JP2008086881A - 機能性微粒子、および、機能性微粒子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】天然高分子の微粒子および機能性成分の双方の効能を好適に発現させることができる機能性微粒子、および、この機能性微粒子の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の機能性微粒子は、非水溶性天然高分子の微粒子と機能性成分とが複合化して構成されていることを特徴とする。非水溶性天然高分子と機能性成分とが複合化されているので、例えば機能性微粒子を処理剤中に投入しても、機能性成分が当該微粒子から容易に脱落することがない。非水溶性天然高分子の微粒子の持つ風合改善効果と、機能性成分の有する効能との双方を好適に発現させることができる。
【選択図】なし
【解決手段】本発明の機能性微粒子は、非水溶性天然高分子の微粒子と機能性成分とが複合化して構成されていることを特徴とする。非水溶性天然高分子と機能性成分とが複合化されているので、例えば機能性微粒子を処理剤中に投入しても、機能性成分が当該微粒子から容易に脱落することがない。非水溶性天然高分子の微粒子の持つ風合改善効果と、機能性成分の有する効能との双方を好適に発現させることができる。
【選択図】なし
Description
本発明は、例えば化粧品や繊維処理剤、レザー用表面処理剤、塗料、インキ等に用いられる機能性微粒子、および、この機能性微粒子の製造方法に関する。
従来、例えば、布地やレザーの風合改良のため、繊維処理剤あるいはレザー用表面処理剤(以降、処理剤と適宜称す)に、例えばコラーゲンやシルクパウダー、セルロース、核酸などの天然高分子の微粒子を添加する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
この特許文献1に記載のものでは、シリコン樹脂やポリウレタン樹脂等の合成樹脂エマルジョンと、コラーゲン類や木綿等の親水性有機系天然物微粉末とを所定比で配合し、ボールミルにて混合して繊維処理剤組成物を形成する構成が採られている。このような繊維処理剤組成物は、繊維に対する付着性が高く、繊維そのものに天然素材様のドライタッチ感や吸放湿性を付与することが可能である。
この特許文献1に記載のものでは、シリコン樹脂やポリウレタン樹脂等の合成樹脂エマルジョンと、コラーゲン類や木綿等の親水性有機系天然物微粉末とを所定比で配合し、ボールミルにて混合して繊維処理剤組成物を形成する構成が採られている。このような繊維処理剤組成物は、繊維に対する付着性が高く、繊維そのものに天然素材様のドライタッチ感や吸放湿性を付与することが可能である。
さらに近年、風合だけではなく、布地等に体感温度の調整や美白、肌の活性化効果など更なる機能を付与するために、処理剤に各種機能性成分を添加することも行われている。
しかし、このような機能性成分には、そのまま処理剤中に混入して用いると布地等の風合を損なうオイル状のものや、洗濯や汗などにより溶失してすぐに効果が失われてしまう水溶性のものがあった。
しかし、このような機能性成分には、そのまま処理剤中に混入して用いると布地等の風合を損なうオイル状のものや、洗濯や汗などにより溶失してすぐに効果が失われてしまう水溶性のものがあった。
このようなオイル状機能性成分による布地等の風合の悪化を防止するため、あるいは、水溶性機能性成分の溶失を防止するために、従来、機能性成分を多孔性ポリマーやシリカゲル等の多孔性微粒子の孔内に担持させて使用する方法がある。かかる多孔性微粒子の孔内に機能性成分を担持させる方法としては、例えば、機能性成分の存在下でポリマー重合を行う方法やゾルゲル法でシリカゲルを作る方法があり、また、機能性成分を多孔性微粒子中に圧入する方法もある(例えば、特許文献2参照)。
このような多孔性微粒子を処理剤に使用することで、オイル状機能性成分が布地等の風合を損なわせたり、水溶性機能性成分が溶失したりせずに済むようになる。
このような多孔性微粒子を処理剤に使用することで、オイル状機能性成分が布地等の風合を損なわせたり、水溶性機能性成分が溶失したりせずに済むようになる。
しかしながら、上記の多孔性微粒子は、孔内にて機能性成分を良好に担持するものの、天然高分子の微粒子のような布地等の風合の改善効果を奏することができない。
また、上記の多孔性微粒子および天然高分子の微粒子を併用して、機能性成分および天然高分子の微粒子の双方の効果を得ることも考えられるが、この場合、処理剤に加える総微粒子の量が増え、製造コストが増大してしまう等の問題が一例として挙げられる。
また、上記の多孔性微粒子および天然高分子の微粒子を併用して、機能性成分および天然高分子の微粒子の双方の効果を得ることも考えられるが、この場合、処理剤に加える総微粒子の量が増え、製造コストが増大してしまう等の問題が一例として挙げられる。
本発明の目的は、上記した問題に鑑みて、天然高分子の微粒子および機能性成分の双方の効能を好適に発現させることができる機能性微粒子、および、この機能性微粒子の製造方法を提供することにある。
上記目的を達するために、本発明の機能性微粒子は、非水溶性天然高分子の微粒子と機能性成分とが複合化して構成されていることを特徴とする。
ここで、本発明における非水溶性天然高分子とは、水との接触で溶解やゲル化しないタンパク質や多糖類質等の天然高分子のことを言う。この非水溶性天然高分子の微粒子の形状としては、例えば球状や板状、柱状などのいずれの形状をも含む。
機能性成分とは、所定の性質を有した液状あるいは粉状物質のことを言い、有機物質および無機物質の双方を含み、また有機物質である場合は親水性のものおよび疎水性のものの双方を含む。この機能性成分の有する性質としては、例えば保温性、吸熱性、放熱性、保湿性、吸湿性、放湿性、芳香性、消臭性、栄養性、抗菌性、光吸収性、制電性、創傷治療性等が挙げられる。
複合化した状態とは、機能性成分が非水溶性天然高分子の微粒子に対して高度に密着して容易に脱落し得ない状態を言い、例えば、機能性成分が非水溶性天然高分子の微粒子の内部孔中に密に充填された含浸状態などを含む。
機能性成分とは、所定の性質を有した液状あるいは粉状物質のことを言い、有機物質および無機物質の双方を含み、また有機物質である場合は親水性のものおよび疎水性のものの双方を含む。この機能性成分の有する性質としては、例えば保温性、吸熱性、放熱性、保湿性、吸湿性、放湿性、芳香性、消臭性、栄養性、抗菌性、光吸収性、制電性、創傷治療性等が挙げられる。
複合化した状態とは、機能性成分が非水溶性天然高分子の微粒子に対して高度に密着して容易に脱落し得ない状態を言い、例えば、機能性成分が非水溶性天然高分子の微粒子の内部孔中に密に充填された含浸状態などを含む。
このような本発明の機能性微粒子によれば、非水溶性天然高分子と機能性成分とが複合化されているので、例えば機能性微粒子を処理剤中に投入しても、機能性成分が当該微粒子から容易に脱落することがない。このため、オイル状機能性成分が布地等の風合を損なわせたり、水溶性機能性成分が溶失したりすることを防止できる。そして、機能性成分により非水溶性天然高分子の微粒子の有する機能が阻害されることもなく、非水溶性天然高分子の微粒子の持つ風合改善効果と、機能性成分の有する効能との双方を好適に発現させることができる。また、従来のように多孔性微粒子を用いなくて済むので、処理剤に加える総微粒子の添加量が少なくて済み、製造コストを低く抑えることができる。
そして、このような本発明の機能性微粒子は、例えば、化粧品や繊維処理剤、レザー用表面処理剤、塗料、インキ等に用いることで、優れた効果を発揮することができる。
例えば、本発明の機能性微粒子を繊維処理剤に用いた場合、非水溶性天然高分子の持つ風合と、機能性成分による例えば温度調整効果や、香りによる安らぎ効果、肌の活性効果などの各種効果とを併せ持った繊維・生地を製造することができる。
また、例えば、本発明の機能性微粒子をレザー用表面処理剤に用いた場合、非水溶性天然高分子の持つ風合と、機能性成分による例えば保温効果や、吸湿性によるドライタッチ感、消臭性による脱臭効果、抗菌性による除菌効果などの各種効果とを併せ持ったレザーを製造することができる。
そして、このようにして本発明の機能性微粒子を用いて製造した生地やレザーを、例えば自動車内装材として用いれば、快適な車内空間を提供することが可能となる。
例えば、本発明の機能性微粒子を繊維処理剤に用いた場合、非水溶性天然高分子の持つ風合と、機能性成分による例えば温度調整効果や、香りによる安らぎ効果、肌の活性効果などの各種効果とを併せ持った繊維・生地を製造することができる。
また、例えば、本発明の機能性微粒子をレザー用表面処理剤に用いた場合、非水溶性天然高分子の持つ風合と、機能性成分による例えば保温効果や、吸湿性によるドライタッチ感、消臭性による脱臭効果、抗菌性による除菌効果などの各種効果とを併せ持ったレザーを製造することができる。
そして、このようにして本発明の機能性微粒子を用いて製造した生地やレザーを、例えば自動車内装材として用いれば、快適な車内空間を提供することが可能となる。
そして、本発明の機能性微粒子において、前記機能性成分の含有率は、0.01質量%以上80質量%以下、より好ましくは0.1質量%以上60質量%以下、さらに好ましくは0.5質量%以上60質量%以下であることが好ましい。
このような本発明によれば、機能性成分による効果を十分に得ることができ、かつ、機能性成分が機能性微粒子から脱落することを防止できる。
なお、機能性成分の含有率が0.01重量%未満である場合、機能性成分による効果が十分に得られない。一方、機能性成分の含有率が80重量%を超えた場合、機能性微粒子から機能性成分が脱落しやすくなり、良好な製品が得られなくなるおそれがある。
このような本発明によれば、機能性成分による効果を十分に得ることができ、かつ、機能性成分が機能性微粒子から脱落することを防止できる。
なお、機能性成分の含有率が0.01重量%未満である場合、機能性成分による効果が十分に得られない。一方、機能性成分の含有率が80重量%を超えた場合、機能性微粒子から機能性成分が脱落しやすくなり、良好な製品が得られなくなるおそれがある。
また、本発明の機能性微粒子において、前記非水溶性天然高分子の微粒子の平均粒径は、0.01μm以上100μm以下、より好ましくは0.1μm以上50μm以下であることが好ましい。
このような本発明によれば、機能性微粒子を例えば処理剤中に投入した場合に、当該粒子を均一に分散させることができるので、被処理物上に機能性微粒子をムラなく塗布できる。これにより、塗布処理後の被処理物表面の触感を良好なものとすることができる。
なお、非水溶性天然高分子の微粒子の粒径が0.01μm未満の場合、粒子同士の凝集が発生し、塗布処理後の被処理物表面の触感が悪化してしまう。一方、非水溶性天然高分子の微粒子の粒径が100μmを超えた場合、塗布処理後の被処理物表面に凸凹が生じ、当該表面の触感が悪化してしまう。
このような本発明によれば、機能性微粒子を例えば処理剤中に投入した場合に、当該粒子を均一に分散させることができるので、被処理物上に機能性微粒子をムラなく塗布できる。これにより、塗布処理後の被処理物表面の触感を良好なものとすることができる。
なお、非水溶性天然高分子の微粒子の粒径が0.01μm未満の場合、粒子同士の凝集が発生し、塗布処理後の被処理物表面の触感が悪化してしまう。一方、非水溶性天然高分子の微粒子の粒径が100μmを超えた場合、塗布処理後の被処理物表面に凸凹が生じ、当該表面の触感が悪化してしまう。
さらに、本発明の機能性微粒子において、前記非水溶性天然高分子は、シルク、コラーゲン、卵殻膜、セルロース、核酸のうちのいずれかであることが好ましい。
このような天然高分子を用いれば、それぞれの天然高分子が持つ独特の風合いに加えて、それぞれの天然高分子に特有の効能を有した機能性微粒子を得ることができる。
例えば、シルクやコラーゲンであれば、肌の保湿性を向上させる効果が得られる。卵殻膜であれば吸湿性や放湿性、制電性等が得られ、さらに、皮膚表面の傷面に貼ると該傷の治癒を早めるという効能、いわゆる創傷治療性も得られる。セルロースであれば吸湿性や放湿性等が得られ、DNAやRNA等の核酸であれば保湿性や吸湿性、制電性、UVカット効果等が得られる。
このような天然高分子を用いれば、それぞれの天然高分子が持つ独特の風合いに加えて、それぞれの天然高分子に特有の効能を有した機能性微粒子を得ることができる。
例えば、シルクやコラーゲンであれば、肌の保湿性を向上させる効果が得られる。卵殻膜であれば吸湿性や放湿性、制電性等が得られ、さらに、皮膚表面の傷面に貼ると該傷の治癒を早めるという効能、いわゆる創傷治療性も得られる。セルロースであれば吸湿性や放湿性等が得られ、DNAやRNA等の核酸であれば保湿性や吸湿性、制電性、UVカット効果等が得られる。
そして、本発明の機能性微粒子において、前記機能性成分は、温調ポリマー、芳香成分、DNA、ポリグルタミン酸、ヒアルロン酸、カテキンのうちの少なくともいずれか1つであることが好ましい。
このような機能性成分を用いれば、それぞれの機能性成分に特有の効能を有した機能性微粒子を得ることができる。
例えば、パラフィンワックス等の温調ポリマーであれば、保温性、吸熱性、放熱性等の性質を有しているため、例えば布地等に体感温度の調整機能を付与することができる。サジーオイルやサーキュエッセンスなどの芳香成分であれば、例えば化粧品や布地等に香りによる安らぎ効果を付与することができる。DNAであれば、保湿性や吸湿性、制電性、光吸収性を有しているため、例えば化粧品等に美白、保湿、肌の活性化、UVカット効果を付与することができる。ポリグルタミン酸やヒアルロン酸などの保湿成分であれば、例えば化粧品等に保湿効果を付与することができる。カテキンであれば、抗菌性や消臭性等を有しているため、例えば化粧品や布地等に抗菌効果、消臭効果を付与することができ、さらには抗酸化作用やガン予防効果等をも期待できる。
なお、温調ポリマーとは、相変化時の発熱または吸熱を利用した温度調整機能を有するポリマーやワックスを意味する。
このような機能性成分を用いれば、それぞれの機能性成分に特有の効能を有した機能性微粒子を得ることができる。
例えば、パラフィンワックス等の温調ポリマーであれば、保温性、吸熱性、放熱性等の性質を有しているため、例えば布地等に体感温度の調整機能を付与することができる。サジーオイルやサーキュエッセンスなどの芳香成分であれば、例えば化粧品や布地等に香りによる安らぎ効果を付与することができる。DNAであれば、保湿性や吸湿性、制電性、光吸収性を有しているため、例えば化粧品等に美白、保湿、肌の活性化、UVカット効果を付与することができる。ポリグルタミン酸やヒアルロン酸などの保湿成分であれば、例えば化粧品等に保湿効果を付与することができる。カテキンであれば、抗菌性や消臭性等を有しているため、例えば化粧品や布地等に抗菌効果、消臭効果を付与することができ、さらには抗酸化作用やガン予防効果等をも期待できる。
なお、温調ポリマーとは、相変化時の発熱または吸熱を利用した温度調整機能を有するポリマーやワックスを意味する。
さらに、本発明の機能性微粒子において、前記非水溶性天然高分子の微粒子と前記機能性成分とは、超臨界状態あるいは亜臨界状態の流体を用いて複合化されたことが好ましい。
ここで、本発明において、上記流体には、例えば二酸化炭素やエタン、エチレン、プロパン、一酸化二窒素、クロロトリフルオロメタン、モノフルオロメタン、キセノンなどを使用できる。
ここで、本発明において、上記流体には、例えば二酸化炭素やエタン、エチレン、プロパン、一酸化二窒素、クロロトリフルオロメタン、モノフルオロメタン、キセノンなどを使用できる。
このような本発明によれば、超臨界状態あるいは亜臨界状態の流体を使用しているので、十分量の機能性成分と非水溶性天然高分子の微粒子とを複合化することができ、かつ、多彩な機能を有した機能性微粒子を得ることができる。
ここで、上記した従来技術のように、非水溶性天然高分子の微粒子を機能性成分の溶媒中に投入してこれを加圧すれば、非水溶性天然高分子の微粒子中に機能性成分を圧入することは可能である。しかし、使用した溶媒や溶媒除去時の加熱により非水溶性天然高分子が変質して風合が劣化してしまうため、使用できる非水溶性天然高分子と溶媒の組み合わせは非常に限られてしまう。しかも、非水溶性天然高分子と機能性成分とで極性に違いがある場合、従来の圧入法では十分な量の機能性成分を含浸させることができないという問題がある。
ここにおいて、本発明者は、超臨界状態あるいは亜臨界状態の流体を使用することで、これらの問題を解決できることを新たに見出した。すなわち、超臨界状態あるいは亜臨界状態の流体を使用することで、非水溶性天然高分子と機能性成分との極性の違いが問題となることもなく、また、溶剤により非水溶性天然高分子が変質することもなく、十分な量の機能性成分と非水溶性天然高分子の微粒子とを複合化させることができることが分かった。このため、本発明によれば、様々な種類の非水溶性天然高分子と機能性成分とを自由に組み合わせることができ、多彩な機能を有した機能性微粒子が得られる。
ここで、上記した従来技術のように、非水溶性天然高分子の微粒子を機能性成分の溶媒中に投入してこれを加圧すれば、非水溶性天然高分子の微粒子中に機能性成分を圧入することは可能である。しかし、使用した溶媒や溶媒除去時の加熱により非水溶性天然高分子が変質して風合が劣化してしまうため、使用できる非水溶性天然高分子と溶媒の組み合わせは非常に限られてしまう。しかも、非水溶性天然高分子と機能性成分とで極性に違いがある場合、従来の圧入法では十分な量の機能性成分を含浸させることができないという問題がある。
ここにおいて、本発明者は、超臨界状態あるいは亜臨界状態の流体を使用することで、これらの問題を解決できることを新たに見出した。すなわち、超臨界状態あるいは亜臨界状態の流体を使用することで、非水溶性天然高分子と機能性成分との極性の違いが問題となることもなく、また、溶剤により非水溶性天然高分子が変質することもなく、十分な量の機能性成分と非水溶性天然高分子の微粒子とを複合化させることができることが分かった。このため、本発明によれば、様々な種類の非水溶性天然高分子と機能性成分とを自由に組み合わせることができ、多彩な機能を有した機能性微粒子が得られる。
本発明の機能性微粒子の製造方法は、非水溶性天然高分子と機能性成分とが複合化して構成された機能性微粒子を製造する機能性微粒子の製造方法であって、超臨界状態あるいは亜臨界状態の流体と機能性成分とを混合した後、この混合溶液を非水溶性天然高分子の微粒子に対して噴霧することにより、当該非水溶性天然高分子と当該機能性成分とを複合化することを特徴とする。あるいは、非水溶性天然高分子の微粒子と機能性成分とを混合した後、当該混合物に対して超臨界状態あるいは亜臨界状態の流体を導入してこれを混合することにより、当該非水溶性天然高分子と当該機能性成分とを複合化することを特徴とする。
このような本発明によれば、機能性成分と非水溶性天然高分子の微粒子とを良好に複合化することができ、上述した機能性微粒子を好適に製造することができる。このため、得られた機能性微粒子によれば、上述した本発明の機能性微粒子と同様の効果が得られる、すなわち、非水溶性天然高分子の微粒子および機能性成分の双方の効能を好適に発現させることができる。
そして本発明の製造方法においては、前記流体は二酸化炭素であることが好ましい。
このような本発明によれば、二酸化炭素は、臨界温度が31.3℃、臨界圧力が7.4MPaであるため、熱に不安定な化合物でも超臨界状態で取り扱うことができる。また、二酸化炭素は、脱圧で容易に分離できるので、非水溶性天然高分子の微粒子と機能性成分とを好適に複合化することができる。しかも、二酸化炭素は毒性がなく不燃性であるので、機能性微粒子を安全に製造することができる。
このような本発明によれば、二酸化炭素は、臨界温度が31.3℃、臨界圧力が7.4MPaであるため、熱に不安定な化合物でも超臨界状態で取り扱うことができる。また、二酸化炭素は、脱圧で容易に分離できるので、非水溶性天然高分子の微粒子と機能性成分とを好適に複合化することができる。しかも、二酸化炭素は毒性がなく不燃性であるので、機能性微粒子を安全に製造することができる。
〔機能性微粒子〕
以下、本発明の一実施形態に係る機能性微粒子について説明する。
本実施形態の機能性微粒子は、非水溶性天然高分子の微粒子と機能性成分とが複合化して構成されている。
以下、本発明の一実施形態に係る機能性微粒子について説明する。
本実施形態の機能性微粒子は、非水溶性天然高分子の微粒子と機能性成分とが複合化して構成されている。
本実施形態における非水溶性天然高分子は、シルク、コラーゲン、卵殻膜、セルロース、核酸のうちのいずれかであることが好ましい。このような天然高分子を用いれば、それぞれの天然高分子が持つ独特の風合いに加えて、それぞれの天然高分子に特有の効能を有した機能性微粒子を得ることができる。
また、非水溶性天然高分子の微粒子の形状は、例えば球状や板状、柱状などいずれの形状でもよい。
さらに、非水溶性天然高分子の微粒子の粒径は、0.1μm以上50μm以下であることが好ましい。これにより、機能性微粒子を例えば繊維処理剤に使用した場合に、当該粒子を均一に分散させることができるので、機能性微粒子を繊維にムラなく付着させることができる。このため、当該繊維を用いた布地表面の触感を良好なものとすることができる。
また、非水溶性天然高分子の微粒子の形状は、例えば球状や板状、柱状などいずれの形状でもよい。
さらに、非水溶性天然高分子の微粒子の粒径は、0.1μm以上50μm以下であることが好ましい。これにより、機能性微粒子を例えば繊維処理剤に使用した場合に、当該粒子を均一に分散させることができるので、機能性微粒子を繊維にムラなく付着させることができる。このため、当該繊維を用いた布地表面の触感を良好なものとすることができる。
本実施形態における機能性成分は、温調ポリマー、芳香成分、DNA、ポリグルタミン酸、ヒアルロン酸、カテキンのうちのいずれかであることが好ましい。このような機能性成分を用いれば、それぞれの機能性成分に特有の効能を有した機能性微粒子を得ることができる。
また、機能性成分の含有率は、0.01質量%以上80質量%以下であるであることが好ましい。これにより、機能性成分による効果を十分に得ることができ、かつ、機能性成分が機能性微粒子から脱落することを防止できる。
また、機能性成分の含有率は、0.01質量%以上80質量%以下であるであることが好ましい。これにより、機能性成分による効果を十分に得ることができ、かつ、機能性成分が機能性微粒子から脱落することを防止できる。
以上のような本実施形態の機能性微粒子によれば、非水溶性天然高分子と機能性成分とが複合化されているので、例えば機能性微粒子を処理剤中に投入しても、機能性成分が当該微粒子から容易に脱落することがない。このため、オイル状機能性成分が布地等の風合を損なわせたり、水溶性機能性成分が溶失したりすることを防止できる。そして、機能性成分により非水溶性天然高分子の微粒子の有する機能が阻害されることもなく、非水溶性天然高分子の微粒子の持つ風合改善効果と、機能性成分の有する効能との双方を好適に発現させることができる。また、従来のように多孔性微粒子を用いなくて済むので、処理剤に加える総微粒子の添加量が少なくて済み、製造コストを低く抑えることができる。そして、このような機能性微粒子は、例えば、化粧品や繊維処理剤、レザー用表面処理剤、塗料、インキ等に用いることで、優れた効果を発揮することができる。
〔機能性微粒子の製造方法〕
次に、上記の機能性微粒子の製造方法について説明する。
本実施形態の機能性微粒子は、以下の2つの方法で製造することができる。
1つ目の方法は、超臨界状態あるいは亜臨界状態の二酸化炭素と、機能性成分とを混合した後、この混合溶液を非水溶性天然高分子の微粒子に対して噴霧することにより、非水溶性天然高分子と機能性成分とを複合化するものである。
2つ目の方法は、非水溶性天然高分子の微粒子と機能性成分とを混合した後、当該混合物に対して超臨界状態あるいは亜臨界状態の二酸化炭素を導入してこれを混合することにより、非水溶性天然高分子と機能性成分とを複合化するものである。
次に、上記の機能性微粒子の製造方法について説明する。
本実施形態の機能性微粒子は、以下の2つの方法で製造することができる。
1つ目の方法は、超臨界状態あるいは亜臨界状態の二酸化炭素と、機能性成分とを混合した後、この混合溶液を非水溶性天然高分子の微粒子に対して噴霧することにより、非水溶性天然高分子と機能性成分とを複合化するものである。
2つ目の方法は、非水溶性天然高分子の微粒子と機能性成分とを混合した後、当該混合物に対して超臨界状態あるいは亜臨界状態の二酸化炭素を導入してこれを混合することにより、非水溶性天然高分子と機能性成分とを複合化するものである。
このような方法によれば、超臨界状態あるいは亜臨界状態の二酸化炭素を使用することで、十分量の機能性成分と非水溶性天然高分子の微粒子とを複合化することができる。そして、非水溶性天然高分子と機能性成分との極性の違いを問題とすることもなく、また、溶剤により非水溶性天然高分子が変質するという問題も発生せず、様々な種類の非水溶性天然高分子と機能性成分とを自由に組み合わせることができる。このため、多彩な機能を有した機能性微粒子を製造することができる。
〔実施形態の変形〕
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、非水溶性天然高分子として、シルク、コラーゲン、卵殻膜、セルロース、核酸を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、この他にも例えばケラチンやウール、架橋した澱粉、キチン、キトサン等を使用することも可能である。例えば、ケラチンであればUVカット効果が得られ、ウールであれば保温性や吸湿性等の効果が得られる。澱粉であれば吸湿性や放湿性等が得られ、キチンやキトサンであれば、創傷治療性等が得られる。
前記実施形態では、機能性成分として、温調ポリマー、芳香成分、DNA、ポリグルタミン酸、ヒアルロン酸、カテキンを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、例えば保温性や吸熱性、放熱性、保湿性、吸湿性、放湿性、芳香性、消臭性、栄養性、抗菌性、光吸収性、制電性、創傷治療性等のうち少なくともいずれかの性質を有した液状あるいは粉状の物質であれば、いずれをも使用することができる。
また、機能性成分に、さらに例えば酸化防止剤や滑剤、帯電防止剤、UV吸収剤等の各種添加剤を添加する構成としてもよい。かかる添加剤により、機能性微粒子の効果の持続性を向上することが可能となる。
また、機能性成分に、さらに例えば酸化防止剤や滑剤、帯電防止剤、UV吸収剤等の各種添加剤を添加する構成としてもよい。かかる添加剤により、機能性微粒子の効果の持続性を向上することが可能となる。
前記実施形態では、超臨界状態あるいは亜臨界状態の流体として二酸化炭素を用いる構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、当該流体としては、二酸化炭素の他にも、例えばエタン、エチレン、プロパン、一酸化二窒素、クロロトリフルオロメタン、モノフルオロメタン、キセノンなどをも使用できる。これらの流体を用いた場合であっても、前記実施形態と同様の効果を奏することができる、すなわち、非水溶性天然高分子の微粒子と機能性成分とを良好に複合化することができる。
前記実施形態では、機能性微粒子の製造方法において、超臨界状態あるいは亜臨界状態の流体のみを用いる構成を例示したが、この流体に例えば水やエタノール、メタノール、イソプロパノール、アセトン、DMSOやTHF、酢酸、エチレングリコールなどの助溶媒を添加してもよい。これにより、非水溶性天然高分子の微粒子と機能性成分とをより効率良く複合化することが可能となる。
前記実施形態では、機能性微粒子の製造方法において、非水溶性天然高分子の微粒子をそのままの状態で用いる構成を例示したが、当該微粒子に対して前処理を施してから上記製造方法を実施する構成としてもよい。すなわち、例えば、予め、超臨界流体中にシリコン系やフッ素系のポリマーを溶解させて、このポリマーにて非水溶性天然高分子の微粒子表面をコーティングしておく構成としてもよい。これにより、非水溶性天然高分子の微粒子の徐放性を調整することが可能となるので、機能性成分の含浸量をより容易に制御することが可能となる。なお、この場合、ポリマーの添加量は、非水溶性天然高分子の持つ風合を損なわない範囲とする必要がある。
以下、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
[実施例1]
市販のサジーオイル300gを1Lのオートクレーブに入れ35℃にした。これに二酸化炭素を10MPaで導入し、混合、溶解させた。得られた高圧の混合溶液をノズルを通して噴霧棟内に導いた。噴霧棟内に導かれた混合溶液はノズルから出るとともに膨張するが、その際、シルクを粉砕した微粒子(平均粒径8μm、出光テクノファイン社製)を添加した。
この後、噴霧棟底部から回収された機能性成分(サジーオイル)を含んだ機能性微粒子に対して、粒径分布測定および嵩密度測定を行った。
なお、微粒子の粒径分布の測定には、株式会社セイシン社製、レーザー回折式粒度分布測定器PRO−7000S型を使用した。嵩密度の測定には、川北式嵩密度計を使用した。また、機能性微粒子における機能性成分の含有量を、(得られた機能性微粒子の嵩密度−シルク微粒子の嵩密度)/(得られた機能性微粒子の嵩密度)により算出した。
この結果、得られた機能性微粒子は、添加したシルク微粒子と同じ粒径分布を有していた。また、嵩密度は添加したシルク微粒子と比較して1.60倍になっていた。そして、機能性微粒子における機能性成分の含有量は37質量%であった。
市販のサジーオイル300gを1Lのオートクレーブに入れ35℃にした。これに二酸化炭素を10MPaで導入し、混合、溶解させた。得られた高圧の混合溶液をノズルを通して噴霧棟内に導いた。噴霧棟内に導かれた混合溶液はノズルから出るとともに膨張するが、その際、シルクを粉砕した微粒子(平均粒径8μm、出光テクノファイン社製)を添加した。
この後、噴霧棟底部から回収された機能性成分(サジーオイル)を含んだ機能性微粒子に対して、粒径分布測定および嵩密度測定を行った。
なお、微粒子の粒径分布の測定には、株式会社セイシン社製、レーザー回折式粒度分布測定器PRO−7000S型を使用した。嵩密度の測定には、川北式嵩密度計を使用した。また、機能性微粒子における機能性成分の含有量を、(得られた機能性微粒子の嵩密度−シルク微粒子の嵩密度)/(得られた機能性微粒子の嵩密度)により算出した。
この結果、得られた機能性微粒子は、添加したシルク微粒子と同じ粒径分布を有していた。また、嵩密度は添加したシルク微粒子と比較して1.60倍になっていた。そして、機能性微粒子における機能性成分の含有量は37質量%であった。
[実施例2]
市販のサジーオイル200g、シルクを粉砕した微粒子(平均粒径8μm、出光テクノファイン社製)200gを1Lのオートクレーブに入れ35℃にした。これに二酸化炭素を10MPaで導入し、混合した。3時間混合後、室温まで冷却し二酸化炭素を脱圧した。オートクレーブにヘキサン500mlを加えて攪拌後、有効成分を含んだ微粒子を濾過し、乾燥させた。
得られた機能性成分(サジーオイル)を含んだ機能性微粒子に対して、上記の実施例1と同様にして、粒径分布測定および嵩密度測定を行った。
この結果、得られた機能性微粒子は、添加したシルク微粒子と同じ粒径分布を有していた。また、嵩密度は添加したシルク微粒子と比較して1.31倍になっていた。そして、機能性微粒子における機能性成分の含有量は24質量%であった。
市販のサジーオイル200g、シルクを粉砕した微粒子(平均粒径8μm、出光テクノファイン社製)200gを1Lのオートクレーブに入れ35℃にした。これに二酸化炭素を10MPaで導入し、混合した。3時間混合後、室温まで冷却し二酸化炭素を脱圧した。オートクレーブにヘキサン500mlを加えて攪拌後、有効成分を含んだ微粒子を濾過し、乾燥させた。
得られた機能性成分(サジーオイル)を含んだ機能性微粒子に対して、上記の実施例1と同様にして、粒径分布測定および嵩密度測定を行った。
この結果、得られた機能性微粒子は、添加したシルク微粒子と同じ粒径分布を有していた。また、嵩密度は添加したシルク微粒子と比較して1.31倍になっていた。そして、機能性微粒子における機能性成分の含有量は24質量%であった。
[実施例3]
上記の実施例2におけるサジーオイル200gに代えて、ポリステアリン酸メタクリレート50gを用いて、実施例2と同様の操作を行った。
得られた機能性成分(ポリステアリン酸メタクリレート)を含んだ機能性微粒子に対して、上記の実施例1と同様にして、粒径分布測定および嵩密度測定を行った。
この結果、得られた機能性微粒子は、添加したシルク微粒子と同じ粒径分布を有していた。また、嵩密度は添加したシルク微粒子と比較して1.20倍になっていた。そして、機能性微粒子における機能性成分の含有量は17%であった。
上記の実施例2におけるサジーオイル200gに代えて、ポリステアリン酸メタクリレート50gを用いて、実施例2と同様の操作を行った。
得られた機能性成分(ポリステアリン酸メタクリレート)を含んだ機能性微粒子に対して、上記の実施例1と同様にして、粒径分布測定および嵩密度測定を行った。
この結果、得られた機能性微粒子は、添加したシルク微粒子と同じ粒径分布を有していた。また、嵩密度は添加したシルク微粒子と比較して1.20倍になっていた。そして、機能性微粒子における機能性成分の含有量は17%であった。
[比較例1]
市販のサジーオイル200g、シルクを粉砕した微粒子(平均粒径8μm、出光テクノファイン社製)200g、ヘキサン500mlを1Lのフラスコに入れ35℃で3時間攪拌した。3時間混合後、室温まで冷却し、得られた微粒子を濾過・乾燥させた。
得られた微粒子に対して、上記の実施例1と同様にして、粒径分布測定および嵩密度測定を行った。
この結果、得られた微粒子は、添加したシルク微粒子と同じ粒径分布を有していたものの、嵩密度に変化は無かった。このことより、得られた微粒子中には機能性成分(サジーオイル)が全く含浸していないことが分かった。
市販のサジーオイル200g、シルクを粉砕した微粒子(平均粒径8μm、出光テクノファイン社製)200g、ヘキサン500mlを1Lのフラスコに入れ35℃で3時間攪拌した。3時間混合後、室温まで冷却し、得られた微粒子を濾過・乾燥させた。
得られた微粒子に対して、上記の実施例1と同様にして、粒径分布測定および嵩密度測定を行った。
この結果、得られた微粒子は、添加したシルク微粒子と同じ粒径分布を有していたものの、嵩密度に変化は無かった。このことより、得られた微粒子中には機能性成分(サジーオイル)が全く含浸していないことが分かった。
Claims (9)
- 非水溶性天然高分子の微粒子と機能性成分とが複合化して構成されている
ことを特徴とした機能性微粒子。 - 請求項1に記載の機能性微粒子において、
前記機能性成分の含有率は、0.01質量%以上80質量%以下である
ことを特徴とした機能性微粒子。 - 請求項1または請求項2に記載の機能性微粒子において、
前記非水溶性天然高分子の微粒子の平均粒径は、0.01μm以上100μm以下である
ことを特徴とした機能性微粒子。 - 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の機能性微粒子において、
前記非水溶性天然高分子は、シルク、コラーゲン、卵殻膜、セルロース、核酸のうちのいずれかである
ことを特徴とした機能性微粒子。 - 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の機能性微粒子において、
前記機能性成分は、温調ポリマー、芳香成分、DNA、ポリグルタミン酸、ヒアルロン酸、カテキンのうちの少なくともいずれか1つである
ことを特徴とした機能性微粒子。 - 請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の機能性微粒子において、
前記非水溶性天然高分子の微粒子と前記機能性成分とは、超臨界状態あるいは亜臨界状態の流体を用いて複合化された
ことを特徴とした機能性微粒子。 - 非水溶性天然高分子と機能性成分とが複合化して構成された機能性微粒子を製造する機能性微粒子の製造方法であって、
超臨界状態あるいは亜臨界状態の流体と機能性成分とを混合した後、
この混合溶液を非水溶性天然高分子の微粒子に対して噴霧することにより、
当該非水溶性天然高分子と当該機能性成分とを複合化する
ことを特徴とする機能性微粒子の製造方法。 - 非水溶性天然高分子と機能性成分とが複合化して構成された機能性微粒子を製造する機能性微粒子の製造方法であって、
非水溶性天然高分子の微粒子と機能性成分とを混合した後、
当該混合物に対して超臨界状態あるいは亜臨界状態の流体を導入してこれを混合することにより、
当該非水溶性天然高分子と当該機能性成分とを複合化する
ことを特徴とする機能性微粒子の製造方法。 - 請求項7または請求項8に記載の機能性微粒子の製造方法において、
前記流体は二酸化炭素である
ことを特徴とする機能性微粒子の製造方法。
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2006
- 2006-09-29 JP JP2006269213A patent/JP2008086881A/ja not_active Withdrawn
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