapsules.
このようにして得られた比較用マイクロカプセル(C2)の粒子径を測定したところ、体積平均粒子径が30.3μmであった。 When the particle diameter of the comparative microcapsule (C2) obtained in this manner was measured, the volume average particle diameter was 30.3 μm.
この比較用マイクロカプセル(C2)を吸引濾過して、固形分66.1%の濾過ケーキを得た。この濾過ケーキを用いて、比較用マイクロカプセル(C2)の溶剤耐性(メタノール耐性)および耐熱性の評価を行った。その結果を表1に示す。 The comparative microcapsule (C2) was subjected to suction filtration to obtain a filter cake having a solid content of 66.1%. Using this filter cake, the solvent resistance (methanol resistance) and heat resistance of the comparative microcapsule (C2) were evaluated. The results are shown in Table 1.
≪比較例3≫
容量500mLの平底セパラブルフラスコに、水溶液(CA−1)40gおよび水60gを仕込み、ディスパー(製品名:ROBOMICS、特殊機化工業(株)製)を用いて、350rpmで攪拌しながら、ジメチルシリコーンオイル(商品名:KF−96L−2CS、信越化学工業(株)製)100gを添加した後、1,200rpmで3分間攪拌した。攪拌速度を800rpmにし、水50gを添加して、懸濁液を得た。
«Comparative Example 3»
A 500 mL flat bottom separable flask was charged with 40 g of aqueous solution (CA-1) and 60 g of water, and dimethyl silicone was stirred at 350 rpm using a disper (product name: ROBOMICS, manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.). After adding 100 g of oil (trade name: KF-96L-2CS, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), the mixture was stirred at 1,200 rpm for 3 minutes. The stirring speed was 800 rpm and 50 g of water was added to obtain a suspension.
この懸濁液を、温度計、冷却管を備えた容量500mLの4つ口セパラブルフラスコに入れ、パドル翼で攪拌しながら、水溶液(A−1)57gを添加し、35℃まで昇温し、同温度で2時間保持して、エチレンオキシド鎖を有するアミノ樹脂で構成される非常に薄い第1壁層にジメチルシリコーンオイルが内包されたマイクロカプセルの分散液を得た。 This suspension was put into a 500 mL four-necked separable flask equipped with a thermometer and a condenser, and 57 g of aqueous solution (A-1) was added while stirring with a paddle blade, and the temperature was raised to 35 ° C. The mixture was kept at the same temperature for 2 hours to obtain a microcapsule dispersion in which dimethyl silicone oil was encapsulated in a very thin first wall layer composed of an amino resin having an ethylene oxide chain.
さらに35℃を保持しながら、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル(商品名:デナコールEX521(質量平均分子量732、水に対する溶解率100%)、ナガセケムテックス(株)製)10gおよびポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル(商品名:デナコールEX−920、ナガセケムテックス(株)製)5gを水85gに溶解させた水溶液を10分間かけて滴下した。次いで、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム3水和物2gを水50gに溶解させた水溶液を10分間かけて滴下した。同温度を2時間、70℃で2時間反応させて、エチレンオキシド鎖を有するメラミン系樹脂で構成される第1壁層の外表面にエポキシ樹脂で構成される第2壁層が形成された殻体に蓄熱剤であるジメチルシリコーンオイルが内包されたマイクロカプセルの分散液を得た。 Further, while maintaining 35 ° C., 10 g of polyglycerol polyglycidyl ether (trade name: Denacol EX521 (mass average molecular weight 732, solubility in water 100%), manufactured by Nagase ChemteX Corp.) and polypropylene glycol diglycidyl ether (product) Name: Denacor EX-920, manufactured by Nagase ChemteX Corporation) 5 g in an aqueous solution was added dropwise over 10 minutes. Next, an aqueous solution in which 2 g of sodium diethyldithiocarbamate trihydrate was dissolved in 50 g of water was added dropwise over 10 minutes. A shell in which a second wall layer made of an epoxy resin is formed on the outer surface of the first wall layer made of a melamine resin having an ethylene oxide chain by reacting at the same temperature for 2 hours at 70 ° C. A dispersion of microcapsules encapsulating dimethyl silicone oil as a heat storage agent was obtained.
得られた分散液を25℃まで冷却し、目開き53μmの標準ふるいで粗大カプセルを除去した。次いで、マイクロカプセル分散液を容量2Lのビーカーに入れ、水を添加して、全体量を1,000mLとした。そのまま静置して、マイクロカプセルを沈降させ、上澄み液を廃棄した。この操作を3回繰り返して、マイクロカプセルを洗浄した。 The obtained dispersion was cooled to 25 ° C., and coarse capsules were removed with a standard sieve having an opening of 53 μm. Next, the microcapsule dispersion was put into a 2 L beaker, and water was added to make a total volume of 1,000 mL. The microcapsule was allowed to settle as it was, and the supernatant was discarded. This operation was repeated three times to wash the microcapsules.
このようにして得られた比較用マイクロカプセル(C3)の粒子径を測定したところ、体積平均粒子径が30.0μmであった。 When the particle diameter of the comparative microcapsule (C3) obtained in this way was measured, the volume average particle diameter was 30.0 μm.
この比較用マイクロカプセル(C3)を吸引濾過して、固形分65%の濾過ケーキを得た。この濾過ケーキを用いて、比較用マイクロカプセル(C3)の溶剤耐性(メタノール耐性)および耐熱性の評価を行った。その結果を表1に示す。 The comparative microcapsule (C3) was subjected to suction filtration to obtain a filter cake having a solid content of 65%. Using this filter cake, the solvent resistance (methanol resistance) and heat resistance of the comparative microcapsule (C3) were evaluated. The results are shown in Table 1.
≪比較例4≫
実施例1において、L−システイン3gを溶解した水溶液100gを添加しなかったこと以外は、実施例1と同様にして、メルカプト基を有しないアミノ樹脂で構成される第1壁層の外表面にエポキシ樹脂で構成される第2壁層が形成された殻体に蓄熱剤であるジメチルシリコーンオイルが内包されたマイクロカプセルの分散液を得た。本比較例では、粒子径が数μmから10μm程度の透明な粒子が多く観察されたが、これらの透明な粒子は第2壁層を構成するエポキシ樹脂からなる粒子であると考えられる。なお、このような透明な粒子は、実施例1〜3では観察されなかった。
<< Comparative Example 4 >>
In Example 1, except that 100 g of an aqueous solution in which 3 g of L-cysteine was dissolved was not added, the outer surface of the first wall layer composed of an amino resin having no mercapto group was formed in the same manner as in Example 1. A microcapsule dispersion was obtained in which dimethyl silicone oil as a heat storage agent was encapsulated in a shell formed with a second wall layer composed of an epoxy resin. In this comparative example, many transparent particles having a particle diameter of about several μm to 10 μm were observed, but these transparent particles are considered to be particles made of an epoxy resin constituting the second wall layer. Such transparent particles were not observed in Examples 1 to 3.
得られた分散液を25℃まで冷却し、目開き53μmの標準ふるいで粗大カプセルを除去した。次いで、マイクロカプセル分散液を容量2Lのビーカーに入れ、水を添加して、全体量を1,000mLとした。そのまま静置して、マイクロカプセルを沈降させ、上澄み液を廃棄した。この操作を3回繰り返して、マイクロカプセルを洗浄した。 The obtained dispersion was cooled to 25 ° C., and coarse capsules were removed with a standard sieve having an opening of 53 μm. Next, the microcapsule dispersion was put into a 2 L beaker, and water was added to make a total volume of 1,000 mL. The microcapsule was allowed to settle as it was, and the supernatant was discarded. This operation was repeated three times to wash the microcapsules.
このようにして得られた比較用マイクロカプセル(C4)の粒子径を測定したところ、体積平均粒子径が21.5μmであった。 When the particle diameter of the comparative microcapsule (C4) obtained in this way was measured, the volume average particle diameter was 21.5 μm.
この比較用マイクロカプセル(C4)を吸引濾過して、固形分60%の濾過ケーキを得た。この濾過ケーキを用いて、比較用マイクロカプセル(C4)の溶剤耐性(メタノール耐性)および耐熱性の評価を行った。その結果を表1に示す。 The comparative microcapsule (C4) was subjected to suction filtration to obtain a filter cake having a solid content of 60%. Using this filter cake, the solvent resistance (methanol resistance) and heat resistance of the comparative microcapsule (C4) were evaluated. The results are shown in Table 1.
≪比較例5≫
実施例1において、エポキシ化合物を添加する前にマイクロカプセルを取り出し、比較用マイクロカプセル(C5)とした。
<< Comparative Example 5 >>
In Example 1, before adding an epoxy compound, the microcapsule was taken out and used as a comparative microcapsule (C5).
このようにして得られた比較用マイクロカプセル(C5)の粒子径を測定したところ、体積平均粒子径が22.1μmであった。 When the particle diameter of the comparative microcapsule (C5) obtained in this manner was measured, the volume average particle diameter was 22.1 μm.
この比較用マイクロカプセル(C5)を吸引濾過して、固形分61%の濾過ケーキを得た。この濾過ケーキを用いて、比較用マイクロカプセル(C5)の溶剤耐性(メタノール耐性)および耐熱性の評価を行った。その結果を表1に示す。 The comparative microcapsule (C5) was subjected to suction filtration to obtain a filter cake having a solid content of 61%. Using this filter cake, the solvent resistance (methanol resistance) and heat resistance of the comparative microcapsule (C5) were evaluated. The results are shown in Table 1.
表1から明らかなように、実施例1〜3のマイクロカプセルは、殻体がメルカプト基を有するアミノ樹脂で構成される第1壁層とエポキシ樹脂で構成される第2壁層とを有するので、高い溶剤耐性を示すと共に、2時間後から6時間後の乾燥減量の値が非常に小さく、高い耐熱性を示した。特に、実施例3のマイクロカプセルは、第2壁層がメラミン架橋されたエポキシ樹脂で構成されているので、実施例1および2のマイクロカプセルに比べて、高い性能を有していた。 As is clear from Table 1, the microcapsules of Examples 1 to 3 have a first wall layer made of an amino resin having a mercapto group and a second wall layer made of an epoxy resin. In addition to high solvent resistance, the value of loss on drying after 2 to 6 hours was very small, indicating high heat resistance. In particular, the microcapsules of Example 3 had higher performance than the microcapsules of Examples 1 and 2 because the second wall layer was composed of an epoxy resin having a melamine cross-linked.
これに対し、比較例1〜3のマイクロカプセルは、従来の材料で構成される殻体を有するので、実施例1〜3のマイクロカプセルに比べて、低い溶剤耐性を示すと共に、2時間後から6時間後までの乾燥減量の値が大きく、低い耐熱性を示した。特に、比較例1のマイクロカプセルは、ゼラチン/アラビアゴムで構成される殻体を有するので、極めて低い溶剤耐性を示すと共に、2時間後から6時間後までの乾燥減量の値が非常に大きく、極めて低い耐熱性を示した。また、比較例4のマイクロカプセルは、メルカプト基を有しないアミノ樹脂で構成される薄い第1壁層とエポキシ樹脂で構成される薄い第2壁層とを有し、第1壁層と第2壁層とが互いに結合していないので、カプセル強度が低く、非常に低い溶剤耐性を示すと共に、2時間後から6時間後までの乾燥減量の値が比較的大きく、比較的低い耐熱性を示した。さらに、比較例5のマイクロカプセルは、メルカプト基を有するアミノ樹脂で構成される厚い殻体を有するので、カプセル強度が高く、比較的高い溶剤耐性を示したが、6時間後の乾燥減量の値が大きく、低い耐熱性を示した。 On the other hand, since the microcapsules of Comparative Examples 1 to 3 have shells made of conventional materials, they exhibit lower solvent resistance than the microcapsules of Examples 1 to 3, and after 2 hours. The value of loss on drying until after 6 hours was large, indicating low heat resistance. In particular, since the microcapsule of Comparative Example 1 has a shell composed of gelatin / gum arabic, it exhibits extremely low solvent resistance and has a very large loss on drying value from 2 hours to 6 hours. It showed very low heat resistance. The microcapsule of Comparative Example 4 has a thin first wall layer made of an amino resin not having a mercapto group and a thin second wall layer made of an epoxy resin. Since the wall layer is not bonded to each other, the capsule strength is low, the solvent resistance is very low, and the loss on drying from 2 hours to 6 hours is relatively large, indicating relatively low heat resistance. It was. Furthermore, since the microcapsule of Comparative Example 5 has a thick shell composed of an amino resin having a mercapto group, the capsule strength was high and the solvent resistance was relatively high. Was large and showed low heat resistance.
かくして、メルカプト基を有するアミノ樹脂で構成される第1壁層とエポキシ樹脂で構成される第2壁層とを有する殻体を用いれば、内容物の不浸透性に優れると共に、高い機械的強度に加えて、高い溶剤耐性および高い耐熱性を有する多層マイクロカプセルが得られることがわかる。 Thus, if a shell having a first wall layer composed of an amino resin having a mercapto group and a second wall layer composed of an epoxy resin is used, the contents are excellent in impermeability and have high mechanical strength. It can be seen that multilayer microcapsules having high solvent resistance and high heat resistance can be obtained.
次に、疎水性の内容物を水系媒体に分散させる際に、分散剤として、大豆多糖類やガティガムなどの多糖類を用いることにより、高い耐熱性を示すと共に、溶剤耐性が向上した多層マイクロカプセルの製造例について説明する。 Next, when dispersing hydrophobic contents in an aqueous medium, a multilayer microcapsule that exhibits high heat resistance and improved solvent resistance by using a polysaccharide such as soybean polysaccharide or gati gum as a dispersant. An example of production will be described.
≪実施例4≫
容量500mLの平底セパラブルフラスコに、大豆多糖類(商品名:ソヤファイブ−S−LNP、不二製油(株)製)12gを溶解した水溶液120gを仕込み、ディスパー(ROBOMICS、特殊機化工業(株)製)を用いて、600rpmで攪拌しながら、蓄熱剤であるジメチルシリコーンオイル(商品名:KF−96L−2CS、信越化学工業(株)製)100g添加し、その後、攪拌速度を1,600rpmに変更して2分間攪拌した後、攪拌速度を1,000rpmに変更し、水100gを添加して、懸濁液を得た。
Example 4
A 500 mL flat bottom separable flask was charged with 120 g of an aqueous solution in which 12 g of soybean polysaccharide (trade name: Soya Five-S-LNP, manufactured by Fuji Oil Co., Ltd.) was dissolved, and Disper (ROBOMICS, Special Machine Industries, Ltd.). And 100 g of dimethyl silicone oil (trade name: KF-96L-2CS, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) as a heat storage agent is added while stirring at 600 rpm, and then the stirring speed is increased to 1,600 rpm. After changing and stirring for 2 minutes, the stirring speed was changed to 1,000 rpm, and 100 g of water was added to obtain a suspension.
この懸濁液を、温度計、冷却管を備えた容量300mLの4つ口セパラブルフラスコに入れ、40℃に保持しながら、パドル翼で攪拌しながら、水溶液(A−1)48gを添加した。15分後に、L−システイン2gを溶解した水溶液100gを滴下ロートで5分間かけて滴下した。40℃を保持したまま、反応を4時間行った後、50℃に昇温して2時間熟成を行って、メルカプト基を有するアミノ樹脂で構成される第1壁層に蓄熱剤であるジメチルシリコーンオイルが内包されたマイクロカプセルの分散液を得た。 This suspension was placed in a four-necked separable flask having a capacity of 300 mL equipped with a thermometer and a condenser, and 48 g of aqueous solution (A-1) was added while stirring at a paddle blade while maintaining at 40 ° C. . After 15 minutes, 100 g of an aqueous solution in which 2 g of L-cysteine was dissolved was dropped over 5 minutes with a dropping funnel. The reaction was carried out for 4 hours while maintaining 40 ° C., then heated to 50 ° C. and aged for 2 hours, and dimethyl silicone as a heat storage agent was formed on the first wall layer composed of an amino resin having a mercapto group. A dispersion of microcapsules encapsulating oil was obtained.
得られた分散液を25℃まで冷却し、目開き75μmの標準ふるいで粗大カプセルを除去した。次いで、マイクロカプセル分散液を容量2Lのビーカーに入れ、水を添加して、全体量を1,000mLとした。そのまま静置して、マイクロカプセルを沈降させ、上澄みを廃棄した。この操作を3回繰り返して、マイクロカプセルを洗浄した。 The obtained dispersion was cooled to 25 ° C., and coarse capsules were removed with a standard sieve having an opening of 75 μm. Next, the microcapsule dispersion was put into a 2 L beaker, and water was added to make a total volume of 1,000 mL. The microcapsule was allowed to settle as it was, and the supernatant was discarded. This operation was repeated three times to wash the microcapsules.
次いで、このマイクロカプセルに水を添加して200gの分散液とし、これを容量500mL平底セパラブルフラスコに移し、攪拌しながら、40℃に加温した。 Next, water was added to the microcapsules to make a 200 g dispersion, which was transferred to a 500 mL flat bottom separable flask and heated to 40 ° C. with stirring.
このマイクロカプセル分散液に、エポキシ化合物であるポリグリセロールポリグリシジルエーテル(商品名:デナコールEX−521(質量平均分子量732、水に対する溶解率100%)、ナガセケムテックス(株)製)15gを溶解した水溶液100gを添加した。30分後に、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム2gを溶解した水溶液50gを滴下ロートで5分間かけて滴下した。40℃を保持したまま3時間反応を行い、次いで、50℃に昇温して1時間熟成を行って、メルカプト基を有するアミノ樹脂で構成される第1壁層の外表面にエポキシ樹脂で構成される第2壁層が形成された殻体に蓄熱剤であるジメチルシリコーンオイルが内包されたマイクロカプセルの分散液を得た。 In this microcapsule dispersion, 15 g of polyglycerol polyglycidyl ether (trade name: Denacol EX-521 (mass average molecular weight 732, solubility in water 100%), manufactured by Nagase ChemteX Corporation), which is an epoxy compound, was dissolved. 100 g of an aqueous solution was added. After 30 minutes, 50 g of an aqueous solution in which 2 g of sodium diethyldithiocarbamate was dissolved was added dropwise over 5 minutes with a dropping funnel. The reaction is carried out for 3 hours while maintaining 40 ° C., then the temperature is raised to 50 ° C. and aging is carried out for 1 hour. A dispersion of microcapsules in which dimethyl silicone oil as a heat storage agent was encapsulated in the shell formed with the second wall layer was obtained.
得られた分散液を25℃まで冷却し、目開き53μmの標準ふるいで粗大カプセルを除去した。次いで、マイクロカプセル分散液を容量2Lのビーカーに入れ、水を添加して、全体量を1,000mLとした。そのまま静置して、マイクロカプセルを沈降させ、上澄み液を廃棄した。この操作を3回繰り返して、マイクロカプセルを洗浄した。 The obtained dispersion was cooled to 25 ° C., and coarse capsules were removed with a standard sieve having an opening of 53 μm. Next, the microcapsule dispersion was put into a 2 L beaker, and water was added to make a total volume of 1,000 mL. The microcapsule was allowed to settle as it was, and the supernatant was discarded. This operation was repeated three times to wash the microcapsules.
このようにして得られたマイクロカプセル(4)の粒子径を測定したところ、体積平均粒子径が39.8μmであった。 The particle diameter of the thus obtained microcapsule (4) was measured, and it was found that the volume average particle diameter was 39.8 μm.
このマイクロカプセル(4)を吸引濾過して、固形分60%の濾過ケーキを得た。この濾過ケーキを用いて、マイクロカプセル(4)の溶剤耐性(エタノール耐性)および耐熱性の評価を行った。その結果を表2に示す。 The microcapsule (4) was subjected to suction filtration to obtain a filter cake having a solid content of 60%. Using this filter cake, the solvent resistance (ethanol resistance) and heat resistance of the microcapsule (4) were evaluated. The results are shown in Table 2.
≪実施例5≫
実施例4において、大豆多糖類を(商品名:ソヤファイブ−S−DN、不二製油(株)製)に代えたこと、ディスパーによる攪拌速度1,600rpmを1,800rpmに変更して懸濁液を得たこと、および、第1壁層を形成するための水溶液(A−1)に代えて、水溶液(A−2)を用いたこと以外は、実施例4と同様にして、マイクロカプセル(5)を得た。
Example 5
In Example 4, the soybean polysaccharide was changed to (trade name: Soya Five-S-DN, manufactured by Fuji Oil Co., Ltd.), the stirring speed by disperser 1,600 rpm was changed to 1,800 rpm, and the suspension In the same manner as in Example 4 except that the aqueous solution (A-2) was used instead of the aqueous solution (A-1) for forming the first wall layer, the microcapsule ( 5) was obtained.
このようにして得られたマイクロカプセル(5)の粒子径を測定したところ、体積平均粒子径が40.5μmであった。また、実施例4と同様にして、得られたマイクロカプセル(5)の溶剤耐性(エタノール耐性)および耐熱性の評価を行った。その結果を表2に示す。 The particle diameter of the thus obtained microcapsule (5) was measured, and it was found that the volume average particle diameter was 40.5 μm. Moreover, it carried out similarly to Example 4, and evaluated solvent resistance (ethanol tolerance) and heat resistance of the obtained microcapsule (5). The results are shown in Table 2.
≪実施例6≫
実施例4において、大豆多糖類を(商品名:ソヤファイブ−S−HR100、不二製油(株)製)に代えたこと、第1壁層を形成するための水溶液(A−1)に代えて、水溶液(A−3)を用いたこと、および、エポキシ化合物を添加してから15分後に水溶液(B−2)49gを添加し、その30分後にジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム1gを溶解した水溶液50gを滴下ロートで5分間かけて滴下したこと以外は、実施例4と同様にして、マイクロカプセル(6)を得た。
Example 6
In Example 4, the soybean polysaccharide was changed to (trade name: Soya Five-S-HR100, manufactured by Fuji Oil Co., Ltd.), instead of the aqueous solution (A-1) for forming the first wall layer. The aqueous solution (A-3) was used, and 15 minutes after the addition of the epoxy compound, 49 g of the aqueous solution (B-2) was added, and 30 minutes later, 50 g of the aqueous solution in which 1 g of sodium diethyldithiocarbamate was dissolved was added. A microcapsule (6) was obtained in the same manner as in Example 4 except that it was dropped over 5 minutes with a dropping funnel.
このようにして得られたマイクロカプセル(6)の粒子径を測定したところ、体積平均粒子径が38.2μmであった。また、実施例4と同様にして、得られたマイクロカプセル(6)の溶剤耐性(エタノール耐性)および耐熱性の評価を行った。その結果を表2に示す。 When the particle diameter of the thus obtained microcapsules (6) was measured, the volume average particle diameter was 38.2 μm. Moreover, it carried out similarly to Example 4, and evaluated solvent tolerance (ethanol tolerance) and heat resistance of the obtained microcapsule (6). The results are shown in Table 2.
≪実施例7≫
実施例4において、大豆多糖類を(商品名:ソヤファイブ−S−ZR100、不二製油(株)製)に代えたこと以外は、実施例4と同様にして、マイクロカプセル(7)を得た。
Example 7
A microcapsule (7) was obtained in the same manner as in Example 4 except that the soybean polysaccharide was changed to (trade name: Soya Five-S-ZR100, manufactured by Fuji Oil Co., Ltd.) in Example 4. .
このようにして得られたマイクロカプセル(7)の粒子径を測定したところ、体積平均粒子径が35.9μmであった。また、実施例4と同様にして、得られたマイクロカプセル(7)の溶剤耐性(エタノール耐性)および耐熱性の評価を行った。その結果を表2に示す。 The particle diameter of the thus obtained microcapsules (7) was measured, and it was found that the volume average particle diameter was 35.9 μm. Moreover, it carried out similarly to Example 4, and evaluated the solvent tolerance (ethanol tolerance) and heat resistance of the obtained microcapsule (7). The results are shown in Table 2.
≪実施例8≫
実施例4において、大豆多糖類を(商品名:ソヤファイブ−S−LN、不二製油(株)製)に代えたこと、ディスパーによる攪拌速度1,600rpmを1,800rpmに変更して懸濁液を得たこと、および、第1壁層を形成するための水溶液(A−1)に代えて、水溶液(A−2)を用いたこと以外は、実施例4と同様にして、マイクロカプセル(8)を得た。
Example 8
In Example 4, the soybean polysaccharide was changed to (trade name: Soya Five-S-LN, manufactured by Fuji Oil Co., Ltd.), the stirring speed by the disper 1,600 rpm was changed to 1,800 rpm, and the suspension In the same manner as in Example 4 except that the aqueous solution (A-2) was used instead of the aqueous solution (A-1) for forming the first wall layer, the microcapsule ( 8) was obtained.
このようにして得られたマイクロカプセル(8)の粒子径を測定したところ、体積平均粒子径が44.4μmであった。また、実施例4と同様にして、得られたマイクロカプセル(8)の溶剤耐性(エタノール耐性)および耐熱性の評価を行った。その結果を表2に示す。 The particle diameter of the thus obtained microcapsules (8) was measured, and it was found that the volume average particle diameter was 44.4 μm. Moreover, it carried out similarly to Example 4, and evaluated the solvent tolerance (ethanol tolerance) and heat resistance of the obtained microcapsule (8). The results are shown in Table 2.
≪実施例9≫
実施例4において、大豆多糖類を(商品名:ソヤファイブ−S−EN100、不二製油(株)製)に代えたこと、第1壁層を形成するための水溶液(A−1)に代えて、水溶液(A−3)を用いたこと、および、エポキシ化合物を添加してから15分後に水溶液(B−2)49gを添加し、その30分後にジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム1gを溶解した水溶液50gを滴下ロートで5分間かけて滴下したこと以外は、実施例4と同様にして、マイクロカプセル(9)を得た。
Example 9
In Example 4, the soybean polysaccharide was changed to (trade name: Soya Five-S-EN100, manufactured by Fuji Oil Co., Ltd.), instead of the aqueous solution (A-1) for forming the first wall layer. The aqueous solution (A-3) was used, and 15 minutes after the addition of the epoxy compound, 49 g of the aqueous solution (B-2) was added, and 30 minutes later, 50 g of the aqueous solution in which 1 g of sodium diethyldithiocarbamate was dissolved was added. A microcapsule (9) was obtained in the same manner as in Example 4 except that it was dropped over 5 minutes with a dropping funnel.
このようにして得られたマイクロカプセル(9)の粒子径を測定したところ、体積平均粒子径が42.7μmであった。また、実施例4と同様にして、得られたマイクロカプセル(9)の溶剤耐性(エタノール耐性)および耐熱性の評価を行った。その結果を表2に示す。 The particle diameter of the thus obtained microcapsules (9) was measured, and it was found that the volume average particle diameter was 42.7 μm. Moreover, it carried out similarly to Example 4, and evaluated solvent resistance (ethanol tolerance) and heat resistance of the obtained microcapsule (9). The results are shown in Table 2.
≪実施例10≫
実施例4において、大豆多糖類を(商品名:SM−700、三栄源エフ・エフ・アイ(株)製)に代えたこと以外は、実施例4と同様にして、マイクロカプセル(10)を得た。
Example 10
A microcapsule (10) was prepared in the same manner as in Example 4 except that the soybean polysaccharide was changed to (trade name: SM-700, manufactured by San-Ei Gen FFI Co., Ltd.) in Example 4. Obtained.
このようにして得られたマイクロカプセル(10)の粒子径を測定したところ、体積平均粒子径が50.1μmであった。また、実施例4と同様にして、得られたマイクロカプセル(10)の溶剤耐性(エタノール耐性)および耐熱性の評価を行った。その結果を表2に示す。 The particle diameter of the thus obtained microcapsules (10) was measured, and it was found that the volume average particle diameter was 50.1 μm. Moreover, it carried out similarly to Example 4, and evaluated solvent tolerance (ethanol tolerance) and heat resistance of the obtained microcapsule (10). The results are shown in Table 2.
≪実施例11≫
実施例4において、大豆多糖類を(商品名:SM−1200、三栄源エフ・エフ・アイ(株)製)に代えたこと、ディスパーによる攪拌速度1,600rpmを1,800rpmに変更して懸濁液を得たこと、および、第1壁層を形成するための水溶液(A−1)に代えて、水溶液(A−2)を用いたこと以外は、実施例4と同様にして、マイクロカプセル(11)を得た。
Example 11
In Example 4, the soybean polysaccharide was changed to (trade name: SM-1200, manufactured by San-Ei Gen FFI Co., Ltd.), and the stirring speed of 1,600 rpm by the disper was changed to 1,800 rpm. In the same manner as in Example 4, except that the turbid liquid was obtained and the aqueous solution (A-2) was used instead of the aqueous solution (A-1) for forming the first wall layer. Capsules (11) were obtained.
このようにして得られたマイクロカプセル(11)の粒子径を測定したところ、体積平均粒子径が41.3μmであった。また、実施例4と同様にして、得られたマイクロカプセル(11)の溶剤耐性(エタノール耐性)および耐熱性の評価を行った。その結果を表2に示す。 The particle diameter of the thus obtained microcapsule (11) was measured, and it was found that the volume average particle diameter was 41.3 μm. Moreover, it carried out similarly to Example 4, and evaluated solvent tolerance (ethanol tolerance) and heat resistance of the obtained microcapsule (11). The results are shown in Table 2.
≪実施例12≫
実施例4において、大豆多糖類の代わりの多糖類(商品名:ガティガムSD、三栄源エフ・エフ・アイ(株)製)に代えたこと、第1壁層を形成するための水溶液(A−1)に代えて、水溶液(A−3)を用いたこと、および、エポキシ化合物を添加してから15分後に水溶液(B−2)49gを添加し、その30分後にジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム1gを溶解した水溶液50gを滴下ロートで5分間かけて滴下したこと以外は、実施例4と同様にして、マイクロカプセル(12)を得た。
<< Example 12 >>
In Example 4, it replaced with the polysaccharide (brand name: Gati Gum SD, San-Ei Gen FFI Co., Ltd. product) instead of soybean polysaccharide, and the aqueous solution (A- for forming the first wall layer) In place of 1), the aqueous solution (A-3) was used, and 15 minutes after the addition of the epoxy compound, 49 g of the aqueous solution (B-2) was added. 30 minutes later, 1 g of sodium diethyldithiocarbamate was added. A microcapsule (12) was obtained in the same manner as in Example 4 except that 50 g of the dissolved aqueous solution was dropped with a dropping funnel over 5 minutes.
このようにして得られたマイクロカプセル(12)の粒子径を測定したところ、体積平均粒子径が42.6μmであった。また、実施例4と同様にして、得られたマイクロカプセル(12)の溶剤耐性(エタノール耐性)および耐熱性の評価を行った。その結果を表2に示す。 The particle diameter of the thus obtained microcapsule (12) was measured, and it was found that the volume average particle diameter was 42.6 μm. Moreover, it carried out similarly to Example 4, and evaluated the solvent tolerance (ethanol tolerance) and heat resistance of the obtained microcapsule (12). The results are shown in Table 2.
表2から明らかなように、実施例4〜12のマイクロカプセルは、疎水性の内容物を水系媒体に分散させる際に、分散剤として、大豆多糖類またはガティガムを用いたので、2時間後から6時間後の乾燥減量の値が非常に小さく、高い耐熱性を示すと共に、エタノールに対して高い耐性を示し、アラビアゴムを用いた場合に比べて、溶剤耐性が向上している。 As is clear from Table 2, since the microcapsules of Examples 4 to 12 used soy polysaccharide or gati gum as a dispersant when dispersing the hydrophobic contents in the aqueous medium, the microcapsules were used after 2 hours. The value of loss on drying after 6 hours is very small, showing high heat resistance and high resistance to ethanol, and the solvent resistance is improved compared to the case of using gum arabic.
かくして、疎水性の内容物を水系媒体に分散させる際に、分散剤として、大豆多糖類やガティガムなどの多糖類を用いれば、高い耐熱性に加えて、アラビアゴムなどの通常の多糖類を用いた場合に比べて、溶剤耐性が向上した多層マイクロカプセルが得られることがわかる。 Thus, when dispersing a hydrophobic content in an aqueous medium, if a polysaccharide such as soybean polysaccharide or gati gum is used as a dispersant, a normal polysaccharide such as gum arabic can be used in addition to high heat resistance. It can be seen that multilayer microcapsules with improved solvent resistance can be obtained compared to the case of
次に、疎水性の内容物を水系媒体に分散させる際に、分散剤として、アラビアゴムなどの通常の多糖類を用いても、カプセル化温度および時間(すなわち、第1壁層を形成する初期縮合物の縮合反応を行う際の反応温度および反応時間、その後の熟成時の温度および熟成時間、ならびに、第2壁層を形成させる際の温度および時間、その後の熟成時の温度および熟成時間)を適宜調節することにより、高い耐熱性を示すと共に、溶剤耐性がさらに向上した多層マイクロカプセルの製造例について説明する。 Next, when the hydrophobic content is dispersed in the aqueous medium, the encapsulation temperature and time (that is, the initial stage for forming the first wall layer) can be used even if a normal polysaccharide such as gum arabic is used as a dispersant. Reaction temperature and reaction time when performing condensation reaction of the condensate, temperature and time for subsequent aging, temperature and time for forming the second wall layer, temperature and time for subsequent aging) A production example of a multilayer microcapsule having high heat resistance and further improved solvent resistance will be described by appropriately adjusting.
≪実施例13≫
容量500mLの平底セパラブルフラスコに、アラビアゴム20gを溶解した水溶液120gを仕込み、ディスパー(製品名:ROBOMICS、特殊機化工業(株)製)を用いて、600rpmで攪拌しながら、蓄熱剤であるジメチルシリコーンオイル(商品名:KF−96L−2CS、信越化学工業(株)製)100g添加し、その後、攪拌速度を1,600rpmに変更して2分間攪拌した後、攪拌速度を1,000rpmに変更し、水100gを添加して、懸濁液を得た。
Example 13
It is a heat storage agent while stirring at 600 rpm using a disper (product name: ROBOMICS, manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) in a 500 mL flat bottom separable flask, charged with 120 g of an aqueous solution in which 20 g of gum arabic is dissolved. Add 100 g of dimethyl silicone oil (trade name: KF-96L-2CS, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), then change the stirring speed to 1,600 rpm and stir for 2 minutes, then set the stirring speed to 1,000 rpm. Changed and added 100 g of water to obtain a suspension.
この懸濁液を、温度計、冷却管を備えた容量300mLの4つ口セパラブルフラスコに入れ、40℃に保持しながら、パドル翼で攪拌しながら、水溶液(A−1)48gを添加した。15分後に、L−システイン2gを溶解した水溶液100gを滴下ロートで5分間かけて滴下した。40℃を保持したまま、反応を2時間行った後、60℃に昇温して2時間熟成を行い、さらに、80℃に昇温して2時間熟成を行って、メルカプト基を有するアミノ樹脂で構成される第1壁層に蓄熱剤であるジメチルシリコーンオイルが内包されたマイクロカプセルの分散液を得た。 This suspension was placed in a four-necked separable flask having a capacity of 300 mL equipped with a thermometer and a condenser, and 48 g of aqueous solution (A-1) was added while stirring at a paddle blade while maintaining at 40 ° C. . After 15 minutes, 100 g of an aqueous solution in which 2 g of L-cysteine was dissolved was dropped over 5 minutes with a dropping funnel. The reaction was carried out for 2 hours while maintaining 40 ° C., then heated to 60 ° C. and aged for 2 hours, and further heated to 80 ° C. and aged for 2 hours to obtain an amino resin having a mercapto group. A dispersion of microcapsules in which dimethyl silicone oil, which is a heat storage agent, was encapsulated in the first wall layer constituted by:
得られた分散液を25℃まで冷却し、目開き75μmの標準ふるいで粗大カプセルを除去した。次いで、マイクロカプセル分散液を容量2Lのビーカーに入れ、水を添加して、全体量を1,000mLとした。そのまま静置して、マイクロカプセルを沈降させ、上澄みを廃棄した。この操作を3回繰り返して、マイクロカプセルを洗浄した。 The obtained dispersion was cooled to 25 ° C., and coarse capsules were removed with a standard sieve having an opening of 75 μm. Next, the microcapsule dispersion was put into a 2 L beaker, and water was added to make the total volume 1,000 ml. The microcapsule was allowed to settle as it was, and the supernatant was discarded. This operation was repeated three times to wash the microcapsules.
次いで、このマイクロカプセルに水を添加して200gの分散液とし、これを容量500mLの平底セパラブルフラスコに移し、攪拌しながら、40℃に加温した。 Next, water was added to the microcapsules to make a 200 g dispersion, which was transferred to a 500 mL flat bottom separable flask and heated to 40 ° C. with stirring.
このマイクロカプセル分散液に、エポキシ化合物であるポリグリセロールポリグリシジルエーテル(商品名:デナコールEX−521(質量平均分子量732、水に対する溶解率100%)、ナガセケムテックス(株)製)15gを溶解した水溶液100gを添加した。30分後に、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム2gを溶解した水溶液50gを滴下ロートで5分間かけて滴下した。40℃を保持したまま2時間反応を行い、次いで、60℃に昇温して2時間熟成を行って、メルカプト基を有するアミノ樹脂で構成される第1壁層の外表面にエポキシ樹脂で構成される第2壁層が形成された殻体に蓄熱剤であるジメチルシリコーンオイルが内包されたマイクロカプセルの分散液を得た。 In this microcapsule dispersion, 15 g of polyglycerol polyglycidyl ether (trade name: Denacol EX-521 (mass average molecular weight 732, solubility in water 100%), manufactured by Nagase ChemteX Corporation), which is an epoxy compound, was dissolved. 100 g of an aqueous solution was added. After 30 minutes, 50 g of an aqueous solution in which 2 g of sodium diethyldithiocarbamate was dissolved was added dropwise over 5 minutes with a dropping funnel. The reaction is carried out for 2 hours while maintaining 40 ° C., then the temperature is raised to 60 ° C. and aging is carried out for 2 hours, and the outer surface of the first wall layer made of an amino resin having a mercapto group is made of an epoxy resin. A dispersion of microcapsules in which dimethyl silicone oil as a heat storage agent was encapsulated in the shell formed with the second wall layer was obtained.
得られた分散液を25℃まで冷却し、目開き53μmの標準ふるいで粗大カプセルを除去した。次いで、マイクロカプセル分散液を容量2Lのビーカーに入れ、水を添加して、全体量を1,000mLとした。そのまま静置して、マイクロカプセルを沈降させ、上澄み液を廃棄した。この操作を3回繰り返して、マイクロカプセルを洗浄した。 The obtained dispersion was cooled to 25 ° C., and coarse capsules were removed with a standard sieve having an opening of 53 μm. Next, the microcapsule dispersion was put into a 2 L beaker, and water was added to make the total volume 1,000 ml. The microcapsule was allowed to settle as it was, and the supernatant was discarded. This operation was repeated three times to wash the microcapsules.
このようにして得られたマイクロカプセル(13)の粒子径を測定したところ、体積平均粒子径が40.1μmであった。 When the particle diameter of the thus obtained microcapsules (13) was measured, the volume average particle diameter was 40.1 μm.
このマイクロカプセル(13)を吸引濾過して、固形分65%の濾過ケーキを得た。この濾過ケーキを用いて、マイクロカプセル(13)の溶剤耐性(イソプロパノール耐性)および耐熱性の評価を行った。その結果を表3に示す。 The microcapsule (13) was subjected to suction filtration to obtain a filter cake having a solid content of 65%. Using this filter cake, the solvent resistance (isopropanol resistance) and heat resistance of the microcapsule (13) were evaluated. The results are shown in Table 3.
≪実施例14≫
容量500mLの平底セパラブルフラスコに、アラビアゴム20gを溶解した水溶液120gを仕込み、ディスパー(製品名:ROBOMICS、特殊機化工業(株)製)を用いて、600rpmで攪拌しながら、蓄熱剤であるジメチルシリコーンオイル(商品名:KF−96L−2CS、信越化学工業(株)製)100g添加し、その後、攪拌速度を1,600rpmに変更して2分間攪拌した後、攪拌速度を1,000rpmに変更し、水100gを添加して、懸濁液を得た。
<< Example 14 >>
It is a heat storage agent while stirring at 600 rpm using a disper (product name: ROBOMICS, manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) in a 500 mL flat bottom separable flask, charged with 120 g of an aqueous solution in which 20 g of gum arabic is dissolved. Add 100 g of dimethyl silicone oil (trade name: KF-96L-2CS, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), then change the stirring speed to 1,600 rpm and stir for 2 minutes, then set the stirring speed to 1,000 rpm. Changed and added 100 g of water to obtain a suspension.
この懸濁液を、温度計、冷却管を備えた容量300mLの4つ口セパラブルフラスコに入れ、60℃に保持しながら、パドル翼で攪拌しながら、水溶液(A−1)48gを添加した。15分後に、L−システイン2gを溶解した水溶液100gを滴下ロートで5分間かけて滴下した。60℃を保持したまま、反応を4時間行った後、80℃に昇温して2時間熟成を行って、メルカプト基を有するアミノ樹脂で構成される第1壁層に蓄熱剤であるジメチルシリコーンオイルが内包されたマイクロカプセルの分散液を得た。 This suspension was placed in a four-necked separable flask having a capacity of 300 mL equipped with a thermometer and a condenser, and 48 g of an aqueous solution (A-1) was added while stirring at a paddle blade while maintaining the temperature at 60 ° C. . After 15 minutes, 100 g of an aqueous solution in which 2 g of L-cysteine was dissolved was dropped over 5 minutes with a dropping funnel. The reaction was carried out for 4 hours while maintaining 60 ° C., then heated to 80 ° C. and aged for 2 hours, and dimethyl silicone as a heat storage agent was formed on the first wall layer composed of an amino resin having a mercapto group. A dispersion of microcapsules encapsulating oil was obtained.
得られた分散液を25℃まで冷却し、目開き75μmの標準ふるいで粗大カプセルを除去した。次いで、マイクロカプセル分散液を容量2Lのビーカーに入れ、水を添加して、全体量を1,000mLとした。そのまま静置して、マイクロカプセルを沈降させ、上澄みを廃棄した。この操作を3回繰り返して、マイクロカプセルを洗浄した。 The obtained dispersion was cooled to 25 ° C., and coarse capsules were removed with a standard sieve having an opening of 75 μm. Next, the microcapsule dispersion was put into a 2 L beaker, and water was added to make the total volume 1,000 ml. The microcapsule was allowed to settle as it was, and the supernatant was discarded. This operation was repeated three times to wash the microcapsules.
次いで、このマイクロカプセルに水を添加して200gの分散液とし、これを容量500mL平底セパラブルフラスコに移し、攪拌しながら、40℃に加温した。 Next, water was added to the microcapsules to make a 200 g dispersion, which was transferred to a 500 mL flat bottom separable flask and heated to 40 ° C. with stirring.
このマイクロカプセル分散液に、エポキシ化合物であるポリグリセロールポリグリシジルエーテル(商品名:デナコールEX−521(質量平均分子量732、水に対する溶解率100%)、ナガセケムテックス(株)製)15gを溶解した水溶液100gを添加した。30分後に、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム2gを溶解した水溶液50gを滴下ロートで5分間かけて滴下した。40℃を保持したまま2時間反応を行い、次いで、60℃に昇温して2時間熟成を行って、メルカプト基を有するアミノ樹脂で構成される第1壁層の外表面にエポキシ樹脂で構成される第2壁層が形成された殻体に蓄熱剤であるジメチルシリコーンオイルが内包されたマイクロカプセルの分散液を得た。 In this microcapsule dispersion, 15 g of polyglycerol polyglycidyl ether (trade name: Denacol EX-521 (mass average molecular weight 732, solubility in water 100%), manufactured by Nagase ChemteX Corporation), which is an epoxy compound, was dissolved. 100 g of an aqueous solution was added. After 30 minutes, 50 g of an aqueous solution in which 2 g of sodium diethyldithiocarbamate was dissolved was added dropwise over 5 minutes with a dropping funnel. The reaction is carried out for 2 hours while maintaining 40 ° C., then the temperature is raised to 60 ° C. and aging is carried out for 2 hours, and the outer surface of the first wall layer made of an amino resin having a mercapto group is made of an epoxy resin. A dispersion of microcapsules in which dimethyl silicone oil as a heat storage agent was encapsulated in the shell formed with the second wall layer was obtained.
得られた分散液を25℃まで冷却し、目開き53μmの標準ふるいで粗大カプセルを除去した。次いで、マイクロカプセル分散液を容量2Lのビーカーに入れ、水を添加して、全体量を1,000mLとした。そのまま静置して、マイクロカプセルを沈降させ、上澄み液を廃棄した。この操作を3回繰り返して、マイクロカプセルを洗浄した。 The obtained dispersion was cooled to 25 ° C., and coarse capsules were removed with a standard sieve having an opening of 53 μm. Next, the microcapsule dispersion was put into a 2 L beaker, and water was added to make the total volume 1,000 ml. The microcapsule was allowed to settle as it was, and the supernatant was discarded. This operation was repeated three times to wash the microcapsules.
このようにして得られたマイクロカプセル(14)の粒子径を測定したところ、体積平均粒子径が45.3μmであった。また、実施例13と同様にして、得られたマイクロカプセル(14)の溶剤耐性(イソプロパノール耐性)および耐熱性の評価を行った。その結果を表3に示す。 The particle diameter of the thus obtained microcapsule (14) was measured, and it was found that the volume average particle diameter was 45.3 μm. Moreover, it carried out similarly to Example 13, and evaluated solvent tolerance (isopropanol tolerance) and heat resistance of the obtained microcapsule (14). The results are shown in Table 3.
≪実施例15≫
容量500mLの平底セパラブルフラスコに、アラビアゴム20gを溶解した水溶液120gを仕込み、ディスパー(製品名:ROBOMICS、特殊機化工業(株)製)を用いて、600rpmで攪拌しながら、蓄熱剤であるジメチルシリコーンオイル(商品名:KF−96L−2CS、信越化学工業(株)製)100g添加し、その後、攪拌速度を1,600rpmに変更して2分間攪拌した後、攪拌速度を1,000rpmに変更し、水100gを添加して、懸濁液を得た。
Example 15
It is a heat storage agent while stirring at 600 rpm using a disper (product name: ROBOMICS, manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) in a 500 mL flat bottom separable flask, charged with 120 g of an aqueous solution in which 20 g of gum arabic is dissolved. Add 100 g of dimethyl silicone oil (trade name: KF-96L-2CS, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), then change the stirring speed to 1,600 rpm and stir for 2 minutes, then set the stirring speed to 1,000 rpm. Changed and added 100 g of water to obtain a suspension.
この懸濁液を、温度計、冷却管を備えた容量300mLの4つ口セパラブルフラスコに入れ、40℃に保持しながら、パドル翼で攪拌しながら、水溶液(A−1)48gを添加した。15分後に、L−システイン2gを溶解した水溶液100gを滴下ロートで5分間かけて滴下した。40℃を保持したまま、反応を4時間行った後、60℃に昇温して2時間熟成を行って、メルカプト基を有するアミノ樹脂で構成される第1壁層に蓄熱剤であるジメチルシリコーンオイルが内包されたマイクロカプセルの分散液を得た。 This suspension was placed in a four-necked separable flask having a capacity of 300 mL equipped with a thermometer and a condenser, and 48 g of aqueous solution (A-1) was added while stirring at a paddle blade while maintaining at 40 ° C. . After 15 minutes, 100 g of an aqueous solution in which 2 g of L-cysteine was dissolved was dropped over 5 minutes with a dropping funnel. The reaction was carried out for 4 hours while maintaining 40 ° C., then heated to 60 ° C. and aged for 2 hours, and dimethyl silicone as a heat storage agent was formed on the first wall layer composed of an amino resin having a mercapto group. A dispersion of microcapsules encapsulating oil was obtained.
得られた分散液を25℃まで冷却し、目開き75μmの標準ふるいで粗大カプセルを除去した。次いで、マイクロカプセル分散液を容量2Lのビーカーに入れ、水を添加して、全体量を1,000mLとした。そのまま静置して、マイクロカプセルを沈降させ、上澄みを廃棄した。この操作を3回繰り返して、マイクロカプセルを洗浄した。 The obtained dispersion was cooled to 25 ° C., and coarse capsules were removed with a standard sieve having an opening of 75 μm. Next, the microcapsule dispersion was put into a 2 L beaker, and water was added to make the total volume 1,000 ml. The microcapsule was allowed to settle as it was, and the supernatant was discarded. This operation was repeated three times to wash the microcapsules.
次いで、このマイクロカプセルに水を添加して200gの分散液とし、これを容量300mL平底セパラブルフラスコに移し、攪拌しながら、40℃に加温した。 Next, water was added to the microcapsules to form a 200 g dispersion, which was transferred to a 300 mL flat bottom separable flask and heated to 40 ° C. with stirring.
このマイクロカプセル分散液に、エポキシ化合物であるポリグリセロールポリグリシジルエーテル(商品名:デナコールEX−521(質量平均分子量732、水に対する溶解率100%)、ナガセケムテックス(株)製)15gを溶解した水溶液100gを添加した。30分後に、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム2gを溶解した水溶液50gを滴下ロートで5分間かけて滴下した。60℃を保持したまま2時間反応を行い、次いで、80℃に昇温して2時間熟成を行って、メルカプト基を有するアミノ樹脂で構成される第1壁層の外表面にエポキシ樹脂で構成される第2壁層が形成された殻体に蓄熱剤であるジメチルシリコーンオイルが内包されたマイクロカプセルの分散液を得た。 In this microcapsule dispersion, 15 g of polyglycerol polyglycidyl ether (trade name: Denacol EX-521 (mass average molecular weight 732, solubility in water 100%), manufactured by Nagase ChemteX Corporation), which is an epoxy compound, was dissolved. 100 g of an aqueous solution was added. After 30 minutes, 50 g of an aqueous solution in which 2 g of sodium diethyldithiocarbamate was dissolved was added dropwise over 5 minutes with a dropping funnel. The reaction is carried out for 2 hours while maintaining 60 ° C., then the temperature is raised to 80 ° C. and aging is carried out for 2 hours, and the outer surface of the first wall layer composed of an amino resin having a mercapto group is composed of an epoxy resin. A dispersion of microcapsules in which dimethyl silicone oil as a heat storage agent was encapsulated in the shell formed with the second wall layer was obtained.
得られた分散液を25℃まで冷却し、目開き53μmの標準ふるいで粗大カプセルを除去した。次いで、マイクロカプセル分散液を容量2Lのビーカーに入れ、水を添加して、全体量を1,000mLとした。そのまま静置して、マイクロカプセルを沈降させ、上澄み液を廃棄した。この操作を3回繰り返して、マイクロカプセルを洗浄した。 The obtained dispersion was cooled to 25 ° C., and coarse capsules were removed with a standard sieve having an opening of 53 μm. Next, the microcapsule dispersion was put into a 2 L beaker, and water was added to make the total volume 1,000 ml. The microcapsule was allowed to settle as it was, and the supernatant was discarded. This operation was repeated three times to wash the microcapsules.
このようにして得られたマイクロカプセル(15)の粒子径を測定したところ、体積平均粒子径が43.5μmであった。また、実施例13と同様にして、得られたマイクロカプセル(15)の溶剤耐性(イソプロパノール耐性)および耐熱性の評価を行った。その結果を表3に示す。 The particle diameter of the thus obtained microcapsules (15) was measured, and the volume average particle diameter was 43.5 μm. Moreover, it carried out similarly to Example 13, and evaluated solvent resistance (isopropanol tolerance) and heat resistance of the obtained microcapsule (15). The results are shown in Table 3.
表3から明らかなように、実施例13〜15のマイクロカプセルは、殻体がメルカプト基を有するアミノ樹脂で構成される第1壁層とエポキシ樹脂で構成される第2壁層とを有するが、第1壁層および第2壁層のカプセル化温度および時間を適宜調節したので、2時間後から6時間後の乾燥減量の値が非常に小さく、高い耐熱性を示すと共に、イソプロパノールに対して高い耐性を示し、溶剤耐性がさらに向上している。 As is apparent from Table 3, the microcapsules of Examples 13 to 15 have a first wall layer made of an amino resin having a shell and a second wall layer made of an epoxy resin. Since the encapsulation temperature and time of the first wall layer and the second wall layer were appropriately adjusted, the value of loss on drying after 2 hours to 6 hours was very small, showing high heat resistance, and against isopropanol Shows high resistance and further improves solvent resistance.
かくして、第1壁層および第2壁層のカプセル化温度および時間を適宜調節すれば、高い耐熱性に加えて、溶剤耐性がさらに向上した多層マイクロカプセルが得られることがわかる。 Thus, it can be seen that by appropriately adjusting the encapsulation temperature and time of the first wall layer and the second wall layer, a multilayer microcapsule having further improved solvent resistance in addition to high heat resistance can be obtained.
本発明の多層マイクロカプセルは、内容物の不浸透性に優れると共に、高い機械的強度に加えて、高い溶剤耐性および高い耐熱性を有する。また、本発明の製造方法は、このような多層マイクロカプセルを簡便に製造することができる。それゆえ、本発明の多層マイクロカプセルおよびその製造方法は、多層マイクロカプセルが利用・応用可能な各種用途や製品、例えば、マイクロカプセル型接着剤または粘着剤、マイクロカプセル型可塑剤、マイクロカプセル型化粧品、マイクロカプセル型磁性体、マイクロカプセル型蓄熱剤などに関連する分野で多大の貢献をなすものである。 The multilayer microcapsule of the present invention is excellent in the impermeability of the contents, and has high solvent resistance and high heat resistance in addition to high mechanical strength. Moreover, the production method of the present invention can easily produce such a multilayer microcapsule. Therefore, the multilayer microcapsule and the method for producing the same of the present invention can be used in various applications and products in which the multilayer microcapsule can be used / applied, for example, a microcapsule adhesive or pressure-sensitive adhesive, a microcapsule plasticizer, and a microcapsule cosmetic It makes a great contribution in fields related to microcapsule-type magnetic materials, microcapsule-type heat storage agents, and the like.
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