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微小カプセル又はビーズの製造方法

国内特許コード P200017316
整理番号 (S2017-0976-N0)
掲載日 2020年12月2日
出願番号 特願2019-538065
出願日 平成30年8月8日(2018.8.8)
国際出願番号 JP2018029810
国際公開番号 WO2019039292
国際出願日 平成30年8月8日(2018.8.8)
国際公開日 平成31年2月28日(2019.2.28)
優先権データ
  • 特願2017-161323 (2017.8.24) JP
発明者
  • 武井 孝行
  • 吉田 昌弘
  • 大角 義浩
  • 早瀬 元
出願人
  • 国立大学法人鹿児島大学
発明の名称 微小カプセル又はビーズの製造方法
発明の概要 本発明は、内包物質の内包効率、製造効率及び汎用性が高いカプセル又はビーズの製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、表面を複数の固体微粒子で被覆した、内包物質を含むモノマー液滴又はポリマー液滴を平面上に配置する工程と、平面上に配置した前記モノマー液滴又は前記ポリマー液滴を気相中で固化することによりカプセル又はビーズの外殻部を形成するとともに、前記外殻部によって囲まれる領域を形成する工程とを含み、前記領域には前記内包物質が内包されることを特徴とする、微小カプセル又はビーズの製造方法に関する。
従来技術、競合技術の概要

農業、工業、医療の各分野において、農薬、接着剤、インク、蓄熱材、医薬品等を内包した直径数mmから数μmの微小カプセル又はビーズが、ハンドリング性の向上、内包物質の外部環境からの保護及び内包物質の放出速度の制御を可能にするために用いられている。

内包物質をカプセル等に内包する方法として、界面重合法、その場重合法、液中乾燥法等が知られている。界面重合法では、疎水性モノマーと親水性モノマーを用いて、それらを油水界面で重合反応をさせて粒子を形成させる。また、その場重合法では、内包物質及び壁材としてのモノマーを含む溶液を撹拌により別の液体中に分散させ、液滴状にした後に、モノマーを重合させて内包物質をカプセルに内包する(例えば、特許文献1、2)。また、液中乾燥法では、内包物質が分散又は溶解した溶液を、水又は油の媒体中に分散し、その後、加熱又は減圧によって、ポリマー等の壁材が溶解している溶媒を除去して壁材を形成する(例えば、特許文献3)。しかし、界面重合法では、モノマーの組み合わせが制限される。また、その場重合法や液中乾燥法では、撹拌による応力負荷や各物質同士の親和性により、カプセル壁材を含む液滴が固化してカプセル壁が形成する前に、内包物質が他方の液体中に漏洩してしまうため、内包物質の内包効率は、多くの場合、40%未満にとどまる。

また、内包効率が高いカプセルの製造方法として、スプレードライ法が知られているが、この方法では、得られるカプセルは、直径が数十μm以下のものに限られ、さらに、揮発性物質の内包効率は低い。

このような従来法に対し、特許文献4には、内包物質が分散又は溶解したモノマー液滴又はポリマー液滴を撥水撥油性又は撥水性の平板材料上に配置することを特徴とする微小カプセル又はビーズの製造方法が記載されており、気相中でカプセル又はビーズを製造することにより、内包効率が高く、汎用性が高いカプセル又はビーズの製造方法を提供している。

しかし、特許文献4に記載される方法では、内包効率の著しい向上が見られるものの、平板材料上に配置された液滴が転がって互いに合一してしまうことがあるため、液滴を高密度で平板材料上に配置することが難しく、製造効率が低くなってしまうことがあり、また、液滴を配置する平板材料は、液滴が濡れ広がらないように撥液性を有していなければならないため、製造方法としての自由度が低いといった問題がある。

産業上の利用分野

本発明は、内包物質を含む微小カプセル又はビーズの製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
表面を複数の固体微粒子で被覆した、内包物質を含むモノマー液滴又はポリマー液滴を平面上に配置する工程と、平面上に配置した前記モノマー液滴又は前記ポリマー液滴を気相中で固化することによりカプセル又はビーズの外殻部を形成するとともに、前記外殻部によって囲まれる領域を形成する工程とを含み、前記領域には前記内包物質が内包されることを特徴とする、微小カプセル又はビーズの製造方法。

【請求項2】
前記外殻部によって囲まれる前記領域は複数あり、それぞれの前記領域に前記内包物質が内包されることを特徴とする、請求項1に記載の微小カプセル又はビーズの製造方法。

【請求項3】
前記微小カプセル又は前記ビーズから固体微粒子を除去する工程をさらに含む、請求項1又は2に記載の微小カプセル又はビーズの製造方法。

【請求項4】
平面上に配置した前記モノマー液滴を気相中で固化する工程が、前記モノマー液滴を平面上で重合することを含み、平面上に配置した前記ポリマー液滴を気相中で固化する工程が、前記ポリマー液滴中の溶媒を除去することを含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の微小カプセル又はビーズの製造方法。

【請求項5】
前記モノマーが(メタ)アクリレート、スチレン系モノマー及びジビニルベンゼンから選ばれる少なくとも1種である、請求項4に記載の微小カプセル又はビーズの製造方法。

【請求項6】
ポリマーからなる外殻部と、前記外殻部によって囲まれた領域に内包される内包物質とからなる微小カプセル又はビーズ。

【請求項7】
前記外殻部によって囲まれる前記領域は複数あり、それぞれの前記領域に前記内包物質が内包されることを特徴とする、請求項6に記載の微小カプセル又はビーズ。

【請求項8】
前記外殻部の厚みが略均一であることを特徴とする、請求項6に記載の微小カプセル又はビーズ。

【請求項9】
前記ポリマーが、(メタ)アクリレート、スチレン系モノマー及びジビニルベンゼンから選ばれる少なくとも1種のモノマーから形成されたポリマーである、請求項6に記載の微小カプセル又はビーズ。

【請求項10】
前記外殻部の表面には微粒子が付着していないことを特徴とする、請求項6~9のいずれか1項に記載の微小カプセル又はビーズ。

【請求項11】
前記外殻部の表面には微粒子を除去した痕跡が残存していることを特徴とする、請求項6~9のいずれか1項に記載の微小カプセル又はビーズ。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2019538065thum.jpg
出願権利状態 公開
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