KR101366569B1 - 캡슐 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 직물 표면에 퇴적(즉, 직접성을 나타내고) 되어 직물 표면에서 입자와 후속 공유 결합을 하도록 하는(즉, 섬유에 대하여 반응성을 갖는) 두 개의 다른 관능기를 입자의 외부 쉘에 갖는 (마이크로- 또는 나노-) 캡슐에 관련된다.
양이온성, 섬유 반응성, 바인더, 페이로드, 캡슐

Description

캡슐{CAPSULES}
현대 직물은 고품질, 세탁 및 다림질 용이성과 같은 요구를 만족해야 한다. 이를 위해 상기 재료는 제조시 실리콘 등과 같은 처리제를 부가하는 것에 의해 전형적으로 기능화된다.
소비자는 악취를 억제하거나 또는 향기를 제어 방출하는 것에 의해 직물에 부가된 신선함을 제공하는 기능성을 갖도록 하는 것을 바람직한 방법으로 인식하고 있다.
이러한 기능화는 제조 공정이 진행되는 동안 많은 단계에서 예컨대 패딩과 같은 공지된 다양한 적용 기술에 의해 수행될 수 있다. 대안으로, 염색과 같은 확립된 제조 공정이 진행되는 동안 시약이 부가될 수 있다. 제조 공정에서 정확한 부가 방법 및 주안점은 사용되는 시약의 형태에 의존한다.
탈취 효과를 개질하도록 직물을 기능화하는 수단 중 하나는 β-시클로덱스트린과 같은 개질 물질을 사용하는 것이다. 그러한 접근 방법은 시클로덱트스린이 섬유에 접촉하도록 하는 가교제(전형적으로 이미다졸리돈)이 사용된 US 6861520호에 개시되어 있다. 상기 특허는 이와 같이 개질된 섬유가 냄새를 방지할 수 있다고 개시하고 있다.
유사한 맥락에서, 마이크로 캡슐을 부착시키는 기술은 바인더를 이용하여 섬유에 캡슐을 고착시키는 방법이 예시된 WO 03/093571호 및 US 4882220호에 도시된 바와 같이 확립된 기술이다.
이러한 접근 방법은 많은 단점을 갖는다. 첫째, 높은 수준의 바인더를 사용하는 것은 직물의 취급성을 악화시킴으로써 소비자로 하여금 직물의 유연성이 떨어져 내구성이 감소하는 것으로 느껴지도록 할 수 있다. 둘째, 냄새 조작 면에서 시클로덱스린을 사용하는 것은 이들이 갖는 페이로드가 낮을 경우 시클로덱스트린 분자가 단지 매우 낮은 수준의 냄새 성분을 흡수할 수 있다는 사실에 의해 제한된다.
본 발명은 양이온성 및 섬유-반응성 기를 중합성 쉘의 표면 외부에 갖는 것에 의해 바인더의 필요성을 제거하고 이용가능한 페이로드를 증가시킴으로써 이러한 제한을 극복하도록 한 마이크로- (또는 나노-) 범위의 캡슐에 관련된다.
나노- 및 마이크로 캡슐은 후속 사용을 위한 준비 단계로서 물질을 고정시키는 편리한 수단을 제공한다. 상기 캡슐은 명백한 코어-쉘에서 매트릭스까지 넓은 범위의 모폴리지를 가질 수 있고, 다른 가능한 모폴리지가 마이크로스피어, 마이크로 캡슐 및 리포좀(Ed R Arshady, Citrus Press 1999 ISBN: 0953218716)에 개시되어 있다. 상기 모폴리지가 코어-쉘인 경우, 쉘은 캡슐의 코어 물질을 인클로징하는 반면, 매트릭스 형태의 경우 활성 물질은 중합성 물질 전체에 분산된다.
사용시 상기 캡슐화된 물질은 이들이 도포된 물품이 사용될 때까지 그의 물성을 유지한다. 상기 유지된 물질은 임의의 종류의 물리적 형태 내에 존재하는 임의의 종류의 활성 성분일 수 있으며 다양한 분야의 용도로 사용될 수 있다.
본 발명의 마아크로 캡슐은 직물 표면에 퇴적(즉, 직접성을 나타내고) 되어 직물 표면에서 입자와 후속 공유 결합을 하도록 하는(즉, 섬유에 대하여 반응성을 갖는) 두 개의 다른 관능기를 입자의 외부 쉘에 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명자는 이러한 두 개의 특징적인 성분이 마이크로 캡슐로 하여금 중합성 바인더의 필요 없이 배출 또는 패딩 공정 단계에서 직물에 도입되어 고정되도록 고안하였다. 또한, 본 발명에 의해 제조되는 상기 신규한 마이크로 캡슐은 세척 내구성을 갖고, 수많은 세척 주기 이후에도 그의 활성을 유지한다.
따라서, 본 발명은 캡슐 표면의 외부에 양이온성 및 섬유-반응성 기를 갖는 것을 특징으로 하는 마이크로- 또는 나노 범위의 캡슐에 관련된다.
마이크로 캡슐에서 두 가지 중요하게 고려할 점은 사용된 방출물의 특성 및 표면 물성이다. 특정 캡슐 형태로 달성가능한 방출 형태는 활성물의 특성, 마이크로 캡슐 및 캡슐화 물질에 부여된 응력에 의존한다. 상기 외피 물질은 비삼투성, 삼투성 또는 반삼투성일 수 있다. 이러한 특성은 중합체 물질의 정확한 선택 뿐만 아니라 가교제 수준과 같은 다른 요인에 의해서 달성될 수 있다. 따라서, 활성화 방법의 경우 코어 물질의 방출 방법에 대한 많은 가능성이 존재한다. 일부의 가능성은 하기에 기술된 것과 동시에 Arshady에 의해 기술된 것을 들 수 있다.
예컨대, 비삼투성 쉘을 갖는 캡슐의 코어 물질의 방출은 쉘의 파괴에 의해 수행될 수 있다. 이것은 외부로부터 직접적인 기계적 수단에 의해 또는 열의 적용과 같은 비-기계적 수단에 의해 수행될 수 있다. 반삼투성 쉘을 갖는 캡슐의 코어 물질의 방출은 삼투압에 의해 수행될 수 있다.
삼투성 마이크로 캡슐로부터 활성 성분의 방출은 마이크로 캡슐을 통한 이송 및 캡슐 표면으로부터의 후속 제거를 통해 수행된다.
전형적으로, 본 발명에서는 중합성 쉘 내에 활성 성분을 함유하는 코어를 갖는 마이크로 캡슐이다.
본 발명에 기술된 캡슐의 경우 상기 표면은 섬유 반응성 기 및 실체기(substantive groups)를 모두 갖는다. 섬유 반응성 기 뿐만 아니라 양이온성 기는 적당한 단량체(또는 올리고머 또는 중합체) 화합물을 선택하는 것에 의해 중합성 쉘 내에 혼입될 수 있고, 이때 이러한 기는 이미 존재하거나 또는 상기 기는 적당한 화합물로 쉘을 처리하는 것에 의해 중합 이후에 도입될 수 있다. 두 가지 방법의 조합도 가능하다.
양이온성 기는 임의의 종류의 양이온성 기일 수 있다. 바람직한 것은 암모늄기이다.
예컨대, 이러한 기는 단쇄 4급 암모늄 화합물, 예컨대 디알릴 디알킬 암모늄염(예컨대 디알릴 디메틸 암모늄 클로라이드=DADMAC), 트리히드록시에틸메틸 암모늄 메토술페이트 및 알킬 트리메틸암모늄 클로라이드에 의해 혼입될 수 있다. 유사하게, 암모늄기는 C4-C8 할라이드 쿼터나이지드 디메틸아미노 에틸(메타)아크릴레이트와 같이 4급 암모늄기를 혼입한 양이온성 비닐 단량체의 중합으로부터 유도될 수 있다. 대안으로, 중합체는 유리 염기(free base) 형태일 수 있고, 산성화시 양이온이 된다. 섬유 반응성 기는 문헌에 공지되어 있다. 섬유 반응성 기의 특징은 섬유의 관능성기와 공유 결합을 형성하는 것이다. "직물-활성"은 페이로드 입자가 섬유, 방적사, 페브릭, 직물, 완성품(finished goods)(어패럴 포함), 또는 기타의 처리될 웹 또는 기재와 강한 화학 결합을 형성하는 것을 의미한다. 섬유의 관능성 기는 보통 히드록시-, 아미드- 또는 아미노-기이다.
섬유 반응성 기는 하나 이상의 반응성 위치(앵커)를 가질 수 있다.
바람직한 섬유 반응성기는 메틸기; 2,4-디클로로-1,3,5-트리아진(DCT); 모노-클로로트리아진(MCT), 이때 상기 트리아진은 -F, -OH, -OC1-C4알킬, -NH2, -NH(C1-C4알킬) 또는 -NH(C1-C4알킬)2로 이루어진 군에서 선택된 하나의 치환기에 의해 부가적으로 치환될 수 있고; 모노-플루오로트리아진, 이때 상기 트리아진은 -F, -OH, -OC1-C4알킬, -NH2, -NH(C1-C4알킬) 및/또는 -NH(C1-C4알킬)22-술폭시에틸술포닐기로 이루어진 군에서 선택된 하나의 치환기에 의해 부가적으로 치환될 수 있고; 2-클로로에틸술포닐; 비닐술포닐기; 알콕시클로로트리아진; 또는 2-(술포티오)에틸술포닐기; 트리클로로피리미딘; 디플루오로클로로피리미딘(DFCP); 디클로로퀴녹살린, 2,3-디클로로-키녹살린(chinoxaline)(DCC) 및 3-클로로프로피온아민(CPA)이다.
직물-활성 나노입자의 표면상의 직물-활성 후크(hooks) 또는 관능기는 특정 구조의 원소, 섬유, 방적사, 페이퍼, 직물 또는 완성품과 화학적으로 결합하는 기로부터 선택된다. 예컨대, 모든 셀룰로오스계 웹은 히드록시기를 함유한다. 울 및 다른 단백질성 동물 섬유, 실크, 및 변성 단백질은 히드록실, 아민, 카르복실레이트, 및 티올기(후자는 디술피드로서)을 함유한다. 반응성 단량체가 섬유와 반응하는 관능성기를 함유하는 것이 바람직하다. 예컨대, 상기 반응성 단량체는 5- 및 6-원 환형 무수물을 형성할 수 있는 인접한 카르복시기를 함유할 수 있다. 상기 무수물은 반응성 단량체가 가열되어 건조될 때 촉매의 도움으로 형성한다. 이러한 환형 무수물은 히드록실 또는 아민(예컨대, 면 또는 울)을 함유하는 섬유와 반응한다.
대안으로, 상기 반응성기는 에폭시드기 또는 에폭시드 전구체 예컨대 할로히드린을 함유할 수 있다. 에폭시드는 아민 및 히드록실과 반응할 수 있다. 또한, 메틸올 아크릴아미드(메틸올기는 면, 예컨대 DMDHEU와 반응하는 것으로 알려져 있다)는 나노입자 매트릭스 내로 공중합될 수 있다.
특정 아민-반응성기는 이소티오시아네이트, 이소시아네이트, 아실 아지드, N-히드록시숙신이미드 에스테르, 술포닐 클로라이드, 알데히드, 글리옥살, 에폭시드, 옥시란, 카보네이트, 아릴화제, 이미도에스테르, 카르복시이미드, 무수물 및 할로히드린을 포함한다. 카르복실레이트-반응성기는 디아조알칸 및 디아조아세틸 화합물, 카르보닐 디이미다졸 및 카르복시이미드를 포함한다. 히드록시-반응성 관능기는 에폭시드, 옥시란, 카르보닐 디이미다졸, N,N'-디숙신이미딜 카보네이트 또는 N-히드록시숙신이미딜 클로로포메이트, 알킬 할라이드, 이소시아네이트 및 할로히드린을 포함한다. 또한 히드록시기는 효소적으로 산화되거나 또는 과요오드산염(periodate)을 가질 수 있다. 티올기는 할로아세틸 및 알킬 할라이드 유도체, 말레이미드, 아지리딘, 아크릴로일 유도체, 아릴화제 및 티올-디술피드 교환제 예컨대 피리딜 디술피드, 디술피드 환원제 및 5-티오-2-니트로벤조산과 반응한다.
중합성 쉘의 표면상의 반응성 섬유기에 대한 표면상의 양이온성 기의 비율은 50:1 내지 1:1, 바람직하게는 40:1 내지 2:1이다.
또한 상기 중합성 쉘은 추가로 비이온성 및/또는 음이온성 단량체 단위를 포함할 수 있다.
적당한 비이온성 단량체는 예컨대 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N,-디알킬아크릴아미드, N,N,-디알킬아크릴아미드, N-비닐 피롤리돈 및 수용성 히드록시-치환 아크릴 또는 메타크릴 에스테르이다.
적당한 음이온성 단량체는 아크릴산, 메타크릴산 및 그의 알칼리 금속 및 알루미늄 염, 2-아크릴아미도-2-메틸-프로판술폰산 및 그의 염, 소듐 스티렌 술포네이트 등이다.
또한 중합성 쉘은 가교될 수 있다. 적당한 가교제는 분자 내에 적어도 2개의 비컨쥬케이트 모노에틸렌 이중 결합을 갖는 단량체이다. 이러한 형태의 화합물의 예는 2 내지 24 탄소 원자를 함유하는 2가 알코올로부터 유도된 아크릴 및 메타크릴 에스테르 예컨대, 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 프로필렌 글리콜 디메타크릴레이트, 1,4-부탄디올 디아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디메타크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트 및 1,6-헥산디올 디메타크릴레이트, 디비닐벤젠, 메탈릴메타크릴아미드, 알릴 메타크릴레이트, 알릴 아크릴레이트, 메틸렌비스아크릴아미드, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리알릴 에테르, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트 및 펜타에리트리톨 테트라메타크릴레이트이다. 바람직하게는 가교제는 중합을 위해 사용된 단량체 혼합물의 80중량%까지 존재할 수 있다.
상기 가교제는 (마이크로)캡슐 월이 수성 염기 내에 완전히 용해되지 않지만, 노출시 더 큰 범위로 또는 더 적은 범위로 단지 팽창하는 효과를 갖는다. 일반적으로, 중합성 쉘은 500,000(산업 표준 파라미터를 이용하여 GPC에 의해 측정) 이하의 분자량을 갖는다. 바람직하게는, 분자량은 30,000 내지 100,000이다. 중합성 쉘이 개질 및/또는 (높은 수준으로) 가교되는 경우, 분자량은 매우 높아질 수 있다.
중합성 쉘의 외부 표면은 개질기가 존재하는 경우 중합 이후에 개질될 수 있다.
상기 코어 물질은 임의의 물리적 형태 내에 존재하는 임의의 활성 성분일 수 있고 많은 용도로 이용될 수 있다.
예컨대, 상기 코어는 고체 또는 액체 화합물이다.
예컨대, 상기 캡슐은 매트릭스 내에 활성 물질을 흡수하고 유지할 수 있는 제 2 중합체 입자를 갖는다.
예컨대, 상기 코어 물질은 UV 흡수제, UV 반사제, 활성 염료 추적 물질, 효소, 세정 강화제, 생활성 또는 항-마이크로/진균제, 대전방지제, 약물 및 의약품, 선블록제, 염료(예컨대, 무지개 빛깔 염료, 고정 염료, 열, pH, 일산화탄소, 황산 또는 미량의 혈액과 같은 특정 환경 또는 화학적 자극에 반응하는 염료), 안료, 착색제, 향기 및 향수, 난연제 또는 화학 약품 억제제, 금속 반사성 콜로이드, 반사성 입자(예컨대 마이카), 자석 입자, 시온 재료, 방충제, 열-흡수 또는 열-방출 상변화제, 블릿지 촉매, 블릿지 활성화제, 에몰리언트, 섬유 유연제, 제올라이트 및 활성탄소로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 활성 성분일 수 있다.
보통, 상기 활성 성분은 캡슐 내의 매트릭스 전체에 균일하게 분포되어 있다.
본 발명의 하나의 구체예에서 (마이크로)캡슐 및 내용물의 총 중량의 비율로서 (마이크로)캡슐의 쉘은, 캡슐의 총 중량을 기준으로 1 내지 50중량%, 바람직하게는 1 내지 30중량%, 특히 바람직하게는 2 내지 20중량%이다.
본 발명의 캡슐의 크기는 10nm 내지 200㎛, 바람직하게는 100nm 내지 100㎛, 보다 바람직하게는 100nm 내지 50㎛이다.
상기 캡슐의 평균 입자 크기는 Coulter(Beckman Coulter, lnc USA) 또는 Sympatec(Sympatec GmbH, Germany)에 의해 제조된 것과 같은 적당한 입자 크기 분석기에 의해 측정된다.
본 발명에 따른 캡슐은 분말 형태로 사용될 수 있거나 또는 이들은 액체 제제로 제제화될 수 있다. 상기 액체 제제는 비-수성 제제 뿐만 아니라 수성 제제일 수 있다.
본 발명의 추가의 양상은 상기에 기술된 제제로 상기에 기술된 바와 같은 캡슐을 이용하여 제조된 물질이다.
바람직하게는 상기 물질은 본 발명의 (나노)캡슐로 처리된 섬유, 방적사, 페브릭, 직물, 페이퍼 완성품(본 발명에서 용어 "직물" 및 "웹"을 포함)이다.
그러한 직물 또는 웹은 페이로드 및 활성의 유지가 매우 향상된다. "매우 향상"이란 (나노)캡슐 내의 캡슐화된 페이로드가 웹상에 유지되고, 그의 활성이 다중 세척이 실시된 이후에도 페이로드 단독일 때 보다 더 높은 수준으로 유지되는 것을 의미한다. 예컨대, 페이로드가 염료일 경우, 처리된 직물 또는 웹은 매우 향상된 색고정(colourfastness) 및 페이딩 저항성을 나타낸다. 페이로드가 반사성 물질인 경우, 상기 직물은 나노 입자의 크기에 따라 내구 반사성 또는 무지개빛 광채 및 광택성을 나타낸다. 페이로드로서 선블록제를 함유하는 (나노)캡슐로 처리된 직물 또는 웹은 직물을 통해 들어오는 해로운 UV 조사를 흡수, 차단, 반사 또는 방지하거나 또는 실질적으로 방지하고, 또 직물 자체에 악영향을 끼치지 않을 것이다. 페이로드가 항-마이크로/진균제, 약물, 의약품 또는 효소인 경우, 상기 생활성제는 웹으로부터 입자 스스로 의도되지 않게 방출 또는 이탈되는 것이 아닌 (나노)캡슐로부터 프로그래밍된 방출에 의해서만 배출된다. 이것은 섬유와 (나노)캡슐의 관능기 사이의 화학적 결합의 내구성에 기인한다.
캡슐의 제조는 US 6833406호 내의 실시예에 기재된 공지의 방법에 따라 수행될 수 있다.
하기 실시예는 본 발명의 특정 구체예를 기술한 것이나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 기술된 구체예에 대한 많은 변경이 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 한 포함되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 이러한 실시예는 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다. 또한, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위 및 그 의 균등물에 의해서만 결정된다. 이러한 실시예에서 다른 언급이 없는 하 모든 부는 중량부를 나타내고, 온도는 섭씨 온도를 나타낸다.
실시예 1:
본 실시예는 외부 표면에 양이온성 기 및 반응성 기를 모두 갖는 매트릭스 중합성 입자를 제조하는 방법을 나타낸다.
디알릴 디메틸 암모늄 클로라이드 및 아크릴아미드 공중합체(Ciba Salcare Super 7)의 40% 수용액 300g, 물 8Og, 70% 멜라민 포름알데히드 수지(ex-BIP, Beetle® Resin PT-336) 12g 및 카본 블랙 분말 2g을 포함하는 수성 상을 제조하였다. 이러한 수성 혼합물을 10% 황산으로 pH 2.0이 되도록 조정하였다.
상기 수성 상을 고 전단 실버선 믹서(high shear Silverson mixer) 하에 탄화수소 용매 40Og 및 20% 양친매성 중합성 안정화제 8Og을 포함하는 오일 상에 부가하였다. 상기 혼합물을 워터-인-오일 에멀젼의 온도가 30℃ 이하가 되도록 유지하면서 20분 동안 균질화시켰다. 수득한 에멀젼은 4미크론의 평균 입경을 갖는 수성 입자를 함유한다. 이 크기는 심퍼테크 입자 분석기(Sympatec particle analyser)(R1 lens/Quixcell/Water carrier phase)에 의해 측정하였다.
이어서, 상기 워터-인-오일 에멀젼을 수조 내에 침전된 700ml 반응 플라스크에 옮겨 담았다. 이어서, 상기 에멀젼을 기계적 교반 하에 80℃로 가열하고 이 온도에서 추가로 4시간 유지하였다. 이러한 가열 온도는 아미노플라스트 중축합 반응에 의해 마이크로 캡슐을 생성하게 한다. 이어서, 탄화수소 용매내에 형성된 마이크로 캡슐 슬러리를 마이크로 캡슐로부터 물을 제거하기 위해 감압 증류하였다. 증류 이후에, 탄화수소 용매 내의 건조된 마이크로 캡슐 슬러리를 용매를 제거하기 위해 여과하고 마이크로 캡슐을 건조하여 건조된 생성물을 수득하였다.
수득한 4-미크론 크기의 마이크로 캡슐은 내부 코어 내에 카본 블랙 안료 마커, 및 공중합체의 DADMAC 잔기로부터의 양이온성기와 멜라민 포름알데히드 수지로부터의 반응성 메틸올기를 갖는 멜라민 포름알데히드 중합체 캡슐 쉘을 함유한다.
실시예 2:
본 실시예는 향기가 내포된 중합성 라텍스 입자를 구비한 코어를 갖는 실시예 1과 같은 마이크로 캡슐을 제조하기 위한 방법을 나타낸다.
40% Ciba Salcare Super 7® 30Og, 물 18Og, 35% 폴리이소부틸 메타크릴레이트 에멀젼 40g, Eugenol 4g, Beetle® 수지 PT336 24g 및 카본 블랙 안료 5g을 포함하는 수성 상을 제조하였다. 수득된 수성 상에 85% 포름산을 부가하여 pH 4.0으로 조절하였다.
상기 수성 상을 탄화수소 용매 56Og, 20% 양매성 중합성 안정화제 3Og 및 유화제(Ex-ICI, Arlacel 83®) 5g을 포함하는 오일상 내로 균질화시켜 실험실 균질화기를 이용하여 워터-인-오일 에멀젼을 형성하였다. 수득된 에멀젼을 1리터 반응 플라스크에 옮겨 담고, 기계적 교반 하에 55℃로 승온하였다. 상기 혼합물을 55℃에서 6시간 유지하여 캡슐 쉘 형성 반응을 완료하였다. 이후, 상기 혼합물을 실온까지 냉각하고, 흡입(suction) 하에 마이크로입자를 여과하여 촉촉한 케이크의 마이크로 캡슐을 수득하였다.
수득된 마이크로입자는 유게놀(Eugenol) 향기를 갖는 폴리이소부틸 메타크릴 레이트의 수성 에멀젼을 함유하는 코어를 제외하고는 실시예 1의 생성물과 동일한 표면 화학적 성질을 갖는다.
실시예 3:
본 실시예는 오일-인-워터 캡슐화 방법에 의해 반응성-실체(reactive-substantive) 특성을 갖는 마이크로 캡슐을 제조하는 방법을 나타낸다.
40% Ciba Salcare Super 7® 50.5g, 탈이온수 5Og, Beetle® Resin PT 336 5.4g를 혼합함으로써 수성 상을 제조하였다. 상기 용액의 pH를 85% 포름산을 이용하여 3.2로 조정하였다. 이어서, 상기 용액을 약간 불투명해 질 때까지 실온에서 교반하였다. 이어서, 이 수용성 혼합물을 수조에서 약 35℃까지 승온하였다.
이와 별개로, Kenwax K19® 100g으로부터 오일 상을 제조하였다. 이이서, 이 왁스 상을 고 전단 믹서(Laboratory Silverson homogeniser) 하에 상기 수성 상에 부가하여 8-10 미크론의 평균 입경을 갖는 물 내의 용융 왁스 입자(droplets)를 형성하였다.
이어서, 상기 오일-인-워터 에멀젼을 1리터 반응 플라스크에 옮겨 담고, 35℃에서 2시간 이어서, 60℃에서 2시간 기계적으로 교반하였다. 이러한 월 형성 반응 이후에, 상기 마이크로 캡슐 분산액을 실온까지 냉각시키고, 상기 혼합물을 희석한 수산화나트륨 수용액으로 pH 7.0이 되도록 조정하였다.
광 현미경 하에서 생성물을 시험한 결과, 캡슐화된 왁스 마이크로 캡슐의 존재가 명확하게 나타났다.
실시예 4:
본 실시예는 실시예 1의 마이크로 캡슐이 패딩 단계에서 도입되어 중합성 매트릭스 입자가 직물에 고정될 수 있다는 것을 나타낸다.
표 1에 나타낸 바와 같이 4개의 다른 처리 조건(R0, R1, R2 & R3) 하에서, 면직물을 pH 4의 실시예 1의 마이크로 캡슐 5g/리터로 100% 패딩하고 픽업하였다.
표 1-마이크로 캡슐을 면 직물에 고정하기 위한 조건
조건 고정의 개요
R0 화학품 무처리
R1 Wet, 20g/L MgCl2, 80℃, 4시간
R2 Stenter, 170℃, 2분, 20g/L MgCl2
R3 Stenter, 170℃, 2분, 20g/L MgCl2, 가교제(Knittex FEL® 40g/L)
4개의 다른 조건으로 처리된 상기 면 직물을 하기 조건에 따라 40℃의 Wascator FOM71 MP LAB에서 0, 1 , 5, 10 및 20회 세척하였다.
세정제: 3Og lEC-Standard detergent Type A, IEC-A*
물: 1리터
세척 온도: 40℃
세척 시간: 10분
린스: 각각 20리터의 물로 1분간 2회
마이크로 캡슐의 코어 내의 카본 블록 마커는 Datacolor + Helios에 의해 측정하였다.
표 2는 마이크로 캡슐을 상이한 시간으로 세척할 때의 내구성을 나타낸다.
적용
수


 적용 조건
(면 트리코)

 % 유지
세척(40℃)의 수
1 5 10 20
R0 화학품 무처리 85 65 50 42
R1 Wet, 20g/L MgCl2, 80℃, 4시간 90 70 70 58
R2 Stenter, 170℃, 2분, 20g/L MgCl2 100 85 80 70
R3 Stenter, 170℃, 2분, 20g/L MgCl2, 가교제(Knittex FEL? 40g/L) 95 82 78 68
카본 블랙 마커를 갖는 실시예 1의 마이크로 캡슐의 적용은 높은 세척 내구성을 제공하고; 단독 양이온성은 30-40% 20 세척 내구성을 달성한다.
170℃에서 MgCl2 촉매를 통한 메틸올의 활성화는 세척 내구성을 70%까지 상승시켰다. 화학적 바인더의 부가에 의해 얻어지는 이점의 결여는 R2 및 R3의 유사한 작용에 의해 도시된다.

Claims (13)

  1. 중합성 쉘 내에 활성 성분을 함유하는 코어를 갖는 마이크로 캡슐로서, 표면 외부에 양이온성 기 및 섬유-반응성 기를 갖고, 표면상의 섬유 반응성 기에 대한 표면상의 양이온성 기의 비율이 50:1 내지 1:1인 것을 특징으로 하는 마이크로캡슐.
  2. 제1항에 있어서, 캡슐의 크기가 10nm 내지 500㎛인 것을 특징으로 하는 마이크로캡슐.
  3. 제1항에 있어서, 표면상의 섬유 반응성 기에 대한 표면상의 양이온성 기의 비율이 40:1 내지 2:1인 것을 특징으로 하는 마이크로캡슐.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 표면 외부의 양이온성 기가 4급 암모늄기인 마이크로캡슐.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반응성기가 메틸기; 2,4-디클로로-1,3,5-트리아진(DCT); 모노-클로로트리아진(MCT), 이때 상기 트리아진은 -F, -OH, -OC1-C4알킬, -NH2, -NH(C1-C4알킬) 또는 -N(C1-C4알킬)2로 이루어진 군에서 선택된 하나의 치환기에 의해 부가적으로 치환될 수 있고; 모노-플루오로트리아진, 이때, 상기 트리아진은 -F, -OH, -OC1-C4알킬, -NH2, -NH(C1-C4알킬) 또는 -N(C1-C4알킬)22-술폭시에틸술포닐기로 이루어진 군에서 선택된 하나의 치환기에 의해 부가적으로 치환될 수 있고; 2-클로로에틸술포닐; 비닐술포닐기; 알콕시클로로트리아진; 또는 2-(술포티오)에틸술포닐기; 트리클로로피리미딘; 디플루오로클로로피리미딘(DFCP); 디클로로퀴녹살린, 2,3-디클로로-키녹살린(DCC) 및 3-클로로프로피온아민(CPA)인 마이크로캡슐.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코어가 고체 또는 액체 화합물인 마이크로캡슐.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 매트릭스 내에 활성 물질을 흡수하고 유지할 수 있는 제 2 중합체를 갖는 마이크로캡슐.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코어가 UV 흡수제, UV 반사제, 활성 염료 추적 물질, 효소, 세정 강화제, 생활성 또는 항-마이크로/진균제, 대전방지제, 약물 및 의약품, 선블록제, 염료, 안료, 착색제, 향기 및 향수, 난연제 또는 화학 약품 억제제, 금속 반사성 콜로이드, 반사성 입자, 자석 입자, 시온 재료, 방충제, 열-흡수 또는 열-방출 상변화제, 블릿지 촉매, 블릿지 활성화제, 에몰리언트, 섬유 유연제, 제올라이트 및 활성탄소와 같은 활성 물질을 함유하는 마이크로캡슐.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 마이크로캡슐을 포함하는 액체 제제.
  10. 제1항에 따른 마이크로캡슐 또는 제9항에 따른 제제를 이용하여 제조된 물질로서, 상기 물질이 섬유, 방적사, 페브릭, 직물, 페이퍼 또는 완성품인 물질.
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