JP6890592B2 - 改善された付着性を有するポリ尿素マイクロカプセルの製造方法 - Google Patents
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Description
香料製造産業が直面している問題の1つは、その揮発性に基づき芳香性化合物によりもたらされる嗅覚的な利益、特に「トップノート」の利益が比較的早くに失われることである。一般的に、この問題は、デリバリーシステム、例えば香料を含むカプセルを使用して、香気を制御された形で放出することにより対処される。ポリイソシアネートとポリアミンとの重合により形成されるポリ尿素カプセルは、香料製造を含む多種多様な技術分野において使用されている、よく知られたカプセルである。
本発明において開発されたマイクロカプセルの製造方法は、特定の表面特性を有するシェルを有する部分的に凝集したカプセルを得るのに良好に設計されている。意外なことに、特定の表面特性を有する少なくとも部分的に凝集した本発明によるマイクロカプセルを使用すると、たいてい凝集体に関連して生じる不都合な点なしに、目標表面、例えば繊維、毛髪および肌における前記マイクロカプセルの付着性が改善される。
a)少なくとも2つのイソシアネート基を有する少なくとも1種のポリイソシアネートを、油相、好ましくは香料を含む油相に溶解させる工程、
b)工程a)で得られた油相を、
i)中性ポリビニルアルコールと、ビニルピロリドンおよびジメチルアミノエチルメタクリレートの四級化コポリマー、ビニルピロリドンおよびメタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリドのコポリマー、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド、アリルジメチルアンモニウムクロリド/アクリルアミドのコポリマー、ならびにアクリルアミドプロピルトリモニウムクロリドおよびアクリルアミドのコポリマーから成る群より選択されるカチオン性ポリマーとの混合物、
ii)中性ポリビニルアルコールと、生物により生成された生体高分子との混合物、
iii)生物により生成された生体高分子、または
iv)変性ポリビニルアルコール
を乳化剤として含有する水溶液に分散させて、水中油型エマルションを形成する工程、
c)工程b)で得られた水中油型エマルションに、2000g/mol以上、好ましくは50000g/mol超の分子量を有するアミノ基を有するポリマー架橋剤を添加し、引き続き250g/mol未満の分子量を有するポリアミンを添加して、マイクロカプセルスラリーを形成する工程
を含む、コアシェル型マイクロカプセルの製造方法から成る。
a)少なくとも部分的に凝集した上記の香料マイクロカプセル、
b)香料担体、賦香補助成分およびこれらの混合物から成る群より選択される少なくとも1種の成分、
c)任意で、少なくとも1種の香料アジュバント
を含有する賦香組成物である。
特に記載のない限り、パーセントとは、組成物の重量パーセントを指すことを意味している。
ii)中性ポリビニルアルコールと、生物により生成された生体高分子との混合物、
iii)生物により生成された生体高分子、または
iv)変性ポリビニルアルコール
を乳化剤として使用して、エマルションを形成し、その後、カプセルの界面重合に関与するポリアミンを添加する前に、2000g/mol以上、好ましくは50000超の分子量を有するアミノ基を有するポリマー架橋剤をコアシェル型マイクロカプセルの製造方法の間に添加する。
a)少なくとも2つのイソシアネート基を有する少なくとも1種のポリイソシアネートを、油相、好ましくは香料を含む油相に溶解させる工程、
b)工程a)で得られた油相を、
i)中性ポリビニルアルコールと、ビニルピロリドンおよびジメチルアミノエチルメタクリレートの四級化コポリマー、ビニルピロリドンおよびメタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリドのコポリマー、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド、アリルジメチルアンモニウムクロリド/アクリルアミドのコポリマー、ならびにアクリルアミドプロピルトリモニウムクロリドおよびアクリルアミドのコポリマーから成る群より選択されるカチオン性ポリマーとの混合物、
ii)中性ポリビニルアルコールと、生物により生成された生体高分子との混合物、
iii)生物により生成された生体高分子、または
iv)変性ポリビニルアルコール
を乳化剤として含有する水溶液に分散させて、水中油型エマルションを形成する工程、
c)工程b)で得られた水中油型エマルションに、2000g/mol以上、好ましくは50000g/mol超の分子量を有するアミノ基を有するポリマー架橋剤を添加し、引き続き250g/mol未満の分子量を有するポリアミンを添加して、マイクロカプセルスラリーを形成する工程
を含む。
i)中性ポリビニルアルコールと、ビニルピロリドンおよびジメチルアミノエチルメタクリレートの四級化コポリマー、ビニルピロリドンおよびメタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリドのコポリマー、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド、アリルジメチルアンモニウムクロリド/アクリルアミドのコポリマー、ならびにアクリルアミドプロピルトリモニウムクロリドおよびアクリルアミドのコポリマーから成る群より選択されるカチオン性ポリマーとの混合物、
ii)中性ポリビニルアルコールと、生物により生成された生体高分子との混合物、
iii)生物により生成された生体高分子、または
iv)変性ポリビニルアルコールを乳化剤
として含有する水溶液に分散させて、水中油型エマルションを形成する。乳化剤のこの特定の選択により、本発明の方法によって作製されたカプセルの付着特性が増大することが示された。
−2000g/mol以上、好ましくは50000g/mol超の分子量を有するアミノ基を有するポリマー架橋剤の存在下での、少なくとも2つのイソシアネート基を有する少なくとも1種のポリイソシアネートと250g/mol未満の分子量を有するポリアミンとの重合の反応生成物を含有するポリ尿素壁、
−乳化剤としての、
i)中性ポリビニルアルコールと、ビニルピロリドンおよびジメチルアミノエチルメタクリレートの四級化コポリマー、ビニルピロリドンおよびメタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリドのコポリマー、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド、アリルジメチルアンモニウムクロリド/アクリルアミドのコポリマー、ならびにアクリルアミドプロピルトリモニウムクロリドおよびアクリルアミドのコポリマーから成る群より選択されるカチオン性ポリマーとの混合物、
ii)中性ポリビニルアルコールと、生物により生成された生体高分子との混合物、
iii)生物により生成された生体高分子、または
iv)変性ポリビニルアルコール、ならびに
−香料またはフレーバーを含むコア
を含有するマイクロカプセルが提供され、
前記マイクロカプセルは、少なくとも部分的に凝集している。少なくとも部分的に凝集した前記マイクロカプセルは、工程b)で得られたエマルションの平均液滴径に対する少なくとも部分的に凝集したマイクロカプセルの平均径の比率と規定される凝集率を特徴とし得る。前記比率は、1.1〜25、好ましくは1.1〜10である。凝集したマイクロカプセルは、非球形の形状を有しており、これにより、目標とする表面に対する接触面積がより大きくなる。非球形の凝集したマイクロカプセルの付着性は、球形のカプセルの付着性に比べて改善されている。
i)先に規定されている、少なくとも部分的に凝集した香料マイクロカプセル、
ii)香料担体、賦香補助成分およびこれらの混合物から成る群より選択される少なくとも1種の成分、ならびに
iii)任意で、少なくとも1種の香料アジュバント
を含有する賦香組成物である。
本発明のコアシェル型マイクロカプセルの作製
一般的な手順:
少なくとも1種のポリイソシアネート(例えばキシリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加物である、Takenate(登録商標)D−110N(Mitsui Chemicalsの商標、同社製造)および/またはDesmodur(登録商標)N100(Bayerの商標、同社製造)を香料中に溶解させた。この溶液を、特定の乳化剤(表I参照)を含有する水溶液に注ぎ、Ultra−TurraxT25分散機を13500rpmで使用して3分にわたり乳化させ、水中油型(O/W)エマルションを形成した。このエマルションを、メカニカルオーバーヘッドスターラーを使用して400rpmで撹拌し、任意でNaOH水溶液(水中で30重量%)を添加して、pHを調整した。その後、アミノ基を有するポリマー架橋剤、例えばポリエチレンイミンであるLupamin(登録商標)9030(BASFの商標)を添加し、引き続き、ポリアミン、例えば炭酸グアニジンの溶液をゆっくりと1時間にわたり添加した。炭酸グアニジンの添加が終了したら、反応温度を1時間にわたり徐々に50〜75℃に上げて、3時間にわたり70℃で維持した。最後に、形成されたカプセルスラリーを室温に冷却した。
2)油の付着性を定量化するためのトレーサーとして使用(製造元:BASF、ドイツ)
3)キシリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加物(製造元:Mitsui Chemicals,Inc.、日本)
4)ポリビニルアルコール(製造元:Kuraray Specialities Europe GmbH、ドイツ)
5)ビニルピロリドンおよびジメチルアミノエチルメタクリレートの第四級コポリマー(製造元:BASF、ドイツ)
6)ポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド、34〜36%の水溶液として供給されたもの(製造元:DSM Nutritional Products Ltd.、Basel、スイス)
7)アリルジメチルアンモニウムクロリド/アクリルアミドのコポリマー、40%の水溶液として供給されたもの(製造元:BASF、ドイツ)
8)アクリルアミドプロピルトリモニウムクロリドおよびアクリルアミドのコポリマー(製造元:BASF、ドイツ)
9)ポリエチレンイミン(製造元:BASF、ドイツ)。
2)油の付着性を定量化するためのトレーサーとして使用(製造元:BASF、ドイツ)
3)キシリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加物(製造元:Mitsui Chemicals,Inc.、日本)
4)ポリビニルアルコール(製造元:Kuraray Specialities Europe GmbH、ドイツ)
5)ビニルピロリドンおよびメタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリドのコポリマー、20%の粘稠な水溶液として供給されたもの(International Specialty Products、ドイツ)
6)ポリエチレンイミン(製造元:BASF、ドイツ)。
b)製造元:Firmenich SA、Geneva、スイス
c)メチルジヒドロジャスモネート(製造元:Firmenich SA、Geneva、スイス)
d)製造元:International Flavors&Fragrances、アメリカ合衆国
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(製造元:International Flavors&Fragrances、アメリカ合衆国)
f)3−(4−tert−ブチルフェニル)−2−メチルプロパナール(製造元:Givaudan SA、Vernier、スイス)
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(製造元:Firmenich SA、Geneva、スイス)
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(製造元:International Flavors&Fragrances、アメリカ合衆国)
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(製造元:Firmenich SA、Geneva、スイス)
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(製造元:Givaudan SA、Vernier、スイス)
k)ペンタデセノリド(製造元:Firmenich SA、Geneva、スイス)
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−カルボキサルデヒド(carboxaldehyde)(製造元:International Flavors&Fragrances、アメリカ合衆国)。
2)油の付着性を定量化するためのトレーサーとして使用(製造元:BASF、ドイツ)
3)キシリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加物(製造元:Mitsui Chemicals, Inc.、日本)
4)製造元:Nexira、フランス
5)製造元:Ingredion、ドイツ
6)製造元:Alland&Robert、フランス
7)化工澱粉(製造元:Ingredion、アメリカ合衆国)
8)ポリエチレンイミン(製造元:BASF、ドイツ)。
2)油の付着性を定量化するためのトレーサーとして使用(製造元:BASF、ドイツ)
3)キシリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加物(製造元:Mitsui Chemicals,Inc.、日本)
4)ポリビニルアルコール(製造元:Kuraray Specialities Europe GmbH、ドイツ)
5)グアーヒドロキシプロピルトリモニウムクロリド(製造元:Solvay、ベルギー)
6)第四級ヒドロキシエチルセルロース(製造元:The Dow Chemical Company、アメリカ合衆国)
7)ポリエチレンイミン(製造元:BASF、ドイツ)。
2)油の付着性を定量化するためのトレーサーとして使用(製造元:BASF、ドイツ)
3)キシリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加物(製造元:Mitsui Chemicals,Inc.、日本)
4)シラノール基を有する変性ポリビニルアルコール(製造元:Kuraray Specialities Europe GmbH、ドイツ)
5)その側鎖にカチオン性基(第四級アンモニウム塩)を有する変性ポリビニルアルコール(製造元:Nippon Gohsei、日本)
6)ポリエチレンイミン(製造元:BASF、ドイツ)。
まず、10〜20個の分離した液滴の平均について、エマルションの径分布を顕微鏡(Carl Zeiss、AxioScop2、X40)で比較した。エマルションおよび最終的なカプセル分散液の径分布を光学顕微鏡法および光散乱(Mastersizer S、Malvern)で比較した。それらの結果は、表7に要約されている。
2)ココベタイン(製造元:Cognis、Monheim am Rhein、North Rhine−Westphalia、ドイツ)
3)ナトリウムラウリルエーテルスルフェート+2EO(製造元:Cognis、Monheim am Rhein、North Rhine−Westphalia、ドイツ)
4)ジメチル(オキソ)シラン(製造元:Dow Corning Corporation、Midland、アメリカ合衆国)
5)エチレングリコールジステアレート(製造元:Cognis、Monheim am Rhein、North Rhine−Westphalia、ドイツ)
6)コカミドMIPA(製造元:Degussa、Essen、ドイツ)
7)DMDMヒダントインおよびヨードプロピニルブチルカルバメート(製造元:Lonza)。
Claims (17)
- 以下の工程:
a)少なくとも2つのイソシアネート基を有する少なくとも1種のポリイソシアネートを、油相に溶解させる工程、
b)工程a)で得られた油相を、
i)中性ポリビニルアルコールと、ビニルピロリドンおよびジメチルアミノエチルメタクリレートの四級化コポリマー、ビニルピロリドンおよびメタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリドのコポリマー、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド、アリルジメチルアンモニウムクロリド/アクリルアミドのコポリマー、ならびにアクリルアミドプロピルトリモニウムクロリドおよびアクリルアミドのコポリマーから成る群より選択されるカチオン性ポリマーとの混合物、
ii)中性ポリビニルアルコールと、生物により生成された生体高分子との混合物、
iii)生物により生成された生体高分子、または
iv)変性ポリビニルアルコール
を乳化剤として含有する水溶液に分散させて、水中油型エマルションを形成する工程、
c)工程b)で得られた水中油型エマルションに、2000g/mol以上の分子量を有するアミノ基を有するポリマー架橋剤を添加し、引き続き250g/mol未満の分子量を有するポリアミンを添加して、マイクロカプセルスラリーを形成する工程
を含む、コアシェル型マイクロカプセルの製造方法。 - アミノ基を有する前記ポリマー架橋剤が、50000g/mol超の分子量を有することを特徴とする、請求項1記載の製造方法。
- アミノ基を有する前記ポリマー架橋剤が、200000g/mol超の分子量を有することを特徴とする、請求項1または2記載の製造方法。
- アミノ基を有する前記ポリマー架橋剤が、ポリビニルアミン、ポリエチレンイミン、ポリアミノエチルアクリレートおよびこれらの混合物から成る群より選択されることを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項記載の製造方法。
- アミノ基を有する前記ポリマー架橋剤および前記乳化剤が、乾燥物質を基準として、0.1〜10の間にある重量比率で使用されることを特徴とする、請求項1から4までのいずれか1項記載の製造方法。
- アミノ基を有する前記ポリマー架橋剤および前記乳化剤が、乾燥物質を基準として、0.5〜2の間にある重量比率で使用されることを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項記載の製造方法。
- 少なくとも1種のポリイソシアネートが、トルエンジイソシアネートのポリイソシアヌレート、トルエンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加物、キシリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加物、ヘキサメチレンジイソシアネートのトリマー、イソホロンジイソシアネートのトリマー、ヘキサメチレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加物、ヘキサメチレンジイソシアネートのビウレットおよびこれらの混合物から成る群より選択されることを特徴とする、請求項1から6までのいずれか1項記載の製造方法。
- 前記乳化剤が、中性ポリビニルアルコールと、ビニルピロリドンおよびジメチルアミノエチルメタクリレートの四級化コポリマー、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド、アリルジメチルアンモニウムクロリド/アクリルアミドのコポリマー、ならびにアクリルアミドプロピルトリモニウムクロリドおよびアクリルアミドのコポリマーから成る群より選択されるカチオン性ポリマーとの混合物であることを特徴とする、請求項1から7までのいずれか1項記載の製造方法。
- 前記乳化剤が、中性ポリビニルアルコールと、生物により生成された生体高分子との混合物であることを特徴とする、請求項1から7までのいずれか1項記載の製造方法。
- 前記乳化剤が、生物により生成された生体高分子であることを特徴とする、請求項1から7までのいずれか1項記載の製造方法。
- 250g/mol未満の分子量を有するポリアミンが、1,2−ジアミノプロパン、1,2−ジアミノエタン、ジエチレントリアミン、グアニジン、水溶性グアニジン塩、トリス(2−アミノエチル)アミン、N,N,N’,N’−テトラキス(3−アミノプロピル)−1,4−ブタンジアミン、N,N’−ビス(3−アミノプロピル)エチレンジアミンおよび3,5−ジアミノ−1,2,4−トリアゾールから成る群より選択されることを特徴とする、請求項1から10までのいずれか1項記載の製造方法。
- 香料の濃度が、マイクロカプセルスラリーの合計重量に対して、10〜60重量%の間にあることを特徴とする、請求項1から11までのいずれか1項記載の製造方法。
- 下記:
−2000g/mol以上の分子量を有するアミノ基を有するポリマー架橋剤の存在下での、少なくとも2つのイソシアネート基を有する少なくとも1種のポリイソシアネートと250g/mol未満の分子量を有するポリアミンとの重合の反応生成物を含有するポリ尿素壁、
−乳化剤としての、
i)中性ポリビニルアルコールと、ビニルピロリドンおよびジメチルアミノエチルメタクリレートの四級化コポリマー、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド、アリルジメチルアンモニウムクロリド/アクリルアミドのコポリマー、ならびにアクリルアミドプロピルトリモニウムクロリドおよびアクリルアミドのコポリマーから成る群より選択されるカチオン性ポリマーとの混合物、
ii)中性ポリビニルアルコールと、生物により生成された生体高分子との混合物、
iii)アラビアゴム、大豆タンパク質、ゼラチン、カゼイン酸ナトリウム、化工澱粉およびこれらの混合物から成る群より選択される生物により生成された生体高分子、ならびに
−香料を含むコア
を含有するマイクロカプセルであって、
少なくとも部分的に凝集している前記マイクロカプセル。 - a)少なくとも部分的に凝集した請求項13記載の香料マイクロカプセル、
b)香料担体、賦香補助成分およびこれらの混合物から成る群より選択される少なくとも1種の成分、
c)任意で、少なくとも1種の香料アジュバント
を含有する、賦香組成物。 - 請求項13記載のマイクロカプセルまたは請求項14記載の賦香組成物を賦香成分として含有する、賦香消費者製品。
- ファインパルファム、コロン、アフターシェーブローション、液体洗剤もしくは固体洗剤、布用柔軟剤、ファブリックリフレッシュナー、アイロン用の水、紙、漂白剤、シャンプー、ヘアコンディショナー、カラーリング剤、ヘアスプレー、バニシングクリーム、脱臭剤もしくは制汗剤、香り付き石けん、シャワームースまたはバスムース、オイルもしくはゲル、衛生製品、空気清浄剤、「即時使用可能な」粉末状空気清浄剤、ワイプ、食器用洗剤、硬質表面用洗剤、動物用のトイレ砂、おむつ、生理用ナプキン、ライナーまたはワイプの形態にある、請求項15記載の賦香消費者製品。
- 肌、毛髪または繊維からの香気の放出を延長するための、請求項13に規定されているマイクロカプセルの使用。
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