説明

微小カプセル用壁膜、内包済み微小カプセルおよびその製造方法。

【課題】 熱的、機械的安定性、耐光性を有すると共に、生体不活性の内包済み微小カプセルとそれに適する壁膜を提供する。
【解決手段】 次の一般構造式RnSi(OH)mY(4−m−n)〔式中、mは1〜4、nは0〜3、m+n≦4、Rは有機基、n個のRは同じでもよく、異なっていてもよい。(4−m−n)個のYはアルコキシ基、水素およびシロキシ基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基〕で示される化合物(B)群の中から選ばれる1種または数種の化合物(B)〔そのうち少なくとも1種はm=2または3で、かつ連続相または分散相のうち少なくとも一方に親媒性であるRを少なくとも1個有する化合物(B)である〕を直接縮重合してオルガノポリシロキサンを壁膜とし、該壁膜で形成される空間の内部に芯物質を内包して内包済み微小カプセルを製造する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、微小カプセル用壁膜、内包済み微小カプセルおよびその製造方法に関し、さらに詳しくは、特定のヒドロキシシランを縮重合したオルガノポリシロキサンを壁膜とし、熱的、機械的安定性と耐光性を有すると共に、生体不活性の内包済み微小カプセルおよびその製造方法に関する。かかる本発明の内包済み微小カプセルは、たとえば、医薬品、液晶、化成品、記録材料、化粧料、香料、酵素、農業、接着剤、繊維、食品、触媒、洗剤、染料、ペイント、防錆剤、溶剤用などに応用される。具体的には、たとえば、アスピリン入りカプセル、ビタミン入りカプセル、液晶含有カプセル、感圧複写紙、紫外線吸収剤入りカプセル、染料入りカプセル、顔料入りカプセル、香料入りカプセル、メントール含有カプセル、殺虫剤含有カプセル、接着剤カプセル、リベット用防錆剤入りカプセルなどに応用されるが、もとより、それらのみに限られるものではない。
【背景技術】
【0002】
オルガノポリシロキサンは、一般的基本性質として熱的、機械的安定性と耐光性を有すると共に生体不活性であるなど優れた特性を有することから、広い分野での応用が期待され、マイクロカプセルやナノカプセルなどの微小カプセルの分野においても、ポリシロキサンまたはそれに類する材料を壁膜として微小カプセルを製造することが試みられている。
【0003】
たとえば、米国特許第3257330号明細書(特許文献1)には、オルガノポリシロキサンをマトリックス(間充質)とする着色ゲル粒子の製造方法が開示されている。しかしながら、そのマトリックスの出発物質となるメチルトリエトキシシランなどの疎水性の有機基を有するアルコキシシランは、水溶液中で酸性または塩基性で加水分解した後、中和すると短時間で一挙に重合組成物が水溶液中から析出するため、水溶液中でアルコキシシランの加水分解物を重合しながら、疎水性の芯物質を取り込んでマイクロカプセルを製造することは困難であった。
【0004】
一方、米国特許第3551346号明細書(特許文献2)では、マイクロカプセルを作製する際に、トリアルコキシシランからポリシロキサンを合成しているが、このポリシロキサンの役割は単に内相と外相とを隔てるだけであって、上記米国特許明細書中でも壁膜としての充分な強度を有していないことを認めており、そのため、従来からのコアセルベーション法による壁膜を同時に作製して壁膜を二層構造にしたマイクロカプセルの製造方法を開示している。すなわち、アルコキシシラン加水分解物の縮重合物単独でマイクロカプセルの壁膜を作製するものではない。加えて、この方法で目指した内相と外相とを隔ててお互いに反応させないというポリシロキサン壁膜の機能が故に、内相に閉じ込められているトリアルコキシシランは一定量以上壁膜構築にあずかることができないと考えられ、アルコキシシランの加水分解物縮重合物からなる壁膜のマイクロカプセルの製造方法としては限定的なものであり、汎用性を有するものとは考えられない。
【0005】
また、マイクロカプセルの壁膜を構築する成分として架橋や重合にあずかる官能基を有するポリシロキサンを架橋してマイクロカプセルの壁膜を作製している例としては、特公昭60−25185号公報(特許文献3)、特公平3−10309号公報(特許文献4)、特公平5−70496号公報(特許文献5)、特公平7−62109号公報(特許文献6)などが挙げられる。しかしながら、これらはヒドロキシシランの縮重合により壁膜を作製するものではなく、また架橋や重合にあずかる官能基を有する特殊なオルガノポリシロキサンを必要とし、シリコーンメーカー以外で扱うのは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】米国特許第3257330号明細書
【特許文献2】米国特許第3551346号明細書
【特許文献3】特公昭60−25185号公報
【特許文献4】特公平3−10309号公報
【特許文献5】特公平5−70496号公報
【特許文献6】特公平7−62109号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上記のように、従来技術においては、オルガノポリシロキサンを壁膜とするマイクロカプセルを汎用性を有する状態で容易に製造することは困難であった。
【0008】
しかしながら、各種ヒドロキシシラン前駆体からオルガノポリシロキサンの優れた特性をそのまま生かしたオルガノポリシロキサン壁膜を有するマイクロカプセルを直接製造することができれば、コスト的にも有利であり、また、各種ヒドロキシシラン前駆体を組み合わせることによって、目的に適したマイクロカプセルを設計する上で融通性が大きく、緻密なネットワークを持つ壁膜ないし適度な物質透過性を持つ壁膜、あるいは高強度な壁膜ないし適度に軟らかい壁膜まで種々製造でき、従来の材質からなる壁膜を有するマイクロカプセルでは得られなかった特性を持つマイクロカプセルが得られるものと期待され、非常に有用である。しかし、低分子のヒドロキシシランのみでは重合速度や溶解性などの条件を制御しながらマイクロカプセルを製造することが困難であった。
【0009】
従って、本発明は、オルガノポリシロキサンを壁膜とする微小カプセルを種々条件を検討しながら一般に流通している珪素化合物から容易に、かつ生産性高く製造することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明者らは、上記課題を解決するため、オルガノポリシロキサンを壁膜とする微小カプセルを直接製造する方法について鋭意研究を重ねた結果、次の一般構造式(I)
RnSiX(4−n) (I)
〔式中、nは1から3の整数で、Rは炭素原子が珪素原子に直接結合する有機基であり、n個のRは同じでもよく、異なっていてもよい。(4−n)個のXは水酸基、水素、アルコキシ基、ハロゲン基、カルボキシ基、アミノ基およびシロキシ基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基である〕で示される化合物(A)群の中から選ばれる1種または数種の化合物(A)の加水分解物であって、次の一般構造式(II)
RnSi(OH)mY(4−m−n) (II)
〔式中、mは1から3の整数、nは1から3の整数、m+n≦4で、Rは炭素原子が珪素原子に直接結合する有機基であり、n個のRは同じでもよく、異なっていてもよい。(4−m−n)個のYはアルコキシ基、水素およびシロキシ基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基である〕で示される化合物(B)群の中から選ばれる1種または数種の化合物(B)を用いる場合において、そのうちの少なくとも1種はm=2または3であり、かつ連続相または分散相のうち少なくとも一方に親媒性であるRを少なくとも1個有する化合物(B)を直接縮重合して壁膜となるオルガノポリシロキサンを合成するときは、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するにいたった。なお、上記一般構造式(I)および(II)中のn、(4−n)、m、(4−m−n)はいずれも下付文字である。
【0011】
すなわち、本発明によれば、いわゆるヒドロキシシランに属する化合物(B)から微小カプセルの壁膜となるオルガノポリシロキサンを直接合成することができ、しかも、上記オルガノポリシロキサンは、それ単独で内包済み微小カプセルに必要とされる壁膜を構成することができ、従来のようにコアセルベーション法による壁膜の作製を要しない。
【0012】
ただし、本発明において、上記化合物(B)は水酸基が珪素原子に結合しているものであればよく、たとえば化合物(A)に相当するメチルトリエトキシシランの部分加水分解物でエトキシ基が珪素原子に結合して残っているようなものも本発明の化合物(B)に含まれる。
【0013】
また、本発明者らは、上記のごとくオルガノポリシロキサンを壁膜とする内包済み微小カプセルを直接製造する場合に、化合物(B)群の中から選ばれる1種または数種の化合物(B)を用いる場合において、連続相または分散相に水性溶媒を用いる場合は、m=2または3であり、かつ親水性のRを少なくとも1個有する化合物(B)を少なくとも1種含有することが好ましいことを見出した。
【0014】
さらに、本発明者らは、上記のごとくオルガノポリシロキサンを壁膜とする内包済み微小カプセルを直接製造する場合に、化合物(B)群の中から選ばれる1種または数種の化合物(B)を用いる場合において、連続相または分散相に水性溶媒を用いる場合は、m=2または3であり、かつ少なくとも1個のRが数平均分子量100〜50000のポリペプタイドまたは数平均重合度1〜2000のポリオキシエチレンを有する化合物(B)を少なくとも1種含有することが好ましいことを見出した。
【0015】
また、本発明者らは、内包済み微小カプセルの壁膜を構築する珪素化合物を加える前の状態で、粘度が10〜2000mPa・sである媒質中で内包済み微小カプセルを製造することが好ましいことを見出した。
【0016】
さらに、本発明者らは、内包済み微小カプセルの壁膜を構築する珪素化合物を加える前の状態で、粘度が10〜2000mPa・sであるゼラチン水溶液中で内包済み微小カプセルを製造することが好ましいことを見出した。
【0017】
また、本発明者らは、オルガノポリシロキサンを壁膜とする内包済み微小カプセルの製造方法において、水性溶媒中で化合物(B)の縮重合によりプレポリマーを調製する工程を経ることが好ましく、その後、水性溶媒中におけるこのプレポリマーと疎水性物質および/または非水性溶媒とを混合することによりエマルジョンを調製する工程を経た後、時間経過または加熱による脱水や、反応系外への脱水などにより縮重合反応をさらに進行させることによるオルガノポリシロキサンを壁膜とする内包済み微小カプセルの製造方法を見出した。
【0018】
さらに、本発明者らは、上記内包済み微小カプセルの製造方法において、疎水性物質、親水性物質、それらの混合物およびフルオロカーボン性物質よりなる群から選ばれる少なくとも1種を内包する微小カプセルの製造方法を見出した。
【0019】
本発明において、微小カプセルとは、マイクロカプセルやナノカプセルなどのカプセルをいい、内包済み微小カプセルとは、壁膜で形成される空間の内部に芯物質を内包した微小カプセルをいう。また、本発明において、上記化合物(B)の縮合とは、SiOH+SiL→SiOSi+HLをいい、化合物(B)が上記縮合反応により重合して壁膜となるオルガノポリシロキサンが生成する。上記反応式中のLは水酸基、アルコキシ基、ハロゲン基、カルボキシ基、アミノ基などの脱離基である。
【0020】
本発明において、オルガノポリシロキサンとは、1種または数種の化合物(B)で、そのうちの少なくとも1種はm=2または3である化合物(B)を縮重合した縮重合物をいい、その縮重合物の珪素原子上にアルコキシ基や水酸基などが部分的に残っていてもよいし、さらに、m=1である化合物(B)と縮重合するなどしたあとで、その縮重合物の珪素原子上にアルコキシ基や水酸基などが部分的に残っていてもよいし、アルコキシ基または水酸基がまったくなくてもよい。
【発明の効果】
【0021】
本発明の内包済み微小カプセルは、その壁膜がオルガノポリシロキサンの一般的基本性質である熱的、機械的安定性と耐光性を有すると共に、生体不活性である。また、本発明では、アルコキシシラン、ハロゲン化シラン、ハイドロジェンシラン、ポリシロキサンなどの化合物(A)から直接内包済み微小カプセルを製造することができるのでコスト的にも有利である。加えて、各種化合物(A)を組み合わせることにより、目的にあわせた内包済み微小カプセルを設計する上で融通性が大きい。
【0022】
このような多様な性質を有する本発明の内包済み微小カプセルは、医薬品、液晶、化成品、記録材料、化粧料、香料、酵素、農業、接着剤、繊維、食品、触媒、洗剤、染料、ペイント、防錆剤、浴剤用に広く適用できる。
【0023】
また、本発明の内包済み微小カプセルは、その製造にあたって、珪素原子上で縮合にあずかる結合数が3ないし1である化合物(B)を縮重合させるので、壁膜と内容物の重量比を広い範囲で選択でき、また、これと関連させながら壁膜の厚さと粒子径を調節し、緻密なネットワークを持つ壁膜ないし適度な物質透過性を持つ壁膜あるいは高強度な壁膜ないし適度に軟らかい壁膜などを種々調製することができる。
【発明を実施するための形態】
【0024】
本発明の製造方法の概略をプロセス順に示すと、「化合物(A)の加水分解−中和による縮重合−芯物質および/または第2の液相との混合・乳化−硬化処理」になり、さらに、必要に応じ、「硬化処理」の前に「表面処理用の化合物(A)による処理」が追加される。
【0025】
本発明においては、化合物(A)の加水分解にはじまりこれと疎水性物質および/または非水性溶媒とを混合する前の中和による縮重合によりプレポリマーを調製する工程に至るまでにおいて、化合物(A)の加水分解による化合物(B)の生成と中和による縮重合とにより、あらかじめプレポリマーを調製することが好ましい。この目的は、この水性溶媒相とは別の液相を形成するのを防ぐことと、疎水性物質および/または非水性溶媒との混合による第2の液相を形成する前にある程度重合を行うことによりこのプレポリマー上で異なるモノマー同士が不均化して分布することをできるだけ防ぐためである。すなわち、最初から2相以上の液相が存在してその間でモノマーの分配が行われ異なる組成のポリマーが生成するのを防ぐためである。そのため、化合物(A)を加水分解して生成する化合物(B)群の中から選ばれる1種または数種の化合物(B)を用いる場合において、m=2または3であり、かつ連続相または分散相のうち少なくとも一方に親媒性であるRを少なくとも1個有する、特に、親水性のRを少なくとも1個有する、さらに特に、少なくとも1個のRが数平均分子量100〜50000のポリペプタイドまたは数平均重合度1〜2000のポリオキシエチレンを有する化合物(B)を少なくとも1種用いる方法はプレポリマーを安定して存在させるための好ましい一つの方法である。また、ゼラチン水溶液などの粘性のある溶液中で化合物(A)を加水分解してプレポリマーを調製する方法は、プレポリマーが不安定ですぐに析出しやすい場合に、プレポリマーを安定して存在させるための別の好ましい一つの方法である。その後、この水性溶媒中におけるプレポリマーと疎水性物質および/または非水性溶媒とを混合してエマルジョンを調製することが好ましい。この目的は、第2の液相を加えたときに、あらかじめ調製したプレポリマーをその界面に局在させることによりプレポリマー同士の縮合を引き起こすことを目指すためである。
【0026】
また、本発明におけるプレポリマーおよび壁膜を構成するオルガノポリシロキサンの組成式を示すと、たとえば、次の一般式 (III) の通りである。
(R3 SiO1/2 )h(R2 SiO)i(RSiO3/2 )j(SiO2 )k・・・(III)
【0027】
上記一般式(III)において、Rは炭素原子が上記一般式 (III)中の珪素原子に直接結合する有機基であり、1個の珪素原子上に2個以上のRが結合する場合、Rは互いに異なっていてもよいし、また同じでもよい。ただし、化合物(A)を加水分解して得られる化合物(B)の加水分解の程度や、化合物(B)の縮合反応の程度により、すべての珪素原子が、その水酸基やアルコキシ基などの脱離基が脱離しながら縮合してシロキサン結合の形成にあずかるとは限らないので、上記一般式(III)において、全部ではなく、一部の酸素について、酸素1個につき(R’O1/2 )p(HO1/2 )qHr(O1/2 )(−r)・・・(IV)〔式(IV)中R’はアルキル基で、下付文字p、q、rは0または正の整数でかつp+q+r=2である。また、上記一般式(III)の酸素の1個ごとにp、q、rの値が異なっていてもよい。(−r)とはr個の(O1/2 )を組成式から減じることを意味する〕が付加した形になる場合がある。また、下付文字h、i、jの直前の括弧(カッコ)内に示す組成式成分が、それぞれすべて同じであってもよいし、異なるものであってもよい。すなわち、(R3 SiO1/2 )の部分にはRが3個あるが、その3個のRはすべて同じものであってもよいし、また異なるものであってもよく、h個の(R3 SiO1/2 )はすべて同じであってもよいし、必ずしも同じである必要はない。また、(R2 SiO)の部分にはRが2個あるが、その2個のRはすべて同じものであってもよいし、また異なるものであってもよい。i個の(R2 SiO)はすべて同じであってもよいし、必ずしも同じである必要はない。さらに、j個の(RSiO3/2 )はすべて同じであってもよいし、必ずしも同じである必要はない。たとえば、メチルトリエトキシシラン由来のものと、フェニルトリエトキシシラン由来のものとからなるポリマーの場合であっても、これらの有機1置換の組成部分についてはRSiO3/2 ですべて意味するものとする。ここで、プレポリマーと壁膜を構成するオルガノポリシロキサンの関係について触れると、プレポリマー上のSiOHが別のプレポリマー上のSiL(Lは、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン基、カルボキシ基、アミノ基などの脱離基)とSiOH+SiL→SiOSiのような縮合反応を起こし、さらに大きなポリマーへと成長し壁膜を構成するオルガノポリシロキサンとなるが、壁膜を構成するオルガノポリシロキサンの組成式としてはプレポリマーと同様に上記一般式(III)である。また、h、i、j、kの範囲は上記一般式 (III)が壁膜を構成するオルガノポリシロキサンを表す場合、微小カプセルを形成するのに充分な値である。上記一般式 (III)がプレポリマーを表す場合、プレポリマーは遷移的なものであるので、経時的に変化するが、h、i、j、kの範囲は上記一般式 (III)が壁膜を構成するオルガノポリシロキサンを表す場合以下の0または正の整数である。また、(R’O1/2 )p(HO1/2 )qHr(O1/2 )(−r)の付加モル数については、化合物(A)を加水分解して得られる化合物(B)の加水分解の程度や、化合物(B)の縮合反応の程度に依存し、プレポリマーや壁膜を構成するオルガノポリシロキサンを充分に形成する範囲であればよい。
【0028】
本発明の製造方法において、化合物(A)を1種または数種組み合わせて使用するのが好ましい。さらに、この化合物(A)の選択と、および複数の種類の化合物(A)を用いる場合にその比率が重要である。化合物(A)は縮重合反応に際しては化合物(B)として反応する。
【0029】
化合物(A)を使用する場合、親水基を有する化合物(A)、疎水基を有する化合物(A)、親フルオロカーボン性基を有する化合物(A)、両親媒性基を有する化合物(A)、界面活性基を有する化合物(A)よりなる群から選ばれる化合物(A)をかかるプレポリマーが連続相または分散相のうち少なくとも一方に親媒性になるように1種または数種組み合せて使用するのが好ましい。ただし、ここでいう両親媒性とは、互いに混じり合わない2種の媒質の両方に対して親和性を有することをいう。さらに、ここでいう両親媒性基とは、一つの基が、たとえば、親水基と疎水基のような互いに異なる親媒性基を両有するような基である。
【0030】
つまり、縮重合反応に使用される化合物(A)は、前記のプレポリマーが連続相または分散相のうち少なくとも一方に親媒性である物質になるような化合物(A)の組み合せであることが好ましい。
【0031】
親水基を有する化合物(A)としては、化合物(A)を示す一般構造式(I)におけるRが親水基を有することが好ましく、親水基を有するRが一つの珪素原子上に一つ以上あることが好ましい。また、他の親媒性の置換基である疎水基や親フルオロカーボン性基が親水基を有するRに結合していてもよい。ただし、親水基を有する化合物(A)と水性溶媒との組み合わせについては、化合物(A)を酸またはアルカリで加水分解した後に生成する化合物(B)や、中和したときに他の親媒性のRを有する化合物(A)由来の化合物(B)と縮合して形成されるプレポリマーが安定に分散するような親水基を有する化合物(A)の選択が好ましい。
【0032】
親水基としては、たとえば、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンコポリマーのようなポリエーテル類、プルラン、ソルビトール、キチン、キトサンのような単糖から多糖に至る糖類またはアミノ糖類、タンパク質、抗体、加水分解タンパク、ポリアミノ酸、カルボン酸またはその塩・誘導体、ポリカルボン酸またはその塩・誘導体、硫酸またはその塩・誘導体、燐酸またはその塩・誘導体、スルホン酸またはその塩・誘導体、ホスホン酸またはその塩・誘導体、第4級アンモニウム基、アミンまたはその塩、ポリアミンまたはその塩などが挙げられ、これらのいずれかあるいは複数の官能基がRに結合していることが好ましい。ただし、親水基としては上記例示のものに限られることはない。上記例示の親水基と結合するRとしては、たとえば、−CH2 −、−(CH2 2 −、−(CH2 3 −、−(CH2 3 OCH2 CH(OH)CH2 −、−(CH2 3 NHCO−などがあり、この部分構造式の左側に珪素原子が結合し、右側に上記親水基が結合する。
【0033】
この親水基を有する化合物(A)の具体例としては、親水基としてポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンコポリマーのようなポリエーテル類を有する信越化学工業(株)製のポリオキシエチレン変性シリコーン〔たとえば、KF−354(商品名)〕、ポリエトキシプロピルトリメトキシシラン〔たとえば、KBM−641(商品名)〕などがあり、さらに、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシランまたはγ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランと前記のような親水基を有する親水性物質とから誘導されるN−〔2−ヒドロキシ−3−(3’−トリヒドロキシシリル)プロポキシ〕プロピル加水分解タンパク、N−〔2−ヒドロキシ−3−(3’−ジヒドロキシメチルシリル)プロポキシ〕プロピル加水分解タンパク(特開平8−67608号公報)などがあり、さらに、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−〔N−(β−アミノエチル)アミノ〕プロピルメチルジメトキシシラン、γ−〔N−(β−アミノエチル)アミノ〕プロピルトリメトキシシラン、γ−〔N−(β−アミノエチル)アミノ〕プロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−(N−フェニルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシランのようなシランカップリング剤と前記のような親水基を有する親水性物質とから誘導される化合物(A)などがある。ただし、親水基を有する化合物(A)は上記例示のものに限られることはない。
【0034】
親水基を有する化合物(A)は、上記例示のものを1種類または複数の種類を使用する。
【0035】
前記のポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンコポリマーのようなポリエーテル類については、オキシエチレンとオキシプロピレンの数平均重合度の合計が1〜2000、特に4〜800が好ましい。
【0036】
また、前記の加水分解タンパクとしては、コラーゲン、エラスチン、ケラチン、フィブロイン(シルク)、セリシン(シルク)、カゼイン、コンキオリンのような動物由来タンパク質、小麦タンパク、大豆タンパク、ゴマタンパク、ツェイン(トウモロコシタンパク)のような植物由来タンパク質、酵母タンパクのような微生物由来タンパク質の加水分解物が好ましいが、これに限られるものではない。さらに、加水分解タンパクの数平均分子量は、100〜50000、特に200〜5000が好ましい。
【0037】
疎水基を有する化合物(A)としては、Rが疎水基を有することが好ましく、疎水基を有するRが一つの珪素原子上に一つ以上あることが好ましい。また、親フルオロカーボン性基が疎水基を有するRに結合していてもよい。
【0038】
疎水基としては、たとえば、直鎖炭化水素、分岐炭化水素、不飽和炭化水素、芳香族、エステルなどが挙げられ、これらのいずれか、または複数の官能基がRに結合していることが好ましい。ただし、疎水基としては上記例示のものに限られることはない。
【0039】
この疎水基を有する化合物(A)の具体例としては、たとえば、メチルジエトキシシランから、メチルジクロロシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリクロロシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジクロロシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリクロロシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジクロロシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ステアロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス−(β−メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリクロロシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、オクタデシルジメチル−(3−トリメトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド、ジメチルヘキサデシル−(3−トリメトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライドに至るもの、さらに、ビニルトリメトキシシランから、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス−(β−メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリクロロシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−〔N−(β−アミノエチル)アミノ〕プロピルメチルジメトキシシラン、γ−〔N−(β−アミノエチル)アミノ〕プロピルトリメトキシシラン、γ−〔N−(β−アミノエチル)アミノ〕プロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−(N−フェニルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシランに至るようなシランカップリング剤と前記のような疎水基を有する疎水性物質とから誘導される化合物(A)がある。さらに、化合物(A)を示す一般構造式(I)におけるXがシロキシ基である具体例としては、オクタメチルシクロテトラシロキサン、ジハイドロジェンヘキサメチルシクロテトラシロキサン、トリハイドロジェンペンタメチルシクロテトラシロキサンなどがある。ただし、疎水基を有する化合物(A)は上記例示のものに限られることはない。
【0040】
疎水基を有する化合物(A)は、上記例示のものを1種類または複数の種類を使用する。
【0041】
親フルオロカーボン性基を有する化合物(A)としては、化合物(A)を示す一般構造式(I)におけるRが親フルオロカーボン性基を有することが好ましく、親フルオロカーボン性基を有するRが一つの珪素原子上に一つ以上あることが好ましい。
【0042】
親フルオロカーボン性基を有する化合物(A)としては、たとえば、C8 17CH2 CH2 Si(OCH3 3 、CF3 CH2 CH2 Si(OCH3 3 などがある。さらに、ビニルトリメトキシシランから、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス−(β−メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリクロロシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、さらに、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−〔N−(β−アミノエチル)アミノ〕プロピルメチルジメトキシシラン、γ−〔N−(β−アミノエチル)アミノ〕プロピルトリメトキシシラン、γ−〔N−(β−アミノエチル)アミノ〕プロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−(N−フェニルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシランに及ぶシランカップリング剤と親フルオロカーボン性物質とから誘導される化合物(A)がある。ただし、親フルオロカーボン性基を有する化合物(A)は上記例示のものに限られることはない。
【0043】
親フルオロカーボン性基を有する化合物(A)は、上記例示のものを1種類または複数の種類を使用する。
【0044】
この親水基と疎水基の両方の基を有する化合物(A)の具体例としては、親水基を有する化合物(A)として、すでに上記に例示しているが、たとえば、N−〔2−ヒドロキシ−3−(3’−ジヒドロキシメチルシリル)プロポキシ〕プロピル加水分解タンパクなどがある。
【0045】
水または親水性の連続相に分散する内包済み微小カプセルの場合、親水基を有する化合物(A)の親水基がポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンコポリマーのようなポリエーテル類の場合、オキシエチレンとオキシプロピレンとの数平均重合度の合計は10〜1000、特に20〜400が好ましく、加水分解タンパクの場合、その数平均分子量は200〜50000、特に400〜5000が好ましく、親水基を有する化合物(A)(親水基と疎水基が一つのRに存在する場合を含む)と疎水基を有する化合物(A)とのモノマー換算のモル比はモノマーとして1対0から1対1000、特に1対2から1対200が好ましい。
【0046】
疎水基を有する化合物(A)としてRの1個だけがメチル基であるモノメチル型の化合物(A)を用いる場合は、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシランおよびメチルトリクロロシランよりなる群から選ばれる少なくとも1種、または、これとたとえばジメチルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジクロロシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、フェニトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシランおよびステアロキシプロピルトリメトキシシランよりなる群から選ばれる少なくとも1種とを組み合わせて使用するが、モノメチル型の化合物(A)とそのほかの疎水基を有するものとのモノマー換算のモル比は、100対0から0対100、特に100対3から100対80が好ましい。ただし、モノメチル型の化合物(A)やそのほかの疎水基を有するものは上記例示に限られることはない。
【0047】
疎水性の連続相または非水性の連続相に分散する内包済み微小カプセルの場合、親水基を有する化合物(A)の親水基がポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンコポリマーのようなポリエーテル類の場合、オキシエチレンとオキシプロピレンとの重合度の合計は3〜20、特に5〜10が好ましく、加水分解タンパクの場合、その数平均分子量は100〜2000、特に200〜1000が好ましく、親水基を有する化合物(A)と疎水基を有する化合物(A)のモノマー換算のモル比は1対5から1対1000、特に1対10から1対200が好ましい。疎水基を有する化合物(A)としてメチル基を珪素原子上に1個有するモノメチル型の化合物(A)を用いる場合は、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシランおよびメチルトリクロロシランよりなる群から選ばれる少なくとも1種、または、これとたとえばジメチルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジクロロシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、フェニトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシランおよびステアロキシプロピルトリメキシシランよりなる群から選ばれる少なくとも1種とを組み合わせて使用するが、モノメチル型の化合物(A)とそのほかの疎水基を有するものとのモノマー換算のモル比は、0対100から100対100、特に10対100から80対100が好ましい。ただし、モノメチル型の化合物(A)やそのほかの疎水基を有するものは上記例示に限られることはない。
【0048】
つぎに、化合物(A)の加水分解について述べる。
【0049】
化合物(A)の加水分解の媒質としては、通常、水を使用するが、そのほか、水に可溶の少量の有機溶媒、塩類、尿素のようなタンパク変性剤などが水に添加されていてもよい。これらの添加剤を加えることは、化合物(A)の加水分解後の中和や第2の液相との混合による乳化を0℃以下の温度で行う場合などに有効であり、一つの好ましい方法である。さらに、化合物(A)の加水分解から化合物(B)を経てプレポリマーを生成するまでの過程で、縮合反応が速くなりすぎないように反応速度を制御して、プレポリマーの不溶化に伴う析出を防ぎ、溶液を安定化するために、内包済み微小カプセルの壁膜を構築する珪素化合物を加える前の状態で、粘度が10〜2000mPa・sである媒質を用いることが一つの好ましい方法であり、粘度が10〜2000mPa・sであるゼラチン水溶液を用いることが一つの好ましい方法である。化合物(A)の加水分解は充分に攪拌しながら−5℃〜90℃、特に5℃〜75℃で行うのが好ましい。化合物(A)の加水分解は酸性側でも塩基性側でもよいが、どちら側で行うかは化合物(A)の性質に依存する。
【0050】
上記の粘度が10〜2000mPa・sである媒質を調製するための増粘物質としては、たとえば、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸アミド、カルボキシメチルセルロースナトリウム、カルボキシメチルデキストラン、ヒドロキシエチルセルロース、カラギーナン、キチン、キトサン、ポリペプタイド、ゼラチン、セリシンなどがある。
【0051】
化合物(A)の加水分解を酸性側で行う場合、pH1〜5、特にpH2〜4で行うのが好ましい。化合物(A)の組み合わせや濃度にもよるが、加水分解時の酸性が強すぎると、後で芯物質を充分に取り込めなかったり、ガラス状物質が一部生成してくることがある。使用する酸としては、たとえば、塩酸、硫酸、燐酸などの無機酸のほか、酢酸などの有機酸を用いてもよい。特に、たとえばコラーゲン、エラスチン、ケラチン、フィブロイン(シルク)、セリシン(シルク)、カゼイン、コンキオリンのような動物由来タンパク質の加水分解物が親水基であるような化合物(A)の加水分解物を得ようとする場合、化合物(A)の加水分解を酸性側で行う方が最終的に内包済み微小カプセルを得る際に好ましい結果が得られる。
【0052】
化合物(A)の加水分解を塩基性側で行う場合、pH7.5〜11.5、特にpH8〜10で行うのが好ましい。化合物(A)の組み合わせや濃度にもよるが、加水分解時の塩基性が強すぎると、後で芯物質を充分に取り込めなかったり、ガラス状物質が一部生成してくることがある。使用するアルカリとしては、たとえば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどが挙げられる。特に、たとえば小麦タンパク、大豆タンパク、ゴマタンパクのような植物由来タンパク質の加水分解物が親水基であるような化合物(A)の加水分解物を得ようとする場合、化合物(A)の加水分解を塩基性側で行う方が最終的に内包済み微小カプセルを得る際に好ましい結果が得られる。
【0053】
この化合物(A)の加水分解に引き続き中和を行う。
【0054】
中和は、充分に攪拌しながら−30℃〜80℃、特に−5℃〜55℃で行うのが好ましい。中和に使用する酸またはアルカリは前記の加水分解のところで例示したものを使用するのが好ましい。
【0055】
つぎに、芯物質および/または第2の液相との混合・乳化について述べる。この芯物質および/または第2の液相との混合・乳化とは、たとえば、水または親水性の分散媒に分散する内包済み微小カプセルの場合、水性の分散媒中でプレポリマーを調製し、液状の芯物質(第2の液相)だけかまたは芯物質とその溶媒(第2の液相)を加える。また、疎水性の分散媒または非水性の分散媒に分散する内包済み微小カプセルの場合、芯物質がたとえば水性溶媒に溶解性または親水性のとき、プレポリマーの水性溶媒分散液にそのまま加えるかまたは水性溶媒に溶かして加え、別個に水性溶媒と混和しない第2の液相で連続相となる溶媒と混じて反転乳化させることを意味する。この場合、反転乳化した後、芯物質を加えてもよい。本発明では、中性で芯物質を入れることができるので、中性以外では不安定な物質を内包する微小カプセルを製造することができる。芯物質および/または第2の液相との混合・乳化は−30℃〜95℃、特に−5℃〜60℃で行うのが好ましい。内包する芯物質を例示すると、以下の通りである。
【0056】
たとえば、「水」、「高級脂肪酸類」、「炭化水素類」、「有機溶媒」、「エステル類」、「フェノール類」、「シリコーン類」、「シラン類」、「金属アルコキサイド」、「高級アルコール類」、「動植物油」、「抽出成分類」、「電子供与性呈色性有機化合物」、「色素類」、「紫外線吸収剤」、「ビタミン類」、「薬効成分」、「香気成分」、「塩類」、「アミノ酸、タンパク、糖類など」、「酵素」、「フルオロカーボン性物質」などが挙げられ、さらに、具体的に例示すると、以下の通りである。
【0057】
「高級脂肪酸類」としては、たとえば、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘニン酸、12−ヒドロキシステアリン酸、ウンデシレン酸、ラノリン脂肪酸、イソステアリン酸、リノール酸、オレイン酸、リノレン酸、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸などが挙げられる。
【0058】
「炭化水素類」としては、たとえば、流動パラフィン、イソパラフィン、オゾケライト、プリスタン、セレシン、ワセリン、マイクロクリスタリンワックスなどが挙げられる。
【0059】
「有機溶媒」としては、たとえば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、酢酸エチル、酢酸ブチルなどが挙げられる。
【0060】
「エステル類」としては、たとえば、ミリスチン酸イソプロピル、オクタン酸セチル、ミリスチン酸オクチルドデシル、パルミチン酸イソプロピル、ステアリン酸ブチル、ラウリン酸ヘキシル、ミリスチン酸ミリスチル、オレイン酸デシル、ジメチルオクタン酸ヘキシルデシル、乳酸セチル、乳酸ミリスチル、乳酸ラノリン、イソステアリン酸メチル、ステアリン酸イソセチル、12−ヒドロキシステアリン酸コレステリル、ジ−2−エチルヘキシル酸エチレングリコール、ジペンタエリスリトール脂肪酸エステル、モノイソステアリン酸−n−アルキルグリコール、ジカプリン酸プロピレングリコール、ジカプリン酸ネオペンチルグリコール、トリカプリン酸グリセリル、ネオペンタン酸イソステアリル、リンゴ酸ジイソステアリル、モノステアリン酸グリセリル、ジステアリン酸グリセリル、ジ−2−ヘプチルウンデカン酸グリセリル、トリ−2−エチルヘキサン酸トリメチロールプロパン、トリイソステアリン酸トリメチロールプロパン、ジ−2−エチルヘキサン酸ネオペンチルグリコール、テトラ−2−エチルヘキサン酸ペンタエリスリトール、トリ−2−エチルヘキサン酸グリセリル、2−エチルヘキサン酸セチル、イソノナン酸−2−エチルヘキシル、イソノナン酸イソノニル、イソノナン酸イソデシル、イソノナン酸イソトリデシル、パルミチン酸−2−エチルヘキシル、トリミリスチン酸グリセリル、トリオクタン酸グリセリル、トリイソパルミチン酸グリセリル、ヒマシ油脂肪酸メチル、オレイン酸オレイル、酢酸グリセリル、パルミチン酸−2−ヘプチルウンデシル、アジピン酸ジイソプロピル、アジピン酸ジイソブチル、N−ラウロイル−L−グルタミン酸−2−オクチルドデシルエステル、アジピン酸−2−ヘプチルウンデシル、ラウリン酸エチル、セバチン酸ジ−2−エチルヘキシル、ミリスチン酸−2−ヘキシルデシル、パルミチン酸−2−ヘキシルデシル、アジピン酸−2−ヘキシルデシル、コハク酸−2−ヘキシルデシル、セバチン酸ジイソプロピルなどが挙げられる。
【0061】
「フェノール類」としては、たとえば、t−ブチルフェノール、ノニルフェノール、ドデシルフェノール、α−ナフトール、β−ナフトール、ハイドロキノンモノメチルエーテル、p−クロルフェノール、p−プロモフェノール、o−フェニルフェノール、p−フェニルフェノール、p−ヒドロキシ安息香酸メチル、p−ヒドロキシ安息香酸エチル、p−ヒドロキシ安息香酸プロピル、3−イソプロピルカテコール、p−t−ブチルカテコール、4,4’−メチレンジフェノール、ビスフェノールA、1,2−ジヒドロキシナフタレン、クロルカテコール、ブロモカテコール、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、フェノールフタレイン、没食子酸メチル、没食子酸エチル、没食子酸プロピル、没食子酸ヘキシル、没食子酸オクチル、没食子酸ドデシル、没食子酸セチル、没食子酸ステアリル、タンニン酸、フェノール樹脂、サリチル酸亜鉛、t−ブチルサリチル酸亜鉛などが挙げられる。
【0062】
「シリコーン類」としては、たとえば、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、ジメチルシロキサン・メチルステアロキシシロキサン共重合体、ジメチルシロキサン・メチルメトキシシロキサン共重合体、ジメチルシロキサン・メチルエトキシシロキサン共重合体、トリメチルシロキシケイ酸、メチルシクロポリシロキサン、メチルハイドロジェンポリシロキサン、高重合メチルポリシロキサン、架橋型メチルポリシロキサンなどが挙げられる。
【0063】
「シラン類」としては、たとえば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシランなどが挙げられる。
【0064】
「金属アルコキサイド」としては、たとえば、硼酸トリメチル、硼酸トリエチル、チタン酸テトラエチル、チタン酸テトライソプロピルなどが挙げられる。
【0065】
「高級アルコール類」としては、たとえば、カプリルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、アラキルアルコール、ベヘニルアルコール、オレイルアルコール、セトステアリルアルコール、モノステアリルグリセリルエーテル、2−デシルテトラデカノール、2−ヘキシルデカノール、2−ヘキシルドデカノール、2−オクチルドデカノール、2−ヘプチルウンデカノール、ラノリンアルコール、コレステロール、フィトステロール、イソステアリルアルコールなどが挙げられる。
【0066】
「動植物油」としては、たとえば、アポガド油、ツバキ油、マカデミヤナッツ油、トウモロコシ油、オリーブ油、月見草油、ナタネ油、卵黄油、ゴマ油、パーシック油、小麦胚芽油、サザンカ油、ヒマシ油、硬化ヒマシ油、アマニ油、サフラワー油、綿実油、硬化綿実油、大豆油、硬化大豆油、落花生油、茶実油、カヤ油、コメヌカ油、シナギリ油、日本キリ油、シナモン油、ホホバ油、胚芽油、アーモンド油、カカオ油、ヤシ油、硬化ヤシ油、馬脂、タートル油、ミンク油、スクワラン、スクワレン、オレンジラッフィー油、牛脂、硬化牛脂、牛骨脂、牛脚脂、羊脂、豚脂、鯨脂、硬化鯨脂、魚油、硬化魚油、ラノリン、ラノリンアルコール、水添ラノリン、酢酸ラノリン、液状ラノリン、ラノリン脂肪酸イソプロピル、ラノリン脂肪酸コレステリル、還元ラノリン、ポリオキシエチレンラノリンアルコールエーテル、ポリオキシエチレンラノリンアルコールアセテート、ラノリン脂肪酸ポリエチレングリコール、ポリオキシエチレン水素添加ラノリンアルコールエーテル、カルナウバロウ、キャンデリラロウ、ホホバロウ、硬質ラノリン、モクロウ、サトウキビロウ、綿ロウ、ベイベリーロウ、イボタロウ、モンタンロウ、ヌカロウ、セラックロウ、ホホバロウ、密ロウ、鯨ロウ、ホホバアルコール、アビエチン酸、水添アビエチン酸などが挙げられる。
【0067】
「電子供与性呈色性有機化合物」としては、たとえば、ジアリールフタリド類、ポリアリールカルビノール類、ロイコオーラミン類、アシルオーラミン類、アリールオーラミン類、ローダミン−β−ラクタム類、インドリン類、スピロピラン類、フルオラン類などが挙げられ、その具体例としては、たとえば、クリスタルバイオレットラクトン、マラカイトグリーンラクトン、ミヒラーヒドロール、クリスタルバイオレットカルビノール、マラカイトグリーンカルビノール、N−(2,3−ジクロロフェニル)ロイコオーラミン、N−ベンゾイルオーラミン、N−アセチルオーラミン、N−フェニルオーラミン、ローダミン−β−ラクタム、2−(フェニルイミノエタンジリデン)−3,3−ジメチルインドリン、N−3,3−トリメチルインドリノベンズスピロラン、3−ジエチルアミノ−6−メチル−7−クロルフルオラン、3−ジエチルアミノ−7−メトキシフルオラン、3−ジエチルアモノ−6−ベンジルオキシフルオラン、1,2−ベンズ−6−ジエチルアミノフルオランなどが挙げられる。
【0068】
「色素類」としては、たとえば、二酸化チタン、酸化亜鉛などの無色白色顔料、酸化鉄(ベンガラ)、チタン酸鉄などの無機赤色系顔料、γ−酸化鉄などの無機褐色系顔料、黄酸化鉄、黄土などの無機黄色系顔料、黒酸化鉄、カーボンブラック、低次酸化チタンなどの無機黒色系顔料、マンゴバイオレット、コバルトバイオレットなどの無機紫色系顔料、酸化クロム、水酸化クロム、チタン酸コバルトなどの無機緑色系顔料、群青、紺青などの無機青色系顔料、赤色201号、赤色202号、赤色204号、赤色205号、赤色218号、赤色220号、赤色225号、赤色226号、赤色228号、赤色405号、橙色201号、橙色203号、橙色204号、黄色401号、緑色202号、青色404号などの有機染料、赤色3号、赤色104号、赤色106号、赤色227号、赤色230号、赤色401号、赤色505号、橙色205号、黄色4号、黄色5号、黄色202号、黄色203号、緑色3号、紫色201号、青色11号などのジルコニウム、バリウムまたはアルミニウムレーキなどの有機顔料、クロロフィル、β−カロチンなどの天然色素、雲母チタン、ベンガラ処理雲母チタン、黄酸化鉄処理雲母チタン、黒酸化鉄処理雲母チタン、酸化鉄・黄酸化鉄処理雲母チタン、紺青処理雲母チタン、カルミン処理雲母チタン、酸化クロム処理雲母チタン、カーボンブラック処理雲母チタンなど。また、タルク、カオリン、雲母、キン雲母、セリサイト、白雲母、合成雲母、紅雲母、リチア雲母、バーミキュライトなど。フッ化アパタイト、ヒドロキシアパタイト、セラミックパウダー、金属石鹸(ミリスチン酸亜鉛、パルミチン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウムなど)、窒化ホウ素、シリカーアルミナ、シリカーマグネシア、ベントナイト、フラーズアース、サンセイ白土、活性白土、モンモリロナイト、アタパルガイドなどの無機粉末、ポリアミド樹脂粉末(ナイロン粉末)、ポリエチレン粉末、ポリメタクリル酸メチル粉末、ポリスチレン粉末、スチレン・アクリル酸共重合体樹脂粉末、ベンゾグアナミン樹脂粉末、ポリ四フッ化エチレン粉末、セルロース粉末などの有機粉末などが挙げられる。
【0069】
「紫外線吸収剤」としては、たとえば、フェニルサリシレート、p−t−ブチルフェニルサリシレート、p−オクチルフェニルサリシレートなどのサリチル酸系の紫外線吸収剤、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−ドデシルオキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−5−スルホベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系紫外線吸収剤またはその誘導体、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−アミルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−〔2’−ヒドロキシ−3’−(3”,4”,5”,6”−デトラヒドロフタルイミドメチル)−5’−メチルフェニル〕−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−ドデシル−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−ウンデシル−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−トリデシル−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−〔2’−ヒドロキシ−4’−(2”−エチルヘキシル)オキシフェニル〕ベンゾトリアゾール、2−〔2’−ヒドロキシ−4’−(2”−エチルオクチル)オキシフェニル〕ベンゾトリアゾール、2−〔2’−ヒドロキシ−4’−(2”−プロピルオクチル)オキシフェニル〕ベンゾトリアゾール、2−〔2’−ヒドロキシ−4’−(2”−プロピルヘプチル)オキシフェニル〕ベンゾトリアゾール、2−〔2’−ヒドロキシ−4’−(2”−プロピルヘキシル)オキシフェニル〕ベンゾトリアゾール、2−〔2’−ヒドロキシ−4’−(1”−エチルヘキシル)オキシフェニル〕ベンゾトリアゾール、2−〔2’−ヒドロキシ−4’−(1”−エチルヘプチル)オキシフェニル〕ベンゾトリアゾール、2−〔2’−ヒドロキシ−4’−(1”−エチルオクチル)オキシフェニル〕ベンゾトリアゾール、2−〔2’−ヒドロキシ−4’−(1”−プロピルオクチル)オキシフェニル〕ベンゾトリアゾール、2−〔2’−ヒドロキシ−4’−(1”−プロピルヘプチル)オキシフェニル〕ベンゾトリアゾール、2−〔2’−ヒドロキシ−4’−(1”−プロピルヘキシル)オキシフェニル〕ベンゾトリアゾール、メチル−3−〔3−t−ブチル−5−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−ヒドロキシフェニル〕プロピオネートとポリエチレングリコール(分子量約300)との縮合物、パラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシルのようなパラメトキシケイヒ酸の誘導体またはそのエステル、パラジメチルアミノ安息香酸−2−エチルヘキシルのようなパラアミノ安息香酸の誘導体またはそのエステル、ケイヒ酸ベンジルのようなケイヒ酸の誘導体またはそのエステル、アントラニレート、サリシレート、ベンゾオキサゾールの誘導体、2,4,6−トリ−(p−アニリノ)−1−(カルボキシ−2’−エチルヘキシル)−1,3,5−トリアジン、4−t−ブチル−4' −メトキシジベンゾイルメタンや4−イソプロピルジベンゾイルメタンのようなジベンゾイルメタンの誘導体、フラノン誘導体、フェルラ酸またはそのエステル、γ−オリザノールなどが挙げられる。
【0070】
「ビタミン類」としては、たとえば、ビタミンA、ビタミンB、ビタミンC、ビタミンD、ビタミンE、塩酸チアミン、塩酸ピリドキシン、パントテン酸カルシウム、ビスベンチアミン、メチルメチオニンスルホニウムクロリドなどのビタミン類またはその誘導体、たとえばリン酸−L−アスコルビルマグネシウム、硫酸−L−アスコルビルマグネシウム二ナトリウム、酢酸トコフェロールなどが挙げられる。
【0071】
「薬効成分」としては、たとえば、スルファメトミジンのようなサルファ剤、ホバチン酸カルシウム、塩酸パパベリン、塩酸ジルチアゼム、レセルピンのような循環器系薬剤、塩酸トリメトキノール、塩酸ブロムヘキシン、ヒベンズ酸チペピジンのような呼吸促進、鎮咳去たん剤、ベンジルペニシリンカリウム、ベンジルペニシリンナトリウム、フェノキシメチルペニシリンカリウム、アンピシリンのような抗生物質、5−フルオロウラシル、N−(2−テトラヒドロフリル)−5−フルオロウラシル、塩酸ブレオマイシンのような抗癌性腫瘍剤、臭化チメピジウム、塩酸リドカイン、塩酸クロルプロマジンのような精神神経系薬剤、塩酸ジフェンヒドラミン、マレイン酸クロルフェニラミンのような抗ヒスタミン剤、アスピリン、塩酸キニーネ、スルピリンのような解熱鎮痛消炎剤、サリチル酸、ヒノキチオール、イオウ、パラベン類などの殺菌剤、防腐剤、そのほか、感光素類、システインまたはその誘導体、グアイアズレンまたはその誘導体、グルタチオンまたはその誘導体などが挙げられる。
【0072】
「抽出成分」としては、たとえば、油溶性アルニカエキス、アロエエキス、油溶性オドリコソウエキス、カミツレエキス、油溶性カモミラエキス、油溶性甘草エキス、クチナシエキス、油溶性クワエキス、油溶性ゴボウエキス、油溶性コラーゲンエキス、油溶性サルビアエキス、油溶性シコンエキス、油溶性シナノエキス、油溶性シラカバエキス、油溶性スギナエキス、油溶性セイヨウノコギリソウエキス、油溶性セージエキス、センブリエキス、タイムエキス、チンピエキス、油溶性テウチグルミエキス、油溶性トウキエキス、油溶性トウキンセンカエキス、油溶性ニンジンエキス、油溶性ノバラエキス、油溶性ビワ葉エキス、油溶性プラセンタエキス、油溶性ホップエキス、油溶性マロニエエキス、油溶性桃葉エキス、ヨモギエキス、油溶性ヨクイニンエキス、ラベンダーエキス、レモンエキス、オレンジエキス、油溶性ローズマリーエキス、油溶性ローヤルゼリーエキスなど。タンニン類、フラボノイド類などを含有する緑茶、杜仲茶、ルイボス茶、槐花、黄ごん、ソウハクヒ抽出物などの生薬成分またはその各種塩類などが挙げられる。
【0073】
「香気成分」としては、たとえば、アーモンド、アニス、カラウェー、カッシア、セダーリーフ、セダーウッド、シナモン、シトロネラ、チョウジ、ユーカリ、ゼラニウム、グレープフルーツ、ラベンダー、レモン、レモン草、バラ油、ライム、オレンジ花(ネロリ)、ナツメグ、オニオン、ガーリック、オレンジ、リガナム、オリス、ペパーミント、パイン、松葉、ローズマリー、サンドルウッド、サッサフラス、スペアミント、タイム、コーヒー、紅茶、チェリー、リンゴ、パイナップル、バナナ、ピーチ、バニラなどの香りを有する油などが挙げられる。
【0074】
「塩類」としては、たとえば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸バリウム、硫酸バリウム、ケイ酸ストロンチウム、タングステン酸金属塩、シリカ、ゼオライト、硫酸バリウム、焼成硫酸カルシウム(焼きセッコウ)、リン酸カルシウム、塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化アンモニウム、臭化リチウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、ヨウ素、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、石灰窒素、過リン酸石灰、焼成リン肥、リン酸ナトリウムなどの塩などが挙げられる。
【0075】
「アミノ酸、タンパク、糖類など」としては、たとえば、アスパラギン酸カリウム、アスパラギン酸マグネシウム、グルタミン酸ナトリウム、塩酸リシン、グルタチオンのようなアミノ酸またはペプチド類、コラーゲン、エラスチン、ケラチン、フィブロイン、セリシン、カゼイン、コンキオリンのような動物由来タンパク質、小麦タンパク、大豆タンパク、ゴマタンパクのような植物由来タンパク質、酵母タンパクのような微生物由来タンパク質またはそれらのタンパク質の加水分解物、胎盤抽出物、ムコ多糖類、尿素などが挙げられる。
【0076】
「酵素」としては、たとえば、リパーゼ、プロテアーゼ、スーパーオキサイドディスムターゼ、リゾチーム、アルカリフォスファターゼ、アミラーゼ、パンクレアチン、グルタチオンペルオキシダーゼ、カタラーゼなどの酵素類などが挙げられる。
【0077】
「フルオロカーボン性物質」としては、モンテフルオス社(イタリア、ミラノ)製のポリオキシパーフルオロアルカンの一種である液状パーフルオロエーテルであるフォンブリンHC/04(商品名)、フォンブリンHC/25(商品名)、フォンブリンHC/R(商品名)などが挙げられる。
【0078】
以上の中から1つまたはそれ以上を組み合わせて芯物質とすることができる。ただし、芯物質は上記例示のものに限られることはない。
【0079】
疎水性の連続相または非水性の連続相に分散する内包済み微小カプセルの場合、連続相として、芯物質として例示した高級脂肪酸類、炭化水素類、有機溶媒、エステル類、シリコーン類、高級アルコール類、動植物油の中から1つまたはそれ以上を組み合わせて用いてもよく、カプセル調製プロセスを通じて液状であればよい。有機溶媒のうち、沸点が水の沸点以下のものでも水を共沸的に系外に追い出すことのできるものであればよい。
【0080】
エマルジョン調製において、たとえば、メカニカルスターラを備えた内径12cm、容量2リットルの丸底円筒形ガラス製反応容器で、主に粒径0.3〜100μmの分布の範囲で、中心粒径が1〜20μmの範囲で粒径を調節する場合は、反応液を50〜1000rpm、特に300〜1000rpmで攪拌するのが好ましい。
【0081】
エマルジョン調製において、たとえば、メカニカルスターラで反応液を攪拌した後、ホモミキサーで主に粒径0.1〜30μmの分布の範囲で、中心粒径が0.5〜5μmの範囲で粒径を調節する場合は、反応液をホモミキサーで1000〜20000rpm、特に5000〜10000rpmで処理するのが好ましい。
【0082】
エマルジョン調製において、たとえば、メカニカルスターラで反応液を攪拌し、ホモミキサーで処理した後、マイクロフルイダイザーで主に粒径0.1〜1 μmの分布の範囲で、中心粒径が0.2〜0.8μmの範囲で粒径を調節する場合は、マイクロフルイタイザーで300〜5000kg/cm2 で処理するのが好ましい。
【0083】
ホモミキサーやマイクロフルイダイザーで処理する目的の一つは、粒径を小さくすることにあるが、もう一つの目的は、後に壁膜の強化処理を加えることと併せた結果、この処理でかけられた程度の剪断力が加わったときに壁膜が破壊されないような内包済み微小カプセルを製造するためである。
【0084】
本発明における微小カプセルは、マイクロカプセル、ナノカプセルのいずれも包含するが、一般にマイクロカプセルは粒径が1μm以上1mm未満のものをいい、ナノカプセルは粒径が1μm未満のものをいう。
【0085】
つぎに、内包済み微小カプセルの製造中間物の化合物(A)による表面処理について述べる。
【0086】
内包済み微小カプセルの製造中間物の化合物(A)による表面処理を行わなくても内包済み微小カプセルを製造することができる。しかし、本発明の製造方法によれば、乳化直後の未硬化カプセル表面に縮合にあずかっていないシラノール基が残っていると考えられる。このシラノール基は、新たに加えられた化合物(A)または、その加水分解物である化合物(B)と縮合してカプセル表面に新たな性質を付与する足がかりとなる。
【0087】
表面処理用の化合物(A)がトリメチルクロロシランのようなクロロシランやヘキサメチルジシラザンのように水中で容易に加水分解するような化合物(A)の場合は、乳化に引き続きこの中性のエマルジョン溶液にこの化合物(A)を加え中和するのが好ましい。
【0088】
表面処理用の化合物(A)がトリメチルエトキシシランのようなアルコキシシランの場合は、乳化に引き続きこの中性溶液をやや酸性または塩基性にして加えた化合物(B)のアルコキシシランを一旦加水分解する必要がある。はじめからシラノール基を有するような化合物(A)をそのまま表面処理に用いる場合も、乳化に引き続きこの中性の化合物(A)溶液をやや酸性または塩基性にして化合物(A)を加える必要がある。次に中和を行うことによりカプセル表面に化合物(A)を定着させる。ただし、pHの調節に当たってはカプセルを破壊しないように注意する必要があり、酸性側での処理ではpH3〜6.5が好ましい。塩基性側での処理ではpH7.5〜10が好ましい。この表面処理に使用する化合物(A)については後に例示するが、それらに限られることはない。
【0089】
また、表面処理の目的に内包済み微小カプセルの凝集を防止することがあるが、内包済み微小カプセルの凝集を防止するために、エマルジョン調製後、トリメチルクロロシラン、トリメチルエトキシシラン、t−ブチルジメチルクロロシラン、ヘキサメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシラザンなどの珪素原子上に3個のアルキル基を持つ化合物(A)を添加することが好ましい。
【0090】
さらに、エマルジョン調製後、カチオン基を有機置換基に持つ化合物(A)として、たとえばオクタデシルジメチル−(3−トリメトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライドを添加し加水分解して中和することにより内包済み微小カプセルの表面をカチオン性にすることができる。
【0091】
また、エマルジョン調製後、メチルジエトキシシランから、メチルジクロロシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリクロロシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジクロロシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリクロロシラン、ジフェニルジメトキシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジクロロシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ステアロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス−(β−メトキシエトキシ)シランビニルトリクロロシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、オクタデシルジメチル−(3−トリメトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド、ヘキサデシルジメチル−(3−トリメトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド、メトキシ(エトキシ)n(プロポキシ)mプロピルメチルジアルコキシシラン、メトキシ(エトキシ)n(プロポキシ)mプロピルトリアルコキシシランに及ぶ化合物(A)、N−〔2−ヒドロキシ−3−(3’−トリヒドロキシシリル)プロポキシ〕プロピル加水分解タンパク、N−〔2−ヒドロキシ−3−(3’−ジヒドロキシメチルシリル)プロポキシ〕プロピル加水分解タンパクのようにγ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランと他の物質から誘導される化合物(A)、さらに、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランから、γ−〔N−(β−アミノエチル)アミノ〕プロピルメチルジメトキシシラン、γ−〔N−(β−アミノエチル)アミノ〕プロピルトリメトキシシラン、γ−〔N−(β−アミノエチル)アミノ〕プロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−(N−フェニルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス−(β−メトキシエトキシ)シランビニルトリクロロシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシランに及ぶシランカップリング剤と他の物質とから誘導される化合物(A)をpHを調節して中和することにより、内包済み微小カプセルの表面の性質を種々に修飾することができ、種々の機能を付与することができる。
【0092】
上記の一連の表面処理を複数組み合わせてもよい。
【0093】
硬化処理においては、化合物(A)の一種であるアルコキシシランの加水分解によって発生したアルコールを除去したり、時間経過や加熱による脱水や、反応系外への脱水などにより、縮重合反応をさらに進行させることによって内包済み微小カプセルの壁膜の強度を増加させることができる。加熱温度としては、反応液の温度で低くても30℃以上が好ましく、圧力により沸点を変化させてもよいが、反応系の水が沸騰する温度で加熱すると、特に好ましい。上記の時間経過による脱水とは、シロキサン縮合は中性のpHで自然に脱水縮合するので、単なる時間経過で脱水することを意味しており、また、上記の反応系外への脱水とは、たとえば留去(溶媒蒸気が冷却されてできた液を反応系に戻さず反応系外に除去する)などを意味する。
【0094】
このようにして得られた内包済み微小カプセルにおいて、芯物質の重量は内包済み微小カプセルの重量に対して0.01〜99重量%の範囲が好ましい。この内包済み微小カプセルの重量に対する芯物質の重量の比率を以下「内包率」という。上記のように、本発明による場合は、内包率の範囲が広いので、壁膜の厚みは内包率と粒径とを相関させながら調節が容易である。また、内包済み微小カプセルはpHが中性付近で使用するとき充分に耐水性である。
【0095】
さらに、カプセルの強度としては、使用した化合物(A)の種類、粒径、硬化条件、内包率に依存し、たとえば、粒径1〜2μmで内包率90%の化粧品向けに製造した微小カプセルでは、機械的混合過程を経て化粧品に配合した上で肌に使用した場合でも崩壊は認められなかった。
【0096】
また、本発明によって製造した内包済み微小カプセルは、凍結乾燥やスプレードライにて処理して、粉末にすることができる。
【0097】
本発明によって製造した内包済み微小カプセルへの芯物質の取込率は5〜99.99重量%であり、多くの場合、60〜99重量%である。この取込率とは、投入した芯物質のうち何%がカプセル内に取り込まれたかを示すものであって、前記の内包率とは異なる。本発明によれば、多くの場合、取込率が充分に高く、取り込まれなかった芯物質の除去などの精製は必ずしも必要ではないが、精製方法については、次の通りである。
【0098】
精製方法の一つとしては、カプセルを分散させている液相と混じらず、かつカプセルを分散させない液相を加え、2つの液相をよく混ぜ合わせた後、両液相が分離したところでデカンテーションまたは分液によって両液相を分けることにより、不純物を別の液相に移らせる方法がある。両液相が分離しにくい時は遠心分離によってもよい。また、両液相が分離しにくい時はさらにカプセルを分散させている液相と混和する液相を加えてカプセルを洗い分離してもよい。
【0099】
精製方法のもう一つの方法としては、遠心分離により沈降または浮上した内包済み微小カプセルを分取する方法がある。この方法による場合、上記分散後、溶媒と共に不純物を除去し、カプセルを分散させることができる溶媒に再び分散させる。また、これを繰り返す。
【0100】
精製方法のさらにもう一つの方法としては、限外濾過による方法がある。この限外濾過による精製方法では、限外濾過により溶出した不純物を除去し、濃縮した内包済み微小カプセルを分散させることができる溶媒に再び分散させる。また、これを繰り返す。
【実施例】
【0101】
本発明の他の目的、特徴および利点は、本発明の種々の実施例を参照した以下の説明的記載より明らかにされるが、これらの実施例は説明のためのみに示されるものであり、本発明の範囲を限定するものではない。また、特に単位を表示しない限り%は重量%である。
【0102】
実施例1
メトキシ(エトキシ)nプロピルジヒドロキシメチルシラン、メチルトリエトキシシランおよびフェニルトリエトキシシランの加水分解物共縮重合体からなるオルガノポリシロキサンを壁膜とするパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシルの内包済み微小カプセルの製造
【0103】
1)プレポリマーの調製
上蓋に滴下ロートと還流冷却器を備え、メカニカルスターラを備えた内径12cm、容量2リットルの丸底円筒形ガラス製反応容器に、あらかじめ水90gとポリオキシエチレン変性シリコーン〔信越化学工業(株)製のKF−354A(商品名)、メトキシ(エトキシ)nプロピルジヒドロキシメチルシランの縮合物で両末端がトリメチルシリル基で封じられたもの〕10gと18%塩酸0.2gを入れておき、50℃で攪拌しながらメチルトリエトキシシラン4.4gとフェニルトリエトキシシラン1.2gの混合物を滴下ロートから滴下した。さらに50℃で6時間攪拌した。次に、攪拌を続けながら4%水酸化ナトリウム水溶液1.6gを滴下し、pHを7.0にした後、50℃で1時間攪拌した。
【0104】
2)芯物質の添加と乳化
1)で調製した反応液を600rpmで攪拌しながらパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル5.4gを加え、さらに、600rpmで4時間攪拌し続けた。
【0105】
3)凝集防止と壁膜の硬化処理
2)で調製した反応液を反応容器で50℃、600rpmで攪拌しながらトリメチルクロロシラン0.5gを加えた後、直ちに20%水酸化ナトリウム水溶液1gを滴下した。反応液の温度を徐々に上げ還流させた。アルコールを含む蒸気を留去し、さらに、150rpmで攪拌しながら6時間加熱還流させた。この反応液を室温で150rpmで攪拌しながら冷却し内包済み微小カプセルを得た。
【0106】
分析法1
得られた内包済み微小カプセルの分散液約10gを正確に秤量し、(株)島津製作所製の赤外線式水分量計LIBROR EB−280MOC(商品名)で内包済み微小カプセルの分散液の水分量を測定し、その結果から、生成した微小カプセルを含む分散液中の非水部分〔内包済み微小カプセル+遊離の芯物質(カプセル中に取り込まれなかった芯物質)+灰分(ash)〕の重量を求める。つまり、実施例1のように、水中油型のカプセルの場合、カプセルを含む分散液の重量は、「水+内包済み微小カプセル+遊離の芯物質+灰分(ash)」の重量であり、この分析法1により水分を測定すると、その結果から、上記分散液中の非水部分〔内包済み微小カプセル+遊離の芯物質+灰分(ash)〕の重量がわかる。
【0107】
分析法2
セイコー電子工業(株)製のICP発光分光分析装置SPS1700HVR(商品名)により、カプセル分散液中のNaの濃度を測定し、生成した微小カプセルを含む分散液中のNaClの重量を算出する。上記分析法1のところで説明したようにカプセルを含む分散液中には、灰分(ash)も含まれているが、その灰分のシリカ以外のほとんどを占めるのがNaClと考えられる。そこで、この分析法2でNaCl量を求め、その結果を後記の内包率を求める際に灰分量として使用する。
【0108】
分析法3
得られた内包済み微小カプセルの分散液約1gを正確に秤量し、これを水約100mlで洗い込みながら500mlの分液ロートに移す。n−ヘキサン100mlを加えよく振り混ぜた後、静置する。液相が分離した後、n−ヘキサン抽出液100mlを別の容器に移す。この分液操作を3回繰り返し、得られたn−ヘキサン抽出液を合して濃縮し正確に100mlとする。このn−ヘキサン抽出液からマイクロシリンジで1μlをとり、液体クロマトグラフにかけ、別途作成した標準濃度の検量線から得られた内包済み微小カプセルの分散液約1g中に存在する微小カプセル中に取り込まれなかった遊離の芯物質(実施例1の場合はパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル)の重量を求めた上で計算により生成した微小カプセルを含む分散液中の遊離の芯物質の重量を求める。
【0109】
分析法4
得られた内包済み微小カプセルの分散液約0.1gを正確に秤量し、これに5N水酸化ナトリウム水溶液5mlを加え50℃で1時間攪拌し室温まで冷却する。これを水約100mlで洗い込みながら500mlの分液ロートに移す。n−ヘキサン100mlを加え、よく振り混ぜた後、静置する。液相が分離した後、n−ヘキサン抽出液100mlを別の容器に移す。この分液操作を3回繰り返し、得られたn−ヘキサン抽出液を合して濃縮し正確に100mlとする。このn−ヘキサン溶液からマイクロシリンジで1μlをとり、液体クロマトグラフにかけ、別途作成した標準濃度の検量線から得られた内包済み微小カプセルの分散液約0.1g中に存在する微小カプセル中に取り込まれなかった遊離の芯物質(実施例1の場合はパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル)と微小カプセル中に取り込まれた芯物質(実施例1の場合はパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル)の重量の合計を決定する。
【0110】
〔(分析法4の値)−(分析法3の値)〕/〔(分析法1の値)−(分析法2の値)−(分析法3の値)〕×100を内包率として微小カプセルに取り込まれた芯物質(実施例1の場合はパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル)を微小カプセルの重量に対する重量%で示す。すなわち、分析法4の値は「カプセル中に取り込まれた芯物質(実施例1の場合はパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル)と遊離の芯物質(カプセル中に取り込まれなかった芯物質)」の合計量であり、分析法3の値は「遊離の芯物質」の重量であるから、上記計算式中の分子の〔(分析法4の値)−(分析法3の値)〕は〔(取り込まれた芯物質+遊離の芯物質)−(遊離の芯物質)〕になり、「カプセル中に取り込まれた芯物質」の重量を示す。
【0111】
一方、分析法1の値は「内包済み微小カプセル+遊離の芯物質+灰分」の重量であり、分析法2の値は実質上「灰分」の量で、分析法3の値は「遊離の芯物質」の重量であるから、上記計算式中の分母の〔(分析法1の値)−(分析法2の値)−(分析法3の値)〕は、〔(内包済み微小カプセル+遊離の芯物質+灰分)−(灰分)−(遊離の芯物質)〕になり、「内包済み微小カプセル」の重量になる。このように、分子は「カプセル中に取り込まれた芯物質」の重量で、分母は「内包済み微小カプセル」の重量であるから、上記計算式〔(分析法4の値)−(分析法3の値)〕/〔(分析法1の値)−(分析法2の値)−(分析法3の値)〕×100は内包率を示すことになる。
【0112】
分析法5
得られた内包済み微小カプセルの分散液約0.1gをとり、これに水約5mlを加える。このものの1滴をプレパラートにとりカバーガラスをした後、光学顕微鏡で1000倍の倍率で観察し、目視により粒度分布を求める。
【0113】
分析法6
得られた内包済み微小カプセルの粒度分布を(株)島津製作所製SALD−2000(商品名)で測定する。
【0114】
試験法1
1cm角で厚さ2mmの2枚のガラス板の間に20倍に希釈した内包済み微小カプセルの分散液1滴(約50μl)を挟み、それを水平の堅い台の上に置き、上方から1.5kg/cm2 の圧力をかける。圧力をかけた後、顕微鏡でカプセルが破裂するか否かを観察する。ただし、挟んだ際や圧力をかけた際に、はみ出してもよいものとし、顕微鏡観察の時はこれを拭き取っておく。
【0115】
上記実施例1で得られた内包済み微小カプセルの分散液を上記分析法1〜5により分析したところ以下の通りであった。
【0116】
直径0.3〜5μm、主に1〜2μmのカプセルの水中分散液 130g
水を除いた成分 14.8%
分散液中における遊離のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル 0.4%
カプセル重量中のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル 26%
【0117】
また、上記実施例1で得られた内包済み微小カプセルを上記試験法1によりカプセルが破裂するか否かを調べたところ、カプセルの破裂はなかった。
【0118】
比較例1
メトキシ(エトキシ)nプロピルジヒドロキシメチルシラン、メチルトリエトキシシランおよびフェニルトリエトキシシランの加水分解物共縮重合体からなるオルガノポリシロキサンを壁膜とするパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシルのカプセルの製造において、連続相と芯物質の界面で重合を行う場合
【0119】
1)カプセル壁膜の作製
上蓋に滴下ロートと還流冷却器を備え、メカニカルスターラを備えた内径12cm、容量2リットルの円底円筒形ガラス製反応容器に、あらかじめ水90gとポリオキシエチレン変性シリコーン〔信越化学工業(株)製のKF−354A(商品名)〕10gおよび18%塩酸0.2gを入れておき、50℃で攪拌しながらメチルトリエトキシシラン4.4gとフェニルトリエトキシシラン1.2gの混合物を滴下ロートから滴下した。さらに、50℃で6時間攪拌した後、反応液を600rpmで攪拌しながらパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル5.4gを加えた。さらに、600rpmで4時間攪拌を続けた後、攪拌しながら4%水酸化ナトリウム水溶液1.9gを滴下し、pHを7.0にした後、50℃で1時間攪拌した。
【0120】
2)凝集防止と壁膜の硬化処理
1)で調製した反応液を反応容器で50℃、600rpmで攪拌しながらトリメチルクロロシラン3gを加えた後、直ちに5N水酸化ナトリウム水溶液5.6gを滴下した。反応液の温度を徐々に上げ還流させた。アルコールを含む蒸気を留去し、さらに150rpmで攪拌しながら6時間加熱還流した。この反応液を室温で150rpmで攪拌しながら冷却し生成物を得た。粘着性の物質が反応容器壁に付着し、加えたパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシルと同程度の量の油が分離していたのみであった。
【0121】
実施例1A
メトキシ(エトキシ)nプロピルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシランおよびフェニルトリエトキシシランの加水分解物共縮重合体からなるオルガノポリシロキサンを壁膜とするパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシルの内包済み微小カプセルの製造
【0122】
1)プレポリマーの調製
上蓋に滴下ロートと還流冷却器を備え、メカニカルスターラを備えた内径12cm、容量2リットルの丸底円筒形ガラス製反応容器に、あらかじめ水97gとポリエトキシプロピルトリメトキシシラン〔信越化学工業(株)製のKBM−641(商品名)〕3gおよび18%塩酸0.2gを入れておき、50℃で攪拌しながらメチルトリエトキシシラン4.2gとフェニルトリエトキシシラン1.2gの混合物を滴下ロートから滴下した。さらに、50℃で6時間攪拌した。次に攪拌を続けながら4%水酸化ナトリウム水溶液1.7gを滴下し、pHを7.0にした後、20℃で1時間攪拌した。
【0123】
2)芯物質の添加と乳化
1)で調製した反応液を600rpmで攪拌しながらパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル4.0gを加え、さらに600rpmで4時間攪拌を続けた。
【0124】
3)凝集防止と壁膜の硬化処理
2)で調製した反応液を反応容器で50℃、600rpmで攪拌しながらトリメチルクロロシラン1.0gを加えた後、直ちに20%水酸化ナトリウム水溶液1.8gを滴下した。反応液の温度を徐々に上げ還流させた。アルコールを含む蒸気を留去し、さらに150rpmで攪拌しながら6時間加熱還流させた。この反応液を室温で150rpmで攪拌しながら冷却して内包済み微小カプセルを得た。
【0125】
この実施例1Aで得られた内包済み微小カプセルの分散液を前記分析法1〜5に準じて分析したところ以下の通りであった。
【0126】
直径0.3〜10μm、主に1〜2μmのカプセルの水中分散液 107g
水を除いた成分 14.0%
分散液中における遊離のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル 0.5%
カプセル重量中のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル 28%
【0127】
前記実施例1では親水基を有する化合物(A)としてKF−354A(商品名)のようなポリエーテル変性シリコーンを用い、これを加水分解してプレポリマーを調製し、芯物質を投入し、乳化することによって内包済み微小カプセルを製造することができたが、比較例1のように芯物質と連続相との界面で重合体を生成させようとした場合、内包済み微小カプセルは形成されず、重合体と芯物質は分離した。また、実施例1Aでは、親水基を有する化合物(A)としてKBK−641(商品名)のようなポリエーテル基を有するトリアルコキシシランを用いたが、実施例1と同様に内包済み微小カプセルを製造することができた。
【0128】
また、上記実施例1Aで得られた内包済み微小カプセルを前記試験法1に準じてカプセルが破裂するか否かを調べたところ、カプセルの破裂はなかった。
【0129】
実施例2
N−〔2−ヒドロキシ−3−(3’−トリヒドロキシシリル)プロポキシ〕プロピル加水分解コラーゲン、メチルトリエトキシシランおよびフェニルトリエトキシシランの加水分解物共縮重合体からなるオルガノポリシロキサンを壁膜とするパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシルの内包済み微小カプセルの製造
【0130】
1)プレポリマーの調製
2リットルの丸底円筒形ガラス製反応容器に、あらかじめ水135gとN−〔2−ヒドロキシ−3−(3’−トリヒドロキシシリル)プロポキシ〕プロピル加水分解コラーゲン(加水分解コラーゲンの分子量は数平均分子量で約2000)15gおよび18%塩酸3.6gを入れておき、50℃で攪拌しながらメチルトリエトキシシラン45.9gとフェニルトリエトキシシラン12.4gの混合物を滴下ロートから滴下した。
【0131】
さらに、50℃で6時間攪拌した。次に、攪拌を続けながら25%水酸化ナトリウム水溶液2.9gを滴下し、pHを7.0にした後、50℃で1時間攪拌した。
【0132】
2)芯物質の添加と乳化
1)で調製した反応液を600rpmで攪拌しながらパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル389gを加えた。さらに、600rpmで4時間攪拌し続けた。
【0133】
3)微粒化
2)で調製した反応液をホモミキサーの容器に移して、50℃、6000rpmで90分間ホモミキサーにかけて、微粒化した。
【0134】
4)凝集防止と壁膜の硬化処理
3)で調製した反応液を元の反応容器で50℃、600rpmで攪拌しながらトリメチルクロロシラン3.0gを加えた後、直ちに25%水酸化ナトリウム水溶液4.4gを滴下した。反応液の温度を徐々に上げて還流させた。アルコールを含む蒸気を留去し、さらに150rpmで攪拌しながら2時間加熱還流した。この反応液を室温で150rpmで攪拌しながら冷却し内包済み微小カプセルを得た。
【0135】
この実施例2で得られた内包済み微小カプセルの分散液を前記分析法1〜5に準じて分析したところ以下の通りであった。
【0136】
直径0.3〜5μm、主に1〜2μmの微小カプセルの水中分散液 850g
水を除いた成分 50%
分散液中における遊離のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル 4%
カプセル重量中のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル 84%
【0137】
この後、分散液中における遊離のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシルはヘキサンで洗うことにより除去して、加水分解コラーゲン(分子量は数平均分子量で約2000)を親水基とするヒドロキシシランを用いてパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシルの内包済み微小カプセルを精製状態で得た。なお、上記4)の凝集防止と壁膜の硬化処理において、メチルトリクロロシランの添加とそれに続く中和の一連の処理を省略すると、肉眼では本実施例のものと差はなかったが、顕微鏡観察によると微小カプセル粒子同士がくっつきあって一部凝集が認められた。しかし、本実施例ではそのような凝集は認められなかった。また、上記実施例2で得られた内包済み微小カプセルを前記試験法1に準じてカプセルが破裂するか否かを調べたところ、カプセルの破裂はなかった。
【0138】
実施例2A
N−〔2−ヒドロキシ−3−(3’−トリヒドロキシシリル)プロポキシ〕プロピル加水分解コラーゲン、メチルトリエトキシシランおよびフェニルトリエトキシシランの加水分解物共縮重合体からなるオルガノポリシロキサンを壁膜とするパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシルと4−t−ブチル−4’−メトキシジベンゾイルメタンとの混合物の内包済み微小カプセルの製造
【0139】
1)プレポリマーの調製
上蓋に滴下ロートと還流冷却器を備え、メカニカルスターラを備えた内径12cm、容量2リットルの丸底円筒形ガラス製反応容器に、あらかじめ水135gとN−〔2−ヒドロキシ−3−(3’−トリヒドロキシシリル)プロポキシ〕プロピル加水分解コラーゲン(加水分解コラーゲンの分子量は数平均分子量で約2000)15gおよび18%塩酸3.6gを入れておき、50℃で攪拌しながらメチルトリエトキシシラン45.9gとフェニルトリエトキシシラン12.4gの混合物を滴下ロートから滴下した。
【0140】
さらに、50℃で6時間攪拌した後、一旦20℃に冷却してから、攪拌を続けながら25%水酸化ナトリウム水溶液2.9gを滴下し、pHを7.0にした後、20℃で1時間攪拌した。
【0141】
2)芯物質の添加と乳化
1)で調製した反応液を600rpmで攪拌しながらあらかじめ4−t−ブチル−4’−メトキシジベンゾイルメタン19.5gをパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル78.2gに溶解しておいた混合液を加え、さらに、600rpmで4時間攪拌を続けた。
【0142】
3)微粒化
2)で調製した反応液をホモミキサーの容器に移して、50℃、6000rpmで90分間ホモミキサーにかけて、微粒化した。
【0143】
4)凝集防止と壁膜の硬化処理
3)で調製した反応液を元の反応容器で50℃、600rpmで攪拌しながらトリメチルクロロシラン3.0gを加えた後、直ちに25%水酸化ナトリウム水溶液4.4gを滴下した。反応液の温度を徐々に上げ還流させた。アルコールを含む蒸気を留去し、さらに150rpmで攪拌しながら2時間加熱還流させた。この反応液を室温で150rpmで攪拌しながら冷却して内包済み微小カプセルを得た。
【0144】
この実施例2Aで得られた内包済み微小カプセルの分散液を前記分析法1〜5に準じて分析したところ以下の通りであった。
【0145】
直径0.3〜5μm、主に1〜2μmのカプセルの水中分散液 315g
水を除いた成分 42.3%
分散液中における遊離のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル 0.2%
分散液中における遊離の4−t−ブチル−4’−メトキシジベンゾイルメタン 0.2%
カプセル重量中のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル 56%
カプセル重量中の4−t−ブチル−4’−メトキシジベンゾイルメタン 14%
【0146】
上記のように、この実施例2Aにおいては、パラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシルの他に2番目の芯物質として4−t−ブチル−4’−メトキシジベンゾイルメタンを同時に微小カプセル中に内包することができた。
【0147】
また、上記実施例2Aで得られた内包済み微小カプセルを前記試験法1に準じてカプセルが破裂するか否かを調べたところ、カプセルの破裂はなかった。
【0148】
実施例2B
N−〔2−ヒドロキシ−3−(3’−トリヒドロキシシリル)プロポキシ〕プロピル加水分解小麦タンパク、メチルトリエトキシシランおよびフェニルトリエトキシシランの加水分解物共縮重合体からなるオルガノポリシロキサンを壁膜とするパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシルの内包済み微小カプセルの製造
【0149】
1)プレポリマーの調製
上蓋に滴下ロートと還流冷却器を備え、メカニカルスターラを備えた内径12cm、容量2リットルの丸底円筒形ガラス製反応容器に、あらかじめ水283gとN−〔2−ヒドロキシ−3−(3’−トリヒドロキシシリル)プロポキシ〕プロピル加水分解小麦タンパク(加水分解小麦タンパクの分子量は数平均で約400)16.8gおよび20%水酸化ナトリウム水溶液4.5gを入れておき、50℃で攪拌しながらメチルトリエトキシシラン24gとフェニルトリエトキシシラン8.2gの混合物を滴下ロートから滴下した。
【0150】
さらに、50℃で6時間攪拌した。次に、攪拌し続けながら18%塩酸4.1gを滴下し、pHを7.0にした後、50℃で1時間攪拌した。
【0151】
2)芯物質の添加と乳化
1)で調製した反応液を600rpmで攪拌しながらパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル12.3gを加えた。さらに、600rpmで4時間攪拌を続けた。
【0152】
3)微粒化
2)で調製した反応液をホモミキサーの容器に移して、50℃、6000rpmで90分間ホモミキサーにかけて、微粒化した。
【0153】
4)凝集防止と壁膜の硬化処理
3)で調製した反応液を元の反応容器で50℃、600rpmで攪拌しながらトリメチルクロロシラン1.2gを加えた後、直ちに20%水酸化ナトリウム水溶液1.4gを滴下してpH5.5に調整した。反応液の温度を徐々に上げ還流させた。アルコールを含む蒸気を留去し、さらに150rpmで攪拌しながら2時間加熱還流させた。この反応液を室温で150rpmで攪拌しながら冷却して内包済み微小カプセルを得た。
【0154】
この実施例2Bで得られた内包済み微小カプセルの分散液を前記分析法1〜5に準じて分析したところ以下の通りであった。
【0155】
直径0.3〜5μm、主に1〜2μmのカプセルの水中分散液 595g
水を除いた成分 11%
分散液中における遊離のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル 0.03%
カプセル重量中のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル 23.8%
【0156】
上記のように、この実施例2Bでは、加水分解小麦タンパクを親水基とする化合物(A)を用いて、内包済み微小カプセルを製造することができた。なお、化合物(A)の加水分解は塩基性で行った。
【0157】
また、上記実施例2Bで得られた内包済み微小カプセルを前記試験法1に準じてカプセルが破裂するか否かを調べたところ、カプセルの破裂はなかった。
【0158】
比較例2
実施例2Bにおけるシランの塩基性側での加水分解に代えて、酸性側で加水分解を行ったところ、多量の粘着物質が反応容器の内壁に付着して微小カプセルの製造を継続できなかった。
【0159】
実施例2C
N−〔2−ヒドロキシ−3−(3’−トリヒドロキシシリル)プロポキシ〕プロピル加水分解大豆タンパク、メチルトリエトキシシランおよびフェニルトリエトキシシランの加水分解物共縮重合体からなるオルガノポリシロキサンを壁膜とするパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシルの内包済み微小カプセルの製造
【0160】
1)プレポリマーの調製
上蓋に滴下ロートと還流冷却器を備え、メカニカルスターラを備えた内径12cm、容量2リットルの丸底円筒形ガラス製反応容器に、あらかじめ水177mlとN−〔2−ヒドロキシ−3−(3’−トリヒドロキシシリル)プロポキシ〕プロピル加水分解大豆タンパク(加水分解大豆タンパクの分子量は数平均分子量で約350)9.3gおよび20%水酸化ナトリウム水溶液3.5gを加えて、50℃で攪拌しながら、メチルトリエチトキシシラン10gとフェニルトリエトキシシラン2.7gの混合物を滴下ロートから滴下した。さらに、50℃で6時間攪拌した後、攪拌しながら18%塩酸3.2gを滴下し、pHを7.0にした後、50℃で1時間攪拌した。
【0161】
2)芯物質の添加と乳化
1)で調製した反応液を600rpmで攪拌しながらパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル6.5gを加え、さらに600rpmで4時間攪拌を続けた。
【0162】
3)微粒化
2)で調製した反応液をホモミキサーの容器に移して、50℃、6000rpmで90分間ホモミキサーにかけて、微粒化した。
【0163】
4)凝集防止と壁膜の硬化処理
3)で調製した反応液を元の反応容器で50℃、600rpmで攪拌しながらトリメチルクロロシラン2.4gを加えた後、20%水酸化ナトリウム水溶液1.2gを滴下し、pH5.5に調整した。反応液の温度を徐々に上げて還流させた。アルコールを含む蒸気を留去し、さらに150rpmで攪拌しながら6時間加熱還流させた。この反応液を室温で150rpmで攪拌しながら冷却して内包済み微小カプセルを得た。
【0164】
この実施例2Cで得られた内包済み微小カプセルの分散液を前記分析法1〜5に準じて分析したところ以下の通りであった。
【0165】
直径0.3〜5μm、主に1〜2μmのカプセルの水中分散液 360g
水を除いた成分 7.6%
分散液中における遊離のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル 0.5%
カプセル重量中のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル 27.0%
【0166】
上記のように、この実施例2Cでは、加水分解大豆タンパク(分子量は数平均分子量で約350)を親水基とする化合物(A)を用いて、内包済み微小カプセルを製造することができた。なお、この実施例2Cでは化合物(A)の加水分解を塩基性で行った。
【0167】
また、上記実施例2Cで得られた内包済み微小カプセルを前記試験法1に準じてカプセルが破裂するか否かを調べたところ、カプセルの破裂はなかった。
【0168】
実施例2D
実施例2におけるフェニルトリエトキシシランに代えてヘキシルトリメトキシシラン〔信越化学工業(株)のKBM−3063(商品名)〕を8.7g用い、メチルトリエトキシシランは38.3g用い、パラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシルは87.4g用い、メチルトリクロロシランによる処理を行わなかったほかは、実施例2と同様にして内包済み微小カプセルを製造した。
【0169】
この実施例2Dで得られた内包済み微小カプセルの分散液を前記分析法1〜5に準じて分析したところ以下の通りになった。
【0170】
直径0.3〜5μm、主に1〜2μmのカプセルの水中分散液 507g
水を除いた成分 23.6%
分散液中における遊離のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル 0.2%
カプセル重量中のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル 70%
【0171】
また、上記実施例2Dで得られた内包済み微小カプセルを前記試験法1に準じてカプセルが破裂するか否かを調べたところ、カプセルの破裂はなかった。
【0172】
実施例2E
実施例2におけるフェニルトリエトキシシランに代えてデシルトリメトキシシラン〔信越化学工業(株)製のKBM−3103C(商品名)〕を6.7g用い、メチルトリエトキシシランは30.0g用い、パラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシルは6.7g用い、メチルトリクロロシランによる処理を行わなかったほかは、実施例2と同様にして内包済み微小カプセルを製造した。
【0173】
この実施例2Eで得られた内包済み微小カプセルの分散液を前記分析法1〜5に準じて分析したところ以下の通りであった。
【0174】
直径0.3〜5μm、主に1〜2μmのカプセルの水中分散液 300g
水を除いた成分 11.9%
分散液中における遊離のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル 0.1%
カプセル重量中のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル 18%
【0175】
この実施例2Eや先の実施例2Dでは、実施例2とは異なる疎水基を有するヒドロキシシランを用いたが、実施例2と同様に内包済み微小カプセルの製造をすることができた。
【0176】
また、上記実施例2Eで得られた内包済み微小カプセルを前記試験法1に準じてカプセルが破裂するか否かを調べたところ、カプセルの破裂はなかった。
【0177】
実施例2F
実施例2におけるN−〔2−ヒドロキシ−3−(3’−トリヒドロキシシリル)プロポキシ〕プロピル加水分解コラーゲンに代えて、ペプタイド部分の数平均分子量が約2000のN−〔2−ヒドロキシ−3−(3’−ジヒドロキシメチルシリル)プロポキシ〕プロピル加水分解コラーゲンを15g用いたほかは、実施例2と同様に内包済み微小カプセルを製造した。
【0178】
この実施例2Fで得られた内包済み微小カプセルの分散液を前記分析法1〜5に準じて分析したところ以下の通りであった。
【0179】
直径0.3〜5μm、主に1〜2μmのカプセルの水中分散液 687g
水を除いた成分 54.3%
分散液中における遊離のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル 5%
カプセル重量中のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル 82%
【0180】
この実施例2Fでは、実施例2におけるN−〔2−ヒドロキシ−3−(3’−トリヒドロキシシリル)プロポキシ〕プロピル加水分解コラーゲンに代えて、N−〔2−ヒドロキシ−3−(3’−ジヒドロキシメチルシリル)プロポキシ〕プロピル加水分解コラーゲンを用いたが、実施例2と同様に内包済み微小カプセルを製造することができた。
【0181】
また、上記実施例2Fで得られた内包済み微小カプセルを前記試験法1に準じてカプセルが破裂するか否かを調べたところ、カプセルの破裂はなかった。
【0182】
実施例2G
実施例2におけるN−〔2−ヒドロキシ−3−(3’−トリヒドロキシシリル)プロポキシ〕プロピル加水分解コラーゲンに代えてN−〔2−ヒドロキシ−3−(3’−ジヒドロキシメチルシリル)プロポキシ〕プロピル加水分解コラーゲンを15g用い、フェニルトリエトキシシランに代えてステアロキシプロピルトリメトキシシラン〔信越化学工業(株)製のKBM−6000(商品名)〕を22.8g用い、パラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシルを60g用いたほかは、実施例2と同様に内包済み微小カプセルを製造した。
【0183】
この実施例2Gで得られた内包済み微小カプセルの分散液を前記分析法1〜5に準じて分析したところ以下の通りであった。
【0184】
直径0.3〜5μm、主に1〜2μmのカプセルの水中分散液 400g
水を除いた成分 25%
分散液中における遊離のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル 6%
カプセル重量中のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル 40%
【0185】
この実施例2Gでは、前記実施例2Fとは異なる疎水基を有するヒドロキシシランを用いたが、実施例2Fと同様に内包済み微小カプセルを製造することができた。
【0186】
また、上記実施例2Gで得られた内包済み微小カプセルを前記試験法1に準じてカプセルが破裂するか否かを調べたところ、カプセルの破裂はなかった。
【0187】
実施例2H
実施例2におけるメチルトリエトキシシラン45.9gに代えてジメチルジエトキシシランを19.1gとメチルトリエトキシシランを23.0g用い、パラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシルは97.7g用いたほかは、実施例2と同様に内包済み微小カプセルを製造した。
【0188】
この実施例2Hで得られた内包済み微小カプセルの分散液を前記分析法1〜5に準じて分析したところ以下の通りであった。
【0189】
直径0.3〜5μm、主に1〜2μmのカプセルの水中分散液 460g
水を除いた成分 27.1%
分散液中における遊離のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル 1.0%
カプセル重量中のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル 70%
【0190】
この実施例2Hでは、実施例2におけるトリヒドロキシシランの一部をジヒドロキシシランに置き換えたが、実施例2と同様に内包済み微小カプセルを製造することができた。
【0191】
また、上記実施例2Hで得られた内包済み微小カプセルを上記試験法1に準じてカプセルが破裂するか否かを調べたところ、カプセルの破裂はなかった。
【0192】
実施例2I
実施例2Hにおけるジメチルジエトキシシランに代えてオクタメチルシクロテトラシロキサンを9.6g用いたほかは、実施例2Hと同様に内包済み微小カプセルを製造した。
【0193】
この実施例2Iで得られた内包済み微小カプセルの分散液を前記分析法1〜5に準じて分析したところ以下の通りであった。
【0194】
直径0.3〜5μm、主に1〜2μmのカプセルの水中分散液 425g
水を除いた成分 25.1%
分散液中における遊離のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル 1.0%
カプセル重量中のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル 70%
【0195】
この実施例2Iでは、実施例2Hにおける化合物(A)をアルコキシシランから環状シロキサンに置き換えたが、実施例2Hと同様に内包済み微小カプセルを製造をすることができた。
【0196】
また、上記実施例2Iで得られた内包済み微小カプセルを前記試験法1に準じてカプセルが破裂するか否かを調べたところ、カプセルの破裂はなかった。
【0197】
実施例2J
実施例2Fにおけるパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシルに代えてイソステアリン酸イソプロピルを16.2gとアビエチン酸を4.1gを用い、ホモミキサー処理をしなかったほかは、実施例2Fと同様に内包済み微小カプセルを製造した。
【0198】
この実施例2Jで得られた内包済み微小カプセルの分散液を前記分析法1〜5に準じて分析したところ以下の通りであった。
【0199】
直径1〜100μm、主に10〜50μmのカプセルの水中分散液 226g
水を除いた成分 30%
分散液中における遊離のアビエチン酸 1.0%
カプセル重量中のアビエチン酸 5.7%
【0200】
この実施例2Jでは、室温で固体の樹脂であるアビエチン酸をイソステアリン酸イソプロピルに溶かしてカプセルに内包させることができた。
【0201】
また、上記実施例2Jで得られた内包済み微小カプセルを前記試験法1に準じてカプセルが破裂するか否かを調べたところ、およそ粒径8μm以上のカプセルは破裂した。特に粒径が8〜15μmのカプセルは破裂した状態では、芯物質がカプセルから滲出した様子が観察され、壁膜と芯物質とがそれぞれ丸くなり8の字状になっていることが観察された。
【0202】
実施例2K
実施例2FにおけるN−〔2−ヒドロキシ−3−(3’−ジヒドロキシメチルシリル)プロポキシ〕プロピル加水分解コラーゲンに代えて、ペプタイド部分の数平均分子量が約1000のN−〔2−ヒドロキシ−3−(3’−ジヒドロキシメチルシリル)プロポキシ〕プロピル加水分解シルクタンパク(フィブロイン)15gを用いたほかは、実施例2Fと同様に内包済み微小カプセルを製造した。
【0203】
この実施例2Kで得られた内包済み微小カプセルの分散液を前記分析法1〜5に準じて分析したところ以下の通りであった。
【0204】
直径1〜100μm、主に10〜50μmのカプセルの水中分散液 375g
水を除いた成分 20%
分散液中における遊離のアビエチン酸 1.0%
カプセル重量中のアビエチン酸 5.5%
【0205】
この実施例2Kでは、実施例2Jとは異なり、加水分解シルクタンパク(フィブロイン)を親水基とする化合物(A)を用いたが、実施例2Jと同様に内包済み微小カプセルを製造することができた。
【0206】
また、上記実施例2Kで得られた内包済み微小カプセルを上記試験法1に準じてカプセルが破裂するか否かを調べたところ、およそ粒径8μm以上のカプセルは破裂した。特に粒径が8〜15μmのカプセルは破裂した状態では、芯物質がカプセルから滲出した様子が観察され、壁膜と芯物質とがそれぞれ丸くなり8の字状になっていることが観察された。
【0207】
実施例2L
ヒマシ油の内包済み微小カプセルの製造
【0208】
実施例2Fにおけるパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシルに代えてヒマシ油を10.5g用い、メチルトリエトキシシランは38.2g用い、フェニルトリエトキシシランは10.3g用いたほかは、実施例2Fと同様に内包済み微小カプセルを製造した。
【0209】
この実施例2Lで得られた内包済み微小カプセルの分散液を前記分析法1〜5に準じて分析したところ以下の通りであった。
【0210】
直径0.3〜5μm、主に1〜2μmのカプセルの水中分散液 300g
水を除いた成分 15%
分散液中における遊離のヒマシ油 1.5%
カプセル重量中のヒマシ油 20%
【0211】
この実施例2Lでは、室温で粘稠な油であるヒマシ油の内包済み微小カプセルを製造することができた。
【0212】
また、上記実施例2Lで得られた内包済み微小カプセルを前記試験法1に準じてカプセルが破裂するか否かを調べたところ、カプセルの破裂はなかった。
【0213】
実施例2M
実施例2においてメチルトリエトキシシランを17.0gとフェニルトリエトキシシランを4.6g加え、同時にオクタデシルジメチル−(3−トリメトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライドを0.5g加え、かつ実施例2におけるN−〔2−ヒドロキシ−3−(3’−トリヒドロキシシリル)プロポキシ〕プロピル加水分解コラーゲンに代えてペプタイド部分の数平均分子量が約2000のN−〔2−ヒドロキシ−3−(3’−ジヒドロキシメチルシリル)プロポキシ〕プロピル加水分解コラーゲンを16.7g用いたほかは、実施例2と同様に内包済み微小カプセルを製造した。
【0214】
この実施例2Mで得られた内包済み微小カプセルの分散液を前記分析法1〜5に準じて分析したところ以下の通りであった。
【0215】
直径0.3〜5μm、主に1〜2μmのカプセルの水中分散液 370g
水を除いた成分 11.9%
分散液中における遊離のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル 0.14%
カプセル重量中のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル 21.4%
【0216】
この実施例2Mでは、壁膜を構築するオルガノポリシロキサンのモノマー成分の一つとしてカチオン基を有する化合物(A)を用いて内包済み微小カプセルを製造することができた。
【0217】
また、上記実施例2Mで得られた内包済み微小カプセルを前記試験法1に準じてカプセルが破裂するか否かを調べたところ、カプセルの破裂はなかった。
【0218】
実施例2N
パルミチン酸レチノールの内包済み微小カプセルの製造
【0219】
実施例2におけるパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシルに代えてパルミチン酸レチノールを4.6gとイソステアリン酸イソプロピルを4.6g用いたほかは、実施例2と同様に内包済み微小カプセルを製造した。
【0220】
この実施例2Nで得られた内包済み微小カプセルの分散液を前記分析法1〜5に準じて分析したところ以下の通りであった。
【0221】
直径0.3〜5μm、主に1〜2μmのカプセルの水中分散液 310g
水を除いた成分 14.8%
分散液中における遊離のパルミチン酸レチノール 0.1%
カプセル重量中のパルミチン酸レチノール 9.9%
【0222】
この実施例2Nでは、粘稠なパルミチン酸レチノールをイソステアリン酸イソプロピルに溶かして内包済み微小カプセルを製造することができた。
【0223】
また、上記実施例2Nで得られた内包済み微小カプセルを前記試験法1に準じてカプセルが破裂するか否かを調べたところ、カプセルの破裂はなかった。
【0224】
実施例2O
酢酸トコフェノールの内包済み微小カプセルの製造
【0225】
実施例2におけるパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシルに代えて酢酸トコフェノールを4.6gとイソステアリン酸イソプロピルを4.6g用いたほかは、実施例2と同様に内包済み微小カプセルを製造した。
【0226】
上記実施例2Oで得られた内包済み微小カプセルの分散液を前記分析法1〜5に準じて分析したところ以下の通りであった。
【0227】
直径0.3〜10μm、主に2〜7μmのカプセルの水中分散液 324g
水を除いた成分 14.3%
分散液中における遊離の酢酸トコフェロール 0.1%
カプセル重量中の酢酸トコフェロール 9.8%
【0228】
この実施例2Oでは、ビタミンEの誘導体である酢酸トコフェロールの内包済み微小カプセルを製造することができた。
【0229】
また、上記実施例2Oで得られた内包済み微小カプセルを前記試験法1に準じてカプセルが破裂するか否かを調べたところ、およそ粒径8μm以上のカプセルは破裂した。特に粒径が8〜10μmのカプセルは破裂した状態では、芯物質がカプセルが滲出した様子が観察され、壁膜と芯物質とがそれぞれ丸くなり8の字状になっていることが観察された。
【0230】
実施例3
実施例2におけるトリメチルクロロシランの処理前に、18%塩酸3.0gを反応液に入れておき、オクタデシルジメチル−(3−トリメトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド10.6gを加え、25%水酸化ナトリウム水溶液2.4gを加えて中和したほかは、実施例2と同様に内包済み微小カプセルを製造した。
【0231】
この実施例3で得られた内包済み微小カプセルの分散液を前記分析法1〜5に準じて分析したところ以下の通りであった。
【0232】
直径0.3〜5μm、主に1〜2μmのカプセルの水中分散液 820g
水を除いた成分 61.1%
分散液中における遊離のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル 1%
カプセル重量中のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル 76%
【0233】
この実施例3の内包済み微小カプセルの製造工程において、オクタデシルジメチル−(3−トリメトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライドの添加とそれに続く中和の一連の処理およびメチルトリクロロシランの添加とそれに続く中和の一連の処理を省略すると、肉眼による観察では本実施例のものと差がなかったが、顕微鏡観察によると微小カプセル粒子同士がくっつきあって一部凝集が認められた。しかし、本実施例ではそのような凝集は認められなかった。
【0234】
また、上記実施例3で得られた内包済み微小カプセルを前記試験法1に準じてカプセルが破裂するか否かを調べたところ、カプセルの破裂はなかった。
【0235】
実施例4
N−〔2−ヒドロキシ−3−(3’−ジヒドロキシメチルシリル)プロポキシ〕プロピル加水分解コラーゲン、メチルトリエトキシシランおよびフェニルトリエトキシシランの加水分解物共縮重合体からなるオルガノポリシロキサンを壁膜とするパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシルの内包済み微小カプセルの製造
【0236】
1)プレポリマーの調製
上蓋に滴下ロートと還流冷却器を備え、メカニカルスターラを備えた内径12cm、容量2リットルの丸底円筒形ガラス製反応容器に、あらかじめ水405gとN−〔2−ヒドロキシ−3−(3’−ジヒドロキシメチルシリル)プロポキシ〕プロピル加水分解コラーゲン(加水分解コラーゲンの分子量は数平均分子量で約2000)45gおよび18%塩酸10.8gを入れておき、50℃で攪拌しながらメチルトリエトキシシラン137.7gとフェニルトリエトキシシラン37.1gの混合物を滴下ロートから滴下した。
【0237】
さらに、50℃で6時間攪拌した後、攪拌を続けながら25%水酸化ナトリウム水溶液8.7gを滴下し、pHを7.0にした後、50℃で1時間攪拌した。
【0238】
2)芯物質の添加と乳化
1)で調製した反応液を600rpmで攪拌しながらパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル126.9gを加え、さらに、600rpmで4時間攪拌を続けた。
【0239】
3)微粒化
2)で調製した反応液の約半分をホモミキサーの容器に移して、50℃、6000rpmで90分間ホモミキサーにかけた。さらに、この処理液を50℃、1500kg/cm2 で5回マイクロフルイダイザー〔マイクロフルイデックス・インターナショナル・コーポレーション製のM110−E/H(商品名)〕にかけて、微粒化した。
【0240】
4)凝集防止と壁膜の硬化処理
3)で調製した反応液を元の反応容器で50℃、600rpmで攪拌しながらトリメチルクロロシラン1.0gを加えた後、直ちに25%水酸化ナトリウム水溶液1.48gを滴下した。反応液の温度を徐々に上げて還流させた。アルコールを含む蒸気を留去し、さらに150rpmで攪拌しながら6時間加熱還流させた。この反応液を室温で150rpmで攪拌しながら冷却して内包済み微小カプセルを得た。
【0241】
この実施例4で得られた内包済み微小カプセルの分散液を前記分析法1〜4および分析法6に準じて分析したところ以下の通りであった。なお、この実施例4では、微粒化を上記のようにマイクロフルイダイザーを用いて行ったので、得られた内包済み微小カプセルはナノカプセルの領域のものになった。そのため、この実施例4で得られた内包済み微小カプセルに関しては、分析法5による光学顕微鏡を用いてその目視による観察では粒度分布を求めることができず、分析法6のSALD−2000(商品名)による粒度分布の測定を行った。
【0242】
直径0.3〜1μm、主に0.4〜0.7μmのカプセルの水中分散液 250g
水を除いた成分 20%
分散液中における遊離のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル 0.1%
カプセル重量中のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル 50%
【0243】
また、上記実施例4で得られた内包済み微小カプセルを前記試験法1に準じてカプセルが破裂するか否かを調べたところ、カプセルの破裂はなかった。
【0244】
実施例4A
実施例4の2)の「芯物質の添加と乳化」で調製した反応液の残り約半分を3)の「微粒化」でのマイクロフルイダイザーによる微粒化処理を行うことなく仕上げたほかは、実施例4と同様にして内包済み微小カプセルを製造した。
【0245】
この実施例4Aで得られた内包済み微小カプセルの分散液を前記分析法1〜4および分析法6に準じて分析したところ以下の通りであった。
【0246】
直径0.3〜5μm、主に1〜2μmのカプセルの水中分散液 250g
水を除いた成分 20%
分散液中における遊離のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル 0.1%
カプセル重量中のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル 50%
【0247】
上記実施例4Aで得られた内包済み微小カプセルを上記試験法1に準じてカプセルが破裂するか否かを調べたところ、カプセルの破裂はなかった。
【0248】
前記実施例4のようにマイクロフルイタイザー処理を取り入れた場合には、ナノカプセルに属する粒径の内包済み微小カプセルが得られたが、同じバッチの中間生成物についてマイクロフルイタイザー処理しなかった実施例4Aでは実施例4のようなナノカプセルは得られず、マイクロカプセルに属する粒径の内包済み微小カプセルしか得ることができなかった。
【0249】
実施例5
内包済み微小カプセルのスプレードライ処理
【0250】
1)プレポリマーの調製
上蓋に滴下ロートと還流冷却器を備え、メカニカルスターラを備えた内径12cm、容量2リットルの丸底円筒形ガラス製反応容器に、あらかじめ水210gとN−〔2−ヒドロキシ−3−(3’−ジヒドロキシメチルシリル)プロポキシ〕プロピル加水分解コラーゲン(加水分解コラーゲンの分子量は数平均分子量で約2000)90gおよび18%塩酸21.8gを入れておき、50℃で攪拌しながらメチルトリエトキシシラン45.9gとヘキシルトリメトキシシラン10.5gの混合物を滴下ロートから滴下した。さらに、50℃で6時間攪拌した後、攪拌を続けながら25%水酸化ナトリウム水溶液22gを滴下し、pHを7.0にした後、50℃で1時間攪拌した。
【0251】
2)芯物質の添加と乳化
1)で調製した反応液を600rpmで攪拌しながらパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル389gを加え、さらに、600rpmで4時間攪拌を続けた。
【0252】
3)微粒化
2)で調製した反応液をホモミキサーの容器に移して、50℃、6000rpmで90分間ホモミキサーにかけて、微粒化した。
【0253】
4)硬化処理
3)で調製した反応液を元の反応容器でさらに150rpmで攪拌しながら2時間加熱還流させた。この反応液を室温で150rpmで攪拌しながら冷却して内包済み微小カプセルを得た。
【0254】
この実施例5で得られた内包済み微小カプセルの分散液を前記分析法5に準じて分析したところ、直径0.3〜5μm、主に1〜2μmのカプセルの水中分散液であった。
【0255】
5)スプレードライ
4)で得た生成物の一部をスプレードライ処理したところ粉末になった。この粉末0.1gを水10mlに入れてよく攪拌して分散し分析法5に準じて観察したところ、スプレードライする前と同様の観察結果であった。
【0256】
実施例5A
内包済み微小カプセルの凍結乾燥処理
【0257】
実施例5の4)で得た生成物の一部をスプレードライ処理せずに凍結乾燥処理したところ粉末になった。この粉末0.1gを再び水10mlに入れてよく攪拌して分散し分析法5に準じて観察したところ、スプレードライする前と同様の観察結果であった。
【0258】
実施例6
内包済み微小カプセルの遠心分離器を用いた精製
【0259】
実施例2におけるフェニルトリエトキシシランに代えてヘキシルトリメトキシシランを8.7g用い、N−〔2−ヒドロキシ−3−(3’−トリヒドロキシシリル)プロポキシ〕プロピル加水分解コラーゲンに代えてN−〔2−ヒドロキシ−3−(3’−ジヒドロキシメチルシリル)プロポキシ〕プロピル加水分解コラーゲン(加水分解コラーゲンの分子量は数平均分子量で約2000)を15g用い、メチルトリエトキシシランは38.3g用い、パラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシルは35.3g用い、メチルトリクロロシランによる処理をしなかったほかは、実施例2と同様に内包済み微小カプセルを製造した。
【0260】
得られた内包済み微小カプセルを遠心分離し(4000rpm、10分)、上澄みを除去した後、沈殿物に対して2〜5容の水を加え再び懸濁した後、再び遠心分離(4000rpm、10分)した。この操作を3回繰り返し、濃度を調節した内包済み微小カプセルを得た。
【0261】
この実施例6で得られた内包済み微小カプセルの分散液を前記分析法1〜5に準じて分析したところ以下の通りであった。
【0262】
直径0.3〜5μm、主に1〜2μmのカプセルの水中分散液 150g
水を除いた成分 44%
分散液中における遊離のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル 0.1%
カプセル重量中のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル 50%
遠心分離器処理前の分散液中のNaCl 0.34%
遠心分離器処理後の分散液中のNaCl 0.02%
【0263】
このように、遠心分離器処理によってNaClが減少することが確認された。
【0264】
実施例6A
実施例2Fで得られた内包済み微小カプセルの限外濾過による精製
【0265】
実施例2Fで得られた内包済み微小カプセルの一部を限外濾過した後、残留物に対して2〜5容の水を加え再び分散した後、再び限外濾過した。この操作を3回繰り返し濃度を調節した内包済み微小カプセルを得た。
【0266】
この実施例6Aで得られた内包済み微小カプセルの分散液を前記分析法1〜5に準じて分析したところ以下の通りであった。
【0267】
直径1〜10μm、主に3〜7μmのカプセルの水中分散液 200g
水を除いた成分 20%
分散液中における遊離のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル 0.1%
カプセル重量中のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル 50%
限外濾過処理前の分散液中のNaCl 0.38%
限外濾過処理後の分散液中のNaCl 0.03%
【0268】
このように、限外濾過処理によってNaClが減少することが確認された。
【0269】
実施例7
N−〔2−ヒドロキシ−3−(3’−ジヒドロキシメチルシリル)プロポキシ〕プロピル加水分解コラーゲン、ジメチルジエトキシシランおよびヘキシルトリメトキシシランの加水分解物共縮重合体からなるオルガノポリシロキサンを壁膜とするW/O型内包済み微小カプセルの製造
【0270】
1)プレポリマーの調製
上蓋に滴下ロートと還流冷却器を備え、メカニカルスターラを備えた内径12cm、容量2リットルの丸底円筒形ガラス製反応容器に、あらかじめ水131gとN−〔2−ヒドロキシ−3−(3’−ジヒドロキシメチルシリル)プロポキシ〕プロピル加水分解コラーゲン(加水分解コラーゲンの分子量は数平均分子量で約400)9gおよび18%塩酸8gを入れておき、50℃で攪拌しながらジメチルジエトキシシラン20.6gとヘキシルトリメトキシシラン57.3gの混合物を滴下ロートから滴下した。
【0271】
さらに、50℃で6時間攪拌した後、攪拌を続けながら25%水酸化ナトリウム水溶液6.3gを滴下し、pHを7.0にした後、50℃で1時間攪拌した。
【0272】
2)油相の添加と反転乳化
1)で調製した反応液を600rpmで攪拌しながらトルエン150gを加え、さらに、600rpmで4時間攪拌し続けた。
【0273】
3)微粒化
2)で調製した反応液をホモミキサーの容器に移して、50℃、6000rpmで90分間ホモミキサーにかけて、微粒化した。
【0274】
4)凝集防止と壁膜の硬化処理
3)で調製した反応液を元の反応容器で50℃、600rpmで攪拌しながらトリメチルクロロシラン3gを加えた後、直ちに25%水酸化ナトリウム水溶液4.4gを滴下し、600rpmで攪拌しながら徐々に反応液の温度を上げて還流させながら85%の水を留去した。さらに150rpmで攪拌しながら6時間加熱還流させた。この反応液を室温で150rpmで攪拌しながら冷却して内包済み微小カプセルを得た。
【0275】
この実施例7で得られた内包済み微小カプセルの分散液を前記分析法5に準じて分析したところ以下の通りであった。
【0276】
直径0.3〜5μm、主に1〜2μmのカプセルのトルエン中分散液として 241g
【0277】
この分散液をガラス板上に塗布しトルエンが蒸発して形成された膜をひっかくと水滴がガラス面上に観察された。また、この分散液を水と混ぜ合わせた後、静置すると2層に分離し、カプセルはトルエン層に分散した。このことから表面が疎水性で水を内包する微小カプセルを製造することができたことがわかった。
【0278】
実施例7A
実施例7におけるヘキシルトリメトキシシランの使用量を573.3gから86.0gに変更し、かつジメチルジエトキシシランの使用をやめ、2)の油相の添加と反転乳化の際に、使用したトルエンに代えてイソステアリン酸イソプロピル160gを用い、かつ1)で調製したプレポリマー溶液をこのイソステアリン酸イソプロピルに加え、4)の凝集防止と壁膜の硬化処理時に水酸化ナトリウムに代えて等モルの水酸化カリウムを用い、イソステアリン酸イソプロピルと混合するときに同時に35%塩化カリウム水溶液30.8gを加えたほかは、実施例7と同様に内包済み微小カプセルを製造した。
【0279】
この実施例7Aで得られた内包済み微小カプセルの分散液を前記分析法5に準じ分析したところ以下の通りであった。
【0280】
直径0.3〜5μm、主に1〜2μmのカプセルのイソステアリン酸イソプロピル中分散液として 280g
【0281】
この実施例7Aの分散液を水と混ぜ合わせたのち静置すると2層に分離し、内包済み微小カプセルはイソステアリン酸イソプロピル層に分散していた。このように、この実施例7Aでは、実施例7とは異なり、ジアルコキシシランを用いることなくW/O型の内包済み微小カプセルを製造することができた。
【0282】
また、上記実施例7Aで得られた内包済み微小カプセルを前記試験法1に準じてカプセルが破裂するか否かを調べたところ、カプセルの破裂はなかった。
【0283】
実施例7B
実施例7におけるジメチルジエトキシシランとヘキシルトリメトキシシランに代えてヘキシルトリメトキシシランを71.6gとフェニルトリエトキシシランを16.7g用い、トルエンの添加時に同時に36%L−アスコルビン酸水溶液を34.4g加え、ホモミキサーで処理する前に50%の水を留去したほかは、実施例7と同様に内包済み微小カプセルを製造した。
【0284】
この実施例7Bで得られた内包済み微小カプセルの分散液を前記分析法5に準じて分析したところ以下の通りであった。
【0285】
直径0.3〜5μm、主に1〜2μmのカプセルのトルエン中分散液として 216g
【0286】
この実施例7Bの分散液をガラス板上に塗布しトルエンが蒸発してできた膜をひっかくと水滴がガラス面上に観察された。この分散液を水と混ぜ合わせたのち静置すると、2層に分離し、内包済み微小カプセルはトルエン層に分散していた。
【0287】
また、上記実施例7Bで得られた内包済み微小カプセルを前記試験法1に準じてカプセルが破裂するか否かを調べたところ、カプセルの破裂はなかった。
【0288】
実施例7C
実施例7におけるトルエンに代えてジイソブチルアジペートを235g用い、このジイソブチルアジペートを加えるときに同時に2−リン酸−L−アスコルビルマグネシウムの10%水溶液106gを加え、実施例6に準じて遠心分離により精製し、ホモミキサーで処理した後に、ほとんどの水を40℃、減圧で留去した後、常圧の加熱で残りの水を留去したほかは、実施例7と同様に内包済み微小カプセルを製造した。
【0289】
この実施例7Cで得られた内包済み微小カプセルの分散液を前記分析法5に準じて分析したところ以下の通りであった。
【0290】
直径0.3〜5μm、主に1〜2μmのカプセルのジイソブチルアジペート中分散液として 324g
【0291】
また、この実施例7Cで得られた分散液20gにn−ヘキサン200mlを加え、100mlの水で抽出し(株)島津製作所製紫外線・可視分光光度計UV−1600(商品名)で測定したところ、加えた2−リン酸−L−アスコルビルマグネシウムの10%が遊離していることがわかった。さらに、この実施例7Cで得られた分散液2gに50mlのクロロホルムを加え50℃で1時間攪拌したところカプセルが破壊され、これを100mlの水で抽出し紫外線分光光度計で測定したところ、加えた2−リン酸−L−アスコルビルマグネシウムの95%が回収されていることがわかった。この結果、取り込み率が85%であることがわかった。さらに、遊離の2−リン酸−L−アスコルビルマグネシウムは水で抽出し洗浄することにより除去できることが明らかになった。
【0292】
この実施例7Cの分散液を水と混ぜ合わせたのち静置すると、2層に分離し、内包済み微小カプセルはジイソブチルアジペート層に分散していた。
【0293】
また、上記実施例7Cで得られた内包済み微小カプセルを前記試験法1に準じてカプセルが破裂するか否かを調べたところ、カプセルの破裂はなかった。
【0294】
実施例8
N−〔2−ヒドロキシ−3−(3’−ジヒドロキシメチルシリル)プロポキシ〕プロピル加水分解コラーゲン、テトラエトキシシランおよびC8 17CH2 CH2 Si(OCH3 3 〔信越化学工業(株)製のKBM−7803(商品名)〕の加水分解物共縮重合体からなるオルガノポリシロキサンを壁膜とする液状パーフルオロエーテルの内包済み微小カプセルの製造
【0295】
1)プレポリマーの調製
上蓋に滴下ロートと還流冷却器を備え、メカニカルスターラを備えた内径12cm、容量2リットルの丸底円筒形ガラス製反応容器に、あらかじめ水90gとN−〔2−ヒドロキシ−3−(3’−ジヒドロキシメチルシリル)プロポキシ〕プロピル加水分解コラーゲン(加水分解コラーゲンの分子量は数平均分子量で約2000)10gおよび18%塩酸2.4gを入れておき、50℃で攪拌しながらテトラエトキシシランの19.0gと前出のKBM−7803〔商品名、信越化学工業(株)製のC8 17CH2 CH2 Si(OCH3 3 〕の3.2gの混合物を滴下ロートから滴下した。
【0296】
さらに、50℃で12時間攪拌した後、攪拌を続けながら0.6%水酸化ナトリウム水溶液100gを滴下し、pHを7.0にした後、50℃で1時間攪拌した。
【0297】
2)液状パーフルオロエーテルの添加と乳化
1)で調製した反応液を500rpmで攪拌しながら液状パーフルオロエーテルであるフォンブリンHC/R(商品名)〔モンテフルオス社(イタリア、ミラノ)製、平均分子量:6250、CF3 〔(OCF(CF3 )CF2 )n(OCF2 )m〕OCF3 、n/m=20〜40〕の6.8gと前出のKBM−7803〔商品名、信越化学工業(株)製のC8 17CH2 CH2 Si(OCH3 3〕の3.2gとの混合物を加え、さらに、500rpmで4時間攪拌を続けた。
【0298】
3)微粒化
2)で調製した反応液をホモミキサーの容器に移して、50℃、6000rpmで90分間ホモミキサーにかけて、微粒化した。
【0299】
4)凝集防止と壁膜の硬化処理
3)で調製した反応液を元の反応容器で50℃、500rpmで攪拌しながらトリメチルクロロシラン1.23gを加えた後、直ちに25%水酸化ナトリウム水溶液1.2gを滴下し、500rpmで攪拌しながら徐々に反応液の温度を上げて還流させ、さらに150rpmで攪拌しながら6時間加熱還流させた。この反応液を室温で150rpmで攪拌しながら冷却して乳白色分散液として内包済み微小カプセルを得た。
【0300】
この実施例8で得られた内包済み微小カプセルの分散液を前記分析法1および分析法5に準じて分析したところ以下の通りであった。
【0301】
直径5〜10μmのカプセルの水中分散液として 110g
水を除いた成分の% 17.1%
【0302】
この分散液は凍結乾燥することができた。
【0303】
また、上記実施例8で得られた内包済み微小カプセルを前記試験法1に準じてカプセルが破裂するか否かを調べたところ、およそ粒径8μm以上のカプセルは破裂した。特に粒径が8〜10μmのカプセルは破裂した状態では、芯物質がカプセルから滲出した様子が観察され、壁膜と芯物質とがそれぞれ丸くなり8の字状になっていることが観察された。
【0304】
比較例8
1)カプセル壁膜の調製上蓋に滴下ロートと還流冷却器を備え、メカニカルスターラを備えた内径12cm、容量2リットルの丸底円筒形ガラス製反応容器に、あらかじめ水90gとN−〔2−ヒドロキシ−3−(3’−ジヒドロキシメチルシリル)プロポキシ〕プロピル加水分解コラーゲン(加水分解コラーゲンの分子量は数平均分子量で約2000)10gおよび18%塩酸2.4gを入れておき、50℃で攪拌しながらテトラエトキシシランの19.0gと前出のKBM−7803〔商品名、信越化学工業(株)製のC8 17CH2 CH2 Si(OCH3 3 〕の9.5gの混合物を滴下ロートから滴下した。
【0305】
さらに、50℃で12時間攪拌した後、攪拌を続けながら0.6%水酸化ナトリウム水溶液100gを滴下し、pHを7.0にした後、50℃で1時間攪拌した。
【0306】
2)液状パーフルオロエーテルの添加と乳化
1)で調製した反応液を500rpmで攪拌しながら液状パーフルオロエーテルであるフォンブリンHC/R(商品名)〔モンテフルオス社(イタリア、ミラノ)製、平均分子量:6250、CF3 〔(OCF(CF3 )CF2 )n(OCF2 )m〕OCF3 、n/m=20〜40〕の6.8gを加え、さらに、500rpmで4時間攪拌を続けた。
【0307】
3)微粒化
2)で調製した反応液をホモミキサーの容器に移して、50℃、6000rpmで90分間ホモミキサーにかけて、微粒化した。
【0308】
4)凝集防止と壁膜の硬化処理
3)で調製した反応液を元の反応容器で50℃、500rpmで攪拌しながらトリメチルクロロシラン1.23gを加えた後、直ちに25%水酸化ナトリウム水溶液1.2gを滴下し、500rpmで攪拌しながら徐々に反応液の温度を上げて還流させ、さらに150rpmで攪拌しながら6時間加熱還流させた。この反応液を室温で150rpmで攪拌しながら冷却した。3層に分離した外観が観察された。
【0309】
この比較例8で得られた内包済み微小カプセルの分散液を前記分析法5に準じて分析したところ以下の通りであった。
【0310】
顕微鏡観察で粒子は観察されなかった。
3層に分離液として 260g
【0311】
上記比較例8では内包済み微小カプセルを製造することができなかったが、前記実施例8では比較例8で使用したパーフルオロアルカン基を有する化合物(A)であるC8 17CH2 CH2 Si(OCH3 3 〔信越化学工業(株)製のKBM−7803(商品名)〕の一部を芯物質と共に加えることによって、液状パーフルオロエーテルの内包済み微小カプセルを製造することができた。
【0312】
実施例9
ゼラチン水溶液中でのメチルトリエトキシシランの加水分解物共縮重合体からなるオルガノポリシロキサンを壁膜とするパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシルの内包済み微小カプセルの製造
【0313】
1)プレポリマーの調製
上蓋に滴下ロートと還流冷却器を備え、メカニカルスターラを備えた内径12cm、容量2リットルの丸底円筒形ガラス製反応容器に、水120gを入れ、増粘剤としてゼラチン6gを加えて加温して溶解した。この液を20℃まで冷却し、粘度を50mPa・sに調整した。この溶液に10%塩酸5.5gを加えて酸性にした後、フェニルトリエトキシシラン12.8gを加え、20℃で30分間攪拌した。次いで、メチルトリエトキシシラン48gを加え、10分間攪拌して溶解させた。
【0314】
2)芯物質の添加と乳化
1)で調製した液に、25%水酸化ナトリウム水溶液2.5gを加えてpH7.0に調整し、直ちに、600rpmで攪拌しながらパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル100gを加えて乳濁液とした。
【0315】
3)微粒化
2)で調製した液をさらに20℃で10分間攪拌した後、水60gを加えて希釈し、次いで、40℃、6000rpmで60分間ホモミキサーで微粒化した。
【0316】
4)凝集防止と壁膜の硬化処理
3)で微粒化した乳濁液を40℃に保ち、攪拌しながらヘキサメチルジシラザン1.0gを滴下し、25%水酸化ナトリウム水溶液1.0gを加えてpH7.0にし、反応液の温度を徐々に上げてアルコールを含む蒸気を留去した後、6時間加熱還流させた。冷却後、内包済み微小カプセルの分散液を得た。
【0317】
5)ゼラチンと遊離のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシルの除去
4)で得た分散液を遠心分離器で分離し、上澄み液を捨て、残留物に水100mlを加えて洗浄した。同様の操作を5回行い、ゼラチンと遊離のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシルを除去した。最後に、残留物に水100mlを加えて内包済み微小カプセルの分散液を得た。
【0318】
この実施例9で得られた内包済み微小カプセルの分散液を前記分析法1〜5に準じて分析したところ以下の通りであった。
【0319】
直径1〜30μm、主に10〜20μmのカプセルの水中懸濁液 200g
水を除いた成分 50%
分散液中における遊離のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル 4%
カプセル重量中のパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシル 75%
【0320】
この実施例9では、ゼラチン水溶液中でメチルトリエトキシシランの加水分解物共縮重合体からなるオルガノポリシロキサンを壁膜とするパラメトキシケイヒ酸−2−エチルヘキシルの内包済み微小カプセルを安定して製造することができた。
【0321】
また、上記実施例9で得られた内包済み微小カプセルを前記試験法1に準じてカプセルが破裂するか否かを調べたところ、およそ粒径8μm以上のカプセルは破裂した。特に粒径が8〜15μmのカプセルは破裂した状態では、芯物質がカプセルから滲出した様子が観察され、壁膜と芯物質とがそれぞれ丸くなり8の字状になっていることが観察された。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
次の一般構造式(I)
RnSiX(4−n) (I)
〔式中、nは1から3の整数で、Rは炭素原子が珪素原子に直接結合する有機基であり、n個のRは同じでもよく、異なっていてもよい。(4−n)個のXは水酸基、水素、アルコキシ基、ハロゲン基、カルボキシ基、アミノ基およびシロキシ基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基である〕
で示される化合物(A)群の中から選ばれる2種以上の化合物(A)の加水分解物であって、次の一般構造式(II)
RnSi(OH)mY(4−m−n) (II)
〔式中、mは1から3の整数、nは1から3の整数、m+n≦4で、Rは炭素原子が珪素原子に直接結合する有機基であり、n個のRは同じでもよく、異なっていてもよい。(4−m−n)個のYはアルコキシ基、水素およびシロキシ基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基である〕
で示される化合物(B)群の中から選ばれる2種以上の化合物(B)を用いる場合において、Rが親水性の加水分解タンパクを含む有機基であるシラン化合物の加水分解物と、Rが疎水基を有する有機基であるシラン化合物の加水分解物とを含み、かつ、そのうちの少なくとも1種はmが3である2種以上の化合物(B)を、直接縮重合して合成したオルガノポリシロキサンからなることを特徴とする微小カプセル用壁膜。
【請求項2】
壁膜で形成される空間の内部に親水性の芯物質を内包した内包済み微小カプセルであって、
上記壁膜が、次の一般構造式(I)
RnSiX(4−n) (I)
〔式中、nは1から3の整数で、Rは炭素原子が珪素原子に直接結合する有機基であり、n個のRは同じでもよく、異なっていてもよい。(4−n)個のXは水酸基、水素、アルコキシ基、ハロゲン基、カルボキシ基、アミノ基およびシロキシ基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基である〕
で示される化合物(A)群の中から選ばれる2種以上の化合物(A)の加水分解物であって、次の一般構造式(II)
RnSi(OH)mY(4−m−n) (II)
〔式中、mは1から3の整数、nは1から3の整数、m+n≦4で、Rは炭素原子が珪素原子に直接結合する有機基であり、n個のRは同じでもよく、異なっていてもよい。(4−m−n)個のYはアルコキシ基、水素およびシロキシ基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基である〕
で示される化合物(B)群の中から選ばれる2種以上の化合物(B)を、連続相が疎水性で、分散相が親水性である連続相−分散相系で、直接縮重合して合成したオルガノポリシロキサンで構成され、
上記2種以上の化合物(B)は、Rが親水性の加水分解タンパクを含む有機基であるシラン化合物の加水分解物と、Rが疎水基を有する有機基であるシラン化合物の加水分解物とを含み、かつ、そのうちの少なくとも1種はmが3であり、
上記オルガノポリシロキサンで構成された壁膜で形成される空間の内部に親水性の芯物質が内包されていることを特徴とする内包済み微小カプセル。
【請求項3】
請求項2に記載の内包済み微小カプセルの壁膜の表面をさらに、化合物(A)で処理した内包済み微小カプセル。
【請求項4】
壁膜で形成される空間の内部に親水性の芯物質を内包する内包済み微小カプセルの製造方法であって、
上記壁膜を、次の一般構造式(I)
RnSiX(4−n) (I)
〔式中、nは1から3の整数で、Rは炭素原子が珪素原子に直接結合する有機基であり、n個のRは同じでもよく、異なっていてもよい。(4−n)個のXは水酸基、水素、アルコキシ基、ハロゲン基、カルボキシ基、アミノ基およびシロキシ基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基である〕
で示される化合物(A)群の中から選ばれる2種以上の化合物(A)の加水分解物であって、次の一般構造式(II)
RnSi(OH)mY(4−m−n) (II)
〔式中、mは1から3の整数、nは1から3の整数、m+n≦4で、Rは炭素原子が珪素原子に直接結合する有機基であり、n個のRは同じでもよく、異なっていてもよい。(4−m−n)個のYはアルコキシ基、水素およびシロキシ基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基である〕
で示される化合物(B)群の中から選ばれる2種以上の化合物(B)を用いる場合において、Rが親水性の加水分解タンパクを含む有機基であるシラン化合物の加水分解物と、Rが疎水基を有する有機基であるシラン化合物の加水分解物とを含み、かつ、そのうちの少なくとも1種はmが3である2種以上の化合物(B)を、連続相が疎水性で、分散相が親水性である連続相−分散相系で、直接縮重合して合成したオルガノポリシロキサンで構成し、親水性の芯物質を上記オルガノポリシロキサンで構成される壁膜で形成される空間の内部に内包することを特徴とする内包済み微小カプセルの製造方法。
【請求項5】
水性溶媒中における化合物(B)の縮重合によりプレポリマーを調製する工程を経た後、この水性溶媒中におけるプレポリマーと親水性の芯物質と混合してエマルジョンを調製する工程を経ることを特徴とし、その後、時間経過または加熱による脱水や、反応系外への脱水などにより縮重合反応を、さらに、進行させる請求項4に記載の内包済み微小カプセルの製造方法。
【請求項6】
請求項4または5に記載の内包済み微小カプセルの表面をさらに、化合物(A)で処理する内包済み微小カプセルの製造方法。

【公開番号】特開2010−227938(P2010−227938A)
【公開日】平成22年10月14日(2010.10.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−152632(P2010−152632)
【出願日】平成22年7月5日(2010.7.5)
【分割の表示】特願平10−41063の分割
【原出願日】平成10年2月6日(1998.2.6)
【出願人】(000147213)株式会社成和化成 (45)
【Fターム(参考)】