JP2010248514A - マイクロカプセル - Google Patents
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Abstract
【課題】液体洗剤中で安定して懸濁し、コアと液体洗剤との好ましくない相互作用を低減させ、同時に、使用の際に壊れて残留物を残さない、低透過性のマイクロカプセルを提供する。
【解決手段】コアと、微粒子透過性調整剤を含む半透膜の形態のポリアニオンーポリカチオン高分子電解質錯体シェルとを有する、液体洗剤に用いるためのマイクロカプセル。また、マイクロカプセル及び前記マイクロカプセルを含む液体洗剤の製造方法に関する。
【選択図】なし
【解決手段】コアと、微粒子透過性調整剤を含む半透膜の形態のポリアニオンーポリカチオン高分子電解質錯体シェルとを有する、液体洗剤に用いるためのマイクロカプセル。また、マイクロカプセル及び前記マイクロカプセルを含む液体洗剤の製造方法に関する。
【選択図】なし
Description
本発明は、マイクロカプセルの分野であり、特に、低透過性を有するマイクロカプセル、それらの製造方法、並びに洗濯、食器洗い及び他の目的のための液体洗剤におけるそれらの使用に関する。
マイクロカプセルは、約0.2〜約5mmの直径の球状ビーズであり、膜により囲まれたコアを含有することが、本明細書において理解される。膜は、周りの媒質からコア及びコア内のいかなる活性物質をも保護する。液体洗剤でのマイクロカプセルの使用は、審美的理由のみならず、コアと液体マトリックスとの間の望ましくない相互作用、特に長期保存中の剤の分解及び個別の構成成分の不相溶性を低減させるためにも望ましい。マイクロカプセルは、また、酵素、漂白剤、酸化還元物質などの、環境に敏感な、生物活性のある又は有害な物質の取り扱いを容易にする。
液体洗剤でのマイクロカプセルの使用は文献により既知である。PCT国際公開特許WO00/46337は、5重量%超過の界面活性剤、10重量%超過の活性物質を含有する封入物、及び架橋アニオン性ゴムを含有する液体洗剤組成物を開示する。アニオン性ゴムは多価カチオンで架橋されており、好ましい実施形態では、アルギン酸ナトリウムはカルシウムカチオンで架橋されている。
カルシウム架橋封入物は、洗剤組成物で見られるようなキレート剤に敏感であり得る。
キレート剤は、封入物を腐食し、同時に洗浄プロセスに利用可能なキレート剤の量を減少させる、カルシウムを封鎖することができる。アルギン酸塩系封入物を壊すことができる他の機構は、ナトリウムイオンのような、アルギン酸塩アニオンに対してより高い親和性を有する他のイオンによるカルシウムの置換である。後者は、水に可溶性のアルギン酸ナトリウムを生じさせ、従って封入物の溶解をもたらすことができる。
キレート剤は、封入物を腐食し、同時に洗浄プロセスに利用可能なキレート剤の量を減少させる、カルシウムを封鎖することができる。アルギン酸塩系封入物を壊すことができる他の機構は、ナトリウムイオンのような、アルギン酸塩アニオンに対してより高い親和性を有する他のイオンによるカルシウムの置換である。後者は、水に可溶性のアルギン酸ナトリウムを生じさせ、従って封入物の溶解をもたらすことができる。
架橋封入物は、一般に高い多孔性を有し、孔から浸透できる低分子活性物質には適さない。
架橋剤の濃度が洗剤組成物内に保存安定性を提供するようなものである場合、封入物は、アルギン酸カルシウムが水に不溶性であるため、洗浄水に溶解しない危険性がある。加えて、洗浄水のカルシウムはアルギン酸塩と結合して、洗浄された物品に付着物を生じさせる可能性がある。
PCT国際公開特許WO98/11870は、封入された親油性皮膚保湿剤を含有する液体パーソナルクレンジング組成物を開示する。親油性皮膚保湿剤は、ポリカチオンとポリアニオンを含む複合コアセルベート(coascervate)内に封入されている。この種の封入物は洗剤組成物での使用に好適ではなく、それはコアセルベート(coascervate)が強力すぎて、洗浄プロセスの際に活性剤を放出しないからである。
PCT国際公開特許WO02/055649は、適切な高分子電解質の錯体化により半透過性カプセルシェル(膜)を有する洗濯及び/又は洗浄物質を含有するマイクロカプセルの製造方法を開示する。
半透膜を有するマイクロカプセルで見られる問題は、活性物質を含むコア物質の一部分が経時的に浸出する可能性があるということである。これは不相溶成分の間に相互作用及びカプセルの構造変化を起こし得る。
文献により既知の半透過性型のマイクロカプセルは、液体洗剤製造プロセス及び輸送に耐えるのに十分な強度を有しながら、同時に、使用の際に壊れて残留物を残さずにコアを放出することはできないように思われる。
マイクロカプセルを含有する液体洗剤の必要条件は、マイクロカプセルが液体マトリックスに安定して懸濁しているべきであるということである。これは、洗剤の化学的安定性を損なうことになる、液体マトリックス中で他の成分と相互作用する可能性のある構造剤又は増粘剤の使用を通常必要とする、液体マトリックスの設計をさらに複雑なものにする。
第1の態様によると、本発明は、コアと、微粒子透過性調整剤を含む半透膜の形態の高分子電解質錯体シェルとを有する、液体洗剤で用いるためのマイクロカプセルを提供する。微粒子透過性調整剤は、好ましくは、約1nm〜約10,000nm、好ましくは約10nm〜約5,000nm、より好ましくは約100nm〜約400nmの粒径を有するマイクロ微粒子又はナノ微粒子である。粒径は、容積平均流体力学直径、すなわち流体力学容積から計算される直径に対応し、これは粒子とその水和球体の容積である。これは、ブルックヘブン・ゼータ・プラス・アナライザー(Brookhaven Zeta Plus Analyser)による動的光散乱を使用して計算することができる。光散乱は、角度90°、25℃、5分間で測定される。本発明のマイクロカプセルは、非常に低い透過性中断を有し、低分子量の物質の封入を可能にする。マイクロカプセルは、使用の前に食塩水中に保存することができる。
好ましくは、本発明のマイクロカプセルは、水及び/又は有機溶媒を組み込む液体コアを有する。液体又はゲルマトリックスを含む液体洗剤に使用される場合、半透膜は、平衡が実質的に達成されるまで、浸透効果によりコアと液体又はゲルマトリックスとの間での水又は溶媒の移動を許容し、それにより洗剤マトリックス中のマイクロカプセルの物理的安定性に寄与する。理論に束縛されることなく、マイクロカプセルを含有する洗剤が、例えば洗浄プロセスの際に清水に導入されるとき、洗浄水とマイクロカプセルとの間のイオン強度の勾配が水をコアに引き込み、高い圧力を膜に作用させ、その結果として膜が崩壊することが考えられる。洗浄プロセス中の攪拌力とともに、この機構が、使用の際のコア物質の放出及びシェルの崩壊に寄与する。マイクロカプセルの崩壊は洗浄水の温度とは無関係であり、これらは、通常の洗剤の使用に合った全ての範囲の温度で崩壊する。
液体洗剤に用いるのに好適なマイクロカプセルは、洗剤マトリックス成分と物理的及び化学的に相溶性があるべきであり、使用の際に洗浄された物品又は洗浄装置に残留物を残さずに崩壊するべきである。好ましい実施形態において、マイクロカプセルは、破裂する前に、約20mN〜約20,000mN、好ましくは約50mN〜約15,000mN、より好ましくは約100mN〜約10,000mNの力に耐えることができる。この強度は、これらを、液体洗剤製造プロセスを含む工業的処理に適したものにする。これらは、大きく破損することなくポンプ送り及び混合作業に耐えることができ、輸送中も安定である。同時に、マイクロカプセルは、使用の際に容易に崩壊する。
マイクロカプセルが耐えることができる破裂前の力は、ダイナミック・メカニカル・アナライザー(Dynamic Mechanical Analyser)(パーキン・エルマー(Perkin Elmer)DMA7e)を使用して測定することができる。単一のマイクロカプセルが保存液(0.9%NaCl)から取り出され、分析器の試料プレート上に置かれる。カプセルは、一滴の0.9%塩化ナトリウム溶液で覆われる。破裂点の力を確立するため、マイクロカプセル圧縮の間に20mN/分で増大する力を印加する、静止ひずみスキャンが実施される。負荷力及び圧搾カプセルの変位が自動的に記録される。破裂点は、静止力スキャン曲線の第1の肩、特に肩の横方向の上側及び下側部分に最適であるように構築された2つの接線の交点に対応する。
好ましい実施形態において、カプセルの密度は、25℃で、約900〜約1,300Kg/m3、より好ましくは約950〜約1,200Kg/m3、特に約980〜約1,100Kg/m3である。
マイクロカプセルの密度は、21℃及び170kPa(25psi)で、ヘリウム・ピクノメーター(Helium Pycnometer)(マイクロメリティクス(Micromeritics)AccuPyc1330)を使用して測定される。マイクロカプセルは、0.9%塩化ナトリウム保存溶液から取り出され、測定が行われる前に過剰な液体を除去するために、ティッシュペーパーで軽くたたかれる。
本発明のマイクロカプセルは、好ましくは、特に液体洗剤に懸濁されているときには本質的に球状の形状である。加えて、好ましくはマイクロカプセルは、約0.2〜約8mm、好ましくは約0.5〜約5mm、より好ましくは約0.7〜約4mmの範囲の直径(等価円直径として測定される)を有し、これらの範囲は、マイクロカプセルが肉眼で見ることができるという観点から、及び製造の容易性から好ましい。
マイクロカプセルの大きさ及び形状は、光学顕微鏡(ライカ(Leica)MZ8)及び画像解析システム(ライカ(Leica)Q500MC、クイプス(Quips)、英国)を使用して特徴付けることができる。分析を行う前に、カプセルは、0.9%塩化ナトリウム溶液から取り出され、顕微鏡試料台の上に置かれる。測定の間、0.9%塩化ナトリウム溶液を使用してカプセルの湿潤が保持される。画像を処理する前に、全てのカプセルが単一の存在として検知されているかを調べるべきである。等価円直径は、粒子の断面積に相当する断面積をもつ円の直径である。
好ましい実施形態において、マイクロカプセルは、25℃で、少なくとも約30%、より好ましくは少なくとも約50%、特に少なくとも約70%の弾性度を有する。弾性は、本明細書上記で記載されたダイナミック・メカニカル・アナライザー(Dynamic Mechanical Analyser)を使用して計算することができる。弾性は、本明細書において、対応する非変形カプセルの寸法の百分率で示す、プレート上の移動方向における破裂前のカプセルの変形として定義される。マイクロカプセルの弾性は、液体洗剤中におけるその機械的安定性に寄与する。
好ましい実施形態において、マイクロカプセルのコアは活性物質を含む。所望により、シェルも活性物質を含むことができる。好ましくは、活性物質は、疎水性物質及び3,000超過の分子量を有する非疎水性物質から選択される。本明細書において、「疎水性物質」とは、25℃で1.を超える、約1超過の、好ましくは約1.2超過の、より好ましくは約1.5超過のオクタノール水分配係数を有する物質であることが理解される。物質のオクタノール水係数分配(coefficient partition)は、25℃での、オクタノール相中の物質の濃度と水相中のその濃度との比率として定義される。本明細書に用いるのに好ましい疎水性物質としては、香油、シリコーン流体及びゴム類、界面活性剤及びビタミン油が挙げられる。本明細書に用いるのに好ましい、約3,000超過の分子量を有する非疎水性物質としては、酵素が挙げられる。他の好適な活性物質としては、本明細書下記に記載する物質が挙げられる。マイクロカプセルは、コア中の活性物質と、液体洗剤の液体マトリックス中の物質との相互作用を低減又は回避する、活性物質のための保護を提供することができ、これにより、酵素及び香料のような敏感な物質の化学的安定性を向上させる。本発明のマイクロカプセルのコア中の活性物質の保持は、例えば、架橋剤としてカルシウムを使用する高分子架橋により製造されるマイクロカプセルのよりも高い。
好ましくは、本発明のマイクロカプセルのコアは、マイクロカプセルの密度を25℃で少なくとも約10%、より好ましくは少なくとも約15%低減させるような濃度で密度調節剤を含む。密度調節剤は、予め定められた密度のマイクロカプセルをもたらすことを助け、これらは低濃度の構造剤若しくは増粘剤なしで、又はそれらとともに液体洗剤に懸濁されることができる。「低濃度」とは、洗剤マトリックスの約5重量%未満、好ましくは約1重量%未満、より好ましくは約0.5重量%の構造剤又は増粘剤を意味する。密度の低減は、2つの類似のマイクロカプセル、所定の濃度の密度調節剤を含有する溶液から作られた第1のものと、密度調節剤が同量の水に置き換えられた溶液から作られた第2のものとを比較することにより、評価される。本明細書において好適な密度調節剤は、好ましくは約1,000Kg/m3未満、より好ましくは約990Kg/m3未満、及び約700Kg/m3超過、特に約800Kg/m3超過の密度を有する。好適な密度調節剤としては、疎水性物質及び約3,000超過の分子量を有する物質が挙げられる。好ましくは、密度調節剤は、水に不溶性であるが、分散剤の助けを用いるか、又は用いないのいずれかで水中に分散される。活性物質は、前述の必要条件を満たす場合には、密度調節剤の役割を果たすことができる。本明細書に用いるのに好ましい密度調節剤は、シリコーンオイル類、ペトロラタム類、植物油類、特にヒマワリ油及び菜種油、並びにリモネン及びオクタンなどの、25℃で約1,000Kg/m3未満の密度を有する疎水性溶媒から成る群から選択される。
好ましい実施形態において、マイクロカプセルは、0.9NaCl溶液中に20℃、3週間で約15,000Da未満、より好ましくは約10,200Da未満、さらにより好ましくは約3,000Da未満、特に約1,000Da未満の透過性中断を有する。本発明の目的において、カプセルが0.9M NaCl溶液中に振盪条件下(50rpm)、20℃で3週間保存されるとき、マイクロカプセルが特定の分子量を有する物質の初期量の少なくとも80重量%、好ましくは少なくとも約90重量%、より好ましくは少なくとも約95重量%、特に少なくとも約97重量%を保持することができる場合、マイクロカプセルは、定義された値より低い透過性中断を有すると見なされる。透過性中断は、例えば、既知の分子量の着色剤、例えば0.1重量%のローダミンBイソチオシアネートデキストラン(MW10,200)(シグマ(SIGMA))を含むマイクロカプセルを製造し、そのマイクロカプセルを0.9M NaCl溶液中に振盪条件下(50rpm)、20℃で3週間保存することにより、評価できる。3週間後、保存溶液中のローダミンの量は、分光測光法により測定される。好ましくは、本明細書のマイクロカプセルは、上記の試験により、少なくとも約80%、好ましくは少なくとも約90%、より好ましくは少なくとも約95%、特に少なくとも約97%のローダミンBイソチオシアネートデキストラン(MW10,200)を保持することができるような透過性を有する。より好ましくは本明細書のマイクロカプセルは、少なくとも約80%、好ましくは少なくとも約90%、より好ましくは少なくとも約95%、特に少なくとも約97%のローダミンBイソチオシアネートデキストラン(MW3,000)を保持することができるような透過性を有する。
本発明の第2の態様によると、コアと、半透膜の形態の高分子電解質錯体シェルとを有する、液体洗剤で用いるためのマイクロカプセルの製造方法が提供され、前記マイクロカプセルは、25℃で好ましくは約900Kg/m3〜約1,300Kg/m3、より好ましくは約950〜約1,200Kg/m3、さらにより好ましくは約980〜約1,100Kg/m3の密度を有し、前記方法は:
a)第1の高分子電解質と好ましくは密度調節剤とを含む第1の溶液を形成する工程であって、好ましくは前記溶液が、1s−1及び25℃で測定されるとき、約0.5Pa s〜約1,000Pa s、好ましくは約5Pa s〜約800Pa s、より好ましくは約10Pa s〜約500Pa sの粘度を有する工程;
b)微粒子透過性調整剤を工程a)で得られる第1の溶液に加える工程;
c)第1の溶液の液滴を形成する工程であって、前記液滴が好ましくは第1の溶液の噴流を形成し、カッティング(cutting)することにより製造される工程;並びに
d)前記液滴を、第1の高分子電解質と反応して液滴の表面に錯体を形成することができる第2の高分子電解質を含む第2の溶液に導入する工程
を含む。
a)第1の高分子電解質と好ましくは密度調節剤とを含む第1の溶液を形成する工程であって、好ましくは前記溶液が、1s−1及び25℃で測定されるとき、約0.5Pa s〜約1,000Pa s、好ましくは約5Pa s〜約800Pa s、より好ましくは約10Pa s〜約500Pa sの粘度を有する工程;
b)微粒子透過性調整剤を工程a)で得られる第1の溶液に加える工程;
c)第1の溶液の液滴を形成する工程であって、前記液滴が好ましくは第1の溶液の噴流を形成し、カッティング(cutting)することにより製造される工程;並びに
d)前記液滴を、第1の高分子電解質と反応して液滴の表面に錯体を形成することができる第2の高分子電解質を含む第2の溶液に導入する工程
を含む。
本明細書で使用するとき、用語「溶液」は、主要構成成分と、それに溶解、分散又は乳化されている少なくとも第2の構成成分とを有する液体又はゲル組成物を含む。
粘度は、フィジカ(Physica)USD200制御応力カップ及びボブレオメーター(Z3−25mm)を使用して測定される。剪断速度曲線は、25℃で生成される。10秒間の持続時間で30測定ポイントが取られる。この実験曲線から1s−1での粘度が引き出される。
好ましくは密度調節剤は、約5重量%〜約50重量%、好ましくは約10重量%〜約30重量%の濃度で第1の溶液中に存在する。
第1及び/又は第2の溶液は、水及び有機溶媒を含むいかなる溶媒をも含むことができる。好ましくは、第1及び第2の溶液は水性であり、これは得られるマイクロカプセルを、通常は水性である大多数の液体洗剤と容易に相溶させる。好ましくは第1及び第2の溶液は、それらに溶解している逆の電荷に帯電した高分子電解質を有する水性組成物である。
本発明の方法は、好ましくは周囲温度で実施され、それにより作業費用を削減し、感熱物質の封入を可能にする。
本発明の方法は、迅速、簡単であり、汎用性があり、高い生産量が可能であるので、大規模生産に適している。
噴流のカッティングは、高い生産率及び液滴直径の狭い分布範囲を可能にし、高粘度の溶液、すなわち1s−1及び25℃で測定されるとき、約200mPa s超過、好ましくは約1,000mPa sを超過、より好ましくは約2,000mPa sを超過の粘度を有する溶液の取り扱いが可能になる。噴流のカッティングは、また、複雑なレオロジーを有する溶液、例えば、ずり減粘流体を取り扱うことができる。好ましくは、第1の溶液はずり減粘挙動を有し、これは加工性及びカプセルの強度の観点から好ましい。
好ましい実施形態において、第1の溶液の噴流は、約0.2mm〜約8mm、より好ましくは約0.5mm〜約4mmの直径、及び約0.5g/s〜約20g/s、より好ましくは約1g/s〜約6g/sの押出量を有するノズルに溶液を通すことにより形成される。
噴流は好ましくは機械的な手段によりカッティングされ、特に好ましいものは、約10μm〜約1,000μm、より好ましくは約50μm〜約500μmの直径、及び約500rpm〜約10,000rpm、より好ましくは約1,000rpm〜約6,000rpmのカッティング速度を有する回転カッティングワイヤである。
好ましい実施形態において、第1の溶液は、第1の高分子電解質を溶液の約1重量%〜約15重量%、より好ましくは約2重量%〜約10重量%、特に約3重量%〜約8重量%の濃度で含み、この濃度は、得られるマイクロカプセルの強度と低透過性の両方のために好ましい。好ましくは、第1の高分子電解質は、1重量%の濃度において25℃剪断速度1s−1で測定されるとき、少なくとも100mPa s、より好ましくは少なくとも300mPa sの粘度を有し、この粘度は、得られるマイクロカプセルの高い強度のために好ましい。本発明の方法に好ましいものは、約2重量%〜約7重量%、より好ましくは約3重量%〜約6重量%、特に約3.5重量%〜約5重量%のアルギン酸ナトリウムを含む第1の溶液であり、前記アルギン酸ナトリウムは、1重量%の濃度において25℃剪断速度1s−1で測定されるとき、少なくとも100mPa s、好ましくは少なくとも300mPa sの粘度を有する。
第2の溶液は、好ましくは、ポリ−(ジアリルジメチルアンモニウム)塩類、キトサンポリマー類、キトサンオリゴマー類及びキトサンポリマー類とオリゴマー類との混合物から選択される高分子電解質を含み、これらの高分子電解質は、マイクロカプセル形成に対する短い反応時間のために好ましく、特に好ましいものは、ポリ−(ジアリルジメチルアンモニウム)、さらにとりわけポリ−(ジアリルジメチルアンモニウム)クロリドである。キトサンポリマーとオリゴマーとの混合物から、好ましくは約5:1〜約1:1、より好ましくは約3:1〜約1:3の重量比で作られるマイクロカプセルは、良好な強度と非常に低い膜透過性との両方を示す。事実、透過性は、キトサンオリゴマー又はポリマー形態のキトサンのいずれかにより別々に作られたマイクロカプセルのよりも低い。
本発明の別の態様によると、本発明のマイクロカプセルと、約0.5〜約40重量%の洗浄性界面活性剤とを組み込む液体又はゲルマトリックスを含む、液体洗剤組成物が提供される。好ましくは、洗剤組成物は、また、その重量の約0.5〜約40重量%の洗浄性キレート剤及び/又はビルダーを含む。例えば、カルシウムに基づく、広く入手可能な大多数のマイクロカプセルと異なり、本発明のカプセルは、洗剤キレート剤又はビルダー類と相互作用しない。従って、マイクロカプセルは、キレート剤及び/又はビルダー類を含有する洗剤マトリックス中で化学的に安定であり、補正的な追加量の添加が回避される。
好ましい実施形態において、本発明の液体洗剤は、25℃で4週間安定である。安定性は、透明なボトルに入れられた透明な液体に着色粒子を懸濁させることによって、直接観察するか又は画像解析により評価することができる。新たに作られた洗剤は、4週間の静的保存の後で、10重量%未満、好ましくは5重量%未満、より好ましくは1重量%未満のマイクロカプセルがボトルの底に沈殿している場合、安定であると見なされる。
好ましくは、液体洗剤は、また、25℃での模擬圧搾使用条件下で安定である。これは、以下のプロトコルに従って評価することができる:
新たに作られた液体洗剤500mlが、食器用洗剤(フェアリー・リキッド)で典型的に使用される500mlの平面側液体洗剤用ボトルに充填される。
液体洗剤用ボトルを約135°反転させ、一気に絞ることにより、約1.5g(+/−0.5g)の液体洗剤を計測ビーカー内に絞りこむ。
これを3回繰り返す(各噴出の間は1分間)。
ボトルを13分間静止させる。
上記の工程を繰り返すが、ボトルを傾ける側を交互にする。
ボトルの3/4が空になるまで繰り返す。
新たに作られた液体洗剤500mlが、食器用洗剤(フェアリー・リキッド)で典型的に使用される500mlの平面側液体洗剤用ボトルに充填される。
液体洗剤用ボトルを約135°反転させ、一気に絞ることにより、約1.5g(+/−0.5g)の液体洗剤を計測ビーカー内に絞りこむ。
これを3回繰り返す(各噴出の間は1分間)。
ボトルを13分間静止させる。
上記の工程を繰り返すが、ボトルを傾ける側を交互にする。
ボトルの3/4が空になるまで繰り返す。
10重量%未満、好ましくは5重量%未満、より好ましくは1重量%未満のマイクロカプセルがボトルの底に沈殿している場合、液体洗剤は、模擬圧搾使用条件下で安定であると見なされる。
極めて好ましい実施形態において、液体マトリックスとマイクロカプセルとの間の密度の差は、25℃で、約10%未満、より好ましくは約5%未満、さらにより好ましくは約3%未満である。これは、液体洗剤中のマイクロカプセルの安定性に寄与し、構造剤又は増粘剤の必要性を最小限にするか又は回避する。好ましくは、液体マトリックスは、約5%未満、より好ましくは約1%未満、特に約0.5%未満の構造剤又は増粘剤を含む。
最後に、本発明のマイクロカプセルを液体又はゲルマトリックスに加える工程を含む本発明の液体洗剤の製造方法が提供され、ここで、液体マトリックスに加えられる前のマトリックスとマイクロカプセルとの25℃での密度の差(上述のように測定される)は、約30%未満、好ましくは約20%未満、より好ましくは約10%未満、特に約5%未満である。極めて好ましい実施形態において、液体マトリックスに加える前のマイクロカプセルの密度は、その約1%〜2%以内であり、それはマイクロカプセルの密度が液体洗剤中で保存されている間に僅かに変化することができるためである。
本発明は、液体洗剤で用いるためのマイクロカプセル、それらの製造方法、及び前記マイクロカプセルを含む液体洗剤を構想する。マイクロカプセルは、著しく低い透過性を有し、それにより、低分子量の物質を含む広い分子範囲の物質の封入に適したものとなる。
マイクロカプセルは、また、液体洗剤中で長い期間にわたって非常に安定しているが、使用の際には残留物を残さずに破断してコア物質を放出する。
マイクロカプセルは、また、液体洗剤中で長い期間にわたって非常に安定しているが、使用の際には残留物を残さずに破断してコア物質を放出する。
本明細書で使用するとき、液体洗剤という用語は、手洗い及び自動洗濯、食器洗い、硬質表面洗浄、パーソナルクレンジング並びに洗面所のリムブロック(lavatory rim-block)で用いられる液体及びゲルを含む、洗浄特性を有する全ての流動性の流体を含む。
透過性調整剤としての使用に好適な粒子は、本明細書上記で定義された粒径を有する粒子である。粒子は追加的に二次的な役割を有することが好ましく、例えば、i)洗浄プロセスにおける能動的役割であり、従って好ましい粒子は、移染防止剤、抗菌剤、汚れ放出剤、仕上げ剤などとして作用することができ;又はii)カプセルの外観を変える物理的役割であり、この用途に好ましいものは、顔料及び不溶性着色剤である。
好ましい粒子透過性調整剤としては、顔料、特に不透明顔料及び着色顔料が挙げられる。本明細書に用いるのに適切な不透明顔料には、例えば、二酸化チタン、リトポン、硫化亜鉛、チタン酸鉛、酸化アンチモン、酸化ジルコニウム、チタンカルシウム、鉛白、チタニウンム(titaniunm)バリウム酸化亜鉛及び加鉛酸化亜鉛が挙げられる。二酸化チタンが特に好ましい。本明細書で用いる着色顔料としては、フェライト黄色酸化鉄、酸化第二鉄、酸化鉄粉、淡褐色酸化鉄、ローシェンナ、バーントシェンナ、酸化クロムグリーン、銅フタロニトリルブルー、フタロシアニングリーン、ウルトラマリンブルー、カーボンブラック、ランプブラック、トルイジンレッド、パラクロロ(parachlor)レッド、カドミウムレッド及びイエロー、並びにフタロオルガンアミン(phthaloorganamine)ブルー及びグリーンのような有機顔料が挙げられる。ウルトラマリンブルーが特に好ましい。
本明細書に用いるのに好適な他の粒子透過性調整剤としては、シリカ、粘土及びタルクが挙げられる。
本発明のマイクロカプセルは、逆の電荷に帯電した2つの高分子電解質(本明細書ではポリアニオンとポリカチオンとも称される)の反応に基づく方法により製造され、これらは錯体を形成することができる。本発明に好適な高分子電解質は、合成の高分子電解質又は天然の高分子電解質であることができる。
好適なアニオン性合成高分子電解質は、ポリアクリレート類及びポリメタクリレート類、ポリビニルサルフェート類、ポリスチレンスルホネート類、ポリホスフェート類並びにこれらの混合物から成る群から選択されてよい。
好適なカチオン性合成高分子電解質は、ポリ−(N,N,N−トリアルキルアンモニウムアルキル)アクリレート類、ポリ−(N−アルキルピリジニウム)塩類、ポリエチレンイミン類、脂肪族イオネン類(ionenes)、ポリ−(ジアリルジアルキルアンモニウム)塩類及びこれらの混合物から成る群から選択されてよく、ここでアルキルは、好ましくは炭素原子1〜約4個の短鎖であり、好ましくはメチルである。
好適なアニオン性天然高分子電解質は、アニオン性ゴム類から選択されてよい。好適なアニオン性ゴム類としては、アルギン酸塩類、カラギーナン、ジェランガム、カルボキシルメチルセルロース、キサンタンガム及びこれらの混合物が挙げられる。
好適なカチオン性天然高分子電解質は、キトサン、四級化キトサンのようなキトサン誘導体、アミノアルキル化及び四級化セルロース、並びにポリ−L−リシン、並びにこれらの混合物から成る群から選択されてよい。
本明細書に用いるのに好ましいものは、アルギン酸ナトリウム(第1の溶液用)と、ポリ−(ジアリルジメチルアンモニウム)クロリド、キトサンポリマー(約10〜1,000kDa、好ましくは約50〜500kDaの分子量を有する)、キトサンオリゴマー(約300〜約9,000Da、好ましくは約500〜約5,000Daの分子量を有する)又はキトサンポリマーとオリゴマーとの混合物(第2の溶液用)との組み合わせである。これらの組み合わせは、得られるマイクロカプセルの短い反応時間及び低い透過性のために好ましく、特に好ましいものは、アルギン酸ナトリウムとポリ−(ジアリルジメチルアンモニウム)クロリドとの組み合わせである。膜透過性は、好ましくは液体洗剤とマイクロカプセルのコアとの間で水又は溶媒の移動を可能にするが、活性物質の浸出を妨げるほどである。
本発明の方法で使用される溶液は、いかなる溶媒を使用しても調製できるが、入手可能性及び環境特性の理由により、また水と大多数の活性物質及び液体洗剤との相溶性のために、水溶液が好ましい。本方法は、好ましくは周囲温度で実施され、これは、香料及び酵素のような感熱物質を扱う場合に有利である。しかし、非感熱物質が封入される場合、本方法の溶液は、錯化反応の反応速度を速めるために加熱されることができる。
第1の溶液は、好ましくは密度調節剤及び/又はそれに溶解、懸濁若しくは乳化された活性物質を含む。第1の溶液はまた、特に活性物質が疎水性である場合、懸濁又は乳化プロセスを促進するために、分散剤又は乳化剤を含むことができ、本明細書に用いるのに好ましい分散剤は、ポリマー類、特にポリビニルアルコールである。本明細書に用いるのに好ましい乳化剤は界面活性剤である。分散剤及び/又は乳化剤は、通常低濃度で使用され、本明細書に用いるのに好適な濃度は、第1の溶液の約0.1〜約5重量%、好ましくは約0.2〜約3重量%である。
本明細書に用いるのに好適な活性物質としては、界面活性剤、酵素、ビルダー及び漂白剤のような、洗浄プロセスに寄与する物質;並びに泡抑制剤、香料、特に香油、ビタミン、抗菌剤、着色防止剤、ケア添加剤、仕上げ剤、特に布地柔軟化、乾燥及び光沢添加剤のような、さらなる利益を提供する物質が挙げられる。
マイクロカプセルは、好ましくは染料及び/又は顔料を含んで着色されているので、液体洗剤中に入れられると、容易に目に見えるようになる。
液滴は、既知のいかなる方法によっても形成されることができる。好ましくは、液滴は、第1の溶液をノズルを通して押し出して凝集性噴流とし、噴流をカッティング手段により円筒形セグメントにカッティングして、次にそれが第2の溶液への途中で表面張力により液滴を形成することによって形成される。好ましいカッティング手段としては、回転カッティングワイヤが挙げられる。液滴を形成する好適な方法及び装置は、DE4424998及びPCT国際公開特許WO00/48722に記載されている。
通常、第2の溶液の容積は、液滴の容積の少なくとも10倍、好ましくは少なくとも100倍、より好ましくは少なくとも1,000倍であるので、第2の高分子電解質の量は、第1の高分子電解質(polyelctrolyte)の量を十分に上回っており、従って第2の溶液中の高分子電解質の濃度は重要ではない。好ましくは、第2の高分子電解質の濃度は、溶液の約0.5重量%〜約5重量%、より好ましくは約0.8重量%〜約2重量%である。
第2の溶液のpHは、第2の高分子電解質の溶解におけるpH条件に従って選択される。
液滴の滞留時間は、所望のシェルの厚さに従って調整される。通常、反応は攪拌条件下で起こる。
第2の溶液のpHは、第2の高分子電解質の溶解におけるpH条件に従って選択される。
液滴の滞留時間は、所望のシェルの厚さに従って調整される。通常、反応は攪拌条件下で起こる。
本発明の液体洗剤は、組成物の約0.5〜約30重量%、好ましくは約1〜約20重量%のマイクロカプセルを含む。本発明の液体洗剤に用いるのに好適な界面活性剤は、周知であり、洗剤の特定の用途に応じて、アニオン性、非イオン性、両性及びカチオン性の界面活性剤から選択されることができる。
本発明の液体洗剤に用いるのに好適なビルダー類としては、クエン酸塩及びポリリン酸塩のような、水溶性硬質イオン錯体を形成するビルダー類(金属イオン封鎖ビルダー)、例えば、トリポリリン酸ナトリウム及びトリポリリン酸ナトリウム六水和物、トリポリリン酸カリウム、並びにトリポリリン酸ナトリウム塩とカリウム塩との混合;並びに炭酸塩のような硬質沈殿物を形成するビルダー類(沈殿ビルダー)、例えば、炭酸ナトリウムが挙げられる。キレート化剤は、有機ホスホネート及びアミノホスホネート、アミノカルボキシレート、多官能置換芳香族化合物、並びにこれらの混合物の酸又は塩の形態から選択されることができる。
本明細書における洗剤組成物は、追加的に、1つ以上の洗剤活性物質又は補助成分を含むことができる。洗剤活性物質は、漂白系(漂白剤及び漂白活性化剤を含む)、アルカリ性供給源、酵素などのような、従来の洗剤成分から選択されてよい。洗剤助剤は、仕上げ剤及びケア剤から選択されてよい。これらの成分の中には、マイクロカプセル及び液体洗剤のマトリックスのいずれか、又はその両方に使用されることができるものがある。
好ましくは、洗剤マトリックスは透明であり、着色カプセルを含有し、クリア/透明なパッケージに包装される。
(実施例1〜3)
マイクロカプセルは、針に接続された注射器で第1の溶液(表1に示される組成物)の液滴を形成し、液滴を、1N酢酸溶液でpH2.5に調整された1重量%キトサン(キトクリア(Chitoclear)、プリメックス(Primex)製)溶液中に落下させることによって作られた。カプセル(直径約1.5mm)は、250mLビーカー中で4cmのマグネット棒を使用する磁性攪拌機条件下(250rpm)で攪拌されたキトサン溶液中に15分間保持された。その後、カプセルは濾過により分離され、蒸留水で洗浄され、0.9M NaCl溶液に移された。マイクロカプセル含有溶液は、振盪下(50rpm)、20℃で保存された。3週間後の保存溶液中におけるローダミンBの量は、分光測光法(λ=555nm)により測定された。マイクロカプセルは、10,200Da未満の透過性中断を有する(少なくとも約95%のローダミンBが保持される)。
アルギン酸塩:アルギン酸ナトリウム、ブライト・ムーン・シーウィード・インダストリアル社(Bright Moon Seaweed Industrial Co.Ltd.)(チンタオ(Qingdao))製の等級CHN420
ローダミンB:シグマ(SIGMA)製のローダミンBイソチオシアネートデキストラン(MW10200)
アキュゾール(Acusol):英国ローム・アンド・ハンス社(Rohm and Hans,UK,LTD)製のアキュゾールOP301(224nmのスチレン/アクリルナノ粒子40重量%を含有する水溶液)
モナストラール(Monastral):ホイバッハ(Heubach)製(239nmのフタロシアニンブルー顔料ナノ粒子40重量%を含有する水溶液)
ミラポール(Mirapol):ローディア(Rhodia)製のミラポールCP1(18nmのスチレン/アクリルナノ粒子29.5重量%を含有する水溶液)
マイクロカプセルは、針に接続された注射器で第1の溶液(表1に示される組成物)の液滴を形成し、液滴を、1N酢酸溶液でpH2.5に調整された1重量%キトサン(キトクリア(Chitoclear)、プリメックス(Primex)製)溶液中に落下させることによって作られた。カプセル(直径約1.5mm)は、250mLビーカー中で4cmのマグネット棒を使用する磁性攪拌機条件下(250rpm)で攪拌されたキトサン溶液中に15分間保持された。その後、カプセルは濾過により分離され、蒸留水で洗浄され、0.9M NaCl溶液に移された。マイクロカプセル含有溶液は、振盪下(50rpm)、20℃で保存された。3週間後の保存溶液中におけるローダミンBの量は、分光測光法(λ=555nm)により測定された。マイクロカプセルは、10,200Da未満の透過性中断を有する(少なくとも約95%のローダミンBが保持される)。
ローダミンB:シグマ(SIGMA)製のローダミンBイソチオシアネートデキストラン(MW10200)
アキュゾール(Acusol):英国ローム・アンド・ハンス社(Rohm and Hans,UK,LTD)製のアキュゾールOP301(224nmのスチレン/アクリルナノ粒子40重量%を含有する水溶液)
モナストラール(Monastral):ホイバッハ(Heubach)製(239nmのフタロシアニンブルー顔料ナノ粒子40重量%を含有する水溶液)
ミラポール(Mirapol):ローディア(Rhodia)製のミラポールCP1(18nmのスチレン/アクリルナノ粒子29.5重量%を含有する水溶液)
(実施例4)
ポリビニルアルコール(PVA)(モウィオール(Mowiol)3−83、クラリアント(Clariant)製)160g及びアキュゾール(Acusol)(224nmのナノ粒子40重量%を含有する水溶液)300gが脱イオン水14406g中に分散され、60℃で溶解された。褐藻類からのアルギン酸ナトリウム(フルカ(Fluka)製、製品コード71238)760gがPVA溶液に加えられ、混合された。ポリジメチルシロキサン(PDMS)(ダウ・コーニング(Dow Corning)200流体100,000cSt(0.1m2/s)、ダウ・コーニング製)4600gがアルギン酸塩/PVA混合物と混合されて、高粘度の溶液を形成した。
ポリビニルアルコール(PVA)(モウィオール(Mowiol)3−83、クラリアント(Clariant)製)160g及びアキュゾール(Acusol)(224nmのナノ粒子40重量%を含有する水溶液)300gが脱イオン水14406g中に分散され、60℃で溶解された。褐藻類からのアルギン酸ナトリウム(フルカ(Fluka)製、製品コード71238)760gがPVA溶液に加えられ、混合された。ポリジメチルシロキサン(PDMS)(ダウ・コーニング(Dow Corning)200流体100,000cSt(0.1m2/s)、ダウ・コーニング製)4600gがアルギン酸塩/PVA混合物と混合されて、高粘度の溶液を形成した。
上記の溶液は、1.0mmのノズルを通して4.87g/sの流出量で押し出され、200μm厚のワイヤを24本含む回転カッティング器具(ジェニアラボ(GeniaLab)製)をカッティング速度3150rpmで使用してカッティングされ、直径1000〜1500μmの球状液滴を、機械的カッティング装置(ジェニアラボ(GeniaLab)製のジェットカッター(JetCutter))を使用して形成し、液滴を、HClでpH2.5にした1%キトサン溶液(キトクリア(Chitoclear)、プリメックス(Primex)製)10リットルが入った攪拌硬化浴に落下させた。
(実施例5)
濾過された実施例4のマイクロカプセルを、本明細書の以下で記載されるように調製された洗濯液体洗剤に攪拌しながら入れた。マイクロカプセルは、液体洗剤中で均質に懸濁された状態を保ち、PDMSは、カプセル内に封入されたままであった。液体洗剤の密度は、1,035Kg/m3であった。
濾過された実施例4のマイクロカプセルを、本明細書の以下で記載されるように調製された洗濯液体洗剤に攪拌しながら入れた。マイクロカプセルは、液体洗剤中で均質に懸濁された状態を保ち、PDMSは、カプセル内に封入されたままであった。液体洗剤の密度は、1,035Kg/m3であった。
構造化液体洗剤マトリックスは、従来の重質液体(HDL)洗剤組成物構成成分の水性プレミックスを、構造剤プレミックスと組み合わせることにより調製される。これら2つのプレミックスはそれぞれ以下のように調製される:
HDL構成成分プレミックスは、適切な攪拌下、適切な容器の中で、HDL構成成分を水と組み合わせることにより調製される。得られるプレミックスは、表Iに示される組成を有する。
1ナトリウムジエチレントリアミンペンタ(メチルホスホネート)
HDL構成成分プレミックスは、適切な攪拌下、適切な容器の中で、HDL構成成分を水と組み合わせることにより調製される。得られるプレミックスは、表Iに示される組成を有する。
構造剤プレミックスは、硬化ヒマシ油及び表IIに示される他の構造剤プレミックス成分を水と特定の条件下で組み合わせることにより調製される。具体的には、硬化ヒマシ油を除く表IIの構成成分が組み合わされ、得られる混合物が90℃に加熱される。次に、硬化ヒマシ油が加えられ、混合物は、全ての硬化ヒマシ油が乳化するまで攪拌下で維持される。完全な乳化の後、混合物は70℃にフラッシュ冷却され、全ての硬化ヒマシ油が再結晶するまでこの温度で放置される。この時点で、構造剤プレミックスは、ゆっくりと周囲温度に冷まされる。得られる構造剤プレミックスは、表IIに示される組成を有する。
次の工程では、表IIの構造剤プレミックス2.5部が、ゆっくりとした攪拌下で表IのHDL構成成分プレミックス96.5部にゆっくりと加えられて、構造化洗剤マトリックスを形成する。
実施例4の手順に従って形成されたマイクロカプセルが、構造化水性液体洗剤組成物マトリックスと組み合わされる。これは、穏やかな攪拌下に維持されている間に、構造化液体マトリックスにマイクロカプセルをゆっくりと加えることにより、達成される。形成される組成物の1重量%を構成するのに十分なマイクロカプセルが加えられる。得られる重質液体洗濯洗剤製品は、表IIIに示される組成を有する。
マイクロカプセル含有液体洗剤60mlが投与ボール(dosing ball)中に加えられ、投与ボールは、水を投与ボール中に進入させるがカプセルが出て行くことを妨げる微細メッシュクロスで覆われた。投与ボールは、標準洗浄サイクル(30℃)に加えられた。10分後、洗濯機は停止され、投与ボールが調べられた。全てのカプセルは崩壊し、投与ボール中又は投与ボールを覆うクロス上に残留物の跡がないことが観察された。
(実施例6)
ポリビニルアルコール(PVA)(モウィオール(Mowiol)3−83、クラリアント(Clariant)製)40g及びアキュゾール(Acusol)(224nmのナノ粒子40重量%を含有する水溶液)75gが脱イオン水3610g中に分散され、60℃で溶解された。褐藻類からのアルギン酸ナトリウム(フルカ(Fluka)製、製品コード71238)190gがPVA溶液に加えられ、混合された。ポリジメチルシロキサン(PDMS)(ダウ・コーニング(Dow Corning)200流体100,000cSt(0.1m2/s)、ダウ・コーニング製)1150gがアルギン酸塩/PVA混合物と混合されて、高粘度の溶液を形成した。
ポリビニルアルコール(PVA)(モウィオール(Mowiol)3−83、クラリアント(Clariant)製)40g及びアキュゾール(Acusol)(224nmのナノ粒子40重量%を含有する水溶液)75gが脱イオン水3610g中に分散され、60℃で溶解された。褐藻類からのアルギン酸ナトリウム(フルカ(Fluka)製、製品コード71238)190gがPVA溶液に加えられ、混合された。ポリジメチルシロキサン(PDMS)(ダウ・コーニング(Dow Corning)200流体100,000cSt(0.1m2/s)、ダウ・コーニング製)1150gがアルギン酸塩/PVA混合物と混合されて、高粘度の溶液を形成した。
上記の溶液は、0.6mmのノズルを通して2.75g/sの流出量で押し出され、200μm厚のワイヤを24本含む回転カッティング器具(ジェニアラボ(GeniaLab)製)をカッティング速度6000RPMで使用してカッティングされ、直径1000〜1500μmの球状液滴を、機械的カッティング装置(ジェニアラボ(GeniaLab)製のジェットカッター(JetCutter))を使用して形成し、液滴を、HClでpH2.5にした1%キトサン溶液(キトクリア(Chitoclear)、プリメックス(Primex)製)10リットルが入った攪拌硬化浴に落下させた。
15分間の硬化時間の後、マイクロカプセルは、濾過によりキトサン溶液から分離され、多量の脱イオン水で洗浄され、0.9NaCl溶液中に保存された。
(実施例7)
以下の組成物は、容器;液体組成物;及び液体組成物を分配するために容器に接続されている分配手段を含む便器のリムブロック(lavatory bowl rim-block)の一部を形成する。液体組成物はそれぞれ実施例6のマイクロカプセルを1%含む。
NaOH/H2SO4でpH6に調整
ドバノール(Dobanol)23−3は、C12〜C13EO3非イオン性界面活性剤であり、ドバノール45−7は、C14〜C15EO7非イオン性界面活性剤であり、ドバノール91−8は、C9〜C11EO8非イオン性界面活性剤であり、またドバノール91−10は、C9〜C11EO10非イオン性界面活性剤であり、全てシェル(SHELL)から市販されている。
Na HEDPは、ナトリウムエタン1−ヒドロキシジホスホネートである。
DTPMPは、ジエチレントリアミンペンタメチレンホスホネートである。
DTPAは、ジエチレントリアミンペンタアセテートである。
ssEDDSは、エチレンジアミンN,N’−二コハク酸である。
SF1288(登録商標)及びSF1188(登録商標)は、シリコーン−ポリエーテルコポリマーであり、GEバイエル・シリコーンズ(Bayer Silicones)から市販されている。
ケルザン(Kelzan)T(登録商標)はキサンタンガムであり、ケルコゲル(Kelcogel)F(登録商標)はジェランガムであり、両方ともCP−ケルコ(CP-Kelco)から市販されている。
HLASは、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸アニオン性界面活性剤である。
DC5220(登録商標)及びDC193(登録商標)は、シリコーングリコールポリマーであり、ダウ・コーニング(Dow Corning)から市販されている。
アキュゾール(Acusol)800S(登録商標)は、疎水変性アクリレートポリマーであり、ローム・アンド・ハース(Rohm & Haas)から市販されている。
ナトロソル(Natrosol)HHR(登録商標)は、ヒドロキシセルロースであり、ハーキュレス(Hercules)から市販されている。
ダクロール(Daclor)70−3−23(登録商標)は、分枝状アルキルエトキシル化サルフェートであり、マーリナット(Marlinat)242/90(登録商標)は、アルキルエトキシル化サルフェートであり、両方ともサソール(Sasol)から市販されている。
ステオール(Steol)CS−330(登録商標)は、アルキルエトキシル化サルフェートであり、ステパン(Stepan)から市販されている。
トリロン(Trilon)FS(登録商標)は、アミノカルボキシレートであり、BASFから市販されている。
ナンサ(Nansa)LSS38/AS(登録商標)は、α−オレフィンスルホネートであり、エムピコール(EMPICOL)LX28(登録商標)は、アルキルサルフェートであり、両方ともハンツマン(Huntsman)から市販されている。
以下の組成物は、容器;液体組成物;及び液体組成物を分配するために容器に接続されている分配手段を含む便器のリムブロック(lavatory bowl rim-block)の一部を形成する。液体組成物はそれぞれ実施例6のマイクロカプセルを1%含む。
Na HEDPは、ナトリウムエタン1−ヒドロキシジホスホネートである。
DTPMPは、ジエチレントリアミンペンタメチレンホスホネートである。
DTPAは、ジエチレントリアミンペンタアセテートである。
ssEDDSは、エチレンジアミンN,N’−二コハク酸である。
SF1288(登録商標)及びSF1188(登録商標)は、シリコーン−ポリエーテルコポリマーであり、GEバイエル・シリコーンズ(Bayer Silicones)から市販されている。
ケルザン(Kelzan)T(登録商標)はキサンタンガムであり、ケルコゲル(Kelcogel)F(登録商標)はジェランガムであり、両方ともCP−ケルコ(CP-Kelco)から市販されている。
HLASは、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸アニオン性界面活性剤である。
DC5220(登録商標)及びDC193(登録商標)は、シリコーングリコールポリマーであり、ダウ・コーニング(Dow Corning)から市販されている。
アキュゾール(Acusol)800S(登録商標)は、疎水変性アクリレートポリマーであり、ローム・アンド・ハース(Rohm & Haas)から市販されている。
ナトロソル(Natrosol)HHR(登録商標)は、ヒドロキシセルロースであり、ハーキュレス(Hercules)から市販されている。
ダクロール(Daclor)70−3−23(登録商標)は、分枝状アルキルエトキシル化サルフェートであり、マーリナット(Marlinat)242/90(登録商標)は、アルキルエトキシル化サルフェートであり、両方ともサソール(Sasol)から市販されている。
ステオール(Steol)CS−330(登録商標)は、アルキルエトキシル化サルフェートであり、ステパン(Stepan)から市販されている。
トリロン(Trilon)FS(登録商標)は、アミノカルボキシレートであり、BASFから市販されている。
ナンサ(Nansa)LSS38/AS(登録商標)は、α−オレフィンスルホネートであり、エムピコール(EMPICOL)LX28(登録商標)は、アルキルサルフェートであり、両方ともハンツマン(Huntsman)から市販されている。
(実施例8)
ポリビニルアルコール(PVA)(モウィオール(Mowiol)3−83、クラリアント(Clariant)製)40g及びアキュゾール(Acusol)(224nmのナノ粒子40重量%を含有する水溶液)70gが脱イオン水3610g中に分散され、60℃で溶解された。褐藻類からのアルギン酸ナトリウム(フルカ(Fluka)製、製品コード71238)190gがPVA溶液に加えられ、混合された。ポリジメチルシロキサン(PDMS)(ダウ・コーニング(Dow Corning)200流体100,000cSt(0.1m2/s)、ダウ・コーニング製)1150gがアルギン酸塩/PVA混合物と混合されて、高粘度の溶液を形成した。
ポリビニルアルコール(PVA)(モウィオール(Mowiol)3−83、クラリアント(Clariant)製)40g及びアキュゾール(Acusol)(224nmのナノ粒子40重量%を含有する水溶液)70gが脱イオン水3610g中に分散され、60℃で溶解された。褐藻類からのアルギン酸ナトリウム(フルカ(Fluka)製、製品コード71238)190gがPVA溶液に加えられ、混合された。ポリジメチルシロキサン(PDMS)(ダウ・コーニング(Dow Corning)200流体100,000cSt(0.1m2/s)、ダウ・コーニング製)1150gがアルギン酸塩/PVA混合物と混合されて、高粘度の溶液を形成した。
上記の溶液は、0.6mmのノズルを通して2.75g/sの流出量で押し出され、200μm厚のワイヤを24本含む回転カッティング器具(ジェニアラボ(GeniaLab)製)をカッティング速度6000RPMで使用してカッティングされ、直径1000〜1500μmの球状液滴を、機械的カッティング装置(ジェニアラボ(GeniaLab)製のジェットカッター(JetCutter))を使用して形成し、液滴を、HClでpH2.5にした1%キトサン溶液(キトクリア(Chitoclear)、プリメックス(Primex)製)10リットルが入った攪拌硬化浴に落下させた。
15分間の硬化時間の後、マイクロカプセルは、濾過によりキトサン溶液から分離され、多量の脱イオン水で洗浄され、0.9NaCl溶液中に保存された。
Claims (24)
- コアと、微粒子透過性調整剤を含む半透膜の形態の高分子電解質錯体シェルとを有する、液体洗剤で用いるためのマイクロカプセル。
- 前記透過性調整剤が、約10nm〜約5,000nmの容積平均流体力学直径を有する、請求項1に記載のマイクロカプセル。
- 前記透過性調整剤が顔料である、請求項1又は2に記載のマイクロカプセル。
- 前記マイクロカプセルが、破裂する前に約20mN〜約20,000mNの力に耐えることができる、請求項1〜3のいずれか1項に記載のマイクロカプセル。
- 前記マイクロカプセルが、25℃で約800Kg/m3〜約1,300Kg/m3の密度を有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載のマイクロカプセル。
- 約0.2〜約8mmの範囲の直径及び25℃で少なくとも約40%の弾性度を有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載のマイクロカプセル。
- 前記コアが活性物質を含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載のマイクロカプセル。
- 前記活性物質が、香油、シリコーン流体及びゴム類を含む疎水性物質、界面活性剤及びビタミン油、並びに酵素を含む約3,000超過の分子量を有する非疎水性物質から選択される、請求項7に記載のマイクロカプセル。
- 前記コアが、マイクロカプセルの密度を25℃で少なくとも約10%低減させることに有効な密度調節剤を含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載のマイクロカプセル。
- 前記シェルが、ポリアニオン−ポリカチオン高分子電解質錯体から構成される、請求項1〜9のいずれか1項に記載のマイクロカプセル。
- 前記マイクロカプセルが、0.9NaCl溶液中に25℃、3週間で10,000Da未満の透過性中断を有する、請求項1〜10のいずれか1項に記載のマイクロカプセル。
- コアと、半透膜の形態の高分子電解質錯体シェルとを有する、液体洗剤で用いるためのマイクロカプセルの製造方法であって:
a.第1の高分子電解質を含む第1の溶液を形成する工程;
b.微粒子透過性調整剤を前記第1の溶液に加える工程;
c.前記第1の溶液の液滴を形成する工程;及び
d.前記液滴を、前記第1の高分子電解質と反応して液滴の表面に錯体を形成することができる第2の高分子電解質を含む第2の溶液に導入する工程
を含む方法。 - 前記第1の溶液が、0.05%〜5%の微粒子透過性調整剤を含む、請求項12に記載の方法。
- 前記マイクロカプセルが、25℃で約900Kg/m3〜約1,300Kg/m3の密度を有する、請求項12又は13に記載の方法。
- 前記第1の溶液が、1s−1及び25℃で測定されるとき、約0.5〜約1,000Pa sの粘度を有する、請求項12〜14のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1の溶液が、約2重量%〜約7重量%のアルギン酸ナトリウムを含み、前記アルギン酸ナトリウムが、1重量%の濃度において25℃剪断速度1s−1で測定されるとき、少なくとも100mPa sの粘度を有する、請求項12〜15のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第2の溶液が、ポリ−(ジアリルジメチルアンモニウム)塩類、キトサンポリマー類、キトサンオリゴマー類及びキトサンポリマー類とオリゴマー類との混合物から選択される高分子電解質を含む、請求項12〜16のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項12〜17のいずれか1項に記載の方法により得ることができる、マイクロカプセル。
- 請求項1〜11及び18のいずれか1項に記載のマイクロカプセルと、約0.5〜約40重量%の洗浄性界面活性剤とを組み込む液体又はゲルマトリックスを含む、液体洗剤組成物。
- 前記マイクロカプセルが、25℃で4週間の静的保存条件下で安定である、請求項19に記載の液体洗剤。
- 前記マイクロカプセルが、模擬圧搾使用条件下で安定である、請求項19又は20に記載の液体洗剤。
- 洗剤マトリックスが、構造剤又は増粘剤を実質的に含まない、請求項19〜21のいずれか1項に記載の液体洗剤。
- 前記液体マトリックスの密度が、マイクロカプセルの密度の約20%以内、好ましくは約10%以内である、請求項19〜22のいずれか1項に記載の液体洗剤。
- 請求項1〜9及び16のいずれか1項に記載のマイクロカプセルを液体又はゲルマトリックスに加える工程を含み、前記マトリックスと前記マイクロカプセルとの密度の差が20%未満である、請求項19〜23のいずれか1項に記載の液体洗剤の製造方法。
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