JP7383318B2

JP7383318B2 - 水溶性組成物を内容物とする二層シームレスカプセル

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Publication number: JP7383318B2
Application number: JP2022510739A
Authority: JP
Inventors: 将士立川; 美紅佐々木; セルジオ石場; 翼望月; 泰祐佐野
Original assignee: Fuji Capsule Co Ltd
Current assignee: Fuji Capsule Co Ltd
Priority date: 2020-03-27
Filing date: 2021-03-26
Publication date: 2023-11-20
Anticipated expiration: 2041-03-26
Also published as: WO2021193921A1; CN115135407A; EP4129414A1; JPWO2021193921A1; US20230148278A1; EP4129414A4

Description

本発明は、紫外線硬化性樹脂組成物から準備されるカプセル皮膜と、水溶性組成物である内容物とからなる二層シームレスカプセルに関する。本発明のカプセルは、水溶性香料等を内容物とすることができる。

シームレスカプセルの製造に利用される滴下法（液中硬化法とも呼ばれる）は、液－液（内容液－皮膜液、皮膜液－冷却油液）間の界面張力や気－液（空気－皮膜液）間の表面張力を利用するカプセル製造方法である。従来、冷却した油液中に同心二重ノズルの外側ノズルからは水溶性の皮膜用組成物（例えば、ゼラチン等の水溶液）を、内側ノズルからは疎水性の内容液を、それぞれ吐出させて同心二重の液滴とし、外側の液滴（皮膜液）を冷却によりゲル化し、カプセル化する製法が広く行われている。この製法では、皮膜として用いる皮膜用組成物が水溶性の場合、カプセル内容物は皮膜用組成物と界面張力のある油脂又は油溶性物質の油脂溶液等に限られており、水溶性の成分はカプセル化できないという問題があった。そこで、水溶性成分を油性液中に分散させたり（例えば、特許文献１参照）、乳化させたりして（例えば、特許文献２及び３参照）、カプセル化する方法が開発されている。

また、たばこのフィルター部分に封入されるカプセルとして、ジェランガム、寒天、アルギン酸塩、カラギーナン、ペクチン、アラビアゴム、ガティガム、プルランガム、マンナンガム又は改質デンプンから選択される少なくとも１種類の親水性コロイドを、単独で、又はこれらの混合物若しくはゼラチンとの混合物からなるシェルと、親油性若しくはエタノールに部分的に可溶である物質若しくは製品、又は油／水／油型のエマルジョンをコアとするカプセルが提案されている（例えば、特許文献４参照）。

一方、内容物が親水性物質であるカプセルとしては、内容物と該内容物を被覆する皮膜よりなるシームレスカプセルにおいて、内容物と皮膜との間にショ糖の低級脂肪酸エステルが介在することを特徴とする親水性物質を内容物とするシームレスカプセル（例えば、特許文献５参照）が提案されている。しかしながら、かかるカプセルでは皮膜とコアに含有される成分との隔離が不十分であり、コアに含有される成分が直接カプセル皮膜に接触することを一時的に防ぐことが可能であるにすぎない。

特開平１－１８６８１５号公報特開平１１－３４２３２９号公報特開平９－３２７５０１号公報特開２０１４－１６６１８８号公報特開平３－５２６３９号公報

本発明の課題は、水溶性組成物を内容物とする二層シームレスカプセルを提供することにある。

本発明者らは、水又は水溶性フレーバー等の水溶性組成物をカプセル内容物とした場合に、様々な皮膜組成を検討してきたが、カプセル皮膜を紫外線硬化性樹脂組成物から調製することにより、内容物の皮膜を透過することによる揮発性が小さくなり、したがって、香料成分の揮発が少なくなることを確認し、本発明を完成するに至った。また、本発明は、三層以上のシームレスカプセルに応用することができる。

すなわち、本発明は以下のとおりである。
［１］紫外線硬化性樹脂組成物から準備されるカプセル皮膜と、水又は水溶性組成物である内容物とからなる二層シームレスカプセル。
［２］紫外線硬化性樹脂組成物の粘度が、２０～２０００ｍＰａ・ｓであることを特徴とする上記［１］記載のシームレスカプセル。
［３］紫外線硬化性樹脂組成物が、アクリル系樹脂組成物、エポキシ系樹脂組成物、又はシリコーン樹脂組成物であることを特徴とする上記［１］又は［２］記載のシームレスカプセル。
［４］アクリル系樹脂組成物が、アクリル系オリゴマー、アクリル系モノマー及び光重合開始剤を含むことを特徴とする、上記［１］～［３］のいずれか記載のシームレスカプセル。
［５］水溶性組成物が、水、水溶性香料、水溶性アルコール、グリセリン、又はプロピレングリコールを含むことを特徴とする、上記［１］～［４］のいずれか記載のシームレスカプセル。
［６］三次元Ｘ線顕微鏡を用いて測定したカプセル皮膜の最薄部の膜厚が、１００μｍ以上であることを特徴とする、上記［１］～［５］のいずれか記載のシームレスカプセル。
［７］直径が、１～６ｍｍであることを特徴とする上記［１］～［６］のいずれか記載のシームレスカプセル。
［８］２０℃で６０日間保存後の質量減少が５％未満であることを特徴とする上記［１］～［７］のいずれか記載のシームレスカプセル。
［９］タバコのフィルターに封入されることを特徴とする、上記［１］～［８］のいずれか記載のシームレスカプセル。
［１０］内容物と、内容物を被包する皮膜とを備えた二層シームレスカプセルの作製方法であって、以下の工程（ａ）～（ｃ）を備えることを特徴とする作製方法。
（ａ）内容物として水又は水溶性組成物を準備（調製）する工程；
（ｂ）カプセル皮膜液として紫外線硬化性樹脂組成物を準備する工程；
（ｃ）同心二重ノズルを用い、外側ノズルからは前記カプセル皮膜液を、内側ノズルからは前記水又は水溶性組成物を形成用液中に吐出させて二層液滴とし、かかる二層液滴に紫外線を照射することにより、カプセル皮膜液を硬化させてカプセル皮膜とする工程；

本発明によれば、内容物中の揮発性成分の揮発が少ないシームレスソフトカプセルを提供することができる。

本発明の二層シームレスカプセルとしては、紫外線硬化性樹脂組成物から準備（調製）されるカプセル皮膜と、水溶性組成物である内容物とからなる二層のシームレスカプセルであれば特に制限されず、前記カプセル皮膜は、紫外線硬化性樹脂組成物に紫外線を照射することにより得られるが、かかる紫外線硬化（性）樹脂は、反応機構の違いにより、ラジカル重合型樹脂とカチオン重合型樹脂に大別される。

上記紫外線硬化樹脂がラジカル重合型樹脂である場合、かかるラジカル重合型樹脂としては、アクリル系樹脂やシリコーン樹脂を好適に挙げることができ、上記アクリル系樹脂としては、重合体の骨格を構成する要素が（メタ）アクリルモノマーであれば特に限定されず、例えば（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ－プロピル、（メタ）アクリル酸イソプロピル、（メタ）アクリル酸ｎ－ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸ｔ－ブチル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸２－エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸ステアリル、（メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸２－トリフルオロエチル等の（メタ）アクリル酸の（フルオロ）アルキルエステル、（メタ）アクリル酸２－ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２－ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸４－ヒドロキシブチル、（メタ）アクリル酸グリシジル、（メタ）アクリル酸メチルグリシジル、３，４－エポキシシクロヘキシルメチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロイルモルホリン、（メタ）アクリル酸アリル等から選ばれる一又は二種以上の（メタ）アクリル重合体を挙げることができる。なお、特に明記しない限り、「（メタ）アクリレート（又は「（メタ）アクリル」）は、メタクリレート（又はメタクリル）及び／又はアクリレート（又はアクリル）を意味する。

前記アクリル系樹脂組成物としては、光重合性（メタ）アクリレート系オリゴマー及び／又は光重合性（メタ）アクリレート系モノマー、並びに、光重合開始剤を含むアクリル系樹脂組成物を好適に挙げることができる。

前記光重合性（メタ）アクリレート系オリゴマーとしては、分子内にラジカル重合性官能基であるアクリロイル基を有する（メタ）アクリレートオリゴマーであれば、特に制限されないが、ポリアルキレン、ポリブタジエン、水素添加ポリブタジエン、ポリイソプレン、及び水素添加ポリイソプレンの各骨格からなる群から選ばれる１又は２種類以上の骨格を有する（メタ）アクリレートオリゴマー又はウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを例示することができる。

前記アクリレート系モノマーとしては、特に制限されないが、２－エチルヘキシルアクリレート、２－ヒドロキシエチルアクリレート、２－ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェート等の単官能モノマー、１，３ーブタンジオールジアクリレート、１，６－ヘキサンジオールジアクリレート、ジエチレングリコールアクリレート等の２官能モノマー、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等の３官能以上のアクリルモノマーを挙げることができる。これらのモノマーは、単独で使用してもよく、また２種以上を組み合わせて使用してもよい。

前記アクリル系樹脂組成物に含まれる光重合開始剤としては、紫外線に感応してラジカル重合を開始させることができる化合物であれば特に制限されないが、例えば、ベンゾフェノン、ベンゾイルエチルエーテル、ベンゾイルメチルエーテル、ベンゾイルイソプロピルエーテル等のベンゾイルアルキルエーテル類；２－（ｏ－クロロフェニル）－４，５－ジフェニルイミダゾール二量体、２－（ｏ－クロロフェニル）－４，５－ビス－（ｍ－メトキシフェニル）イミダゾール二量体、２－（ｐ－メトシキフェニル）－４，５－ジフェニルイミダゾール二量体等の２，４，５－トリアリールイミダゾール二量体類；シヘンゾイルスルフィド、テトラメチルチウラムスルフィド等の硫黄化合物；などを挙げることができる。

前記アクリル系樹脂組成物としては、市販品を使用することもでき、具体的には、ＴＢ３０４２Ｂ、ＴＢ３０６６、ＴＢ３０１３Ｄ、ＴＢ３０６７、ＴＢ３０６４Ｅ、ＴＢ３０９４Ｂ（いずれも株式会社スリーボンド製）、ヒタロイド７９７５、ヒタロイド７９８８、ヒタロイド７９７５Ｄ（いずれも日立化成株式会社製）、ＵＶ－７６０５Ｂ、ＵＶ－７６２０ＥＡ（いずれも株式会社三菱ケミカルホールディングス製）、アロニックスシリーズ（東亞合成株式会社製）等を挙げることができる。

シリコーン樹脂は、シロキサン結合を主鎖とする重合化合物である。シリコーン樹脂組成物としては、市販品を使用することもでき、具体的には、ＴＢ３１６１、ＴＢ３１６３、ＴＢ３１６４Ｄ（いずれも株式会社スリーボンド製）、ＫＵＶ－３４３３－ＵＶ、ＫＥＲ－４７００－ＵＶ、ＫＥＲ－４８００－ＵＶ（いずれも信越化学工業株式会社製）等を挙げることができる。

前記紫外線硬化樹脂がカチオン重合型樹脂である場合、かかるカチオン重合型樹脂としては、エポキシ系樹脂を好適に挙げることができ、前記エポキシ系樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂等の一又は二種以上のエポキシ樹脂を挙げることができる。

前記エポキシ系樹脂組成物としては、エポキシ樹脂を形成するカチオン重合性化合物、並びに、光重合開始剤を含むエポキシ系樹脂組成物を好適に挙げることができる。

前記エポキシ樹脂を形成するカチオン重合性化合物は、１分子中にカチオン重合性基を有するエポキシ基を１又は２以上有する化合物を挙げることができ、具体的には、シクロペンタジエンジオキサイド、（３，４－エポキシシクロヘキシル）メチル－３，４－エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ビス（２，３－エポキシシクロペンチル）エーテル、ビス（３，４－エポキシシクロヘキシルメチル）アジペート、ビス（３，４－エポキシ－６－メチルシクロヘキシルメチル）アジペート、（３，４－エポキシ－６－メチルシクロヘキシル）メチル－３，４－エポキシ－６－メチルシクロヘキサンカルボキシレート、ビス（３，４－エポキシシクロヘキシルメチル）アセタール、エチレングリコールのビス（３，４－エポキシシクロヘキシル）エーテル、エチレングリコールの３，４－エポキシシクロヘキサンカルボン酸ジエステル、（３，４－エポキシシクロヘキシル）メチルアルコール、（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３－エチル－３－（３，４－エポキシシクロヘキシルメチル）オキシメチルオキセタン等の脂環式エポキシ基を含有するエポキシ化合物；エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、１，４－ブタンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６－ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、ジグリセリンテトラグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、スピログリコールジグリシジルエーテル、２，６－ジグリシジルフェニルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、トリグリシジルイソシアヌレート、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ブタジエンジオキサイド、フタル酸ジグリシジルエステル、３－エチル－３－グリシジルオキシメチルオキセタン、ハロゲン化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ｏ－，ｍ－，ｐ－クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂等の脂肪族エポキシ基を含有するエポキシ化合物；ビニルシクロヘキセンジオキサイド、リモネンジオキサイドなどの脂環式エポキシ基及び脂肪族エポキシ基を含有するエポキシ化合物；などを挙げることができ、これらの化合物は、単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

前記エポキシ系樹脂組成物に含まれる光重合開始剤としては、紫外線に感応してカチオン重合開始剤を生成する化合物を挙げることができ、例えば、ＡｒＮ_２・ＰＦｅ^－、ＡｒＮ_２・ＳｂＦｅ^－、ＡｒＮ_２・ＡｓＦｅ^－、（ＡｒＮ_２ ^＋）_２ＳｎＣｌ_６ ^－、ＡｒＮ_２・ＦｅＣｌ_４ ^－等のジアゾニウム塩（但し、Ａｒは、Ｃ_６Ｈ_５である）；ｐ－フェニルベンジルメチルスルホニウム塩、ｐ－フェニルジメチルスルホニウム塩や、ｐ－ヒドロキシフェニルベンジルメチルスルホニウム塩等のベンジルメチルスルホニウム塩や、トリフェニルスルホニウム塩、ジフェニル－４－チオフェノキシフェニルスルホニウム塩等のトリアリールスルホニウム塩などのアリールスルホニウム塩；を挙げることができる。

前記エポキシ系樹脂組成物としては、市販品を使用することもでき、具体的には、ＴＢ３１２１Ｄ（株式会社スリーボンド製）、ヒタロイド７６６３（日立化成株式会社製）、アロンオキセタン（東亞合成株式会社製）、ルクシディアシリーズ（ＤＩＣ株式会社製）等を挙げることができる。

前記紫外線硬化性樹脂組成物には、光増感剤、高分子ゲル化剤、ゲル化助剤、皮膜増強剤、可塑剤、着色剤等をさらに添加することができる。

前記紫外線硬化性樹脂組成物の粘度としては、２０～２０００ｍＰａ・ｓ、好ましくは１００～１５００ｍＰａ・ｓを挙げることができる。粘度が高いと、気泡を巻き込みやすくなり、製造時の取扱いが難しくなり、良好なカプセルを得られにくくなる。

本発明の二層シームレスカプセルの内容物としては、水溶性の組成物（水性組成物）であれば特に制限されず、複数の親水性物質が水に溶解していてもよい。本発明における親水性物質としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、ケトン基、スルフォ基等の水分子との間に結合をつくりやすい官能基を分子構造の一部に有し、水に可溶な物質であれば特に制限されず、具体的には、水、水溶性アルコール、グリセリン、プロピレングリコール等の水溶性溶媒、水溶性ビタミン、糖アルコール、天然甘味料、人工甘味料、オリゴ糖類、多糖類、水溶性香料等を挙げることができる。

前記水溶性ビタミンとしては、ビタミンＢ１（チアミン）、ビタミンＢ２（リボフラビン）、ビタミンＢ３（ナイアシン、ニコチンアミド）、ビタミンＢ５（パントテン酸、デクスパンテノール）、ビタミンＢ６（ピリドキシン、ピリドキサールリン酸、ピリドキサミン)、ビタミンＢ７（ビオチン）、ビタミンＢ９（葉酸）、ビタミンＢ１２（シアノコバラミン、メチルコバラミン）等のビタミンＢ群や、ビタミンＣ（アスコルビン酸、デヒドロアスコルビン酸）を例示することができる。

前記糖アルコールとしては、エリスリトール、キシリトール、ソルビトール、パラチニット、マルチトール、ラクチトール、マンニトールを例示することができる。

前記天然甘味料としては、ショ糖、ステビア、グリチルリチン、ラカンカを例示することができる。また、前記人工甘味料としては、サッカリン、アスパルテーム、アセスルファムカリウム、スクラロース等を例示することができる。

前記オリゴ糖類としては、フラクトオリゴ糖、ガラクトオリゴ糖、キシロオリゴ糖、パラチノースオリゴ糖、アガロオリゴ糖、キチンオリゴ糖、イソマルトオリゴ糖、マルトオリゴ糖、ラフィノース、ラクチュロース等を挙げることができる。また、前記多糖類としては、アルギン酸プロピレングリコールエステル、アラビアガム、トラガントガム、カラヤガム、ガッティガム、キサンタンガム、グアーガム、ローカストビーンガム、タラガム、λ－カラギーナン、μ－カラギーナン、ν－カラギーナン、セルロース類、及びデンプン類等、冷却してゲル化しない水溶性多糖類を挙げることができる。

前記水溶性香料としては、食品等が本来持っている香りを強化する（着香）、食品素材本来の香りを補う（賦香）、加工工程における加熱香や、発酵臭などにより食品として不適なにおいが生じる場合に風味を矯正する（マスキング）等の役割を有し、親水性物質の性質を有する香料組成物であれば特に制限されず、水溶性天然香料、水溶性合成香料、水溶性香料、水中油型乳化香料を挙げることができる。

具体的には、植物材料を乾燥、細切、粉砕等の処理後に水、エタノールや１，３－ブタンジオール、プロピレングリコール、グリセリン等の水溶性溶媒にて抽出されたいわゆる回収フレーバーや、植物をエタノール中に添加し、及び攪拌した後、低温下で放置して、香料物質を含有する下層（含水エタノール層）と水不溶性成分を含有する上層とに分離させ、濾過などの手段により下層の含水エタノール層を回収することにより調製された香料や、植物材料を有機溶媒で抽出して、エタノール、グリセリン、プロピレングリコール等を添加して溶媒回収し香気濃縮物を得ることにより調製された水溶性香料（例えば、特許６０３２９９１号公報）を挙げることができる。

前記水溶性天然香料としては、ライム、グレープフルーツ、オレンジ等のシトラス系天然香料、マンゴー系天然香料、アップル系天然香料、グレープエッセンス、パイナップル系天然香料、ストロベリー系天然香料等を挙げることができる。

前記水溶性合成香料としては、化学的に合成された水溶性の合成香料であれば特に制限されず、ヘキサノール、フェニルエチルアルコール、シス－３－ヘキセノール、ネロリドール、イソアミルアルコール、シトロネロール、メントール、ペンタノール、シンナミルアルコール、１－オクテン－３－オール、ペリラアルコール、ファルネソール、リナロール、ターピネオール、ゲラニオール、ベンジルアルコール、フルフリルアルコール等を例示することができる。

前記水溶性香料（エッセンス）としては、油溶性及び／又は水溶性の、天然香料や合成香料を多数調合して作られるフレーバーベースを、エタノールやグリセリンなど水に溶解するもので希釈したフレーバー香料を挙げることができ、レモンエッセンス、ライムエッセンス、グレープフルーツエッセンス、オレンジエッセンス、ゆずエッセンス、アップルエッセンス、メロンエッセンス、ミントエッセンス、ハニーエッセンス、イチゴエッセンス、カシスエッセンス、クランベリーエッセンス、チェリーエッセンス、パイナップルエッセンス、パパイヤエッセンス、バナナエッセンス、ブルーベリーエッセンス、マンゴーエッセンス、桃エッセンス、洋ナシエッセンス、緑茶エッセンス、紅茶エッセンス、ココアエッセンス、チョコレートエッセンス、コーヒーエッセンス、ヨーグルトエッセンス、シナモンエッセンス、ジンジャーエッセンス、タイムエッセンス、ナツメグエッセンス、ハッカエッセンス、バニラエッセンス等を例示することができる。

前記水中油型乳化香料としては、油溶性の天然香料・合成香料を含むフレーバーを、アラビアゴム溶液、カルボキシメチルセルロース、サポニン、レシチン等を乳化剤として用いて、香料を水溶液中に乳化分散させた水中油型エマルジョン（乳化香料）を挙げることができ、パイナップル乳化香料、オレンジ乳化香料、コーヒー乳化香料、バター乳化香料、チーズ乳化香料等を例示することができる。

前記粉末香料としては、天然香料や合成香料を多数調合して作られるフレーバーベースをデキストリンや天然ガム質、糖、デンプンなどの賦形剤とともに乳化させた後、噴霧乾燥させて粉末化した、水溶性の香料を挙げることができ、レモン粉末香料、オレンジ粉末香料、アップル粉末香料、バター粉末香料、チーズ粉末香料、バニラ粉末香料を例示することができる。

前記内容物は、本発明の効果を妨げない範囲において、水溶性色素、増粘多糖類、ペクチン等の食物繊維をさらに添加して調製することができる。

本発明の二層シームレスカプセルの製造方法としては、従来用いられているシームレスカプセルの製法、例えば、滴下法を挙げることができ、同心二重ノズルの、外側ノズルから皮膜液の紫外線硬化性樹脂組成物を、内側ノズルから内容物の水溶性組成物を、それぞれ同時に吐出させて、形成用液中に導入され、界面張力により二層液滴が形成される。二層液滴の外側の皮膜液である紫外線硬化性樹脂組成物は、形成用液中を移動している間に、紫外線が照射されて硬化し、カプセル皮膜となり、水溶性組成物内包カプセルとなる。

前記二層液滴において、紫外線硬化性樹脂組成物における樹脂を硬化させる方法としては、紫外線を照射して皮膜を硬化させることができる方法であれば特に制限されないが、形成用液と共にカプセルをガラスや石英等の紫外線の透過性の高い材質の管に導入し、該管を挟み込むよう１又は２以上の方向からＵＶ光源を照射する方法を例示することができる。

本発明の樹脂組成物を紫外線硬化させる際の紫外線の波長としては、２１０ナノメートルから４７０ナノメートル、好ましくは、２７０ナノメートルから４１０ナノメートルのエネルギ領域にある波長が好ましい。光の強度としては、積算光量が、５ｋＪ／ｍ^２～５０ｋＪ／ｍ^２、好ましくは１０ｋＪ／ｍ^２～３５ｋＪ／ｍ^２を挙げることができ、かかる光量を得るためには、所定の積算光量を得るためには、カプセルの移動速度と照射速度を適宜変更することが必要であるが、例えば、積算光量が、１５ｋＪ／ｍ^２であることを必要とする場合には、カプセルの移動速度を５ｃｍ／ｓとし、照射速度を３Ｗ／ｃｍ^２（ワークディスタンス５ｍｍ）を２秒以上照射することを例示することができる。

本発明の二層構造のシームレスカプセルの作製方法における形成用液としては、水又は粘性を持たせた水溶性組成物を好適に例示することができ、具体的には、アラビアガム、アラビノガラクタン、カラヤガム、ガッティガム、トラガントガム、ローカストビーンガム、グアーガム、サイリウムシードガム、タマリンドシードガム、タラガム、アルギン酸類、カラギーナン、寒天、低分子化寒天、ファーセレラン、ペクチン、カードラン、キサンタンガム、ジェランガム、プルラン、セルロース類、キトサン等の、いわゆる増粘多糖類の水溶液、可溶性澱粉や澱粉のり、ソルビトール液等の液状糖アルコール、グリセリン等のポリオール、還元麦芽糖水飴等の水あめ類等、水に溶解又は混和することにより水に粘性を持たせることができるものであれば特に制限はなく、水での希釈率を適宜変更することで、使用に適した粘度に調整すればよい。

通常のカプセル製造においては、一般的に、比較的長時間を要する乾燥工程が必要である。本発明の紫外線照射後のカプセルの製造工程においては、通風による回転乾燥や真空乾燥法等による乾燥工程を必ずしも必要とせず、製造工程の効率化を図れることも特に有利な点である。

本発明のカプセルは、カプセル皮膜を何らかの方法で破裂させたり、亀裂を入れたりすること等によって、内容物を放出して利用に供することができる。カプセル皮膜を破裂させる方法としては、例えば人の身体の一部や何らかの道具を用いて押圧することができる。カプセル皮膜に亀裂を入れる方法としては、例えばナイフ等の鋭利な道具を用いて切れ目を入れることができる。

本発明のカプセルの揮発性（率）としては、２０℃で６０日間保存後のカプセルの質量減少率として表した場合に、５％未満、好ましくは３％未満であることを挙げることができる。

本発明のカプセルの、カプセル皮膜の最薄部の膜厚としては、１００μｍ以上が好ましい。カプセル皮膜の最薄部の膜厚は、三次元Ｘ線顕微鏡を用いて測定することができる。

本発明のシームレスカプセルの形状としては、特に制限はないが、通常は球形である。成型時に何らかの外力を加える等の方法により、フットボール形（ＯＶＡＬ）、長楕円形（ＯＢＬＯＮＧ）等の球形以外の形状にすることもできる。

本発明のシームレスカプセルの粒径としては、１～６ｍｍ、望ましくは２～５ｍｍを挙げることができる。

本発明のシームレスカプセルの質量としては、１０～３００ｍｇ、好ましくは２０～２００ｍｇ、より好ましくは５０～１５０ｍｇとすることができる。

本発明のシームレスカプセルの用途としては、タバコフィルターに封入される香料カプセル、芳香剤、化粧品、日用品を例示することができる。

以下、実施例により、本発明をより具体的に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらの例示に限定されるものではない。

［実施例１］
以下の実施例において用いる紫外線硬化性樹脂を表１に示す。

（水内包カプセル）
紫外線硬化性樹脂組成物として、アクリレートオリゴマー、アクリレートモノマー、アクリル酸、光重合開始剤を含む、表１に掲げた紫外線硬化性樹脂Ａから得られるアクリレート樹脂組成物を用いてカプセル皮膜を準備し、水を内容物として、二層シームレスカプセルの作製を行った。

同心二重ノズル（富士カプセル社製）を用い、外側のノズルからはアクリレート樹脂組成物を吐出させ、内側のノズルからは水を吐出させることにより二層液滴が形成された。粘度１０ｍＰａ・ｓ（２５℃；Ｂ型粘度計）に調整した形成用液中の、前記二層液滴の移動速度は、５ｃｍ／ｓとした。

前記二層液滴は形成用液とともに、２０ｃｍのガラス管に導入され、該ガラス管を挟み込むよう二方向からライン型ＵＶ光源（Ｅ１１０ＩＩ－ＨＤ、ウシオ電機会社）を２台設置して、紫外線（波長３６５ｎｍ）を照射して、皮膜の硬化を行った。紫外線硬化性樹脂組成物を硬化するための積算光量が１５ｋＪ／ｍ^２であるため、カプセルの移動速度を約５ｃｍ／ｓとなるよう形成用液の流速を調整し、照射強度３Ｗ／ｃｍ^２（ワークディスタンス５ｍｍ）を２秒以上照射した。

（揮発性試験）
前記水内包カプセルについて、「高分解能三次元Ｘ線顕微鏡Ｎａｎｏ３ＤＸ」（リガク社製）を用いてカプセル皮膜の最薄部の膜厚を測定し、カプセル皮膜の最薄部の膜厚実測値１００μｍ以上のカプセルを５球とって平均総質量を測定し、２０℃の条件下でガラス瓶中に保存し、３０及び６０日目に測定した総質量を基に、保存開始日の質量からの減少率を算出した結果を表２に示す。

（結果）
表２から明らかなとおり、水を内容物にした場合においては、最薄部の膜厚が１００μｍ以上のカプセルは６０日後の質量変化が５％未満であって、揮発性が低く、内容物の封じ込めができていると考えられる。

（揮発性過酷試験）
水と、前記グレープフルーツフレーバー水溶液とを内容物とし、紫外線硬化性樹脂組成物として紫外線硬化性樹脂Ａを用いてカプセル皮膜を準備したカプセルの揮発性について、過酷試験を行った。カプセルの質量を測定した後、真空条件（５０ｈＰａ）下で、３０分間カプセルを保管し、その後質量を測定して減少率を算出した。結果を表３に示す。

表３から明らかなとおり、従来のカラギーナン皮膜のカプセル（比較例）は質量の減少率が揮発性成分量のおよそ２０％であり、香料中の揮発性成分が皮膜を通じて透過して漏れていると考えられた。一方、紫外線硬化性樹脂組成物から準備された皮膜を有する、水内包カプセルとグレープフルーツエッセンス内包カプセルとにおいては、真空条件下において質量変化がなかった（０％）ことから、本発明のカプセル皮膜は、内容物に含まれる揮発成分を封じ込めることができていることを確認した。

［実施例２］
（他の樹脂を用いた水内包カプセル－１）
紫外線硬化性樹脂組成物として、表１に掲げた紫外線硬化性樹脂Ｂから得られるシリコーン樹脂組成物を用いてカプセル皮膜を準備し、水を内容物として、実施例１と同様に二層シームレスカプセルの作製を行ったところ、それぞれ正常にカプセルを製造できた。

前記二層液滴は硬化用液形成用液とともに、２０ｃｍの無色透明の管に導入され、該管を挟み込むよう二方向からライン型ＵＶ光源（Ｅ１１０ＩＩ－ＨＤ、ウシオ電機株式会社製）を２台設置して、紫外線（波長３６５ｎｍ）を照射して、皮膜の硬化を行ったところ、カプセル形成可能であった。

［比較例２］
（他の樹脂を用いた水内包カプセル－２）
紫外線硬化性樹脂組成物として、表１に掲げた紫外線硬化性樹脂Ｃから得られるアクリル系樹脂組成物を用いてカプセル皮膜を準備し、水を内容物として、実施例１に準じて二層シームレスカプセルの作製を試みたところ、良好なカプセル形成ができなかった。

本発明のシームレスカプセルは、医薬、医薬部外品、化粧品、家庭用日用品、工業用品などの分野において、親水性揮発性物質を長期間安定に保持できる水溶性組成物内包シームレスカプセルとして利用可能である。

Claims

紫外線硬化性樹脂組成物から準備されるカプセル皮膜と、水又は水溶性組成物である内容物とからなる二層シームレスカプセルであって、
前記紫外線硬化性樹脂組成物が、アクリル系樹脂組成物、エポキシ系樹脂組成物又はシリコーン樹脂組成物であり、
前記アクリル系樹脂組成物が、アクリル系オリゴマー、アクリル系モノマー、アクリル酸及び光重合開始剤を含み、
前記アクリル系樹脂組成物の粘度が、２０～２０００ｍＰａ・ｓであることを特徴とする、シームレスカプセル。
水溶性組成物が、水、水溶性香料、水溶性アルコール類、グリセリン、又はプロピレングリコールを含むことを特徴とする、請求項１記載のシームレスカプセル。
三次元Ｘ線顕微鏡を用いて測定したカプセル皮膜の最薄部の膜厚が、１００μｍ以上であることを特徴とする、請求項１又は２のいずれか記載のシームレスカプセル。
直径が、１～６ｍｍであることを特徴とする請求項１～３のいずれか記載のシームレスカプセル。
２０℃で６０日間保存後の質量減少が５％未満であることを特徴とする請求項１～４のいずれか記載のシームレスカプセル。
タバコのフィルターに封入されることを特徴とする、請求項１～５のいずれか記載のシームレスカプセル。
請求項１～６のいずれか記載のシームレスカプセルの作製方法であって、以下の工程（ａ）～（ｃ）を備えることを特徴とする作製方法。
（ａ）内容物として水又は水溶性組成物を準備する工程；
（ｂ）カプセル皮膜液として紫外線硬化性樹脂組成物を準備する工程；
（ｃ）同心二重ノズルを用い、外側ノズルからは前記カプセル皮膜液を、内側ノズルからは前記水又は水溶性組成物を形成用液中に吐出させて二層液滴とし、かかる二層液滴に紫外線を照射することにより、カプセル皮膜液を硬化させてカプセル皮膜とする工程；