(57)【要約】【課題】本発明はマイクロカプセルの破壊を極力抑え、効率的に母体となる粒子表面にマイクロカプセルをコーティングさせることにある。【解決手段】本発明の課題は、母体となる粒子とマイクロカプセルを密閉容器内で略上下方向に混合・撹拌することにより達成される。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
母体となる粒子表面にマイクロカプセルをコーティングする方法において、母体となる粒子とマイクロカプセルを密閉容器内で略上下方向に混合・撹拌することを特徴とするマイクロカプセルのコーティング方法。
【請求項２】
密閉容器の水平方向から差し込まれた撹拌翼を、容器内で回転させながら母体となる粒子とマイクロカプセル略上下方向に混合・撹拌することを特徴とする請求項１記載のマイクロカプセルのコーティング方法。
【請求項３】
水平方向を軸に回転する密閉容器の中に母体となる粒子とマイクロカプセルを添加し、該密閉容器を水平方向を軸に回転させ、母体となる粒子とマイクロカプセルを略上下方向に混合・撹拌することを特徴とする請求項１記載のマイクロカプセルのコーティング方法。
【請求項４】
母体となる粒子とマイクロカプセルを混合・撹拌を行いながら、容器内に乾燥気体を送り込み乾燥を施すことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のマイクロカプセルのコーティング方法。
【請求項５】
母体となる粒子が、ガスまたは水分を吸着する材料である請求項１から４のいずれかに記載のマイクロカプセルのコーティング方法。
【請求項６】
マイクロカプセルが蓄熱材を内包したマイクロカプセルである請求項１から５のいずれかに記載のマイクロカプセルのコーティング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、母体となる粒子の表面にマイクロカプセル粒子を均一、且つ破壊することなくコーティングする手法に関するものである。本発明で得られる複合粒子は、母体粒子とマイクロカプセルの機能が複合化され、更に両者の機能が相乗的に発揮し得ることが可能となる。
【０００２】
【従来の技術】
コーティングが施される母体となる粒子（以降、母粒子と称す。）の表面に、付着を意図する粒子（以降、付着粒子と称す。）を均一にコーティングする方法として、湿式手法と乾式手法に大別される。前者は、水や有機溶剤等の溶媒中に母粒子と付着粒子を分散させて両者の静電気的または物理的な相互引力を利用して吸着を施す手法であり、後者は気相中に両者の粒子を流動させて同様に静電気的、物理的な相互引力で両者を接触せしめ複合体を得る手法または装置が知られている。（例えば、非特許文献１参照）
【０００３】
本発明者は、母体粒子の表面に付着粒子であるマイクロカプセルをコーティングする手法として、母粒子を充填した容器の上方から撹拌翼を差込み、母粒子を強制的に撹拌しながらマイクロカプセルの分散液を徐々に添加し、母粒子の表面にマイクロカプセルをコーティングする手法を試みた。しかしながら、この手法では母粒子と付着粒子が激しく撹拌され擦り合わされるためかマイクロカプセルの破壊が大きく、本来のマイクロカプセルの機能が低下したり、母粒子の機能すらも低下させる結果となり好ましい手法とは言えなかった。
【０００４】
【非特許文献１】
「マイクロカプセル」近藤保、小石真純著、７２〜７４頁。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はマイクロカプセルの破壊を極力抑え、効率的に母体となる粒子表面にマイクロカプセルをコーティングさせることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題は、母体となる粒子とマイクロカプセルを密閉容器内で略上下方向に混合・撹拌することにより達成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明で母粒子にマイクロカプセルを均一に付着させるためには、母体となる粒子とマイクロカプセルを密閉容器内で略上下方向に混合・撹拌することにより達成されるが、それを達成する装置の好ましい例として、図１〜２または図３に示すような構造の装置が用いられる。図１〜２の装置は、母体となる粒子とマイクロカプセルを密閉容器内で略上下方向に混合・撹拌することを特徴とし、マイクロカプセルをコーティングすることが出来る。この装置を用いたコーティング法では密閉容器自体は動くことがないので、コーティングされるマイクロカプセル粒子は撹拌翼を回しながら徐々に密閉容器内に添加していくことが可能である。
【０００８】
図３は、図１〜２の装置が有する撹拌翼は有しておらず、密閉容器自体が水平方向を軸に回転することにより内部の母粒子と付着粒子が接触を繰り返すことによりコーティングが進行していく。この手法では、図１〜２に示す容器と異なり密閉容器自体が回転するため、予め母粒子と付着粒子は密閉容器内に充填しておく必要がある。
【０００９】
本発明で使用される母粒子は、マイクロカプセルを付着することにより機能化される材料が選ばれ、具体的には、有機化合物の粒子や無機化合物の粒子、金属粉や無機鉱物、活性炭、シリカゲル、ゼオライトおよび有機金属錯体の様な吸着材等が挙げられる。
【００１０】
本発明で使用される吸着材は、ガスや水分を吸着する能力を持つ化合物である。
【００１１】
本発明で用いられるマイクロカプセルの製法として、複合エマルジョン法によるカプセル化法（特開昭６２−１４５２号公報）、蓄熱材粒子の表面に熱可塑性樹脂を噴霧する方法（特開昭６２−４５６８０号公報）、蓄熱材粒子の表面に液中で熱可塑性樹脂を形成する方法（特開昭６２−１４９３３４号公報）、蓄熱材粒子の表面でモノマーを重合させ被覆する方法（特開昭６２−２２５２４１号公報）、界面重縮合反応によるポリアミド皮膜マイクロカプセルの製法（特開平２−２５８０５２号公報）等に記載されている方法を用いることが出来るので、ここではその説明を省略する。
【００１２】
マイクロカプセルの膜材としては、界面重合法、インサイチュー（ｉｎ−ｓｉｔｕ）法等の手法で得られるポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリアクリルアミド、エチルセルロース、ポリウレタン、アミノプラスト樹脂、またはゼラチンとカルボキシメチルセルロース若しくはアラビアゴムとのコアセルベーション法を利用した合成あるいは天然の樹脂が用いられるが、本発明のように、マイクロカプセルを破壊させずに母材中に分散させることを考慮すれば、物理的、化学的に安定なインサイチュー法によるメラミンホルマリン樹脂皮膜、尿素ホルマリン樹脂皮膜を用いたマイクロカプセルを使用することが特に好ましい。
【００１３】
一般に体積平均粒径が大きいマイクロカプセルは、撹拌等で生じる剪断力などによりカプセルが破壊し易くなり、また粒子径の大きいカプセルでは、基材中に均一に分散させても、母材とカプセルの界面が欠陥になりやすく、カプセル強度が低下する。加えて、母材との比重差による材料の分離が発生し易くなる等の問題があった。
【００１４】
以上の状況を踏まえて本発明で使用するマイクロカプセルの体積平均粒子径は、０．５μｍ以上、且つ５０μｍ以下、好ましくは１μｍ以上、且つ２０μｍ以下の範囲に設定することが好ましい。
【００１５】
この範囲より小さいマイクロカプセルは、安定して製造することが技術的に難しく、製造コストが高くなるばかりであるため好ましくない。
【００１６】
尚、本発明のマイクロカプセル粒子径は、米国コールター社製粒度測定装置コールターカウンターマルチサイザーを用いて得られた体積平均粒子径を示す。マイクロカプセルの粒子径は、乳化剤の種類と濃度、乳化時の乳化液の温度、乳化比（水相と油相の体積比率）、乳化機、分散機等と称される微粒化装置の運転条件（撹拌回転数、時間等）等を適宜調節して所望の粒子径に設定する。
【００１７】
上記を鑑み、本発明で使用するマイクロカプセルの体積平均粒子径を０．５μｍ以上、且つ５０μｍ以下、更に好ましくは１μｍ以上、且つ２０μｍ以下の範囲にすることによって、原料撹拌、コーティングにおけるカプセルの破損をより低く抑えることが可能となる。
【００１８】
本発明で使用されるマイクロカプセルの内包物としては、潜熱蓄熱材、染料、顔料、芳香剤、消臭剤等、使用される目的に応じて選択する。
【００１９】
潜熱蓄熱材としては、テトラデカン（Ｃ１４）、ペンタデカン（Ｃ１５）、ヘキサデカン（Ｃ１６）、オクタデカン（Ｃ１８）等のｎ−パラフィン類や、無機系共晶物および無機系水和物、酢酸、カプリル酸等の脂肪酸類、ベンゼン、ｐ−キシレン等の芳香族炭化水素化合物、パルミチン酸イソプロピル、ステアリン酸ブチル等の脂肪酸エステル類、デシルアルコール等のアルコール類等の化合物が挙げられ、好ましくは融解熱量が約８０ｋＪ／ｋｇ以上の化合物で、化学的、物理的に安定でしかも安価なものが用いられる。これらは混合して用いても良いし、必要に応じ過冷却防止剤、比重調節剤、劣化防止剤等を添加することが出来る。
【００２０】
母粒子にコーティングする際のマイクロカプセルの形態は、水に均一に分散されたスラリーを使用することが好ましい。
【００２１】
母粒子にマイクロカプセルをコーティングする際に、マイクロカプセルを接着させるために必要に応じてバインダーを添加することが好ましい。このバインダーとしては、セルロース、フェノール樹脂、ポリビニルアルコール、酢酸ビニル、ラテックス等の一般に使用されているものが制限なく使用できる。
【００２２】
【実施例】
次に本発明に係るコーティング法について具体的な実施例を示す。
【００２３】
＜マイクロカプセルの製造例＞
メラミン粉末６．２ｇに３７％ホルムアルデヒド水溶液１２ｇと水４０ｇを加え、ｐＨを８に調整した後、約７０℃まで加熱してメラミンホルムアルデヒド初期縮合物水溶液を得た。ｐＨを４．５に調整した１０％スチレン無水マレイン酸共重合体のナトリウム塩水溶液１００ｇ中に、潜熱蓄熱材としてｎ−オクタデカン（融点２７℃）８０ｇを激しく撹拌しながら添加し平均粒子径が３．５μｍになるまで乳化を行った。
【００２４】
この乳化液に上記メラミン−ホルムアルデヒド初期縮合物水溶液全量を添加し７０℃で２時間撹拌を施した後、ｐＨを９に調製して固形分濃度４５％の潜熱蓄熱材のマイクロカプセル分散液を得た。
【００２５】
実施例１
上記法で製造した４５％マイクロカプセル潜熱蓄熱材スラリーを３７５ｇと１０％ＰＶＡ１０５（クラレ社製）を２００ｇを合わせた均一混合液を準備する。撹拌した状態で活性炭２０００ｇ中に添加し、図１〜２装置の密閉容器の水平方向から差し込まれた撹拌翼を容器内で回転させながらサンプルを略上下方向に混合・撹拌させる混合撹拌乾燥装置を使い、密閉容器内に活性炭２０００ｇを添加、撹拌しながら前記均一混合液をゆっくり添加、乾燥することにより、活性炭にマイクロカプセルをコーティングした目的物を得た。
【００２６】
実施例２
実施例１において、混合撹拌装置を図３の様なドラム型密閉容器を水平方向に軸回転させる装置に代え、それ以外は同じ素材、量関係で活性炭にマイクロカプセルをコーティングした目的物を得た。
【００２７】
比較例１
実施例１において、混合乾燥装置を竪型の逆円錐形加熱容器中の螺旋リボン回転翼が撹拌して混合・撹拌する混合乾燥装置（例えば、大河原製作所（株）リボコーン）に代え、それ以外は同じ素材、量関係で活性炭にマイクロカプセルをコーティングした目的物を得た。
【００２８】
比較例２
実施例１において、混合乾燥装置を母粒子を気相中に分散させながら衝撃力で付着粒子を接合させる原理の奈良機械製作所（株）社製ハイブリダリゼーションシステム装置に代え、それ以外は同じ素材、量関係を用いて活性炭にマイクロカプセルをコーティングした目的物を得た。
【００２９】
実施例１、２及び比較例１、２にて作製した目的物の容姿を電子顕微鏡にて観察した。結果マイクロカプセル粒子が変形または破壊している割合を目視にて確認したところ、実施例１、２では１０％程度であったが、比較例１では４０〜５０％であった。また比較例２の作製物の破壊割合は２５％程度であったが、サンプル作製時間は実施例１、２と比較して２倍程長く、作製効率が悪かった。
【００３０】
【発明の効果】
本発明では、母体となる粒子とマイクロカプセルを密閉容器内で略上下方向に混合・撹拌することにより、マイクロカプセルの破壊を極力抑え、効率的に母体粒子表面にマイクロカプセルをコーティングする事が出来た。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１で使用した装置の正面概略図
【図２】実施例１で使用した装置の側面概略図
【図３】実施例２で使用した装置の概略図
【図４】比較例１で使用した装置の概略図
【符号の説明】
１  排気筒
２  撹拌翼（ショベル）
３  回転軸
４  取っ手
５  操作台
６  排気口
７  水平撹拌翼（チョッパー）
８  チョッパー用モーター
１１  回転ドラム
１２  主軸モーター
１３  金属蓋
２１  ドラム回転用モーター
２２  密閉容器（ドラム）
２３  試料投入蓋
３１  回転翼駆動用モーター
３２  密閉容器
３３  回転翼
３４  ヒーター面部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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