JPH0453584B2 - - Google Patents
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- JPH0453584B2 JPH0453584B2 JP58136871A JP13687183A JPH0453584B2 JP H0453584 B2 JPH0453584 B2 JP H0453584B2 JP 58136871 A JP58136871 A JP 58136871A JP 13687183 A JP13687183 A JP 13687183A JP H0453584 B2 JPH0453584 B2 JP H0453584B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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- B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
- B41M5/124—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein using pressure to make a masked colour visible, e.g. to make a coloured support visible, to create an opaque or transparent pattern, or to form colour by uniting colour-forming components
- B41M5/165—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein using pressure to make a masked colour visible, e.g. to make a coloured support visible, to create an opaque or transparent pattern, or to form colour by uniting colour-forming components characterised by the use of microcapsules; Special solvents for incorporating the ingredients
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J13/00—Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
- B01J13/02—Making microcapsules or microballoons
- B01J13/06—Making microcapsules or microballoons by phase separation
- B01J13/14—Polymerisation; cross-linking
- B01J13/18—In situ polymerisation with all reactants being present in the same phase
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Description
本発明は、マイクロカプセルの製造方法に関す
る。
さらに詳細には、In−Situ重合法で得られるメ
ラミン−ホルムアルデヒド樹脂膜を有するマイク
ロカプセルの改良された製造方法に関する。
マイクロカプセルは、感圧記録紙等の記録材
料、医薬品、香料、農薬、接着剤、染料、溶剤、
防錆剤、液晶、健康食品などの多岐にわたる分野
で検討され、種々のものが実用化または実用化試
験段階に至つている。
とくに、疎水性物質(油状物および固体)のマ
イクロカプセル化については、既に数多くの技術
が提案され、それらのなかで、ゼラチンを用いた
コアセルベーシヨン法(相分離法)は、主とし
て、感圧複写紙向けに商業的規模で生産されてい
る。
しかしながら、ゼラチンとアニオン性高分子電
解質とを用いるコンプレツクスコアセルベーシヨ
ン法マイクロカプセルについては、
(1) 原理上20%以上の高固型分濃度のマイクロカ
プセル液を得ることが困難であるため、感圧複
写紙に用いる場合に、多量の水分を蒸発させな
ければならないので、作業速度およびエネルギ
ーコスト面で改善の余地が大きいこと、また輸
送費用が嵩むこと、
(2) カプセル膜材が天然物であるので、品質面お
よび価格面での変動が大きいこと、
(3) 腐敗、凝集の傾向を有するための長時間の保
存に耐えられないこと、などの問題点を有して
いる。このような問題点は、感圧複写紙の品質
面からその改良が強く求められていたものであ
る。
このような要求に対する改良技術として、In−
Situ重合法による尿素ホルムアルデヒド樹脂また
はメラミンホルムアルデヒド樹脂を膜材とする高
濃度マイクロカプセル化法が提案され(特開昭51
−9079号、同じく53−84881号)その後も種々改
良技術が提案されている。例えば、膜材としてメ
ラミン−ホルムアルデヒド樹脂を用いる方法は、
アニオン性高分子電解質として、エチレン無水マ
レイン酸共重合体、メチルビニルエーテル無水マ
レイン酸共重合体、ポリアクリル酸プロピレン無
水マレイン酸共重合体、ブタジエン無水マレイン
酸共重合体、酢酸ビニル無水マレイン酸共重合体
が提案されているが(特開昭53−84881)、このよ
うな重合体は溶解するのに高温かつ長時間を要
し、また出来上つたマイクロカプセルスラリーの
粘度が高いため、高固型分のカプセルスラリーを
得ることは困難である欠点を有している。
また、スチレンマレイン酸共重合体、あるいは
スチレンマレイン酸共重合体とその他のマレイン
酸共重合体の共重合体を併用した系でマイクロカ
プセル化する方法が提案されている(特開昭54−
49984号、同じく55−47139号)。
しかし、スチレンマレイン酸共重合体は水に対
する溶解性が悪いため、溶解にアルカリを加えな
がら高温長時間を要し、かつ4以下の低いPHでは
重合体の析出のため系の増粘や分散破壊をおこす
ので、酸性サイドでのホルムアルデヒド除去操作
を行なうことができない。また、相対的に高粘度
のマイクロカプセルスラリーが得られ好ましくな
い。
また、スルホエチル(メタ)アクリレート、ス
ルホプロピル(メタ)アクリレート、マレインイ
ミド−N−エタンスルホン酸、2−アクリルアミ
ド−2−メチルプロパンスルホン酸等のフエニル
基および/またはスルホフエニル基不含のスルホ
ン酸基を有する化合物の単独重合物、あるいは
C1〜C3アルキルアクリレート、ヒドロキシC2〜
C4アルキルアクリレート、N−ビニルピロリド
ンとの共重合体水溶液中に、カプセルに封入され
る芯材料を乳化分散させたのち、メラミンホルム
アルデヒド予備縮合物を縮合の割合に応じて連続
的にまたは少量づつ添加する方法が提案されてい
る(特開昭56−58536号)。しかしながら、この様
な方法では、芯材料が油状の場合、メラミン−ホ
ルムアルデヒド予備縮合物を添加した後、カプセ
ル壁が形成されるまでの分散系は不安定であつて
強烈に攪拌するような強いせん断応力が存在しな
ければ、油滴の合一化、粒子径生長傾向が大き
く、乳化粒子径を希望するサイズに設定すること
が難しい。かつメラミンホルムアルデヒド予備縮
合物を時間を要して慎重に装入しないと、系全体
がゲル化したり、あるいは凝集粒子の生成が認め
られ、作業性の観点からも決して好ましいもので
はなかつた。なおかつ、この方法によれば50wt
%を越える高固型分のマイクロカプセルスラリー
は得られない。さらに、そのもの自身は酸性側で
は、芯物質に対する分散安定性を有しないが、メ
ラミンホルムアルデヒド初期縮合物との相互作用
によつて芯材料となる液状物質に分散安定性を付
与する物質を形成する重合体とメラミンホルムア
ルデヒド初期縮合物とを含有する水性媒体を調製
し、該当分散安定性物質が形成されたのち芯材料
を加え、安定な分散液を調製し、ついで、酸触媒
によりメラミンホルムアルデヒド初期縮合物を縮
合させて、カプセル壁膜を形成させる方法が提案
された(特開昭56−155636号)。しかしながら、
この方法では、メラミン・ホルムアルデヒド初期
縮合物と重合体との間で、芯物質に対する分散安
定性物質を形成させるためには、芯物質の存在前
に部分的縮合を低温で長時間行なう必要があり、
その後芯材料の乳化分散、昇温縮合させるもので
あり、重合体の存在下でのメラミンホルムアルデ
ヒド初期縮合物の部分的縮合条件を厳密に管理し
ないと、乳化安定性不良で粒子径の不揃いなカプ
セルが得られたり、マイクロカプセルスラリーの
著しい増粘傾向が認められる。また、作業工程管
理上からも問題が残されていた。また、この方法
では55wt%以上の固型分を有するマイクロカプ
セルを得ることはできない。
本発明者らは、上記のような問題点をふまえ高
固型分、低粘度かつち密なマイクロカプセル壁を
有し、総合的に品質のすぐれたIn−Situ重合法に
よるマイクロカプセルの製造方法について検討し
た結果、アニオン性水溶性高分子物質を含む酸性
条件下の水性媒体中で実質的にメラミンホルムア
ルデヒド重縮合物を壁膜とするマイクロカプセル
の製造方法において、前記アニオン性水溶性高分
子物質として、(A)アクリル酸、(B)アクリロニトリ
ルおよび(C)アクリルアミドアルキルスルホン酸お
よびアクリル酸のスルホアルキルエステルから選
ばれる少なくとも1種以上の少なくとも三種以上
のモノマーを水系で共重合させて得たアニオン性
水溶性高分子を用いることにより、壁膜のち密性
にすぐれたマイクロカプセルが50wt%以上の極
めて高固形含量、かつ低粘度のスラリーとして得
られることを見出し本発明に到達した。
すなわち、本発明のマイクロカプセルの製造方
法は、(A)アクリル酸、(B)アクリロニトリルおよび
(C)アクリルアミドアルキルスルホン酸およびアク
リル酸のスルホアルキルエステルから選ばれる少
なくとも1種以上の少なくとも3種類以上のアク
リル性モノマーの共重合体であるアニオン性水溶
性高分子を含む水溶液中に疎水性芯物質を乳化ま
たは分散させたのち、メラミンとホルマリン、あ
るいはメラミンホルムアルデヒド初期縮合物を加
え、酸性PH領域でメラミンホルムアルデヒドの重
縮合反応を行なわせ、芯物質の囲りにメラミンホ
ルムアルデヒド重縮合物の緻密な膜を形成させる
方法である。
本発明の方法では、尿素ホルムアルデヒド重縮
合物にくらべて、膜の緻密性、柔軟性に優れたメ
ラミン−ホルムアルデヒド重縮合物を壁膜とする
マイクロカプセルが、65wt%を越す広い固型分
濃度範囲にわたつて、低い粘度のスラリーで得ら
れ、しかも、従来提案された各種の方法にくらべ
て極めて作業性が良い。
本発明の方法で用いられるアニオン性水溶性高
分子は、前記の3種類のアクリル性モノマーの少
なくとも3種以上を共重合させて得られる共重合
体である。その共重合の方法は公知の各種の方法
が用いられるが、好ましくは、水系でラジカル重
合させる方法が用いられる。水系でラジカル重合
させた共重合体は、一般に、5〜30wt%の不揮
発分を有する水溶液として得られ、前述のマレイ
ン酸共重合体と異なり溶解操作が不要であり、マ
イクロカプセル化の作業工程の大幅ば簡素化につ
ながる。
本発明の方法に用いられるアニオン性水溶性高
分子は、原料モノマーとしてアクリル酸20−70モ
ル%、アクリロニトリル20−60モル%、アクリル
アミドアルキルスルホン酸およびアクリル酸のス
ルホアルキルエステルから選ばれる1種以上2−
30モル%を有する共重合体であつて、第4成分以
後として必要に応じてアクリル酸またはメタクリ
ル酸のヒドロキシアルキルエステル、メタアクリ
ル酸、メタアクリロニトリル、アクリル酸または
メタアクリル酸の低級アルキルエステル、アクリ
ルアミド、N−アルキル置換アクリルアミドなど
を共重合させたものであつてもよい。
本発明の共重合体は酸型でもよく、または一部
もしくは全部を塩型として用いることもでき、塩
型として用いる場合には、ナトリウム、カリウ
ム、リチウム、ルビジウムなどのアルカリ金属塩
またはアンモニウム塩、低級アミン塩が好まし
い。アクリルアミドアルキルスルホン酸、アクリ
ル酸のスルホアルキルエステルクリル酸などの酸
性モノマーの共重合に際しては、フリー酸を用い
ても、あるいは一部または全部を前述の塩として
共重合させてもよい。
本発明の方法で用いられるアクリルアミドアル
キルスルホン酸としては、アクリルアミドエチル
プロパンスルホン酸、アクリルアミドプロパンス
ルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロ
パンスルホン酸、アクリルアミドブタンスルホン
酸などがあげられる。
本発明の方法で用いられるアクリル酸のスルホ
アルキルエステルの具体例としては、アクリル酸
のスルホメチルエステル、スルホエチルエステ
ル、スルホプロピルエステル、スルホブチルエス
テルなどのスルホ低級アルキルエステルが用いら
れる。
本発明の方法で用いられる好ましいアニオン性
水溶性高分子は、原料モノマーの入手のしやすさ
や、また共重合体から、アクリル酸20〜70モル
%、アクリロニトリル20〜60モル%、2−アクリ
ルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸2〜30
モル%のモノマー組成を有し、水系ラジカル共重
合により得られるものである。
また、アニオン性水溶性高分子は、ゲルパーミ
エーシヨンクロマトグラフによる測定分子量1〜
1000万(デキストランを標準分子量として用いて
較正)のものであつて、一般的には20wt%、PH
4.0,25℃の水溶液でB型粘度計による測定値で
10〜10000cpsのものが好適で、より好ましくは50
〜3000cpsのものが用いられる。5cpsでは乳化力
および乳化安定性がやや不足するため粒径分布幅
の広いカプセルとなり、また10000cps以上では出
来あがつたカプセルスラリーの粘度が上昇するた
め、高固型マイクロカプセルの製造取扱いには困
難さが伴なう。
本発明の方法で用いるアニオン性水溶性高分子
の水溶液はPH3−14の範囲では、高分子が析出し
白濁することなく、マレイン酸共重合体の水溶液
を用いた場合と異なり粘度のPH依存度が極めて小
さく、PHを上昇させた場合に水溶液および得られ
たマイクロカプセルスラリーが著しく粘度の上昇
をきたすような変化がないため、取扱いが容易で
ある。また、本発明のマイクロカプセルの好適な
用途である感圧複写紙においては一般に、アルカ
リサイドでの支持体への塗工が行なわれるため、
PH上昇による粘度上昇傾向が少ないことは、塗工
作業上からも極めて好適である。
本発明の方法でマイクロカプセルの壁膜となる
メラミンホルムアルデヒド重縮合物の出発材料と
しては、メラミンとホルムアルデヒドまたはメラ
ミンホルムアルデヒド初期縮合物が用いられる。
メラミンホルムアルデヒド初期縮合物としては、
メラミンとホルムアルデヒドとも加熱反応させて
得たメチロールメラミンを主成分とする透明な溶
液、メラミン1モル当り1.5−6.0モルのメチロー
ルメラミン基を有するメチロールメラミンまたは
それらの低次縮合物(これらは不揮発分50−
100wt%の溶液として商業的に入手しうるものを
使用できる)、ケチル化メチロールメラミン、ブ
チル化メチロールメラミンまたはそれらの低次縮
合物(これらは不揮発分50−100wt%の溶液とし
て商業的に入手しうるものを使用できる)、フエ
ノール類、ベンゾグアナミン、スルフアミン酸、
尿素などで変性されたメラミンホルムアルデヒド
初期縮合物などが例示される。
これらのなかで、使用前の安定性や取扱いの容
易さからみて、水溶性メチル化チロールメラミン
またはそれらの水溶液が好ましい。
本発明の方法でアニオン性水溶性高分子の使用
量は、マイクロカプセル製造系の0.5−10wt%で
あり、用いる水溶性高分子の種類、用いるカプセ
ル膜形成出発物質またカプセル化される芯物質の
種類、あるいはカプセル製造条件等で異なるが、
一般的にはマイクロカプセル製造系の1〜5wt%
程度を使用するのが一般的である。必要に応じ
て、本発明の水溶性高分子に加えて、他のアニオ
ン性水溶性高分子、例えば、エチレン無水マレイ
ン酸共重合体、メチルビニルエーテル無水マレイ
ン酸共重合体、ポリアクリル酸−酢ビ無水マレイ
ン酸共重合体、スチレンスルホン酸重合体または
共重合体、アニオン変性ポバール、アラビアゴ
ム、セルロース誘導体などを適宜併用して用いる
ことも可能である。
本発明の方法で用いられるメラミンとアルデヒ
ドまたはメラミンアルデヒド初期縮合物と芯物質
の比率は、一般的には、1:3〜1:20(wt/
wt)の範囲であるが、芯物質となる物質または
用途によつて異なる。
本発明の方法で用いられるマイクロカプセル芯
物質は、水と混和しない液体または固体であり、
実質的に水に対して不活性な物質である。好まし
い芯材料としては、疎水性の液体があげられ、具
体的な例としては、部分水素化ターフエニル、塩
素化パラフイン、ジアリルアルカン、アルキルナ
フタレン、ジベンジルベンゼン誘導体、アルキル
ベンゼン、パラフイン、シクロパラフインおよび
各種のエステル類、例えば、フタール酸、アジピ
ン酸、クエン酸、ミリスチン酸、トリメリツト
酸、セバシン酸、ステアリン酸、安息香酸、リン
酸等のエステル含窒素化合物、例えば、ニトロベ
ンゼン、ジメチルアニリン、ジメチル−P−トル
イジンなどが挙げられる。また水に不溶性の固体
物質を溶解した疎水性液体を芯物質として用いる
こともできる。
本発明の方法で製造されるマイクロカプセルス
ラリーの好適な用途として挙げられる感圧複写紙
用には、フタリド誘導体、フルオラン誘導体、ア
シルロイコフエノチアジン誘導体、ロイコトリア
リールメタン誘導体、ロイコインドリールメタン
誘導体、スピロピラン誘導体、フタルイミジン誘
導体などの色素前駆体物質をアルキルナフタレ
ン、ジアリルアルカン、部分水素化ターフエニル
等の疎水性高沸点溶剤に溶解したものが用いられ
る。
本発明の方法の概要はつぎに示す通りである。
(1) アニオン性水溶性高分子水溶液の調製、
(2) アニオン性水溶性高分子水溶液中に芯物質を
乳化または分散、
(3) メラミンホルムアルデヒド壁膜形成物質の添
加、
(4) 必要に応じてPHを調製する工程、
(5) メラミン−ホルムアルデヒド樹脂膜の形成に
よるカプセル化工程、
(6) 必要に応じて残存ホルマリンの処理工程から
なる。
本発明の方法で用いられるアニオン性水溶性高
分子水溶液は広いPH範囲および温度範囲にわたつ
て芯物質に対して安定な乳化分散液を与え、かつ
メラミンホルムアルデヒド膜形成物質を添加して
も、一時的な増粘傾向、芯物質粒子の合一化また
は凝集による巨大粒子の成長傾向は認められない
ので、極めて良好な作業性を有する。
芯物質の乳化分散は、ホモミキサー、ホモジナ
イザー、フロージエツトミキサー、インラインミ
ルなどを用いて行なう。乳化分散液の好ましい粒
子径は、マイクロカプセルの用途により異なる
が、感圧複写紙用に用いる場合には平均粒子径2
−5μ程度であり、10μを越える粗大な粒子が多数
存在することは、弱い圧力による地汚れの原因と
なるので好ましくない。
カプセル壁膜形成反応は、一般的には40℃〜90
℃、好ましくは50〜60℃で、PH3.3〜6.5の範囲、
好ましくはPH4.0〜5.5の範囲で実施する。メラミ
ンホルムアルデヒド樹脂壁膜の形成反応は、低い
PH値、高い温度で促進されるが、3.5以下の低い
PH値を用いた場合、色素前駆体の酸性発色により
カプセルスラリーの着色が著しくなるため感圧複
写紙用には不都合であり、PH6.5以上では壁膜形
成反応が遅すぎて、カプセル化に高温、長時間を
有するため不都合である。一般的には50〜60℃、
PH4.0〜5.0の反応条件下で1〜10時間程度で膜形
成反応は終了する。
また、酸のアンモニウム塩(例えば、塩化アン
モニウム)等の反応促進剤を用いることも何等差
し支えない。マイクロカプセル壁膜形成後、残存
しているフリーのホルムアルデヒドを除去減少さ
せることが衛生上必要な場合は、尿素、エチレン
尿素、亜硫酸塩、糖類、アンモニア、アミン、ホ
ルムアルデヒド、ヒドロキシアミン塩(塩酸塩、
硫酸塩、リン酸塩)、メラミン、活性メチレン基
を有する化合物、ヒドロキシアルキルアミン、ア
クリルアミド、アクリルアミド系重合体等の添加
と適切な反応条件下で、ホルムアルデヒドを無害
な形に変化させることにより、残存ホルマリンを
除去することができる。
本発明の方法によるマイクロカプセルスラリー
は前述のように広いPH範囲で、凝集傾向なく、か
つ低く安定した粘度値を示すので、広範なホルム
アルデヒド処理条件に容易に対応できるととも
に、一般的にバインダーその他の材料と混合され
て紙等の支持体に塗布される弱アルカリ性の条件
下でも粘度が変化しないので、コーテイング作業
性も極めて良好である。
以下、本発明を実施例および比較例により詳述
する。
実施例 1
2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスル
ホン酸(日本ルブリゾール社製:「AMPS−R」
107部(重量部を示す。以下同じ)イオン交換水
1413部に溶解したのち10%苛性ソーダ水溶液でPH
を7.0迄中和した。98%アクリル酸229部およびア
クリロニトリル83部を添加して混合攪拌して均一
水溶液を得た。
(原料のモル組成は、2−アクリルアミド−2
−メチルプロパンスルホン酸10モル%、アクリル
酸60モル%、アクリロニトリル30モル%)系を40
℃迄加温したのち、ゆつくりした攪拌下に過硫酸
アンモニウムの10%水溶液112.5部を加え、5分
後に亜硫酸水素ナトリウムの10%水溶液12.5部を
加え断熱状態で重合反応を開始させた。重合熱で
系は30分で80℃迄昇温した。更に亜硫酸水素ナト
リウム10%水溶液22部を加えて、1時間反応させ
たのち、冷却し、20%苛性ソーダ水溶液でPHを
4.0に調節してアニオン性水溶性高分子の20%水
溶液(A)を得た。
該水溶液(A)は、1700cpsの粘度値を有していた。
この水溶液(A)を用いつぎのように55℃の恒温水槽
中でマイクロカプセル化を行なつた。
該水溶液(A)32.5部を水で希釈して、105.6部と
した水溶液(PH4.0)のなかに芯物質としてのク
リスタルバイオレツトラクトン2.8重量%および
ベンゾイルロイコメチレンブルー0.8重量%を溶
解したフエニルキシリルエタン(日本石油化学
「ハイゾールSAS−296」)130部を加え、ホモミ
キサー(特殊機化製)で9000rpmの条件で乳化混
合させ10分後に平均粒子径4.0μのO/W型の安定
なエマルジヨンを得た。攪拌下に、メチル化メチ
ロールメラミン水溶液(不揮発分80wt%、三井
東圧化学製「ユーラミンP−6300」)24.4部を加
え、55℃で2時間縮合させた縮合系のPHは4.62で
あり、縮合終了後冷却してマイクロカプセル化を
終えた。
本例のマイクロカプセルのスラリーは60.0wt%
の高い固型分濃度を有しているにもかかわらず
510cpsの低い粘度値を示し凝集傾向もまつたく認
められなかつた。このようにして得られたマイク
ロカプセルスラリー100部を取り、その中に使用
されたメチル化メチロールメラミンの1/10量の尿
素を加え、酢酸でPHを3.0にして70℃で1時間攪
拌混合して残存ホルマリンの除去を行ない、最後
に20%苛性ソーダ水溶液でPHを9.0として、ホル
マリン臭のないマイクロカプセル液を得た。ホル
マリン除去工程に於いても、増粘、凝集傾向はな
く、最終的なマイクロカプセルは540cpsの粘度を
示した。
実施例 2
芯物質として3−ジエチルアミノ−6−メチル
−7−アニリノフルオランを4重量%溶解したア
ルキルナフタレン(呉羽化学「KMC−113」)を
同量用い、水分量を増して出来上り固型分濃度が
50wt%となるようにした以外は、実施例−1と
同様にして、平均粒子径4.5μの淡色のマイクロカ
プセルを得た。本例のマイクロカプセルのスラリ
ーは25cpsの極めて低い粘度値を示し、凝集傾向
もまつたく認められなかつた。28%アンモニア水
でホルマリン除去後も27cpsと極めて低粘度で安
定なマイクロカプセルスラリーであつた。
実施例 3
2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスル
ホン酸187.2部を水2304.6部に溶解したのち、20
%苛性ソーダ水溶液でPHを7.0に調節した。98%
アクリル酸331部およびアクリロニトリル191部を
攪拌混合して均一な水溶液とした(モノマー組成
は2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスル
ホン酸10モル%、アクリロニトリル40モル%、ア
クリル酸50モル%)。
ゆつくりした攪拌下に室温(25℃)過硫酸カリ
ウム10%水溶液、240部および亜硫酸水素ナトリ
ウム10%水溶液200部を加えたところ、重合がは
じまり重合熱で系は40分で65℃迄昇温した。更に
亜硫酸水素ナトリウム水溶液10%水溶液を40部加
え80℃で一時間反応させたのち、冷却し、20%苛
性ソーダ水溶液でPHを4.0に調節し、アニオン性
水溶性高分子の20%水溶液(B)を得た。該水溶液(B)
は970cpsの粘度を有していた。
この水溶液を用いつぎのように60℃の恒温水槽
中でマイクロカプセル化を行なつた。
アニオン性水溶性高分子の20%水溶液(B)50部を
水120.4部に攪拌混合しPHを3.9に調節したもの
に、芯物質としてクリルタルバイオレツトラクト
ン3.0wt%を含有する部分水素化ターフエニル
(モンサント「HB−40」)260部を加え、ホモミ
キサーで20分間乳化して、平均粒子量が5μ程度
(顕微鏡観察)の安定なO/Wエマルジヨンを得
た。該エマルジヨンにメチル化メチロールメラミ
ンの水溶液(不揮発分80wt%…ユーラミンP−
6300)65部を一挙に加え、攪拌下に1時間反応さ
せた。(反応系のPHは4.81であつた)、さらに酢酸
によりPHを4.3としてから1時間反応をつづけ、
その後冷却してマイクロカプセル化を終えた。本
例のマイクロカプセルのスラリーは65wt%の非
常に高い固型分濃度を有しているにもかかわらず
1200cpsの低い粘度を示した。
実施例 4
実施例−3で得たアニオン性水溶性高分子の20
%水溶液(B)36.1部を水110部に攪拌混合しPHを4.2
に調節したもののなかに実施例−3と同じ芯物質
130部を混合、ホモミキサーで乳化し、安定な
O/W型のエマルジヨンを得た。別に、メラミン
10部と37%ホルマリン21.4部を混合加熱溶解して
メチロールメラミンを主成分とするメラミンホル
ムアルデヒド初期縮合物を、攪拌下にエマルジヨ
ンに加え、50℃で3時間縮合を行なつた。縮合中
のPHは5.02であつた。3時間後冷却してマイクロ
カプセル化を終えた。
本例のマイクロカプセルのスラリーは50wt%
の固型分濃度を有しており、平均粒子径は2.9μで
150cpsの粘度値を示した。
実施例 5
アニオン性水溶性高分子の20%水溶液(B)36.1部
を水110.9部に混合攪拌してPHを5.0に調節した。
これに実施例−3と同じ芯物質を130部加え、ホ
モミキサーで乳化させ、安定なO/W型エマルジ
ヨンを得た。これに、メラミン9.1gおよび37%ホ
ルマリン19.5部を徐々に加え、60℃で7時間反応
させたのち冷却してマイクロカプセル化を終え
た。本例のマイクロカプセルのスラリーは50wt
%の固型分濃度を有しており平均粒子径3.4μで
75cpsの粘度を有していた。
実施例 6
実施例−1のアニオン性水溶性高分子の製造法
に準じてアクリル酸のスルホプロピルエステル
15mol%、アクリル酸40mol%、アクリロニトリ
ル45mol%のモノマー組成を有する共重合体アニ
オン性水溶性高分子の20%水溶液(C)を得た。該水
溶液(C)は4300cpsの粘度を示した。
この水溶液を用いて55℃の恒温槽中で行なつ
た。アニオン性水溶性高分子の20%水溶液(C)15部
を水107部に攪拌混合し、PHを4.0に調節した。こ
れに実施例−3と同じ芯物質130部を加え、ホモ
ミキサーで乳化し、安定なO/W型エマルジヨン
を得た。これに、メチル化メチロールメラミン
(三井サイアナミド製「サイメル350」)13部(不
揮溶分98wt%以上)を加え、2時間縮合させた。
縮合時のPHは4.75であつた。このものは55wt%の
固型分を有し粘度150cpsを示した。更にホルムア
ルデヒド除去のために、10%苛性ソーダ水溶液で
PHを8.5に調節した後尿素2gを加え、70℃で1時
間攪拌保温したところホルマリン臭は消失した。
該処理カプセル液も170cpsと低粘度であつた。
比較例 1
エチレン無水マレイン酸共重合体50部を水450
部に加熱溶解して10%水溶液(D)を得た。該水溶液
(D)100部および水200部を混合し、10%苛性ソーダ
水溶液でPHを4.0迄上昇させた。このなかに実施
例3と同じ芯物質200部をホモミキサーで乳化し、
安定なO/W型エマルジヨンを得た。別に調製さ
れた37%ホルムアルデヒド26.5部とメラミン20部
との混合物を加熱攪拌して調製されたメラミン−
ホルムアルデヒド初期縮合物を加えて2時間55℃
に保温攪拌してマイクロカプセル化を終える。
本例のマイクロカプセル液は43.9wt%の固型分
濃度を有するが、メラミンホルムアルデヒド初期
縮合物の縮合による壁膜形成と共に系の粘度が著
しく上昇し、膜形成終了後、冷却して得たマイク
ロカプセルスラリーは凝集傾向はないが6000cps
以上の高い粘度を示しほとんど流動性を失つた。
比較例 2
出来上りマイクロカプセル液の固型分を35wt
%になるように水分を調節した以外は比較例−1
と同様にして、マイクロカプセル化を終えた。
本例のマイクロカプセルスラリーは、冷却後PH
4.8で250cpsの粘度を示した。残存ホルマリンを
除去するために28%アンモニア水を加えてPHを
8.5に調節したところホルムアルデヒド臭は完全
に消失したが、カプセル液は増粘して670cpsの粘
度を示し、粘度/PH依存性が大きいのが認められ
コーテイング作業時にはPH管理に充分注意が必要
なものであつた。
比較例 3
スチレン無水マレイン酸共重合体(モンサント
「スクリプセツト−520」)2.5部と酢ビ無水マレイ
ン酸共重合体(日本乳化剤「DisrolH−12」未中
和物)2.5部希苛性ソーダ水溶液を用いてPHを5.0
に調節しながら加温溶解して水溶液100部とした。
完全に溶解する迄に90℃加熱で4時間を要した。
以下55℃の恒温水槽中でマイクロカプセル化を行
なつた。
該スチレンマレイン酸共重合体および酢ビマレ
イン酸の水溶液100部および水17.5部を混合した
ものに実施例−1で用いたと同じ芯物質100部を
ホモミキサーで乳化分散させたのち、メチル化メ
チロールメラミン80%水溶液(ユーラミンP−
6300)12.5部を加え、2時間縮合させたのち冷却
してカプセル膜形成を終えた。本例のマイクロカ
プセルスラリーは50wt%の固型分を有し、
420cpsの粘度を有していた。
残存ホルマリンを除去するため、再び60℃に加
温し40wt%の尿素水溶液を3部加え、酢酸でPH
を4.0に調節したところ、全体が増粘して攪拌が
不可能となり尿素添加などによる、酸性サイドで
の残存ホルムアルデヒド除去方法を用いることは
できなかつた。
比較例 4(特開昭56−58536、実施例−1準拠)
2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスル
ホン酸40部を水160部に攪拌溶解したのち、20%
苛性ソーダ水溶液でPHを5.0に調節し、過硫酸ア
ンモニウムの10%水溶液3.7部および10%亜硫酸
水素ナトリウム水溶液0.8部を加えて、断熱条件
下で重合させ、25℃における粘度430cpsのポリ−
(2−アクリルアミド−2−メチル−プロパンス
ルホン酸)のナトリウム塩の20wt%水溶液(D)を
得た。
(4−1) この水溶液(D)を用いマイクロカプ
セル化を60℃の恒温水槽中で実施した。水溶
液(D)25部、水85部を攪拌混合し、酢酸にてPH
を4.0に調整した。該系に実施例−1と同じ
芯物質100部を加え、ホモミキサーで20分間
乳化分散させた。本例のO/W型エマルジヨ
ンは乳化安定性が悪く、攪拌を停止するとた
だちに油滴の合一化がおきるため微少油滴に
維持するためにはたえず強いせん断力を与え
ておく必要があり、かつ乳化液滴のサイズコ
ントロールは非常に難しかつた。強攪拌下
に、メチル化メチロールメラミンの50%水溶
液(三井東圧化学製…「ユーラミンP−
6100」)30部を加えたところ、系が急激に増
粘し、5分後に全体が凝集ゲル化してしまつ
た。
(4−2) 一方、上記と同一組成であるが強
攪拌下にメチル化メチロールメラミン(ユー
ラミンP−6100)を系のゲル化がおきないよ
うに2時間を要して、慎重に滴下したのち、
2時間更に反応を行ないカプセル化を終え
た。オイルに対する乳化安定性が悪いために
出来あがつたマイクロカプセルには粗大粒子
および凝集粒子が多数見られふるいを通して
過しなければ、感圧複写紙用途には不都合
であつた。なお平均粒子径は7.4μであり、
50wt%の固型分濃度を有し350cpsの粘度を
示していた。
比較例 5
スチレンスルホン酸ナトリウム塩(東洋曹達
「スピノマーSS」)(純度85%)8.4部を水161.3部
に溶解したのち98%アクリル酸29.9部およびヒド
ロキシエチルメタアクリレート(HEMA)6.5部
を加え、攪拌して均一水溶液とし、40℃に保温し
た。過硫酸アンモニウムの10%水溶液12.9部およ
び亜硫酸水素ナトリウム塩10%水溶液4.0部を加
えてラジカル重合を開始したところ30分で内温が
65℃迄昇温した。
更に70℃に30分保温して重合を終え、固型分
20wt%のアニオン性水溶性高分子水溶液(E)を得
た。このものの粘度は25℃で4800cpsであつた。
(5−1) この水溶液(E)を用いて、メラミン
−ホルムアルデヒド樹脂によるマイクロカプ
セル化を60℃の恒温水槽中で実施した。
高分子水溶液(E)32.5部を水125.1部と攪拌
混合し、10%苛性ソーダ水溶液でPHを2.4か
ら4.0に上昇させた。実施例−1で用いたと
同じ芯材料130部を加え、ホモミキサーで20
分間乳化、O/W型エマルジヨンを得た。乳
化安定性は、やや不足でそのまま静置すると
油滴の合一化により液滴サイズが大きくなる
傾向を有する。攪拌下にメチル化メチロール
メラミン80%水溶液(ユーラミンP−6300)
16.25部を加えて縮合を行なつたところ、10
分後に系全体がゲル化し、マイクロカプセル
は得られなかつた。
(5−2) また、水溶液(E)を用いて、尿素、
ホルムアルデヒド樹脂によるマイクロカプセ
ル化を60℃の恒温水槽中で実施した。
高分子水溶液(E)19.88部を水138.23部と攪
拌混合し、尿素6.63部レゾルシン0.93部を添
加溶解し、10%苛性ソーダ水溶液でPHを2.75
から3.40に上げた。このなかに実施例−2で
用いたと同じ芯物質117部を加え、ホモミキ
サーで20分間乳化したところ顕微鏡観察で約
4μの平均粒子径を有するO/W型エマルジ
ヨンが得られたが、酸性が強いためエマルジ
ヨンは濃い赤紫色に着色していた攪拌下に37
%ホルマリン17.2部を加えて、3時間反応を
行ないマイクロカプセル化を終え冷却した。
該マイクロカプセル液は45wt%の固型分を
有し、250cpsの粘度を有していた。しかしな
がら、液の赤紫色の着色が著しく、苛性ソー
ダ等でアルカリ性にしても着色は消えず、該
カプセルを塗布した感圧紙面も着色が大きく
実用的でなかつた。
実施例7〜9および比較例6〜8
表−1に示す異なるアニオン性水溶性高分子を
用いて55%固型分濃度を有するメラミンホルムア
ルデヒド樹脂膜マイクロカプセル化を実施した例
をまとめて示す。
マイクロカプセル化は次に示す方法で行なつ
た。アニオン性水溶性高分子の20%水溶液69部と
イオン交換水199部を混合し、10%苛性ソーダ水
溶液を加えてPH4.0に調節した。
ここにクリスタルバイオレツトラクトンを
3.0wt%溶解したフエニルキシリルエタン270部を
加え、ホモミキサーで20分間高速乳化して平均粒
子径3μ程度のO/W型エマルジヨンを得た。こ
こに攪拌下にメチル化メチロールメラミン80%水
溶液(ユーラミンP−6300)67.5部を加えて2時
間縮合させ、更に酢酸を加えてPHを4.2として1
時間縮合を継続してマイクロカプセル膜の形成を
終えた。以上の操作は60℃で行なつた。その後冷
却して室温に戻しマイクロカプセル化を終えた。
The present invention relates to a method for manufacturing microcapsules. More specifically, the present invention relates to an improved method for producing microcapsules having a melamine-formaldehyde resin film obtained by an in-situ polymerization method. Microcapsules are used in recording materials such as pressure-sensitive recording paper, pharmaceuticals, fragrances, pesticides, adhesives, dyes, solvents,
It has been studied in a wide variety of fields such as rust preventives, liquid crystals, and health foods, and various products have reached the practical or practical testing stage. In particular, many techniques have already been proposed for microencapsulation of hydrophobic substances (oils and solids), and among them, the coacervation method (phase separation method) using gelatin is mainly used to Produced on a commercial scale for pressure copy paper. However, regarding complex coacervation microcapsules using gelatin and anionic polymer electrolyte, (1) it is difficult in principle to obtain a microcapsule liquid with a high solid content concentration of 20% or more; (2) When used in pressure-sensitive copying paper, a large amount of water must be evaporated, so there is considerable room for improvement in terms of work speed and energy costs, and transportation costs are high. Since it is a commercially available product, it has problems such as large fluctuations in quality and price, and (3) it cannot withstand long-term storage because it has a tendency to rot and agglomerate. Improvements in these problems have been strongly desired from the viewpoint of quality of pressure-sensitive copying paper. In-
A high-concentration microencapsulation method using urea-formaldehyde resin or melamine-formaldehyde resin as a film material by the in-situ polymerization method was proposed (Japanese Patent Application Laid-Open No. 1989-51).
(No. 9079, also No. 53-84881) Various improved techniques have been proposed since then. For example, a method using melamine-formaldehyde resin as the membrane material,
As anionic polymer electrolyte, ethylene maleic anhydride copolymer, methyl vinyl ether maleic anhydride copolymer, polyacrylic acid propylene maleic anhydride copolymer, butadiene maleic anhydride copolymer, vinyl acetate maleic anhydride copolymer Coalescence has been proposed (Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-84881), but such polymers require high temperatures and a long time to dissolve, and the resulting microcapsule slurry has a high viscosity. It has the disadvantage that it is difficult to obtain a minute capsule slurry. In addition, a method of microencapsulation using a system using a styrene-maleic acid copolymer or a copolymer of a styrene-maleic acid copolymer and another maleic acid copolymer has been proposed (Japanese Patent Application Laid-Open No. 1989-1999-
No. 49984, also No. 55-47139). However, styrene-maleic acid copolymer has poor solubility in water, so it requires a long period of time at high temperature while adding an alkali to dissolve it, and at a low pH of 4 or less, the polymer precipitates, resulting in thickening of the system and dispersion destruction. For this reason, formaldehyde removal cannot be performed on the acidic side. In addition, a relatively high viscosity microcapsule slurry is obtained, which is not preferable. In addition, sulfonic acid groups containing no phenyl group and/or sulfophenyl group such as sulfoethyl (meth)acrylate, sulfopropyl (meth)acrylate, maleimido-N-ethanesulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, etc. A homopolymer of a compound having
C1 ~ C3 alkyl acrylate, hydroxy C2 ~
After emulsifying and dispersing the core material to be encapsulated in a copolymer solution of C4 alkyl acrylate and N-vinylpyrrolidone, the melamine formaldehyde precondensate is added continuously or in small amounts depending on the condensation rate. A method of adding it has been proposed (Japanese Patent Application Laid-open No. 58536/1983). However, in such a method, when the core material is oily, the dispersion system after adding the melamine-formaldehyde precondensate until the capsule wall is formed is unstable, and strong shearing such as intense stirring is required. In the absence of stress, oil droplets tend to coalesce and the particle size grows, making it difficult to set the emulsion particle size to a desired size. In addition, unless the melamine formaldehyde precondensate is charged slowly and carefully, the entire system may gel or aggregate particles may be formed, which is not preferable from the viewpoint of workability. Moreover, according to this method, 50wt
It is not possible to obtain a microcapsule slurry with a high solids content exceeding %. Furthermore, although the polymer itself does not have dispersion stability with respect to the core material on the acidic side, it forms a substance that imparts dispersion stability to the liquid material that becomes the core material through interaction with the melamine formaldehyde initial condensate. An aqueous medium containing the melamine formaldehyde precondensate is prepared, and after the corresponding dispersion stable substance is formed, a core material is added to prepare a stable dispersion, and then the melamine formaldehyde precondensate is mixed with an acid catalyst. A method has been proposed in which a capsule wall membrane is formed by condensing the following (Japanese Patent Application Laid-open No. 155636/1983). however,
In this method, in order to form a dispersion-stable substance for the core material between the melamine formaldehyde initial condensate and the polymer, it is necessary to carry out partial condensation at low temperature for a long time before the presence of the core material. ,
After that, the core material is emulsified and dispersed and condensed at elevated temperature.If the conditions for partial condensation of the melamine formaldehyde initial condensate in the presence of the polymer are not strictly controlled, emulsion stability will be poor and capsules with irregular particle sizes will be formed. was obtained, and the microcapsule slurry showed a remarkable tendency to increase in viscosity. Additionally, problems remained in terms of work process management. Furthermore, with this method, it is not possible to obtain microcapsules having a solid content of 55 wt% or more. In view of the above-mentioned problems, the present inventors have developed a method for producing microcapsules using an in-situ polymerization method that has a high solid content, low viscosity, and a dense microcapsule wall, and has excellent overall quality. As a result of our investigation, we found that in a method for producing microcapsules whose walls are substantially made of melamine formaldehyde polycondensate in an aqueous medium containing an anionic water-soluble polymer substance under acidic conditions, as the anionic water-soluble polymer substance, , (A) acrylic acid, (B) acrylonitrile, and (C) anionic compound obtained by copolymerizing at least three or more monomers selected from acrylamide alkyl sulfonic acid and sulfoalkyl ester of acrylic acid in an aqueous system. The inventors have discovered that by using a water-soluble polymer, microcapsules with excellent wall density can be obtained as a slurry with an extremely high solids content of 50 wt% or more and a low viscosity, and the present invention has been achieved. That is, the method for producing microcapsules of the present invention includes (A) acrylic acid, (B) acrylonitrile, and
(C) Hydrophobic core in an aqueous solution containing an anionic water-soluble polymer that is a copolymer of at least three or more acrylic monomers selected from acrylamide alkyl sulfonic acid and sulfoalkyl ester of acrylic acid. After emulsifying or dispersing the substances, melamine and formalin or a melamine formaldehyde initial condensate are added, and a polycondensation reaction of melamine formaldehyde is carried out in an acidic pH range, forming a dense melamine formaldehyde polycondensate around the core substance. This is a method of forming a film. In the method of the present invention, microcapsules whose walls are made of a melamine-formaldehyde polycondensate, which has superior membrane density and flexibility compared to urea-formaldehyde polycondensates, have a wide solid content concentration range exceeding 65 wt%. It can be obtained with a slurry of low viscosity over the years, and moreover, it has extremely good workability compared to various methods proposed so far. The anionic water-soluble polymer used in the method of the present invention is a copolymer obtained by copolymerizing at least three of the above three types of acrylic monomers. Various known methods can be used for the copolymerization, but preferably an aqueous radical polymerization method is used. A copolymer radically polymerized in an aqueous system is generally obtained as an aqueous solution with a nonvolatile content of 5 to 30 wt%, and unlike the aforementioned maleic acid copolymer, a dissolution operation is not required, and the process of microencapsulation is easy. This will lead to significant simplification. The anionic water-soluble polymer used in the method of the present invention is one or more selected from acrylic acid 20-70 mol%, acrylonitrile 20-60 mol%, acrylamide alkyl sulfonic acid, and sulfoalkyl ester of acrylic acid as a raw material monomer. 2-
30 mol% of the copolymer, which optionally contains hydroxyalkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid, methacrylic acid, methacrylonitrile, lower alkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid, acrylamide as the fourth component and subsequent components. , N-alkyl substituted acrylamide, etc. may be copolymerized. The copolymer of the present invention may be in an acid form, or may be partially or entirely in a salt form. When used in a salt form, an alkali metal salt such as sodium, potassium, lithium, rubidium or an ammonium salt, Lower amine salts are preferred. When copolymerizing acidic monomers such as acrylamide alkyl sulfonic acid and sulfoalkyl ester of acrylic acid, a free acid may be used, or part or all of the monomer may be copolymerized as the above-mentioned salt. Examples of the acrylamide alkyl sulfonic acid used in the method of the present invention include acrylamide ethylpropanesulfonic acid, acrylamide propane sulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, and acrylamide butanesulfonic acid. Specific examples of the sulfoalkyl ester of acrylic acid used in the method of the present invention include sulfo-lower alkyl esters of acrylic acid such as sulfomethyl ester, sulfoethyl ester, sulfopropyl ester, and sulfobutyl ester. Preferred anionic water-soluble polymers used in the method of the present invention include 20 to 70 mol% of acrylic acid, 20 to 60 mol% of acrylonitrile, 2-acrylamide- 2-methylpropanesulfonic acid 2-30
It has a monomer composition of mol% and is obtained by aqueous radical copolymerization. In addition, the anionic water-soluble polymer has a molecular weight of 1 to 1, measured by gel permeation chromatography.
10 million (calibrated using dextran as standard molecular weight), typically 20 wt%, PH
4.0, as measured by a B-type viscometer in an aqueous solution at 25°C.
10~10000cps is suitable, more preferably 50
~3000cps is used. At 5 cps, the emulsifying power and emulsion stability are somewhat insufficient, resulting in capsules with a wide particle size distribution, and at 10,000 cps or more, the viscosity of the resulting capsule slurry increases, making it difficult to manufacture and handle highly solid microcapsules. Accompanied by sadness. The aqueous solution of the anionic water-soluble polymer used in the method of the present invention does not precipitate and become cloudy in the pH range of 3 to 14, and unlike the case where an aqueous solution of maleic acid copolymer is used, the viscosity does not depend on the pH. It is easy to handle because the viscosity of the aqueous solution and the resulting microcapsule slurry does not significantly increase when the pH is increased. In addition, in pressure-sensitive copying paper, which is a suitable application for the microcapsules of the present invention, the support is generally coated with an alkali side.
The fact that there is little tendency for viscosity to increase due to an increase in pH is extremely favorable from the viewpoint of coating work. As the starting material for the melamine-formaldehyde polycondensate which becomes the wall membrane of the microcapsules in the method of the present invention, melamine and formaldehyde or a melamine-formaldehyde initial condensate is used.
As a melamine formaldehyde initial condensate,
A transparent solution mainly composed of methylolmelamine obtained by heating reaction with melamine and formaldehyde, methylolmelamine having 1.5 to 6.0 moles of methylolmelamine groups per mole of melamine, or lower condensates thereof (these have a non-volatile content of 50 −
commercially available as a 100 wt% solution), ketylated methylolmelamine, butylated methylolmelamine or their lower condensates (which are commercially available as a 50-100 wt% non-volatile content solution). ), phenols, benzoguanamine, sulfamic acid,
Examples include melamine formaldehyde initial condensates modified with urea or the like. Among these, water-soluble methylated tyromelamine or an aqueous solution thereof is preferred in terms of stability before use and ease of handling. In the method of the present invention, the amount of anionic water-soluble polymer used is 0.5-10wt% of the microcapsule production system, and the amount of the water-soluble polymer used, the capsule membrane forming starting material used, and the core material to be encapsulated are It varies depending on the type, capsule manufacturing conditions, etc.
Generally 1-5wt% of microcapsule manufacturing system
It is common to use degrees. If necessary, in addition to the water-soluble polymer of the present invention, other anionic water-soluble polymers such as ethylene maleic anhydride copolymer, methyl vinyl ether maleic anhydride copolymer, polyacrylic acid-vinyl acetate copolymer, etc. It is also possible to use a maleic anhydride copolymer, a styrene sulfonic acid polymer or copolymer, an anion-modified poval, gum arabic, a cellulose derivative, etc. in combination as appropriate. The ratio of melamine and aldehyde or melamine aldehyde initial condensate and core material used in the method of the present invention is generally 1:3 to 1:20 (wt/
wt), but varies depending on the core material or use. The microcapsule core material used in the method of the invention is a water-immiscible liquid or solid;
It is a substance that is substantially inert to water. Preferred core materials include hydrophobic liquids, and specific examples include partially hydrogenated terphenyls, chlorinated paraffins, diallylalkane, alkylnaphthalenes, dibenzylbenzene derivatives, alkylbenzenes, paraffins, cycloparaffins, and various Esters such as phthalic acid, adipic acid, citric acid, myristic acid, trimellitic acid, sebacic acid, stearic acid, benzoic acid, phosphoric acid, etc. Nitrogen-containing compounds such as nitrobenzene, dimethylaniline, dimethyl-P-toluidine Examples include. Furthermore, a hydrophobic liquid in which a water-insoluble solid substance is dissolved can also be used as the core material. Preferred applications for pressure-sensitive copying paper for the microcapsule slurry produced by the method of the present invention include phthalide derivatives, fluorane derivatives, acylleucophenothiazine derivatives, leucotriarylmethane derivatives, leucoindolylmethane A dye precursor substance such as a derivative, a spiropyran derivative, or a phthalimidine derivative is dissolved in a hydrophobic high-boiling solvent such as an alkylnaphthalene, a diallylalkane, or a partially hydrogenated terphenyl. The outline of the method of the present invention is as follows. (1) Preparation of anionic water-soluble polymer aqueous solution, (2) Emulsification or dispersion of the core substance in the anionic water-soluble polymer aqueous solution, (3) Addition of melamine formaldehyde wall film forming substance, (4) If necessary (5) encapsulation step by forming a melamine-formaldehyde resin film, and (6) treatment of residual formalin as necessary. The anionic water-soluble polymer aqueous solution used in the method of the present invention provides a stable emulsified dispersion for the core substance over a wide PH range and temperature range, and even if a melamine formaldehyde film-forming substance is added, Since there is no tendency to increase the viscosity or to grow giant particles due to coalescence or aggregation of core material particles, it has extremely good workability. Emulsification and dispersion of the core substance is carried out using a homomixer, homogenizer, flow jet mixer, in-line mill, or the like. The preferred particle size of the emulsified dispersion varies depending on the use of the microcapsules, but when used for pressure-sensitive copying paper, the average particle size is 2.
-5μ or so, and the presence of many coarse particles exceeding 10μ is not preferable because it causes background smearing due to weak pressure. Capsule wall film formation reaction is generally carried out at temperatures between 40°C and 90°C.
℃, preferably 50-60℃, PH range of 3.3-6.5,
Preferably, the pH is within the range of 4.0 to 5.5. Melamine formaldehyde resin wall formation reaction is low
PH value, promoted by high temperature, but low below 3.5
If the pH value is used, the acidic coloring of the dye precursor will cause significant coloring of the capsule slurry, which is inconvenient for pressure-sensitive copying paper, and if the pH value is higher than 6.5, the wall film formation reaction will be too slow, making it difficult to encapsulate. This is inconvenient because it involves high temperatures and long periods of time. Generally 50~60℃,
The film forming reaction is completed in about 1 to 10 hours under reaction conditions of pH 4.0 to 5.0. Furthermore, there is no problem in using a reaction accelerator such as an ammonium salt of an acid (for example, ammonium chloride). After forming the microcapsule wall, if it is necessary for sanitary reasons to remove and reduce the remaining free formaldehyde, use urea, ethylene urea, sulfites, sugars, ammonia, amines, formaldehyde, hydroxyamine salts (hydrochloride,
By adding sulfates, phosphates), melamine, compounds with active methylene groups, hydroxyalkylamines, acrylamide, acrylamide-based polymers, etc., and under appropriate reaction conditions, formaldehyde can be converted into a harmless form. Formalin can be removed. As mentioned above, the microcapsule slurry produced by the method of the present invention has no agglomeration tendency and exhibits a low and stable viscosity value over a wide PH range, so it can be easily applied to a wide range of formaldehyde processing conditions and is generally used as a binder and other additives. Since the viscosity does not change even under weakly alkaline conditions when mixed with other materials and applied to a support such as paper, the coating workability is also extremely good. Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to Examples and Comparative Examples. Example 1 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (manufactured by Nippon Lubrizol Co., Ltd.: “AMPS-R”)
107 parts (parts by weight; the same applies below) ion-exchanged water
After dissolving in 1413 parts, PH with 10% caustic soda aqueous solution.
was neutralized to 7.0. 229 parts of 98% acrylic acid and 83 parts of acrylonitrile were added and mixed and stirred to obtain a homogeneous aqueous solution. (The molar composition of the raw material is 2-acrylamide-2
- 40 mol% of methylpropanesulfonic acid, 60 mol% of acrylic acid, 30 mol% of acrylonitrile)
After heating to °C, 112.5 parts of a 10% aqueous solution of ammonium persulfate was added with gentle stirring, and after 5 minutes, 12.5 parts of a 10% aqueous solution of sodium bisulfite was added to initiate the polymerization reaction under adiabatic conditions. The heat of polymerization raised the temperature of the system to 80°C in 30 minutes. Furthermore, 22 parts of a 10% aqueous solution of sodium bisulfite was added, and after reacting for 1 hour, it was cooled and the pH was adjusted with a 20% aqueous solution of caustic soda.
4.0 to obtain a 20% aqueous solution (A) of anionic water-soluble polymer. The aqueous solution (A) had a viscosity value of 1700 cps.
Using this aqueous solution (A), microencapsulation was carried out in a constant temperature water bath at 55°C as follows. 32.5 parts of the aqueous solution (A) was diluted with water to make 105.6 parts. Phenyl was prepared by dissolving 2.8% by weight of crystal violet lactone as a core substance and 0.8% by weight of benzoylleucomethylene blue in the aqueous solution (PH4.0). Add 130 parts of xylylethane (Nippon Petrochemical "Hysol SAS-296") and emulsify and mix at 9000 rpm using a homomixer (manufactured by Tokushu Kika).After 10 minutes, an O/W type with an average particle size of 4.0μ is stabilized. An emulsion was obtained. While stirring, 24.4 parts of methylated methylolmelamine aqueous solution (non-volatile content 80wt%, Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd. "Eulamine P-6300") was added and condensed at 55°C for 2 hours. The pH of the condensation system was 4.62, and the condensation system was After completion, the mixture was cooled to complete microencapsulation. The microcapsule slurry in this example is 60.0wt%
Despite having a high solids concentration of
It exhibited a low viscosity value of 510 cps and no tendency to agglomerate was observed. Take 100 parts of the microcapsule slurry thus obtained, add urea in an amount of 1/10 of the methylated methylolmelamine used, adjust the pH to 3.0 with acetic acid, and stir and mix at 70°C for 1 hour. The remaining formalin was removed using a 20% aqueous solution of caustic soda, and the pH was adjusted to 9.0 to obtain a microcapsule liquid with no formalin odor. Even in the formalin removal process, there was no tendency for thickening or aggregation, and the final microcapsules had a viscosity of 540 cps. Example 2 The same amount of alkylnaphthalene (Kureha Chemical "KMC-113") in which 4% by weight of 3-diethylamino-6-methyl-7-anilinofluorane was dissolved was used as the core material, and the moisture content was increased to form a solid product. Minute concentration
Light-colored microcapsules with an average particle diameter of 4.5 μm were obtained in the same manner as in Example 1, except that the content was 50 wt%. The microcapsule slurry of this example showed an extremely low viscosity value of 25 cps, and no tendency to aggregate was observed. Even after removing formalin with 28% ammonia water, the microcapsule slurry remained stable with an extremely low viscosity of 27 cps. Example 3 After dissolving 187.2 parts of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid in 2304.6 parts of water, 20
% caustic soda aqueous solution to adjust the pH to 7.0. 98%
331 parts of acrylic acid and 191 parts of acrylonitrile were stirred and mixed to form a homogeneous aqueous solution (monomer composition was 10 mol% of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 40 mol% of acrylonitrile, and 50 mol% of acrylic acid). When 240 parts of a 10% aqueous solution of potassium persulfate and 200 parts of a 10% aqueous solution of sodium bisulfite were added at room temperature (25°C) under gentle stirring, polymerization started and the temperature of the system rose to 65°C in 40 minutes due to the heat of polymerization. did. Furthermore, 40 parts of a 10% aqueous sodium bisulfite solution was added and reacted at 80°C for one hour, then cooled and the pH was adjusted to 4.0 with a 20% aqueous sodium hydroxide solution to form a 20% aqueous solution of anionic water-soluble polymer (B). I got it. The aqueous solution (B)
had a viscosity of 970 cps. Using this aqueous solution, microencapsulation was carried out in a constant temperature water bath at 60°C as follows. Partially hydrogenated terphenyl containing 3.0wt% of krytal violet lactone as a core material is made by stirring and mixing 50 parts of a 20% aqueous solution (B) of anionic water-soluble polymer with 120.4 parts of water and adjusting the pH to 3.9. (Monsanto "HB-40") was added and emulsified for 20 minutes using a homomixer to obtain a stable O/W emulsion with an average particle size of about 5 μm (microscopic observation). An aqueous solution of methylated methylolmelamine (non-volatile content 80 wt%...Euramine P-
6300) was added all at once, and the mixture was reacted for 1 hour with stirring. (The PH of the reaction system was 4.81), and after adjusting the PH to 4.3 with acetic acid, the reaction was continued for 1 hour.
Thereafter, it was cooled to complete microencapsulation. Although the microcapsule slurry in this example has a very high solid content concentration of 65wt%,
It exhibited a low viscosity of 1200 cps. Example 4 20 of the anionic water-soluble polymer obtained in Example-3
Stir and mix 36.1 parts of % aqueous solution (B) with 110 parts of water and adjust the pH to 4.2.
The same core material as in Example-3 was added to the
130 parts were mixed and emulsified using a homomixer to obtain a stable O/W type emulsion. Separately, melamine
A melamine-formaldehyde initial condensate containing methylolmelamine as a main component was obtained by mixing and heating and dissolving 10 parts of 37% formalin and 21.4 parts of 37% formalin. The mixture was added to the emulsion with stirring, and condensation was carried out at 50°C for 3 hours. The pH during condensation was 5.02. After 3 hours, the mixture was cooled to complete microencapsulation. The microcapsule slurry in this example is 50wt%
It has a solid content concentration of , and the average particle size is 2.9μ.
It showed a viscosity value of 150 cps. Example 5 36.1 parts of a 20% aqueous solution (B) of anionic water-soluble polymer was mixed and stirred into 110.9 parts of water, and the pH was adjusted to 5.0.
To this was added 130 parts of the same core material as in Example 3 and emulsified with a homomixer to obtain a stable O/W type emulsion. To this, 9.1 g of melamine and 19.5 parts of 37% formalin were gradually added, reacted at 60° C. for 7 hours, and then cooled to complete microencapsulation. The microcapsule slurry in this example is 50wt.
% solids concentration and an average particle size of 3.4 μ
It had a viscosity of 75 cps. Example 6 Sulfopropyl ester of acrylic acid was prepared according to the method for producing anionic water-soluble polymer in Example-1.
A 20% aqueous solution (C) of a copolymer anionic water-soluble polymer having a monomer composition of 15 mol %, acrylic acid 40 mol %, and acrylonitrile 45 mol % was obtained. The aqueous solution (C) exhibited a viscosity of 4300 cps. This aqueous solution was used in a constant temperature bath at 55°C. 15 parts of a 20% aqueous solution (C) of an anionic water-soluble polymer was stirred and mixed with 107 parts of water, and the pH was adjusted to 4.0. 130 parts of the same core material as in Example 3 was added to this and emulsified with a homomixer to obtain a stable O/W emulsion. To this, 13 parts of methylated methylolmelamine ("Cymel 350" manufactured by Mitsui Cyanamid) (non-volatile content 98 wt% or more) was added and condensed for 2 hours.
The pH during condensation was 4.75. This product had a solids content of 55 wt% and a viscosity of 150 cps. Furthermore, to remove formaldehyde, use a 10% caustic soda aqueous solution.
After adjusting the pH to 8.5, 2 g of urea was added, and the mixture was stirred and kept at 70°C for 1 hour, and the formalin odor disappeared.
The treated capsule liquid also had a low viscosity of 170 cps. Comparative Example 1 50 parts of ethylene maleic anhydride copolymer and 450 parts of water
10% aqueous solution (D) was obtained. The aqueous solution
100 parts of (D) and 200 parts of water were mixed, and the pH was raised to 4.0 with a 10% caustic soda aqueous solution. In this, 200 parts of the same core material as in Example 3 was emulsified with a homomixer,
A stable O/W type emulsion was obtained. Melamine prepared by heating and stirring a separately prepared mixture of 26.5 parts of 37% formaldehyde and 20 parts of melamine.
Add formaldehyde initial condensate and heat at 55°C for 2 hours.
Microencapsulation is completed by stirring while keeping warm. Although the microcapsule liquid of this example has a solid content concentration of 43.9wt%, the viscosity of the system increases significantly as a wall film is formed due to the condensation of the melamine formaldehyde initial condensate. Capsule slurry has no agglomeration tendency but 6000cps
It exhibited a high viscosity and almost lost its fluidity. Comparative Example 2 The solid content of the finished microcapsule liquid was 35wt.
Comparative example-1 except that the moisture content was adjusted to %.
Microencapsulation was completed in the same manner as above. The microcapsule slurry in this example had a pH of
It showed a viscosity of 250 cps at 4.8. Adjust the pH by adding 28% ammonia water to remove residual formalin.
When adjusted to 8.5, the formaldehyde odor completely disappeared, but the capsule liquid increased in viscosity and showed a viscosity of 670 cps, and it was observed that the viscosity/PH dependence was large, so careful attention should be paid to PH control during coating work. It was hot. Comparative Example 3 Using 2.5 parts of styrene maleic anhydride copolymer (Monsanto "Scripset-520") and 2.5 parts of vinyl acetate maleic anhydride copolymer (Nippon Nyukazai "DisrolH-12" unneutralized product) diluted caustic soda aqueous solution pH 5.0
The mixture was heated and dissolved to give 100 parts of an aqueous solution.
It took 4 hours at 90°C to completely dissolve.
Microencapsulation was performed in a constant temperature water bath at 55°C. After emulsifying and dispersing 100 parts of the same core material used in Example-1 in a mixture of 100 parts of an aqueous solution of the styrene-maleic acid copolymer and bimaleic acid acetate and 17.5 parts of water using a homomixer, methylated methylolmelamine was added. 80% aqueous solution (Euramine P-
6300) was added, condensed for 2 hours, and then cooled to complete the capsule membrane formation. The microcapsule slurry of this example has a solid content of 50wt%,
It had a viscosity of 420 cps. To remove residual formalin, warm to 60℃ again, add 3 parts of 40wt% urea aqueous solution, and PH with acetic acid.
When the pH was adjusted to 4.0, the entire mixture thickened and stirring became impossible, making it impossible to remove residual formaldehyde on the acidic side, such as by adding urea. Comparative Example 4 (Based on JP-A-56-58536, Example-1) 40 parts of 2-acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid was stirred and dissolved in 160 parts of water, and then 20%
Adjust the pH to 5.0 with aqueous caustic soda solution, add 3.7 parts of a 10% aqueous solution of ammonium persulfate and 0.8 parts of a 10% aqueous solution of sodium hydrogen sulfite, and polymerize under adiabatic conditions to obtain a polyamide with a viscosity of 430 cps at 25°C.
A 20 wt % aqueous solution (D) of the sodium salt of (2-acrylamido-2-methyl-propanesulfonic acid) was obtained. (4-1) Using this aqueous solution (D), microencapsulation was carried out in a constant temperature water bath at 60°C. Stir and mix 25 parts of aqueous solution (D) and 85 parts of water, and PH with acetic acid.
Adjusted to 4.0. 100 parts of the same core material as in Example-1 was added to the system and emulsified and dispersed for 20 minutes using a homomixer. The O/W type emulsion of this example has poor emulsion stability, and as soon as stirring is stopped, the oil droplets coalesce, so it is necessary to constantly apply strong shearing force to maintain the oil droplets in minute size. Moreover, it was very difficult to control the size of emulsified droplets. Under strong stirring, add a 50% aqueous solution of methylated methylol melamine (manufactured by Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd., “Euramin P-
When 30 parts of 6100'') were added, the system rapidly thickened and the entire system coagulated into a gel after 5 minutes. (4-2) On the other hand, methylated methylolmelamine (Eulamine P-6100), which has the same composition as above, was carefully added dropwise under strong stirring over a period of 2 hours to prevent gelation of the system. ,
The reaction was further carried out for 2 hours to complete the encapsulation. Due to poor emulsion stability against oil, many coarse particles and aggregated particles were found in the resulting microcapsules, which was inconvenient for use in pressure-sensitive copying paper unless they were passed through a sieve. The average particle diameter is 7.4μ,
It had a solid content concentration of 50 wt% and a viscosity of 350 cps. Comparative Example 5 8.4 parts of styrene sulfonic acid sodium salt (Toyo Soda "Spinomer SS") (purity 85%) was dissolved in 161.3 parts of water, and then 29.9 parts of 98% acrylic acid and 6.5 parts of hydroxyethyl methacrylate (HEMA) were added. The mixture was stirred to form a homogeneous aqueous solution and kept at 40°C. When radical polymerization was started by adding 12.9 parts of a 10% aqueous solution of ammonium persulfate and 4.0 parts of a 10% aqueous solution of sodium bisulfite, the internal temperature rose within 30 minutes.
The temperature was raised to 65℃. The polymerization is further kept at 70℃ for 30 minutes, and the solid content is
A 20wt% anionic water-soluble polymer aqueous solution (E) was obtained. The viscosity of this product was 4800 cps at 25°C. (5-1) Using this aqueous solution (E), microencapsulation with melamine-formaldehyde resin was carried out in a constant temperature water bath at 60°C. 32.5 parts of polymer aqueous solution (E) was stirred and mixed with 125.1 parts of water, and the pH was raised from 2.4 to 4.0 with a 10% aqueous sodium hydroxide solution. Add 130 parts of the same core material used in Example-1 and mix 20 parts with a homomixer.
Emulsification was carried out for minutes to obtain an O/W type emulsion. The emulsion stability is somewhat insufficient, and if left as is, the droplet size tends to increase due to coalescence of oil droplets. Methylated methylolmelamine 80% aqueous solution (Euramine P-6300) under stirring
When condensation was carried out by adding 16.25 parts, 10
After a few minutes, the entire system gelled and no microcapsules were obtained. (5-2) Also, using aqueous solution (E), urea,
Microencapsulation with formaldehyde resin was carried out in a constant temperature water bath at 60°C. Stir and mix 19.88 parts of polymer aqueous solution (E) with 138.23 parts of water, add and dissolve 6.63 parts of urea and 0.93 parts of resorcin, and adjust the pH to 2.75 with 10% aqueous caustic soda solution.
It was raised from 3.40 to 3.40. 117 parts of the same core substance used in Example-2 was added to this and emulsified in a homomixer for 20 minutes.
An O/W emulsion with an average particle size of 4μ was obtained, but due to its strong acidity, the emulsion was colored deep reddish-purple.
After adding 17.2 parts of % formalin and reacting for 3 hours, microencapsulation was completed and the mixture was cooled.
The microcapsule liquid had a solid content of 45 wt% and a viscosity of 250 cps. However, the liquid was extremely colored reddish-purple, and the coloring did not disappear even when made alkaline with caustic soda or the like, and the surface of the pressure-sensitive paper coated with the capsules was also too colored to be practical. Examples 7 to 9 and Comparative Examples 6 to 8 Examples of melamine formaldehyde resin film microencapsulation having a solid content concentration of 55% using different anionic water-soluble polymers shown in Table 1 are summarized below. Microencapsulation was performed by the following method. 69 parts of a 20% aqueous solution of anionic water-soluble polymer and 199 parts of ion-exchanged water were mixed, and the pH was adjusted to 4.0 by adding a 10% aqueous solution of caustic soda. Crystal violet lactone here
270 parts of phenylxylylethane dissolved at 3.0 wt% was added and emulsified at high speed for 20 minutes using a homomixer to obtain an O/W emulsion with an average particle size of about 3 μm. To this, 67.5 parts of an 80% aqueous solution of methylated methylolmelamine (Eulamine P-6300) was added and condensed for 2 hours, and then acetic acid was added to adjust the pH to 4.2.
Condensation was continued for a period of time to complete the formation of the microcapsule membrane. The above operations were performed at 60°C. Thereafter, it was cooled and returned to room temperature to complete microencapsulation.
【表】
比較例 9
酸処理ゼラチン20部を水200部に加熱溶解させ、
10%苛性ソーダ水溶液でPHを10.0としたもとのク
リスタルバイオレツトラクトンを3wt%溶解した
フエニルキシリルエタン100部を混合し55℃でホ
モミキサーにより高速攪拌乳化させ更に攪拌をつ
づけながらカルボキシルメチルセルロース(平均
重合度160、エーテル化度0.70)の10%水溶液50
部を混合し、なお温水1030部を添加して希釈し酢
酸でPHを4.3に調節し、コアセルベーシヨンをお
こさせる。つづいて攪拌をつづけながら液温を80
℃迄冷却してコアセルベート膜をゲル化させる。
更にホルマリンに1.75部を加えたのち、10%苛
性ソーダ水溶液を除々に加えながらPHを10.5迄上
昇させ、コアセルベート膜を硬化させ、ゼラチン
カルボキシメチルセルロースコンプレツクスコア
セルベーシヨン法マイクロカプセルスラリーを得
た。
比較例 10
クリスタルバイオレツトラクトン4.5wt%を溶
解したフエニルキシリルエタン60部および9.78部
の塩化テレフタロイルが30部のフエニルキシリル
エタンに溶解されたものを混合し、ポリビニルア
ルコール(クラレ…「ポバール−205」)の2wt%
水溶液300部に加え、ホモミキサーで乳化して、
平均粒子径が4−5μのO/W型エマルジヨンを
得た。ついで冷却攪拌下に5.5部のジエチレント
リアミンおよび2.88部の炭酸ナトリウムを60部の
水に溶解したものを滴下し、つづいて24時間室温
で攪拌して、ジエチレントリアミンと塩化テレフ
タロイルとの界面重縮合によるポリアミド膜マイ
クロカプセルを得た。
実施例 10
実施例−3で得た、アニオン性水溶性高分子の
20%水溶液40部、およびジエチレントリアミンペ
ンタ酢酸Na塩40%水溶液(キレスト化学「キレ
スト−P」)2.1部を水98部に攪拌混合し酢酸を加
えてPHを4.1とした。これに4,4′,4″−トリス−
ジメチルアミノ−トリフエニルメタン2.5wt%お
よび4,4′−ビス−ジメチルアミノ−3′−メチル
−4″−エトキシ−トリフエニルメタン0.7wt%を
溶解したジオクチルフタレート130部を加えホモ
ミキサーで乳化して平均粒子径約4μの安定な
O/W型エマルジヨンを得た。攪拌下に80wt%
の固型分を有するメラミンホルムアルデヒド初期
縮合物(住友化学「スミレツタレジン#613」)
32.5部を加え、55℃で4時間加熱縮合させた。該
マイクロカプセル液を28%アンモニア水をPH8.0
になる迄加えホルマリンの除去を行なつたのち更
にトリエタノールアミン6部を加えて、マイクロ
カプセル化を終えた。
本例のマイクロカプセルスラリーは55wt%の
固型分濃度を有し180cps粘度を有していた。この
マイクロカプセルスラリーを用い酸化還元発色系
の感圧複写紙が調製できた。
参考例
以上の実施例および比較例で得られたマイクロ
カプセル液を用いて調製した感圧記録紙としての
性状を次の方法で測定して表−2の結果を得た。
(A) 加圧汚染性
マイクロカプセル固型分100部当り、小麦粉澱
粉粒38部および20%の煮た酸化澱粉水溶液(王子
コンスターチ「エースB」)25部を混合し全体を
水で希釈して25wt%固型分25wt%水性塗料とし
たのちワイヤーバーで40g/m2の原紙に乾燥塗布
量が4.5g/m2となるように塗布乾燥して感圧複写
紙用上用紙を得た。
この上用紙とP−フエニルフエノールホルムア
ルデヒド縮合物を顕色剤とする市販の下用紙(十
條製紙製レジンCCP W−50BR)と重ね合わせ、
ミユーレン破裂試験機で10Kg/cm2の圧力で30秒間
加圧し、試験前後の下用紙面の着色の程度を試験
前後のハンター白色度計(アンバーフイルター)
の反射率の差で求めた。この差が小さい程カプセ
ル膜の柔軟性にすぐれている。
(B) 膜の緻密性
(A)で作成した上用紙を105℃のオーブン中に20
時間放置し下用紙(十條製紙W−50BR)と重ね
合わせ、電動タイプライター(ヘルメス808型)
でタイプライターで打圧発色させ1時間後に、ハ
ンター比色計(アンバーフイルター)で測色し
た。この反射率とオーブン放置しない上用紙を同
様にしてタイプライター発色させたものの反射率
との差を求めた。この差が小さい程カプセル膜の
緻密性に優れ保存性が良い。
(C) 耐水性
マイクロカプセル液10部をP−フエニルフエノ
ールレジンの40%分散液(三井東圧化学製PBE
−40…感圧複写紙用顕色剤とし実用化されている
もの)を2倍の水で希釈したの50部と混合して、
液の着色の程度を肉眼で判定した。耐水性の悪い
マイクロカプセルの場合、水中で、液中で顕色剤
と接触して液中で発色してしまう。[Table] Comparative Example 9 20 parts of acid-treated gelatin was heated and dissolved in 200 parts of water,
Mix 100 parts of phenylxylylethane in which 3 wt% of the original crystal violet lactone dissolved in 10.0 pH with 10% caustic soda aqueous solution is emulsified with high-speed stirring using a homomixer at 55°C, and while continuing to stir, carboxyl methyl cellulose ( 10% aqueous solution with average degree of polymerization 160 and degree of etherification 0.70) 50
1030 parts of warm water are added to dilute the mixture, and the pH is adjusted to 4.3 with acetic acid to cause coacervation. Next, while stirring, increase the liquid temperature to 80℃.
The coacervate film is gelled by cooling to ℃. Furthermore, after adding 1.75 parts to formalin, the pH was raised to 10.5 while gradually adding a 10% aqueous solution of caustic soda to harden the coacervate film to obtain a gelatin carboxymethyl cellulose complex coacervation microcapsule slurry. Comparative Example 10 60 parts of phenylxylylethane in which 4.5wt% of crystal violet lactone was dissolved and 9.78 parts of terephthaloyl chloride dissolved in 30 parts of phenylxylylethane were mixed, and polyvinyl alcohol (Kuraray... 2wt% of Poval-205”)
Add to 300 parts of aqueous solution and emulsify with a homomixer.
An O/W type emulsion with an average particle size of 4-5 μm was obtained. Then, while cooling and stirring, 5.5 parts of diethylene triamine and 2.88 parts of sodium carbonate dissolved in 60 parts of water were added dropwise, followed by stirring at room temperature for 24 hours to form a polyamide film formed by interfacial polycondensation of diethylene triamine and terephthaloyl chloride. Microcapsules were obtained. Example 10 Anionic water-soluble polymer obtained in Example-3
40 parts of a 20% aqueous solution and 2.1 parts of a 40% aqueous solution of sodium diethylenetriaminepentaacetate (Kylest Chemical "Kylest-P") were mixed with 98 parts of water with stirring, and acetic acid was added to adjust the pH to 4.1. Add to this 4,4′,4″-tris-
Add 130 parts of dioctyl phthalate in which 2.5 wt% of dimethylamino-triphenylmethane and 0.7 wt% of 4,4'-bis-dimethylamino-3'-methyl-4''-ethoxy-triphenylmethane were dissolved and emulsify with a homomixer. A stable O/W type emulsion with an average particle size of about 4μ was obtained.
Melamine formaldehyde initial condensate with solid content (Sumitomo Chemical "Sumiretsuta Resin #613")
32.5 parts were added and heat condensation was carried out at 55°C for 4 hours. Add the microcapsule liquid to 28% ammonia water at pH 8.0.
After removing the formalin, 6 parts of triethanolamine was further added to complete the microencapsulation. The microcapsule slurry of this example had a solids concentration of 55 wt% and a viscosity of 180 cps. Using this microcapsule slurry, redox coloring pressure-sensitive copying paper was prepared. Reference Example The properties of pressure-sensitive recording paper prepared using the microcapsule liquids obtained in the above Examples and Comparative Examples were measured by the following method, and the results shown in Table 2 were obtained. (A) Pressure staining property: For each 100 parts of solid microcapsules, 38 parts of wheat flour starch granules and 25 parts of a 20% boiled oxidized starch aqueous solution (Oji Cornstarch "Ace B") were mixed and the whole was diluted with water. A water-based paint with a solid content of 25 wt% was prepared, and then coated with a wire bar on a base paper of 40 g/m 2 to a dry coating weight of 4.5 g/m 2 and dried to obtain top paper for pressure-sensitive copying paper. This top paper and a commercially available bottom paper (Resin CCP W-50BR manufactured by Jujo Paper Co., Ltd.) using P-phenylphenol formaldehyde condensate as a color developer were superimposed.
Pressure was applied for 30 seconds at a pressure of 10 kg/cm 2 using a Müllen burst tester, and the degree of coloring on the lower paper surface before and after the test was measured using a Hunter whiteness meter (amber filter) before and after the test.
It was calculated from the difference in reflectance. The smaller this difference is, the more flexible the capsule membrane is. (B) Denseness of the membrane The upper paper prepared in (A) was placed in an oven at 105℃ for 20 minutes.
Leave it for a while, overlap it with the bottom paper (Jujo Paper W-50BR), and use an electric typewriter (Hermes model 808).
After one hour, the color was measured using a Hunter colorimeter (amber filter). The difference between this reflectance and the reflectance of a top sheet of paper that had not been left in the oven that was similarly colored with a typewriter was determined. The smaller this difference is, the more compact the capsule membrane is and the better the storage stability is. (C) Water resistance 10 parts of the microcapsule liquid was mixed with a 40% dispersion of P-phenylphenol resin (PBE manufactured by Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd.).
-40...Practical color developer for pressure-sensitive copying paper) was mixed with 50 parts of diluted with twice the amount of water.
The degree of coloring of the liquid was determined visually. In the case of microcapsules with poor water resistance, they come into contact with a color developer in water and develop color in the liquid.
【表】【table】
【表】
○;やや着色傾向あり
×;著しく着色する。
[Table] ○: Slight tendency for coloring
×: Significantly colored.
Claims (1)
性媒体中で、実質的にメラミンホルムアルデヒド
重縮合物を壁膜材料とするマイクロカプセルの製
造方法において、前記アニオン性水溶性高分子物
質として、(A)アクリル酸、(B)アクリロニトリルお
よび(C)アクリルアミドアルキルスルホン酸および
アクリル酸のスルホアルキルエステルから選ばれ
る少なくとも1種以上の少なくとも3種以上のア
クリル性モノマーを共重合させた重合体またはそ
れらの塩を用いることを特徴とするマイクロカプ
セルの製造方法。 2 アニオン性水溶性高分子物質が(A)アクリル
酸、(B)アクリロニトリルおよび(C)2−アクリルア
ミド−2−メチルプロパンスルホン酸の三元共重
合体またはその塩である特許請求の範囲第1項記
載のマイクロカプセルの製造方法。 3 アニオン性水溶性高分子物質がアクリル酸20
−70モル%、アクリロニトリル20−60モル%、2
−アクリルアミド−2−メチル・プロパンスルホ
ン酸2−30モル%のモノマー組成を有し、20wt
%水溶液の粘度が50〜10000cpsである特許請求の
範囲第2項記載のマイクロカプセルの製造方法。[Scope of Claims] 1. In an acidic aqueous medium containing an anionic water-soluble polymer substance, a method for producing microcapsules having a wall material substantially composed of a melamine formaldehyde polycondensate; As a molecular substance, at least three or more acrylic monomers selected from (A) acrylic acid, (B) acrylonitrile, and (C) acrylamide alkyl sulfonic acid and sulfoalkyl ester of acrylic acid are copolymerized. A method for producing microcapsules, characterized by using a polymer or a salt thereof. 2. Claim 1, wherein the anionic water-soluble polymeric substance is a terpolymer of (A) acrylic acid, (B) acrylonitrile, and (C) 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid or a salt thereof. 2. Method for producing microcapsules as described in Section 1. 3 The anionic water-soluble polymer substance is acrylic acid20
-70 mol%, acrylonitrile 20-60 mol%, 2
-acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid with a monomer composition of 2-30 mol%, 20wt
% aqueous solution has a viscosity of 50 to 10,000 cps.
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- 1983-07-28 JP JP58136871A patent/JPS6028819A/en active Granted
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