JPH0651112B2 - カプセル封入された活性物質の粒子の製造方法 - Google Patents

カプセル封入された活性物質の粒子の製造方法

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JPH0651112B2
JPH0651112B2 JP1143927A JP14392789A JPH0651112B2 JP H0651112 B2 JPH0651112 B2 JP H0651112B2 JP 1143927 A JP1143927 A JP 1143927A JP 14392789 A JP14392789 A JP 14392789A JP H0651112 B2 JPH0651112 B2 JP H0651112B2
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ユニリーバー・ナームローゼ・ベンノートシヤープ
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、カプセル封入物の製造方法およびこれらカプ
セル封入物を含有する清浄用組成物に関する。
[従来の技術] しばしば、化学組成物、特に清浄技術におけるものは互
いに非相容性の成分を含有する。この特性の問題は、カ
プセル封入技術を用いて解決されている。たとえば、自
動皿洗用組成物は一般に塩素系漂白剤を含む。香料、酵
素および表面活性剤は、保護されなければ漂白剤により
浸食される。香料、酵素もしくは表面活性剤の1つ、も
しくはそれ以上をカプセル封入して、これらの敏感な成
分が酸化されないよう保護する技術が存在する。或い
は、漂白剤をマトリックス内にカプセル封入して、これ
を他の成分から分離することもできる。
米国特許第 4,078,099号、米国特許第 4,136,052号およ
び米国特許第 4,327,151号(これらは全てMazzolaに係
る)は、布地変色を起すことなく、布洗濯用粉末に使用
しうるよう塩素漂白剤をカプセル封入する方法を報告し
ている。この方法は漂白剤粒子をミキサー内で攪拌する
と共に、これに溶融脂肪酸(融点85〜135 ゜F)とマイ
クロクリスタリンワックス(融点 125〜210゜F)との混
合物を噴霧する工程を含む。さらに、第2もしくは第3
のコーティングを施すことができる。その後の各コーテ
ィングは、マイクロクリスタリンワックスに対する脂肪
酸の僅かに異なる比を有する。
ヨーロッパ特許第 0 132 184号(Scotte)は、噴霧技術
を示している。このヨーロッパ特許は、トリクロロイソ
シアヌル酸を回転ミキサー中で攪拌下に50℃で加熱する
ことを記載している。70℃未満の融点を有するポリエチ
レンワックスをミキサー中に噴霧してトリクロロイソシ
アヌル酸を被覆する。得られた漂白剤粒子は、自動皿洗
用組成物に有用であることが判明した。
活性物質をマイクロカプセル封入する優れた方法が、S
outhwest Research InstituteにてSomerville お
よび共同研究者により報告されている。この技術のポイ
ントは、回転ヘッドで終端する同心供給管を備えた装置
である。充填剤として知られた活性物質が内側同心管を
流過する一方、外殻として知られたコーティング材料は
外側同心管を流過する。ヘッドが回転すると、外殻材料
はヘッドから流出して充填材料を包囲し、複数の別れた
個々のカプセルを連続的に形成する。この方法の説明は
米国特許第 3,015,128号、米国特許第 3,310,612号およ
び米国特許第 3,389,194号公報に見ることができる。さ
らに、この方法の概要は、“Microencapsulation by
Physical Methods”と題するGoodwinおよびSomervi
lle による論文Chemical Technology 、1974年10月、
第 623〜626 頁に見ることができる。
マイクロカプセルを得るための他の方法が米国特許第
3,943,063号(Morishita等)に記載されている。この
方法は、コア物質を薄膜形成性ポリマー溶液に分散させ
或いは溶解させる工程からなっている。分散物もしくは
溶液を、ポリマー溶液の溶剤に対し混和性が低くかつポ
リマーを溶解させないベヒクルにおいて微細な液滴まで
乳化させる。このエマルジョンにポリマーに対しての非
溶剤(ここで非溶剤とは溶液の溶剤に対し混和性である
がベヒクルに対する混和性が低く、かつポリマーを溶解
しない)を添加する。これら溶剤の相互の非相容性は、
ポリマー薄膜をコア物質の周囲に沈着させる。
米国特許第 3,856,699号(Miyano 等)にはエマルジョ
ン法も検討されている。この米国特許は、コア粒子を加
熱下でワックス物質中に分散させ、得られた分散物を冷
却し、これを粉末まで破砕することからなる方法を記載
している。その後、粉末化したワックス物質を水性媒体
中でこのワックス物質の融点より高い温度にて攪拌す
る。次いで、ワックス処理したコア物質を、攪拌されて
ない水性媒体中にワックス物質の融点より低い温度にて
導入する。この方法に伴う問題は、先ず最初にコア粒子
を包囲する粉砕されたワックス物質を製造せねばならな
い余計な処理工程を伴うことである。
米国特許第 3,847,830号(Williams 等)は、一般に不
安定な過酸素化合物をパラフィンワックスを包含する水
分散性コーティングで包封するための幾つかの方法を記
載している。これら方法のうち3種は、包封剤を流動床
に保持された過酸素粒子に対し噴霧する前に熱溶融させ
ることを必要とする。他の2種の方法は、包封剤を有機
溶剤に溶解させ、得られた溶液を粒子上に噴霧するか或
いはこれらをバルク溶液に浸漬してコーティングを得る
工程を含む。これら2種の方法の欠点は有機溶剤の経費
であり、より重要なことは環境汚染問題を伴うことであ
る。
米国特許第 4,092,285号(Leo等)には、必須のゴムお
よびプラスチック化学物質をカプセル封入する方法が開
示されている。ワックスを他の結合剤成分と共に約60〜
150 ℃まで加熱する。加熱した結合剤を、必須の化学物
質を粉状固体の形態で含有する高速ミキサーに供給する
ことにより、カプセル化が達成される。急速混合は、各
粒子が混合の間に凝集することなく個々にカプセル化さ
れるよう、必須の化学物質粒子を分離状態に保つ。得ら
れた粒子は不規則な形状を有する。規則的な形状の粒子
が望ましければ、さらに処理を必要とする。結合剤成分
が感熱性ポリマー(たとえば天然ゴムもしくはネオプレ
ン)であるような場合は、ポリマーのラテックスを油エ
マルジョンと共に共沈させ、かつこれを結合剤系として
用いる。
[発明が解決しようとする課題] 本発明の課題は、従来公知の技術よりも確実な利点を有
する他のカプセル封入方法を提供することにある。すな
わち、本発明の課題は、環境汚染問題をもたらす有機溶
剤を用いないカプセル封入方法を提供することにある。
さらに本発明の課題は、空気中または液状媒体中におけ
るバリヤ特性に悪影響を及ぼす表面欠陥を実質的に持た
ない球状かつ均一なコーティングを有するカプセル封入
粒子を得るための方法を提供することにある。
さらに本発明の他の課題は、高価な装置の必要性を最小
化すると共に最小の処理工程で操作しうる方法を提供す
ることにある。
本発明の他の課題は、漂白剤、漂白剤先駆体、酵素、香
料、布柔軟剤および表面活性剤を包含する1種もしくは
それ以上の清浄用組成物成分よりなるコアを含有するカ
プセルを提供することにある。
最後に本発明の課題は、上記カプセル封入清浄用成分を
含有する液体もしくは固体の清浄用組成物を提供するこ
とにある。より詳細には本発明の課題は、塩素もしくは
酸素漂白剤を被覆して、酸化感受性成分たとえば酵素、
香料、布柔軟剤および表面活性剤との相互作用を防止す
る、皿洗用または他の硬質表面のためのクリーナを提供
することにある。或いは、この課題は酸化感受性成分を
カプセル封入してこれらを未被覆漂白剤から分離する方
法を包含する。
本発明の前記およびその他の課題は以下の説明から一層
明らかとなるであろう。
[課題を解決するための手段] 本発明によればカプセル封入活性物質の粒子の製造方法
が提供され、この方法は (i)融点が相互に異なる複数のワックスからなり、50
〜80℃の融点を有するワックス混合物を選択し、前記
混合物を溶融して溶融ワックスを形成し、 (ii)前記溶融ワックス中に、塩素もしくは酸素漂白剤お
よび漂白剤先駆体から選択される活性物質を分散させて
活性物質/ワックス分散物を形成し、 (iii)前記分散物を少なくとも1種の表面活性剤を含有
する水に添加し、活性物質/ワックス分散物を4分間以
内に乳化させてカプセルを形成し、 (iv)ただちに前記カプセルを冷却し、 (v)前記冷却カプセルを前記水から回収し、 (vi)前記回収したカプセルを 4〜24時間にわたりアニー
ルすることを特徴とする。
さらに、カプセル品質の改良は、少なくとも1種のワッ
クスが1種もしくはそれ以上の他のワックスの融点とは
異なる融点を有するワックスの配合物を用いることによ
り達成される。アニール工程は、カプセルコーティング
における穴および亀裂を減少させる他の改良である。ア
ニール処理は、冷却されたカプセルをワックス混合物の
溶融温度より低い程度まで高められた温度にて加熱する
工程を含む。
さらに本発明は、カプセルを含有する清浄用組成物をも
提供する。特に関係あるものは皿洗用および他の硬質表
面清浄用の組成物であって、系中にワックスカプセル封
入塩素漂白剤を含有し、その系はさらに1種もしくはそ
れ以上の酵素、香料、布柔軟剤もしくは表面活性剤を含
有することもできる。さらに、酸化感受性成分をカプセ
ル封入して、これらを漂白剤から分離することもでき
る。
本発明のカプセル封入方法は4つの基本工程からなって
いる。これらは、活性物質を溶融ワックスに分散させる
工程、活性物質/ワックス分散物を水中に乳化する工
程、冷却によりカプセルを急冷する工程、および好まし
くは減圧過により固化カプセルを回収する工程を含
む。
ワックス中への活性物質の分散(均質化)は高剪断ミキ
サーを用いて行なってもよい。ワックス温度は、活性物
質の添加の間または均質化の間に融点以下へ冷却が生じ
ないよう制御される。次いで、得られた分散物を液滴中
へ乳化させる。この乳化は、蒸溜−脱イオン水と乳化剤
との攪拌水相への分散物を添加して達成される。
この方法に特に重要なことは、水中の活性物質/分散物
の乳化を4分間以内、好ましくは2分間以内、最適には
60秒以内に行なう点にある。乳化期間は、水性活性物質
/ワックス分散系の急激な冷却によって停止させる。冷
却は、一般に55℃より高く保たれた水乳化分散物の温度
を50℃以下の温度まで低下させることであると規定され
る。
本方法の重要な特徴は表面活性剤、特に陰イオン型もし
くは非イオン型の表面活性剤を乳化工程における乳化剤
として使用することにある。表面活性剤が存在しない
と、活性物質−ワックス分散物は水相中に充分に分配し
ないのでマイクロカプセルを形成しない。一般に、表面
活性剤を水相に対し約 0.001〜 5重量%、好ましくは約
0.01〜約 1重量%、最適には約0.05〜 0.5重量%の量で
存在させる。陰イオン型表面活性剤が特に有用であり、
これらは1個もしくはそれ以上のマイナス帯電官能基
(たとえばスルホネートもしくはサルフェート)を疎水
性部分(たとえば脂肪族アルキル鎖)に結合して有する
化合物として広義に記載することができる。その特定例
は、本明細書にて後記する「表面活性剤」の部分に見る
ことができる。
乳化工程において、温度は約50〜約 100℃、好ましくは
約60〜85℃の範囲内に制御される。広範囲の撹拌機攪拌
速度を用いて安定なエマルジョンを得ることができる。
勿論、粒子寸法は、撹拌機速度と共に変化する。典型的
な乳化速度は、乳化させる物質の量、発泡の量および目
的とするカプセル寸法に応じて約 300〜1200rpm の範囲
とすることができる。
冷水の直接添加により或いは反応混合物を外部から急冷
することにより水相を冷却すると、カプセルが形成し、
これが重要な工程である。冷却はエマルジョンが形成し
たら直ちに行なわれる。これは、拡散による活性物質の
損失を最小化させる。形成したカプセルは減圧過によ
り回収することができ、その後に水洗して残留乳化剤を
除去することができる。
乳化工程の急冷に用いる冷水の温度および冷却の速度
も、平滑かつ均一なワックス薄膜を形成するのに極めて
重要である。カプセル封入系を冷却する場合、急冷を行
なって水相への活性物質の損失を防止することが望まし
い。しかしながら、水温はワックスコーティングの結晶
化を刺激するほど低温であってはならない。さらに、急
冷に際しワックス混合物の凝固点を急速に越えることも
重要である。これは、乳化における最後の数秒間で固化
カプセルが凝集するのを防止する。約70℃の融点を有す
るワックス配合物を用いる場合、10℃の冷水は約45〜47
℃の温度低下をもたらすことが判明した。これは、60〜
70℃の温度範囲で生ずる系の凝集を回避するのに充分で
ある。より低い融点を示す系(したがって、より低い処
理温度)を用いる場合、冷却はより低い温度で行なうこ
とができる。
2種もしくはそれ以上のワックスを利用すれば、改良さ
れたカプセルが得られる。これから得られるコーティン
グは、より柔軟性でありかつ表面欠陥がより少なくな
る。
硬質ワックスおよび軟質ワックスの両者を混合物に使用
すべきである。硬質ワックスは、25℃にて30mm以下、好
ましくは20mm以下の針入度を特徴とする。軟質ワックス
は、25℃にて35mm以上、好ましくは45mm以上の針入度を
特徴とする。
硬質ワックスと軟質ワックスとの比は約 3:1〜1:20、好
ましくは、 1:1〜1:5 、最適には 1:1〜1:2 の範囲とす
べきである。
針入度試験(ASTM D1321)は、ワックスの硬さに
関する標準的工業試験である。この試験は、所定形状の
針が所定重量の下で所定温度にてワックスの表面に侵入
する深さ(1/10mm単位)を測定する。
混合ワックスは融点の調節を可能にする。たとえば、ワ
ックス混合物の大凡の融点は次の関係式によって示され
る。: [式中 f =成分Aの融点 f′=成分Bの融点 f″=成分Cの融点 a =混合物中の成分Aの部数 b =混合物中の成分Bの部数 c =混合物中の成分Cの部数] この関係式は、混合物の溶融範囲における中点の良好な
推定値を与えることが判明した。混合物が融点において
極めて相違する諸成分で構成される場合、得られる混合
物の融点は、しばしば10℃の範囲のように幅広となる傾
向を有する。
他の本発明の重要な特徴は、ワックスの混合物が50〜80
℃範囲、好ましくは55〜70℃、最適には55〜65℃の範囲
の融点を有することである。
適する硬質ワックスの例を第I表に示し、適する軟質ワ
ックスの例を第II表に示す。これらの表は、融点および
針入度値に関する情報をも示している。
さらに、多数のワックス添加剤も使用することができ
る。純粋な線状炭化水素類、たとえばドデカン,オクタ
デカンおよびドコサンが適するワックス添加剤である。
エステル類も添加剤として使用することができ、ミリス
チン酸イソプロピルおよびイソステアリン酸イソプロピ
ルが好適である。第III表は適するワックス−添加剤混
合物を示している。
本発明のカプセルは、ワックスのコーティングにより包
囲された活性物質のコアを有する。コアとコーティング
との比は 2:1〜1:20、好ましくは 1:1〜1:10の範囲であ
り、最適には約1:3 である。
カプセルのアニール処理は、コーティングの一体性を向
上させるのに極めて有益であることが判明した。アニー
ルとは、カプセルを高められた温度であるがワックスの
融点より低い温度に約1時間を越える時間にわたり保持
することを意味する。特に好適には、アニール処理は 1
〜48時間、最適には約 4〜24時間にわたり行なうべきで
ある。カプセルとたとえば非晶質シリカ、アルミナもし
くは粘土のような不活性物質との混合は、アニール処理
の際にカプセルが粘着するのを防止する。無機アニール
用添加物の混入はアニール処理に際し一層高い温度の使
用を可能にし、したがってアニール時間を短縮させる。
添加物は、全カプセルの重量に対し 1:200〜1:20、好ま
しくは約1:100 の比の重量で使用することができる。
活性物質 1.漂白剤 活性物質は、酸化性物質(清浄技術において漂白剤とし
て知られる),漂白剤先駆体,酵素,香料,布柔軟剤,
表面活性剤およびその混合物から選択されるものを包含
し得る。
活性物質が酸化性物質である場合、これは塩素もしくは
臭素放出剤または過酸素化合物とすることができる。適
する反応性の塩素もしくは臭素酸化性物質には、複素環
式 N−ブロモおよび N−クロロイミド、たとえばトリク
ロロイソシアヌル酸,トリブロモイソシアヌル酸,ジブ
ロモイソシアヌル酸およびジクロロイソシアヌル酸,並
びにこれらと、たとえばカリウムおよびナトリウムのよ
うな水溶性陽イオンとの塩類がある。たとえば、 1,3−
ジクロロ− 5,5−ジメチルヒダントインのようなヒダン
トイン化合物も極めて適している。
乾燥した粒状の水溶性無水無機塩も同様に本発明で使用
するのに適しており、たとえば次亜塩素酸のおよび次亜
臭素酸のリチウム,ナトリウムもしくはカルシウム塩が
ある。塩素化された燐酸三ナトリウムが他のコア材料で
ある。しかしながら、クロロイソシアヌレートが好適な
漂白剤である。ジクロロイソシアヌル酸カリウムはMon
santo CompanyによりACL−59(登録商標)として市
販されている。ジクロロイソシアヌル酸ナトリウムもM
onsanto 社によりACL−60(登録商標)として市販さ
れており、その二水塩型はOlin CorporationからCle
aronCDB−56(登録商標)として市販されている。ク
ロロイソシアヌレートのうち、カリウム塩ACL−59
(登録商標)は水に対するその低い溶解度のためACL
−60(登録商標)もしくはCDB−56(登録商標)より
も良好な収率を与える。
有機ペルオキシ酸は、不透明粒子内の活性物質として使
用することができる。本発明で使用しうるペルオキシ酸
は固体であり、好ましくは実質的に水不溶性の化合物で
ある。「実質的に水不溶性」という用語は、本明細書に
おいて室温で約1重量%未満の水溶性を意味する。一般
に、少なくとも約7個の炭素原子を有するペルオキシ酸
が本発明で使用するのに水に対して充分に不溶性であ
る。
本発明で有用な典型的なモノペルオキシ酸はアルキルペ
ルオキシ酸およびアリールペルオキシ酸、たとえば (i)ペルオキシ安息香酸および環置換されたペルオキシ
安息香酸、たとえばペルオキシ−α−ナフトエ酸、 (ii)脂肪族および置換脂肪族モノペルオキシ酸、たとえ
ばペルオキシラウリン酸およびペルオキシステアリン酸 を包含する。
本発明で有用な典型的なジペルオキシ酸はアルキルジペ
ルオキシ酸およびアリールジペルオキシ酸、たとえば (iii)1,12−ジペルオキシドデカンジオン酸、 (iv) 1.9−ジペルオキシアゼライン酸、 (v)ジペルオキシブラシル酸、ジペルオキシセバシン酸
およびジペルオキシイソフタル酸、 (vi) 2−デシルジペルオキシブタン− 1,4−ジオン酸 を包含する。
無機の過酸素発生性化合物も、本発明の粒子のためのコ
アとして適している。これら物質の例は、モノ過硫酸の
塩類、過ホウ酸塩の一水塩,過ホウ酸塩の四水塩および
過炭酸塩である。
2.漂白剤先駆体 固体の漂白剤先駆体もしくは活性化剤も、本発明の方法
により効果的に被覆することができる。有機先駆体の例
は N,N,N′,N′−テトラアセチル−エチレンジアミン
(TAED),ベイゾイルオキシベンゼンスルホネート
およびノナノイルオキシベンゼンスルホン酸ナトリウム
である。たとえばゼオライトのようなアルミノケイ酸塩
支持基材に吸着させたマンガン塩もしくはマンガンイオ
ンのような無機漂白触媒も本発明において有利である。
マンガン触媒は、主として米国特許第 4,536,183号(N
amnath)に記載された方法により製造することができ
る。この種の他の触媒は、米国特許第 4,601,845号(N
amnath)、米国特許第 4,626,373号(Finch等)および
米国特許第 4,728,455号(Rerek)に一層詳細に記載さ
れている。
3.酵素および香料 活性物質としては酵素および香料も使用することができ
る。これらの酵素および香料はたとえば無機塩,アルミ
ノケイ酸塩,有機ポリマーまたはその他の非反応性の固
体基材のような支持基材に付着させまたは捕捉させるこ
とができる。適する酵素はリパーゼ,プロテアーゼ,セ
ルラーゼおよびアミラーゼとして分類されたものを包含
する。特に好適なものは、Savinase (登録商標)とし
て知られたプロテアーゼおよびTermanyl (登録商標)
として知られたアミラーゼである。
4.布柔軟剤 本発明に適する活性物質の他の種類は布柔軟剤である。
これらの物質は、約10〜24個の炭素原子を有する長鎖ア
ルキル基を少なくとも1個持ったカチオン性化合物とし
て規定される。参考のためにここに引用する“Cationi
c Surfactants”,Jungermann (1970)参照。これら第
四化合物は次のものから選択することができる: (i)式 [式中、Rは 8〜22個の炭素原子を有するアルキルも
しくはアルケニル基であり、Rは 1〜3 個の炭素原子
を有するアルキル基であり、RおよびRはRおよ
びRよりなる群から選択され、Xはハロゲン化物イオ
ン,硫酸イオン,アルキル鎖中に 1〜3 個の炭素原子を
有するアルキルサルフェートイオンおよびアセテートイ
オンよりなる群から選択される陰イオンであり、YはX
の原子価である] の非環式第四アンモニウム塩。
この種の第四化合物が他の同様な種類のものよりも好適
である。特に好適なものは、ジメチル二水素化獣脂アン
モニウムクロライドである。この布柔軟性は、Sherex
CorporationによりAdogen 442(登録商標)として販
売されている。
(ii)式: [式中、Rは10〜22個の炭素原子を有するアルキルもし
くはアルケニル基であり、Rは同一でも異なってもよ
く、それぞれ水素、(CO)Hもしくは(C
O)HまたはC1〜3アルキル基(ここでpおよび
qはそれぞれ(P+q)が25を越えないような数である)を
示し、mは 1〜9 であり、nは 2〜6 であり、A(-)
窒素電子の電化にバランスした全電荷を有する1個もし
くはそれ以上の陰イオンを示す] の置換ポリアミン塩、 (iii)Rが水素もしくはC1〜4アルキル基であり、n
が 2〜6 であり、mが3以上である式Iを有するポリア
ミン塩、 (iv)C8〜25アルキルイミダゾリニウム塩、および (v)C12〜20アルキルピリジニウム塩。
本発明に有用な上記種類(iv)のアルキルイミダゾリニウ
ム塩は一般に式: [式中、Rは水素もしくはC〜Cアルキル基であ
り、RはC〜Cアルキル基であり、RはC
25アルキル基であり、Rは水素もしくはC〜C25
アルキル基である] の陽イオンを有すると思われる。
この種の好適なものはRがメチルであり、Rおよび
が獣脂アルキルであり、Rが水素であるものと思
われ、Sherex ChemicalCompanyによりVarisoft 475
(登録商標)として市販されている。
5.表面活性剤 表面活性剤を活性物質として保護することができる。有
用な表面活性剤は陰イオン型,非イオン型,陽イオン
型,両性イオン型,双性イオン型およびこれら表面活性
剤の混合物を包含する。この種の表面活性剤は洗剤技術
において周知であり、Schwartz,Perry&Birchによる
“SurfaceActive Agents and Detergents”,Vo
l.II,Interscience Publishers,Inc.1958 に詳細
に記載されており、参考のためにここに引用する。
陰イオン型合成洗剤は、広義には1個もしくはそれ以上
のマイナスに帯電した官能基を有する表面活性化合物と
して記載することができる。この種類には石鹸がある。
石鹸はアルカリ金属,アルカリ土類金属,アンモニウ
ム,アルキル置換アンモニウムもしくはアルカノールア
ンモニウム塩のC〜C22アルキル脂肪酸塩である。獣
脂およびココ椰子脂肪酸のナトリウム塩およびその混合
物が特に一般的である。他の重要なこの種の陰イオン型
化合物は、分子構造内に約 8〜22個の炭素原子を有する
アルキル基とスルホン酸基および硫酸エステル基よりな
る群から選択される基とを有する有機硫黄反応生成物の
水溶性塩類、特にアルカリ金属塩である。有機硫黄に基
づく陰イオン型表面活性剤はC10〜C16アルキルベンゼ
ンスルホン酸,C10〜C22アルカンスルホン酸,C10
22アルキルエーテル硫酸,C10〜C22アルキル硫酸,
〜C10ジアルキルスルホコハク酸,C10〜C22アシ
ルイセチオン酸,アルキルジフェニルオキシドスルホン
酸,アルキルナフタレンスルホン酸および 2−アセタミ
ドヘキサデカンスルホン酸の塩類を包含する。さらに、
非イオン型物質の末端ヒドロキシ基にエーテル結合を介
して結合されたアルキレンカルボン酸ナトリウム部分を
有する非イオン型アルコキシレートも包含される。上記
全ての塩類の対イオンはアルカリ金属,アルカリ土類金
属,アンモニウム,アルカノールアンモニウムおよびア
ルキルアンモニウム型のものとすることができる。
非イオン型表面活性剤は、広義には酸化アルキレン基と
有機疎水性物質(これは天然の脂肪族もしくはアルキル
芳香族でよい)との縮合によって製造される化合物とし
て定義することができる。特定の疎水性基と縮合する親
水性もしくはポリオキシアルキレン基の長さを容易に調
節して、親水性部分と疎水性部分との間に所望程度のバ
ランスを有する水溶性化合物を得ることができる。限定
はしないが、種々の適する非イオン型表面活性剤は次の
通りである: (a) 脂肪族鎖中に約 8〜約18個の炭素原子を有し、 5〜
約50個の酸化エチレンおよび/または酸化プロピレン単
位を有する線状もしくは分枝鎖の不飽和もしくは飽和の
いずれでもよい脂肪族カルボン酸のポリオキシエチレン
しくはポリオキシプロピレン縮合物。適当なカルボン酸
は平均約12個の炭素原子を有する「ココ椰子」脂肪酸
(ココ椰子油から誘導される)、平均約18個の炭素原子
を有する「獣脂」脂肪酸(獣脂級の脂肪から誘導され
る)、パルミチン酸,ミリスチン酸,ステアリン酸およ
びラウリン酸を包含する。
(b) 約 6〜約24個の炭素原子を有し、約 5〜約50個の酸
化エチレンおよび/または酸化プロピレン単位を有する
線状もしくは分枝鎖の不飽和もしくは飽和のいずれであ
ってもよい脂肪族アルコールのポリオキシエチレンもし
くはポリオキシプロピレン縮合物。適当なアルコールは
「ココ椰子」脂肪アルコール,「獣脂」脂肪アルコー
ル,ラウリルアルコール,ミリスチルアルコールおよび
オレイルアルコールを包含する。この種類における特に
好適な非イオン型表面活性化合物は「Neodol 」型製品
(Shell Chemical Companyの登録商標)である。
さらに、この種類には式: [式中、Rは平均 6〜10個の炭素原子を有する線状アル
キル炭化水素であり、R′およびR″はそれぞれ約 1〜
4 個の炭素原子を有する線状アルキル炭化水素であり、
xは 1〜6 の整数であり、yは 4〜15の整数であり、z
は 4〜25の整数である] を有する非イオン型表面活性剤が含まれる。この種類の
特に好適な例はPoly−Tergent SLF−18(コネチ
カット州,ニューヘブン,Olin Corporationの登録商
標)である。Poly−Tergent SLF−18は、RがC
〜C10線状アルキル混合物であり、R′およびR″は
メチルであり、xが平均3であり、yが平均12であり、
zが平均16であるような上記式の組成を有する。
(c) 約 6〜約12個の炭素原子を有し、約 5〜約25モルの
酸化エチレンおよび/または酸化プロピレンを有する線
状もしくは分枝鎖の不飽和もしくは飽和のいずれであっ
てもよいアルキルフェノールのポリオキシエチレンもし
くはポリオキシプロピレン縮合物。
(d) 脂肪酸成分が12〜24個の炭素原子を有するソルビタ
ンモノ−,ジ−およびトリ−脂肪酸エステルのポリオキ
シエチレン誘導体。好適なポリオキシエチレン誘導体は
ソルビタンモノラウレート,ソルビタントリラウレー
ト,ソルビタンモノパルミテート,ソルビタントリパル
ミテート,ソルビタンモノステアレート,ソルビタンモ
ノイソステアレート,ソルビタントリステアレート,ソ
ルビタンモノオレエートおよびソルビタントリオレエー
トである。ポリオキシエチレン鎖は約 4〜30個の酸化エ
チレン単位、好ましくは約20個の酸化エチレン単位を含
有することができる。ソルビタンエステル誘導体は、こ
れらがモノ−,ジ−もしくはトリ−酸エステルのいずれ
であるかに応じて1個,2個もしくは3個のポリオキシ
エチレン鎖を有する。
(e) 式: HO(CH2CH2O)a(CH(CH3)CH2O)b(CH2CH
2O)cH [式中、a,bおよびcは前記ポリマーの各ポリ酸化エ
チレンおよびポリ酸化プロピレンブロックを反映する整
数である] を有するポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブ
ロック共重合体。ブロック共重合体のポリオキシエチレ
ン成分は、ブロック重合体の少なくとも約40%を占め
る。この物質は好ましくは約 2,000〜10,000、より好ま
しくは約 3,000〜約6,000の分子量を有する。これらの
物質は当業界で周知である。これらは「Pluronics」
(登録商標)としてBASF−Wyandotte Corporati
onにより市販されている。
両性イオン型合成洗剤は、広義には脂肪族基が直鎖でも
分枝鎖でもよく、脂肪族置換基の1個が約 8〜約18個の
炭素原子を有し、他の1個が水溶性の陰イオン基、すな
わちカルボキシ,スルホ,スルファト,ホスファトもし
くはホスホノ基を有するような脂肪族の第三アミンの誘
導体として記載することができる。この範囲内に入る化
合物の例は 3−ドデシルアミノプロピオン酸ナトリウム
および 2−ドデシルアミノプロパンスルホン酸ナトリウ
ムである。
双性イオン型合成洗剤は、広義には脂肪族基が直鎖でも
分枝鎖でもよく、脂肪族置換基の1個が約 8〜約18個の
炭素原子を有し、1個がたとえばカルボキシ,スルホ,
スルファト,ホスファトもしくはホスホノ基のような水
溶性の陰イオン基を有する脂肪族第四アンモニウム,ホ
スホニウムおよびスルホニウム化合物の誘導体として記
載することができる。これらの化合物は、しばしばベタ
インと呼ばれる。アルキルベタインの他に、本発明には
アルキルアミノおよびアルキルアミドベタインも包含さ
れる。ココアミド−プロピルジメチルベタインが特に有
用な表面活性剤である。
本来、表面活性剤のカプセル封入は本来困難な作業であ
る。表面活性剤分子は、「水相」と「油相」との間の界
面に位置してカプセル封入処理の目的を阻害する。たと
えば、処理の間に表面活性剤が内部のワックス−表面活
性剤分散物から外部の水相まで拡散することが観察され
た。
ワックス相に分散された表面活性剤の良好な保持、およ
びより高度なカプセル化収率は、溶融ワックスに対する
表面活性剤の溶解を可能にするワックスの選択により、
および乳化の時間を短縮することにより達成することが
できる。定義上、溶解とは分散の一形態であると考えら
れる。溶解性ワックス相は、ワックス化合物の融点およ
び極性の改変するための添加剤を用いて得ることができ
る。ワックス−添加剤混合物およびその融点は上記第II
I表に示されている。たとえば、ワックス−表面活性剤
組成物の溶解に続いて、得られた薄膜の光学顕微鏡によ
る検査は、Tergitol Min Foam 2XがMultiwax 110
X,精製パラフィンワックス,鯨ロウ代用品,ベイベリ
ーロウおよび純正木ロウに溶解することを示した。これ
に対し、Polytergent SLF−18は鯨ロウ代用品,ベ
イベリーロウおよび純正木ロウにのみ溶解した。アルフ
ォニック(Alfonic)固体陰イオン型表面活性剤は、M
ultiwax 110X,精製パラフィンワックスおよび鯨ロウ
代用品に溶解することが判明した。
液体非イオン型表面活性剤は、50%の初期表面活性剤濃
度に基づき全カプセル重量の 0.5〜40%のレベルにてカ
プセル化され、すなわちカプセル中の非イオン型表面活
性剤の保持は実際上80%である。
カプセル中の非イオン型表面活性剤の含有量は、乳化混
合物の急速冷却によって最大化することができる。急速
冷却は、反応容器を氷水ジャケットで包囲して行なうこ
とができる。急冷は、表面活性剤が油/水の界面に拡散
するのを制限すべくエマルジョンが形成されたら直ちに
行なわれる。反応混合物に冷水を添加する直接的な内部
冷却も適している。
本発明の活性物質カプセルは、各種の清浄用組成物に混
入することができる。これらの組成物は布洗濯用,布柔
軟用,自動皿洗機用,軽質皿洗用および硬質表面清浄用
の粉末および液体組成物を包含する。これら組成物の殆
んどは約 0.001〜5 %の香料成分を含有する。前記種類
の或る種の製品は、さらに組成物に対し約0.01〜約15重
量%、好ましくは約 0.5〜約10重量%の表面活性剤を含
有する。
特に本発明は、自動皿洗洗剤組成物に使用しうる塩素漂
白活性物質をカプセル封入する方法に向けられる。カプ
セルは、これら組成物中に全組成物に対し少なくとも約
0.1重量%の有効塩素を放出するのに充分な量で存在さ
せる。自動皿洗用洗剤粉末および液体は、第IV表に示し
た組成を有する。
、以下、実施例により本発明を一層詳細に説明する。本
明細書において部数、%および比率は全て特記しない限
り重量による。
実施例1 以下の実施例は、ワックス組成物で被覆された塩素漂白
活性物質の製造を示している。 5〜9 gのACL−59
(登録商標)を12gの溶融ワックス配合物に分散させ
た。SDT− 182Eプローブを装着したTekmar Tissu
mizer 装置を用いて高剪断にて2分間操作する分散工程
を行なった。活性物質を添加する際、または分散もしく
は均質化する際にワックス融点以下への冷却が生じない
よう、ワックス混合物の内部の温度を55℃に維持した。
その後、ACL−59(登録商標)−ワックス組成物が添
加された水相を含有する 600mlのビーカー中で、乳化工
程を行なった。水相は約 200gの蒸留−脱イオン水と
0.5%のDowfax 2A1(登録商標)表面活性剤とで構
成した。表面活性剤のレベルを各システムにより最適の
カプセル寸法および形態を得るよう調節した。
乳化工程には、テフロン攪拌羽根を備えたホウケイ酸ガ
ラス攪拌軸を用いた。恒温ホットプレートを用いて反応
器ビーカーを包囲する水浴の温度を制御することによ
り、水相を約60℃に維持した。攪拌機速度は340rpmとし
た。乳化速度を、乳化させる材料の量、発泡の量および
所望のカプセル寸法に応じて 300〜1200rpm の範囲で変
化させた。
温度10℃の水 200mlを添加することにより水相を冷却す
ると、カプセルが固化した。冷水の直接添加に対する代
案は、氷ジャケットを用いて反応混合物を外部冷却する
方法である。拡散による活性物質の損失を最小化させる
べく、冷却はエマルジョンが形成された直後に行なっ
た。次いで、形成カプセルを減圧過により回収し、水
洗して残留乳化剤を除去した。
カプセル安定性を、アニール工程によりさらに向上させ
た。この場合、カプセルを 1%の非晶質シリカと混合し
て粘着を防止し、次いで40℃のオーブン内に24時間入れ
た。アニールの際、ワックス被覆は僅かに軟化し、かつ
カプセル表面上の大きい穴および亀裂を閉鎖するのに充
分な程度移動した。
乳化時間は、カプセル封入漂白剤のレベルを向上させる
のに重要である。たとえば、急速内部冷却を30秒後に行
なって乳化を停止させると、カプセルの塩素含有量が向
上した。カプセル塩素含有量の向上は、かくして全カプ
セル重量に対し 5%から70%への有効塩素まで増大し
た。塩素損失は、乳化時間の増加に正比例した。
4倍規模のカプセル封入システムを用いて50〜55gのカ
プセルを製造し、平均収率は80%であった。この規模で
製造されたカプセルは、小規模で製造した際と同じ高い
塩素含有量、寸法分布および水への低い塩素放出を示し
た。
カプセル安定性のスクリーニング 機械的試験 ヨウ化カリウムと酢酸との存在下にゆっくり20分間攪拌
しながらカプセルから水中へ放出される塩素の量を測定
することにより、塩素漂白剤カプセルをその安定性につ
き評価した。これは、ワックスコーティングを溶解しう
るクロロホルムもしくはその他の有機溶剤を用いること
なく、標準ヨウ素滴定法によって行なった。
機械的試験は、どれだけ良好にカプセルが液体自動皿洗
用洗剤(ADD)組成物にて機能するかを示す信頼しう
る尺度である。全有効塩素の1%未満を放出する大抵の
カプセルは、液体ADD組成物にて40℃で良好な貯蔵安
定性を示すことが判明した。
SEM 低加速電圧で行なう走査型電子顕微鏡写真を用い、製品
貯蔵条件下にて低いカプセル安定性の原因となるたとえ
ば亀裂もしくは穴のようなカプセル表面欠陥の存在を確
認した。
立体顕微鏡の下で基材の断面を作成し、次いでアルゴン
雰囲気下に金の薄膜で被覆することにより、カプセルを
SEM分析用に作成した。作成されたSEM試料を、5k
V加速電圧で操作されるJEOL T300 SEMにより
検査した。
実施例2 以下の実施例は、実施例1に記載した方法を用いて各種
の塩素漂白剤を検査した。次の固体塩素漂白剤を用いて
カプセルを作成した:ACL−59(登録商標)、ACL
−60(登録商標)、CDB−56(登録商標)および 1,3
−ジクロロ− 5,5−ジメチルヒダントイン。良好な性能
を有するカプセルを製造する際の重要な要素は漂白剤の
形態であると思われる。微粉砕した小粒子粉末は均質化
および乳化の際にワックス系中に最もよく懸濁されて、
最高収率を与えた。前記4種の漂白剤のうちACL−60
(登録商標)およびCDB−56(登録商標)は比較的貧
弱なカプセルを与えたが、その理由は恐らく、これが微
粉末状でなかったためである。残り2種の漂白剤のうち
ALC−59(登録商標)の場合、カプセル封入はより好
適であった。
高塩素レベル(18〜20%有効塩素)を有する90%マイク
ロクリスリンワックスおよび10%ポリエチレンワックス
中でACL−59(登録商標)を用いることにより、さら
にカプセルバッチを作成した。これらのカプセルは、機
械的試験条件下の良好な塩素安定性および40℃における
液体ADD中の貯蔵安定性を示した。カプセル寸法は 5
00〜1200μの範囲であり、平均寸法は約 700μであっ
た。これらのカプセルは硬質であり、インストロン・ユ
ニバーサル・インストルメントで測定して 0.763Nの平
均圧縮強度を示した。これらカプセルは67〜78℃にて溶
融し、上記Somerville の方法で作成した試料と比較し
て貯蔵条件下でより好適であった。
実施例3 硬質ワックスと軟質ワックスとの混合物を使用すること
に伴う重要性を評価すべく、多数の実験を行なった。種
々異なるワックス組合せ物を用いて、ACL−59(登録
商標)塩素漂白剤粒子をカプセル封入した。得られたカ
プセルを、次いで実施例1に記載した機械的試験にかけ
た。第IV表は、ワックス組成物および拡散塩素%を示し
ている。検出された塩素の量が多い程、カプセルの穴お
よび亀裂を介する拡散が大であった。
Multiwax 110−Xは硬質ワックスであり(針入度=19
〜25mm,25℃)、またはMultiwax X 145Aは軟質ワッ
クスである(針入度=35〜45mm,25℃)。Multiwax 11
0−Xによってのみ被覆したカプセルからは、比較的多
量の塩素が拡散した。硬質ワックスと軟質ワックスとの
3:1 混合物については、ずっと低い拡散が観察された。
特に効果的なものは、硬質ワックスと軟質ワックスとの
比が1:1 もしくはそれ以下である混合物であった。
第VII表は、硬質ワックス(針入度=15〜20mm,25℃)
であるDuron185 Jと、マイクロクリスタリンワックス
および約10%のパラフィン油で構成された極めて軟質の
ワックスからなるSnow Petrolatum との組合せ物を示
している。第VII表に示した結果から明らかなように、
低い塩素拡散を得るには硬質ワックスを軟質ワックスと
混合せねばならない。
第VIII表は、第3のワックス成分を用いてカプセルから
の拡散を減少させる効果を示している。Multiwax W−
835 を、DuronAlof180 とEpoleneC16との組合せ物
における第3ワックスとして用いた。
実施例4 この実施例は、50〜80℃の融点を示すワックス混合物を
選択する重要性を示している。第IX表は、Kenmor 皿洗
機で試験した3種の試料の塩素放出値を示している。第
1のものは未被覆ACL−59(登録商標)漂白剤粒子で
あり、第2のものは90%Duron Alof180と10%Epolen
eとのワックス混合物でカプセル封入したACL−59
(登録商標)であり、その融点は72〜83℃である。試験
した第3の試料は、90%Multiwax X− 145Aと10%E
poleneとのワックス組合せ物でカプセル封入したACL
−59(登録商標)であり、このワックス組合せ物は67〜
78℃の融点を有した。
第IX表に示した結果から見られるように、より高い融点
のワックスでカプセル封入した粒子は、より遅い塩素の
放出を示した。
実施例5 以下の実施例は、たとえばMin−Foam 2Xのような非
イオン型表面活性剤のカプセル封入を示している。 9g
の鯨ロウSub573 を溶融温度まで加熱し、かつ激しく攪
拌した。このワックス中に10gのMin−Foam 2Xと
1.0gとミリスチン酸イソプロピルとを添加した。その
後、分散したMin−Foam 2X/ワックス混合物を、
0.167gのDawfax 2A1(登録商標)を含有する 200
gの蒸留−脱イオン水からなる水相に急速添加した。60
℃にてエマルジョンを400rpmで 1.5分間ホモジナイズし
た。上記乳化から得られたマイクロカプセルを次いで減
圧過により分離した。
実施例6 この実施例は、ワックス混合物で非イオン型表面活性剤
をカプセル封入する他の例を示している。
5gのSLF−18表面活性剤を、Multiwax X− 145A
とEpoleneC16との溶融混合物10gに添加した。得られ
た分散物を、次いで 1gのDowfax2A−1(登録商
標)を含有する 200gの脱イオン水に添加した。エマル
ジョンを600rpmにて30秒の間ホモジナイズし、次いで10
℃の水を添加して急冷した。これから形成されたカプセ
ルを減圧過により分離した。非イオン型表面活性剤に
関する比色分析は、カプセル内の85〜90%より大きい保
持を示した。
実施例7 下記の一連の実験は、水における活性物質/ワックス分
散物の乳化時間を制限する重要性を示している。第X表
は、種々の乳化時間におけるカプセル内に残留する活性
物質の量を示している。
上記表中の活性物質の保持%から判るように急冷前の乳
化については 240秒を最高時間とすべきである。好まし
くは、急冷は乳化期間の最初の60秒間で行なうべきであ
る。
実施例8 この実施例は、自動皿洗用洗剤組成物における本発明の
方法で作成したマイクロカプセルの使用および性能を示
している。典型的な粘土増粘および透明ゲル型の自動皿
洗組成物よりなる基本組成を下記に示す。
非イオン型カプセル封入物の貯蔵安定性を、上記の粘土
増粘基本組成にて40℃で評価した。
実施例9 以下の実験は、実施例1の方法により作成した塩素カプ
セル封入漂白剤粒子の性能を示している。塩素漂白剤カ
プセル封入物を、実施例8に示した基材組成を有する粘
土増粘自動皿洗液で評価した。下記第XIII表は、種々異
なる種類のワックスを用いる効果を示している。この表
から明らかなように、精製パラフィンの使用により塩素
漂白剤の最良の貯蔵安定性が得られた。
実施例10 次の実験は、本発明の方法により作成されたマイクロカ
プセルの塩素漂白剤貯蔵安定性と、Somerville の方法
により作成されたマイクロカプセルとを比較した。安定
性に続いて第XI(B)表に示した自動皿洗ゲル組成物に
おける40℃での塩素放出を測定した。試料1は、実施例
1にしたがって作成した。試料2は、Somerville の方
法にしたがって作成した。第XIV表から見られるよう
に、本発明により作成されたマイクロカプセル(試料
1)は明らかに遅い塩素放出特性を有し、これはカプセ
ルが貯蔵条件下でより安定であったことを示している。
以上、本発明を実施例につき説明したが、本発明の思想
および範囲内において種々の改変をなしうることが当業
者には了解されよう。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 モニカ・メリツタ・モレリ アメリカ合衆国、ステイト・オブ・ニユー ジヤージー、カウンテイ・オブ・バーゲ ン、ノース・アーリントン(番地なし) (56)参考文献 特開 昭61−174940(JP,A) 特公 昭49−45224(JP,B1) 特公 昭50−25011(JP,B2) 近藤朝士「工業技術ライブラリー25マイ クロカプセル」(昭45−4−20)日刊工業 新聞社P.113〜118,P.19〜25

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(i)融点が相互に異なる複数のワックス
    からなり、50〜80℃の融点を有するワックス混合物
    を選択し、前記混合物を溶融して溶融ワックスを形成
    し、 (ii) 前記溶融ワックス中に、塩素もしくは酸素漂白剤
    および漂白剤先駆体から選択される活性物質を分散させ
    て活性物質/ワックス分散物を形成し、 (iii) 前記分散物を少なくとも1種の表面活性剤を含有
    する水に添加し、活性物質/ワックス分散物を4分間以
    内に乳化させてカプセルを形成し、 (iv) ただちに前記カプセルを冷却し、 (v)前記冷却カプセルを前記水から回収し、 (vi) 前記回収したカプセルを 4〜24時間にわたりアニ
    ールすることを特徴とするカプセル封入された活性物質
    の粒子の製造方法。
  2. 【請求項2】活性物質が塩素放出性漂白剤である請求項
    1記載の方法。
  3. 【請求項3】塩素放出性漂白剤がジクロロイソシアヌレ
    ートアルカリ金属塩である請求項2記載の方法。
  4. 【請求項4】活性物質が酸素漂白剤である請求項1記載
    の方法。
  5. 【請求項5】酸素漂白剤を1,12−ジペルオキシドデカン
    ジオン酸、過ホウ酸ナトリウム一水塩および過ホウ酸ナ
    トリウム四水塩よりなる群から選択する請求項4記載の
    方法。
  6. 【請求項6】活性物質が漂白剤先駆体である請求項1記
    載の方法。
  7. 【請求項7】漂白剤先駆体を N,N,N′,N′−テトラアセ
    チル−エチレンジアミン,ベンゾイルオキシベンゼンス
    ルホネートおよびノナノイルオキシベンゼンスルホン酸
    ナトリウムから選択する請求項6記載の方法。
  8. 【請求項8】アニール工程の間の粘着を防止するのに充
    分な量の、非晶質シリカ,アルミナ,粘土およびそれら
    の混合物から選択される不活性鉱物質をカプセルと接触
    させる請求項1記載の方法。
  9. 【請求項9】(i)請求項1〜8のいずれか一項に記載
    の方法により製造した約 0.1〜30%のカプセルと、 (ii) 約0.01〜15%の界面活性剤と、 (iii) 約 0.001〜 5%の香料と、 を含むことを特徴とする清浄用組成物。
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