WO2019187835A1 - マイクロカプセル含有組成物 - Google Patents

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WO2019187835A1
WO2019187835A1 PCT/JP2019/006584 JP2019006584W WO2019187835A1 WO 2019187835 A1 WO2019187835 A1 WO 2019187835A1 JP 2019006584 W JP2019006584 W JP 2019006584W WO 2019187835 A1 WO2019187835 A1 WO 2019187835A1
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WO
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microcapsule
formula
mass
containing composition
group
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PCT/JP2019/006584
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田中 智史
優樹 中川
Original Assignee
富士フイルム株式会社
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    • C11D3/00Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
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    • C11D3/00Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/50Perfumes

Definitions

  • This disclosure relates to a composition containing microcapsules.
  • microcapsules have added new value to customers by including and protecting functional materials such as fragrances, dyes, heat storage materials, and pharmaceutical ingredients, and releasing functional materials in response to stimuli. It is attracting attention because there is a possibility that it can be provided.
  • the shell material used in perfume microcapsules is mainly a reaction product of aldehyde and amine (for example, melamine formaldehyde resin).
  • Patent Document 1 includes a resin containing a fragrance as a core material, and a resin containing a reaction product of an aldehyde (for example, formaldehyde) and an amine (for example, melamine) as a wall material (shell material).
  • an aldehyde for example, formaldehyde
  • an amine for example, melamine
  • Patent Document 2 describes a polyurea microcapsule including a polyurea wall (polyurea wall) containing a reaction product of polymerization of polyisocyanate and polyamine, and a fragrance encapsulated in the polyurea wall.
  • a melamine formaldehyde resin as described in Patent Document 1 is used as a shell material for a microcapsule, replacement is desired because there is a concern about elution of formaldehyde as a raw material.
  • a microcapsule using a highly safe polyurethane or polyurea as a shell as described in Patent Document 2 has been proposed, but adhesion of the microcapsule to hair or fibers cannot be expected. That is, polyurethane or polyurea has poor adhesion to hair or fibers as compared to melamine formaldehyde resin, and therefore active replacement of shells from melamine formaldehyde resin to highly safe polyurethane or polyurea has not progressed.
  • the problem to be solved by one embodiment of the present invention is to provide a microcapsule-containing composition having excellent adhesion to hair or fibers.
  • a microcapsule-containing composition comprising a microcapsule containing polyurethane or polyurea as a shell material and having a silanol group or a hydrolyzable silyl group on the surface.
  • R 1 represents a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group
  • R 2 represents a linear, branched or cyclic alkyl group
  • R 3 and R 4 are each independently 2 Represents a valent organic linking group.
  • n represents an integer of 0 to 2
  • * represents a bonding site with the structure constituting the shell material.
  • microcapsule-containing composition according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, in which the microcapsule has a core material, and the core material contains a fragrance.
  • ⁇ 4> The microcapsule-containing composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, wherein the polyurethane and polyurea have a structural part derived from an aromatic polyisocyanate and a structural part derived from an aliphatic polyisocyanate. .
  • ⁇ 5> The ratio of the content of the structural part derived from the aromatic polyisocyanate to the content of the structural part derived from the aliphatic polyisocyanate is 15/85 to 80/20 on a mass basis ⁇ 1> to ⁇ 4>.
  • microcapsule-containing composition according to 4>.
  • ⁇ 6> The micro according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5>, wherein the silanol group or the hydrolyzable silyl group is a group introduced into the shell material by a compound represented by the following formula 3 or 4: It is a capsule-containing composition.
  • R 1 represents a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group
  • R 2 represents a linear, branched or cyclic alkyl group
  • R 3 and R 4 are each independently 2 Represents a valent organic linking group.
  • n represents an integer of 0-2.
  • microcapsule-containing composition having excellent adhesion to hair or fibers.
  • microcapsule-containing composition of the present disclosure will be described in detail.
  • a numerical range indicated using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value, respectively.
  • an upper limit value or a lower limit value described in a numerical range may be replaced with an upper limit value or a lower limit value in another numerical range.
  • the upper limit value or the lower limit value described in a certain numerical range may be replaced with the values shown in the examples.
  • shell refers to a wall of a microcapsule
  • core refers to a portion enclosed in the shell.
  • a material for forming the shell is referred to as “shell material”.
  • the components contained in the core are collectively referred to as “core material”.
  • the “encapsulation” refers to a state in which an object is covered and confined by the shell of the microcapsule.
  • the microcapsule-containing composition of the present disclosure includes a microcapsule containing polyurethane or polyurea as a shell material and having a silanol group or a hydrolyzable silyl group on the surface.
  • polyurethane or polyurea described in Patent Document 2 is hair or Since adhesion to fibers is inferior to that of melamine formaldehyde resin, active replacement of shell material from melamine formaldehyde resin to highly safe polyurethane or polyurea has not progressed.
  • the present disclosure uses polyurethane or polyurea as a shell material, and has a silanol group or a hydrolyzable silyl group on the surface of the microcapsule so that the silanol group or the hydrolyzable silyl group has a hydroxyl group, a carboxyl group, or the like in hair or fiber. Because of the interaction (hydrogen bond, etc.), the adhesion of the microcapsules to the hair or fiber is improved.
  • the microcapsule in the present disclosure includes a core and a shell that encloses the core, and includes a polyurethane or polyurea as a shell material that forms the shell, and has a silanol group or a hydrolyzable silyl group on the surface.
  • the surface of the microcapsule means the outer surface of the shell containing the core on the side opposite to the core.
  • the microcapsule in the present disclosure has a silanol group or a hydrolyzable silyl group on the surface.
  • the silanol group or hydrolyzable silyl group is present on the surface of the microcapsule containing polyurethane or polyurea as the shell material, that is, the surface of the shell.
  • the presence of silanol groups or hydrolyzable silyl groups on the surface side of microcapsules containing polyurethane or polyurea as the shell material allows silanol groups or hydrolyzable silyl groups to interact with hydroxyl groups, carboxyl groups, etc. in hair or fibers. It works (hydrogen bond etc.) and the adhesion of the microcapsule to the hair or fiber is improved.
  • the silanol group or hydrolyzable silyl group in the present disclosure is preferably a part of a partial structure represented by at least one of the following formula 1 or the following formula 2 from the viewpoint of adhesion of the microcapsule to hair or fiber. . * —NH—CO—NH—R 4 —NH—R 3 —Si (OR 1 ) 3-n R 2 n Formula 1 * —NH—CO—NH—R 4 —Si (OR 1 ) 3-n R 2 n Formula 2
  • R 1 represents a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group
  • R 2 represents a linear, branched or cyclic alkyl group
  • R 3 and R 4 are each independently 2 Represents a valent organic linking group.
  • n represents an integer of 0 to 2
  • * represents a bonding site with another structure constituting the shell material.
  • R 1 is preferably a linear, branched or cyclic alkyl group from the viewpoint of adhesion.
  • R 1 and R 2 are both linear alkyl groups.
  • the alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and further preferably an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms from the viewpoint of adhesion.
  • n 0 and 1 are more preferable from an adhesive viewpoint, and 0 is still more preferable.
  • the silanol group or hydrolyzable silyl group is more preferably a partial structure represented by Formula 1 from the viewpoint of adhesion.
  • R 3 and R 4 each independently represents a divalent organic linking group.
  • the divalent organic linking group include linear, branched or cyclic alkylene groups, phenylene groups, ether groups, ketone groups, ester groups, amide groups, urethane groups, urea groups, carbonate groups, and the like. It is done.
  • R 3 and R 4 are preferably a linear, branched or cyclic alkylene group, more preferably an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, still more preferably an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms. Is most preferred.
  • examples of a method for introducing a silanol group or a hydrolyzable silyl group into the surface of the shell include the following methods using a silane coupling agent, but are not limited to the following methods.
  • An oil phase solution is obtained by stirring and mixing a solvent and polyisocyanate as a shell material. Further, an oil phase solution is added to and dispersed in an aqueous phase containing an emulsifier, and after adding a silane coupling agent, the obtained emulsion is heated. Next, after stirring and cooling, an aqueous acid solution is added to obtain an aqueous microcapsule dispersion in which silanol groups or hydrolyzable silyl groups are introduced on the surface of the shell.
  • silane coupling agent used for the introduction is not particularly limited as long as it can introduce a silanol group or a hydrolyzable silyl group to the surface of the shell, but the silanol group or hydrolyzable silyl group is represented by the following formula 3 Or it is preferable to introduce
  • R 1 represents a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group
  • R 2 represents a linear, branched or cyclic alkyl group
  • R 3 and R 4 are each independently 2 Represents a valent organic linking group.
  • n represents an integer of 0-2.
  • R 1 and R 2 the alkyl group, and n in Formula 3 and Formula 4 are the same as those in Formula 1 and Formula 2 described above.
  • the silanol group or hydrolyzable silyl group is introduced into the shell material by the silane coupling agent represented by Formula 3 from the viewpoint of adhesion among the silane coupling agents represented by Formula 3 and Formula 4. Is more preferable.
  • silane coupling agents represented by Formula 3 include KBM-603 (N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), KBM-602 (N -2- (aminoethyl) -3-aminopropylaminopropylmethyldimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
  • silane coupling agents represented by formula 4 include KBE-903 (3-aminopropyltriethoxysilane, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) KBM-903 (3-aminopropyltrimethoxysilane, Shin-Etsu Chemical) Etc.).
  • the microcapsules in the present disclosure preferably have a Si element content of 0.7 mass% to 3.2 mass% with respect to the total mass of the shell material.
  • the content of Si element with respect to the total mass of the shell material is 0.7% by mass or more, so that silanol groups or hydrolyzable silyl groups interact with hydroxyl groups, carboxyl groups, etc. in hair or fibers (hydrogen bonding) Etc.), the adhesion is further improved.
  • the Si element content is 3.2% by mass or less with respect to the total mass of the shell material, it is possible to avoid a decrease in the production efficiency of the microcapsules due to generation of an unreacted silane coupling agent.
  • the content of the Si element is more preferably 1.0% by mass to 2.9% by mass with respect to the total mass of the shell material, and 1.2% by mass to 2.7% by mass. More preferably it is.
  • the content of Si element can be measured by the following method.
  • the microcapsule aqueous dispersion is centrifuged (for example, 15000 rpm, 30 minutes) using a centrifuge (for example, a desktop centrifuge AS165W, manufactured by ASONE Co., Ltd.), and the obtained microcapsules are dispersed in dimethyl sulfoxide.
  • Stir with agitation eg, mix rotor.
  • the stirred dimethyl sulfoxide solution is added to the stirring water, and the deposited shell is filtered.
  • the filtered filtrate is dried to obtain a shell.
  • the obtained shell is analyzed by an X-ray photoelectron spectrometer (XPS, for example, AXIS-Hsi manufactured by Shimadzu Corporation), and the content of Si element is measured.
  • XPS X-ray photoelectron spectrometer
  • the microcapsule of the present disclosure includes a shell for enclosing the core material, and includes polyurethane or polyurea as the shell material forming the shell.
  • the polyurethane and polyurea contained in the shell will be described in detail.
  • the polyurethane and polyurea in the present disclosure preferably have a structure derived from an aromatic polyisocyanate and an aliphatic polyisocyanate from the viewpoint of storage stability. That is, the polyurethane and polyurea in the present disclosure are preferably polymers obtained using an aromatic polyisocyanate and an aliphatic polyisocyanate from the viewpoint of storage stability.
  • the polyurethane or polyurea in the present disclosure includes polyurethane polyurea.
  • polyurethane polyurea is more preferable.
  • the material forming the polyurethane, polyurea, and polyurethane polyurea is preferably an aromatic polyisocyanate and an aliphatic polyisocyanate.
  • the shell in the present disclosure preferably includes a polyurethane or polyurea having a structural portion derived from an aromatic polyisocyanate and a structural portion derived from an aliphatic polyisocyanate.
  • the microcapsule is deformed when it comes into contact with the hair or fiber, and the contact area that comes into contact with the hair or fiber increases. As a result, the microcapsules are less likely to be detached from the hair or fiber, so that the adhesion is improved.
  • a microcapsule encloses a fragrance
  • the sustainability of the fragrance of the fragrance is enhanced. Thereby, it is stable even if the wall thickness is reduced, and the shell is collapsed by applying stress to the microcapsules as necessary, and the response at the time of expressing the effect of the inclusion component (for example, the fragrance) is excellent.
  • the “structure portion” refers to a structure obtained by a urethane reaction or a urea reaction.
  • aliphatic polyisocyanate examples include trimethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, propylene-1,2-diisocyanate, butylene-1,2-diisocyanate, cyclohexylene-1,2-diisocyanate, and cyclohexylene-1,3-diisocyanate.
  • aromatic polyisocyanate examples include m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, naphthalene-1,4-diisocyanate, diphenylmethane-4,4′-.
  • diisocyanate compounds are exemplified as difunctional aliphatic polyisocyanates and aromatic polyisocyanates, but trifunctional triisocyanate compounds analogized from diisocyanate compounds as aliphatic polyisocyanates and aromatic polyisocyanates, and tetrafunctional Tetraisocyanate compounds are also included.
  • bifunctional alcohols such as an ethylene glycol type compound or a bisphenol type compound, or phenol is also mentioned.
  • Examples of condensates, polymers, or adducts using a polyisocyanate compound include burettes or isocyanurates that are trimers of the above bifunctional isocyanate compounds, polyols such as trimethylolpropane, and bifunctional isocyanate compounds.
  • Examples of the adduct include a polyfunctional compound, a formalin condensate of benzene isocyanate, a polymer of a polyisocyanate compound having a polymerizable group such as methacryloyloxyethyl isocyanate, and lysine triisocyanate.
  • the polyisocyanate compound is described in “Polyurethane Resin Handbook” (edited by Keiji Iwata, published by Nikkan Kogyo Shimbun (1987)).
  • the shell of the microcapsule includes a polyfunctional polyisocyanate polymer.
  • the trifunctional or higher polyisocyanate include a trifunctional or higher aromatic polyisocyanate compound, a trifunctional or higher aliphatic polyisocyanate compound, and the like.
  • the trifunctional or higher functional polyisocyanate compound include a bifunctional polyisocyanate compound (a compound having two isocyanate groups in the molecule) and a compound having three or more active hydrogen groups in the molecule (for example, a trifunctional or higher functional compound).
  • a triisocyanate polyisocyanate compound (adduct type) or a bifunctional polyisocyanate compound trimer (biuret type or isocyanurate type) is also preferred as an adduct (adduct) with a polyol, polyamine, or polythiol.
  • Specific examples of the tri- or higher functional polyisocyanate compound include 2,6-tolylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate or an adduct of hexamethylene diisocyanate and trimethylolpropane, biuret, isocyanurate, etc. It may be.
  • a commercially available product may be used as the adduct type tri- or higher functional polyisocyanate compound.
  • adduct-type trifunctional or higher polyisocyanate compounds Takenate (registered trademark) D-110N, D-120N, D-140N, D-160N manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., and Bernock (registered by DIC Corporation) are registered. (Trademark) At least one selected from D-750 is more preferable.
  • isocyanurate type tri- or higher functional polyisocyanate compound commercially available products may be used.
  • biuret-type trifunctional or higher functional polyisocyanate compound commercially available products may be used.
  • the content of the structural part derived from the aliphatic polyisocyanate is The content ratio of the structural portion derived from the aromatic polyisocyanate is preferably 15/85 to 80/20 on a mass basis.
  • the ratio of the content of the structural part derived from the aromatic polyisocyanate to the content of the structural part derived from the aliphatic polyisocyanate is 80/20 or less on a mass basis, thereby appropriately softening the shell.
  • the shell can be deformed to improve the adhesion area of the microcapsule to the hair or fiber.
  • the ratio of the content of the structural part derived from the aromatic polyisocyanate to the content of the structural part derived from the aliphatic polyisocyanate is 15/85 or more on a mass basis, so that the shell is appropriately hardened, and the micro The core material can be prevented from leaking out of the shell before the capsule breaks. From the same viewpoint as described above, the ratio of the content of the structural part derived from the aromatic polyisocyanate to the content of the structural part derived from the aliphatic polyisocyanate is 35/65 to 65/35 on a mass basis. Is more preferable.
  • the wall thickness (wall thickness) of the microcapsules is preferably 0.01 ⁇ m to 1 ⁇ m.
  • the wall thickness of the microcapsule is 0.01 ⁇ m or more, the microcapsule is prevented from being easily broken, and the core material can be protected in the core until the core material is desired to be released.
  • the wall thickness of the microcapsule is 1 ⁇ m or less, the microcapsule can be moderately fragile, and the core material can be released at a desired time.
  • the wall thickness of the microcapsule is more preferably 0.05 ⁇ m to 0.7 ⁇ m, and still more preferably 0.07 ⁇ m to 0.2 ⁇ m.
  • the wall thickness refers to an average value obtained by averaging the individual wall thicknesses ( ⁇ m) of five microcapsules with a scanning electron microscope (SEM). Specifically, a microcapsule solution is applied on an arbitrary support and dried to form a coating film. A cross section of the obtained coating film is prepared, the cross section is observed using an SEM, arbitrary five microcapsules are selected, the cross section of each of the microcapsules is observed, and the wall thickness is measured. And calculating the average value.
  • SEM scanning electron microscope
  • the volume-based median diameter (D50) of the microcapsules is preferably 0.1 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the volume-based median diameter (D50) of the microcapsules is more preferably 1 ⁇ m to 70 ⁇ m, and further preferably 5 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • the volume-based median diameter of the microcapsules can be preferably controlled by changing dispersion conditions.
  • the volume-based median diameter of the microcapsule is the volume of the particle on the large diameter side and the small diameter side when the entire microcapsule is divided into two with the particle diameter at which the cumulative volume is 50% as a threshold value.
  • the diameter is the same as the total.
  • the level of monodispersity of the microcapsules can be expressed using a CV value (coefficient of variation).
  • the CV value is a value obtained by the following formula.
  • CV value (%) (standard deviation / volume average particle diameter) ⁇ 100 The lower the CV value, the higher the monodispersity of the microcapsules, and the higher the CV value, the lower the monodispersibility of the microcapsules.
  • the volume average particle diameter and the standard deviation are calculated using Microtrac MT3300EXII (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).
  • “highly monodispersed” of a microcapsule means that the CV value of the particle size distribution of the microcapsule is preferably 40% or less, more preferably 35% or less, even more preferably 30% or less, most preferably It can also be said that it is 25% or less.
  • the CV value is in the above range, since the monodispersity of the microcapsule particle size is high, handling of the microcapsules, control of function expression, and the like are facilitated.
  • the form of the microcapsule may be, for example, a microcapsule dispersion, preferably a microcapsule aqueous dispersion.
  • the microcapsule in the present disclosure preferably has a core encapsulated in a shell and includes a fragrance as a core material in the core. Since the microcapsules in the present disclosure are excellent in adhesion to clothes fibers or hair (hair etc.), the microcapsules disintegrate due to clothes rubbing, hair rubbing, etc. by containing a fragrance as a core material. At this time, it is possible to increase the amount of the fragrance released more.
  • fragrance As the fragrance, synthetic fragrances, natural essential oils, and natural fragrances described in “Japan Patent Office, Well-known and commonly used technology (fragrance) Part III, cosmetic fragrances, pages 49-103, issued on June 15, 2001” Appropriate ones can be selected and used from animal and plant extracts.
  • fragrances include monoterpenes such as pinene, myrcene, camphene and R limonene, sesquiterpenes such as cedrene, caryophyllene and longifolene, 1,3,5-undecatriene, ⁇ -amylcinnamyl aldehyde, dihydrojasmon, Synthetic fragrances such as methyl ionone, ⁇ -damascone, acetyl cedrene, methyl dihydrojasmonate, cyclopentadecanolide, and natural essential oils such as orange essential oil, lemon essential oil, bergamot essential oil, and mandarin essential oil.
  • the content of the fragrance relative to the total mass of the core material is preferably 20 to 100% by mass or less, more preferably 30 to 95% by mass or less, and most preferably 40 to 85% by mass.
  • the core material may contain a solvent as an oil component.
  • the solvent include fatty acid ester compounds such as tri (capryl / capric acid) glyceryl and isopropyl myristate, alkylnaphthalene compounds such as diisopropylnaphthalene, diarylalkane compounds such as 1-phenyl-1-xylylethane, isopropylbiphenyl, and the like.
  • Aromatic hydrocarbons such as alkylbiphenyl compounds such as triarylmethane compounds, alkylbenzene compounds, benzylnaphthalene compounds, diarylalkylene compounds, arylindane compounds; aliphatic hydrocarbons such as dibutyl phthalate and isoparaffins; Examples include camellia oil, soybean oil, corn oil, cottonseed oil, rapeseed oil, natural animal and vegetable oils such as olive oil, coconut oil, castor oil, and fish oil; high-boiling fractions of natural products such as mineral oil.
  • the content of the solvent in the encapsulated component is preferably less than 50% by mass, more preferably 40% by mass or less, and most preferably 30% by mass or less with respect to the total mass of the encapsulated component.
  • the encapsulated component may contain an auxiliary solvent as an oil phase component for enhancing the solubility of the wall material in the oil phase when producing the microcapsules, if necessary.
  • the auxiliary solvent does not include the above solvent.
  • the auxiliary solvent include ketone compounds such as methyl ethyl ketone, ester compounds such as ethyl acetate, alcohol compounds such as isopropyl alcohol, and the like.
  • the auxiliary solvent has a boiling point of 130 ° C or lower.
  • the content of the auxiliary solvent in the encapsulated component is preferably less than 50% by mass, more preferably less than 30% by mass, and even more preferably less than 20% by mass with respect to the total mass of the encapsulated component.
  • additives such as ultraviolet absorbers, light stabilizers, antioxidants, waxes, odor inhibitors and the like can be included in the microcapsules as necessary.
  • the additive may be contained in an amount of, for example, 0% by mass to 20% by mass, preferably 1% by mass to 15% by mass, and more preferably 5% by mass to 10% by mass with respect to the total mass of the core material.
  • the microcapsule-containing composition of the present disclosure preferably further contains a microcapsule dispersion medium.
  • a microcapsule dispersion medium By further containing a microcapsule dispersion medium, the microcapsule-containing composition can be easily blended when used in various applications.
  • the dispersion medium in the microcapsule-containing composition is appropriately selected according to the purpose of use of the composition.
  • the dispersion medium is preferably a liquid component that does not affect the wall material of the microcapsule.
  • Preferred dispersion media include aqueous solvents, viscosity modifiers, stabilizers, and the like. Examples of the aqueous solvent include water, water, alcohol and the like, and ion-exchanged water or the like can be used.
  • what is necessary is just to select suitably content of the dispersion medium in the microcapsule containing composition of this indication according to a use.
  • the microcapsule-containing composition of the present disclosure can further contain other components in addition to the microcapsule and the dispersion medium that is a combination component.
  • other components include a surfactant, a crosslinking agent, a lubricant, an ultraviolet absorber, an antioxidant, and an antistatic agent.
  • the method for producing a microcapsule of the present disclosure includes a step of dispersing an oil phase containing a solvent and a polyisocyanate as a shell material in an aqueous phase containing an emulsifier, and adding an silane coupling agent to prepare an emulsion. (Emulsification step) and a step of forming a shell by polymerizing the shell material at the interface between the oil phase and the aqueous phase to form a microcapsule containing the solvent (encapsulation step).
  • the method for producing a microcapsule of the present disclosure includes a step of dispersing an oil phase containing a solvent and a polyisocyanate as a shell material in an aqueous phase containing an emulsifier, and adding an silane coupling agent to prepare an emulsion. including.
  • the monodispersibility of the microcapsules is enhanced by including a solvent.
  • Emulsified liquid of the present disclosure is formed by dispersing an oil phase containing a solvent and a polyisocyanate as a shell material in an aqueous phase containing an emulsifier, and adding a silane coupling agent.
  • the oil phase of the present disclosure includes at least a solvent and a polyisocyanate as a shell material.
  • the oil phase of the present disclosure includes the solvent of the present disclosure and a polyisocyanate as a shell material, and further includes components such as a fragrance, a co-solvent, and / or an additive as necessary. Also good.
  • Such perfumes, co-solvents, and additives are as described in the ⁇ Microcapsule> section.
  • the shell material in the present disclosure can include polyisocyanate.
  • polyisocyanate it is preferable to include an aromatic polyisocyanate and an aliphatic polyisocyanate.
  • the shell material is, for example, more than 0.1% by mass and 20% by mass or less, preferably 0.5% by mass to 10% by mass, more preferably 1% by mass to 5% by mass with respect to the total mass of the oil phase. Contained in The concentration of the shell material can be appropriately adjusted in view of the size of the microcapsules, the wall thickness, and the like.
  • the aqueous phase of the present disclosure includes at least an aqueous medium and an emulsifier.
  • aqueous medium of the present disclosure examples include water and a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent, preferably water.
  • Water-soluble means that the amount of the target substance dissolved in 100% by mass of water at 25 ° C. is 5% by mass or more.
  • the aqueous medium is preferably 20% by mass to 80% by mass, more preferably 30% by mass to 70% by mass, and still more preferably 40% by mass with respect to the total mass of the emulsion that is a mixture of an oil phase and an aqueous phase. ⁇ 60% by mass.
  • the emulsifier includes a dispersant, a surfactant, or a combination thereof.
  • dispersant examples include polyvinyl alcohol and modified products thereof, polyacrylic acid amide and derivatives thereof, ethylene-vinyl acetate copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer, ethylene-maleic anhydride copolymer, isobutylene- Mention may be made of maleic anhydride copolymer, polyvinylpyrrolidone, ethylene-acrylic acid copolymer, vinyl acetate-acrylic acid copolymer, carboxymethylcellulose, methylcellulose, casein, gelatin, starch derivatives, gum arabic and sodium alginate. Polyvinyl alcohol is preferred. These dispersants preferably do not react with the shell material or are extremely difficult to react. For example, those having a reactive amino group in a molecular chain such as gelatin are preliminarily treated to lose the reactivity. It is necessary.
  • surfactant examples include nonionic surfactants, anionic surfactants, cationic surfactants, and amphoteric surfactants.
  • Surfactant may be used independently and may be used in combination of 2 or more type.
  • the nonionic surfactant is not particularly limited, and a conventionally known nonionic surfactant can be used.
  • a conventionally known nonionic surfactant can be used.
  • polyoxyethylene alkyl ether compounds polyoxyethylene alkyl phenyl ether compounds, polyoxyethylene polystyryl phenyl ether compounds, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether compounds, glycerin fatty acid partial ester compounds, sorbitan fatty acid moieties Ester compounds, pentaerythritol fatty acid partial ester compounds, propylene glycol mono fatty acid ester compounds, sucrose fatty acid partial ester compounds, polyoxyethylene sorbitan fatty acid partial ester compounds, polyoxyethylene sorbitol fatty acid partial ester compounds, polyethylene glycol Fatty acid ester compounds, polyglycerin fatty acid partial ester compounds, polyoxyethylenated castor oil compounds Polyoxyethylene glycerin fatty acid partial ester compound, fatty acid
  • the anionic surfactant is not particularly limited, and conventionally known anionic surfactants can be used.
  • fatty acid salt, abietic acid salt, hydroxyalkane sulfonate, alkane sulfonate, dialkyl sulfosuccinate ester salt linear alkyl benzene sulfonate, branched alkyl benzene sulfonate, alkyl naphthalene sulfonate, alkyl phenoxy poly Oxyethylenepropyl sulfonate, polyoxyethylene alkylsulfophenyl ether salt, N-methyl-N-oleyl taurine sodium salt, N-alkylsulfosuccinic acid monoamide disodium salt, petroleum sulfonate, sulfated beef oil, fatty acid alkyl ester Sulfate ester salt, alkyl sulfate ester salt, polyoxyethylene alkyl ether sulfate ester,
  • the cationic surfactant is not particularly limited, and conventionally known cationic surfactants can be used. Examples thereof include alkylamine salts, quaternary ammonium salts (for example, hexadecyltrimethylammonium chloride), polyoxyethylene alkylamine salts, polyethylene polyamine derivatives, and the like.
  • amphoteric surfactant is not particularly limited, and a conventionally known amphoteric surfactant can be used. Examples thereof include carboxybetaine, aminocarboxylic acid, sulfobetaine, aminosulfuric acid ester, imidazoline and the like.
  • the concentration of the emulsifier is preferably more than 0% by mass and 20% by mass or less, more preferably from 0.005% by mass to 10% by mass, with respect to the total mass of the emulsion that is a mixture of the oil phase and the aqueous phase. It is still more preferably 01% by mass or more and 10% by mass or less, and most preferably 1% by mass or more and 5% by mass or less.
  • the aqueous phase may contain other components such as an ultraviolet absorber, an antioxidant, and a preservative as necessary.
  • Such other components are, for example, more than 0% by weight and 20% by weight or less, preferably more than 0.1% by weight and 15% by weight or less, more preferably more than 1% by weight and 10% by weight, based on the total weight of the aqueous phase It is contained in the aqueous phase below.
  • Dispersion refers to dispersing (emulsifying) the oil phase of the present disclosure as oil droplets in the water phase of the present disclosure.
  • the dispersion can be carried out by means usually used for dispersion of an oil phase and an aqueous phase, for example, a homogenizer, a Manton Gory, an ultrasonic disperser, a dissolver, a teddy mill, or other known dispersion devices.
  • the mixing ratio of the oil phase to the water phase is preferably 0.1 to 1.5, more preferably 0.2 to 1.2, and still more preferably 0.4 to 1.0. .
  • the mixing ratio is in the range of 0.1 to 1.5, an appropriate viscosity can be maintained, the production suitability is excellent, and the stability of the emulsion is excellent.
  • Silane coupling agent- In the emulsification step of the present disclosure, it is preferable to add a silane coupling agent to the dispersed aqueous phase.
  • Silane coupling agents that can be used are as described above.
  • the manufacturing method of the microcapsule of this indication includes the process of polymerizing a shell material in the interface of an oil phase and a water phase, forming a shell, and forming the microcapsule which includes a solvent. Thereby, the microcapsule in which the solvent of the present disclosure is encapsulated in the shell is formed.
  • Polymerization is a step of polymerizing the shell material contained in the oil phase in the emulsion at the interface with the aqueous phase, whereby a shell is formed.
  • the polymerization is preferably performed under heating.
  • the reaction temperature in the polymerization is usually preferably 40 ° C to 100 ° C, more preferably 50 ° C to 80 ° C.
  • the polymerization reaction time is usually preferably about 0.5 to 10 hours, more preferably about 1 to 5 hours. The higher the polymerization temperature, the shorter the polymerization time, but when using inclusions or shell materials that may decompose at high temperatures, select a polymerization initiator that works at low temperatures and polymerize at relatively low temperatures. It is desirable.
  • an aqueous solution for example, water, an aqueous acetic acid solution, etc.
  • a dispersing agent for preventing aggregation may be added again during the polymerization process.
  • a charge control agent such as nigrosine, or any other auxiliary agent can be added as necessary.
  • microcapsule-containing composition of the present disclosure can be used for various applications.
  • examples of the microcapsule-containing composition may include uses such as washing, hair care, and day care.
  • the microcapsule-containing composition of the present disclosure can be made into a softener for clothing by including, for example, a core material (for example, a fragrance). Thereby, the microcapsule-containing composition of the present disclosure can be applied to laundry applications.
  • the microcapsule-containing composition which is a softener for clothing of the present disclosure, is obtained by immersing the clothing in the microcapsule-containing composition, dehydrating and drying, so that the microcapsules contained in the microcapsule-containing composition are adsorbed on the fibers of the clothing Or enter into the fine gaps between the fibers and held by the clothing. For this reason, softening, an antistatic property, etc. are provided with respect to clothing, Furthermore, a core material can be discharge
  • the core material When a garment treated with the garment softener of the present disclosure is worn, the core material is stably contained in the microcapsule in addition to the soft comfort.
  • the core material can be released by applying stress by rubbing or the like and causing the microcapsules to collapse. Further, even if no stress is applied, by acting while wearing clothes, the microcapsules are gradually collapsed, and the core material can be gradually released.
  • the softener for clothing it is preferable to contain 0.3% to 3% by mass of microcapsules in the total amount of the composition containing microcapsules.
  • it can further contain a known component contained in the softener for clothing, such as an antifoaming agent, a coloring material, and a fragrance.
  • the dispersion medium used for the softener for clothing is preferably water such as ion exchange water.
  • the microcapsule-containing composition containing the microcapsules and the microcapsule dispersion medium in the present disclosure can be applied to hair care applications as they are.
  • hair care it can be arbitrarily applied to hair cosmetics such as rinses, conditioners, hair styling agents and the like.
  • the microcapsule-containing composition of the present disclosure which is a hair cosmetic, adheres to the hair, and when the hair is rubbed or combed, the microcapsule disintegrates due to stress, and the core material Can be released.
  • the microcapsules can be stably stored for a longer time by filling the spray container.
  • the hair cosmetic is applied to the hair by spraying, the dispersion medium and the microcapsules adhere to the hair. Thereafter, by performing massage or the like on the scalp, the microcapsules are collapsed by applying stress to the microcapsules, and the core material can be attached to the hair.
  • the microcapsule-containing composition of the present disclosure that is a hair cosmetic can optionally contain known components that can be included in the hair cosmetic.
  • Known components that can be included in hair cosmetics include aqueous media such as alcohol, oil agents, surfactants as cleaning or dispersing components, active ingredients that penetrate the skin, colorants, and fragrances.
  • the microcapsule-containing composition of the present disclosure is applied to, for example, a day care application such as a cosmetic sheet or a diaper including the support and the microcapsule-containing composition of the present disclosure described above impregnated in the support. Can do.
  • the support is not particularly limited as long as the liquid component can be retained.
  • the support is preferably a non-woven fabric, a woven fabric or the like, a fiber assembly having a void for retaining moisture therein, a porous material such as a sponge sheet, and the like.
  • a microcapsule containing composition contains cleaning components, such as surfactant.
  • Cosmetic sheets, diapers and the like are preferably packaged with a water-impermeable packaging material in order to stably hold the microcapsule-containing composition, from the viewpoint of sustaining effects.
  • the microcapsule-containing composition of the present disclosure can release the core material at an arbitrary timing at a necessary timing, it can be applied to various uses.
  • the use described above is an example thereof, and the use of the microcapsule-containing composition of the present disclosure is not limited to the above description.
  • volume-based median diameter, standard deviation, and volume average particle diameter were measured by Microtrac MT3300EXII (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).
  • the wall thickness was measured by observing the cross section of the microcapsule with a scanning electron microscope JSM-7800F (manufactured by JEOL Ltd.).
  • Example 1 18.2 parts Saracos (registered trademark) HG-8 (Nisshin Oilio Group Co., Ltd.) as a solvent, 54.7 parts D-limonene (Yasuhara Chemical Co., Ltd., fragrance) as a fragrance, and aromatic as a shell material
  • Saracos registered trademark
  • HG-8 Nisshin Oilio Group Co., Ltd.
  • D-limonene Yasuhara Chemical Co., Ltd., fragrance
  • aromatic aromatic as a shell material
  • a polyisocyanate Vernock (registered trademark) D-750 manufactured by DIC Corporation, 3.64 parts of tolylene diisocyanate trimethylolpropane adduct was stirred and mixed to obtain an oil phase solution.
  • KBR-603 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was added to and dispersed in 157 parts of a 5.8% aqueous solution of Kuraray Poval (registered trademark) PVA-217E (manufactured by Kuraray Co., Ltd., PVA) which is polyvinyl alcohol.
  • PVA-217E manufactured by Kuraray Co., Ltd., PVA
  • the resulting emulsion was heated to 70 ° C.
  • 9.5 parts of 1 mol / L hydrochloric acid aqueous solution was added to obtain an aqueous microcapsule dispersion.
  • the volume-based median diameter (D50) of the obtained microcapsules was 18 ⁇ m.
  • ⁇ Creation of evaluation sample> The microcapsule prepared above was mixed with a fragrance-free softener (ULTRA Downy, manufactured by Procter & Gamble Japan Co., Ltd.) so as to obtain a fragrance conversion of 1.0% by mass, thereby obtaining a microcapsule-containing composition. .
  • a fragrance-free softener ULTRA Downy, manufactured by Procter & Gamble Japan Co., Ltd.
  • Example 2 to Example 8 A microcapsule aqueous dispersion was obtained in the same manner as in Example 1 except that the type of silane coupling agent used and the content of the silane coupling agent were used as described in Table 1. The volume-based median diameter, standard deviation, volume average particle diameter, and wall thickness of the obtained microcapsules were measured in the same manner as in Example 1, and an evaluation sample was prepared in the same manner as in Example 1.
  • Example 9 A microcapsule aqueous dispersion was obtained in the same manner as in Example 1 except that the type of aromatic polyisocyanate used was changed as shown in Table 1.
  • the volume-based median diameter, standard deviation, volume average particle diameter, and wall thickness of the obtained microcapsules were measured in the same manner as in Example 1, and an evaluation sample was prepared in the same manner as in Example 1.
  • Example 11 to 24 Except for changing the kind of aromatic polyisocyanate and aliphatic polyisocyanate used, and the mixing ratio of aromatic polyisocyanate and aliphatic polyisocyanate as shown in Table 1, as in Example 1, A microcapsule aqueous dispersion was obtained. The volume-based median diameter, standard deviation, volume average particle diameter, and wall thickness of the obtained microcapsules were measured in the same manner as in Example 1, and an evaluation sample was prepared in the same manner as in Example 1.
  • Example 1 A microcapsule aqueous dispersion was obtained in the same manner as in Example 1 except that no silane coupling agent was used in Example 1. The volume-based median diameter, standard deviation, volume average particle diameter, and wall thickness of the obtained microcapsules were measured in the same manner as in Example 1, and an evaluation sample was prepared in the same manner as in Example 1.
  • microcapsule aqueous dispersion obtained above was centrifuged at 15000 rpm for 30 minutes using a centrifuge (desk centrifuge AS165W, manufactured by ASONE Co., Ltd.), and the resulting microcapsules were converted into dimethyl sulfoxide.
  • the mixture was dispersed and stirred for 2 days with a mixed rotor (mixed rotor variable roller, manufactured by ASONE CORPORATION).
  • the stirred dimethyl sulfoxide solution was added to the stirring water, and the deposited microcapsule wall was filtered with a membrane filter (SCWP02500, Merck, 8 ⁇ m). The filtered filtrate was dried at 60 ° C.
  • microcapsule wall containing no fragrance.
  • the microcapsule wall was analyzed with an X-ray photoelectron spectroscopic analyzer (XPS, AXIS-Hsi, manufactured by Shimadzu Corporation) to obtain the Si element content (Si content).
  • XPS X-ray photoelectron spectroscopic analyzer
  • the addition amount (mass%) of the silane coupling agent is a ratio of the addition amount of the silane coupling agent to the total addition amount of the aromatic and aliphatic polyisocyanate and the silane coupling agent.
  • “-” indicates that no component is contained.
  • Examples 1 to 24 which are microcapsule-containing compositions containing microcapsules having silanol groups or hydrolyzable silyl groups on their surfaces, do not have silanol groups or hydrolyzable silyl groups. Compared with Comparative Example 1 which is a microcapsule-containing composition, the fragrance strength and the microcapsule adhesion were superior.
  • Examples 12 to 24 having a structural part derived from an aromatic polyisocyanate and a structural part derived from an aliphatic polyisocyanate have a structural part derived from an aromatic polyisocyanate or a structural part derived from an aliphatic polyisocyanate.
  • Examples 1 to 11 which do not have, the scent strength and the adhesion of the microcapsules were superior. Further, the ratio of the content of the structural part derived from the aromatic polyisocyanate to the content of the structural part derived from the aliphatic polyisocyanate is 15/85 to 80/20 on a mass basis. 16. Examples 18 to 24 are different from Examples 1 to 11 in that there is no structural part derived from an aromatic polyisocyanate or a structural part derived from an aliphatic polyisocyanate. Excellent adhesion of microcapsules.
  • Example 1 in which the content of Si element with respect to the total mass of the shell material is 0.7 mass% to 3.2 mass%, the content of Si element with respect to the total mass of the shell material is 0.7 mass% to Compared with Example 3 and Example 5 which are not 3.2 mass%, it was excellent by the intensity
  • microcapsules of the present disclosure can be suitably used as a core material, particularly in a mode of containing a fragrance, and can exhibit various preferable functions such as protection of the fragrance and stimulation response.

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Abstract

毛又は繊維への付着性に優れたマイクロカプセル含有組成物を提供する。マイクロカプセル含有組成物は、シェル材として、ポリウレタン又はポリウレアを含み、かつ、表面にシラノール基又は加水分解性シリル基を有するマイクロカプセルを含む。

Description

マイクロカプセル含有組成物
 本開示は、マイクロカプセル含有組成物に関する。
 近年、マイクロカプセルは、香料、染料、蓄熱材、医薬品成分などの機能性材料を内包して保護すること、機能性材料を刺激に応答して放出させること等の点で、新たな価値を顧客に提供できる可能性があることから注目されている。
 香料をマイクロカプセルに内包する場合には、例えば、香料を内包したマイクロカプセル(以下、香料マイクロカプセルともいう。)を柔軟剤と混合することで、柔軟剤を使用して衣服を洗濯した後、柔軟剤に含まれるマイクロカプセルが衣服に付着し、圧力等によりマイクロカプセルが破壊されると内包されている香料が放出され、香料による香りを継続的に生じさせることができる。
 現在、香料マイクロカプセルに用いられているシェル材はアルデヒドとアミンとの反応生成物(例えばメラミンホルムアルデヒド樹脂)が主体である。
 シェルにメラミンホルムアルデヒド樹脂を用いる例として、特許文献1には、コア材料として香料を含み、壁材料(シェル材)としてアルデヒド(例えばホルムアルデヒド)とアミン(例えばメラミン)との反応生成物を含む樹脂を用いたマイクロカプセルが記載されている。
 また、シェルとしてポリウレタン又はポリウレアを用いるマイクロカプセルも提案されている。
 例えば、特許文献2には、ポリイソシアネートとポリアミンとの重合の反応生成物を含むポリ尿素壁(ポリウレア壁)と、ポリ尿素壁に封入された香料を含むポリ尿素マイクロカプセルが記載されている。
特開2017-122235号公報 特表2013-530825号公報
 上記特許文献1に記載されるようなメラミンホルムアルデヒド樹脂をマイクロカプセルのシェル材として用いる場合、原料のホルムアルデヒドの溶出が懸念されていることから置き換えが望まれている。
 また、例えば特許文献2に記載されるような、安全性の高いポリウレタン又はポリウレアをシェルとして用いたマイクロカプセルも提案されているが、マイクロカプセルの毛又は繊維への付着性は期待できない。即ち、ポリウレタン又はポリウレアは、毛又は繊維への付着性がメラミンホルムアルデヒド樹脂に比べて劣るため、メラミンホルムアルデヒド樹脂から安全性の高いポリウレタン又はポリウレアへの積極的なシェルの置き換えが進んでいない。
 本発明の一実施形態が解決しようとする課題は、毛又は繊維への付着性に優れたマイクロカプセル含有組成物を提供することである。
 上記課題を解決するための具体的手段は、以下の態様を含む。
 <1> シェル材として、ポリウレタン又はポリウレアを含み、かつ、表面にシラノール基又は加水分解性シリル基を有するマイクロカプセルを含むマイクロカプセル含有組成物である。
 <2> シラノール基又は加水分解性シリル基が、下記式1又は下記式2の少なくとも一方で表わされる部分構造の一部である<1>に記載のマイクロカプセル含有組成物である。
  *-NH-CO-NH-R-NH-R-Si(OR3-n    式1
  *-NH-CO-NH-R-Si(OR3-n          式2
 式1及び式2中、Rは水素原子又は直鎖、分岐若しくは環状のアルキル基を表し、Rは直鎖、分岐又は環状のアルキル基を表し、R及びRはそれぞれ独立に2価の有機連結基を表す。nは0~2の整数を表し、*はシェル材を構成する構造との結合部位を表す。
 <3> マイクロカプセルがコア材を有し、コア材が香料を含む<1>又は<2>に記載のマイクロカプセル含有組成物である。
 <4> ポリウレタン及びポリウレアが芳香族ポリイソシアネートに由来する構造部分及び脂肪族ポリイソシアネートに由来する構造部分を有する<1>~<3>のいずれか1つに記載のマイクロカプセル含有組成物である。
 <5> 脂肪族ポリイソシアネートに由来する構造部分の含有量に対する、芳香族ポリイソシアネートに由来する構造部分の含有量の比率が、質量基準で15/85~80/20である<1>~<4>に記載のマイクロカプセル含有組成物である。
 <6> シラノール基又は加水分解性シリル基が、下記式3又は下記式4で表わされる化合物によりシェル材に導入された基である<1>~<5>のいずれか1つに記載のマイクロカプセル含有組成物である。
  NH-R-NH-R-Si(OR3-n    式3
  NH-R-Si(OR3-n          式4
 式3及び式4中、Rは水素原子又は直鎖、分岐若しくは環状のアルキル基を表し、Rは直鎖、分岐又は環状のアルキル基を表し、R及びRはそれぞれ独立に2価の有機連結基を表す。nは0~2の整数を表す。
 <7> シェル材の全質量に対する、Si元素の含有量が、0.7質量%~3.2質量%である<1>~<6>のいずれか1つに記載のマイクロカプセル含有組成物である。
 <8> 洗濯、デイケア、又はヘアケアの用途に用いられる<1>~<7>のいずれか1つに記載のマイクロカプセル含有組成物である。
 本開示の一実施形態によれば、毛又は繊維への付着性に優れたマイクロカプセル含有組成物を提供することができる。
 以下、本開示のマイクロカプセル含有組成物の一実施形態について詳細に説明する。
 本明細書において、「~」を用いて示された数値範囲は、「~」の前後に記載される数値をそれぞれ下限値及び上限値として含む範囲を意味する。本開示に段階的に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
 本明細書において、「シェル」とは、マイクロカプセルの壁をいい、「コア」とは、シェルに内包される部分をいう。
 本開示において、シェルを形成するための材料を「シェル材」という。また、コアに含まれる成分を総称して「コア材」という。
 本開示のマイクロカプセルにおいて、「内包」とは、目的物がマイクロカプセルのシェルに覆われて閉じ込められている状態を指す。
≪マイクロカプセル含有組成物≫
 本開示のマイクロカプセル含有組成物は、シェル材として、ポリウレタン又はポリウレアを含み、かつ、表面にシラノール基又は加水分解性シリル基を有するマイクロカプセルを含む。
 上述の通り、香料マイクロカプセルの技術分野において、シェルをメラミンホルムアルデヒド樹脂から、安全性の高いポリウレタン又はポリウレアへ置き換えることが望まれているものの、例えば特許文献2に記載されるポリウレタン又はポリウレアは毛又は繊維への付着性がメラミンホルムアルデヒド樹脂に比べて劣るため、メラミンホルムアルデヒド樹脂から安全性の高いポリウレタン又はポリウレアへの積極的なシェル材の置き換えが進んでいない。
 本開示はシェル材としてポリウレタン又はポリウレアを用いつつ、マイクロカプセル表面にシラノール基又は加水分解性シリル基を有することで、シラノール基又は加水分解性シリル基が、毛又は繊維中の水酸基、カルボキシル基等と相互作用(水素結合等)するため、毛又は繊維へのマイクロカプセルの付着性が向上する。
<マイクロカプセル>
 本開示におけるマイクロカプセルは、コアとコアを内包するシェルとを有しており、シェルを形成するシェル材として、ポリウレタン又はポリウレアを含み、かつ、表面にシラノール基又は加水分解性シリル基を有する。ここでマイクロカプセルの表面とは、コアを内包するシェルの、コアとは反対側の外表面を意味する。
(シェル)
 本開示におけるマイクロカプセルは、表面にシラノール基又は加水分解性シリル基を有する。シラノール基又は加水分解性シリル基は、シェル材としてポリウレタン又はポリウレアを含むマイクロカプセルの表面、即ちシェルの表面に存在する。
 シェル材としてポリウレタン又はポリウレアを含むマイクロカプセルの表面側にシラノール基又は加水分解性シリル基が存在することで、シラノール基又は加水分解性シリル基が、毛又は繊維中の水酸基、カルボキシル基等と相互作用(水素結合等)し、毛又は繊維へのマイクロカプセルの付着性が向上する。
 本開示におけるシラノール基又は加水分解性シリル基は、毛又は繊維へのマイクロカプセルの付着性の点から、下記式1又は下記式2の少なくとも一方で表わされる部分構造の一部であることが好ましい。
  *-NH-CO-NH-R-NH-R-Si(OR3-n    式1
  *-NH-CO-NH-R-Si(OR3-n          式2
 式1及び式2中、Rは水素原子又は直鎖、分岐若しくは環状のアルキル基を表し、Rは直鎖、分岐又は環状のアルキル基を表し、R及びRはそれぞれ独立に2価の有機連結基を表す。nは0~2の整数を表し、*はシェル材を構成する他の構造との結合部位を表す。
 上記Rとしては、付着性の観点から、直鎖、分岐若しくは環状のアルキル基が好ましい。また、本開示のマイクロカプセルはR及びRが、ともに直鎖のアルキル基であることがより好ましい。
 上記アルキル基としては、付着性の観点から、炭素数1~8のアルキル基が好ましく、炭素数1~6のアルキル基がより好ましく、炭素数1または2のアルキル基がさらに好ましい。
 上記nとしては、付着性の観点から、0及び1がより好ましく、0が更に好ましい。
 シラノール基又は加水分解性シリル基は、式1又は式2で表される部分構造の中でも、付着性の観点から、式1で表される部分構造がより好ましい。
 R及びRは、それぞれ独立に2価の有機連結基を表す。
 2価の有機連結基としては、具体的には、直鎖、分岐若しくは環状のアルキレン基、 フェニレン基、エーテル基、ケトン基、エステル基、アミド基、ウレタン基、ウレア基、カーボネート基等が挙げられる。
 R及びRは直鎖、分岐若しくは環状のアルキレン基が好ましく、炭素数1~8のアルキレン基がより好ましく、炭素数1~6のアルキレン基がさらに好ましく、炭素数2~4のアルキレン基が最も好ましい。
 *はシェル材を構成する他の構造との結合部位を表す。つまり、式1又は式2で表される構造部分は、末端のNH基がシェル材と結合することによりシェルの表面に存在している。
 本開示において、シェルの表面にシラノール基又は加水分解性シリル基を導入する方法としては、例えば、シランカップリング剤を用いる以下の方法が挙げられるが、以下の方法に限定されるわけではない。
 溶媒と、シェル材としてポリイソシアネートと、を撹拌混合して油相溶液を得る。また、乳化剤を含む水相に油相溶液を加えて分散し、シランカップリング剤を添加した後、得られた乳化液を加温する。次に、撹拌、冷却した後、酸の水溶液を添加し、シェルの表面にシラノール基又は加水分解性シリル基が導入されたマイクロカプセル水分散液を得る。
-シランカップリング剤-
 上記導入に用いられるシランカップリング剤としては、シラノール基又は加水分解性シリル基をシェルの表面に導入できるものであれば特に制限はないが、シラノール基又は加水分解性シリル基が、下記式3又は下記式4で表わされる化合物(シランカップリング剤)によりシェル材に導入されることが好ましい。
  NH-R-NH-R-Si(OR3-n    式3
  NH-R-Si(OR3-n          式4
 式3及び式4中、Rは水素原子又は直鎖、分岐若しくは環状のアルキル基を表し、Rは直鎖、分岐又は環状のアルキル基を表し、R及びRはそれぞれ独立に2価の有機連結基を表す。nは0~2の整数を表す。
 式3及び式4中のR及びR、アルキル基及びnについての好ましい範囲は上述の式1及び式2と同様である。
 シラノール基又は加水分解性シリル基は、式3及び式4で表されるシランカップリング剤の中でも、付着性の観点から、式3で表されるシランカップリング剤によりシェル材に導入されることがより好ましい。
 式3で表されるシランカップリング剤の市販品としては、KBM-603(N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、信越化学工業株式会社製)、KBM-602(N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルアミノプロピルメチルジメトキシシラン、信越化学工業株式会社製)等が挙げられる。
  式4で表されるシランカップリング剤の市販品としては、KBE-903(3-アミノプロピルトリエトキシシラン、信越化学工業株式会社製)KBM-903(3-アミノプロピルトリメトキシシラン、信越化学工業株式会社製)等が挙げられる。
-Si元素の含有量-
 本開示におけるマイクロカプセルは、シェル材の全質量に対する、Si元素の含有量が0.7質量%~3.2質量%であることが好ましい。シェル材の全質量に対する、Si元素の含有量が0.7質量%以上であることで、シラノール基又は加水分解性シリル基が、毛又は繊維中の水酸基、カルボキシル基等と相互作用(水素結合等)しやすくなるため、付着性がより向上する。
 シェル材の全質量に対する、Si元素の含有量が3.2質量%以下であることで、未反応のシランカップリング剤が生じることによる、マイクロカプセルの製造効率の低下を回避することができる。
 上記と同様の観点から、シェル材の全質量に対する、Si元素の含有量が1.0質量%~2.9質量%であることがより好ましく、1.2質量%~2.7質量%であることがさらに好ましい。
 Si元素の含有量は、以下の方法で測定できる。
 マイクロカプセル水分散液を、遠心分離器(例えば、卓上遠心分離機 AS165W、アズワン株式会社製)を用いて遠心分離(例えば、15000rpm、30分)し、得られたマイクロカプセルをジメチルスルホキシドに分散させ、撹拌(例えば、ミックスローター)で撹拌する。撹拌した後のジメチルスルホキシド溶液を、撹拌中の水に添加し、析出したシェルをろ過する。ろ過したろ過物を乾燥し、シェルを得る。得られたシェルについて、X線光電子分光分析装置(XPS、例えば島津製作所製AXIS-Hsi)により解析し、Si元素の含有量を測定する。
~ポリウレタン、ポリウレア~
 本開示のマイクロカプセルは、コア材を内包するためのシェルを含み、シェルを形成するシェル材としてポリウレタン又はポリウレアを含む。
 シェルに含まれるポリウレタン及びポリウレアについて詳細に説明する。
 本開示におけるポリウレタン及びポリウレアは、保存安定性の観点から、芳香族ポリイソシアネート及び脂肪族ポリイソシアネートに由来する構造を有することが好ましい。即ち、本開示におけるポリウレタン及びポリウレアは、保存安定性の観点から、芳香族ポリイソシアネート及び脂肪族ポリイソシアネートを用いて得られるポリマーであることが好ましい。
 本開示におけるポリウレタン又はポリウレアには、ポリウレタンポリウレアが含まれる。また、本開示におけるポリウレタン又はポリウレアとしては、ポリウレタンポリウレアがより好ましい。
 本開示においてポリウレタン、ポリウレア、ポリウレタンポリウレアを形成する材料は、芳香族ポリイソシアネート及び脂肪族ポリイソシアネートであることが好ましい。
 本開示におけるシェルは、芳香族ポリイソシアネートに由来する構造部分及び脂肪族ポリイソシアネートに由来する構造部分を有するポリウレタン又はポリウレアを含むことが好ましい。
 シェル材に芳香族ポリイソシアネート及び脂肪族ポリイソシアネートを組み合わせて用いることで、形成されるマイクロカプセルの壁が柔らかくなる。これによって、マイクロカプセルは、毛又は繊維に接触した際に変形し、毛又は繊維と接触する接触面積が大きくなる。その結果、マイクロカプセルは毛又は繊維から脱離しにくくなるため付着性が向上する。例えば、マイクロカプセルが香料を内包する場合は、香料の香りの持続性が高められる。
 これにより、壁厚を薄くしても安定であり、必要に応じてマイクロカプセルに応力を掛けてシェルを崩壊させ、内包成分(例えば、香料)の効果を発現する際の応答性に優れる。
 ここで、上記「構造部分」とは、ウレタン反応又はウレア反応させることで得られる構造を指す。
 脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、トリメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、プロピレン-1,2-ジイソシアネート、ブチレン-1,2-ジイソシアネート、シクロヘキシレン-1,2-ジイソシアネート、シクロヘキシレン-1,3-ジイソシアネート、シクロヘキシレン-1,4-ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン-4,4’-ジイソシアネート、1,4-ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン及び1,3-ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、イソホロンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、水素化キシリレンジイソシアネート等が挙げられる。
 芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、m-フェニレンジイソシアネート、p-フェニレンジイソシアネート、2,6-トリレンジイソシアネート、2,4-トリレンジイソシアネート、ナフタレン-1,4-ジイソシアネート、ジフェニルメタン-4,4’-ジイソシアネート、3,3’-ジメトキシ-ビフェニルジイソシアネート、3,3’-ジメチルジフェニルメタン-4,4’-ジイソシアネート、キシリレン-1,4-ジイソシアネート、キシリレン-1,3-ジイソシアネート、4-クロロキシリレン-1,3-ジイソシアネート、2-メチルキシリレン-1,3-ジイソシアネート、4,4’-ジフェニルプロパンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルヘキサフルオロプロパンジイソシアネート等が挙げられる。
 以上では2官能である脂肪族ポリイソシアネート及び芳香族ポリイソシアネートとしてジイソシアネート化合物を例示したが、脂肪族ポリイソシアネート及び芳香族ポリイソシアネートとしてジイソシアネート化合物から類推される3官能のトリイソシアネート化合物、及び4官能のテトライソシアネート化合物も含まれる。
 また、上記ポリイソシアネート化合物と、エチレングリコール系化合物もしくはビスフェノール系化合物等の2官能アルコール、又はフェノールと、の付加物も挙げられる。
 ポリイソシアネート化合物を用いた縮合体、重合体又は付加体の例としては、上記の2官能イソシアネート化合物の3量体であるビューレット体もしくはイソシアヌレート体、トリメチロールプロパン等のポリオールと2官能イソシアネート化合物の付加体として多官能とした化合物、ベンゼンイソシアネートのホルマリン縮合物、メタクリロイルオキシエチルイソシアネート等の重合性基を有するポリイソシアネート化合物の重合体、リジントリイソシアネート等が挙げられる。
 ポリイソシアネート化合物については「ポリウレタン樹脂ハンドブック」(岩田敬治編、日刊工業新聞社発行(1987))に記載されている。
 上記の中でも、マイクロカプセルのシェルは、3官能以上のポリイソシアネートの重合物を含む態様が好ましい。
 3官能以上のポリイソシアネートとしては、例えば、3官能以上の芳香族ポリイソシアネート化合物、3官能以上の脂肪族ポリイソシアネート化合物等が挙げられる。3官能以上のポリイソシアネート化合物の例としては、2官能のポリイソシアネート化合物(分子中に2つのイソシアネート基を有する化合物)と分子中に3つ以上の活性水素基を有する化合物(3官能以上の例えばポリオール、ポリアミン、又はポリチオール等)とのアダクト体(付加物)として3官能以上としたポリイソシアネート化合物(アダクト型)、2官能のポリイソシアネート化合物の3量体(ビウレット型又はイソシアヌレート型)も好ましい。
 3官能以上のポリイソシアネート化合物の具体的な例としては、2,6-トリレンジイソシアネート、2,4-トリレンジイソシアネート又はヘキサメチレンジイソシアネートとトリメチロールプロパンとの付加物、ビウレット体、イソシアヌレート体等であってもよい。
 アダクト型の3官能以上のポリイソシアネート化合物は、上市されている市販品を用いてもよく、市販品の例としては、タケネート(登録商標)D-102、D-103、D-103H、D-103M2、P49-75S、D-110N、D-120N(イソシアネート価=3.5 mmol/g)、D-140N、D-160N(以上、三井化学株式会社製)、デスモジュール(登録商標)L75、UL57SP(住化バイエルウレタン株式会社製)、コロネート(登録商標)HL、HX、L(日本ポリウレタン株式会社製)、P301-75E(旭化成株式会社製)、バーノック(登録商標)D-750(DIC株式会社製)等が挙げられる。
 中でも、アダクト型の3官能以上のポリイソシアネート化合物として、三井化学株式会社製のタケネート(登録商標)D-110N、D-120N、D-140N、D-160N、及びDIC株式会社製のバーノック(登録商標)D-750から選ばれる少なくとも1種がより好ましい。
 イソシアヌレート型の3官能以上のポリイソシアネート化合物は、上市されている市販品を用いてもよく、例えば、タケネート(登録商標)D-127N、D-170N、D-170HN、D-172N、D-177N、D-204(三井化学株式会社製)、スミジュールN3300、デスモジュール(登録商標)N3600、N3900、Z4470BA(住化バイエルウレタン)、コロネート(登録商標)HX、HK(日本ポリウレタン株式会社製)、デュラネート(登録商標)TPA-100、TKA-100、TSA-100、TSS-100、TLA-100、TSE-100(旭化成株式会社製)などが挙げられる。
 ビウレット型の3官能以上のポリイソシアネート化合物は、上市されている市販品を用いてもよく、例えば、タケネート(登録商標)D-165N、NP1100(三井化学株式会社製)、デスモジュール(登録商標)N3200(住化バイエルウレタン)、デュラネート(登録商標)24A-100(旭化成株式会社製)などが挙げられる。
 本開示において、シェルが、脂肪族ポリイソシアネートに由来する構造部分及び芳香族ポリイソシアネートに由来する構造部分を有するポリウレタン又はポリウレアを含む場合に、脂肪族ポリイソシアネートに由来する構造部分の含有量に対する、芳香族ポリイソシアネートに由来する構造部分の含有量の比率が、質量基準で15/85~80/20であることが好ましい。
 脂肪族ポリイソシアネートに由来する構造部分の含有量に対する、芳香族ポリイソシアネートに由来する構造部分の含有量の比率が、質量基準で80/20以下であることで、シェルを適度に柔らかくすることができ、シェルが変形してマイクロカプセルの毛又は繊維への付着面積を向上させることができる。結果、付着性を良好にすることができる。
 脂肪族ポリイソシアネートに由来する構造部分の含有量に対する、芳香族ポリイソシアネートに由来する構造部分の含有量の比率が、質量基準で15/85以上であることで、シェルを適度に硬くさせ、マイクロカプセルが割れる前に、コア材がシェルの外に漏れ出てしまうことを回避することができる。
 上記と同様の観点から、脂肪族ポリイソシアネートに由来する構造部分の含有量に対する、芳香族ポリイソシアネートに由来する構造部分の含有量の比率が、質量基準で35/65~65/35であることがより好ましい。
 マイクロカプセルの壁の厚さ(壁厚)としては、0.01μm~1μmが好ましい。マイクロカプセルの壁厚が0.01μm以上であることで、マイクロカプセルが割れやすくなることが抑制され、コア材を放出したい時期までコア材をコアにおいて保護することができる。マイクロカプセルの壁厚が1μm以下であることで、マイクロカプセルの適度な割れやすさを付与することができ、所望の時期にコア材を放出することができる。
 上記と同様の観点から、マイクロカプセルの壁厚は、より好ましくは0.05μm~0.7μmであり、さらに好ましくは0.07μm~0.2μmである。
 壁厚は、5個のマイクロカプセルの個々の壁厚(μm)を走査型電子顕微鏡(SEM)により求めて平均した平均値をいう。
 具体的には、マイクロカプセル液を任意の支持体上に塗布し、乾燥させて塗布膜を形成する。得られた塗布膜の断面切片を作製し、その断面をSEMを用いて観察し、任意の5個のマイクロカプセルを選択して、それら個々のマイクロカプセルの断面を観察して壁厚を測定して平均値を算出することにより求められる。
 マイクロカプセルの体積基準のメジアン径(D50)は、0.1μm~100μmであることが好ましい。
 メジアン径(D50)が0.1μm以上であることで、マイクロカプセルが、微細な空隙に入り込むことで、割れにくくなることを防ぐことができる。メジアン径(D50)が100μm以下であることで、付着性の低下を防ぐことができる。
 上記の観点から、マイクロカプセルの体積基準のメジアン径(D50)は、1μm~70μmであることがより好ましく、5μm~50μmであることが更に好ましい。マイクロカプセルの体積基準のメジアン径は、本開示において、分散の条件を変更することなどにより、好ましく制御することができる。
 ここで、マイクロカプセルの体積基準のメジアン径とは、マイクロカプセル全体を体積累計が50%となる粒子径を閾値に2つに分けた場合に、大径側と小径側での粒子の体積の合計が等量となる径をいう。
 本開示のマイクロカプセルについて、「単分散性が高い」とは、粒径分布の範囲が狭い(すなわち、粒径のバラツキが少ない)ことを意味し、「単分散性が低い」とは、粒径分布の範囲が広い(すなわち、粒径のバラツキが多い)ことを意味する。
 より具体的には、マイクロカプセルの単分散性の高低は、CV値(coefficient of variation;変動係数)を用いて表すことができる。ここで、CV値とは、下記式で求められる値である。
 CV値(%)=(標準偏差/体積平均粒径)×100
 CV値が低いほどマイクロカプセルの単分散性が高く、CV値が高いほどマイクロカプセルの単分散性が低いことが表される。
 本開示において、体積平均粒径及び標準偏差は、マイクロトラックMT3300EXII(日機装株式会社製)を用いて算出される。
 例えば、マイクロカプセルの「単分散性が高い」とは、マイクロカプセルの粒径分布のCV値が、好ましくは40%以下、より好ましくは35%以下、更により好ましくは30%以下、最も好ましくは25%以下であることをいうこともできる。CV値が上記範囲である場合、マイクロカプセルの粒径の単分散性が高いため、マイクロカプセルの取扱い、機能発現の制御などが容易になる。
 マイクロカプセルの形態は、例えば、マイクロカプセル分散液、好ましくはマイクロカプセル水分散液の形態であってよい。
(コア)
 本開示におけるマイクロカプセルは、シェルに内包されたコアを有し、コア中のコア材として香料を含むことが好ましい。
 本開示におけるマイクロカプセルは、衣服の繊維又は毛(毛髪等)に対して付着性に優れているため、コア材として香料を含むことにより、衣服の擦れ、毛髪の擦れ等によりマイクロカプセルが崩壊する際、より放出される香料の量を多くすることができる。
(香料)
 香料としては、「特許庁、周知慣用技術集(香料)第III部香粧品香料、頁49-103頁、平成13年6月15日発行」に記載されている合成香料、天然精油、天然香料、動植物エキスなどから、適するものを適宜選択し、用いることができる。
 具体的な香料としては、ピネン、ミルセン、カンフェン、Rリモネンなどのモノテルペン、セドレン、カリオフィレン、ロンギフォレンなどのセスキテルペン、1,3,5-ウンデカトリエン、α-アミルシンナミルアルデヒド、ジヒドロジャスモン、メチルイオノン、α-ダマスコン、アセチルセドレン、ジヒドロジャスモン酸メチル、シクロペンタデカノリドなど合成香料、オレンジ精油、レモン精油、ベルガモット精油、マンダリン精油などの天然精油が挙げられる。
 コア材の全質量に対する香料の含有量としては、20~100質量%以下が好ましく、30~95質量%以下がより好ましく、40~85質量%が最も好ましい。
(溶媒)
 コア材は、オイル成分として溶媒を含有してもよい。
 溶媒の例としては、トリ(カプリル・カプリン酸)グリセリル、ミリスチン酸イソプロピル等の脂肪酸エステル系化合物、ジイソプロピルナフタレン等のアルキルナフタレン系化合物、1-フェニル-1-キシリルエタン等のジアリールアルカン系化合物、イソプロピルビフェニル等のアルキルビフェニル系化合物、トリアリールメタン系化合物、アルキルベンゼン系化合物、ベンジルナフタレン系化合物、ジアリールアルキレン系化合物、アリールインダン系化合物等の芳香族炭化水素;フタル酸ジブチル、イソパラフィン等の脂肪族炭化水素;ツバキ油、大豆油、コーン油、綿実油、菜種油、オリーブ油、ヤシ油、ひまし油、魚油等の天然動植物油;鉱物油等の天然物高沸点留分などが挙げられる。
 内包成分中の溶媒の含有量は、内包成分の全質量に対して、50質量%未満が好ましく、40質量%以下がより好ましく、30質量%以下が最も好ましい。
(補助溶媒)
 内包成分は、必要に応じて、マイクロカプセルを製造する際の壁材の油相中への溶解性を高めるための油相成分として補助溶媒を含有してもよい。補助溶媒には、上記の溶媒は含まれない。
 補助溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン等のケトン系化合物、酢酸エチル等のエステル系化合物、イソプロピルアルコール等のアルコール系化合物等が挙げられる。好ましくは、補助溶媒は、沸点が130℃以下である。
 内包成分における補助溶媒の含有量は、内包成分の全質量に対して、50質量%未満が好ましく、30質量%未満がより好ましく、20質量%未満がさらに好ましい。
(添加剤)
 例えば、紫外線吸収剤、光安定化剤、酸化防止剤、ワックス、臭気抑制剤などの添加剤は、必要に応じて、マイクロカプセルに内包することができる。
 添加剤は、コア材の全質量に対し、例えば、0質量%~20質量%、好ましくは1質量%~15質量%、より好ましくは5質量%~10質量%含有することができる。
<分散媒>
 本開示のマイクロカプセル含有組成物は、さらに、マイクロカプセルの分散媒を含むことが好ましい。
 マイクロカプセルの分散媒をさらに含むことで、マイクロカプセル含有組成物は種々の用途に用いる際に、容易に配合することができる。
 マイクロカプセル含有組成物における分散媒は、組成物の使用目的に応じて適宜選択される。分散媒としては、マイクロカプセルの壁材に影響を与えない液状成分であることが好ましい。
 好ましい分散媒としては、水系溶媒、粘度調整剤、安定化剤などが挙げられる。
 水系溶媒としては、水、水及びアルコール等が挙げられ、イオン交換水等を用いることができる。
 なお、本開示のマイクロカプセル含有組成物における分散媒の含有量は、用途に応じて適宜選択すればよい。
(その他の成分)
 本開示のマイクロカプセル含有組成物は、マイクロカプセル、併用成分である分散媒に加え、さらにその他の成分を含有することができる。
 その他の成分には、特に制限はなく、目的又は必要に応じて適宜選択すればよい。
 その他の成分としては、例えば、界面活性剤、架橋剤、潤滑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、帯電防止剤等が挙げられる。
<マイクロカプセルの製造方法>
 本開示のマイクロカプセルは、例えば、以下の方法で製造できるが、以下の方法に限定されない。
 本開示のマイクロカプセルの製造方法は、溶媒と、シェル材としてのポリイソシアネートと、を含む油相を、乳化剤を含む水相に分散させ、シランカップリング剤を添加して乳化液を調製する工程(乳化工程)と、シェル材を油相と水相との界面で重合させてシェルを形成し、溶媒を内包するマイクロカプセルを形成する工程(カプセル化工程)と、を含む。
[乳化工程]
 本開示のマイクロカプセルの製造方法は、溶媒と、シェル材としてのポリイソシアネートと、を含む油相を、乳化剤を含む水相に分散させ、シランカップリング剤を添加して乳化液を調製する工程を含む。
 本開示の油相は、溶媒が含まれることにより、マイクロカプセルの単分散性が高められる。
~乳化液~
 本開示の乳化液は、溶媒と、シェル材としてのポリイソシアネートと、を含む油相を、乳化剤を含む水相に分散させ、シランカップリング剤を添加することにより形成される。
(油相)
 本開示の油相には、少なくとも、溶媒と、シェル材としてのポリイソシアネートと、が含まれる。
 また、本開示の油相には、本開示の溶媒とシェル材としてのポリイソシアネートとが含まれ、必要に応じて、更に香料、補助溶媒、及び/又は添加剤などの成分が更に含まれてもよい。そのような香料、補助溶媒、及び添加剤は、<マイクロカプセル>の項に記載した通りである。
-溶媒-
 本開示の製造方法において使用される溶媒は、<マイクロカプセル>の項に記載した通りである。
-シェル材-
 本開示におけるシェル材は、ポリイソシアネートを含むことができる。中でも、芳香族ポリイソシアネート及び脂肪族ポリイソシアネートを含むことが好ましい。
 シェル材は、油相の全質量に対し、例えば、0.1質量%超20質量%以下、好ましくは0.5質量%~10質量%、より好ましくは1質量%~5質量%で油相に含有される。
 シェル材の濃度は、マイクロカプセルの大きさ、壁厚などに鑑みて、適宜調整することができる。
(水相)
 本開示の水相は、少なくとも、水性媒体、及び乳化剤を含む。
-水性媒体-
 本開示の水性媒体としては、水、水と水溶性有機溶剤との混合溶媒が挙げられ、好ましくは水である。「水溶性」とは、25℃の水100質量%に対する対象物質の溶解量が5質量%以上であることを意味する。
 水性媒体は、油相と水相との混合物である乳化液の全質量に対し、好ましくは20質量%~80質量%、より好ましくは30質量%~70質量%、更により好ましくは40質量%~60質量%である。
-乳化剤-
 乳化剤には、分散剤、若しくは界面活性剤、又はこれらの組み合わせが含まれる。
 分散剤としては、例えば、ポリビニルアルコール及びその変性物、ポリアクリル酸アミド及びその誘導体、エチレン-酢酸ビニル共重合体、スチレン-無水マレイン酸共重合体、エチレン-無水マレイン酸共重合体、イソブチレン-無水マレイン酸共重合体、ポリビニルピロリドン、エチレン-アクリル酸共重合体、酢酸ビニル-アクリル酸共重合体、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、カゼイン、ゼラチン、澱粉誘導体、アラビアゴム及びアルギン酸ナトリウムなどを挙げることができ、ポリビニルアルコールが好ましい。
 これらの分散剤は、シェル材と反応しない、又は極めて反応し難いことが好ましく、例えばゼラチンなどの分子鎖中に反応性のアミノ基を有するものは、予め反応性を失わせる処理をしておくことが必要である。
 界面活性剤としては、ノニオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤等が挙げられる。界面活性剤は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 ノニオン界面活性剤は、特に限定されず、従来公知のものを用いることができる。例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系化合物、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル系化合物、ポリオキシエチレンポリスチリルフェニルエーテル系化合物、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル系化合物、グリセリン脂肪酸部分エステル系化合物、ソルビタン脂肪酸部分エステル系化合物、ペンタエリスリトール脂肪酸部分エステル系化合物、プロピレングリコールモノ脂肪酸エステル系化合物、ショ糖脂肪酸部分エステル系化合物、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸部分エステル系化合物、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸部分エステル系化合物、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル系化合物、ポリグリセリン脂肪酸部分エステル系化合物、ポリオキシエチレン化ひまし油系化合物、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸部分エステル系化合物、脂肪酸ジエタノールアミド系化合物、N,N-ビス-2-ヒドロキシアルキルアミン系化合物、ポリオキシエチレンアルキルアミン、トリエタノールアミン脂肪酸エステル、トリアルキルアミンオキシド、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコールとポリプロピレングリコールの共重合体等が挙げられる。
 アニオン界面活性剤は、特に限定されず、従来公知のものを用いることができる。例えば、脂肪酸塩、アビエチン酸塩、ヒドロキシアルカンスルホン酸塩、アルカンスルホン酸塩、ジアルキルスルホ琥珀酸エステル塩、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩、分岐鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルフェノキシポリオキシエチレンプロピルスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルスルホフェニルエーテル塩、N-メチル-N-オレイルタウリンナトリウム塩、N-アルキルスルホコハク酸モノアミド二ナトリウム塩、石油スルホン酸塩、硫酸化牛脂油、脂肪酸アルキルエステルの硫酸エステル塩、アルキル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、脂肪酸モノグリセリド硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンスチリルフェニルエーテル硫酸エステル塩、アルキルリン酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルリン酸エステル塩、スチレン-無水マレイン酸共重合物の部分けん化物、オレフィン-無水マレイン酸共重合物の部分けん化物、ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、アルキルポリオキシアルキレンスルホアルキルエーテルの塩、アルケニルポリオキシアルキレンスルホアルキルエーテルの塩等が挙げられる。
 カチオン界面活性剤は、特に限定されず、従来公知のものを用いることができる。例えば、アルキルアミン塩、第四級アンモニウム塩(例えば、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロライド)、ポリオキシエチレンアルキルアミン塩、ポリエチレンポリアミン誘導体等が挙げられる。
 両性界面活性剤は、特に限定されず、従来公知のものを用いることができる。例えば、カルボキシベタイン、アミノカルボン酸、スルホベタイン、アミノ硫酸エステル、イミタゾリン等が挙げられる。
 乳化剤の濃度は、油相と水相との混合物である乳化液の全質量に対し、0質量%超20質量%以下が好ましく、0.005質量%以上10質量%以下がより好ましく、0.01質量%以上10質量%以下が更により好ましく、1質量%以上5質量%以下が最も好ましい。
 水相は、必要に応じて、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤などの他の成分を含有してもよい。そのような他の成分は、水相の全質量に対し、例えば、0質量%超20質量%以下、好ましくは0.1質量%超15質量%以下、より好ましくは1質量%超10質量%以下で水相に含有される。
(分散)
 分散は、本開示の油相を油滴として本開示の水相に分散させること(乳化)をいう。分散は、油相と水相との分散に通常用いられる手段、例えば、ホモジナイザー、マントンゴーリー、超音波分散機、ディゾルバー、ケディーミル、又はその他の公知の分散装置を用いて行なうことができる。
 油相の水相に対する混合比(油相質量/水相質量)は、0.1~1.5が好ましく、0.2~1.2がより好ましく、0.4~1.0がさらに好ましい。混合比が0.1~1.5の範囲内であると、適度の粘度に保持でき、製造適性に優れ、乳化液の安定性に優れる。
-シランカップリング剤-
 本開示の乳化工程において、上記分散後の水相に、シランカップリング剤を添加することが好ましい。
 使用できるシランカップリング剤は、上述の通りである。
[カプセル化工程]
 本開示のマイクロカプセルの製造方法は、シェル材を油相と水相との界面で重合させてシェルを形成し、溶媒を内包するマイクロカプセルを形成する工程を含む。これにより、本開示の溶媒がシェルに内包されたマイクロカプセルが形成される。
(重合)
 重合は、乳化液中の油相に含まれるシェル材を水相との界面で重合させる工程であり、これによりシェルが形成される。重合は、好ましくは加熱下で行われる。重合における反応温度は、通常は40℃~100℃が好ましく、50℃~80℃がより好ましい。また、重合の反応時間は、通常は0.5時間~10時間程度が好ましく、1時間~5時間程度がより好ましい。重合温度が高い程、重合時間は短くなるが、高温で分解するおそれのある内包物やシェル材を使用する場合には、低温で作用する重合開始剤を選択して、比較的低温で重合させることが望ましい。
 重合工程中に、マイクロカプセル同士の凝集を防止するためには、水性溶液(例えば、水、酢酸水溶液など)を更に加えてマイクロカプセル同士の衝突確率を下げることが好ましく、充分な攪拌を行うことも好ましい。重合工程中に改めて凝集防止用の分散剤を添加してもよい。更に、必要に応じて、ニグロシン等の荷電調節剤、又はその他任意の補助剤を添加することができる。これらの補助剤は、シェルの形成時、又は任意の時点で添加することができる。
<マイクロカプセル含有組成物の用途>
 本開示のマイクロカプセル含有組成物は種々の用途に使用することができる。
 マイクロカプセル含有組成物は、例えば、洗濯、ヘアケア、デイケア等の用途を挙げることができる。
(洗濯)
-衣料用柔軟剤-
 本開示のマイクロカプセル含有組成物は、例えば、コア材(例えば香料)を含むことで衣料用柔軟剤とすることができる。これによって、本開示のマイクロカプセル含有組成物は、洗濯の用途に適用することができる。
 本開示の衣料用柔軟剤であるマイクロカプセル含有組成物は、衣料をマイクロカプセル含有組成物に浸漬し、脱水、乾燥することで、マイクロカプセル含有組成物に含まれるマイクロカプセルが衣料の繊維に吸着したり、繊維間の微細な空隙に入り込んだりして、衣料に保持される。このため、衣類に対し、柔軟化、帯電防止性などが付与され、さらに、コア材を含むマイクロカプセルを含むことで、所望の時期にコア材を放出することができる。
 本開示の衣料用柔軟剤により処理した衣料を着用した場合、柔らかな着心地に加え、マイクロカプセル内にコア材が安定に含まれるため、ある程度の時間が経過した後であっても、衣服を擦るなどして応力を与え、マイクロカプセルを崩壊させることでコア材を放出させることができる。また、特に応力を付与しなくても、衣服を着用した状態で行動することにより、徐々にマイクロカプセルが崩壊され、徐々にコア材を放出させることができる。
 衣料用柔軟剤としては、マイクロカプセル含有組成物全量中、マイクロカプセルを0.3質量%~3質量%含むことが好ましい。
 その他、衣料用柔軟剤に含まれる公知の成分、例えば、消泡剤、色材、香料などをさらに含むことができる。衣料用柔軟剤に用いられる分散媒としては、イオン交換水等の水が好ましい。
(ヘアケア)
 本開示におけるマイクロカプセルと、マイクロカプセルの分散媒とを含むマイクロカプセル含有組成物は、そのままヘアケアの用途に適用することができる。
 ヘアケアの用途としては、リンス、コンディショナー、整髪料等の毛髪化粧料等に任意に適用することができる。
 毛髪化粧料である本開示のマイクロカプセル含有組成物は、毛髪に適用した場合、マイクロカプセルが毛髪に付着し、毛髪を擦る、櫛でとく等した場合、応力によりマイクロカプセルが崩壊し、コア材を放出することができる。
 液状の毛髪化粧料の場合、スプレー容器に充填することで、より長時間に亘り、マイクロカプセルを安定に保存することができ、好ましい。
 スプレーにより毛髪化粧料を毛髪に付与した場合、分散媒とマイクロカプセルとが、毛髪に付着する。その後、頭皮をマッサージするなどを行なうことにより、マイクロカプセルに応力が掛かることでマイクロカプセルが崩壊し、コア材を毛髪に付着させることができる。
 毛髪化粧料である本開示のマイクロカプセル含有組成物には、毛髪化粧料に含まれ得る公知の成分を任意に含有することができる。
 毛髪化粧料の含まれ得る公知の成分としては、アルコールなどの水性媒体、油剤、洗浄成分或いは分散成分としての界面活性剤、皮膚に浸透する有効成分、色材、香料などが挙げられる。
(デイケア)
 本開示のマイクロカプセル含有組成物は、例えば、支持体と、支持体に含浸された既述の本開示のマイクロカプセル含有組成物とを含む化粧用シート、おむつ等のデイケアの用途に適用することができる。
 支持体としては、液状成分を保持することができれば特に制限はない。支持体としては、不織布、織布などの内部に水分を保持する空隙を有する繊維集合体、スポンジシートなどの多孔質体等が好ましい。
 支持体に、本開示のマイクロカプセル含有組成物を含浸させることで、支持体を皮膚に押しつけて擦ることで、マイクロカプセルが崩壊し、任意の時期コア材を放出することができる。また、マイクロカプセル含有組成物が、界面活性剤等の洗浄成分を含むことで、皮膚清拭用のシートとすることができる。
 化粧用シート、おむつ等は、マイクロカプセル含有組成物を安定に保持するため、水不透過性の包装材料により包装されることが、効果の持続性の観点から好ましい。
 既述のように、本開示のマイクロカプセル含有組成物は、必要なタイミングで任意の時期にコア材を放出しうるため、種々の用途に適用することができる。既述の用途は、その一例であり、本開示のマイクロカプセル含有組成物の用途は、上記記載には限定されない。
 以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。また、特に断りのない限り、「部」及び「%」は質量基準である。
 なお、本実施例において、体積基準のメジアン径、標準偏差、体積平均粒径は、マイクロトラックMT3300EXII(日機装株式会社製)により測定した。壁厚は、マイクロカプセルの断面を走査型電子顕微鏡JSM-7800F(日本電子株式会社製)により観察することで測定した。
(実施例1)
 溶媒としてサラコス(登録商標)HG-8(日清オイリオグループ株式会社製)を18.2部、香料としてD-リモネン(ヤスハラケミカル株式会社製、香料)を54.7部、及びシェル材として芳香族ポリイソシアネートであるバーノック(登録商標)D-750(DIC株式会社製、トリレンジイソシアネートトリメチロールプロパンアダクト体)3.64部を撹拌混合して油相溶液を得た。また、ポリビニルアルコールであるクラレポバール(登録商標)PVA-217E(株式会社クラレ製、PVA)の5.8%水溶液157部に上記油相溶液を加えて分散し、KBM-603(信越化学工業株式会社製、式3に該当するアミノ基含有シランカップリング剤)を0.63部添加した後、得られた乳化液を70℃まで加温した。1時間撹拌し、冷却した後、1mol/L塩酸水溶液を9.5部添加しマイクロカプセル水分散液を得た。
 得られたマイクロカプセルの体積基準のメジアン径(D50)は18μmであった。また、粒径分布のCV値[=(標準偏差/体積平均粒径)×100]は35%であった。
<評価サンプルの作成>
 上記で作製したマイクロカプセルを、香料換算1.0質量%となるように、無香料柔軟剤(ULTRA Downy、プロクター・アンド・ギャンブル・ジャパン株式会社製)と混合しマイクロカプセル含有組成物を得た。このマイクロカプセル含有組成物5部と水995部とを混合し、これに木綿タオル(35cm×35cm)を20分浸漬し、絞ったあと24時間乾燥し、官能評価及び抽出量測定用のサンプルとした。
(実施例2~実施例8)
 使用したシランカップリング剤の種類及びシランカップリング剤の含有量を、表1に記載した通りに用いた以外は、実施例1と同様にして、マイクロカプセル水分散液を得た。
 得られたマイクロカプセルの体積基準のメジアン径、標準偏差、体積平均粒径、壁厚は、実施例1と同様に測定し、評価サンプルを実施例1と同様に作成した。
(実施例9及び実施例10)
 使用した芳香族ポリイソシアネートの種類を、表1に記載の通りに変更した以外は、実施例1と同様にして、マイクロカプセル水分散液を得た。
 得られたマイクロカプセルの体積基準のメジアン径、標準偏差、体積平均粒径、壁厚は、実施例1と同様に測定し、評価サンプルを実施例1と同様に作成した。
(実施例11~実施例24)
 使用した芳香族ポリイソシアネート及び脂肪族ポリイソシアネートの種類、並びに芳香族ポリイソシアネートと脂肪族ポリイソシアネートとの混合比を、表1に記載の通りに変更した以外は、実施例1と同様にして、マイクロカプセル水分散液を得た。
 得られたマイクロカプセルの体積基準のメジアン径、標準偏差、体積平均粒径、壁厚は、実施例1と同様に測定し、評価サンプルを実施例1と同様に作成した。
(比較例1)
 実施例1においてシランカップリング剤を使用しないこと以外は、実施例1と同様にして、マイクロカプセル水分散液を得た。
 得られたマイクロカプセルの体積基準のメジアン径、標準偏差、体積平均粒径、壁厚は、実施例1と同様に測定し、評価サンプルを実施例1と同様に作成した。
(評価)
<香りの強度の評価>
 上記で得られた評価サンプルの木綿タオルを5回擦り合わせた後、発生した香りの強度を10人の評価者によって評価した。香りの強度の評価は、実施例5の香りの強度を基準の3点とし、0点(実施例5よりも香りの強度が弱い)~5点(実施例5よりも香りの強度が強い)の6段階に分けて点数を付けた。そして、10個の点数の平均値(整数に四捨五入)を官能評価結果とした。
<マイクロカプセル付着量の評価>
 上記で得られた評価サンプルの木綿タオルを、6分の1の面積の方形に切り取り、切り取ったタオルをジメチルスルホキシド100gに浸漬し、24時間静置することでマイクロカプセル内部の香料を抽出した。得られたジメチルスルホキシド溶液について、ガスクロマトグラフ分析計(QP2010Ultra、株式会社島津製作所製)にて香料の抽出量(mg)を定量し、マイクロカプセル付着量を得た。
<Si元素の含有量の測定>
 上記で得られたマイクロカプセル水分散液を遠心分離器(卓上遠心分離機 AS165W、アズワン株式会社製)を用いて、15000rpm、30分の条件下遠心分離し、得られたマイクロカプセルをジメチルスルホキシドに分散させ、2日間ミックスローター(ミックスローターバリアブルローラー、アズワン株式会社製)で撹拌した。撹拌後のジメチルスルホキシド溶液を、撹拌中の水に添加し、析出したマイクロカプセル壁をメンブランフィルター(SCWP02500、Merck社製、8μm)でろ過した。ろ過したろ過物を60℃で3時間乾燥し、香料を含有しないマイクロカプセル壁を得た。マイクロカプセル壁をX線光電子分光分析装置(XPS、AXIS-Hsi、株式会社島津製作所製)により解析し、Si元素の含有量(Si量)を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1中、シランカップリング剤の添加量(質量%)は、芳香族及び脂肪族ポリイソシアネート、並びにシランカップリング剤の全添加量に対するシランカップリング剤の添加量の比率である。表1中、「-」は成分が含まれていないことを表す。
 表1中の成分の詳細は、以下の通りである。
・バーノックD-750:トリレンジイソシアネートトリメチロールプロパンアダクト体(DIC株式会社製)
・タケネートD-110N:キシリレンジイソシアネートトリメチロールプロパンアダクト体(三井化学株式会社製)
・タケネートD-204:トリレンジイソシアネートイソシアヌレート体(三井化学株式会社製)
・タケネートD-160N:ヘキサメチレンジイソシアネートトリメチロールプロパンアダクト体(三井化学株式会社製)
・タケネートD-170N:ヘキサメチレンジイソシアネートイソシアヌレート体(三井化学株式会社製)
・タケネートD-165N:ヘキサメチレンジイソシアネートビウレット体(三井化学株式会社製)
・タケネートD-120N:水素化キシリレンジイソシアネートトリメチロールプロパンアダクト体(三井化学株式会社製)
・KBM-603:N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業株式会社製)
・KBM-602:N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルアミノプロピルメチルジメトキシシラン(信越化学工業株式会社製)
・KBE-903:3-アミノプロピルトリエトキシシラン(信越化学工業株式会社製)
・KBM-903:3-アミノプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業株式会社製)
 表1に示す通り、表面にシラノール基又は加水分解性シリル基を有するマイクロカプセルを含むマイクロカプセル含有組成物である実施例1~実施例24は、シラノール基又は加水分解性シリル基を有さないマイクロカプセル含有組成物である比較例1よりも、香りの強度及びマイクロカプセルの付着性に優れていた。
 芳香族ポリイソシアネートに由来する構造部分及び脂肪族ポリイソシアネートに由来する構造部分を有する実施例12~実施例24は、芳香族ポリイソシアネートに由来する構造部分又は脂肪族ポリイソシアネートに由来する構造部分を有さない実施例1~実施例11と比較して、香りの強度及びマイクロカプセルの付着性により優れていた。また、脂肪族ポリイソシアネートに由来する構造部分の含有量に対する、芳香族ポリイソシアネートに由来する構造部分の含有量の比率が、質量基準で15/85~80/20である実施例13~実施例16、実施例18~実施例24は、芳香族ポリイソシアネートに由来する構造部分又は脂肪族ポリイソシアネートに由来する構造部分を有さない実施例1~実施例11と比較して、香りの強度及びマイクロカプセルの付着性により優れていた。
 シェル材の全質量に対するSi元素の含有量が、0.7質量%~3.2質量%である実施例1は、シェル材の全質量に対するSi元素の含有量が、0.7質量%~3.2質量%ではない実施例3及び実施例5と比較して、香りの強度及びマイクロカプセルの付着性により優れていた。
 本開示のマイクロカプセルは、コア材として、特に香料を内包する態様で好適に利用でき、香料の保護、刺激応答性などの種々の好ましい機能を発揮することができる。

 

Claims (8)

  1.  シェル材として、ポリウレタン又はポリウレアを含み、かつ、表面にシラノール基又は加水分解性シリル基を有するマイクロカプセルを含むマイクロカプセル含有組成物。
  2.  前記シラノール基又は加水分解性シリル基が、下記式1又は下記式2の少なくとも一方で表わされる部分構造の一部である請求項1に記載のマイクロカプセル含有組成物。
      *-NH-CO-NH-R-NH-R-Si(OR3-n    式1
      *-NH-CO-NH-R-Si(OR3-n          式2
     式1及び式2中、Rは水素原子又は直鎖、分岐若しくは環状のアルキル基を表し、Rは直鎖、分岐又は環状のアルキル基を表し、R及びRはそれぞれ独立に2価の有機連結基を表す。nは0~2の整数を表し、*はシェル材を構成する構造との結合部位を表す。
  3.  前記マイクロカプセルがコア材を有し、前記コア材が香料を含む請求項1又は請求項2に記載のマイクロカプセル含有組成物。
  4.  前記ポリウレタン及び前記ポリウレアが芳香族ポリイソシアネートに由来する構造部分及び脂肪族ポリイソシアネートに由来する構造部分を有する請求項1~請求項3のいずれか1項に記載のマイクロカプセル含有組成物。
  5.  前記脂肪族ポリイソシアネートに由来する構造部分の含有量に対する、前記芳香族ポリイソシアネートに由来する構造部分の含有量の比率が、質量基準で15/85~80/20である請求項4に記載のマイクロカプセル含有組成物。
  6.  前記シラノール基又は加水分解性シリル基が、下記式3又は下記式4で表わされる化合物によりシェル材に導入された基である請求項1~請求項5のいずれか1項に記載のマイクロカプセル含有組成物。
      NH-R-NH-R-Si(OR3-n    式3
      NH-R-Si(OR3-n          式4
     式3及び式4中、Rは水素原子又は直鎖、分岐若しくは環状のアルキル基を表し、Rは直鎖、分岐又は環状のアルキル基を表し、R及びRはそれぞれ独立に2価の有機連結基を表す。nは0~2の整数を表す。
  7.  前記シェル材の全質量に対する、Si元素の含有量が、0.7質量%~3.2質量%である請求項1~請求項6のいずれか1項に記載のマイクロカプセル含有組成物。
  8.  洗濯、デイケア、又はヘアケアの用途に用いられる請求項1~請求項7のいずれか1項に記載のマイクロカプセル含有組成物。

     
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