マイクロカプセル製造方法、マイクロカプセル製造装置、およびマイクロカプセルシート
【課題】 マイクロカプセル自体に対する細かい処理を達成する。
【解決手段】 紙などの基材１を支承して２次元的に移動させるＸＹステージと、基材１の上方から第１のシェル材を含む液滴、コア材を含む液滴、第２のシェル材を含む液滴をそれぞれ供給し、基材１の表面に付着させる３つの液滴供給ノズルを有するノズル装置３と、付着した液滴を乾燥させて第１のシェル膜、第２のシェル膜を形成する乾燥装置４とを有している。
【解決手段】 紙などの基材１を支承して２次元的に移動させるＸＹステージと、基材１の上方から第１のシェル材を含む液滴、コア材を含む液滴、第２のシェル材を含む液滴をそれぞれ供給し、基材１の表面に付着させる３つの液滴供給ノズルを有するノズル装置３と、付着した液滴を乾燥させて第１のシェル膜、第２のシェル膜を形成する乾燥装置４とを有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コア材を微細なシェルに封じ込めてなるマイクロカプセルを製造するための方法およびその装置、およびマイクロカプセルを所定のパターンで配列してなるマイクロカプセルシートに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、有効成分の劣化防止、作業性の向上、必要な時にコア物質を放出、徐放性（少しずつコア物質を放出）という機能に着目して、マイクロカプセルが種々の分野で使用されるようになってきている。
【０００３】
そして、マイクロカプセルの製造方法としては、特許文献１に記載されているように、相分離法、液中硬化被覆法、インシチュー（Ｉｎ Ｓｉｔｕ）重合法、界面重合法などが知られている。
【特許文献１】特開２００３−３４４８８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
相分離法は、ポリマー溶液に分離させた着色荷電粒子と分散媒とからなるコア物質のまわりにポリマーの濃厚相を分離させる方法であるから、マイクロカプセル自体に対する細かい処理を行うことができないという不都合がある。
【０００５】
液中硬化被覆法は、ポリマー溶液中のコア物質のまわりにポリマーの硬化試験薬等を適用することによりポリマーを硬化させる方法であるから、マイクロカプセル自体に対する細かい処理を行うことができないという不都合がある。
【０００６】
インシチュー（Ｉｎ Ｓｉｔｕ）重合法は、コア物質を分散させたエマルジョンの内相或いは外相の何れか一方からモノマーや重合触媒を供給し、コア物質をポリマーで覆う方法であるから、マイクロカプセル自体に対する細かい処理を行うことができないという不都合がある。
【０００７】
界面重合法は、コア物質を分散させたエマルジョンの内相および外相の双方からモノマーを供給する方法であるから、マイクロカプセル自体に対する細かい処理を行うことができないという不都合がある。
【０００８】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、マイクロカプセル自体に対する細かい処理を行うことができるマイクロカプセル製造方法、マイクロカプセル製造装置を提供することを第１の目的とし、これらのマイクロカプセル製造方法、マイクロカプセル製造装置により製造されたマイクロカプセルを用いるマイクロカプセルシートを提供することを第２の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のマイクロカプセル製造方法は、第１のシェル材を含む液滴を基材に付着させて第１のシェル膜を形成し、コア材を含む液滴を第１のシェル膜に付着させてコア層を形成し、コア層を包含するように、第２のシェル材を含む液滴を基材に付着させて第２のシェル膜を形成する方法である。ここで形成されるコア層は１層のみでもよいが、２層以上であってもよい。
【００１０】
この場合には、第１のシェル材、第２のシェル材として任意の材質のものを採用することができるので、マイクロカプセル自体に対する細かい処理を行うことができる。
【００１１】
本発明のマイクロカプセル製造装置は、第１のシェル材を含む液滴を基材に付着させて第１のシェル膜を形成する第１シェル膜形成手段と、コア材を含む液滴を第１のシェル膜に付着させてコア層を形成するコア層形成手段と、コア層を包含するように、第２のシェル材を含む液滴を基材に付着させて第２のシェル膜を形成する第２シェル膜形成手段とを含むものである。
【００１２】
したがって、第１シェル膜形成手段によって第１のシェル膜を形成し、コア層形成手段によってコア層を形成し、第２シェル膜形成手段によって第２のシェル膜を形成することにより、マイクロカプセルを形成することができる。ここで形成されるコア層は１層のみでもよいが、２層以上であってもよい。
【００１３】
この場合には、第１のシェル材、第２のシェル材として任意の材質のものを採用することができるので、マイクロカプセル自体に対する細かい処理を行うことができる。
【００１４】
本発明のマイクロカプセルシートは、基材の所定範囲のみに、第１のシェル膜と第２のシェル膜とでコア層を包囲してなるマイクロカプセルを所定のパターンで配列してなるものである。
【００１５】
この場合には、必要な範囲のみにマイクロカプセルを配列でき、マイクロカプセルの無駄を排除することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のマイクロカプセル製造方法は、マイクロカプセル自体に対する細かい処理を行うことができるという特有の効果を奏する。
【００１７】
本発明のマイクロカプセル製造装置は、マイクロカプセル自体に対する細かい処理を行うことができるという特有の効果を奏する。
【００１８】
本発明のマイクロカプセルシートは、マイクロカプセルの無駄を排除することができるという特有の効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して、本発明のマイクロカプセル製造方法、マイクロカプセル製造装置、およびマイクロカプセルシートの実施の形態を詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明のマイクロカプセル製造装置の一実施形態を示す概略図である。
【００２１】
このマイクロカプセル製造装置は、紙などの基材１を支承して２次元的に移動させるＸＹステージ(図示せず）と、基材１の上方から第１のシェル材を含む液滴、コア材を含む液滴、第２のシェル材を含む液滴をそれぞれ供給し、基材１の表面に付着させる３つの液滴供給ノズルを有するノズル装置３と、付着した液滴を乾燥させて第１のシェル膜、第２のシェル膜を形成する乾燥装置４とを有している。
【００２２】
前記液滴供給ノズルは、インクジェットプリンタに使用されているインクノズルのように、例えば、ピエゾ素子などを用いて液滴溜り部の容積を増減させることにより、液滴タンクからの液体の吸引、吸引した液体の液滴としての吐出を行うものである。そして、液体の吸引、液滴としての吐出を行うのであるから、吐出量を高精度に制御することができる。
【００２３】
また、ノズル装置３は、３つの液滴供給ノズルを有している関係上、同一位置で順次３つの液滴供給ノズルを動作させるために、３つの液滴供給ノズルの配列に対応させて往復動されるよう構成されている。
【００２４】
前記乾燥装置４としては、例えば、赤外線ヒータを採用することができる。
次いで、図２を参照して、図１のマイクロカプセル製造装置の作用を説明する。
ＸＹステージによって基材１を所定位置に移動させ、ノズル装置３の３つの液滴供給ノズルのうちの1つを駆動して、第１のシェル材を含む液滴を基材１に付着させる。この状態では、液滴はほぼ半球状である｛図２中（Ａ）参照｝。
【００２５】
次いで、乾燥装置４を動作させれば、先ず表面が乾燥して膜が形成され、その後も乾燥動作を継続することにより、内部の溶剤などが蒸発し、最初に形成された膜が凹状にされる｛図２中（Ｂ）参照｝。ただし、シェル材、液滴の種類などによっては、膜が単に扁平にされるだけの場合もある。
【００２６】
その後、ノズル装置３の３つの液滴供給ノズルのうちの他の1つを駆動して、コア材を含む液滴を第１のシェル膜上に付着させる｛図２中（Ｃ）参照｝。
【００２７】
その後、ノズル装置３の３つの液滴供給ノズルのうちのさらに他の1つを駆動して、第２のシェル材を含む液滴を、コア層を覆うように付着させる。
【００２８】
次いで、乾燥装置４を動作させれば、第２のシェル材を含む液滴が乾燥され、第２のシェル層が形成される｛図２中（Ｄ）参照｝。
【００２９】
以上のようにして、基材１上にマイクロカプセルを製造することができる。
【００３０】
また、基材１をＸＹステージによって移動させることができるので、基材１上の所望の領域のみに、所定のパターンでマイクロカプセルを配列することができる（図３参照）。
【００３１】
上記のように製造されたマイクロカプセルの用途として、ノーカーボン（感圧複写）紙、圧力測定フィルム、トナーなどの記録材料、シール＆ロック剤などの接着剤、金属粒子の絶縁、熱膨張剤、熱媒体、調光ガラスなどの工業材料、サーモクロミツク（感温液晶、感温染料）、磁気泳動などの表示材料、農薬、人工飼料（ビタミン類）、人工種子などの農林水産品、芳香剤、マッサージクリーム、口紅などの香粧、化粧品、およびビタミシ類、活性炭、人工臓器（酵素）、DDS（ドラッグデリバリーシステム）などの医薬、医療品が例示できる。
【００３２】
そして、これらの用途に応じて、シェル材、コア材を適宜選択することが必要になる。特に、本発明の製造方法、製造装置により製造されるマイクロカプセルにおいては、第１のシェル材と第２のシェル材とを互いに独立に選択することができるので、用途に応じて、例えば、一方のシェル材として透光性のあるものを採用し、他方のシェル材として透光性のないものを採用するような対処が可能となる。
【００３３】
また、シェル材としては、ゼラチン、アラビアガム、アルギン酸ソーダなどの天然高分子、カルボキシメチルセルロース、エチルセルロースなどの半合成高分子、ポリビニルアルコールナイロン、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ、メラミン−ホルマリンなどの合成高分子、ワックスなどの油脂類、コロイダルシリカなどの無機物、など様々な物質が単体若しくは、複合体で用途に応じて使用可能である。もちろん、シェル材に染料や顔料等を混入し色を付けることも可能である。
【００３４】
基材１としては、例えば、医薬品用途では可溶性かつ可食性のものを採用することができる。また、基材１としてのフィルム上に配列されたマイクロカプセルを別の基材に転写してシート状のものとすることも可能である。さらに、基材１としてのフィルム上に配列されたマイクロカプセルを別のバインダで補足してシート状とし、その後、フィルムを溶解除去して提供することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明のマイクロカプセル製造装置の一実施形態を示す概略図である。
【図２】本発明によるマイクロカプセルの製造プロセスを説明する概略図である。
【図３】基材に対するマイクロカプセルの配置の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３６】
１ 基材
３ ノズル装置
４ 乾燥装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コア材を微細なシェルに封じ込めてなるマイクロカプセルを製造するための方法およびその装置、およびマイクロカプセルを所定のパターンで配列してなるマイクロカプセルシートに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、有効成分の劣化防止、作業性の向上、必要な時にコア物質を放出、徐放性（少しずつコア物質を放出）という機能に着目して、マイクロカプセルが種々の分野で使用されるようになってきている。
【０００３】
そして、マイクロカプセルの製造方法としては、特許文献１に記載されているように、相分離法、液中硬化被覆法、インシチュー（Ｉｎ Ｓｉｔｕ）重合法、界面重合法などが知られている。
【特許文献１】特開２００３−３４４８８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
相分離法は、ポリマー溶液に分離させた着色荷電粒子と分散媒とからなるコア物質のまわりにポリマーの濃厚相を分離させる方法であるから、マイクロカプセル自体に対する細かい処理を行うことができないという不都合がある。
【０００５】
液中硬化被覆法は、ポリマー溶液中のコア物質のまわりにポリマーの硬化試験薬等を適用することによりポリマーを硬化させる方法であるから、マイクロカプセル自体に対する細かい処理を行うことができないという不都合がある。
【０００６】
インシチュー（Ｉｎ Ｓｉｔｕ）重合法は、コア物質を分散させたエマルジョンの内相或いは外相の何れか一方からモノマーや重合触媒を供給し、コア物質をポリマーで覆う方法であるから、マイクロカプセル自体に対する細かい処理を行うことができないという不都合がある。
【０００７】
界面重合法は、コア物質を分散させたエマルジョンの内相および外相の双方からモノマーを供給する方法であるから、マイクロカプセル自体に対する細かい処理を行うことができないという不都合がある。
【０００８】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、マイクロカプセル自体に対する細かい処理を行うことができるマイクロカプセル製造方法、マイクロカプセル製造装置を提供することを第１の目的とし、これらのマイクロカプセル製造方法、マイクロカプセル製造装置により製造されたマイクロカプセルを用いるマイクロカプセルシートを提供することを第２の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のマイクロカプセル製造方法は、第１のシェル材を含む液滴を基材に付着させて第１のシェル膜を形成し、コア材を含む液滴を第１のシェル膜に付着させてコア層を形成し、コア層を包含するように、第２のシェル材を含む液滴を基材に付着させて第２のシェル膜を形成する方法である。ここで形成されるコア層は１層のみでもよいが、２層以上であってもよい。
【００１０】
この場合には、第１のシェル材、第２のシェル材として任意の材質のものを採用することができるので、マイクロカプセル自体に対する細かい処理を行うことができる。
【００１１】
本発明のマイクロカプセル製造装置は、第１のシェル材を含む液滴を基材に付着させて第１のシェル膜を形成する第１シェル膜形成手段と、コア材を含む液滴を第１のシェル膜に付着させてコア層を形成するコア層形成手段と、コア層を包含するように、第２のシェル材を含む液滴を基材に付着させて第２のシェル膜を形成する第２シェル膜形成手段とを含むものである。
【００１２】
したがって、第１シェル膜形成手段によって第１のシェル膜を形成し、コア層形成手段によってコア層を形成し、第２シェル膜形成手段によって第２のシェル膜を形成することにより、マイクロカプセルを形成することができる。ここで形成されるコア層は１層のみでもよいが、２層以上であってもよい。
【００１３】
この場合には、第１のシェル材、第２のシェル材として任意の材質のものを採用することができるので、マイクロカプセル自体に対する細かい処理を行うことができる。
【００１４】
本発明のマイクロカプセルシートは、基材の所定範囲のみに、第１のシェル膜と第２のシェル膜とでコア層を包囲してなるマイクロカプセルを所定のパターンで配列してなるものである。
【００１５】
この場合には、必要な範囲のみにマイクロカプセルを配列でき、マイクロカプセルの無駄を排除することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のマイクロカプセル製造方法は、マイクロカプセル自体に対する細かい処理を行うことができるという特有の効果を奏する。
【００１７】
本発明のマイクロカプセル製造装置は、マイクロカプセル自体に対する細かい処理を行うことができるという特有の効果を奏する。
【００１８】
本発明のマイクロカプセルシートは、マイクロカプセルの無駄を排除することができるという特有の効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して、本発明のマイクロカプセル製造方法、マイクロカプセル製造装置、およびマイクロカプセルシートの実施の形態を詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明のマイクロカプセル製造装置の一実施形態を示す概略図である。
【００２１】
このマイクロカプセル製造装置は、紙などの基材１を支承して２次元的に移動させるＸＹステージ(図示せず）と、基材１の上方から第１のシェル材を含む液滴、コア材を含む液滴、第２のシェル材を含む液滴をそれぞれ供給し、基材１の表面に付着させる３つの液滴供給ノズルを有するノズル装置３と、付着した液滴を乾燥させて第１のシェル膜、第２のシェル膜を形成する乾燥装置４とを有している。
【００２２】
前記液滴供給ノズルは、インクジェットプリンタに使用されているインクノズルのように、例えば、ピエゾ素子などを用いて液滴溜り部の容積を増減させることにより、液滴タンクからの液体の吸引、吸引した液体の液滴としての吐出を行うものである。そして、液体の吸引、液滴としての吐出を行うのであるから、吐出量を高精度に制御することができる。
【００２３】
また、ノズル装置３は、３つの液滴供給ノズルを有している関係上、同一位置で順次３つの液滴供給ノズルを動作させるために、３つの液滴供給ノズルの配列に対応させて往復動されるよう構成されている。
【００２４】
前記乾燥装置４としては、例えば、赤外線ヒータを採用することができる。
次いで、図２を参照して、図１のマイクロカプセル製造装置の作用を説明する。
ＸＹステージによって基材１を所定位置に移動させ、ノズル装置３の３つの液滴供給ノズルのうちの1つを駆動して、第１のシェル材を含む液滴を基材１に付着させる。この状態では、液滴はほぼ半球状である｛図２中（Ａ）参照｝。
【００２５】
次いで、乾燥装置４を動作させれば、先ず表面が乾燥して膜が形成され、その後も乾燥動作を継続することにより、内部の溶剤などが蒸発し、最初に形成された膜が凹状にされる｛図２中（Ｂ）参照｝。ただし、シェル材、液滴の種類などによっては、膜が単に扁平にされるだけの場合もある。
【００２６】
その後、ノズル装置３の３つの液滴供給ノズルのうちの他の1つを駆動して、コア材を含む液滴を第１のシェル膜上に付着させる｛図２中（Ｃ）参照｝。
【００２７】
その後、ノズル装置３の３つの液滴供給ノズルのうちのさらに他の1つを駆動して、第２のシェル材を含む液滴を、コア層を覆うように付着させる。
【００２８】
次いで、乾燥装置４を動作させれば、第２のシェル材を含む液滴が乾燥され、第２のシェル層が形成される｛図２中（Ｄ）参照｝。
【００２９】
以上のようにして、基材１上にマイクロカプセルを製造することができる。
【００３０】
また、基材１をＸＹステージによって移動させることができるので、基材１上の所望の領域のみに、所定のパターンでマイクロカプセルを配列することができる（図３参照）。
【００３１】
上記のように製造されたマイクロカプセルの用途として、ノーカーボン（感圧複写）紙、圧力測定フィルム、トナーなどの記録材料、シール＆ロック剤などの接着剤、金属粒子の絶縁、熱膨張剤、熱媒体、調光ガラスなどの工業材料、サーモクロミツク（感温液晶、感温染料）、磁気泳動などの表示材料、農薬、人工飼料（ビタミン類）、人工種子などの農林水産品、芳香剤、マッサージクリーム、口紅などの香粧、化粧品、およびビタミシ類、活性炭、人工臓器（酵素）、DDS（ドラッグデリバリーシステム）などの医薬、医療品が例示できる。
【００３２】
そして、これらの用途に応じて、シェル材、コア材を適宜選択することが必要になる。特に、本発明の製造方法、製造装置により製造されるマイクロカプセルにおいては、第１のシェル材と第２のシェル材とを互いに独立に選択することができるので、用途に応じて、例えば、一方のシェル材として透光性のあるものを採用し、他方のシェル材として透光性のないものを採用するような対処が可能となる。
【００３３】
また、シェル材としては、ゼラチン、アラビアガム、アルギン酸ソーダなどの天然高分子、カルボキシメチルセルロース、エチルセルロースなどの半合成高分子、ポリビニルアルコールナイロン、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ、メラミン−ホルマリンなどの合成高分子、ワックスなどの油脂類、コロイダルシリカなどの無機物、など様々な物質が単体若しくは、複合体で用途に応じて使用可能である。もちろん、シェル材に染料や顔料等を混入し色を付けることも可能である。
【００３４】
基材１としては、例えば、医薬品用途では可溶性かつ可食性のものを採用することができる。また、基材１としてのフィルム上に配列されたマイクロカプセルを別の基材に転写してシート状のものとすることも可能である。さらに、基材１としてのフィルム上に配列されたマイクロカプセルを別のバインダで補足してシート状とし、その後、フィルムを溶解除去して提供することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明のマイクロカプセル製造装置の一実施形態を示す概略図である。
【図２】本発明によるマイクロカプセルの製造プロセスを説明する概略図である。
【図３】基材に対するマイクロカプセルの配置の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３６】
１ 基材
３ ノズル装置
４ 乾燥装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のシェル材を含む液滴を基材（１）に付着させて第１のシェル膜を形成し、コア材を含む液滴を第１のシェル膜に付着させてコア層を形成し、コア層を包含するように、第２のシェル材を含む液滴を第１のシェル膜に付着させて第２のシェル膜を形成することを特徴とするマイクロカプセル製造方法。
【請求項２】
第１のシェル材を含む液滴を基材（１）に付着させて第１のシェル膜を形成する第１シェル膜形成手段（３）（４）と、コア材を含む液滴を第１のシェル膜に付着させてコア層を形成するコア層形成手段（３）と、コア層を包含するように、第２のシェル材を含む液滴を第１のシェル膜に付着させて第２のシェル膜を形成する第２シェル膜形成手段（３）（４）とを含むことを特徴とするマイクロカプセル製造装置。
【請求項３】
基材（１）の所定範囲のみに、第１のシェル膜と第２のシェル膜とでコア層を包囲してなるマイクロカプセルを所定のパターンで配列してなることを特徴とするマイクロカプセルシート。
【請求項１】
第１のシェル材を含む液滴を基材（１）に付着させて第１のシェル膜を形成し、コア材を含む液滴を第１のシェル膜に付着させてコア層を形成し、コア層を包含するように、第２のシェル材を含む液滴を第１のシェル膜に付着させて第２のシェル膜を形成することを特徴とするマイクロカプセル製造方法。
【請求項２】
第１のシェル材を含む液滴を基材（１）に付着させて第１のシェル膜を形成する第１シェル膜形成手段（３）（４）と、コア材を含む液滴を第１のシェル膜に付着させてコア層を形成するコア層形成手段（３）と、コア層を包含するように、第２のシェル材を含む液滴を第１のシェル膜に付着させて第２のシェル膜を形成する第２シェル膜形成手段（３）（４）とを含むことを特徴とするマイクロカプセル製造装置。
【請求項３】
基材（１）の所定範囲のみに、第１のシェル膜と第２のシェル膜とでコア層を包囲してなるマイクロカプセルを所定のパターンで配列してなることを特徴とするマイクロカプセルシート。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−１５５０６７（Ｐ２００８−１５５０６７Ａ）
【公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１１６４５４（Ｐ２００５−１１６４５４）
【出願日】平成１７年４月１４日（２００５．４．１４）
【出願人】（０００２１９３１４）東レエンジニアリング株式会社 (505)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月１４日（２００５．４．１４）
【出願人】（０００２１９３１４）東レエンジニアリング株式会社 (505)
【Ｆターム（参考）】
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