JP6082119B2

JP6082119B2 - 水性芳香放出ゲル

Info

Publication number: JP6082119B2
Application number: JP2015538233A
Authority: JP
Inventors: ヨニー・ドン・ユン; シン・ピー・ジアン
Original assignee: ダウグローバルテクノロジーズエルエルシー
Priority date: 2012-10-26
Filing date: 2012-10-26
Publication date: 2017-02-15
Anticipated expiration: 2032-10-26
Also published as: CN104968374A; JP2015535305A; BR112015008598A2; WO2014063358A1; US20150231295A1; EP2890409A1; EP2890409A4

Description

本発明は、ホームケア用組成物、及び芳香の徐放方法に関する。

ホームケアの分野においては、香料を封入または搭載し、心地よい香りを伝達するために芳香をゆっくり放出する材料が必要とされている。しかし、高い活性含有量、耐熱性、適度な硬さと弾力性、望ましい保水性、ならびに環境適合性を含む、業界からの配慮を要する検討事項が多く存在する。したがって、上述のニーズに対応する新規の芳香放出システムが必要とされている。

一実施形態において、本発明は、香料含有ゲルを形成する水性ゲル組成物であって、ａ）メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、またはそれらの混合物、及びｂ）アルギン酸、アルギン酸塩、またはそれらの混合物を１：８〜８：１の重量比で含むゲルネットワークブレンドと；１〜４０重量％の芳香油と；アルギン酸、アルギン酸塩、またはそれらの混合物を架橋する、０．０１〜１０重量％の塩とを含み、但し、香料含有ゲルが、５０℃までの耐熱性を有する、水性ゲル組成物を提供する。

「水性ゲル組成物」とは、主成分が水であるという事実を示している。一実施形態では、水性ゲル組成物（「重量％」）の少なくとも２０重量％が水であり、好ましくは少なくとも４０重量％、より好ましくは少なくとも５０重量％、より好ましくは少なくとも６０重量％、より好ましくは少なくとも７０重量％、より好ましくは少なくとも８０重量％、上限９０重量％までが水である。
香料含有ゲル

当然のことながら、水性ゲル組成物は、香料含有ゲルを形成するために、凝固、硬化、架橋、あるいはゲル化すると理解される。したがって、香料含有ゲルの硬さは変化してもよいが、いずれの場合にも、液体にはならない。しかし、一実施形態においては、香料含有ゲルを細かく分割し、得られた粒子を任意の既存のホームケア用製剤中に分散させている。

「耐熱」とは、実質上ゲルが離漿（ゲルの液体成分の損失を伴うゲルの収縮）しないことを意味する。一実施形態においては、香料含有ゲルは少なくとも５５℃まで、より好ましくは６０℃まで、より好ましくは少なくとも７０℃まで、より好ましく少なくとも８０℃まで、より好ましくは少なくとも９０℃まで耐熱である。

いくつかの実施形態において、香料含有ゲルは、２０％未満が水中に溶解可能であり、好ましくは１０％未満が水中に溶解可能であり、好ましくは水中に溶解しない。

ゲルネットワークブレンド
ゲルネットワークブレンドは、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、またはこれらの混合物を含む（ａ）部を含む。

一実施形態において、メチルセルロースは、１．２〜２．０の、より好ましくは１．５〜１．９の、そして最も好ましくは１．７〜１．９の平均置換度ＤＳ_{ｍｅｔｈｙｌ}を有する。典型的には、ブルックフィールド粘度計（Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄｖｉｓｃｏｍｅｔｅｒ）で計測した２０℃の２重量％の水性メチルセルロース溶液の粘度は、４０〜８０，０００ｍＰ・ｓ、好ましくは１，０００〜７８，０００ｍＰ・ｓ、より好ましくは１５，０００〜７５，０００ｍＰ・ｓの範囲である。本発明に有用である市販のメチルセルロースの例として、ＭＥＴＨＯＣＥＬ（登録商標）Ａ、ＳＧＡ、Ｅ、Ｋ、およびＧシリーズが挙げられ；ダウ・ケミカル社（ＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ、Ｕ．Ｓ．Ａ．）から入手可能な、ＭＥＴＨＯＣＥＬ（登録商標）Ａ４０Ｍ（ＤＳ_{ｍｅｔｈｙｌ}＝１．８、２重量％の粘度＝４０，０００ｍＰａ・ｓ）が特に好ましい。

一実施形態において、ヒドロキシプロピルメチルセルロースは、１．２〜２．０の、より好ましくは１．３〜１．８の、そして最も好ましくは１．３〜１．８の平均置換度ＤＳ_{ｍｅｔｈｙｌ}と、０．１〜０．２５の、より好ましくは０．１５〜０．２５の、最も好ましくは０．２０〜０．２３のモル置換度ＭＳ_{ｈｙｄｒｏｘｙｐｒｏｐｙｌ}を有する。典型的には、ブルックフィールド粘度計で計測した２０℃の２重量％の水性ヒドロキシプロピルメチルセルロース溶液の粘度は、１５〜２５０，０００ｍＰａ・ｓ、好ましくは４５０〜２００，０００ｍＰａ・ｓ、より好ましくは４，０００〜１８０，０００ｍＰａ・ｓの範囲である。本発明に有用である市販のヒドロキシプロピルメチルセルロースの例として、ダウ・ケミカル社（ＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ、Ｕ．Ｓ．Ａ．）から入手可能な、ＭＥＴＨＯＣＥＬ（登録商標）Ｋ１００Ｍ（ＤＳ_{ｍｅｔｈｙｌ}＝１．４、ＭＳ_{ｈｙｄｒｏｘｙｐｒｏｐｙｌ}＝０．２１、２重量％の粘度＝１００，０００ｍＰａ・ｓ）、より好ましくはＭＥＴＨＯＣＥＬ（登録商標）Ｋ１５Ｍ（ＤＳ_{ｍｅｔｈｙｌ}＝１．４、ＭＳ_{ｈｙｄｒｏｘｙｐｒｏｐｙｌ}＝０．２１、２重量％の粘度＝１５，０００ｍＰ・ｓ）が挙げられる。

一実施形態において、カルボキシメチルセルロースは、０．５〜１．２の、より好ましくは０．６〜１．１の、そして最も好ましくは０．７〜０．９５のモル置換度ＭＳ_{ｃａｒｂｏｘｙ}を有する。典型的には、ブルックフィールド粘度計で計測した２０℃の１重量％の水性カルボキシメチルセルロース溶液の粘度は、２０〜５０，０００ｍＰａ・ｓ、好ましくは５００〜２，０００ｍＰａ・ｓ、より好ましくは２，０００〜１０，０００ｍＰａ・ｓの範囲である。本発明に有用である市販のカルボキシメチルセルロースの例として、ダウ・ケミカル社（ＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ、Ｕ．Ｓ．Ａ．）から入手可能な、ＷＡＬＯＣＥＬ（登録商標）ＣＲＴ５００００ＰＡ（ＭＳ_{ｃａｒｂｏｘｙ}＝０．７、１重量％ブルックフィールド粘度＝７，０００ｍＰａ×ｓ）、より好ましくは、ＷＡＬＯＣＥＬ（登録商標）ＣＲＴ３００００（ＭＳ_{ｃａｒｂｏｘｙ}＝０．９、１重量％ブルックフィールド粘度＝３，５００ｍＰ×ｓ）が挙げられる。

いくつかの実施形態においては、組成物は、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースメチル、またはカルボキシメチルセルロース以外の任意のセルロース誘導体を含まない。

理論に束縛されるものではないが、ゲルネットワークブレンドは、金属イオンと架橋または沈殿し得る酸性多糖類を必要とすると考えられる。したがって、一実施形態において、ゲルネットワークブレンドは、ジェラン、ゼラチン、ペクチン、カラギーナン、アルギン酸、アルギン酸塩、またはこれらの混合物を含む（ｂ）部を含む。好ましい一実施形態において、ゲルネットワークブレンドは、アルギン酸、アルギン酸塩、またはそれらの混合物を含む（ｂ）部を含む。アルギン酸は、（１−４）−結合したβ−Ｄ−マンヌロン酸（Ｍ単位）およびα−Ｌ−グルロン酸（Ｇ単位）の直鎖状コポリマーであり、これらの単位は異なる配列またはブロックで互いに連結されている。モノマーは、連続するＧ単位（Ｇブロック）、連続するＭ単位（Ｍブロック）、交互のＭ単位およびＧ単位（ＭＧブロック）のホモポリマーブロック、または無作為に組織されたブロックにおいて見ることができる。アルギン酸塩はアルギン酸の塩であり、例えば、アルギン酸ナトリウムおよび／またはアルギン酸カルシウムである。アルギン酸／アルギン酸塩は真昆布（マクロシイティス・ピリフェラ）（Ｍａｃｒｏｃｙｓｔｉｓｐｙｒｉｆｅｒａ）のような海藻から抽出される。

一実施形態において、ゲルネットワークブレンドの（ａ）部と（ｂ）部との重量比は１：８〜８：１、好ましくは１：２〜６：１、好ましくは、１：１、あるいは、いくつかの実施形態においては、４：１である。

一実施形態において、ゲルネットワークブレンドは、好ましくは０．５〜５重量％、より好ましくは１〜４重量％、最も好ましくは、１．５〜３重量％の範囲で存在する。

一実施形態において、組成物は、カードラン、グアーガム、フェヌグリークガム、ローカストビーンガム、コンニャクガム、アガロース、又はそれらの混合物を実質的に含まない。これらは、非イオン性及び非酸性多糖親水コロイドである。

あるいは、別の実施形態において、前記組成物は、非イオン性及び非酸性多糖親水コロイドを含有してもよく、アルギン酸塩と非イオン性及び非酸性多糖親水コロイドとの意図された比率は１：９〜１０：１、好ましくは２：３〜３：２である。

塩
「塩」は、少なくとも１つの無機陽イオンを示す。好ましくは、前記塩は例えばＣａ^２＋、Ｍｇ^２＋、および／またはＺｎ^２＋陽イオン等の２価陽イオンである。適切なゲル化促進塩の例としては、リン酸カルシウム、リン酸水素カルシウム、およびそれらの混合物が挙げられる。もしリン酸カルシウム、リン酸水素カルシウム、または別のリン酸水素、または低溶解性のリン酸水素が使用される場合、徐々にリン酸（水素）と反応し、陽イオンを放出するグルコノデルタラクトン（ＧＤＬ）を添加してもよい。ＧＤＬの好ましい量は、０．０１〜２重量％の範囲内である。前記塩は、好ましくは水性ゲル組成物の０．０１〜５重量％、より好ましくは０．０５〜３重量％、より好ましくは０．１〜２重量％、より好ましくは０．１〜０．５重量％である。

芳香油
「芳香油」には、心地よい香りをもたらす任意の疎水性成分が含まれている。例えば、フローラル、アンバー系、ウッディ、レザー、シプレー、フゼア、ムスク、バニラ、フルーツ、および／またはシトラス等の香りが挙げられる。芳香油は、天然物質を抽出することで得られるか、または合成により生成される。生成された香料は、シンプル（１つのエッセンス）またはコンプレックス（エッセンスの混合物）であってもよい。芳香油は、固定剤、増量剤、安定剤及び溶剤等の補助物質を伴うことが多い。芳香油の量は、水性ゲル組成物の１〜６０重量％、好ましくは１０〜４０重量％、より好ましくは５〜２５重量％、さらにより好ましくは９〜２２重量％である。

任意成分は、しばしば「芳香剤」として呼ばれている、従来からホームケア用芳香放出組成物として使用される成分を含み、そのような任意成分は、ワックス、抗菌剤、及び染料を含む。

本発明による組成物は、当該技術分野において周知のいくつかの方法によって調製することができる。１つの例示的な手順においては、まずセルロースエーテルおよびアルギン酸塩それぞれの別個のコロイド溶液を調製し、次にそれらのコロイド溶液を混合し、さらなる任意の成分を添加する。別の例示的な手順では、まずセルロースエーテル及びアルギン酸塩を乾燥混合し、次いで該混合物のコロイド溶液を調製し、さらなる任意の成分を添加する。いずれの場合においても、結果として得られたコロイド溶液含有混合物は、典型的に１〜３時間以内にゲル化する。

一実施形態において、組成物は、ゲル化する前に乳化される。典型的には、本発明による油分含有組成物は、安定した水中油型エマルジョンを形成する。一実施形態では、上記のゲル化促進塩に加えて、乳化塩を添加してもよい。適切な乳化塩の例として、リン酸三ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、クエン酸ナトリウム、リン酸アルミニウムアルカリ性ナトリウムが挙げられる。本発明の組成物に含有され得るさらなる例示的な成分として、乳化塩とは異なる乳化剤等の処理剤が挙げられる。一実施形態では、エマルションを生成し、エマルジョンの一部を浸漬溶液（５％のＣａＣｌ_２等）に滴下する。これにより、油活性成分を搭載する硬カプセルが生成される。一実施形態では、エマルジョンが生成され、鋳型内に配置されている。

本発明の組成物は、外観、質感、レオロジー、および展延性を含む、既存のゲル製品に匹敵する物理的特性を有する。本発明の組成物はさらに、−２０〜１００℃の顕著な保温及び冷蔵安定性を発揮しながら、なお高い水分含有量と、低い離漿性を有する。該組成物を調製する間、望ましくない発泡形成がないこと、または最小限の発泡が形成されることが高剪断混合操作で観察される。したがって、最終生成物は気泡をほとんど含まない。一実施形態において、高剪断混合操作は室温で実施される。

本発明の組成物は、広範囲の質感レオロジーおよび弾力性で製造することができる。いくつかの実施形態において、本発明の組成物は５℃〜９５℃で安定したゲルを形成する。いくつかの実施形態においては、非常に高い温度でも、依然としてゲルを薄く切ったり、成型したりすることが可能であり、このような水分含有量の親水コロイド系では極めて珍しい特徴を有している。

実施例１
本発明の組成物を表１に記載した。表中、成分は重量％で記載した。

最初に、メチルセルロースをビーカー中で秤量し、９５℃の蒸留水を注意深く注ぐことにより、水中メチルセルロース３重量％溶液を調製した。この混合物を１１００ｒｐｍで５分間撹拌し、その後、最初は水道水中で、次に氷水中で冷却した。その後、この溶液を１１００ｒｐｍで１０〜１５分間撹拌した。

塩を水中に撹拌しながら添加することにより、アルギン酸塩またはアルギン酸塩／カルギーナン溶液（バッチ４）を調製し、撹拌を２０℃、１５００ｒｐｍで２分間継続した。この溶液を９０℃に加熱し、２０００ｒｐｍで５分間撹拌した。次に、この溶液を２０００ｒｐｍで撹拌しながら１０分間氷水中で冷却した。

表１に具体的に記載した濃度に達するように、対応する量のメチルセルロース溶液とアルギン酸塩またはアルギン酸塩／カルギーナン溶液を合わせ、２０００ｒｐｍで撹拌しながら１０分間混合した。芳香油をメチルセルロース溶液に添加し、分散させた。水中ＧＤＬ２０ｍｍｏｌ／ｌの溶液を添加し、撹拌を２０００ｒｐｍで５分間継続した。

試料すべてがよく乳化され、表面が油っぽくない滑らかな組成物が生成された。すべての試料は室温にて３時間以内にゲル化した。

試料を水中にいれても、水中に芳香油が観察されなかった。これは、香料が組成物中に安定的に封入されたことを示している。さらに、すべてのゲルは、かなりの強度、弾力性、成型性を示した。

バッチ４は比較例であり、このバッチ４を除いて、各試料において、５５℃の温度で離漿は観察されなかった。バッチ４は、おそらくはカルギーナンのために耐熱性が低かったが、ゲルに高い硬度をもたらした。離漿は、加熱中に損失した試料の水分量や、減少した重量によって判断された。バッチ１−３の耐熱性を、７５℃で１時間置くことで試験したが、離漿は全く観察されなかった。７５℃で８時間置くと、バッチ１−３に著しい離漿（３３％、４４％、および３４％）が見られたが、試験の結果、バッチ６では８％の離漿しか観察されなかった。

バッチ１−３をスライスして２グラムの立方体を形成し、５０℃で８時間インキュベートし、その後、室温で２週間インキュベートした。訓練を受けた５人のパネリストにより、バッチ１−３はまだ芳香を放出していることが判断され（１メートル領域内の人間により確認された）、長期間継続する作用が示された。

実施例２（比較例）
本発明外の組成物を表２に記載した。表中、成分を重量％で記載した。

比較バッチＡ、ＣおよびＤは、メチルセルロースをコンニャクガム、カードラン、またはグアーガムと組み合わせて使用しているが、必須要素であるアルギン酸塩は含有していない。各バッチは、相の分離を示し、その不相容性は、塩の含有量や配合比率では調整できなかった。

比較バッチＢでは、硬すぎるゲルが形成され、離漿しにくいため、時間経過による芳香の徐放作用がなかった。

実施例３
本発明の組成物を表３に記載した。表中、成分を重量％で示した。

バッチ７−１２は、実質的には、実施例１のプロトコールに従って生成された。水分の損失（７５℃で８時間）および硬さ（テクスチャー解析）を試験し、表４の結果を得た。

アルギン酸塩とカルボキシメチルセルロースとの比率、および相対量によって、水分損失量や硬度が変化する。この情報を使用して、最適化した製剤を得ることが可能である。
以下に、本願発明に関連する発明の実施形態を例示する。
［実施形態１］
香料含有ゲルを形成する水性ゲル組成物であり、
ａ）メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、またはそれらの混合物、及び
ｂ）アルギン酸、アルギン酸塩、またはそれらの混合物を１：８〜８：１の重量比で含む、０．０２〜５重量％のゲルネットワークブレンドと；
１〜４０重量％の芳香油と；
アルギン酸、アルギン酸塩、またはそれらの混合物を架橋する、０．０１〜１０重量％の塩と；
を含み、但し、香料含有ゲルが、５０℃までの耐熱性を有する、水性ゲル組成物。
［実施形態２］
前記ゲルネットワークブレンドが、１．５〜３重量％の範囲で存在する、実施形態１に記載の組成物。
［実施形態３］
アルギン酸、アルギン酸塩、またはそれらの混合物に対する、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、またはそれらの混合物の重量比が１：１である、実施形態１に記載の組成物。
［実施形態４］
グルコノデルタラクトンをさらに含み、前記塩はリン酸カルシウム、リン酸水素カルシウム、およびそれらの混合物から選択される、実施形態１に記載の組成物。
［実施形態５］
前記水性ゲル組成物が、カードラン、グアーガム、フェヌグリークガム、ローカストビーンガム、コンニャクガム、アガロース、又はそれらの混合物を実質的に含まない、実施形態１に記載の組成物。
［実施形態６］
カードラン、グアーガム、フェヌグリークガム、ローカストビーンガム、コンニャクガム、アガロース、又はそれらの混合物をさらに含む、実施形態１に記載の組成物。
［実施形態７］
水を７０重量％よりも多く含む、実施形態１に記載の組成物。
［実施形態８］
芳香油を２０重量％含む、実施形態１に記載の組成物。
［実施形態９］
実施形態１に記載の組成物から製造された芳香剤。
［実施形態１０］
実施形態８に記載の組成物から製造された芳香剤。

Claims

香料含有ゲルを形成する水性ゲル組成物であり、
ａ）メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、またはそれらの混合物、及び
ｂ）アルギン酸、アルギン酸塩、またはそれらの混合物を、ａ）：ｂ）の比が１：８〜８：１の重量比で含む、０．０２〜５重量％のゲルネットワークブレンドと；
２０重量％の芳香油と；
アルギン酸、アルギン酸塩、またはそれらの混合物を架橋する、０．０１〜１０重量％の塩であって、Ｃａ ^２＋、Ｍｇ ^２＋、Ｚｎ ^２＋カチオンの少なくとも１種を含む塩と；
を含み、但し、香料含有ゲルが、５０℃までの耐熱性を有する、水性ゲル組成物。
前記ゲルネットワークブレンドが、１．５〜３重量％の範囲で存在する、請求項１に記載の組成物。
アルギン酸、アルギン酸塩、またはそれらの混合物に対する、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、またはそれらの混合物の重量比が１：１である、請求項１に記載の組成物。
グルコノデルタラクトンをさらに含み、前記塩はリン酸カルシウム、リン酸水素カルシウム、およびそれらの混合物から選択される、請求項１に記載の組成物。
前記水性ゲル組成物が、カードラン、グアーガム、フェヌグリークガム、ローカストビーンガム、コンニャクガム、アガロース、又はそれらの混合物を実質的に含まない、請求項１に記載の組成物。
カードラン、グアーガム、フェヌグリークガム、ローカストビーンガム、コンニャクガム、アガロース、又はそれらの混合物をさらに含む、請求項１に記載の組成物。
水を７０重量％よりも多く含む、請求項１に記載の組成物。
請求項１〜７のいずれか一項に記載の組成物から製造された芳香剤。