JP5809956B2 - ハイドロゲル粒子の製造方法 - Google Patents
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Description
ゾル調製工程では、水に非架橋型ハイドロゲルのゲル形成剤が溶解すると共に水難溶性粉体が分散したゾルを、水に水難溶性粉体を分散させた分散液を調整する。そして、その分散液にゲル形成剤を溶解させる、又は分散液と水にゲル形成剤を溶解させたゾル溶液とを混合させる。
非架橋型ハイドロゲルを生じるゲル形成剤としては、例えば、寒天、カラギーナン、ジェランガム、キサンタンガム、ハイメトキシルペクチン等の水溶性高分子が挙げられる。ここで、本出願において「非架橋型ハイドロゲル」とは、ゲル形成剤と溶媒である水とから得られるゲルであって、ゲル形成剤が寒天である場合のようにゾル−ゲルの熱可逆性によってゲル化が生じるものをいう。また、本出願において「ゲル形成剤」とは、水溶性有機化合物であって、これを水に溶解させた水溶液(ゾル)がゲル化点を境にゾル−ゲル転移を生じるものをいう。この「溶解」とはゾル状態になることをいう。
水難溶性粉体は、脂肪酸二価金属塩、脂肪酸アシルリシン、及び脂肪酸アシルタウリン二価金属塩からなる群から選ばれる一種以上である。
ゾル中の水の含有量は、得られるハイドロゲル粒子における適度なゲル強度又は破壊強度を実現する観点から75〜99質量%であることが好ましく、80〜95質量%であることがより好ましい。
ゾルには、水難溶性粉体を分散させるための分散剤が含まれていることが好ましく、分散剤の存在下、水に水難溶性粉体を分散させることが好ましい。
ゾル調製工程では、まず、水に水難溶性粉体を分散させた分散液を調整し、その後、ゲル形成剤を溶解させる、又は、まず、水に水難溶性粉体を分散させた分散液を調整し、それと別途調整した水にゲル形成剤を溶解させたゾル溶液とを混合させる。
=〔攪拌動力P(kW)〕/〔処理液体積V(m3)〕×攪拌時間(分) (I)
前記式(I)中、攪拌動力P(kW)は下記の実験式1で算出する。
Np:動力数(ホモミキサーの場合、攪拌槽容量が10L未満のホモミキサーではNp=1.5、及び攪拌槽容量が10L以上のホモミキサーではNp=1.3である。)
n:攪拌回転数(−/sec)
d:攪拌翼の直径(m)
ρ:処理液の密度(kg/m3)。
ゲル粒子形成工程では、ゾル調製工程で調製したゾルの液滴を形成し、それを冷却することによりゲル化させてハイドロゲル粒子を製造する。
前記ゾル調製工程で調製したゾルの液滴を形成して冷却することによりゲル化させるゲル粒子形成工程と、
を有するハイドロゲル粒子の製造方法であって、
前記ゾル調製工程において、水に水難溶性粉体を分散させた後にゲル形成剤を溶解させる、又は水に水難溶性粉体を分散させた分散液と、水にゲル形成剤を溶解させたゾル溶液とを混合させるハイドロゲル粒子の製造方法。
〔8〕前記〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載のハイドロゲル粒子の製造方法により得られる、ハイドロゲル粒子。
以下の実施例1〜3、比較例1、及び参考例のハイドロゲル粒子を作製した。なお、それぞれの構成については表1にも示す。なお、ゾルの粘度及びハイドロゲル粒子の平均粒径を以下の方法で測定した。
ホモミキサー(プライミクス社製、商品名:T.K.ロボミックス)にイオン交換水を入れ、そこに、ゲル形成剤としての寒天1(伊那食品工業社製 商品名:UP−37)及び寒天2(伊那食品工業社製 商品名:AX−200)、分散剤としてのミリスチン酸ポリグリセリル50%とグリセリン50%の混合物(太陽化学社製 商品名:サンソフトQ−14YG(50))、防腐剤としてのパラオオキシ安息香酸エチル(エーピーアイコーポレーション社製)、pH調整剤としての48%苛性ソーダ(南海化学工業社製)、並びに延展剤としての脂肪酸二価金属塩であるステアリン酸亜鉛(日油社製 商品名:ステアリン酸亜鉛(植物))を投入した。このとき、イオン交換水、寒天1及び寒天2、ミリスチン酸ポリグリセリル50%とグリセリン50%の混合物、パラオオキシ安息香酸エチル、48%苛性ソーダ、並びにステアリン酸亜鉛の質量比を表1記載の86.36:3.00:1.00:8.50:0.10:0.04:1.00とし、また、それらの総量を3kgとした。
ホモミキサーにイオン交換水を入れ、そこに、ミリスチン酸ポリグリセリル50%とグリセリン50%の混合物、48%苛性ソーダ、及びステアリン酸亜鉛を投入した。このとき、実施例1と同様、イオン交換水、ミリスチン酸ポリグリセリル50%とグリセリン50%の混合物、48%苛性ソーダ、及びステアリン酸亜鉛の質量比を86.36:8.50:0.04:1.00とした。
ミリスチン酸ポリグリセリル50%とグリセリン50%の混合物を投入せず、総量が3kgとなるようにその分をイオン交換水で調整した、従って、イオン交換水の質量比を94.86としたことを除いて実施例1と同様の操作によりハイドロゲル粒子を作製した。このハイドロゲル粒子を実施例3とした。B型粘度計によって測定したステアリン酸亜鉛分散後の分散液の粘度は5mPa・sであった。B型粘度計によって測定した寒天溶解後のゾルの粘度は86mPa・sであった。実施例3の体積基準平均粒子径は155μmであった。
アンカー式攪拌機にイオン交換水を入れ、そこに、寒天1及び寒天2、ミリスチン酸ポリグリセリル50%とグリセリン50%の混合物、パラオオキシ安息香酸エチル、48%苛性ソーダ、並びにステアリン酸亜鉛を投入した。このとき、イオン交換水、寒天1及び寒天2、ミリスチン酸ポリグリセリル50%とグリセリン50%の混合物、パラオオキシ安息香酸エチル、48%苛性ソーダ、並びにステアリン酸亜鉛の質量比を86.36:3.00:1.00:8.50:0.10:0.04:1.00とし、また、それらの総量を3kgとした。
比較例1のステアリン酸亜鉛の代わりに、酸化チタン(テイカ社製 商品名:TITANIX JA−C)を用いたことを除いて比較例1と同様の操作によりハイドロゲル粒子を作製した。このハイドロゲル粒子を参考例とした。B型粘度計によって測定した寒天溶解後のゾルの粘度は7.5mPa・sであった。B型粘度計によって測定したステアリン酸亜鉛分散後のゾルの粘度は130mPa・sであった。参考例の体積基準平均粒子径は160μmであった。
実施例1〜3、比較例1、及び参考例を作製した際のメッシュフィルター上におけるステアリン酸亜鉛が凝集した粗大粒子の残留の有無を確認し、「1:残留粒子ほとんどなし」、「2:残留粒子があるものの粗大粒子(250μm以上)ではない」、及び「3:粗大粒子あり」の三段階で評価した。
試験評価結果を表2に示す。
Claims (7)
- 水に非架橋型ハイドロゲルのゲル形成剤が溶解すると共に、水難溶性粉体が分散し、且つ分散剤が含まれたゾルを調製するゾル調製工程と、
前記ゾル調製工程で調製した前記ゾルの液滴を形成して冷却することによりゲル化させるゲル粒子形成工程と、
を有するハイドロゲル粒子の製造方法であって、
前記非架橋型ハイドロゲルのゲル形成剤が、寒天、カラギーナン、ジェランガム、キサンタンガム、及びハイメトキシルペクチンのうちの1種又は2種以上であると共に、前記ゾル中の前記ゲル形成剤の含有量が0.5〜5.0質量%であり、
前記水難溶性粉体が、炭素数12〜18の飽和脂肪酸の亜鉛塩及び/又はカルシウム塩であると共に、前記ゾル中の前記水難溶性粉体の含有量が0.5〜3質量%であり、
前記分散剤が非イオン性界面活性剤であると共に、前記ゾル中の前記分散剤の含有量が2〜10質量%であり、
前記ゾル調製工程において、前記ゲル形成剤及び前記分散剤の存在下、20〜5000kW×分/m 3 の攪拌エネルギーを与えて前記水に前記水難溶性粉体を分散させた後に前記ゲル形成剤を溶解させることにより、前記ゾル中の前記水難溶性粉体の最大粒子径を250μm以下にするハイドロゲル粒子の製造方法。 - 前記非架橋型ハイドロゲルのゲル形成剤が寒天である、請求項1に記載のハイドロゲル粒子の製造方法。
- 前記水難溶性粉体がステアリン酸亜鉛である、請求項1又は2に記載のハイドロゲル粒子の製造方法。
- 前記ゾル中の前記分散剤の含有量が、前記水難溶性粉体の含有量1質量部に対して0.1〜20質量部である、請求項1乃至3のいずれかに記載のハイドロゲル粒子の製造方法。
- 前記ゾルには、グリセリンが含まれており、前記ゾル中の前記グリセリンと前記分散剤の非イオン性界面活性剤との質量比が1/3〜3/1である、請求項1乃至4のいずれかに記載のハイドロゲル粒子の製造方法。
- 前記ゾル調製工程において、ホモミキサー、ラインミキサー、又はディスパーを用いて前記水に前記水難溶性粉体を分散させる、請求項1乃至5のいずれかに記載のハイドロゲル粒子の製造方法。
- 非架橋型ハイドロゲルに水難溶性粉体が分散すると共に分散剤が含まれたハイドロゲル粒子であって、
前記非架橋型ハイドロゲルが、寒天、カラギーナン、ジェランガム、キサンタンガム、及びハイメトキシルペクチンのうちの1種又は2種以上をゲル形成剤とするゲルであると共に、前記ハイドロゲル粒子中の前記ゲル形成剤の含有量が0.5〜5.0質量%であり、
前記水難溶性粉体が、炭素数12〜18の飽和脂肪酸の亜鉛塩及び/又はカルシウム塩であると共に、前記ハイドロゲル粒子中の前記水難溶性粉体の含有量が0.5〜3質量%であり、
前記分散剤が非イオン性界面活性剤であると共に、前記ハイドロゲル粒子中の前記分散剤の含有量が2〜10質量%であり、
前記ハイドロゲル粒子中の前記水難溶性粉体の最大粒子径が250μm以下であるハイドロゲル粒子。
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