JPS5810131B2 - マイクロカプセルノ セイゾウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、水溶液系からの相分離法による公知のマイク
ロカプセル化法とは、著しく異った着想に基づく、改善
されたマイクロカプセルの製法に関する。

水溶性のポリマーをカプセルの壁膜材料として用い、芯
物質粒子の周囲に、何等かの手段で該ポリマーの濃厚相
を相分離させて、カプセル壁膜を形成するマイクロカプ
セル化法が知られている。

これらは下記４つのタイプに分類することができる。

その一つは、ポリカチオンコロイドとポリアニオンコロ
イドの二種の水溶液を混合した系をｐＨ調節すると、電
気的な相互作用を生じ相分離を起すのを利用する所謂コ
ンプレックス・コアセルベーション法（ｃｏｒｌｔｐｌ
ｅｘ ｃｏａｃｅｒｖａｔｉｏｎ ） ；他の一つは、
水溶性ポリマーの水溶液に、水と混和し得る該ポリマー
に対する電解質でない非溶媒を添加すると、たとえば、
ゼラチン水溶液にエタノールを加えると、濃厚ポリマー
相が、最初、液滴の形で相分離する現象を利用する所謂
シンプル・コアセルベーション法（ｓｉｍｐｌｅ ｃｏａｃｅｒｖａｔｉｏｎ ） ；更に他の一つは、水
溶液系中のポリマーがその構造によって、アルカリ側も
しくは酸性側のいずれかで溶解度を減じて析出するもの
があるのを利用し、該水溶液系のｐＨを変化させること
により、系中のポリマーを析出させ不溶化する方法、す
なわち、ｐＨによるポリマー不溶化コアセルベーション
法；及び他の一つは、例えばゼラチン水溶液が硫酸ソー
ダによって相分離を生ずるように、水溶性ポリマーの水
溶液に電解質塩類を加えた際に生ずる塩析様効果を利用
して、コアセルベーションを起させる所謂塩コアセルベ
ーション法（５ａｌｔ ｃｏａｓｅｒｙａｔｉｏｎ ）
である。

上記コンプレックス・コアセルベーション法では、形成
されたカプセル壁膜を例えばホルマリンにより水不溶化
しないと、マイクロカプセルを系から分離できない欠陥
があり、又、補雑且つコントロール困難なｐＨ調節操作
が要求される不利益があり、操作も長時間を要する。

又、希薄溶液でしか操作できず、生産性が悪いという欠
陥もある。

又、上記シンプル・コアセルベーション法では、芯物質
が水及び非溶媒（非電解質）の両者に不溶のものである
ことが要求される制約があり、更に、カプセルの粒径の
調節が困難であるという欠陥がある。

更に又、上記ｐＨによるポリマー不溶化コアセルベーシ
ョン法では、利用し得るポリマーの構造に制約がある不
利益に加えて、カプセル化速度が速すぎて、ｐＨ調節操
作を極めて注意深く且つ徐々に行なわなければならない
という煩雑且つ不利益な操作上の欠陥がある。

また、上記塩コアセルベーション法では、系中に可成り
な量の電解質塩類が存在するので、カプセル化したのち
に、形成された壁膜からの脱塩操作が要求される不利益
を伴うほかに、カプセルの粒径の調節が困難であり、且
つ屡々カプセル凝集して凝塊物を形成してしまう欠陥が
ある。

本発明者は、上述の如き従来法の不利益乃至欠陥を、操
作上有利に克服し、容易な操作で、粒径調節が容易で且
つ凝塊物形成のおそれがなく、コアセルベーション後壁
膜硬化手段やコアセルベーション後壁膜脱塩操作なども
不必要で、更には短縮された操作時間で、優れたマイク
ロカプセルを品質再現性良く且つ安価に提供し得る方法
を開発すべく研究を進めた。

その結果、（ａ） アルカリ土類金属イオン及び３価
金属イオンと金属結合を形成しない壁膜形成能を有する
親水性ゾル、 （ｂ） アルカリ土類金属イオンとは金属結合を形成
しないか或は形成してもゲル化せず、３価金属イオンと
金属結合を形成してゲル化する作用を有し且つ壁膜形成
能を有する親水性ゾル、及び（ｃ） アルカリ土類金
属イオン生成性水溶性化合物を溶存する水性媒質中に、
疎水性芯物質粒子の分散した水中油型（本発明において
は、水中疎水性芯物質型を指す）エマルジョンへ、 （ｄ） 上記（ｃ）の水溶性化合物と反応して水不溶
性塩を形成し得る３価金属イオン生成性水溶性化合物 を添加すると、上記（ｂ）の親水性ゾルと上記（ｄ）の
３価金属イオン生成性水溶性化合物とが水不溶性の金属
塩を形成するのに伴って、上記（ａ）の親水性ゾルの共
凝集が生じ、しかもこの共凝集に際して、上記（ｄ）の
３価金属イオン生成性水溶性化合物が、上記（ｃ）のア
ルカリ土類金属イオン生成性水溶性化合物と反応して水
不溶性塩を形成し得るものであることも関連するものと
推測しているが、この水不溶性塩形成反応が、上記共凝
集による団塊化を好都合に防止するのに役立つ効果を示
し、前記諸改善を達成した優れたマイクロカプセルが製
造できることを発見した。

従って、本発明の目的は従来提案と異ったタイプの方式
によって、前記諸改善の達成できるマイクロカプセルの
製法を提供するにある。

本発明の更に多くの他の目的及び利点は、以下の記載か
ら一層明らかとなるであろう。

本発明方法によれば、適度に制御されたコアセルベーシ
ョンが生ずる結果、容易な操作で、既述の種々のタイプ
のマイクロカプセル化法の不利益乃至欠陥を有利に克服
して、優れたマイクロカプセルを品質再現性良く且つ安
価に提供できる。

そして、従来公知のオリフィス法の如き装置及び操作で
は、本発明方法で得られるような微細なマイクロカプセ
ルの形成は実質的に不可能である。

更に、単に相分離を調節するだけならば、従来の相分離
法に試みられた各種リン酸塩類、有機酸塩類などの安定
化剤を利用することによっても可能な筈であるが、これ
ら安定化剤は、本発明方法においては、利用し得る安定
化効果を示さないで、その利用は、操作時間の不都合な
延長や安定化側除去のための不加的な処理の要求など、
屡々不利益を伴うだけである。

本発明方法において、水性媒質中に溶存せしめられるア
ルカリ土類金属イオン及び３価金属イオンと金属結合を
形成しない壁膜形成能を有する親水性ゾル（ａ）として
は、 ゼラチン；ゼラチン誘導体例えばゼラチンのコハク酸マ
レイン酸の如きジカルボン酸付加物環；アラビアゴム；
メチルセルロース：ポリビニルアルコール；澱粉；カル
ボキシル基を有しない澱粉誘導体例えば、澱粉のメチル
、エチル、イソプロピル、ペンデルなどの如きアルキル
もしくはアリールアルキル誘導体；デキストリン、ヒド
ロキシエチルセルロース；アルブミン等を挙げることが
できる。

これらは一種でも、複数種併用してでも、利用可能であ
る。

又、アルカリ土類金属イオンとは金属結合を形成しない
か或は形成してもゲル化せず、３価金属イオンと金属結
合を形成する作用を有し且つ壁膜形成能を有する親水性
ゾル（ｂ）の具体例としては、カルボキシメチルセルロ
ースＮａ塩又はに塩；カルボキシエチルセルロース；カ
ルボキシメチルヒドロキシエチルセルロース；カルボキ
シメチル澱粉；カルボキシエチル澱粉等のカルボキシル
基を有する親水性澱粉誘導体及びポリビニルアルキルエ
ーテル−無水マレイン酸共重合物のアンモニウム、Ｎａ
、Ｋ塩等をあげることができる。

本発明方法に於て、上記（ａ）及び（ｂ＞の親水性ゾル
と共に水性媒質中に溶存せしめられるアルカリ土類金属
イオン生成性水溶性化合物（ｃ）の例としては、Ｃａ＋
＋ Ｓｒ＋＋ Ｂａ＋十等の２価イオンを生成し得る水
溶性化合物をあげることができる。

水溶性の程度は適宜に選択でき、前記（ｄ）の３価金属
イオン生成性水溶性化合物と水不溶性塩を形成し得る程
度に水溶性であれば利用できる。

たとえば、１０１の水に対して約０．１．９（０℃）程
度以上の水溶性のものが利用できる。

これら水溶性化合物（ｃ）の具体例としては、 ｃａ十＋ 水酸化カルシウム、ハロゲン化カルシウム（例えば塩化
カルシウム）、硝酸カルシウム、クエン酸カルシウム、
酢酸カルシウム、乳酸カルシウム、サイクラミン酸カル
シウム、アジピン酸カルシウム、 Ｂａ＋十 水酸化バリウム、ハロゲン化バリウム（例えば塩化バリ
ウム）、硝酸バリウム、酢酸バリウム、ｓｒ＋＋ 水酸化ストロンチウム、ハロゲン化ストロンチウム（例
えば塩化ストロンチウム）、硝酸ストロンチウム、等を
あげることができる。

本発明方法に於ては、以上説明したような親水性ゾル（
ａ）及び（ｂ）と、上記の如きアルカリ土類金属イオン
生成性水溶性化合物（ｃ）を溶存する水性媒体中に、疎
水性芯物質粒子の分散した水中油型エマルジョンを形成
する。

上記エマルジョンの形成は、種々の添加順序で行なうこ
とができ、親水性ゾル（ａ） 、 （ｂ）及びアルカリ
土類金属イオン生成性水溶性化合物（Ｃ＞及び疎水性芯
物質を任意の順序及び組み合わせで添加することができ
る。

好ましくは、親水性ゾル（ａ）及び（ｂ）及びアルカリ
土類金属イオン生成性水溶性化合物（ｃ）を任意の順序
もしくは一緒に水性媒質中へ溶存させ、この系へ、疎水
性芯物質を添加する。

こわらの添加は攪拌条件下をこ行なうのがよい。

水の量は、通常、親水性ゾル（ａ）及び（ｂ）の合計重
量に対して約５〜約２５倍量、好ましくは約１０〜約２
０倍量程度である。

又、親水性ゾル（ａ）及び（ｂ）の量割合は、用いるこ
れらゾルの種類、その組み合わせ、水中油型エマルジョ
ン中のこれらゾルの所望濃度等によって適当に変更され
るが、通常、親水性ゾル（ａ）の１００重量部に対し、
親水性ゾル（ｂ）約５〜約４０重量部程度の量で用いら
れる。

又、アルカリ土類金属イオン生成性水溶性化合物（ｃ）
の使用量は、主として３価金属イオン生成性水溶性化合
物（ｄ）の使用量に応じて適当に変更できる。

通常、金属イオンとして３価金属イオン生成性水溶性化
合物（ｄ）１モル当り、約０，５〜約２モル・イオン程
度、好ましくは約０．５〜約１モル・イオン程度である
。

疎水性芯物質の使用量は、その種類、形成されたマイク
ロカプセルの用途、マイクロカプセル化の目的などによ
って適宜に選択できる。

通常、親水性ゾル（ａ）及び（ｂ）の合計重量に対して
約８０〜約５００％、好ましくは約１００〜約４００％
程度である。

上記水中油型エマルジョンの形成は、親水性ゾル（ａ）
の熱ゲル化を生じない任意の温度で行なうことができ、
室温で行なうのが普通であるが、望むならば適当な加熱
温度を採用してもよい、又、芯物質が非常に揮発性の物
質の場合には冷却条件を採用することもできる。

疎水性芯物質としては、水中油型エマルジョン形成条件
下で液相をなす水と混和しない任意の物質が利用でき、
各種の医薬物質、香料、食品添加物、染料、農薬、等を
あげることができる。

本発明方法に於ては、上述のようにして形成された水中
油型エマルジョンに、３価金属イオン生成性水溶性化合
物（ｄ）を添加する。

添加は攪拌条件下に行なうのが普通である。

添加は、分割添加又は連続的に徐々に添加するのがよい
が、望むならば、充分な攪拌条件下に一度に添加するこ
ともできる。

上記化合物（ｄ）は微粉固体状で添加することもできる
し、水溶液として添加することもできる。

３価金属イオン生成性水溶性化合物（ｄ）の添加量は、
主として親水性ゾル（ｂ）の使用量に応じて適当に変更
でき、通常、金属イオンとして親水性ゾル（ｂ）１モル
当り、約し〜１実モル・イオン程度、好ましくは約百〜
約１モル・イオン程度である。

上記の水溶性化合物ｃｌと反応して水不溶性塩を形成し
得る３価金属イオン生成性水溶性化合物としては、 硫酸アルミニウム、アルミニウムアラム、硫酸第二鉄、
鉄アラム、等の如き鉄及び／又はアルミニウム金属含有
硫酸塩よりえらばれた化合物を挙げることができる。

形成されたマイクロカプセルは、任意の液−個用分離手
段で容易に分離することができ、とくべつな手段を必要
さしないが、望むならば噴霧乾燥手段を利用することも
できる。

次に、実施例により、本発明方法実施の数態様を説明す
る。

実施例 １ 親水性ゾル（ａ）としてゼラチン１０．９及び親水性ゾ
ル（ｂ）としてカルボキシメチルセルロースＮａ塩２ｇ
とを水２００ｍ１に溶解して、混合ポリマーゾルを作り
、此の中にアルカリ土類金属イオン生成性水溶性化合物
（Ｃ）として塩化カルシウム２ｇを少量の水に溶解して
加え、次に疎水性芯物質として香料レモン油７０ｇを乳
化分散して水中油型エマルジョンを作る。

次いで上記（ｃ）の水溶性化合物と反応して水不溶性塩
を形成し得る３価金属イオン生成性水溶性化合物（ｄ）
として硫酸アルミニウム４１を少量の水に溶解し、その
↓量宛を攪拌下徐々に添加すると、全体が相分離を起し
微細なゲルの分散した懸濁液になる。

更に攪拌を３０分間継続し香料レモンのマイクロカプセ
ル（主として約２０〜３００μの範囲のほぼ球形のもの
で占められる）を得る。

此のものはそのまゝ或いは適当な方法で脱水して使用す
る事が出来る。

実施例 ２ 親水性ゾル（ａ）としてアラビアガム１０ｇとゼラチン
３ｇを、又親水性ゾル（ｂ）としてカルボキシメチルス
ターチＮａ塩２ｇとを、水２００ｍ１に溶解して混合ポ
リマーゾルを作り、此の中にアルカリ土類金属イオン生
成性水溶性化合物（Ｃ）として塩化カルシウム２ｇを少
量の水に溶解して加え、次に疎水性芯物質として香料オ
レンヂ油３０ｇを乳化分散して水中油型エマルジョンを
作る。

次いで上記（ｃ）の水溶性化合物と反応して水不溶性塩
を形成し得る多価金属イオン生成性水溶性化合物（ｄ）
として硫酸アルミニウム４ｇを少量の水に溶解し、攪拌
下、徐々に添加すると実施例１と同様に相分離を起し微
細なゲルの分散した懸濁液になり、香料オレンヂのマイ
クロカプセル（主として約２０〜３００μの範囲のほぼ
球形のもので占められる）を得る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（ａ）アルカリ土類金属イオン及び３価金属イオンと
   金属結合を形成しない壁膜形成能を有する親水性ゾル、 （ｂ） アルカリ土類金属イオンとは金属結合を形成
   しないか或いは形成してもゲル化せず、３価金属イオン
   と金属結合を形成してゲル化する作用を有し且つ壁膜形
   成能を有する親水性ゾル、及び （ｃ） アルカリ土類金属イオン生成性水溶性化合物
   を溶存する水性媒質中に、疎水性芯物質粒子の分散した
   水中油型エマルジョンへ、 （ｄ）上記（ｃ）の水溶性化合物と反応して水不溶性塩
   を形成し得る鉄及び／又はアルミニウム金属含有硫酸塩
   よりえらばれた３価金属イオン生成性水溶性化合物 を添加することを特徴とするマイクロカプセルの製法。