JP2014223608A - Production method of microcapsule and microcapsule - Google Patents

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匡志 岩本
Masashi Iwamoto
匡志 岩本
山内 博史
Hiroshi Yamauchi
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a production method of a microcapsule, by which a microcapsule encapsulating a water-soluble core agent and having a large encapsulation volume ratio and a small particle diameter can be produced, and to provide a microcapsule encapsulating a water-soluble core agent and having a large encapsulation volume ratio and a small particle diameter.SOLUTION: The production method of a microcapsule includes the steps of: preparing an emulsion liquid which contains droplets comprising an aqueous solvent, a water-soluble core agent, and an aqueous solvent-soluble polymer that shows decrease in the solubility with an aqueous medium by an external stimulation, the droplets being dispersed in a nonpolar medium; and imparting an external stimulation to the emulsion liquid to precipitate the aqueous solvent-soluble polymer and to form a coacervate membrane that encapsulates the water-soluble core agent.

Description

本発明は、水溶性コア剤を内包する、内包体積比率の大きい小粒子径のマイクロカプセルを製造することのできるマイクロカプセルの製造方法に関する。また、本発明は、水溶性コア剤を内包する、内包体積比率の大きい小粒子径のマイクロカプセルに関する。 The present invention relates to a method for producing a microcapsule that can produce a microcapsule having a small particle diameter and containing a water-soluble core agent and having a large encapsulated volume ratio. The present invention also relates to a microcapsule having a small particle size with a large encapsulated volume ratio, which encapsulates a water-soluble core agent.

コア剤をシェルで覆ったマイクロカプセルが様々な分野で用いられている。例えば、接着剤、シール剤、コーティング剤等の用途に用いられるエポキシ樹脂組成物においては、エポキシ樹脂と、エポキシ樹脂の硬化を進行させるための硬化剤又は硬化促進剤とを安定な一液にするために、コア剤としての硬化剤又は硬化促進剤をシェルで被覆し、潜在性をもたせたマイクロカプセルが用いられている。また、医薬品として、コア剤としての生理活性物質又は薬物をシェルで被覆したマイクロカプセルが用いられている。このようなマイクロカプセルにおいては、コア剤の保持性と、必要な際の放出性とを両立することが求められている。 Microcapsules in which a core agent is covered with a shell are used in various fields. For example, in an epoxy resin composition used for applications such as an adhesive, a sealant, and a coating agent, the epoxy resin and a curing agent or a curing accelerator for advancing the curing of the epoxy resin are made into one stable liquid. For this reason, a microcapsule in which a curing agent or a curing accelerator as a core agent is coated with a shell and has a latent property is used. In addition, microcapsules in which a physiologically active substance as a core agent or a drug is coated with a shell are used as pharmaceuticals. In such a microcapsule, it is required to achieve both retention of the core agent and releasability when necessary.

しかしながら、コア剤として用いられる生理活性物質又は薬物、硬化剤又は硬化促進剤等は水溶性である場合もあるにもかかわらず、コア剤が疎水性である場合に比べて、コア剤が水溶性であるマイクロカプセル又はその製造方法については比較的開発が遅れている。 However, although the physiologically active substance or drug used as the core agent, the curing agent or the curing accelerator may be water-soluble, the core agent is more water-soluble than when the core agent is hydrophobic. Development of a microcapsule or a manufacturing method thereof is relatively delayed.

コア剤が水溶性であるマイクロカプセルの製造方法としては、コア剤とアルギン酸ナトリウムとを含有する水溶液を、アルギン酸ナトリウムのゲル化剤である塩化カルシウムを含有する水溶液に滴下し、アルギン酸ナトリウムをゲル化させてシェルを形成させる方法(いわゆる液中硬化法)が知られている。しかしながら、このような方法では、小粒子径のマイクロカプセルを得ることは難しかった。 A method for producing microcapsules in which the core agent is water-soluble is to drop an aqueous solution containing the core agent and sodium alginate into an aqueous solution containing calcium chloride, which is a gelling agent for sodium alginate, to gel the sodium alginate. There is known a method for forming a shell (so-called liquid curing method). However, it has been difficult to obtain microcapsules having a small particle diameter by such a method.

また、特許文献1には、水溶性生理活性物質を含む溶液を内水相とし、疎水性生体内分解性ポリマーを含む溶液を油相とするW/O型乳化物を第3相目の水相に加え、W/O/W型乳化物を形成させた後、油相中の溶媒を蒸発させ、マイクロカプセルを調製する方法(いわゆる液中乾燥法)が記載されている。
また、特許文献2には、水、水溶性ペプチド等の薬剤および糖を含む水相と、生体適合性ポリマーおよびポリマー溶剤を含む油相とを合わせることによって混合物を形成すること;油中水滴型エマルジョンを形成すること;コアセルベーション剤、例えばシリコーン油、植物油または鉱油を混合物に添加して初期微粒子を形成すること等を含むポリペプチドの持続性放出の組成物を調製する方法(いわゆるコアセルベーション法)が記載されている。
しかしながら、これらの方法であっても、特許文献1に記載の方法ではW/O/W型の3相からなる乳化液を、特許文献2に記載の方法ではW/O/O型の3相からなる乳化液を利用するため、小粒子径のマイクロカプセルを得ることは難しかった。
Patent Document 1 discloses a W / O type emulsion in which a solution containing a water-soluble physiologically active substance is an inner aqueous phase and a solution containing a hydrophobic biodegradable polymer is an oil phase. In addition to the phase, a method of forming a W / O / W emulsion and then evaporating the solvent in the oil phase to prepare microcapsules (so-called liquid drying method) is described.
Patent Document 2 discloses that a mixture is formed by combining an aqueous phase containing water and a drug such as a water-soluble peptide and a sugar with an oil phase containing a biocompatible polymer and a polymer solvent; water-in-oil type Forming a emulsion; a method for preparing a sustained release composition of a polypeptide comprising the addition of a coacervation agent such as silicone oil, vegetable oil or mineral oil to the mixture to form initial microparticles (so-called coacerv The basation method) is described.
However, even in these methods, in the method described in Patent Document 1, an emulsion composed of three phases of W / O / W type is used, and in the method described in Patent Document 2, three phases of W / O / O type are used. It was difficult to obtain microcapsules with a small particle size because an emulsion consisting of

特開平6−192068号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-192068 特開2012−51930号公報JP 2012-51930 A

本発明は、水溶性コア剤を内包する、内包体積比率の大きい小粒子径のマイクロカプセルを製造することのできるマイクロカプセルの製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、水溶性コア剤を内包する、内包体積比率の大きい小粒子径のマイクロカプセルを提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the manufacturing method of the microcapsule which can manufacture the microcapsule of the small particle diameter with a large inclusion volume ratio which encloses a water-soluble core agent. Another object of the present invention is to provide a microcapsule having a small particle diameter and containing a water-soluble core agent and having a large encapsulated volume ratio.

本発明は、水性溶媒と、水溶性コア剤と、外部刺激により水性溶媒への溶解度が低下する水性溶媒可溶性ポリマーとを含有する水性溶液からなる液滴が、非極性媒体中に分散している乳化液を調製する工程と、前記乳化液に外部刺激を与えて前記水性溶媒可溶性ポリマーを析出させ、前記水溶性コア剤を内包するコアセルベート膜を形成させる工程とを有するマイクロカプセルの製造方法である。
また、本発明は、本発明のマイクロカプセルの製造方法により得られ、SP値10以上の水溶性コア剤を内包し、平均粒子径が0.1〜100μmであるマイクロカプセルである。
以下、本発明を詳述する。
In the present invention, droplets composed of an aqueous solution containing an aqueous solvent, a water-soluble core agent, and an aqueous solvent-soluble polymer whose solubility in the aqueous solvent is reduced by an external stimulus are dispersed in a nonpolar medium. A method for producing a microcapsule, comprising: a step of preparing an emulsion; and a step of applying an external stimulus to the emulsion to precipitate the aqueous solvent-soluble polymer to form a coacervate film containing the water-soluble core agent. .
Moreover, this invention is a microcapsule which is obtained by the manufacturing method of the microcapsule of this invention, encapsulates the water-soluble core agent of SP value 10 or more, and has an average particle diameter of 0.1-100 micrometers.
The present invention is described in detail below.

本発明者は、水性溶媒と、水溶性コア剤と、外部刺激により水性溶媒への溶解度が低下する水性溶媒可溶性ポリマーとを含有する水性溶液からなる液滴が、非極性媒体中に分散している乳化液を調製し、この乳化液に対して外部刺激を与えて水性溶媒可溶性ポリマーを析出させ、コアセルベート膜を形成させることにより、コア剤が水溶性であってもコア剤の保持性に優れ、更に、内包体積比率の大きいマイクロカプセルを製造できることを見出した。更に、本発明者は、このようなマイクロカプセルの製造方法によれば、乳化液中の水性溶液からなる液滴の液滴径を調整することで、マイクロカプセルの粒子径の制御が可能となって小粒子径のマイクロカプセルを製造できることを見出し、本発明を完成させるに至った。 The inventor has dispersed droplets of an aqueous solution containing an aqueous solvent, a water-soluble core agent, and an aqueous solvent-soluble polymer whose solubility in the aqueous solvent is reduced by an external stimulus in a nonpolar medium. The emulsion is prepared, and an external stimulus is applied to the emulsion to precipitate an aqueous solvent-soluble polymer, thereby forming a coacervate film. Furthermore, it has been found that microcapsules having a large encapsulated volume ratio can be produced. Furthermore, according to such a microcapsule manufacturing method, the present inventor can control the particle size of the microcapsule by adjusting the droplet size of the droplet made of the aqueous solution in the emulsion. Thus, the inventors have found that microcapsules having a small particle diameter can be produced, and have completed the present invention.

本発明のマイクロカプセルの製造方法では、まず、水性溶媒と、水溶性コア剤と、外部刺激により水性溶媒への溶解度が低下する水性溶媒可溶性ポリマーとを含有する水性溶液からなる液滴が、非極性媒体中に分散している乳化液を調製する工程を行う。 In the method for producing a microcapsule of the present invention, first, a droplet composed of an aqueous solution containing an aqueous solvent, a water-soluble core agent, and an aqueous solvent-soluble polymer whose solubility in the aqueous solvent is reduced by an external stimulus, A step of preparing an emulsified liquid dispersed in a polar medium is performed.

上記水性溶液は、水性溶媒に、少なくとも、水溶性コア剤と外部刺激により水性溶媒への溶解度が低下する水性溶媒可溶性ポリマーとを溶解させることによって調製される。
上記水性溶媒は、0〜80℃程度において水溶性コア剤と外部刺激により水性溶媒への溶解度が低下する水性溶媒可溶性ポリマーとを溶解できれば特に限定されず、水溶性コア剤と外部刺激により水性溶媒への溶解度が低下する水性溶媒可溶性ポリマーとに合わせて適宜選択されるが、上記水性溶媒のSP値が12.00以上であることが好ましい。
なお、SP値とは、沖津俊直、「接着」、高分子刊行会、40巻8号(1996)p342−350に記載された、沖津による各種原子団のΔF、Δv値を用い、下記式(1)により算出した溶解性パラメーターδを意味する。また、混合物、共重合体の場合は、下記式(2)により算出した溶解性パラメーターδmixを意味する。
δ=ΣΔF/ΣΔv (1)
δmix=φδ+φδ+・・・φδ (2)
式中、ΔF、Δvは、それぞれ、沖津による各種原子団のΔF、モル容積Δvを表す。φは、容積分率又はモル分率を表し、φ+φ+・・・φ=1である。
The aqueous solution is prepared by dissolving at least a water-soluble core agent and an aqueous solvent-soluble polymer whose solubility in an aqueous solvent is reduced by an external stimulus in an aqueous solvent.
The aqueous solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the water-soluble core agent and the aqueous solvent-soluble polymer whose solubility in the aqueous solvent is reduced by external stimulation at about 0 to 80 ° C., and the aqueous solvent by the water-soluble core agent and external stimulation. The SP value of the aqueous solvent is preferably 12.00 or more.
The SP value is expressed by the following formula (ΔF, Δv value of various atomic groups by Okitsu, which is described in Toshinao Okitsu, “Adhesion”, Kobunshi Shuppankai, Vol. 40, No. 8 (1996) p342-350. It means the solubility parameter δ calculated by 1). In the case of a mixture or copolymer, the solubility parameter δ mix calculated by the following formula (2) is meant.
δ = ΣΔF / ΣΔv (1)
δ mix = φ 1 δ 1 + φ 2 δ 2 +... φ n δ n (2)
In the formula, ΔF and Δv represent ΔF and molar volume Δv of various atomic groups by Okitsu, respectively. φ represents a volume fraction or a mole fraction, and φ 1 + φ 2 +... φ n = 1.

また、上記水性溶媒は、安定な乳化液を調製する観点から、20℃での非極性媒体への溶解度が低いほうが好ましい。上記水性溶媒の20℃での非極性媒体への溶解度の好ましい上限は1重量%、より好ましい上限は0.5重量%である。このような水性溶媒として、例えば、水(アイソパーHへの溶解度0重量%、アイソパーMへの溶解度0重量%)、メタノール(アイソパーHへの溶解度0.6重量%、アイソパーMへの溶解度0.4重量%)、水とメタノールとの混合溶媒等が挙げられる。
なお、水性溶媒の20℃での非極性媒体への溶解度とは、20℃において、非極性媒体と水性溶媒とを混合して1日撹拌した後に、非極性媒体をガスクロマトグラフィーにより分析したときの、非極性媒体中に含まれる水性溶媒の量を意味する。
The aqueous solvent preferably has a low solubility in a nonpolar medium at 20 ° C. from the viewpoint of preparing a stable emulsion. A preferable upper limit of the solubility of the aqueous solvent in a nonpolar medium at 20 ° C. is 1% by weight, and a more preferable upper limit is 0.5% by weight. Examples of such an aqueous solvent include water (solubility in Isopar H of 0% by weight, solubility in Isopar M of 0% by weight), methanol (solubility in Isopar H of 0.6% by weight, solubility in Isopar M of 0.1%. 4% by weight), a mixed solvent of water and methanol, and the like.
The solubility of the aqueous solvent in a nonpolar medium at 20 ° C. means that the nonpolar medium and the aqueous solvent are mixed at 20 ° C. and stirred for 1 day, and then the nonpolar medium is analyzed by gas chromatography. Of the aqueous solvent contained in the nonpolar medium.

上記水溶性コア剤は、水性溶媒に溶解できれば特に限定されないが、SP値が10以上であることが好ましい。本発明のマイクロカプセルの製造方法によれば、このように極性の高いコア剤であってもコア剤の保持性に優れたマイクロカプセルを製造することができる。 Although the said water-soluble core agent will not be specifically limited if it can melt | dissolve in an aqueous solvent, It is preferable that SP value is 10 or more. According to the method for producing a microcapsule of the present invention, it is possible to produce a microcapsule having excellent core agent retention even with such a highly polar core agent.

上記水溶性コア剤として、例えば、硬化剤及び/又は硬化促進剤、発泡剤、接着剤、インク、化粧料、香料等が挙げられる。例えば、上記水溶性コア剤が硬化剤及び/又は硬化促進剤を含有する場合、マイクロカプセルは、潜在性硬化剤及び/又は硬化促進剤として好適に用いられる。上記硬化剤及び/又は硬化促進剤は特に限定されず、例えば、ヒドラジド化合物、三級アミン化合物、イミダゾール化合物等のアミン化合物、又は、リン系触媒等が挙げられる。なかでも、水性溶媒への溶解度が高いことから、マロン酸ジヒドラジド、1,3−ビス(ヒドラジノカルボノエチル)−5−イソプロピルヒダントイン、ヘキサメチレンジアミン、ジシアンジアミド、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、2−メチルイミダゾールが好ましい。 Examples of the water-soluble core agent include curing agents and / or curing accelerators, foaming agents, adhesives, inks, cosmetics, and fragrances. For example, when the said water-soluble core agent contains a hardening | curing agent and / or a hardening accelerator, a microcapsule is used suitably as a latent hardening agent and / or a hardening accelerator. The said hardening | curing agent and / or hardening accelerator are not specifically limited, For example, amine compounds, such as a hydrazide compound, a tertiary amine compound, an imidazole compound, or a phosphorus catalyst is mentioned. Among them, since the solubility in an aqueous solvent is high, malonic acid dihydrazide, 1,3-bis (hydrazinocarbonoethyl) -5-isopropylhydantoin, hexamethylenediamine, dicyandiamide, 1-benzyl-2-methylimidazole, 2-methylimidazole is preferred.

上記水溶性コア剤が発泡剤を含有する場合、マイクロカプセルは、光又は熱により膨張するマイクロカプセル型発泡剤として好適に用いられる。上記発泡剤は特に限定されず、例えば、テトラゾール化合物等が挙げられる。上記テトラゾール化合物は特に限定されないが、3−(1H−テトラゾール−5−イル)アニリンが好ましい。 When the water-soluble core agent contains a foaming agent, the microcapsule is suitably used as a microcapsule-type foaming agent that expands by light or heat. The said foaming agent is not specifically limited, For example, a tetrazole compound etc. are mentioned. The tetrazole compound is not particularly limited, but 3- (1H-tetrazol-5-yl) aniline is preferable.

上記水溶性コア剤が化粧料を含有する場合、マイクロカプセルは、熱又は圧力によりコア剤を放出するマイクロカプセル型化粧剤として好適に用いられる。上記化粧料は特に限定されないが、グリセリン、ヒアルロン酸、アルギニンが好ましい。 When the water-soluble core agent contains a cosmetic, the microcapsule is suitably used as a microcapsule-type cosmetic that releases the core agent by heat or pressure. Although the said cosmetics are not specifically limited, Glycerin, hyaluronic acid, and arginine are preferable.

上記水溶性コア剤の配合量は特に限定されないが、マイクロカプセルの内包体積比率、及び、水溶性コア剤の保持性の観点から、外部刺激により水性溶媒への溶解度が低下する水性溶媒可溶性ポリマー100重量部に対する好ましい下限が20重量部、好ましい上限が150重量部である。配合量のより好ましい下限は40重量部、より好ましい上限は100重量部である。 The blending amount of the water-soluble core agent is not particularly limited, but from the viewpoint of the encapsulated volume ratio of the microcapsules and the retention property of the water-soluble core agent, the aqueous solvent-soluble polymer 100 whose solubility in an aqueous solvent is reduced by external stimulation. The preferable lower limit with respect to parts by weight is 20 parts by weight, and the preferable upper limit is 150 parts by weight. A more preferred lower limit of the amount is 40 parts by weight, and a more preferred upper limit is 100 parts by weight.

上記外部刺激により水性溶媒への溶解度が低下する水性溶媒可溶性ポリマーは、水性溶媒に溶解し、外部刺激により水性溶媒への溶解度が低下するものであれば特に限定されない。外部刺激は特に限定されず、例えば、熱(温度変化)、pH変化等が挙げられる。 The aqueous solvent-soluble polymer whose solubility in an aqueous solvent is reduced by an external stimulus is not particularly limited as long as it is soluble in an aqueous solvent and the solubility in an aqueous solvent is reduced by an external stimulus. The external stimulus is not particularly limited, and examples thereof include heat (temperature change) and pH change.

熱により水性溶媒への溶解度が低下する水性溶媒可溶性ポリマーとして、例えば、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリ(N−イソプロピルアクリルアミド)、ポリ(ビニルエチルエーテル)等が挙げられる。例えば、メチルセルロースは、低温ではメトキシ基に対する溶媒和が生じるため、水性溶媒への溶解度が比較的高くなる。一方、50〜80℃程度の高温ではメトキシ基の溶媒和がはずれてメトキシ基同士の疎水性相互作用が強まるため、水性溶媒への溶解度が比較的低くなる。従って、外部刺激として50〜80℃程度の熱を与えることにより、メチルセルロースの水性溶媒への溶解度を低下させてメチルセルロースを析出させることができる。
また、同様の理由で、ヒドロキシエチルセルロース及びヒドロキシプロピルセルロースには50〜80℃程度、ポリビニルアルコールには70〜95℃程度、ポリ(N−イソプロピルアクリルアミド)及びポリ(ビニルエチルエーテル)には30〜60℃程度の熱を外部刺激として与えることにより、これらのポリマーを析出させることができる。
Examples of the aqueous solvent-soluble polymer whose solubility in an aqueous solvent is reduced by heat include methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, polyvinyl alcohol, poly (N-isopropylacrylamide), poly (vinyl ethyl ether) and the like. For example, methyl cellulose has a relatively high solubility in an aqueous solvent because solvation with a methoxy group occurs at a low temperature. On the other hand, at a high temperature of about 50 to 80 ° C., the solvation of the methoxy group is lost and the hydrophobic interaction between the methoxy groups increases, so that the solubility in an aqueous solvent becomes relatively low. Therefore, by applying a heat of about 50 to 80 ° C. as an external stimulus, the solubility of methylcellulose in an aqueous solvent can be reduced to precipitate methylcellulose.
For the same reason, hydroxyethyl cellulose and hydroxypropyl cellulose are about 50 to 80 ° C., polyvinyl alcohol is about 70 to 95 ° C., and poly (N-isopropylacrylamide) and poly (vinyl ethyl ether) are 30 to 60 ° C. These polymers can be precipitated by applying a heat of about 0 ° C. as an external stimulus.

pH変化により水性溶媒への溶解度が低下する水性溶媒可溶性ポリマーとして、例えば、ゼラチンとポリアニオンとの混合物、キトサン、ポリビニルフェノール等が挙げられる。上記ポリアニオンとして、例えば、アラビアゴム、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、アルギン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロース、カラギーナン、ジェラン等が挙げられる。
例えば、ゼラチン及びアラビアゴムは、アルカリ性条件下ではいずれもマイナス電荷を有する。一方、酸性条件下ではゼラチンはプラス電荷に転じるが、アラビアゴムはマイナス電荷のままである。従って、外部刺激として酸の添加等によりpHを変化させて酸性条件下とすることにより、ゼラチンとアラビアゴムとの間に静電相互作用を生じさせ、ゼラチンとアラビアゴムとの混合物の水性溶媒への溶解度を低下させてゼラチンとアラビアゴムとの混合物を析出させることができる。
また、キトサンの場合、酸性条件下で溶解させたキトサンに外部刺激として塩基の添加等によりpHを変化させてアルカリ性条件下とすることにより、キトサンの水性溶媒への溶解度を低下させて析出させることができる。
また、ポリビニルフェノールの場合、アルカリ性条件下で溶解させたポリビニルフェノールに外部刺激として酸の添加等によりpHを変化させて酸性条件下とすることにより、ポリビニルフェノールの水性溶媒への溶解度を低下させて析出させることができる。
Examples of the aqueous solvent-soluble polymer whose solubility in an aqueous solvent is lowered by pH change include, for example, a mixture of gelatin and polyanion, chitosan, and polyvinylphenol. Examples of the polyanion include gum arabic, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, sodium alginate, carboxymethylcellulose, carrageenan, and gellan.
For example, gelatin and gum arabic both have a negative charge under alkaline conditions. On the other hand, gelatin turns into a positive charge under acidic conditions, while gum arabic remains a negative charge. Accordingly, by changing the pH as an external stimulus by adding acid or the like to an acidic condition, an electrostatic interaction is generated between gelatin and gum arabic, and the mixture of gelatin and gum arabic becomes an aqueous solvent. And the mixture of gelatin and gum arabic can be precipitated.
In the case of chitosan, the chitosan dissolved under an acidic condition is precipitated by reducing the solubility of the chitosan in an aqueous solvent by changing the pH by adding a base as an external stimulus to an alkaline condition. Can do.
Moreover, in the case of polyvinylphenol, the solubility of polyvinylphenol in an aqueous solvent is reduced by changing the pH of polyvinylphenol dissolved under alkaline conditions by adding acid as an external stimulus to acidity conditions. It can be deposited.

上記外部刺激により水性溶媒への溶解度が低下する水性溶媒可溶性ポリマーの水性溶媒への溶解度は、20℃において、好ましい下限が0.5重量%、好ましい上限が80重量%である。溶解度が0.5重量%以上であると、水性溶液中の固形分量が充分となり、高いマイクロカプセルの収量が得られる。溶解度が80重量%以下であると、安定なシェルを形成することができ、良好な分散状態のマイクロカプセル分散液が得られる。溶解度のより好ましい上限は50重量%である。
なお、外部刺激により水性溶媒への溶解度が低下する水性溶媒可溶性ポリマーの20℃での水性溶媒への溶解度とは、20℃において、水性溶媒に水性溶媒可溶性ポリマーを加えたときに、溶液が不均一とならない水性溶媒可溶性ポリマーの最大量を意味する。
With respect to the solubility of the aqueous solvent-soluble polymer in which the solubility in an aqueous solvent is reduced by the external stimulus, a preferable lower limit is 0.5% by weight and a preferable upper limit is 80% by weight at 20 ° C. When the solubility is 0.5% by weight or more, the solid content in the aqueous solution is sufficient, and a high microcapsule yield can be obtained. When the solubility is 80% by weight or less, a stable shell can be formed, and a microcapsule dispersion in a good dispersion state can be obtained. A more preferred upper limit of solubility is 50% by weight.
The solubility of an aqueous solvent soluble polymer whose solubility in an aqueous solvent is reduced by an external stimulus at 20 ° C. is the solubility of the aqueous solvent soluble polymer at 20 ° C. when the aqueous solvent soluble polymer is added to the aqueous solvent at 20 ° C. By the maximum amount of aqueous solvent soluble polymer that is not uniform.

外部刺激としてpH変化を使用する場合、上記水性溶液は、更に、酸、塩基、又は、これらの塩を含有してもよい。上記酸は特に限定されず、例えば、酢酸、塩酸、硫酸、硝酸等が挙げられる。上記塩基は特に限定されず、例えば、水酸化ナトリウム、炭酸カルシウム、酢酸ナトリウム等が挙げられる。 When using pH change as an external stimulus, the aqueous solution may further contain an acid, a base, or a salt thereof. The acid is not particularly limited, and examples thereof include acetic acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid and the like. The base is not particularly limited, and examples thereof include sodium hydroxide, calcium carbonate, sodium acetate and the like.

上記乳化液は、上記水性溶液を非極性媒体に分散させることによって調製される。
上記非極性媒体は特に限定されず、水性溶媒に合わせて適宜選択される。上記水性溶媒と上記非極性媒体との関係としては、上記水性溶媒よりも非極性媒体の沸点が高く、上記水性溶媒の20℃での非極性媒体への溶解度が5重量%以下であることが好ましい。このような水性溶媒と非極性媒体とを用いることにより、安定な乳化液を調製することができるとともに、水性溶液からなる液滴の合一等を抑制することができるため、マイクロカプセルの粒子径の制御が可能となる。
The emulsion is prepared by dispersing the aqueous solution in a nonpolar medium.
The nonpolar medium is not particularly limited and is appropriately selected according to the aqueous solvent. Regarding the relationship between the aqueous solvent and the nonpolar medium, the boiling point of the nonpolar medium is higher than that of the aqueous solvent, and the solubility of the aqueous solvent in the nonpolar medium at 20 ° C. is 5% by weight or less. preferable. By using such an aqueous solvent and a nonpolar medium, a stable emulsion can be prepared, and the coalescence of droplets made of an aqueous solution can be suppressed. Can be controlled.

上記水性溶媒が水(沸点100℃)である場合、上記非極性媒体として、例えば、ノルパー13、ノルパー15(以上、エクソンモービル社製)等のノルマルパラフィン系溶剤や、エクソールD30、エクソールD40(以上、エクソンモービル社製)等のナフテン系溶剤や、アイソパーG、アイソパーH、アイソパーL、アイソパーM(以上、エクソンモービル社製)等のイソパラフィン系溶剤や、オクタン、ノナン、デカン等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、水への溶解度が低いことから、アイソパーH、アイソパーMが好ましい。 When the aqueous solvent is water (boiling point: 100 ° C.), examples of the nonpolar medium include normal paraffin solvents such as NORPER 13 and NORPER 15 (exxon mobile), EXSOL D30, EXSOL D40 (exclusive) And naphthenic solvents such as Isopar G, Isopar H, Isopar L, and Isopar M (hereinafter ExxonMobil), and octane, nonane, decane, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, Isopar H and Isopar M are preferred because of their low solubility in water.

上記非極性媒体には、乳化剤、分散安定剤等を添加してもよい。
上記乳化剤は特に限定されず、例えば、ソルビタンセスキオレエート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタントリオレエート、ソルビタンモノラウレート等が挙げられる。上記分散安定剤は特に限定されず、例えば、ポリジメチルシロキサンや、ソルスパース8000、ソルスパース13650、ソルスパース13300、ソルスパース17000、ソルスパース21000(以上、日本ルーブリゾール社製)等が挙げられる。
An emulsifier, a dispersion stabilizer and the like may be added to the nonpolar medium.
The emulsifier is not particularly limited, and examples thereof include sorbitan sesquioleate, sorbitan monopalmitate, sorbitan trioleate, sorbitan monolaurate and the like. The dispersion stabilizer is not particularly limited, and examples thereof include polydimethylsiloxane, Solsperse 8000, Solsperse 13650, Solsperse 13300, Solsperse 17000, Solsperse 21000 (manufactured by Nihon Lubrizol).

上記水性溶液を上記非極性媒体に分散させて乳化液を調製する際には、水性溶液に非極性媒体を添加してもよく、非極性媒体に水性溶液を添加してもよい。乳化方法として、例えば、ホモジナイザーを用いて攪拌する方法、超音波照射により乳化する方法、マイクロチャネル又はSPG膜を通過させて乳化する方法、スプレーで噴霧する方法、転相乳化法等が挙げられる。
上記水性溶液と上記非極性媒体との配合比は特に限定されないが、水性溶液からなる液滴の合一及びマイクロカプセルの凝集を抑制する観点から、上記非極性媒体1000重量部に対する上記水性溶液の配合量の好ましい上限は500重量部である。
When the emulsion is prepared by dispersing the aqueous solution in the nonpolar medium, the nonpolar medium may be added to the aqueous solution, or the aqueous solution may be added to the nonpolar medium. Examples of the emulsification method include a method of stirring using a homogenizer, a method of emulsifying by ultrasonic irradiation, a method of emulsifying by passing through a microchannel or an SPG film, a method of spraying with a spray, and a phase inversion emulsification method.
The mixing ratio of the aqueous solution and the nonpolar medium is not particularly limited, but from the viewpoint of suppressing the coalescence of droplets made of the aqueous solution and the aggregation of the microcapsules, the aqueous solution is mixed with 1000 parts by weight of the nonpolar medium. The upper limit with preferable compounding quantity is 500 weight part.

本発明のマイクロカプセルの製造方法では、乳化方法の調整等により乳化液中の水性溶液からなる液滴の液滴径を調整することにより、マイクロカプセルの粒子径の制御が可能となる。
上記水性溶液からなる液滴の液滴径は、0.1〜100μmであることが好ましい。液滴径が0.1μm未満であると、水性溶液からなる液滴の合一又はマイクロカプセルの凝集が生じることがある。液滴径が100μmを超えると、小粒子径のマイクロカプセルを製造できないことがある。液滴径のより好ましい下限は1μm、より好ましい上限は10μmである。
なお、液滴径とは、動的光散乱法(例えば、ピーエスエス社製のNICOMP 380ZLS等)により測定した体積平均液滴径を意味する。
In the method for producing a microcapsule of the present invention, the particle size of the microcapsule can be controlled by adjusting the droplet size of the droplet made of the aqueous solution in the emulsion by adjusting the emulsification method or the like.
The droplet diameter of the droplet made of the aqueous solution is preferably 0.1 to 100 μm. When the droplet diameter is less than 0.1 μm, coalescence of droplets composed of an aqueous solution or aggregation of microcapsules may occur. If the droplet diameter exceeds 100 μm, microcapsules having a small particle size may not be produced. The more preferable lower limit of the droplet diameter is 1 μm, and the more preferable upper limit is 10 μm.
The droplet diameter means a volume average droplet diameter measured by a dynamic light scattering method (for example, NICOMP 380ZLS manufactured by PS Inc.).

本発明のマイクロカプセルの製造方法では、次いで、上記乳化液に外部刺激を与えて上記水性溶媒可溶性ポリマーを析出させ、上記水溶性コア剤を内包するコアセルベート膜を形成させる工程を行う。
これにより、非極性媒体中に、水溶性コア剤がコアセルベート膜で内包されたマイクロカプセルが分散したマイクロカプセル分散液が得られる。
なお、コアセルベート膜とは、液滴を構成する、水性溶媒可溶性ポリマーを含有する水性溶液から、外部刺激により水性溶媒可溶性ポリマーに富んだ相が分離することで形成される膜をいう。
In the method for producing a microcapsule of the present invention, the step of applying an external stimulus to the emulsion to precipitate the aqueous solvent-soluble polymer to form a coacervate film encapsulating the water-soluble core agent is then performed.
As a result, a microcapsule dispersion is obtained in which microcapsules in which a water-soluble core agent is encapsulated in a coacervate film are dispersed in a nonpolar medium.
The coacervate film is a film formed by separating a phase rich in an aqueous solvent-soluble polymer from an aqueous solution containing an aqueous solvent-soluble polymer, which constitutes a droplet, by an external stimulus.

外部刺激は特に限定されず、例えば、熱(温度変化)、pH変化等が挙げられる。
上述したように、例えば、上記外部刺激により水性溶媒への溶解度が低下する水性溶媒可溶性ポリマーがメチルセルロースである場合には、外部刺激は50〜80℃程度の熱であることが好ましく、上記外部刺激により水性溶媒への溶解度が低下する水性溶媒可溶性ポリマーがゼラチンとアラビアゴムとの混合物である場合には、外部刺激はpH変化であることが好ましい。
The external stimulus is not particularly limited, and examples thereof include heat (temperature change) and pH change.
As described above, for example, when the aqueous solvent-soluble polymer whose solubility in an aqueous solvent is reduced by the external stimulus is methyl cellulose, the external stimulus is preferably heat of about 50 to 80 ° C., and the external stimulus When the aqueous solvent-soluble polymer whose solubility in an aqueous solvent is reduced by a mixture of gelatin and gum arabic, the external stimulus is preferably a pH change.

本発明のマイクロカプセルの製造方法では、更に、コアセルベート膜をゲル化させるゲル化剤(本明細書中、単に、ゲル化剤ともいう)を添加し、上記コアセルベート膜をゲル化させる工程を行うことが好ましい。
これにより、非極性媒体中に、コアセルベート膜がゲル化したマイクロカプセル(本明細書中、ゲル化マイクロカプセルともいう)が分散したゲル化マイクロカプセル分散液が得られる。
上記コアセルベート膜をゲル化させることにより、マイクロカプセルのシェル強度を向上させることができる。また、まずは上記コアセルベート膜を形成させて上記水溶性コア剤を内包し、その後、上記コアセルベート膜をゲル化させることにより、内包体積比率の大きいマイクロカプセルを製造することができる。
In the method for producing a microcapsule of the present invention, a gelling agent that gels the coacervate film (in the present specification, also simply referred to as a gelling agent) is added, and the coacervate film is gelled. Is preferred.
As a result, a gelled microcapsule dispersion in which microcapsules in which the coacervate film is gelled (also referred to as gelled microcapsules in this specification) is dispersed in a nonpolar medium.
The gel strength of the microcapsules can be improved by gelling the coacervate film. In addition, first, the coacervate film is formed to encapsulate the water-soluble core agent, and then the coacervate film is gelled, whereby a microcapsule having a large encapsulated volume ratio can be produced.

上記ゲル化剤は、上記コアセルベート膜をゲル化させることができるものであれば特に限定されないが、上記外部刺激により水性溶媒への溶解度が低下する水性溶媒可溶性ポリマーがメチルセルロースである場合には、タンニン酸、ポリビニルフェノール、N,N’−エチレンビス[(2−ビニルスルフォニル)アセトアミド](VS−B、富士フィルム社製)、N,N’−トリメチレンビス[(2−ビニルスルフォニル)アセトアミド](VS−C、富士フィルム社製)、チタンラクテートアンモニウム塩(TC−300、マツモトファインケミカル社製)、チタンラクテート(TC−300、マツモトファインケミカル社製)、チタントリエタノールアミネート(TC−400、マツモトファインケミカル社製)、テトライソプロピルチタネート(TA−10、マツモトファインケミカル社製)、テトラノルマルブチルチタネート(TA−25、マツモトファインケミカル社製)等が挙げられる。上記外部刺激により水性溶媒への溶解度が低下する水性溶媒可溶性ポリマーがゼラチンとアラビアゴムとの混合物である場合には、グルタルアルデヒド、ホルムアルデヒド、N,N’−エチレンビス[(2−ビニルスルフォニル)アセトアミド](VS−B、富士フィルム社製)、N,N’−トリメチレンビス[(2−ビニルスルフォニル)アセトアミド](VS−C、富士フィルム社製)、チタンラクテートアンモニウム塩(TC−300、マツモトファインケミカル社製)、チタンラクテート(TC−300、マツモトファインケミカル社製)、チタントリエタノールアミネート(TC−400、マツモトファインケミカル社製)、テトライソプロピルチタネート(TA−10、マツモトファインケミカル社製)、テトラノルマルブチルチタネート(TA−25、マツモトファインケミカル社製)、チタンアセチルアセトネート(TC−100、マツモトファインケミカル社製)等が挙げられる。 The gelling agent is not particularly limited as long as it can gel the coacervate film. However, when the aqueous solvent-soluble polymer whose solubility in an aqueous solvent is reduced by the external stimulus is methylcellulose, tannin is used. Acid, polyvinylphenol, N, N′-ethylenebis [(2-vinylsulfonyl) acetamide] (VS-B, manufactured by Fuji Film), N, N′-trimethylenebis [(2-vinylsulfonyl) acetamide] ( VS-C, manufactured by Fuji Film), titanium lactate ammonium salt (TC-300, manufactured by Matsumoto Fine Chemical), titanium lactate (TC-300, manufactured by Matsumoto Fine Chemical), titanium triethanolamate (TC-400, Matsumoto Fine Chemical) ), Tetraisopropylthio Sulfonate (TA-10, manufactured by Matsumoto Fine Chemical Co., Ltd.), tetra-n-butyl titanate (TA-25, manufactured by Matsumoto Fine Chemical Co., Ltd.). When the aqueous solvent-soluble polymer whose solubility in an aqueous solvent is reduced by the external stimulus is a mixture of gelatin and gum arabic, glutaraldehyde, formaldehyde, N, N′-ethylenebis [(2-vinylsulfonyl) acetamide ] (VS-B, manufactured by Fuji Film Co., Ltd.), N, N′-trimethylenebis [(2-vinylsulfonyl) acetamide] (VS-C, manufactured by Fuji Film Co., Ltd.), titanium lactate ammonium salt (TC-300, Matsumoto) Fine Chemical), titanium lactate (TC-300, Matsumoto Fine Chemical), titanium triethanolaminate (TC-400, Matsumoto Fine Chemical), tetraisopropyl titanate (TA-10, Matsumoto Fine Chemical), tetranormal Butyl Taneto (TA-25, manufactured by Matsumoto Fine Chemical Co., Ltd.), titanium acetylacetonate (TC-100, manufactured by Matsumoto Fine Chemical Co., Ltd.).

上記ゲル化剤の配合量は特に限定されないが、外部刺激により水性溶媒への溶解度が低下する水性溶媒可溶性ポリマー100重量部に対する好ましい下限が10重量部、好ましい上限が150重量部である。配合量が10重量部以上であると、コアセルベート膜が良好にゲル化され、シェルの耐水性が向上する。配合量が150重量部以下であると、ゲル化マイクロカプセル分散液におけるゲル化マイクロカプセルの分散性が向上する。配合量のより好ましい下限は50重量部、より好ましい上限は100重量部である。 The blending amount of the gelling agent is not particularly limited, but the preferable lower limit with respect to 100 parts by weight of the aqueous solvent-soluble polymer whose solubility in the aqueous solvent is reduced by external stimulation is 10 parts by weight, and the preferable upper limit is 150 parts by weight. When the blending amount is 10 parts by weight or more, the coacervate film is well gelled and the water resistance of the shell is improved. When the blending amount is 150 parts by weight or less, the dispersibility of the gelled microcapsules in the gelled microcapsule dispersion is improved. A more preferred lower limit of the amount is 50 parts by weight, and a more preferred upper limit is 100 parts by weight.

上記コアセルベート膜をゲル化させる工程では、上記ゲル化剤が油溶性である場合には、得られたマイクロカプセル分散液に、上記ゲル化剤を非極性媒体に溶解させた溶液を添加する方法等が用いられる。また、上記ゲル化剤が水溶性である場合には、得られたマイクロカプセル分散液に、上記ゲル化剤を含有する水性溶液からなる液滴が、非極性媒体中に分散している乳化液を添加する方法等が用いられる。
特に、上記ゲル化剤が水溶性である場合には、このような乳化液の状態で添加することにより、液滴合一によって効率的に上記コアセルベート膜をゲル化させることができる。このような乳化液において、上記ゲル化剤を含有する水性溶液と上記非極性媒体との配合比は特に限定されないが、上記非極性媒体4000重量部に対する上記水性溶液の配合量の好ましい下限は500重量部、好ましい上限は3000重量部である。
In the step of gelling the coacervate film, when the gelling agent is oil-soluble, a method in which a solution in which the gelling agent is dissolved in a nonpolar medium is added to the obtained microcapsule dispersion, etc. Is used. Further, when the gelling agent is water-soluble, an emulsion in which droplets made of an aqueous solution containing the gelling agent are dispersed in a nonpolar medium in the obtained microcapsule dispersion. A method of adding is used.
In particular, when the gelling agent is water-soluble, the coacervate film can be efficiently gelled by droplet coalescence by adding in the state of such an emulsion. In such an emulsion, the mixing ratio of the aqueous solution containing the gelling agent and the nonpolar medium is not particularly limited, but the preferred lower limit of the mixing amount of the aqueous solution with respect to 4000 parts by weight of the nonpolar medium is 500. Part by weight, the preferred upper limit is 3000 parts by weight.

本発明のマイクロカプセルの製造方法では、更に、得られた分散液を加熱及び/又は減圧する工程を行ってもよい。これにより、水性溶媒を除去し、凝集を抑制しつつ安定的にマイクロカプセルを単離することができる。加熱及び/又は減圧の条件は特に限定されないが、温度は20〜100℃が好ましく、圧力は0.1〜0.001MPaが好ましい。
なかでも、上記水性溶媒に水が含まれる場合には、温度35〜70℃、圧力0.1〜0.01MPaで水性溶媒を除去することが好ましく、水の蒸気圧曲線より上側になるような温度及び圧力の条件で水性溶媒を除去することがより好ましい。また、上記水性溶媒がメタノールのみである場合には、温度20〜55℃、圧力0.1〜0.04MPaで水性溶媒を除去することが好ましく、メタノールの蒸気圧曲線より上側になるような温度及び圧力の条件で水性溶媒を除去することがより好ましい。
In the method for producing microcapsules of the present invention, a step of heating and / or depressurizing the obtained dispersion may be further performed. As a result, the microcapsules can be stably isolated while removing the aqueous solvent and suppressing aggregation. The conditions for heating and / or decompression are not particularly limited, but the temperature is preferably 20 to 100 ° C., and the pressure is preferably 0.1 to 0.001 MPa.
Among these, when water is contained in the aqueous solvent, it is preferable to remove the aqueous solvent at a temperature of 35 to 70 ° C. and a pressure of 0.1 to 0.01 MPa, so that it is above the vapor pressure curve of water. It is more preferable to remove the aqueous solvent under temperature and pressure conditions. In addition, when the aqueous solvent is only methanol, it is preferable to remove the aqueous solvent at a temperature of 20 to 55 ° C. and a pressure of 0.1 to 0.04 MPa, and a temperature that is above the vapor pressure curve of methanol. It is more preferable to remove the aqueous solvent under the conditions of pressure and pressure.

得られたマイクロカプセルは、必要に応じて更に被覆されてもよい。マイクロカプセルを更に被覆する方法は特に限定されず、例えば、ポリスチレン等を用いた液中乾燥法、ヘキサメチレンジイソシアネート等による界面重縮合、シランカップリング剤による重縮合反応等が挙げられる。 The obtained microcapsules may be further coated as necessary. The method for further coating the microcapsules is not particularly limited, and examples thereof include a submerged drying method using polystyrene or the like, interfacial polycondensation using hexamethylene diisocyanate, polycondensation reaction using a silane coupling agent, and the like.

また、得られたマイクロカプセルは、シクロヘキサンを用いて繰り返して洗浄された後、真空乾燥等により乾燥されてもよい。 The obtained microcapsules may be repeatedly washed with cyclohexane and then dried by vacuum drying or the like.

本発明のマイクロカプセルの製造方法によれば、水溶性コア剤を内包する、内包体積比率の大きい小粒子径のマイクロカプセルを製造することができる。本発明のマイクロカプセルの製造方法により得られ、SP値10以上の水溶性コア剤を内包し、平均粒子径が0.1〜100μmであるマイクロカプセルもまた、本発明の1つである。 According to the method for producing a microcapsule of the present invention, it is possible to produce a microcapsule having a small particle diameter with a large encapsulated volume ratio encapsulating a water-soluble core agent. A microcapsule obtained by the method for producing a microcapsule of the present invention and encapsulating a water-soluble core agent having an SP value of 10 or more and having an average particle diameter of 0.1 to 100 μm is also one aspect of the present invention.

本発明のマイクロカプセルのシェル厚みは、水溶性コア剤の保持性及び放出性の観点から、好ましい下限が0.05μm、好ましい上限が0.8μmである。シェル厚みのより好ましい下限は0.08μm、より好ましい上限は0.5μmである。
なお、シェル厚みとは、下記式(3)により算出される、カプセルの体積と内包体積比率から算出したシェルの体積を、カプセルの表面積で割ることで求められる値を意味する。
シェル厚み={カプセルの体積−(カプセルの体積×内包体積比率)}/カプセルの表面積 (3)
The preferable lower limit of the shell thickness of the microcapsule of the present invention is 0.05 μm, and the preferable upper limit is 0.8 μm, from the viewpoint of the retention and release properties of the water-soluble core agent. A more preferable lower limit of the shell thickness is 0.08 μm, and a more preferable upper limit is 0.5 μm.
The shell thickness means a value obtained by dividing the volume of the shell calculated from the capsule volume and the encapsulated volume ratio calculated by the following formula (3) by the surface area of the capsule.
Shell thickness = {Capsule volume− (Capsule volume × Encapsulated volume ratio)} / Capsule surface area (3)

本発明のマイクロカプセルの内包体積比率は、水溶性コア剤の保持性及び放出性の観点から、好ましい下限が15体積%、好ましい上限が70体積%である。内包体積比率のより好ましい下限は25体積%、より好ましい上限は55体積%である。
なお、内包体積比率は、平均粒子径を用いて算出したカプセルの体積とガスクロマトグラフィーを用いて測定した水溶性コア剤の含有量から、下記式(4)により算出される値を意味する。
内包体積比率(%)=(水溶性コア剤の含有量(重量%)×水溶性コア剤の比重(g/cm))/カプセルの体積(cm) (4)
The preferred lower limit of the encapsulated volume ratio of the microcapsules of the present invention is 15% by volume and the preferred upper limit is 70% by volume from the viewpoints of retention and release of the water-soluble core agent. A more preferable lower limit of the inclusion volume ratio is 25% by volume, and a more preferable upper limit is 55% by volume.
The encapsulated volume ratio means a value calculated by the following formula (4) from the capsule volume calculated using the average particle diameter and the content of the water-soluble core agent measured using gas chromatography.
Encapsulated volume ratio (%) = (content of water-soluble core agent (% by weight) × specific gravity of water-soluble core agent (g / cm 3 )) / volume of capsule (cm 3 ) (4)

本発明のマイクロカプセルの平均粒子径は、下限が0.1μm、上限が100μmである。平均粒子径が0.1μm未満であると、マイクロカプセルのシェルが薄くなりすぎ、水溶性コア剤の保持性が低下する。平均粒子径が100μmを超えると、マイクロカプセルの用途によっては、水溶性コア剤の放出性が著しく低下したり、ろ過によりマイクロカプセルが取り除かれてしまったり、マイクロカプセルの分散性が低下したりしてしまう。平均粒子径の好ましい下限は1.0μm、好ましい上限は50.0μmである。
なお、平均粒子径とは、走査型電子顕微鏡(例えば、日立ハイテクテクノロジーズ社製のS−3500N等)を用いて1視野に約100個のカプセルが観察できる倍率で観察し、任意に選択した50個のカプセルの最長径をノギスで測定した平均値を意味する。
The average particle diameter of the microcapsules of the present invention has a lower limit of 0.1 μm and an upper limit of 100 μm. If the average particle size is less than 0.1 μm, the shell of the microcapsule becomes too thin, and the retention property of the water-soluble core agent decreases. When the average particle size exceeds 100 μm, depending on the use of the microcapsule, the release property of the water-soluble core agent may be significantly reduced, the microcapsule may be removed by filtration, or the dispersibility of the microcapsule may be reduced. End up. The preferable lower limit of the average particle diameter is 1.0 μm, and the preferable upper limit is 50.0 μm.
The average particle diameter is arbitrarily selected by observing with a scanning electron microscope (for example, S-3500N manufactured by Hitachi High-Tech Technologies Co., Ltd.) at a magnification at which about 100 capsules can be observed in one field of view. It means the average value of the longest diameter of each capsule measured with calipers.

本発明のマイクロカプセルの含水率の好ましい上限は、マイクロカプセルの凝集を抑制する観点から、1%である。含水率のより好ましい上限は0.1%である。例えば、上述したような加熱及び/又は減圧する工程を行うこと等により、このような含水率を達成することができる。
なお、含水率とは、赤外線水分計(FD−800、ケツト科学研究所社製)により測定した水分量を、測定に使用したマイクロカプセル量で割った値を意味する。
A preferable upper limit of the moisture content of the microcapsules of the present invention is 1% from the viewpoint of suppressing aggregation of the microcapsules. A more preferable upper limit of the moisture content is 0.1%. For example, such a moisture content can be achieved by performing a heating and / or depressurizing step as described above.
In addition, a moisture content means the value which divided | segmented the moisture content measured with the infrared moisture meter (FD-800, product made by Kett Science Laboratory) by the microcapsule amount used for the measurement.

本発明によれば、水溶性コア剤を内包する、内包体積比率の大きい小粒子径のマイクロカプセルを製造することのできるマイクロカプセルの製造方法を提供することができる。また、本発明によれば、水溶性コア剤を内包する、内包体積比率の大きい小粒子径のマイクロカプセルを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the microcapsule which can manufacture the microcapsule of a small particle diameter with a large inclusion volume ratio which encloses a water-soluble core agent can be provided. In addition, according to the present invention, it is possible to provide a microcapsule having a small particle diameter and containing a water-soluble core agent and having a large encapsulated volume ratio.

実施例2で得られたマイクロカプセルの表面形状及び断面形状の電子顕微鏡写真を示す。The electron micrograph of the surface shape and cross-sectional shape of the microcapsule obtained in Example 2 is shown.

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
外部刺激により水性溶媒への溶解度が低下する水性溶媒可溶性ポリマーとしてゼラチン27重量部とアラビアゴム27重量部との混合物と、水溶性コア剤としてマロン酸ジヒドラジド(SP値18.6)15重量部とを、水1030重量部とメタノール310重量部との混合溶媒に溶解させて、水性溶液を得た。この水性溶液を、非極性媒体としてのイソパラフィン系溶剤(アイソパーM、エクソンモービル社製)4600重量部(乳化剤としてソルビタンセスキオレエートを1重量%含む)に加え、ホモジナイザーを用いて5000rpmで攪拌して、水性溶液からなる液滴が分散した乳化液を調製した。
その後、乳化液に酢酸5重量部を加え、外部刺激により水性溶媒への溶解度が低下する水性溶媒可溶性ポリマーを析出させて、コアセルベート膜を形成させ、マイクロカプセル分散液を得た。
一方、ゲル化剤としてグルタルアルデヒド25%水溶液(和光純薬工業社製)34重量部を、非極性媒体としてのイソパラフィン系溶剤(アイソパーM、エクソンモービル社製)520重量部(乳化剤としてソルビタンセスキオレエートを2重量%含む)に加え、超音波ホモジナイザーを用いて、乳化液を調製した。この乳化液とマイクロカプセル分散液とを混合し、1日撹拌し、ゲル化マイクロカプセル分散液を得た。
(Example 1)
A mixture of 27 parts by weight of gelatin and 27 parts by weight of gum arabic as an aqueous solvent-soluble polymer whose solubility in an aqueous solvent is reduced by an external stimulus, and 15 parts by weight of malonic acid dihydrazide (SP value 18.6) as a water-soluble core agent Was dissolved in a mixed solvent of 1030 parts by weight of water and 310 parts by weight of methanol to obtain an aqueous solution. This aqueous solution was added to 4600 parts by weight of isoparaffinic solvent (Isopar M, manufactured by ExxonMobil Corp.) as a nonpolar medium (containing 1% by weight of sorbitan sesquioleate as an emulsifier) and stirred at 5000 rpm using a homogenizer. Then, an emulsion in which droplets composed of an aqueous solution were dispersed was prepared.
Thereafter, 5 parts by weight of acetic acid was added to the emulsion, and an aqueous solvent-soluble polymer whose solubility in an aqueous solvent was reduced by an external stimulus was precipitated to form a coacervate film to obtain a microcapsule dispersion.
On the other hand, 34 parts by weight of a 25% aqueous solution of glutaraldehyde (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a gelling agent and 520 parts by weight of an isoparaffin solvent (Isopar M, manufactured by ExxonMobil) as a nonpolar medium (sorbitan sesquiole as an emulsifier) An emulsion was prepared using an ultrasonic homogenizer. This emulsion and microcapsule dispersion were mixed and stirred for 1 day to obtain a gelled microcapsule dispersion.

(実施例2)
実施例1と同様にして得られたゲル化マイクロカプセル分散液を減圧装置付反応器で60℃、0.09MPaの条件で加熱及び減圧して水性溶媒を除去し、ゲル化マイクロカプセルを得た。
(Example 2)
The gelled microcapsule dispersion obtained in the same manner as in Example 1 was heated and depressurized in a reactor equipped with a pressure reducing device at 60 ° C. and 0.09 MPa to remove the aqueous solvent to obtain gelled microcapsules. .

(実施例3)
水溶性コア剤としてマロン酸ジヒドラジド70重量部を使用したこと以外は実施例1と同様にして、ゲル化マイクロカプセルを得た。
Example 3
Gelled microcapsules were obtained in the same manner as in Example 1 except that 70 parts by weight of malonic acid dihydrazide was used as the water-soluble core agent.

(実施例4)
実施例3と同様にして得られたゲル化マイクロカプセル分散液を減圧装置付反応器で60℃、0.09MPaの条件で加熱及び減圧して水性溶媒を除去し、ゲル化マイクロカプセルを得た。
Example 4
The gelled microcapsule dispersion obtained in the same manner as in Example 3 was heated and depressurized in a reactor equipped with a pressure reducing device at 60 ° C. and 0.09 MPa to remove the aqueous solvent to obtain gelled microcapsules. .

(実施例5)
水溶性コア剤として1,3−ビス(ヒドラジノカルボノエチル)−5−イソプロピルヒダントイン(SP値15.9)30重量部を使用したこと以外は実施例1と同様にして、ゲル化マイクロカプセルを得た。
(Example 5)
Gelled microcapsules in the same manner as in Example 1 except that 30 parts by weight of 1,3-bis (hydrazinocarbonoethyl) -5-isopropylhydantoin (SP value 15.9) was used as the water-soluble core agent. Got.

(実施例6)
実施例5と同様にして得られたゲル化マイクロカプセル分散液を減圧装置付反応器で60℃、0.09MPaの条件で加熱及び減圧して水性溶媒を除去し、ゲル化マイクロカプセルを得た。
(Example 6)
The gelled microcapsule dispersion obtained in the same manner as in Example 5 was heated and depressurized in a reactor equipped with a pressure reducing device at 60 ° C. and 0.09 MPa to remove the aqueous solvent to obtain gelled microcapsules. .

(実施例7)
水溶性コア剤として2−メチルイミダゾール(SP値10.8)30重量部を使用したこと以外は実施例1と同様にして、ゲル化マイクロカプセルを得た。
(Example 7)
Gelled microcapsules were obtained in the same manner as in Example 1 except that 30 parts by weight of 2-methylimidazole (SP value 10.8) was used as the water-soluble core agent.

(実施例8)
実施例7と同様にして得られたゲル化マイクロカプセル分散液を減圧装置付反応器で60℃、0.09MPaの条件で加熱及び減圧して水性溶媒を除去し、ゲル化マイクロカプセルを得た。
(Example 8)
The gelled microcapsule dispersion obtained in the same manner as in Example 7 was heated and depressurized in a reactor equipped with a pressure reducing device at 60 ° C. and 0.09 MPa to remove the aqueous solvent to obtain gelled microcapsules. .

(実施例9)
水溶性コア剤としてヘキサメチレンジアミン(SP値10.1)30重量部を使用したこと以外は実施例1と同様にして、ゲル化マイクロカプセルを得た。
Example 9
A gelled microcapsule was obtained in the same manner as in Example 1 except that 30 parts by weight of hexamethylenediamine (SP value 10.1) was used as the water-soluble core agent.

(実施例10)
実施例9と同様にして得られたゲル化マイクロカプセル分散液を減圧装置付反応器で60℃、0.09MPaの条件で加熱及び減圧して水性溶媒を除去し、ゲル化マイクロカプセルを得た。
(Example 10)
The gelled microcapsule dispersion obtained in the same manner as in Example 9 was heated and depressurized in a reactor equipped with a decompression device at 60 ° C. and 0.09 MPa to remove the aqueous solvent to obtain gelled microcapsules. .

(実施例11)
外部刺激により水性溶媒への溶解度が低下する水性溶媒可溶性ポリマーとしてゼラチン27重量部とアラビアゴム27重量部との混合物と、水溶性コア剤としてマロン酸ジヒドラジド(SP値18.6)30重量部とを、水1030重量部とメタノール310重量部との混合溶媒に溶解させて、水性溶液を得た。この水性溶液を、非極性媒体としてのイソパラフィン系溶剤(アイソパーM、エクソンモービル社製)4600重量部(乳化剤としてソルビタンセスキオレエートを1重量%含む)に加え、ホモジナイザーを用いて5000rpmで攪拌して、水性溶液からなる液滴が分散した乳化液を調製した。
その後、乳化液に酢酸5重量部を加え、外部刺激により水性溶媒への溶解度が低下する水性溶媒可溶性ポリマーを析出させて、コアセルベート膜を形成させ、マイクロカプセル分散液を得た。
一方、ゲル化剤として42%チタンラクテートアンモニウム塩(TC−300、マツモトファインケミカル社製)20重量部を、非極性媒体としてのイソパラフィン系溶剤(アイソパーM、エクソンモービル社製)520重量部(乳化剤としてソルビタンセスキオレエートを2重量%含む)に加え、超音波ホモジナイザーを用いて、乳化液を調製した。この乳化液とマイクロカプセル分散液とを混合し、1日撹拌し、ゲル化マイクロカプセル分散液を得た。
(Example 11)
A mixture of 27 parts by weight of gelatin and 27 parts by weight of gum arabic as an aqueous solvent-soluble polymer whose solubility in an aqueous solvent is reduced by an external stimulus, and 30 parts by weight of malonic acid dihydrazide (SP value 18.6) as a water-soluble core agent Was dissolved in a mixed solvent of 1030 parts by weight of water and 310 parts by weight of methanol to obtain an aqueous solution. This aqueous solution was added to 4600 parts by weight of isoparaffinic solvent (Isopar M, manufactured by ExxonMobil Corp.) as a nonpolar medium (containing 1% by weight of sorbitan sesquioleate as an emulsifier) and stirred at 5000 rpm using a homogenizer. Then, an emulsion in which droplets composed of an aqueous solution were dispersed was prepared.
Thereafter, 5 parts by weight of acetic acid was added to the emulsion, and an aqueous solvent-soluble polymer whose solubility in an aqueous solvent was reduced by an external stimulus was precipitated to form a coacervate film to obtain a microcapsule dispersion.
On the other hand, 20 parts by weight of 42% titanium lactate ammonium salt (TC-300, manufactured by Matsumoto Fine Chemical Co., Ltd.) as a gelling agent and 520 parts by weight of isoparaffin solvent (Isopar M, manufactured by ExxonMobil) as a nonpolar medium (as an emulsifier) 2% by weight of sorbitan sesquioleate) and an ultrasonic homogenizer was used to prepare an emulsion. This emulsion and microcapsule dispersion were mixed and stirred for 1 day to obtain a gelled microcapsule dispersion.

(実施例12)
実施例11と同様にして得られたゲル化マイクロカプセル分散液を減圧装置付反応器で60℃、0.09MPaの条件で加熱及び減圧して水性溶媒を除去し、ゲル化マイクロカプセルを得た。
(Example 12)
The gelled microcapsule dispersion obtained in the same manner as in Example 11 was heated and depressurized in a reactor equipped with a decompression device at 60 ° C. and 0.09 MPa to remove the aqueous solvent to obtain gelled microcapsules. .

(実施例13)
外部刺激により水性溶媒への溶解度が低下する水性溶媒可溶性ポリマーとしてメチルセルロース(SM−100、信越化学工業社製)54重量部と、水溶性コア剤としてマロン酸ジヒドラジド(SP値18.6)30重量部とを、水1030重量部とメタノール310重量部との混合溶媒に溶解させて、水性溶液を得た。この水性溶液を、非極性媒体としてのイソパラフィン系溶剤(アイソパーM、エクソンモービル社製)4600重量部(乳化剤としてソルビタンセスキオレエートを1重量%含む)に加え、ホモジナイザーを用いて5000rpmで攪拌して、水性溶液からなる液滴が分散した乳化液を調製した。
その後、乳化液を80℃に加温し、外部刺激により水性溶媒への溶解度が低下する水性溶媒可溶性ポリマーを析出させて、コアセルベート膜を形成させ、マイクロカプセル分散液を得た。
一方、ゲル化剤として5重量%タンニン酸水溶液170重量部を、非極性媒体としてのイソパラフィン系溶剤(アイソパーM、エクソンモービル社製)520重量部(乳化剤としてソルビタンセスキオレエートを2重量%含む)に加え、超音波ホモジナイザーを用いて、乳化液を調製した。この乳化液とマイクロカプセル分散液とを混合し、1日撹拌し、ゲル化マイクロカプセル分散液を得た。
(Example 13)
54 parts by weight of methyl cellulose (SM-100, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) as an aqueous solvent-soluble polymer whose solubility in an aqueous solvent is reduced by external stimulation, and 30 parts by weight of malonic acid dihydrazide (SP value 18.6) as a water-soluble core agent Was dissolved in a mixed solvent of 1030 parts by weight of water and 310 parts by weight of methanol to obtain an aqueous solution. This aqueous solution was added to 4600 parts by weight of isoparaffinic solvent (Isopar M, manufactured by ExxonMobil Corp.) as a nonpolar medium (containing 1% by weight of sorbitan sesquioleate as an emulsifier) and stirred at 5000 rpm using a homogenizer. Then, an emulsion in which droplets composed of an aqueous solution were dispersed was prepared.
Thereafter, the emulsion was heated to 80 ° C., and an aqueous solvent-soluble polymer whose solubility in an aqueous solvent was reduced by an external stimulus was precipitated to form a coacervate film to obtain a microcapsule dispersion.
On the other hand, 170 parts by weight of a 5% by weight tannic acid aqueous solution as a gelling agent and 520 parts by weight of an isoparaffin solvent (Isopar M, manufactured by ExxonMobil) as a nonpolar medium (containing 2% by weight of sorbitan sesquioleate as an emulsifier) In addition, an emulsion was prepared using an ultrasonic homogenizer. This emulsion and microcapsule dispersion were mixed and stirred for 1 day to obtain a gelled microcapsule dispersion.

(実施例14)
実施例13と同様にして得られたゲル化マイクロカプセル分散液を減圧装置付反応器で60℃、0.09MPaの条件で加熱及び減圧して水性溶媒を除去し、ゲル化マイクロカプセルを得た。
(Example 14)
The gelled microcapsule dispersion obtained in the same manner as in Example 13 was heated and depressurized in a reactor equipped with a pressure reducing device at 60 ° C. and 0.09 MPa to remove the aqueous solvent to obtain gelled microcapsules. .

(実施例15)
外部刺激により水性溶媒への溶解度が低下する水性溶媒可溶性ポリマーとしてゼラチン27重量部とアラビアゴム27重量部との混合物と、水溶性コア剤としてマロン酸ジヒドラジド(SP値18.6)30重量部とを、水1030重量部とメタノール310重量部との混合溶媒に溶解させて、水性溶液を得た。この水性溶液を、非極性媒体としてのイソパラフィン系溶剤(アイソパーM、エクソンモービル社製)4600重量部(乳化剤としてソルビタンセスキオレエートを1重量%含む)に加え、ホモジナイザーを用いて5000rpmで攪拌して、水性溶液からなる液滴が分散した乳化液を調製した。
その後、乳化液に酢酸5重量部を加え、外部刺激により水性溶媒への溶解度が低下する水性溶媒可溶性ポリマーを析出させて、コアセルベート膜を形成させ、マイクロカプセル分散液を得た。
一方、ゲル化剤(油溶性)として75%チタンアセチルアセトネート(TC−100、マツモトファインケミカル社製)11重量部を、非極性媒体としてのイソパラフィン系溶剤(アイソパーM、エクソンモービル社製)520重量部(乳化剤としてソルビタンセスキオレエートを2重量%含む)に溶解させた溶液を調製した。この溶液とマイクロカプセル分散液とを混合し、1日撹拌し、ゲル化マイクロカプセル分散液を得た。
(Example 15)
A mixture of 27 parts by weight of gelatin and 27 parts by weight of gum arabic as an aqueous solvent-soluble polymer whose solubility in an aqueous solvent is reduced by an external stimulus, and 30 parts by weight of malonic acid dihydrazide (SP value 18.6) as a water-soluble core agent Was dissolved in a mixed solvent of 1030 parts by weight of water and 310 parts by weight of methanol to obtain an aqueous solution. This aqueous solution was added to 4600 parts by weight of isoparaffinic solvent (Isopar M, manufactured by ExxonMobil Corp.) as a nonpolar medium (containing 1% by weight of sorbitan sesquioleate as an emulsifier) and stirred at 5000 rpm using a homogenizer. Then, an emulsion in which droplets composed of an aqueous solution were dispersed was prepared.
Thereafter, 5 parts by weight of acetic acid was added to the emulsion, and an aqueous solvent-soluble polymer whose solubility in an aqueous solvent was reduced by an external stimulus was precipitated to form a coacervate film to obtain a microcapsule dispersion.
On the other hand, 11 parts by weight of 75% titanium acetylacetonate (TC-100, manufactured by Matsumoto Fine Chemical Co., Ltd.) as a gelling agent (oil-soluble), and 520 weights of an isoparaffin solvent (Isopar M, manufactured by ExxonMobil) as a nonpolar medium A solution in which 2 parts by weight (containing 2% by weight of sorbitan sesquioleate as an emulsifier) was prepared was prepared. This solution and the microcapsule dispersion were mixed and stirred for 1 day to obtain a gelled microcapsule dispersion.

(実施例16)
実施例15と同様にして得られたゲル化マイクロカプセル分散液を減圧装置付反応器で60℃、0.09MPaの条件で加熱及び減圧して水性溶媒を除去し、ゲル化マイクロカプセルを得た。
(Example 16)
The gelled microcapsule dispersion obtained in the same manner as in Example 15 was heated and depressurized in a reactor equipped with a pressure reducing device at 60 ° C. and 0.09 MPa to remove the aqueous solvent to obtain gelled microcapsules. .

(実施例17)
外部刺激により水性溶媒への溶解度が低下する水性溶媒可溶性ポリマーとしてポリビニルフェノール(マルカリンカーM、丸善石油化学工業社製)54重量部と、水溶性コア剤として2−メチルイミダゾール(SP値10.8)30重量部と水酸化ナトリウム6重量部とを、水1340重量部に溶解させて、水性溶液を得た。この水性溶液を、非極性媒体としてのイソパラフィン系溶剤(アイソパーM、エクソンモービル社製)4600重量部(乳化剤としてソルビタンセスキオレエートを1重量%含む)に加え、ホモジナイザーを用いて5000rpmで攪拌して、水性溶液からなる液滴が分散した乳化液を調製した。
その後、乳化液に酢酸12重量部を加え、外部刺激により水性溶媒への溶解度が低下する水性溶媒可溶性ポリマーを析出させて、コアセルベート膜を形成させ、マイクロカプセル分散液を得た。
(Example 17)
54 parts by weight of polyvinylphenol (Marcalinker M, manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd.) as an aqueous solvent-soluble polymer whose solubility in an aqueous solvent is reduced by external stimulation, and 2-methylimidazole (SP value 10.8 as a water-soluble core agent) ) 30 parts by weight and 6 parts by weight of sodium hydroxide were dissolved in 1340 parts by weight of water to obtain an aqueous solution. This aqueous solution was added to 4600 parts by weight of isoparaffinic solvent (Isopar M, manufactured by ExxonMobil Corp.) as a nonpolar medium (containing 1% by weight of sorbitan sesquioleate as an emulsifier) and stirred at 5000 rpm using a homogenizer. Then, an emulsion in which droplets composed of an aqueous solution were dispersed was prepared.
Thereafter, 12 parts by weight of acetic acid was added to the emulsion, and an aqueous solvent-soluble polymer whose solubility in an aqueous solvent was reduced by an external stimulus was precipitated to form a coacervate film to obtain a microcapsule dispersion.

(実施例18)
実施例17と同様にして得られたマイクロカプセル分散液を減圧装置付反応器で60℃、0.09MPaの条件で加熱及び減圧して水性溶媒を除去し、マイクロカプセルを得た。
(Example 18)
The microcapsule dispersion obtained in the same manner as in Example 17 was heated and depressurized in a reactor equipped with a pressure reducing device at 60 ° C. and 0.09 MPa to remove the aqueous solvent, thereby obtaining microcapsules.

(実施例19)
外部刺激により水性溶媒への溶解度が低下する水性溶媒可溶性ポリマーとしてポリ(N−イソプロピルアクリルアミド)(シグマアルドリッチ社製)54重量部と、水溶性コア剤として2−メチルイミダゾール(SP値10.8)30重量部とを、水1340重量部に溶解させて、水性溶液を得た。この水性溶液を、非極性媒体としてのイソパラフィン系溶剤(アイソパーM、エクソンモービル社製)4600重量部(乳化剤としてソルビタンセスキオレエートを1重量%含む)に加え、ホモジナイザーを用いて5000rpmで攪拌して、水性溶液からなる液滴が分散した乳化液を調製した。
その後、乳化液を50℃に加温し、外部刺激により水性溶媒への溶解度が低下する水性溶媒可溶性ポリマーを析出させて、コアセルベート膜を形成させ、マイクロカプセル分散液を得た。
(Example 19)
54 parts by weight of poly (N-isopropylacrylamide) (manufactured by Sigma Aldrich) as an aqueous solvent-soluble polymer whose solubility in an aqueous solvent is reduced by external stimulation, and 2-methylimidazole (SP value 10.8) as a water-soluble core agent 30 parts by weight was dissolved in 1340 parts by weight of water to obtain an aqueous solution. This aqueous solution was added to 4600 parts by weight of isoparaffinic solvent (Isopar M, manufactured by ExxonMobil Corp.) as a nonpolar medium (containing 1% by weight of sorbitan sesquioleate as an emulsifier) and stirred at 5000 rpm using a homogenizer. Then, an emulsion in which droplets composed of an aqueous solution were dispersed was prepared.
Thereafter, the emulsified liquid was heated to 50 ° C., and an aqueous solvent-soluble polymer whose solubility in an aqueous solvent was lowered by an external stimulus was precipitated to form a coacervate film, thereby obtaining a microcapsule dispersion.

(実施例20)
実施例19と同様にして得られたマイクロカプセル分散液を減圧装置付反応器で60℃、0.09MPaの条件で加熱及び減圧して水性溶媒を除去し、マイクロカプセルを得た。
(Example 20)
The microcapsule dispersion obtained in the same manner as in Example 19 was heated and depressurized in a reactor equipped with a decompression apparatus at 60 ° C. and 0.09 MPa to remove the aqueous solvent, thereby obtaining microcapsules.

(比較例1)
水溶性コア剤として2−エチル−4−メチルイミダゾール(SP値9.8)30重量部を使用し、ゲル化剤としてグルタルアルデヒド25%水溶液(和光純薬工業社製)34重量部を使用したこと以外は実施例1と同様の操作を行っていたが、乳化液に酢酸5重量部を加えても水溶性コア剤を内包するコアセルベート膜が形成されなかった(カプセル形成せず)。
(Comparative Example 1)
30 parts by weight of 2-ethyl-4-methylimidazole (SP value 9.8) was used as a water-soluble core agent, and 34 parts by weight of a 25% aqueous solution of glutaraldehyde (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used as a gelling agent. Except for this, the same operation as in Example 1 was performed. However, even when 5 parts by weight of acetic acid was added to the emulsion, a coacervate film containing a water-soluble core agent was not formed (no capsule was formed).

(比較例2)
水溶性コア剤としてマロン酸ジヒドラジド(SP値18.6)30重量部を、水525重量部とメタノール175重量部との混合溶媒に溶解させて、水性溶液を得た。この水溶液を、ポリ(dl−乳酸)(油性溶媒可溶性ポリマー)58重量部をジクロロメタンに溶解させた溶液(乳化剤としてソルビタンセスキオレエートを1重量%含む)に加え、超音波ホモジナイザーを用いて、水性溶液からなる液滴が分散した乳化液を調製した。
更に、この乳化液を、ポリビニルアルコール(GH−20、日本合成化学社製)を溶解させた水に加えて、ホモジナイザーを用いて5000rpmで撹拌して、W/O/W型エマルジョンを調製した。その後、得られたW/O/W型エマルジョンを減圧装置付反応器で30℃、0.09MPaの条件で加熱及び減圧して水性溶媒を除去したが、マロン酸ジヒドラジドがマイクロカプセルの外へ漏出してしまった。
(Comparative Example 2)
An aqueous solution was obtained by dissolving 30 parts by weight of malonic acid dihydrazide (SP value 18.6) as a water-soluble core agent in a mixed solvent of 525 parts by weight of water and 175 parts by weight of methanol. This aqueous solution was added to a solution in which 58 parts by weight of poly (dl-lactic acid) (oil-based solvent-soluble polymer) was dissolved in dichloromethane (containing 1% by weight of sorbitan sesquioleate as an emulsifier), and an aqueous homogenizer was used. An emulsified liquid in which liquid droplets were dispersed was prepared.
Furthermore, this emulsion was added to water in which polyvinyl alcohol (GH-20, manufactured by Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd.) was dissolved, and stirred at 5000 rpm using a homogenizer to prepare a W / O / W type emulsion. Thereafter, the aqueous solvent was removed by heating and depressurizing the obtained W / O / W emulsion in a reactor equipped with a decompression device at 30 ° C. and 0.09 MPa, but malonic acid dihydrazide leaked out of the microcapsule. have done.

(比較例3)
水溶性コア剤としてマロン酸ジヒドラジド(SP値18.6)30重量部を、水525重量部とメタノール175重量部との混合溶媒に溶解させて、水性溶液を得た。この水溶液を、ポリ(dl−乳酸)(油性溶媒可溶性ポリマー)58重量部をジクロロメタンに溶解させた溶液(乳化剤としてソルビタンセスキオレエートを1重量%含む)に加え、ホモジナイザーを用いて7000rpmで攪拌して、水性溶液からなる液滴が分散した乳化液を調製した。
更に、この乳化液を、ポリビニルアルコール(GH−20、日本合成化学社製)を溶解させた水に加えて、ホモジナイザーを用いて2000rpmで撹拌して、W/O/W型エマルジョンを調製した。その後、得られたW/O/W型エマルジョンを減圧装置付反応器で室温及び30℃、0.09MPaの条件で加熱及び減圧して水性溶媒を除去し、マイクロカプセルを得た。
(Comparative Example 3)
An aqueous solution was obtained by dissolving 30 parts by weight of malonic acid dihydrazide (SP value 18.6) as a water-soluble core agent in a mixed solvent of 525 parts by weight of water and 175 parts by weight of methanol. This aqueous solution was added to a solution in which 58 parts by weight of poly (dl-lactic acid) (oil-based solvent-soluble polymer) was dissolved in dichloromethane (containing 1% by weight of sorbitan sesquioleate as an emulsifier) and stirred at 7000 rpm using a homogenizer. Thus, an emulsion in which droplets made of an aqueous solution were dispersed was prepared.
Further, this emulsion was added to water in which polyvinyl alcohol (GH-20, manufactured by Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd.) was dissolved, and stirred at 2000 rpm using a homogenizer to prepare a W / O / W type emulsion. Thereafter, the obtained W / O / W type emulsion was heated and reduced in a reactor equipped with a pressure reducing device at room temperature, 30 ° C., and 0.09 MPa to remove the aqueous solvent to obtain microcapsules.

<評価>
実施例及び比較例で得られた、分散液中の水性溶媒含有ゲル化マイクロカプセル及び水性溶媒含有マイクロカプセル、並びに、水性溶媒が除去されたゲル化マイクロカプセル及びマイクロカプセルについて以下の評価を行った。結果を表1及び2に示した。
<Evaluation>
The following evaluation was performed on the aqueous solvent-containing gelled microcapsules and aqueous solvent-containing microcapsules in the dispersion and the gelled microcapsules and microcapsules from which the aqueous solvent had been removed, obtained in Examples and Comparative Examples. . The results are shown in Tables 1 and 2.

(1)平均粒子径
(1−1)分散液中の水性溶媒含有ゲル化マイクロカプセル及び水性溶媒含有マイクロカプセルの平均粒子径
まず、CCDカラーデジタルカメラモジュール(DFW−X700、SONY社製)を搭載した光学顕微鏡(ECLIPSE ME600、NIKON社製)を用いて1視野に約50個のマイクロカプセルが観察できる倍率でマイクロカプセルを観察し、50個のマイクロカプセルの最長径をノギスで測定し、平均値を算出した。同様に3.75μm標準粒子(ELP−00375、積水化学工業社製)についても平均値を算出し、マイクロカプセルの最長径の平均値と比較することで、水性溶媒含有ゲル化マイクロカプセル及び水性溶媒含有マイクロカプセルの平均粒子径とした。
(1−2)水性溶媒が除去されたゲル化マイクロカプセル及びマイクロカプセルの平均粒子径
走査型電子顕微鏡(S−3500N、日立ハイテクテクノロジーズ社製)を用いて1視野に約100個のマイクロカプセルが観察できる倍率でマイクロカプセルを観察し、任意に選択した50個のマイクロカプセルの最長径をノギスで測定し、その平均値を平均粒子径とした。
(1) Average particle diameter (1-1) Aqueous solvent-containing gelled microcapsules in dispersion and average particle diameter of aqueous solvent-containing microcapsules First, a CCD color digital camera module (DFW-X700, manufactured by Sony Corporation) is installed. The microcapsules were observed at a magnification at which about 50 microcapsules can be observed in one field of view using an optical microscope (ECLIPSE ME600, manufactured by NIKON), the longest diameter of the 50 microcapsules was measured with a caliper, and the average value Was calculated. Similarly, the average value of 3.75 μm standard particles (ELP-00375, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) is calculated and compared with the average value of the longest diameter of the microcapsules. It was set as the average particle diameter of the containing microcapsule.
(1-2) Gelated microcapsules from which the aqueous solvent has been removed and the average particle diameter scanning electron microscope of microcapsules (S-3500N, manufactured by Hitachi High-Technologies Corp.) The microcapsules were observed at an observable magnification, the longest diameter of 50 arbitrarily selected microcapsules was measured with calipers, and the average value was taken as the average particle diameter.

(2)内包体積比率
(2−1)分散液中の水性溶媒含有ゲル化マイクロカプセル及び水性溶媒含有マイクロカプセルの内包体積比率
マイクロカプセルの調製に使用した、水溶性コア剤の添加量、水性溶媒の添加量、水性溶媒可溶性ポリマーの添加量、及び、ゲル化剤の添加量から、下記式(5)により内包体積比率を算出した。
内包体積比率(%)=[(A×a)+(B×b)]/[(A×a)+(B×b)+(C×c)+(D×d)] (5)
A:水溶性コア剤の添加量(g)
a:水溶性コア剤の比重(g/cm
B:水性媒体の添加量(g)
b:水性媒体の比重(g/cm
C:水性溶媒可溶性ポリマーの添加量(g)
c:水性溶媒可溶性ポリマーの比重(g/cm
D:ゲル化剤の添加量(g)
d:ゲル化剤の比重(g/cm
(2−2)水性溶媒が除去されたゲル化マイクロカプセル及びマイクロカプセルの内包体積比率
平均粒子径を用いて算出したマイクロカプセルの体積とガスクロマトグラフィーを用いて測定したコア剤の含有量から、上述した式(4)により内包体積比率を算出した。
(2) Encapsulated volume ratio (2-1) Aqueous solvent-containing gelled microcapsule in dispersion and encapsulated volume ratio of aqueous solvent-containing microcapsule The amount of water-soluble core agent used for preparation of microcapsules, aqueous solvent The encapsulated volume ratio was calculated from the following formula (5) from the addition amount of A, the addition amount of the aqueous solvent-soluble polymer, and the addition amount of the gelling agent.
Inclusion volume ratio (%) = [(A × a) + (B × b)] / [(A × a) + (B × b) + (C × c) + (D × d)] (5)
A: Amount of water-soluble core agent added (g)
a: Specific gravity of water-soluble core agent (g / cm 3 )
B: Amount of aqueous medium added (g)
b: Specific gravity of aqueous medium (g / cm 3 )
C: Amount of aqueous solvent-soluble polymer added (g)
c: Specific gravity (g / cm 3 ) of the aqueous solvent-soluble polymer
D: Amount of gelling agent added (g)
d: Specific gravity of the gelling agent (g / cm 3 )
(2-2) From the gelled microcapsule from which the aqueous solvent has been removed and the content of the core agent measured using gas chromatography and the volume of the microcapsule calculated using the encapsulated volume ratio average particle diameter of the microcapsule, The inclusion volume ratio was calculated by the above-described equation (4).

図1に、実施例2で得られたマイクロカプセルの表面形状(図1(a))及び断面形状(図1(b))の電子顕微鏡写真を示した。図1から、実施例2で得られたマイクロカプセルは平均粒子径1.2μmでコアシェル構造を有することが判った。 In FIG. 1, the electron micrograph of the surface shape (FIG. 1 (a)) and cross-sectional shape (FIG.1 (b)) of the microcapsule obtained in Example 2 was shown. From FIG. 1, it was found that the microcapsules obtained in Example 2 had a core-shell structure with an average particle diameter of 1.2 μm.

本発明によれば、水溶性コア剤を内包する、内包体積比率の大きい小粒子径のマイクロカプセルを製造することのできるマイクロカプセルの製造方法を提供することができる。また、本発明によれば、水溶性コア剤を内包する、内包体積比率の大きい小粒子径のマイクロカプセルを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the microcapsule which can manufacture the microcapsule of a small particle diameter with a large inclusion volume ratio which encloses a water-soluble core agent can be provided. In addition, according to the present invention, it is possible to provide a microcapsule having a small particle diameter and containing a water-soluble core agent and having a large encapsulated volume ratio.

Claims (6)

水性溶媒と、水溶性コア剤と、外部刺激により水性溶媒への溶解度が低下する水性溶媒可溶性ポリマーとを含有する水性溶液からなる液滴が、非極性媒体中に分散している乳化液を調製する工程と、
前記乳化液に外部刺激を与えて前記水性溶媒可溶性ポリマーを析出させ、前記水溶性コア剤を内包するコアセルベート膜を形成させる工程とを有する
ことを特徴とするマイクロカプセルの製造方法。
Preparation of an emulsion in which droplets composed of an aqueous solution containing an aqueous solvent, a water-soluble core agent, and an aqueous solvent-soluble polymer whose solubility in the aqueous solvent is reduced by external stimulation are dispersed in a nonpolar medium And a process of
A method of producing a microcapsule, comprising: applying an external stimulus to the emulsion to precipitate the aqueous solvent-soluble polymer to form a coacervate film containing the water-soluble core agent.
更に、コアセルベート膜をゲル化させるゲル化剤を添加し、前記コアセルベート膜をゲル化させる工程を有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製造方法。 The method for producing a microcapsule according to claim 1, further comprising a step of adding a gelling agent for gelling the coacervate film to gel the coacervate film. コアセルベート膜をゲル化させる工程では、ゲル化剤を非極性媒体に溶解させた溶液を添加するか、又は、ゲル化剤を含有する水性溶液からなる液滴が、非極性媒体中に分散している乳化液を添加することを特徴とする請求項2記載のマイクロカプセルの製造方法。 In the step of gelling the coacervate film, a solution in which the gelling agent is dissolved in a nonpolar medium is added, or droplets made of an aqueous solution containing the gelling agent are dispersed in the nonpolar medium. The method for producing microcapsules according to claim 2, wherein an emulsion is added. 更に、得られた分散液を加熱及び/又は減圧する工程を有することを特徴とする請求項1、2又は3記載のマイクロカプセルの製造方法。 The method for producing microcapsules according to claim 1, 2 or 3, further comprising a step of heating and / or depressurizing the obtained dispersion. 請求項1、2、3又は4記載のマイクロカプセルの製造方法により得られ、SP値10以上の水溶性コア剤を内包し、平均粒子径が0.1〜100μmであることを特徴とするマイクロカプセル。 A microcapsule obtained by the method for producing microcapsules according to claim 1, comprising a water-soluble core agent having an SP value of 10 or more and having an average particle diameter of 0.1 to 100 µm. capsule. 内包体積比率が15体積%以上であることを特徴とする請求項5記載のマイクロカプセル。 The microcapsule according to claim 5, wherein the encapsulated volume ratio is 15% by volume or more.
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