WO2014024971A1 - マイクロカプセルの製造方法、及び、マイクロカプセル - Google Patents

マイクロカプセルの製造方法、及び、マイクロカプセル Download PDF

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匡志 岩本
山内　博史
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積水化学工業株式会社
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    • Y10T428/2991—Coated
    • Y10T428/2998—Coated including synthetic resin or polymer

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a microcapsule capable of producing a microcapsule capable of controlling a particle size and excellent in retention and release of a water-soluble core agent.
  • the present invention also relates to a microcapsule excellent in retention and release of a water-soluble core agent.
  • Microcapsules in which a core agent is covered with a shell are used in various fields.
  • an epoxy resin composition used for applications such as an adhesive, a sealant, and a coating agent
  • the epoxy resin and a curing agent or a curing accelerator for advancing the curing of the epoxy resin are made into one stable liquid.
  • a microcapsule in which a curing agent or a curing accelerator as a core agent is coated with a shell and has a latent property is used.
  • microcapsules in which a physiologically active substance as a core agent or a drug is coated with a shell are used as pharmaceuticals. In such a microcapsule, it is required to achieve both retention of the core agent and releasability when necessary.
  • the physiologically active substance or drug used as the core agent, the curing agent or the curing accelerator may be water-soluble
  • the core agent is more water-soluble than when the core agent is hydrophobic. Development of a microcapsule or a manufacturing method thereof is relatively delayed.
  • Patent Document 1 describes a microcapsule containing a polyvinyl alcohol copolymer, a surfactant and a drug.
  • Patent Document 2 discloses a method for producing a microcapsule of a water-soluble physiologically active substance, wherein an aqueous solution containing a water-soluble physiologically active substance is used as an inner aqueous phase, and a homogeneous organic solvent solution containing a biodegradable polymer and fats and oils Describes a production method in which an organic solvent is removed by forming a w / o-type emulsion having an oil phase as an oil phase.
  • a water-in-oil type (w / o type) emulsion is further added to the aqueous phase to form a w / o / w type emulsion, and the solvent in the oil phase is dried to produce microcapsules. Get.
  • w / o type water-in-oil type
  • An object of this invention is to provide the manufacturing method of the microcapsule which can control a particle diameter and can manufacture the microcapsule excellent in the retention property of a water-soluble core agent, and discharge
  • Another object of the present invention is to provide a microcapsule having excellent water-soluble core agent retention and release properties.
  • an aqueous solution a in which at least an aqueous solvent-soluble polymer and a water-soluble core agent are dissolved in an aqueous solvent is dispersed in a nonpolar solution b in which an emulsifier or a dispersant is dissolved in a nonpolar medium.
  • the aqueous solvent is removed by heating and / or depressurizing the emulsion at a temperature of 20 to 100 ° C. and a pressure of 0.1 to 0.001 MPa, and the water-soluble core agent is dissolved in the aqueous solvent.
  • the present invention is described in detail below.
  • the present inventor As a method for forming a core-shell structure in which a water-soluble core agent is covered with a shell, the present inventor has replaced the conventional spray drying method, submerged drying method using a w / o / w type emulsion, etc.
  • the core agent is water-soluble. It has been found that microcapsules excellent in retention and release of the agent can be produced.
  • the present inventor can control the particle size of the microcapsule by adjusting the size of the droplet made of the aqueous solution a in the emulsion. The headline and the present invention have been completed.
  • an aqueous solution a in which at least an aqueous solvent-soluble polymer and a water-soluble core agent are dissolved in an aqueous solvent, and a nonpolar solution in which an emulsifier or a dispersant is dissolved in a nonpolar medium.
  • a step of preparing an emulsion by dispersing in b is performed.
  • the particle size of the microcapsules can be controlled by adjusting the size of the droplets composed of the aqueous solution a in the emulsion by adjusting the emulsification method.
  • the aqueous solution a is obtained by dissolving at least an aqueous solvent-soluble polymer and a water-soluble core agent in an aqueous solvent.
  • the aqueous solvent is not particularly limited as long as the aqueous solvent-soluble polymer and the water-soluble core agent can be dissolved at about 0 to 80 ° C., and is appropriately selected according to the aqueous solvent-soluble polymer and the water-soluble core agent. Water, methanol, a mixed solvent of water and methanol, and the like can be given.
  • the aqueous solvent-soluble polymer is not particularly limited as long as it can be dissolved in the aqueous solvent, and is appropriately selected according to the aqueous solvent.
  • aqueous solvent is removed in the step of forming the core-shell structure from the viewpoint of microcapsule yield.
  • a preferable lower limit of solubility in an aqueous solvent at 20 ° C. is 0.5% by weight, and a preferable upper limit is 80 % By weight.
  • a more preferred upper limit of solubility is 50% by weight.
  • the solubility of the aqueous solvent-soluble polymer in the aqueous solvent at 20 ° C. means the maximum amount of the aqueous solvent-soluble polymer at which the solution does not become non-uniform when the aqueous solvent-soluble polymer is added to the aqueous solvent at 20 ° C. means.
  • aqueous solvent-soluble polymer examples include polyvinyl alcohol, polyvinylphenol, polyvinylpyrrolidone, polyacrylamide, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyethylene glycol, methylcellulose, hydroxypropylcellulose, agar, gelatin, poly (acrylic acid) -Co-acrylamide), poly (acrylic acid-co-methacrylic acid) and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, polyvinyl alcohol and methyl cellulose are preferable because the polarity, molecular weight, and the like of the polymer can be adjusted. Further, since the increase in viscosity when dissolved in an aqueous solvent is small and the solid content in the aqueous solution a can be increased, polyacrylic acid, gelatin, and polyvinylpyrrolidone are also preferably used.
  • the water-soluble core agent is not particularly limited as long as it can be dissolved in an aqueous solvent, but a preferable lower limit of solubility in an aqueous solvent at 20 ° C. is 0.1% by weight, and a more preferable lower limit is 0.5% by weight.
  • the solubility of the water-soluble core agent in an aqueous solvent at 20 ° C. means the maximum amount of the water-soluble core agent at which the solution does not become non-uniform when the water-soluble core agent is added to the aqueous solvent at 20 ° C. means.
  • the water-soluble core agent examples include curing agents and / or curing accelerators, foaming agents, adhesives, inks, cosmetics, and fragrances.
  • a microcapsule is used suitably as a latent hardening agent and / or a hardening accelerator.
  • curing agent and / or hardening accelerator are not specifically limited, For example, amine compounds, such as a hydrazide compound, an aliphatic polyamine compound, a primary amine compound, a tertiary amine compound, an imidazole compound, or a phosphorus catalyst is mentioned. . Of these, malonic acid dihydrazide, dicyandiamide, and 1-benzyl-2-methylimidazole are preferred because of their high solubility in aqueous solvents.
  • the microcapsule is suitably used as a microcapsule-type foaming agent that expands by light or heat.
  • the said foaming agent is not specifically limited, For example, a tetrazole compound etc. are mentioned.
  • the tetrazole compound is not particularly limited, but 3- (1H-tetrazol-5-yl) aniline is preferable.
  • the microcapsule is suitably used as a microcapsule-type cosmetic that releases the core agent by heat or pressure.
  • the said cosmetics are not specifically limited, Glycerin, hyaluronic acid, and arginine are preferable.
  • the core Microcapsules excellent in the retention and release of the agent can be produced.
  • the SP value is expressed by the following formula using the ⁇ F and ⁇ v values of various atomic groups by Okitsu, which are described in Toshinao Okitsu, “Adhesion”, Kobunshi Shuppankai, Vol. 40, No. 8 (1996) p342-350. It means the solubility parameter ⁇ calculated by A).
  • the blending amount of the water-soluble core agent is not particularly limited, but the preferable lower limit with respect to 100 parts by weight of the raw material constituting the shell is 20 from the viewpoint of the encapsulated weight ratio of the microcapsules and the release and retention properties of the water-soluble core agent.
  • the preferred upper limit is 150 parts by weight.
  • a more preferred lower limit of the amount is 40 parts by weight, and a more preferred upper limit is 100 parts by weight.
  • the raw material which comprises a shell means what combined the crosslinking agent etc. which are added to an aqueous solvent soluble polymer as needed.
  • the relationship between the aqueous solvent-soluble polymer and the water-soluble core agent includes the solubility of the water-soluble core agent in an aqueous solvent at 20 ° C. and the solubility of the aqueous solvent-soluble polymer in an aqueous solvent at 20 ° C.
  • the ratio preferably exceeds 1.0.
  • the solubility ratio exceeds 1.0, the aqueous solvent-soluble polymer is precipitated prior to the water-soluble core agent, so that the water-soluble core agent is prevented from leaking into the nonpolar solvent b. it can. More preferably, the solubility ratio exceeds 1.2.
  • the aqueous solution a may further contain a crosslinking agent that crosslinks the aqueous solvent-soluble polymer, as long as at least the aqueous solvent-soluble polymer and the water-soluble core agent are dissolved in the aqueous solvent.
  • a crosslinking agent that crosslinks the aqueous solvent-soluble polymer, as long as at least the aqueous solvent-soluble polymer and the water-soluble core agent are dissolved in the aqueous solvent.
  • examples of the crosslinking agent added to the aqueous solution a include titanium alkoxide, titanium chelate, and a water-soluble silane coupling agent.
  • examples of the crosslinking agent added to the aqueous solution a include formaldehyde, glutaraldehyde, titanium chelate, and a water-soluble silane coupling agent.
  • the above-mentioned aqueous solution a is a viewpoint of the size of the droplet composed of the aqueous solution a in the emulsion and the particle size of the microcapsule, and the viewpoint of selectively preparing a water-in-oil type (w / o type) emulsion. Therefore, the preferable upper limit of the viscosity is 50 mPa ⁇ s.
  • the solubility of the aqueous solvent in a nonpolar medium at 20 ° C. means that the nonpolar medium and the aqueous solvent are mixed at 20 ° C. and stirred for 1 day, and then the nonpolar medium is analyzed by gas chromatography. Of the aqueous solvent contained in the nonpolar medium.
  • examples of the nonpolar medium include normal paraffin solvents such as NORPER 13 and NORPER 15 (exxon mobile), EXSOL D30, EXSOL D40 (exclusive) And naphthenic solvents such as Isopar G, Isopar H, Isopar L, and Isopar M (hereinafter ExxonMobil), and octane, nonane, decane, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, Isopar H and Isopar M are preferred because of their low solubility in water.
  • HLB is 10 or less.
  • An emulsifier having an HLB of 10 or less can stably prepare a water-in-oil type (w / o type) emulsion and form an oil-in-water type (o / w type) or a multilayer emulsion (w / o / w type). Can be suppressed.
  • sorbitan monolaurate HLB8.6
  • sorbitan monopalmitate HLB6.7
  • sorbitan monostearate HLB4.7
  • sorbitan distearate HLB4.4
  • examples include sorbitan monooleate (HLB4.3), sorbitan sesquioleate (HLB3.7), sorbitan tristearate (HLB2.1), sorbitan trioleate (HLB1.8), and the like.
  • the amount of the emulsifier added is preferably 0.05 parts by weight and preferably 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the nonpolar medium.
  • a water-in-oil type (w / o type) emulsion can be stably prepared.
  • the added amount of the emulsifier is 5 parts by weight or less, the size of the droplets composed of the aqueous solution a in the emulsion becomes appropriate, and an appropriate microcapsule particle size can be obtained.
  • molecular weight is 1000 or more.
  • the dispersant having a molecular weight of 1000 or more can stabilize the droplets made of the aqueous solution a in the emulsion by steric repulsion.
  • dispersant examples include polydimethylsiloxane, Solsperse 8000, Solsperse 13650, Solsperse 13300, Solsperse 17000, Solsperse 21000 (manufactured by Nihon Lubrizol).
  • the amount of the dispersant added is preferably 0.1 parts by weight and preferably 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the nonpolar medium.
  • the added amount of the dispersant is 0.1 parts by weight or more, the droplets made of the aqueous solution a in the emulsion can be stabilized by steric repulsion.
  • a cross-linking agent that cross-links the aqueous solvent-soluble polymer may be further added to the nonpolar solution b.
  • the crosslinking agent added to the nonpolar solution b is not particularly limited, and examples thereof include hexamethylene diisocyanate, oil-soluble silane coupling agent, titanium alkoxide, isocyanate-containing polymer, isocyanate-containing oligomer, and silicon alkoxy oligomer.
  • the nonpolar solution b When preparing the emulsion by dispersing the aqueous solution a in the nonpolar solution b, the nonpolar solution b may be added to the aqueous solution a, or the aqueous solution a may be added to the nonpolar solution b. Also good.
  • the emulsification method include a method of stirring using a homogenizer, a method of emulsifying by ultrasonic irradiation, a method of emulsifying by passing through a microchannel or an SPG film, a method of spraying with a spray, and a phase inversion emulsification method. At this time, the weight ratio of the aqueous solution a to the nonpolar solution b is 1/10 to 1/1.
  • the weight ratio is less than 1/10, the solid content in the emulsion is reduced, and the yield of microcapsules is reduced.
  • the weight ratio exceeds 1/1, the volume ratio of the aqueous solution a to the nonpolar solution b becomes too high, and a water-in-oil type (w / o type) emulsion cannot be selectively prepared. It becomes a multilayer emulsion such as o / w / o type.
  • coalescence of droplets made of the aqueous solution a or aggregation of microcapsules may occur, or the particle size of the microcapsules may increase.
  • the preferable lower limit of the weight ratio is 1/4, and the preferable upper limit is 2/3.
  • the aqueous solvent is then removed by heating and / or depressurizing the emulsion at a temperature of 20 to 100 ° C. and a pressure of 0.1 to 0.001 MPa.
  • a step of forming a core-shell structure in which the agent is coated with a shell containing the aqueous solvent-soluble polymer is performed.
  • the aqueous solvent-soluble polymer can be precipitated while the aqueous solvent-soluble polymer and the water-soluble core agent are phase-separated to form a core-shell structure.
  • the temperature is less than 20 ° C.
  • the step of forming the core-shell structure it is possible to make a hole in the shell of the microcapsule by adjusting the temperature and pressure conditions. Thereby, the retention property and release property of the water-soluble core agent can be controlled.
  • the average pore diameter of such holes tends to increase as the temperature in the process of forming the core-shell structure increases.
  • the aqueous solvent is removed at a temperature of 75 ° C. and a pressure of 0.1 MPa
  • microcapsules with an average particle size of 5 ⁇ m having pores with an average pore size of about 2.5 ⁇ m on the surface are obtained (see FIG. 1).
  • the aqueous solvent is removed at a temperature of 45 ° C. and a pressure of 0.1 MPa, for example, microcapsules having an average particle size of 5 ⁇ m with no pores on the surface are obtained (see FIG. 2).
  • the microcapsule shell has no pores. In order not to have pores, it is necessary to moderate the conditions of temperature and pressure. On the other hand, from the viewpoint of productivity, it is preferable to increase the evaporation rate of the aqueous solvent.
  • As conditions for satisfying these conditions for example, when water is contained in the aqueous solvent, it is preferable to remove the aqueous solvent at a temperature of 35 to 70 ° C. and a pressure of 0.1 to 0.01 MPa. It is more preferable to remove the aqueous solvent under conditions of temperature and pressure so as to be on the upper side.
  • the melting point of the aqueous solvent-soluble polymer and the step of forming the core-shell structure is preferably more than 1 ° C.
  • Such aggregation of the microcapsules can also be suppressed by adding a crosslinking agent that crosslinks the aqueous solvent-soluble polymer to the aqueous solution a.
  • the obtained microcapsules may be further coated as necessary.
  • the method for further coating the microcapsules is not particularly limited, and examples thereof include a submerged drying method using polystyrene or the like, interfacial polycondensation using hexamethylene diisocyanate, polycondensation reaction using a silane coupling agent or titanium alkoxide, and the like.
  • the obtained microcapsules may be repeatedly washed with pure water and then dried by vacuum drying or the like.
  • a microcapsule having excellent water-soluble core agent retention and release properties can be produced.
  • the particle size of the microcapsules can be controlled by adjusting the size of the droplets made of the aqueous solution a in the emulsion.
  • the retention and release properties of the water-soluble core agent can be controlled by adjusting the temperature and pressure conditions in the step of forming the core-shell structure.
  • a microcapsule obtained by the method for producing a microcapsule of the present invention is also one aspect of the present invention.
  • the preferable lower limit of the shell thickness of the microcapsule of the present invention is 0.05 ⁇ m, and the preferable upper limit is 0.8 ⁇ m, from the viewpoint of the retention and release properties of the water-soluble core agent.
  • a more preferable lower limit of the shell thickness is 0.08 ⁇ m, and a more preferable upper limit is 0.5 ⁇ m.
  • the shell thickness is a value calculated by the following formulas (1) and (2), that is, the diameter of the water-soluble core agent calculated from the capsule volume and the encapsulated volume ratio is subtracted from the average particle diameter of the capsule. Means the value obtained by.
  • the preferred lower limit of the encapsulated volume ratio of the microcapsules of the present invention is 15% by volume and the preferred upper limit is 70% by volume from the viewpoints of retention and release of the water-soluble core agent.
  • a more preferable lower limit of the inclusion volume ratio is 25% by volume, and a more preferable upper limit is 50% by volume.
  • the encapsulated volume ratio means a value calculated by the following formula (3) from the capsule volume calculated using the average particle diameter and the content of the water-soluble core agent measured using gas chromatography.
  • Encapsulated volume ratio (%) (water-soluble core agent content (% by weight) / water-soluble core agent specific gravity (g / cm 3 )) / capsule volume (cm 3 ) (3)
  • the average particle size of the microcapsules of the present invention is such that the water-soluble core agent leaks into the nonpolar solution b when removing the aqueous solvent in the step of forming the core-shell structure from the viewpoint of retention of the water-soluble core agent.
  • a preferable lower limit is 0.1 ⁇ m
  • a preferable upper limit is 50.0 ⁇ m.
  • a more preferable upper limit of the average particle diameter is 10.0 ⁇ m.
  • the average particle diameter is an average value obtained by observing with a scanning electron microscope at a magnification at which about 100 capsules can be observed in one field of view, and measuring the longest diameter of 50 capsules arbitrarily selected with calipers. means.
  • the microcapsule of the present invention may have pores on the surface or may not have pores on the surface.
  • the average pore diameter of such pores is not particularly limited, but a preferable upper limit is 3.0 ⁇ m from the viewpoint of retention of the water-soluble core agent. A more preferable upper limit of the average pore diameter is 2.5 ⁇ m.
  • the average pore size refers to 10 images prepared by observing capsules at a magnification at which about 10 capsules can be observed in one field of view using a scanning electron microscope, and the pore sizes of 25 capsules selected arbitrarily are calipers. Mean value measured in.
  • the particle diameter can be controlled and the manufacturing method of the microcapsule which can manufacture the microcapsule excellent in the retention property of a water-soluble core agent and discharge
  • Example 1 3 parts by weight of polyvinyl alcohol (W-24N, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., solubility in water at 20 ° C., 16% by weight, melting point 180 ° C.) as an aqueous solvent-soluble polymer, and malonic acid dihydrazide (SP value) as a water-soluble core agent 18.6 parts by weight of water (45% by weight solubility at 20 ° C.) and 75 parts by weight of water (boiling point 100 ° C., solubility in isoparaffinic solvent Isopar H at 20 ° C.
  • W-24N polyvinyl alcohol
  • SP value malonic acid dihydrazide
  • a nonpolar solution b containing 1% by weight of sorbitan sesquioleate as an emulsifier in an isoparaffin solvent (Isopar H, manufactured by ExxonMobil Inc., boiling point 179 ° C.) as a nonpolar medium was prepared.
  • Example 2 A microcapsule was obtained in the same manner as in Example 1 except that the emulsion was heated and depressurized in a reactor equipped with a decompression apparatus at 55 ° C. and 0.1 MPa to remove water.
  • Example 3 A microcapsule was obtained in the same manner as in Example 1 except that the emulsion was heated and depressurized in a reactor equipped with a decompression apparatus at 45 ° C. and 0.1 MPa to remove water.
  • Example 4 As an aqueous solvent-soluble polymer, 3 parts by weight of gelatin (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., solubility in water at 20 ° C., 20% by weight, melting point: 40 ° C. (melting point disappeared by cross-linking with glutaraldehyde)) and 25% glutaraldehyde aqueous solution ( 1 part by weight of Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 1 part by weight of malonic acid dihydrazide (SP value 18.6, solubility in water at 20 ° C. 45% by weight) as a water-soluble core agent , Dissolved in 75 parts by weight of an isoparaffinic solvent Isopar H at 20 ° C.
  • gelatin manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., solubility in water at 20 ° C., 20% by weight, melting point: 40 ° C. (melting point disappeared by cross-linking with glutaraldehyde)
  • Microcapsules were prepared in the same manner as in Example 1 except that 80 parts by weight of this aqueous solution a was used and the emulsion was heated and depressurized in a reactor equipped with a decompression device at 45 ° C. and 0.1 MPa to remove water.
  • Example 5 20 parts by weight of the microcapsules obtained in Example 4 were dispersed in 200 parts by weight of Isopar H, 1 part by weight of hexamethylene diisocyanate was added to this dispersion, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 24 hours. The microcapsules in the obtained microcapsule dispersion were repeatedly washed with cyclohexane and then vacuum-dried.
  • Example 6 As an aqueous solvent-soluble polymer, 1.5 parts by weight of gelatin (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., solubility in water at 20 ° C., 20% by weight, melting point: 40 ° C. (melting point disappeared by crosslinking with glutaraldehyde)), 25% glutaraldehyde 0.5 part by weight of an aqueous solution (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 0.5 part by weight of malonic acid dihydrazide (SP value 18.6, solubility in water at 20 ° C.
  • gelatin manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., solubility in water at 20 ° C., 20% by weight, melting point: 40 ° C. (melting point disappeared by crosslinking with glutaraldehyde)
  • 25% glutaraldehyde 0.5 part by weight of an aqueous solution
  • malonic acid dihydrazide SP value 18.6, solubility in water at 20 ° C.
  • aqueous solution a the viscosity of the aqueous solution is 13 mPa ⁇ s, water-soluble
  • soluble core agent / solubility of aqueous solvent soluble polymer 2.3
  • Example 7 As an aqueous solvent-soluble polymer, 10 parts by weight of gelatin (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 20% by weight of water solubility at 20 ° C., melting point of 40 ° C. (melting point disappeared by cross-linking with glutaraldehyde)), 25% aqueous solution of glutaraldehyde ( 3.3 parts by weight of Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 3.3 parts by weight of malonic acid dihydrazide (SP value 18.6, solubility in water at 20 ° C. 45% by weight) as a water-soluble core agent (Solubility in isoparaffinic solvent Isopar H at a boiling point of 100 ° C.
  • gelatin manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 20% by weight of water solubility at 20 ° C., melting point of 40 ° C. (melting point disappeared by cross-linking with glutaraldehyde)
  • Microcapsules were obtained in the same manner as in Example 4 except that 250 parts by weight of this aqueous solution a was used.
  • Example 8 A microcapsule was obtained in the same manner as in Example 4 except that the emulsion was heated and decompressed in a reactor with a decompression apparatus at 90 ° C. and 0.075 MPa to remove water.
  • Example 9 A microcapsule was obtained in the same manner as in Example 4 except that the emulsion was heated and decompressed in a reactor with a decompression apparatus at 70 ° C. and 0.04 MPa to remove water.
  • Example 10 Microcapsules were obtained in the same manner as in Example 4 except that the emulsion was heated and decompressed in a reactor equipped with a decompression apparatus at 40 ° C. and 0.015 MPa to remove water.
  • Example 11 3 parts by weight of polyacrylic acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., solubility in water at 20 ° C., 25% by weight, melting point 200 ° C. or higher) as an aqueous solvent-soluble polymer, and 2-methylimidazole (SP value) as a water-soluble core agent 10.8 parts by weight (water solubility at 20 ° C. 80% by weight) and 1 part by weight of water (boiling point 100 ° C., solubility in isoparaffinic solvent Isopar H at 20 ° C.
  • polyacrylic acid manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., solubility in water at 20 ° C., 25% by weight, melting point 200 ° C. or higher
  • SP value 2-methylimidazole
  • a microcapsule was obtained in the same manner as in Example 1 except that the emulsion was heated and depressurized in a reactor with a decompression apparatus at 70 ° C. and 0.1 MPa to remove water. .
  • Example 12 3 parts by weight of polyacrylic acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., water solubility at 20 ° C., 25% by weight, melting point 200 ° C. or higher) as an aqueous solvent-soluble polymer, and hexamethylenediamine (SP value 10) as a water-soluble core agent 1.
  • 1 part by weight of water is 75 parts by weight of water (boiling point 100 ° C., solubility in isoparaffinic solvent Isopar H at 20 ° C.
  • a microcapsule was obtained in the same manner as in Example 1 except that the emulsion was heated and depressurized in a reactor with a decompression apparatus at 70 ° C. and 0.1 MPa to remove water. .
  • Example 13 3 parts by weight of polyvinylpyrrolidone (K-30, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., solubility in methanol at 20 ° C., melting point 160 ° C.) as an aqueous solvent-soluble polymer, and 3- (1H— 1 part by weight of tetrazol-5-yl) aniline (SP value 14.9, solubility in methanol at 20 ° C.
  • K-30 polyvinylpyrrolidone
  • SP value 14.9 solubility in methanol at 20 ° C.
  • a microcapsule was obtained in the same manner as in Example 1 except that the emulsion was heated and depressurized in a reactor equipped with a decompression apparatus at 30 ° C. and 0.1 MPa to remove methanol. .
  • Example 14 3 parts by weight of polyvinylpyrrolidone (K-30, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., solubility in methanol at 20 ° C., melting point 160 ° C.) as an aqueous solvent-soluble polymer, and 1-benzyl-2 as a water-soluble core agent 1 part by weight of methylimidazole (SP value 10.6, solubility in methanol at 20 ° C. 50% by weight) and methanol (boiling point 65 ° C., solubility in isoparaffin solvent Isopar H at 20 ° C.
  • SP value 10.6 solubility in methanol at 20 ° C. 50% by weight
  • methanol oiling point 65 ° C., solubility in isoparaffin solvent Isopar H at 20 ° C.
  • a microcapsule was obtained in the same manner as in Example 1 except that the emulsion was heated and depressurized in a reactor equipped with a decompression apparatus at 30 ° C. and 0.1 MPa to remove methanol. .
  • Example 15 3 parts by weight of gelatin as an aqueous solvent-soluble polymer (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 8% by weight solubility in water / methanol (50/50) at 20 ° C., melting point 40 ° C.
  • Microcapsules were prepared in the same manner as in Example 1 except that 80 parts by weight of this aqueous solution a was used, and the emulsion was heated and decompressed in a reactor equipped with a decompression device at 70 ° C. and 0.1 MPa to remove methanol.
  • aqueous solvent-soluble polymer 16 parts by weight of gelatin (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., solubility in water at 20 ° C. of 20% by weight) and 5.3 parts by weight of 25% aqueous solution of glutaraldehyde (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) , 5.3 parts by weight of malonic acid dihydrazide (SP value 18.6, solubility in water at 20 ° C. of 45% by weight) as a water-soluble core agent and water (isoparaffinic solvent isopar at 100 ° C.
  • gelatin manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., solubility in water at 20 ° C. of 20% by weight
  • glutaraldehyde manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
  • malonic acid dihydrazide SP value 18.6, solubility in water at 20 ° C. of 45% by weight
  • aqueous solution a (the viscosity of the aqueous solution was 11 mPa ⁇ s, the solubility of the water-soluble core agent / the solubility of the aqueous solvent-soluble polymer) 2.3). 400 parts by weight of the aqueous solution a was added to 375 parts by weight of the nonpolar solution b, and the mixture was stirred and dispersed at 5000 rpm using a homogenizer. A multilayer emulsion was formed and a viscous emulsion was obtained. . Although water was removed in the same manner as in Example 4, microcapsules having a core-shell structure were not obtained (no capsules were formed).
  • aqueous solvent-soluble polymer As an aqueous solvent-soluble polymer, 1.2 parts by weight of gelatin (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 20% by weight of water solubility at 20 ° C.) and 0.4% by weight of 25% aqueous solution of glutaraldehyde (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) And 0.4 parts by weight of malonic acid dihydrazide (SP value 18.6, solubility in water at 20 ° C.
  • gelatin manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 20% by weight of water solubility at 20 ° C.
  • glutaraldehyde manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
  • malonic acid dihydrazide SP value 18.6, solubility in water at 20 ° C.
  • Aqueous solution a was obtained by dissolving in 28 parts by weight of a solvent Isopar H having a solubility of 0.1% by weight or less) (viscosity of aqueous solution 11 mPa ⁇ s, solubility of water-soluble core agent / solubility of aqueous solvent-soluble polymer) 2.3). 30 parts by weight of aqueous solution a was added to 375 parts by weight of nonpolar solution b, and the mixture was emulsified and dispersed by stirring at 5000 rpm using a homogenizer. Thereafter, water was removed in the same manner as in Example 4 to obtain core-shell structured microcapsules, but the yield of the obtained microcapsules was very small.
  • Shell thickness The diameter of the water-soluble core agent was calculated by the following formula (2) using the inclusion volume ratio calculated by the following formula (3). Furthermore, the shell thickness was calculated by the following formula (1) using the calculated diameter of the water-soluble core agent.
  • Encapsulated volume ratio (%) (water-soluble core agent content (% by weight) / water-soluble core agent specific gravity (g / cm 3 )) / capsule volume (cm 3 ) (3)
  • the volume of the capsule was calculated using the average particle diameter, and the content of the water-soluble core agent was measured using gas chromatography.
  • Retention rate of water-soluble core agent 1.0 g of microcapsules was dispersed in 100 mL of methyl ethyl ketone, stirred for 10 days at room temperature, and then removed by filtration. The amount of the water-soluble core agent eluted in methyl ethyl ketone was measured by distilling off methyl ethyl ketone in the obtained filtrate under reduced pressure, and the retention rate of the water-soluble core agent was calculated from the following formula (4).
  • Retention rate of water-soluble core agent 100 ⁇ ((amount of water-soluble core agent eluted in methyl ethyl ketone) / (amount of water-soluble core agent encapsulated in capsule) ⁇ 100) (wt%) (4)
  • the particle diameter can be controlled and the manufacturing method of the microcapsule which can manufacture the microcapsule excellent in the retention property of a water-soluble core agent and discharge

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Abstract

本発明は、粒子径を制御することができ、水溶性コア剤の保持性及び放出性に優れたマイクロカプセルを製造することのできるマイクロカプセルの製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、水溶性コア剤の保持性及び放出性に優れたマイクロカプセルを提供することを目的とする。本発明は、水性溶媒に少なくとも水性溶媒可溶性ポリマーと水溶性コア剤とを溶解させた水性溶液ａを、非極性媒体に乳化剤又は分散剤を溶解させた非極性溶液ｂに分散させて乳化液を調製する工程と、前記乳化液を温度２０～１００℃かつ圧力０．１～０．００１ＭＰａで加熱及び／又は減圧することで前記水性溶媒を除去し、前記水溶性コア剤を、前記水性溶媒可溶性ポリマーを含有するシェルで被覆したコアシェル構造を形成する工程とを有し、前記水性溶液ａの前記非極性溶液ｂに対する重量比が、１／１０～１／１であるマイクロカプセルの製造方法である。

Description

マイクロカプセルの製造方法、及び、マイクロカプセル
本発明は、粒子径を制御することができ、水溶性コア剤の保持性及び放出性に優れたマイクロカプセルを製造することのできるマイクロカプセルの製造方法に関する。また、本発明は、水溶性コア剤の保持性及び放出性に優れたマイクロカプセルに関する。
コア剤をシェルで覆ったマイクロカプセルが様々な分野で用いられている。例えば、接着剤、シール剤、コーティング剤等の用途に用いられるエポキシ樹脂組成物においては、エポキシ樹脂と、エポキシ樹脂の硬化を進行させるための硬化剤又は硬化促進剤とを安定な一液にするために、コア剤としての硬化剤又は硬化促進剤をシェルで被覆し、潜在性をもたせたマイクロカプセルが用いられている。また、医薬品として、コア剤としての生理活性物質又は薬物をシェルで被覆したマイクロカプセルが用いられている。このようなマイクロカプセルにおいては、コア剤の保持性と、必要な際の放出性とを両立することが求められている。
しかしながら、コア剤として用いられる生理活性物質又は薬物、硬化剤又は硬化促進剤等は水溶性である場合もあるにもかかわらず、コア剤が疎水性である場合に比べて、コア剤が水溶性であるマイクロカプセル又はその製造方法については比較的開発が遅れている。
コア剤が水溶性であるマイクロカプセル又はその製造方法として、特許文献１には、ポリビニルアルコール共重合体、界面活性剤および薬物を含有するマイクロカプセル剤が記載されている。特許文献２には、水溶性生理活性物質のマイクロカプセルの製造法において、水溶性生理活性物質を含む水溶液を内水相とし、生体内分解性高分子重合物及び油脂類を含む均一有機溶媒溶液を油相とするｗ／ｏ型乳化物を形成させ、有機溶媒を除去する製造法が記載されている。
特許文献１及び２のような従来の方法において、カプセル化を行う際には、例えば、噴霧乾燥法、液中乾燥法等が用いられている。噴霧乾燥法では、油中水滴型（ｗ／ｏ型）の乳化液を噴霧乾燥器の乾燥室内に噴霧し、瞬時に乾燥させてマイクロカプセルを得る。噴霧乾燥法では、マイクロカプセルの平均粒子径、シェル厚み等が不均一となるため、コア剤の保持性又は放出性が不充分となることが問題である。また、粒子径を制御することが困難である。
液中乾燥法では、油中水滴型（ｗ／ｏ型）の乳化液を更に水相中に添加してｗ／ｏ／ｗ型の乳化液とし、油相中の溶媒を乾燥させてマイクロカプセルを得る。液中乾燥法でも、ｗ／ｏ／ｗ型の３相からなる乳化液を利用するため、マイクロカプセルの平均粒子径が大きくなることが問題である。
国際公開第２００６／１０６７９９号パンフレット 特開平１１－７９９７６号公報
本発明は、粒子径を制御することができ、水溶性コア剤の保持性及び放出性に優れたマイクロカプセルを製造することのできるマイクロカプセルの製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、水溶性コア剤の保持性及び放出性に優れたマイクロカプセルを提供することを目的とする。
本発明は、水性溶媒に少なくとも水性溶媒可溶性ポリマーと水溶性コア剤とを溶解させた水性溶液ａを、非極性媒体に乳化剤又は分散剤を溶解させた非極性溶液ｂに分散させて乳化液を調製する工程と、前記乳化液を温度２０～１００℃かつ圧力０．１～０．００１ＭＰａで加熱及び／又は減圧することで前記水性溶媒を除去し、前記水溶性コア剤を、前記水性溶媒可溶性ポリマーを含有するシェルで被覆したコアシェル構造を形成する工程とを有し、前記水性溶液ａの前記非極性溶液ｂに対する重量比が、１／１０～１／１であるマイクロカプセルの製造方法である。
以下、本発明を詳述する。
本発明者は、水溶性コア剤をシェルで被覆したコアシェル構造を形成する方法として、従来の噴霧乾燥法、ｗ／ｏ／ｗ型の乳化液を利用した液中乾燥法等に代えて、油中水滴型（ｗ／ｏ型）の乳化液を加熱及び／又は減圧して水滴中の溶媒を除去することにより、シェルと水溶性コア剤とを相分離させながらシェルを析出させることを検討した。
すなわち、本発明者は、水性溶媒に少なくとも水性溶媒可溶性ポリマーと水溶性コア剤とを溶解させた水性溶液ａを、非極性媒体に乳化剤又は分散剤を溶解させた非極性溶液ｂに分散させて乳化液を調製する工程と、前記乳化液を所定条件で加熱及び／又は減圧することで前記水性溶媒を除去し、前記水溶性コア剤を、前記水性溶媒可溶性ポリマーを含有するシェルで被覆したコアシェル構造を形成する工程とを有し、このときの水性溶液ａの非極性溶液ｂに対する重量比を所定範囲内とするマイクロカプセルの製造方法によれば、コア剤が水溶性であっても、コア剤の保持性及び放出性に優れたマイクロカプセルを製造できることを見出した。また、本発明者は、このようなマイクロカプセルの製造方法によれば、乳化液中の水性溶液ａからなる液滴のサイズを調整することによりマイクロカプセルの粒子径の制御が可能となることを見出し、本発明を完成させるに至った。
本発明のマイクロカプセルの製造方法では、まず、水性溶媒に少なくとも水性溶媒可溶性ポリマーと水溶性コア剤とを溶解させた水性溶液ａを、非極性媒体に乳化剤又は分散剤を溶解させた非極性溶液ｂに分散させて乳化液を調製する工程を行う。
この工程において、乳化方法の調整等により乳化液中の水性溶液ａからなる液滴のサイズを調整することにより、マイクロカプセルの粒子径の制御が可能となる。
上記水性溶液ａは、水性溶媒に少なくとも水性溶媒可溶性ポリマーと水溶性コア剤とを溶解させることによって得られる。
上記水性溶媒は、０～８０℃程度において水性溶媒可溶性ポリマーと水溶性コア剤とを溶解できれば特に限定されず、水性溶媒可溶性ポリマーと水溶性コア剤とに合わせて適宜選択されるが、例えば、水、メタノール、水とメタノールとの混合溶媒等が挙げられる。
上記水性溶媒可溶性ポリマーは、水性溶媒に溶解できれば特に限定されず、水性溶媒に合わせて適宜選択されるが、マイクロカプセルの収量の観点、及び、コアシェル構造を形成する工程において水性溶媒を除去する際に、残渣として残る水性溶媒によりシェルが軟化し、マイクロカプセルが凝集してしまうことを抑制する観点から、２０℃での水性溶媒への溶解度の好ましい下限が０．５重量％、好ましい上限が８０重量％である。溶解度のより好ましい上限は５０重量％である。
なお、水性溶媒可溶性ポリマーの２０℃での水性溶媒への溶解度とは、２０℃において、水性溶媒に水性溶媒可溶性ポリマーを加えたときに、溶液が不均一とならない水性溶媒可溶性ポリマーの最大量を意味する。
上記水性溶媒可溶性ポリマーとして、具体的には例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルフェノール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリエチレングリコール、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、寒天、ゼラチン、ポリ（アクリル酸－ｃｏ－アクリルアミド）、ポリ（アクリル酸－ｃｏ－メタクリル酸）等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。なかでも、ポリマーの極性、分子量等を調整することが可能であることから、ポリビニルアルコール、メチルセルロースが好ましい。また、水性溶媒に溶解させたときの粘度上昇が少なく、水性溶液ａ中の固形分量を高くできるため、ポリアクリル酸、ゼラチン、ポリビニルピロリドンも好適に用いられる。
上記水溶性コア剤は、水性溶媒に溶解できれば特に限定されないが、２０℃での水性溶媒への溶解度の好ましい下限が０．１重量％であり、より好ましい下限が０．５重量％である。
なお、水溶性コア剤の２０℃での水性溶媒への溶解度とは、２０℃において、水性溶媒に水溶性コア剤を加えたときに、溶液が不均一とならない水溶性コア剤の最大量を意味する。
上記水溶性コア剤は、例えば、硬化剤及び／又は硬化促進剤、発泡剤、接着剤、インク、化粧料、香料等が挙げられる。例えば、上記水溶性コア剤が硬化剤及び／又は硬化促進剤を含有する場合、マイクロカプセルは、潜在性硬化剤及び／又は硬化促進剤として好適に用いられる。上記硬化剤及び／又は硬化促進剤は特に限定されず、例えば、ヒドラジド化合物、脂肪族ポリアミン化合物、一級アミン化合物、三級アミン化合物、イミダゾール化合物等のアミン化合物、又は、リン系触媒等が挙げられる。なかでも、水性溶媒への溶解度が高いことから、マロン酸ジヒドラジド、ジシアンジアミド、１－ベンジル－２－メチルイミダゾールが好ましい。
上記水溶性コア剤が発泡剤を含有する場合、マイクロカプセルは、光又は熱により膨張するマイクロカプセル型発泡剤として好適に用いられる。上記発泡剤は特に限定されず、例えば、テトラゾール化合物等が挙げられる。上記テトラゾール化合物は特に限定されないが、３－（１Ｈ－テトラゾール－５－イル）アニリンが好ましい。
上記水溶性コア剤が化粧料を含有する場合、マイクロカプセルは、熱又は圧力によりコア剤を放出するマイクロカプセル型化粧剤として好適に用いられる。上記化粧料は特に限定されないが、グリセリン、ヒアルロン酸、アルギニンが好ましい。
本発明のマイクロカプセルの製造方法によれば、上記のような水性溶媒への溶解度が高く極性の高い水溶性コア剤（例えば、ＳＰ値が１０以上の水溶性コア剤）であっても、コア剤の保持性及び放出性に優れたマイクロカプセルを製造することができる。
なお、ＳＰ値とは、沖津俊直、「接着」、高分子刊行会、４０巻８号（１９９６）ｐ３４２－３５０に記載された、沖津による各種原子団のΔＦ、Δｖ値を用い、下記式（Ａ）により算出した溶解性パラメーターδを意味する。また、混合物、共重合体の場合は、下記式（Ｂ）により算出した溶解性パラメーターδｍｉｘを意味する。
　　δ＝ΣΔＦ／ΣΔｖ　　（Ａ）
　　δｍｉｘ＝φ１δ１＋φ２δ２＋・・・φｎδｎ　　（Ｂ）
式中、ΔＦ、Δｖは、それぞれ、沖津による各種原子団のΔＦ、モル容積Δｖを表す。φは、容積分率又はモル分率を表し、φ１＋φ２＋・・・φｎ＝１である。
上記水溶性コア剤の配合量は特に限定されないが、マイクロカプセルの内包重量比率、並びに、水溶性コア剤の放出性及び保持性の観点から、シェルを構成する原料１００重量部に対する好ましい下限が２０重量部、好ましい上限が１５０重量部である。配合量のより好ましい下限は４０重量部、より好ましい上限は１００重量部である。
なお、シェルを構成する原料とは、水性溶媒可溶性ポリマーに、必要に応じて添加される架橋剤等を合わせたものを意味する。
上記水性溶媒可溶性ポリマーと上記水溶性コア剤との関係としては、上記水溶性コア剤の２０℃での水性溶媒への溶解度と、上記水性溶媒可溶性ポリマーの２０℃での水性溶媒への溶解度との比（水溶性コア剤の溶解度／水性溶媒可溶性ポリマーの溶解度）が、１．０を超えることが好ましい。上記溶解度比が１．０を超えると、上記水溶性コア剤よりも先に上記水性溶媒可溶性ポリマーが析出するため、上記水溶性コア剤が非極性溶媒ｂ中に漏出することを抑制することができる。上記溶解度比は、１．２を超えることがより好ましい。
上記水性溶液ａは、水性溶媒に少なくとも水性溶媒可溶性ポリマーと水溶性コア剤とを溶解させたものであれば、更に、水性溶媒可溶性ポリマーを架橋する架橋剤を含有していてもよい。
上記水性溶媒可溶性ポリマーとしてポリビニルアルコールを使用する場合、上記水性溶液ａに添加される架橋剤として、例えば、チタンアルコキシド、チタンキレート、水溶性シランカップリング剤等が挙げられる。上記水性溶媒可溶性ポリマーとしてゼラチンを使用する場合、上記水性溶液ａに添加される架橋剤として、例えば、ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒド、チタンキレート、水溶性シランカップリング剤等が挙げられる。
上記水性溶液ａは、乳化液中の水性溶液ａからなる液滴のサイズ及びマイクロカプセルの粒子径の観点、並びに、油中水滴型（ｗ／ｏ型）の乳化液を選択的に調製する観点から、粘度の好ましい上限が５０ｍＰａ・ｓである。
上記非極性溶液ｂは、非極性媒体に乳化剤又は分散剤を溶解させることによって得られる。
上記非極性媒体は特に限定されず、水性溶媒に合わせて適宜選択される。
上記水性溶媒と上記非極性媒体との関係としては、上記水性溶媒よりも非極性媒体の沸点が高く、上記水性溶媒の２０℃での非極性媒体への溶解度が５重量％以下であることが好ましい。このような水性溶媒と非極性媒体とを用いることにより、安定な乳化液を調製することができるとともに、コアシェル構造を形成する工程において液滴の合一等を抑制することができるため、マイクロカプセルの粒子径の制御が可能となる。
なお、水性溶媒の２０℃での非極性媒体への溶解度とは、２０℃において、非極性媒体と水性溶媒とを混合して１日撹拌した後に、非極性媒体をガスクロマトグラフィーにより分析したときの、非極性媒体中に含まれる水性溶媒の量を意味する。
上記水性溶媒が水（沸点１００℃）である場合、上記非極性媒体として、例えば、ノルパー１３、ノルパー１５（以上、エクソンモービル社製）等のノルマルパラフィン系溶剤や、エクソールＤ３０、エクソールＤ４０（以上、エクソンモービル社製）等のナフテン系溶剤や、アイソパーＧ、アイソパーＨ、アイソパーＬ、アイソパーＭ（以上、エクソンモービル社製）等のイソパラフィン系溶剤や、オクタン、ノナン、デカン等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。なかでも、水への溶解度が低いことから、アイソパーＨ、アイソパーＭが好ましい。
上記乳化剤は、非極性媒体に溶解できれば特に限定されないが、ＨＬＢが１０以下であることが好ましい。ＨＬＢが１０以下の乳化剤は、油中水滴型（ｗ／ｏ型）の乳化液を安定に調製でき、水中油滴型（ｏ／ｗ型）又は多層エマルション（ｗ／ｏ／ｗ型）の形成を抑制することができる。
上記乳化剤として、具体的には例えば、ソルビタンモノラウレート（ＨＬＢ８．６）、ソルビタンモノパルミテート（ＨＬＢ６．７）、ソルビタンモノステアレート（ＨＬＢ４．７）、ソルビタンジステアレート（ＨＬＢ４．４）、ソルビタンモノオレエート（ＨＬＢ４．３）、ソルビタンセスキオレエート（ＨＬＢ３．７）、ソルビタントリスステアレート（ＨＬＢ２．１）、ソルビタントリオレエート（ＨＬＢ１．８）等が挙げられる。
上記乳化剤の添加量は、非極性媒体１００重量部に対する好ましい下限が０．０５重量部、好ましい上限が５重量部である。上記乳化剤の添加量が０．０５重量部以上であると、油中水滴型（ｗ／ｏ型）の乳化液を安定に調製できる。上記乳化剤の添加量が５重量部以下であると、乳化液中の水性溶液ａからなる液滴のサイズが適切になり、適切なマイクロカプセルの粒子径を得ることができる。
上記分散剤は、非極性媒体に溶解できれば特に限定されないが、分子量が１０００以上であることが好ましい。分子量が１０００以上の分散剤は、乳化液中の水性溶液ａからなる液滴を立体反発により安定化させることができる。
上記分散剤として、具体的には例えば、ポリジメチルシロキサンや、ソルスパース８０００、ソルスパース１３６５０、ソルスパース１３３００、ソルスパース１７０００、ソルスパース２１０００（以上、日本ルーブリゾール社製）等が挙げられる。
上記分散剤の添加量は、非極性媒体１００重量部に対する好ましい下限が０．１重量部、好ましい上限が１０重量部である。上記分散剤の添加量が０．１重量部以上であれば、乳化液中の水性溶液ａからなる液滴を立体反発により安定化させることができる。
上記非極性溶液ｂには、更に、水性溶媒可溶性ポリマーを架橋する架橋剤を添加してもよい。
上記非極性溶液ｂに添加される架橋剤は特に限定されず、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、油溶性シランカップリング剤、チタンアルコキシド、イソシアネート含有ポリマー、イソシアネート含有オリゴマー、シリコンアルコキシオリゴマー等が挙げられる。
上記水性溶液ａを上記非極性溶液ｂに分散させて乳化液を調製する際には、水性溶液ａに非極性溶液ｂを添加してもよく、非極性溶液ｂに水性溶液ａを添加してもよい。乳化方法として、例えば、ホモジナイザーを用いて攪拌する方法、超音波照射により乳化する方法、マイクロチャネル又はＳＰＧ膜を通過させて乳化する方法、スプレーで噴霧する方法、転相乳化法等が挙げられる。
このときの上記水性溶液ａの上記非極性溶液ｂに対する重量比は、１／１０～１／１である。上記重量比が１／１０未満であると、乳化液中の固形分量が低くなるため、マイクロカプセルの収量が少なくなってしまう。上記重量比が１／１を超えると、非極性溶液ｂに対する水性溶液ａの体積割合が高くなりすぎて、油中水滴型（ｗ／ｏ型）の乳化液を選択的に調製できず、例えばｏ／ｗ／ｏ型等の多層エマルションになってしまう。その結果、水性溶液ａからなる液滴の合一又はマイクロカプセルの凝集が生じたり、マイクロカプセルの粒子径が大きくなったりすることがある。上記重量比の好ましい下限は１／４、好ましい上限は２／３である。
本発明のマイクロカプセルの製造方法では、次いで、上記乳化液を温度２０～１００℃かつ圧力０．１～０．００１ＭＰａで加熱及び／又は減圧することで上記水性溶媒を除去し、上記水溶性コア剤を、上記水性溶媒可溶性ポリマーを含有するシェルで被覆したコアシェル構造を形成する工程を行う。上記水性溶媒を除去することにより、水性溶媒可溶性ポリマーと水溶性コア剤とを相分離させながら水性溶媒可溶性ポリマーを析出させ、コアシェル構造を形成することができる。
温度が２０℃未満であるか又は圧力が０．１ＭＰａを超えると、水性溶媒を除去するのに時間がかかるため、水溶性コア剤が非極性溶液ｂ中へ漏出してしまう。温度が１００℃を超えるか又は圧力が０．００１ＭＰａ未満であると、水性溶媒が突沸してしまい、コアシェル構造を形成することができなくなる。
コアシェル構造を形成する工程では、温度及び圧力の条件を調整することにより、マイクロカプセルのシェルに孔をあけることが可能となる。これにより、水溶性コア剤の保持性及び放出性を制御することができる。このような孔の平均孔径は、コアシェル構造を形成する工程における温度が高くなるほど、大きくなる傾向にある。
例えば、温度７５℃、圧力０．１ＭＰａで水性溶媒を除去した場合には、例えば、表面に平均孔径２．５μｍ程度の孔を有する平均粒子径５μｍのマイクロカプセルが得られる（図１参照）。一方、温度４５℃、圧力０．１ＭＰａで水性溶媒を除去した場合には、例えば、表面に孔が存在しない平均粒子径５μｍのマイクロカプセルが得られる（図２参照）。
ただし、常温における水溶性コア剤の保持性を向上させるには、マイクロカプセルのシェルには孔が存在しないほうが好ましい。孔が存在しないためには、温度及び圧力の条件を穏和にする必要があるが、一方で生産性の観点から、上記水性溶媒の蒸発速度は速めたほうが好ましい。
これらを満たす条件として、例えば、上記水性溶媒に水が含まれる場合には、温度３５～７０℃、圧力０．１～０．０１ＭＰａで水性溶媒を除去することが好ましく、水の蒸気圧曲線より上側になるような温度及び圧力の条件で水性溶媒を除去することがより好ましい。また、例えば、上記水性溶媒がメタノールのみである場合には、温度２０～５５℃、圧力０．１～０．０４ＭＰａで水性溶媒を除去することが好ましく、メタノールの蒸気圧曲線より上側になるような温度及び圧力の条件で水性溶媒を除去することがより好ましい。
また、コアシェル構造を形成する工程における温度と上記水性溶媒可溶性ポリマーの融点との関係としては、マイクロカプセルの凝集を抑制する観点から、上記水性溶媒可溶性ポリマーの融点と、コアシェル構造を形成する工程における温度との差（水性溶媒可溶性ポリマーの融点－コアシェル構造を形成する工程における温度）が、１℃を超えることが好ましい。なお、このようなマイクロカプセルの凝集は、上記水性溶液ａに上記水性溶媒可溶性ポリマーを架橋する架橋剤を添加することで抑制することもできる。
なお、水性溶媒可溶性ポリマーの融点は、ＤＳＣ（例えば、日立ハイテクサイエンス社製のＥＸＳＴＡＲ　ＤＳＣ６２００等）を用いて、５ｍｇのサンプルを窒素雰囲気下、５℃／ｍｉｎの条件で室温～２００℃に昇温することで測定することができる。
得られたマイクロカプセルは、必要に応じて更に被覆されてもよい。マイクロカプセルを更に被覆する方法は特に限定されず、例えば、ポリスチレン等を用いた液中乾燥法、ヘキサメチレンジイソシアネート等による界面重縮合、シランカップリング剤又はチタンアルコキシドによる重縮合反応等が挙げられる。
得られたマイクロカプセルは、純水を用いて繰り返して洗浄された後、真空乾燥等により乾燥されてもよい。
本発明のマイクロカプセルの製造方法によれば、水溶性コア剤の保持性及び放出性に優れたマイクロカプセルを製造することができる。また、乳化液中の水性溶液ａからなる液滴のサイズを調整することによりマイクロカプセルの粒子径の制御が可能となる。更に、コアシェル構造を形成する工程において温度及び圧力の条件を調整することにより、水溶性コア剤の保持性及び放出性を制御することができる。
本発明のマイクロカプセルの製造方法により得られたマイクロカプセルもまた、本発明の１つである。
本発明のマイクロカプセルのシェル厚みは、水溶性コア剤の保持性及び放出性の観点から、好ましい下限が０．０５μｍ、好ましい上限が０．８μｍである。シェル厚みのより好ましい下限は０．０８μｍ、より好ましい上限は０．５μｍである。
なお、シェル厚みとは、下記式（１）及び（２）により算出される値、即ち、カプセルの体積と内包体積比率から算出した水溶性コア剤の直径を、カプセルの平均粒子径から差し引くことで求められる値を意味する。
シェル厚み＝｛カプセルの平均粒子径－水溶性コア剤の直径｝／２　　（１）
水溶性コア剤の直径
＝２×｛（３×カプセルの体積×内包体積比率）／（４×π）｝（１／３）　　　（２）
本発明のマイクロカプセルの内包体積比率は、水溶性コア剤の保持性及び放出性の観点から、好ましい下限が１５体積％、好ましい上限が７０体積％である。内包体積比率のより好ましい下限は２５体積％、より好ましい上限は５０体積％である。
なお、内包体積比率は、平均粒子径を用いて算出したカプセルの体積とガスクロマトグラフィーを用いて測定した水溶性コア剤の含有量から、下記式（３）により算出される値を意味する。
内包体積比率（％）＝（水溶性コア剤の含有量（重量％）／水溶性コア剤の比重（ｇ／ｃｍ３））／カプセルの体積（ｃｍ３）　　　（３）
本発明のマイクロカプセルの平均粒子径は、水溶性コア剤の保持性の観点、及び、コアシェル構造を形成する工程において水性溶媒を除去する際に、水溶性コア剤が非極性溶液ｂ中に漏出することを抑制する観点から、好ましい下限が０．１μｍ、好ましい上限が５０．０μｍである。平均粒子径のより好ましい上限は１０．０μｍである。
なお、平均粒子径とは、走査型電子顕微鏡を用いて１視野に約１００個のカプセルが観察できる倍率で観察し、任意に選択した５０個のカプセルの最長径をノギスで測定した平均値を意味する。
本発明のマイクロカプセルは、表面に孔を有していてもよいし、表面に孔が存在していなくてもよい。このような孔の平均孔径は特に限定されないが、水溶性コア剤の保持性の観点から、好ましい上限が３．０μｍである。平均孔径のより好ましい上限は２．５μｍである。
なお、平均孔径とは、走査型電子顕微鏡を用いて１視野に約１０個のカプセルが観察できる倍率でカプセルを観察した画像を１０視野準備し、任意に選択した２５個のカプセルの孔径をノギスで測定した平均値を意味する。
本発明によれば、粒子径を制御することができ、水溶性コア剤の保持性及び放出性に優れたマイクロカプセルを製造することのできるマイクロカプセルの製造方法を提供することができる。また、本発明によれば、水溶性コア剤の保持性及び放出性に優れたマイクロカプセルを提供することができる。
本発明のマイクロカプセルの製造方法により、温度７５℃、圧力０．１ＭＰａで水性溶媒を除去して得られたマイクロカプセルの電子顕微鏡写真である。 本発明のマイクロカプセルの製造方法により、温度４５℃、圧力０．１ＭＰａで水性溶媒を除去して得られたマイクロカプセルの電子顕微鏡写真である。
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されない。
（実施例１）
水性溶媒可溶性ポリマーとしてポリビニルアルコール（Ｗ－２４Ｎ、電気化学工業社製、２０℃での水への溶解度１６重量％、融点１８０℃）３重量部と、水溶性コア剤としてマロン酸ジヒドラジド（ＳＰ値１８．６、２０℃での水への溶解度４５重量％）１重量部とを、水（沸点１００℃、２０℃でのイソパラフィン系溶剤アイソパーＨへの溶解度０．１重量％以下）７５重量部に溶解させて、水性溶液ａを得た（水性溶液の粘度２９ｍＰａ・ｓ、水溶性コア剤の溶解度／水性溶媒可溶性ポリマーの溶解度＝２．８）。
一方、非極性媒体としてのイソパラフィン系溶剤（アイソパーＨ、エクソンモービル社製、沸点１７９℃）に乳化剤としてソルビタンセスキオレエートを１重量％含む非極性溶液ｂを調製した。
７９重量部の水性溶液ａを、３７５重量部の非極性溶液ｂに加え、ホモジナイザーを用いて５０００ｒｐｍで攪拌して乳化分散させた。その後、得られた乳化液を減圧装置付反応器で７０℃、０．１ＭＰａの条件で加熱及び減圧して水を除去することにより、コアシェル構造を有するマイクロカプセルの分散液を得た。得られたマイクロカプセル分散液中のマイクロカプセルを、シクロヘキサンを用いて繰り返して洗浄した後、真空乾燥した。
（実施例２）
乳化液を減圧装置付反応器で５５℃、０．１ＭＰａの条件で加熱及び減圧して水を除去したこと以外は実施例１と同様にして、マイクロカプセルを得た。
（実施例３）
乳化液を減圧装置付反応器で４５℃、０．１ＭＰａの条件で加熱及び減圧して水を除去したこと以外は実施例１と同様にして、マイクロカプセルを得た。
（実施例４）
水性溶媒可溶性ポリマーとしてゼラチン（和光純薬工業社製、２０℃での水への溶解度２０重量％、融点４０℃（グルタルアルデヒドによる架橋で融点消失））３重量部と、グルタルアルデヒド２５％水溶液（和光純薬工業社製）１重量部と、水溶性コア剤としてマロン酸ジヒドラジド（ＳＰ値１８．６、２０℃での水への溶解度４５重量％）１重量部とを、水（沸点１００℃、２０℃でのイソパラフィン系溶剤アイソパーＨへの溶解度０．１重量％以下）７５重量部に溶解させて、水性溶液ａを得た（水性溶液の粘度１３ｍＰａ・ｓ、水溶性コア剤の溶解度／水性溶媒可溶性ポリマーの溶解度＝２．３）。
この水性溶液ａを８０重量部用い、乳化液を減圧装置付反応器で４５℃、０．１ＭＰａの条件で加熱及び減圧して水を除去したこと以外は実施例１と同様にして、マイクロカプセルを得た。
（実施例５）
実施例４で得られたマイクロカプセル２０重量部をアイソパーＨ２００重量部に分散させ、この分散液にヘキサメチレンジイソシアネート１重量部を添加し、６０℃、２４時間撹拌した。得られたマイクロカプセル分散液中のマイクロカプセルを、シクロヘキサンを用いて繰り返し洗浄した後、真空乾燥した。
（実施例６）
水性溶媒可溶性ポリマーとしてゼラチン（和光純薬工業社製、２０℃での水への溶解度２０重量％、融点４０℃（グルタルアルデヒドによる架橋で融点消失））１．５重量部と、グルタルアルデヒド２５％水溶液（和光純薬工業社製）０．５重量部と、水溶性コア剤としてマロン酸ジヒドラジド（ＳＰ値１８．６、２０℃での水への溶解度４５重量％）０．５重量部とを、水（沸点１００℃、２０℃でのイソパラフィン系溶剤アイソパーＨへの溶解度０．１重量％以下）３５重量部に溶解させて、水性溶液ａを得た（水性溶液の粘度１３ｍＰａ・ｓ、水溶性コア剤の溶解度／水性溶媒可溶性ポリマーの溶解度＝２．３）。
この水性溶液ａを３７．５重量部用いたこと以外は実施例４と同様にして、マイクロカプセルを得た。
（実施例７）
水性溶媒可溶性ポリマーとしてゼラチン（和光純薬工業社製、２０℃での水への溶解度２０重量％、融点４０℃（グルタルアルデヒドによる架橋で融点消失））１０重量部と、グルタルアルデヒド２５％水溶液（和光純薬工業社製）３．３重量部と、水溶性コア剤としてマロン酸ジヒドラジド（ＳＰ値１８．６、２０℃での水への溶解度４５重量％）３．３重量部とを、水（沸点１００℃、２０℃でのイソパラフィン系溶剤アイソパーＨへの溶解度０．１重量％以下）２３３．４重量部に溶解させて、水性溶液ａを得た（水性溶液の粘度１３ｍＰａ・ｓ、水溶性コア剤の溶解度／水性溶媒可溶性ポリマーの溶解度＝２．３）。
この水性溶液ａを２５０重量部用いたこと以外は実施例４と同様にして、マイクロカプセルを得た。
（実施例８）
乳化液を減圧装置付反応器で９０℃、０．０７５ＭＰａの条件で加熱及び減圧して水を除去したこと以外は実施例４と同様にして、マイクロカプセルを得た。
（実施例９）
乳化液を減圧装置付反応器で７０℃、０．０４ＭＰａの条件で加熱及び減圧して水を除去したこと以外は実施例４と同様にして、マイクロカプセルを得た。
（実施例１０）
乳化液を減圧装置付反応器で４０℃、０．０１５ＭＰａの条件で加熱及び減圧して水を除去したこと以外は実施例４と同様にして、マイクロカプセルを得た。
（実施例１１）
水性溶媒可溶性ポリマーとしてポリアクリル酸（和光純薬工業社製、２０℃での水への溶解度２５重量％、融点２００℃以上）３重量部と、水溶性コア剤として２－メチルイミダゾール（ＳＰ値１０．８、２０℃での水への溶解度８０重量％）１重量部とを、水（沸点１００℃、２０℃でのイソパラフィン系溶剤アイソパーＨへの溶解度０．１重量％以下）７５重量部に溶解させて、水性溶液ａを得た（水性溶液の粘度１１ｍＰａ・ｓ、水溶性コア剤の溶解度／水性溶媒可溶性ポリマーの溶解度＝３．２）。
この水性溶液ａを用い、乳化液を減圧装置付反応器で７０℃、０．１ＭＰａの条件で加熱及び減圧して水を除去したこと以外は実施例１と同様にして、マイクロカプセルを得た。
（実施例１２）
水性溶媒可溶性ポリマーとしてポリアクリル酸（和光純薬工業社製、２０℃での水への溶解度２５重量％、融点２００℃以上）３重量部と、水溶性コア剤としてヘキサメチレンジアミン（ＳＰ値１０．１、２０℃での水への溶解度３０重量％）１重量部とを、水（沸点１００℃、２０℃でのイソパラフィン系溶剤アイソパーＨへの溶解度０．１重量％以下）７５重量部に溶解させて、水性溶液ａを得た（水性溶液の粘度１０ｍＰａ・ｓ、水溶性コア剤の溶解度／水性溶媒可溶性ポリマーの溶解度＝１．２）。
この水性溶液ａを用い、乳化液を減圧装置付反応器で７０℃、０．１ＭＰａの条件で加熱及び減圧して水を除去したこと以外は実施例１と同様にして、マイクロカプセルを得た。
（実施例１３）
水性溶媒可溶性ポリマーとしてポリビニルピロリドン（Ｋ－３０、第一工業製薬社製、２０℃でのメタノールへの溶解度４０重量％、融点１６０℃）３重量部と、水溶性コア剤として３－（１Ｈ－テトラゾール－５－イル）アニリン（ＳＰ値１４．９、２０℃でのメタノールへの溶解度６０重量％）１重量部とを、メタノール（沸点６５℃、２０℃でのイソパラフィン系溶剤アイソパーＨへの溶解度０．６重量％）７５重量部に溶解させて、水性溶液ａを得た（水性溶液の粘度９ｍＰａ・ｓ、水溶性コア剤の溶解度／水性溶媒可溶性ポリマーの溶解度＝１．５）。
この水性溶液ａを用い、乳化液を減圧装置付反応器で３０℃、０．１ＭＰａの条件で加熱及び減圧してメタノールを除去したこと以外は実施例１と同様にして、マイクロカプセルを得た。
（実施例１４）
水性溶媒可溶性ポリマーとしてポリビニルピロリドン（Ｋ－３０、第一工業製薬社製、２０℃でのメタノールへの溶解度４０重量％、融点１６０℃）３重量部と、水溶性コア剤として１－ベンジル－２－メチルイミダゾール（ＳＰ値１０．６、２０℃でのメタノールへの溶解度５０重量％）１重量部とを、メタノール（沸点６５℃、２０℃でのイソパラフィン系溶剤アイソパーＨへの溶解度０．６重量％）７５重量部に溶解させて、水性溶液ａを得た（水性溶液の粘度９ｍＰａ・ｓ、水溶性コア剤の溶解度／水性溶媒可溶性ポリマーの溶解度＝１．３）。
この水性溶液ａを用い、乳化液を減圧装置付反応器で３０℃、０．１ＭＰａの条件で加熱及び減圧してメタノールを除去したこと以外は実施例１と同様にして、マイクロカプセルを得た。
（実施例１５）
水性溶媒可溶性ポリマーとしてゼラチン（和光純薬工業社製、２０℃での水／メタノール（５０／５０）への溶解度８重量％、融点４０℃（グルタルアルデヒドによる架橋で融点消失））３重量部と、グルタルアルデヒド２５％水溶液（和光純薬工業社製）１重量部と、水溶性コア剤として３－（１Ｈ－テトラゾール－５－イル）アニリン（ＳＰ値１４．９　、２０℃での水／メタノール（５０／５０）への溶解度２０重量％）１重量部とを、水（沸点１００℃、２０℃でのイソパラフィン系溶剤アイソパーＨへの溶解度０．１重量％以下）３５．２５重量部及びメタノール（沸点６５℃、２０℃でのイソパラフィン系溶剤アイソパーＨへの溶解度０．６重量％）３５．２５重量部の混合溶媒に溶解させて、水性溶液ａを得た（水性溶液の粘度１５ｍＰａ・ｓ、水溶性コア剤の溶解度／水性溶媒可溶性ポリマーの溶解度＝２．５）。
この水性溶液ａを８０重量部用い、乳化液を減圧装置付反応器で７０℃、０．１ＭＰａの条件で加熱及び減圧してメタノールを除去したこと以外は実施例１と同様にして、マイクロカプセルを得た。
（比較例１）
乳化液を減圧装置付反応器で１２０℃、０．１ＭＰａの条件で加熱及び減圧して水を除去したこと以外は実施例１と同様にしたが、コアシェル構造が形成されなかった（カプセル形成せず）。
（比較例２）
水性溶媒可溶性ポリマーとしてゼラチン（和光純薬工業社製、２０℃での水への溶解度２０重量％）１６重量部と、グルタルアルデヒド２５％水溶液（和光純薬工業社製）５．３重量部と、水溶性コア剤としてマロン酸ジヒドラジド（ＳＰ値１８．６、２０℃での水への溶解度４５重量％）５．３重量部とを、水（沸点１００℃、２０℃でのイソパラフィン系溶剤アイソパーＨへの溶解度０．１重量％以下）３７３．４重量部に溶解させて、水性溶液ａを得た（水性溶液の粘度１１ｍＰａ・ｓ、水溶性コア剤の溶解度／水性溶媒可溶性ポリマーの溶解度＝２．３）。
４００重量部の水性溶液ａを、３７５重量部の非極性溶液ｂに加え、ホモジナイザーを用いて５０００ｒｐｍで攪拌して乳化分散させたが、多層エマルションが形成され、粘調な乳化液が得られた。実施例４と同様にして水を除去したが、コアシェル構造のマイクロカプセルは得られなかった（カプセル形成せず）。
（比較例３）
水性溶媒可溶性ポリマーとしてゼラチン（和光純薬工業社製、２０℃での水への溶解度２０重量％）１．２重量部と、グルタルアルデヒド２５％水溶液（和光純薬工業社製）０．４重量部と、水溶性コア剤としてマロン酸ジヒドラジド（ＳＰ値１８．６、２０℃での水への溶解度４５重量％）０．４重量部とを、水（沸点１００℃、２０℃でのイソパラフィン系溶剤アイソパーＨへの溶解度０．１重量％以下）２８重量部に溶解させて、水性溶液ａを得た（水性溶液の粘度１１ｍＰａ・ｓ、水溶性コア剤の溶解度／水性溶媒可溶性ポリマーの溶解度＝２．３）。
３０重量部の水性溶液ａを、３７５重量部の非極性溶液ｂに加え、ホモジナイザーを用いて５０００ｒｐｍで攪拌して乳化分散させた。その後、実施例４と同様にして水を除去してコアシェル構造のマイクロカプセルを得たが、得られたマイクロカプセルの収量は非常に少なかった。
（比較例４）
水性溶媒可溶性ポリマーとしてポリビニルアルコール（ＫＨ－２０、日本合成化学社製、２０℃での水への溶解度１６重量％）３重量部と、水溶性コア剤としてマロン酸ジヒドラジド（ＳＰ値１８．６、２０℃での水への溶解度４５重量％）１重量部とを、水（沸点１００℃）７５重量部に溶解させて、水性溶液を得た。この水性溶液を、噴霧乾燥機で１１５℃、０．１ＭＰａの条件で噴霧乾燥することにより、コアシェル構造を有するマイクロカプセルを得た。
（比較例５）
アルギン酸ナトリウム（和光純薬工業社製）３重量部と、水溶性コア剤としてマロン酸ジヒドラジド（ＳＰ値１８．６、２０℃での水への溶解度４５重量％）１重量部とを、水７５重量部に溶解させて、水性溶液を得た。この水性溶液を、塩化カルシウム３重量部を溶解させた水１５０重量部に滴下して、マイクロカプセル（シェルはアルギン酸カルシウムを含有する）の分散液を得た。得られたマイクロカプセル分散液中のマイクロカプセルを、シクロヘキサンを用いて繰り返して洗浄した後、真空乾燥した。
＜評価＞
実施例及び比較例で得られたマイクロカプセルについて以下の評価を行った。結果を表１に示した。
（１）平均粒子径の測定
走査型電子顕微鏡を用いて１視野に約１００個のマイクロカプセルが観察できる倍率でマイクロカプセルを観察し、任意に選択した５０個のマイクロカプセルの最長径をノギスで測定し、その平均値を平均粒子径とした。
（２）平均孔径の測定
走査型電子顕微鏡を用いて１視野に約１０個のマイクロカプセルが観察できる倍率でマイクロカプセルを観察した画像を１０視野準備し、任意に選択した２５個のマイクロカプセルの孔径をノギスで測定し、その平均値を平均孔径とした。なお、実施例１及び２で得られたマイクロカプセルのみ、表面に孔が観察された。
（３）シェル厚み
下記式（３）により算出した内包体積比率を用いて、下記式（２）により水溶性コア剤の直径を算出した。更に、算出した水溶性コア剤の直径を用いて、下記式（１）によりシェル厚みを算出した。
シェル厚み＝｛カプセルの平均粒子径－水溶性コア剤の直径｝／２　　（１）
水溶性コア剤の直径
＝２×｛（３×カプセルの体積×内包体積比率）／（４×π）｝（１／３）　　　（２）
内包体積比率（％）＝（水溶性コア剤の含有量（重量％）／水溶性コア剤の比重（ｇ／ｃｍ３））／カプセルの体積（ｃｍ３）　　　（３）
なお、カプセルの体積は平均粒子径を用いて算出し、水溶性コア剤の含有量はガスクロマトグラフィーを用いて測定した。
（４）水溶性コア剤の保持率
マイクロカプセル１．０ｇをメチルエチルケトン１００ｍＬに分散させ、室温で１０日撹拌したのち、ろ過によりマイクロカプセルを除いた。得られたろ液中のメチルエチルケトンを減圧留去することで、メチルエチルケトン中に溶出した水溶性コア剤の量を計量し、下記式（４）から水溶性コア剤の保持率を算出した。
水溶性コア剤の保持率＝１００－（（メチルエチルケトン中に溶出した水溶性コア剤の量）／（カプセルに内包した水溶性コア剤の量）×１００）　（重量％）　（４）
（５）水溶性コア剤の放出率
マイクロカプセル１．０ｇをエタノール１００ｍＬに分散させ、４０℃で１０日撹拌したのち、ろ過によりマイクロカプセルを除いた。得られたろ液中のエタノールを減圧留去することで、エタノール中の溶出物の量を計量し、下記式（５）から水溶性コア剤の放出率を算出した。
水溶性コア剤の放出率＝（エタノール中の溶出物の量）／（カプセルに内包した水溶性コア剤の量）×１００　（重量％）　（５）
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
本発明によれば、粒子径を制御することができ、水溶性コア剤の保持性及び放出性に優れたマイクロカプセルを製造することのできるマイクロカプセルの製造方法を提供することができる。また、本発明によれば、水溶性コア剤の保持性及び放出性に優れたマイクロカプセルを提供することができる。

Claims (2)

  1. 水性溶媒に少なくとも水性溶媒可溶性ポリマーと水溶性コア剤とを溶解させた水性溶液ａを、非極性媒体に乳化剤又は分散剤を溶解させた非極性溶液ｂに分散させて乳化液を調製する工程と、
    前記乳化液を温度２０～１００℃かつ圧力０．１～０．００１ＭＰａで加熱及び／又は減圧することで前記水性溶媒を除去し、前記水溶性コア剤を、前記水性溶媒可溶性ポリマーを含有するシェルで被覆したコアシェル構造を形成する工程とを有し、
    前記水性溶液ａの前記非極性溶液ｂに対する重量比が、１／１０～１／１である
    ことを特徴とするマイクロカプセルの製造方法。
  2. 請求項１記載のマイクロカプセルの製造方法により得られたことを特徴とするマイクロカプセル。
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