JP6719456B2 - ハイブリッド香料マイクロカプセル - Google Patents
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Description
本発明は、ポリアルコキシシランマクロモノマー組成物並びにハイブリッド有機−無機シェル及び活性成分ベースのコア、特に香料ベースのコアを有する新規なコアシェル型マイクロカプセルの製造方法におけるそれらの使用に関する。このような方法で得られたマイクロカプセル、並びにそれらのカプセルを含有する付香組成物及び消費者製品もまた本発明の対象である。
香料産業が直面する最も困難な問題は、劣化及び臭気化合物によってもたらされる嗅覚的利益の比較的急速な喪失にあり、それぞれ、それらの化学構造及び揮発性、特に「トップノート」の揮発性に起因する。また、香料の最適な効果を確保しつつ、付香済消費者製品の適用中に芳香の知覚を適切なタイミングでもたらす必要がある。これらの問題は、一般に送達システム、例えば、香料を含有するマイクロカプセルを使用してフレグランスを制御された方法で保護し、放出させることで対処されている。
驚くべきことに、明確に定義されたポリアルコキシシランマクロモノマー組成物を使用することにより、有機−無機ハイブリッド壁を有し且つ非常に高い香料保持特性及び改善された機械的特性を示すマイクロカプセルが製造され得ることが発見された。
の少なくとも1種の化合物と、それぞれ少なくとも2つのアミノ基を含む少なくとも2種の異なるポリアミンとを反応させることによって得られるポリアルコキシシランマクロモノマー組成物に関する。
a)本発明の第1の対象で定義されるポリアルコキシシランマクロモノマー組成物を,
活性成分、好ましくは香料に溶解して油相を形成すること;
b)乳化剤又はコロイド安定剤を、好ましくは8を超えるpHで、水に溶解することによって水相を調製すること;
c)油相を高せん断下で水相に分散させること;
d)得られたエマルションを、好ましくは8を上回るpHで且つ60℃よりも高い温度で、更に好ましくは80℃よりも高い温度で維持してハイブリッドマイクロカプセルを形成すること
を含むものである。
特に断りのない限り、パーセンテージ(%)は組成物の重量パーセントを指すことが意図されている。
の少なくとも1種の化合物と、それぞれ少なくとも2つのアミノ基を含む少なくとも2種の異なるポリアミンとを反応させることによって得られるポリアルコキシシランマクロモノマー組成物からなる。「異なる」ポリアミンとは、同じ数及び同じ種類の原子を有していないポリアミンを意味する。特に異性体は、本発明の文脈では異なるポリアミンとは考慮されない。前記組成物は、マイクロカプセル化プロセスに使用する前に市販のモノマーから有利に調製することができるか、あるいは以下に記載するようにマイクロカプセルの製造の一部として油相中に直接形成することができる。マイクロカプセル合成のための式(i)の化合物の使用は、残存モノマー量の減少又はさらには残存モノマー量無しという更なる利点をもたらす。また、本発明のポリアルコキシシランマクロモノマー組成物を使用して、そこから製造されるマイクロカプセルの機械的特性を調整し、それによって適用時の芳香効果を制御することができる。
a)上記で定義されたポリアルコキシシランマクロモノマー組成物を、活性成分、好ましくは香料に溶解して油相を形成すること;
b)乳化剤又はコロイド安定剤を、好ましくは8を上回るpHで、水に溶解することによって水相を調製すること;
c)油相を高せん断下で水相中に分散させること;
d)得られるエマルションを好ましくは8を上回るpHで且つ好ましくは60℃よりも高い、更に好ましくは80℃よりも高い温度で維持して、ハイブリッドマイクロカプセルを形成すること
を含むものである。
実施例1
本発明によるマイクロカプセルの製造
香料を以下の第1表から得られる成分を混合することによって調製した。
2)(+−)−3−(4−イソプロピルフェニル)−2−メチルプロパナール、製造元:フィルメニッヒSA社、ジュネーブ、スイス;
3)4−tert−ブチル−1−シクロヘキシルアセテート、インターナショナルフレーバーアンドフレグランス(International Flavors and Fragrances)社、米国による製造及び商標;
4)2−tert−ブチル−1−シクロヘキシルアセテート、インターナショナルフレーバーアンドフレグランス社、米国による製造及び商標。
7.3gのTEOS−NCO(3(トリエトキシシリル)プロピルイソシアネート)を、第1表の組成を有する10gの香料に溶解し、次いで60℃に加熱した。この油相を撹拌し続けながら、0.56gの1,2−ジアミノプロパンを滴加し、60℃で30分間反応させた。次に油相の温度を80℃に上げた。0.86gの1,2−ジアミノシクロヘキサンを滴加し、80℃で30分間反応させた。
カチオン性ポリビニルアルコール、POVAL C506(クラレ(Kurary)社製)を3%で水に溶解することにより水相を調製した。この溶液のpHを、アンモニア溶液を加えることによって11に上げた。ポリアルコキシシランマクロモノマー組成物を含有する油相と水相とを80℃まで別々に加熱した。次に、pH8.4で、24000rpmで30秒間、ウルトラタラックス(Ultra Turrax)を使用することによって、1.87gの油相を6.02gの水相に分散させた。次いでエマルションのpHを10に調整した。エマルションを80℃で3時間ゆっくりと磁気撹拌させ続けた。エマルションのpHを制御(8.5)し、10に調整した。80℃で2時間後、撹拌を止め、系を室温に保った。
本発明によるマイクロカプセルの製造及び香料保持率の測定
油相(ポリアルコキシシランマクロモノマー組成物/香料)の調製:
9.73gのTEOS−NCO(3(トリエトキシシリル)プロピルイソシアネート)を、第1表に記載の組成を有する10gの香料に溶解し、次に60℃に加熱した。この油相を撹拌し続けながら、0.378gの1,2−ジアミノプロパンを滴加し、60℃で30分間反応させた。次に油相の温度を80℃に上げた。1.14gの1,2−ジアミノシクロヘキサンを滴加し、80℃で30分間反応させた。
油相2.17gを80℃に加熱し、次に高剪断装置を用いて水性乳化剤溶液(カチオン性ポリビニルアルコール、POVAL C506、クラレ社製、3%、80℃)5.94g中に分散させた。エマルションのpHを10に調整した。エマルションを80℃で3時間磁気撹拌し続けた。エマルションのpHを再び10に調整した。80℃で2時間後、撹拌を止め、系を室温に保った。マイクロカプセルの平均サイズは9μmに近かった。
上記の通り製造したマイクロカプセルを、下記の通り熱重量分析によりその香料保持性能について評価した。
本発明によるマイクロカプセル
ポリアルコキシシランマクロモノマー組成物/香料の調製
7.3gのTEOS−NCO(3(トリエトキシシリル)プロピルイソシアネート)を、第1表の組成を有する15gの香料に溶解し、次いで60℃に加熱した。この油相を撹拌し続けながら、0.56gの1,2−ジアミノプロパンを滴加し、60℃で30分間反応させた。次に油相の温度を80℃に上げた。0.86gの1,2−ジアミノシクロヘキサンを滴加し、80℃で30分間反応させた。
カチオン性ポリビニルアルコール、POVAL C506(クラレ社製)を3%で水に溶解することにより水相を調製した。この溶液のpHを、アンモニア溶液を加えることによって11に上げた。ポリアルコキシシランマクロモノマーと水溶液を別々に80℃に加熱した。pH8.4で、24000rpmで30秒間、ウルトラタラックスを使用することによって、26.71gの油相を53.41gの水相に分散させた。エマルションのpHを次に10に調整した。エマルションを80℃で3時間ゆっくりと磁気撹拌し続けた。エマルションのpHを制御(8.5)し、10に調整した。80℃で2時間後、撹拌を止め、系を室温に保った。
本発明によるマイクロカプセルの製造
油相(ポリアルコキシシランマクロモノマー組成物/香料)の調製:
7.03gのTEOS−NCO(3(トリエトキシシリル)プロピルイソシアネート)を、第1表に記載の組成を有する10gの香料に溶解し、次に60℃に加熱した。この油相を撹拌し続けながら、0.56gの1,2−ジアミノプロパンを滴加し、60℃で30分間反応させた。次に油相の温度を80℃に上げた。0.86gの1,2−ジアミノシクロヘキサンを滴加し、80℃で30分間反応させた。
油相18.8gを80℃に加熱し、次に高剪断装置を用いて、水性乳化剤溶液(カチオン性ポリビニルアルコール、POVAL KL−506、クラレ社製、3%、80℃)61.47g中に分散させた。エマルションのpHを10に調整した。エマルションを80℃で3時間磁気撹拌し続けた。エマルションのpHを再び10に調整した。80℃で2時間後、撹拌を止め、系を室温に保った。固形分は20.7%であり、マイクロカプセルの平均サイズは10μmに近かった。
本発明によるマイクロカプセルの製造
油相(ポリアルコキシシランマクロモノマー組成物/香料)の調製:
6.08gのTEOS−NCO(3(トリエトキシシリル)プロピルイソシアネート)を、第1表に記載の組成を有する10gの香料に溶解し、次に60℃に加熱した。この油相を撹拌し続けながら、0.463gの1,2−ジアミノプロパンを滴加し、60℃で30分間反応させた。次に油相の温度を80℃に上げた。0.71gの1,2−ジアミノシクロヘキサンを滴加し、80℃で30分間反応させた。
油相1.76gを80℃に加熱し、次に高剪断装置を用いて、水性乳化剤溶液(カチオン性ポリビニルアルコール、POVAL C506、3%、80℃)6.3g中に分散させた。エマルションのpHを10に調整した。エマルションを80℃で3時間磁気撹拌し続けた。エマルションのpHを再び10に調整した。80℃で2時間後、撹拌を止め、系を室温に保った。固形分は20.7%であり、マイクロカプセルの平均サイズは10μmに近かった。
本発明によるカプセルの破砕性
一般的なプロトコル:
単一のマイクロカプセルの荷重−変位曲線を、マイクロメカニカルプローブ装置(FemtoTools社、スイス)を用いて最大剪断力センサー(lateral force sensor)により測定した。測定装置を倒立顕微鏡に取り付け、メカニカルプローブチップの位置決めと観察を可能にした。カプセルを、希釈された懸濁液の小滴から顕微鏡カバーガラス上に付着させ、乾燥させた。この希釈懸濁液を得るために、先の実施例に記載した最初のカプセルスラリーを超濾過水で100倍に希釈した。荷重−変位曲線を、位置制御モードで、ガラス基板から20〜30マイクロメートルの距離にフォースプローブを配置し且つ100ナノメートル/秒の速度で基板に接近させることによって測定し、曲線をアプローチ部分とリトラクト部分を含む完全なサイクルとして実行した。
本発明によるマイクロカプセルの製造及び香料保持率の測定
油相(ポリアルコキシシランマクロモノマー組成物/香料)の調製:
7.30gのTEOS−NCO(3(トリエトキシシリル)プロピルイソシアネート)を、第1表に記載の組成を有する10gの香料に溶解し、次に50℃に加熱した。この油相を撹拌し続けながら、1,2−ジアミノプロパンを滴加し、50℃で30分間反応させた。1,2−ジアミノシクロヘキサンを滴加し、50℃で30分間反応させた。次に油相の温度を70℃に上げた。異なる量のアミン化合物を有する2つの試料(第2表を参照のこと)をこの実施例で調べた。
カチオン性ポリビニルアルコールPOVAL KL506を3%で水に溶解することにより水相を調製した。この溶液のpHを、アンモニア溶液を加えることによって11に上げた。ポリアルコキシシランマクロモノマー組成物を含有する油相と水相とを80℃に加熱した。次に、pH6近くで、24000rpmで2分間、ウルトラタラックス(Ultra Turrax)を使用することによって、9.13gの油相を35.57gの水相に分散させた。次いでエマルションのpHを10に調整した。エマルションを80℃で3時間ゆっくりと磁気撹拌し続けた。エマルションのpHを制御し、10に調整した。80℃で2時間後、撹拌を止め、系を室温に保った。マイクロカプセルの平均サイズは10μmに近かった。図4に示すように、香料保持率は2つのアミノ化合物間の比に依存する。
本発明によるマイクロカプセルの製造及び香料保持率の測定
油相(ポリアルコキシシランマクロモノマー組成物/香料)の調製:
7.30gのTEOS−NCO(3(トリエトキシシリル)プロピルイソシアネート)を、第1表に記載の組成を有する10gの香料に溶解し、次に60℃に加熱した。この油相を撹拌し続けながら、0.18gの1,2−ジアミノプロパンを滴加し、60℃で30分間反応させた。次に油相の温度を80℃に上げた。1.14gの1,2−ジアミノシクロヘキサンを滴加し、80℃で30分間反応させた。0.27gのトリス(2−アミノエチル)アミンを滴加し、80℃で30分間反応させた。
油相9.49gを80℃に加熱し、次に高剪断装置を用いて、水性乳化剤溶液(カチオン性ポリビニルアルコール、POVAL KL−506、3%、80℃)30.64g中に分散させた。エマルションのpHを10に調整した。エマルションを80℃で3時間磁気撹拌し続けた。エマルションのpHを再び10に調整した。80℃で2時間後、撹拌を止め、系を室温に保った。固形分は20.8%であり、マイクロカプセルの平均サイズは10μmに近かった。マイクロカプセルは図5に示すように50℃で優れた香料保持率を示す。
本発明によるマイクロカプセルの製造及び香料保持率の測定
油相(ポリアルコキシシランマクロモノマー組成物/香料)の調製:
7.30gのTEOS−NCO(3(トリエトキシシリル)プロピルイソシアネート)を、第1表に記載の組成を有する10gの香料に溶解し、次に60℃に加熱した。この油相を撹拌し続けながら、0.18gの1,2−ジアミノプロパンを滴加し、60℃で30分間反応させた。次に油相の温度を80℃に上げた。0.28gの1,2−ジアミノシクロヘキサンを滴加し、80℃で30分間反応させた。1.10gのトリス(2−アミノエチル)アミンを滴加し、80℃で30分間反応させた。
油相9.44gを80℃に加熱し、次に高剪断装置を用いて、水性乳化剤溶液(カチオン性ポリビニルアルコール、POVAL KL−506、3%、80℃)30.62g中に分散させた。エマルションのpHを10に調整した。エマルションを80℃で3時間磁気撹拌し続けた。エマルションのpHを再び10に調整した。80℃で2時間後、撹拌を止め、系を室温に保った。固形分は20.72%であり、マイクロカプセルの平均サイズは10μmに近かった。マイクロカプセルの熱重量分析は、図6に示すように50℃で優れた香料保持率を示す。
本発明によるマイクロカプセルの製造及び香料保持率の測定
溶剤中のポリアルコキシシラン(ポリアルコキシシランマクロモノマー組成物/溶剤)の調製:
4.91gのTEOS−NCO(3(トリエトキシシリル)プロピルイソシアネート)を、8.11gのトリエチルシトレートに溶解し、次に60℃に加熱した。この油相を撹拌し続けながら、0.38gの1,2−ジアミノプロパンを滴加し、40℃で30分間反応させた。0.58gの1,2−ジアミノシクロヘキサンを滴加し、40℃で30分間反応させた。次に油相の温度を70℃に上げた。
リグノスルホン酸ナトリウム塩(アルドリッチ社製)を3%で水に溶解することにより水相を調製した。この溶液のpHを、アンモニア溶液を加えることによって11に上げた。0.60gのポリアルコキシシランマクロモノマー組成物を、第1表に記載した1.06gの香料に添加し、次いで70℃に加熱した。水相を別々に70℃に加熱した。次に、pH7近くで、24000rpmで30秒間、ウルトラタラックスを使用することによって、1.67gの油相を5.99gの水相に分散させた。次いでエマルションのpHを10に調整した。エマルションを80℃で3時間ゆっくりと磁気撹拌し続けた。エマルションのpHを制御し、10に調整した。80℃で2時間後、撹拌を止め、系を室温に保った。固形分は18.9%であり、マイクロカプセルの平均サイズは15μmに近かった。これらのマイクロカプセルの熱重量分析は、図7に示すように50℃で優れた香料保持率を示した。
b)製造元:フィルメニッヒSA社、ジュネーブ、スイス
c)ジヒドロジャスモン酸メチル(フィルメニッヒSA、ジュネーブ、スイスによる製造及び商標)
d)製造元:インターナショナルフレーバー&フレグランス社、米国
e)1,2,3,5,6,7−ヘキサヒドロ−1,2,3,3−ペンタメチル−4h−インデン−4−オン(インターナショナルフレーバー&フレグランス社、米国による製造及び商標)
f)3−(4−tert−ブチルフェニル)−2−メチルプロパナール(ジボダン(Givaudan)SA社、ベルニエ、スイスによる製造及び商標)
g)1−(5,5−ジメチル−1−シクロヘキセン−1−イル)−4−ペンテン−1−オン(フィルメニッヒSA社、ジュネーブ、スイスによる製造及び商標)
h)1−(オクタヒドロ−2,3,8,8−テトラメチル−2−ナフタレニル)−1−エタノン(インターナショナルフレーバー&フレグランス社、米国による製造及び商標)
i)ドデカヒドロ−3a,6,6,9a−テトラメチルナフト[2,1−b]フラン(フィルメニッヒSA社、ジュネーブ、スイスによる製造及び商標)
j)3−メチル−4−(2,6,6−トリメチル−2−シクロヘキセン−1−イル)−3−ブテン−2−オン(ジボダンSA社、ベルニエ、スイスによる製造及び商標)
k)ペンタデセノリド(フィルメニッヒSA社、ジュネーブ、スイスによる製造及び商標)
l)1−メチル−4−(4−メチル−3−ペンテニル)シクロヘキサ−3−エン−1−カルボキシアルデヒド、製造元:インターナショナルフレーバー&フレグランス社、米国
7.30gのTEOS−NCO(3(トリエトキシシリル)プロピルイソシアネート)を、第3表に記載の組成を有する10gの香料に溶解し、次に50℃に加熱した。この油相を撹拌し続けながら、0.56gの1,2−ジアミノプロパンを滴加し、50℃で30分間反応させた。0.86gの1,2−ジアミノシクロヘキサンを滴加し、50℃で30分間反応させた。次に油相の温度を70℃に上げた。
リグノスルホン酸ナトリウム塩(アルドリッチ社製)を1%で水に溶解し、ネキシラ(Nexira)社製のスーパースタブAAアラビアガム(Superstab AA Gum Arabic)を1%で水に溶解することにより水相を調製した。この溶液のpHを、アンモニア溶液を加えることによって11に上げた。ポリアルコキシシランマクロモノマー組成物を含有する油相と水相とを80℃に加熱した。次に、pH7近くで、24000rpmで30秒間、ウルトラタラックスを使用することによって、2.11gの油相を5.99gの水相に分散させた。次いでエマルションのpHを10に調整した。エマルションを80℃で3時間ゆっくりと磁気撹拌し続けた。エマルションのpHを制御し、10に調整した。80℃で2時間後、撹拌を止め、系を室温に保った。固形分は22.4%であり、マイクロカプセルの平均サイズは15μmに近かった。これらのマイクロカプセルの熱重量分析は、図8に示すように50℃で優れた香料保持率を示した。
参照される米国特許、米国特許出願公開第2011/0118161号明細書(US2011/0118161 A1)の実施例1の再現
参照される特許、米国特許出願公開第2011/0118161号明細書(US2011/0118161 A1)の実施例1を、デスモジュールN3300の代わりにデスモジュールN100を、及び第1表に記載した香料を用いて再現した。図9は、得られたカプセルと本発明の実施例1によって得られるものとの間の香料保持率に関する比較を示す。これらのマイクロカプセルはより高い固形分で得られるが、それらは50℃で漏出し続ける香料を保持していない。本発明のマイクロカプセルは、図9の完全なプラトーによって示される優れた香料保持率を示す。
Claims (12)
- 下記式
の少なくとも1種の化合物と、
それぞれ少なくとも2つのアミノ基を含む少なくとも2種の異なるポリアミンと、
を反応させることによって得られるポリアルコキシシランマクロモノマー組成物であって、少なくとも2種のポリアミンからのアミン基に対する式(i)の少なくとも1種の化合物からのイソシアネート基のモル比が0.8〜2であり、少なくとも2種の異なるポリアミンが、1,2−ジアミノプロパン、1,2−ジアミノシクロヘキサン、エチレンジアミン、イソブチレンジアミン、及びN,N’−ジメチル−1,2−ジアミノシクロヘキサンからなる群から選択されることを特徴とする、ポリアルコキシシランマクロモノマー組成物。 - 少なくとも2種のポリアミンからのアミン基に対する式(i)の少なくとも1種の化合物からのイソシアネート基のモル比が1〜1.5であることを特徴とする、請求項1に記載のポリアルコキシシランマクロモノマー組成物。
- 式(i)の少なくとも1種の化合物が、3(トリエトキシシリル)プロピルイソシアネート及び3(トリメトキシシリル)プロピルイソシアネートからなる群から選択されることを特徴とする、請求項1又は2に記載のポリアルコキシシランマクロモノマー組成物。
- 有機−無機ハイブリッドシェルを有するコアシェル型マイクロカプセルの製造方法であって、以下の工程:
a)請求項1から3までのいずれか1項に規定されたポリアルコキシシランマクロモノマー組成物を活性成分に溶解して油相を形成すること;
b)乳化剤又はコロイド安定剤を、8を上回るpHで、水に溶解することによって水相を調製すること;
c)油相を高せん断下で水相中に分散させること;
d)得られるエマルションを8を上回るpHで且つ60℃よりも高い温度で維持して、有機−無機ハイブリッドシェルを有するコアシェル型マイクロカプセルを形成すること
を含む、前記方法。 - 有機−無機ハイブリッドシェルを有するコアシェル型マイクロカプセルの請求項4に記載の製造方法であって、有機−無機ハイブリッドシェルを有するコアシェル型マイクロカプセルは、香料ベースのコアを含み、かつ以下の工程:
a)請求項1から3までのいずれか1項に規定されたポリアルコキシシランマクロモノマー組成物を活性成分に溶解して油相を形成すること、ここで前記活性成分は香料であり;
b)乳化剤又はコロイド安定剤を、8を上回るpHで、水に溶解することによって水相を調製すること;
c)油相を高せん断下で水相中に分散させること;
d)得られるエマルションを8を上回るpHで且つ60℃よりも高い温度で維持して、有機−無機ハイブリッドシェルを有するコアシェル型マイクロカプセルを形成すること
を含む、前記方法。 - ポリアルコキシシランマクロモノマー組成物が油相の1〜50%、好ましくは5〜30%を占めることを特徴とする、請求項4又は5に記載の方法。
- コロイド安定剤がカチオン性ポリマーであることを特徴とする、請求項4から6までのいずれか1項に記載の方法。
- 香料ベースのコア及び請求項1から3までのいずれか1項に規定されるポリアルコキシシランマクロモノマー組成物の加水分解及び縮合反応によって得られるシェルを含むことを特徴とする、前記有機−無機ハイブリッドシェルを有するコアシェル型マイクロカプセル。
- カチオン性ポリマーと一緒に、請求項8に規定されたマイクロカプセルを含む液体水性組成物。
- 請求項8に規定されたマイクロカプセル又は請求項9に規定された液体組成物を含む、付香組成物又は付香済消費者製品。
- ホームケア又はパーソナルケア製品の形である、請求項10に記載の消費者製品。
- シャワージェル、ヘアケア製品、制汗剤又は消臭剤の形である、請求項11に記載の消費者製品。
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