(57)【要約】  本発明は、少なくとも1つのポリエーテルビニルエステルグラフトポリマー、少なくとも1つのアクリルポリマー、及び全ポリマーの0.1重量％〜0重量％の範囲内の水を含むマイクロカプセル、並びにその調製方法に関する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下：
(a) 少なくとも1つのポリエーテルビニルエステルグラフトポリマー、
(b) 少なくとも1つのアクリルポリマー、及び
(c) 全ポリマーの0.1重量％〜100重量％の範囲内の水
を含むマイクロカプセル。
【請求項２】
アクリルポリマーが、アクリル酸のC1〜C24アルキルエステル、アクリル酸のC1〜C24グリシジルエステル、メタクリル酸のC1〜C24アルキルエステル、メタクリル酸のC1〜C24グリシジルエステル、ヒドロキシル基を有するアクリル酸エステル、カルボキシル基を有するアクリル酸エステル、ヒドロキシル基を有するメタクリル酸エステル、カルボキシル基を有するメタクリル酸エステル、及び分子内に2個以上のアクリル基を有するアクリレートからなる群から選択される少なくとも1つのモノマーを含む、請求項１に記載のマイクロカプセル。
【請求項３】
マイクロカプセルのコアが少なくとも1つのポリエーテルビニルエステルグラフトポリマーを含み、シェルが少なくとも1つのアクリルポリマーを少なくとも部分的に含む、請求項１〜２のいずれか1項に記載のマイクロカプセル。
【請求項４】
マイクロカプセルが少なくとも1つの酵素を含む、請求項１〜３のいずれか1項に記載のマイクロカプセル。
【請求項５】
請求項４に記載のマイクロカプセルの水性分散体であって、該マイクロカプセルが、オキシレダクターゼ、トランスフェラーゼ、ヒドロラーゼ、リアーゼ、イソメラーゼ及びリガーゼからなる群から選択される酵素を含む、前記水性分散体。
【請求項６】
マイクロカプセルのシェルが、1時間間隔でpH範囲1〜12において水中で不溶性のアクリルポリマーである、請求項５に記載の水性分散体。
【請求項７】
マイクロカプセルの調製方法であって、以下のステップ：
(a) 以下のもの：
(i) 少なくとも1つのポリエーテルビニルエステルグラフトポリマーからなる成分Aを含む成分(a1)；
(成分(a1)は23℃で単相系であり、重量で1：99〜99：1の範囲内の水と混合した場合、23℃で単相系を形成する)、
(ii) 水及び水溶性塩Bを含む成分(a2)((a2)は23℃で単相系である)、
(iii) 少なくとも1つのモノマー(a3)、及び
(iv) 場合により少なくとも1つの開始剤(a4)
を混合することによる水性二相系の調製ステップ
(ここで(a1)、(a2)、(a3)、及び(a4)を任意の順序で混合してもよく、又は同時に混合してもよい)、その後
(b) 場合により二相系を剪断してエマルションを形成するステップ、及び
(c) モノマー(a3)の重合ステップ
を含む、前記方法。
【請求項８】
成分(a1)中のポリエーテルビニルエステルグラフトポリマーの固形分が0.1〜70重量％の範囲内である、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
水溶性塩が、式K(a+)bN(b-)aから選択される水溶性塩(式中、カチオンKは、アンモニウム、カリウム、ナトリウム、マグネシウム、及びカルシウムから選択され、アニオンNは、硫酸塩、フッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物、リン酸塩、酢酸塩、硝酸塩、及びメタンスルホン酸塩から選択され、a及びbは、当該塩における自然数としての各イオンの電荷の絶対値及び各イオンの化学量数を表す)である、請求項７又は８のいずれか1項に記載の方法。
【請求項１０】
成分(a2)が、少なくとも5重量％の水溶性塩を含む、請求項７〜９のいずれか1項に記載の方法。
【請求項１１】
イヌリン、アルキルポリグリコシド、及びカルボキシアルキルセルロースなどの多糖類からなる群から選択されるプロセス添加剤が、ステップ(a)、(b)、及び/又は(c)のいずれかにおいて添加される、請求項７〜１０のいずれか1項に記載の方法。
【請求項１２】
成分(a1)が、少なくとも1つの酵素を含む、請求項７〜１１のいずれか1項に記載の方法。
【請求項１３】
酵素が、オキシドレダクターゼ、トランスフェラーゼ、ヒドロラーゼ、リアーゼ、イソメラーゼ及びリガーゼからなる群から選択される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
モノマー(a3)が、アクリル酸のC1〜C24アルキルエステル、アクリル酸のC1〜C24グリシジルエステル、メタクリル酸のC1〜C24アルキルエステル、メタクリル酸のC1〜C24グリシジルエステル、ヒドロキシル基を有するアクリル酸エステル、カルボキシル基を有するアクリル酸エステル、ヒドロキシル基を有するメタクリル酸エステル、カルボキシル基を有するメタクリル酸エステル、及び分子内に2個以上のアクリル基を有するアクリレートからなる群から選択される、請求項７〜１３のいずれか1項に記載の方法。
【請求項１５】
モノマー(a3)とポリエーテルビニルエステルグラフトポリマーの比が、0.1〜60重量％の範囲内である、請求項７〜１４のいずれか1項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも1つのポリエーテルビニルエステルグラフトポリマー、少なくとも1つのアクリルポリマー、及び全ポリマーの0.1重量％〜100重量％の範囲内の水を含むマイクロカプセル、並びにその調製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
2つの主要なエマルションベースの反応性マイクロカプセル化技術：水中油マイクロカプセル化及び油中水マイクロカプセル化が知られている。第一のマイクロカプセル化技術(水中油マイクロカプセル化)は、一般的に、非極性活性成分をカプセル化するために用いられる。第2のマイクロカプセル化技術(油中水マイクロカプセル化)は、極性(すなわち水溶性)活性成分のカプセル化のために用いられる。油中水マイクロカプセル化のため、水溶性活性成分が、疎水性相中で(例えば油中で)、壁構築成分(例えばモノマー又は反応性ポリマー)の存在下に乳化される。油中水カプセル化技術を酵素に適用する場合、酵素は、有機/水性二相系の疎水性相の存在下で変性することなく存在することが可能でなければならないが、これは容易には達成されない。構築成分の反応により、活性成分を疎水性相中に分散して含むマイクロカプセルが得られる。しかし、製品製剤を含む一部のマイクロカプセルについては、疎水性溶媒(例えば、鉱油(パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油及び芳香族鉱油)、N-ヘキサン、及びシクロヘキサンなど)は、毒物学的理由、規制上の理由、又は環境的理由により、深刻な不利点である。
【０００３】
油中水系及び水中油系に加えて、水中水(水性二相)系が知られている。水中水系は、水溶性ポリマーを含む水性系において、例えば塩の添加により相分離を誘導し、水溶性ポリマーを含む水性相と、溶解した塩を含む別の水性相とを生じさせることによって得ることができる。これらの水中水エマルション系は、主に酵素の単離及び精製のために用いられる。
【０００４】
噴霧乾燥中にタンパク質を安定化させ且つカプセル化するための、ポリビニルアルコール及びデキストランを含む水性二相系が知られている(ELVERSSON, J., MILLQVIST-FUREBY, A. Journal of Pharmaceutics 2005, 第294(1-2)巻, 73-87頁)。
【０００５】
水性二相系におけるポリマーの電解質の塩析作用が、一連の8種の電解質とポリエチレングリコールについて記載されている(HEY, M., JACKSON, D., DANIEL, P., YAN, H. Polymer 2005, 第46(8)巻, 2567-2572頁)。
【０００６】
JP48043421は、水溶性無機化合物(例えば硫酸アンモニウム、塩化ナトリウム又は炭酸ナトリウム)及び有機ヒドロキシル化合物(例えばポリビニルアルコール)の、有機溶媒(例えばトルエン)中のマイクロカプセル化について教示している。
【０００７】
JP50148584は、糖、塩、プロセス添加剤(例えばエチルセルロース)及びモノマー(例えばスチレン)を含む油中水系における酵素調製物のマイクロカプセル化について教示している。重合及び溶媒の蒸発の後、酵素マイクロカプセルが得られる。
【０００８】
CN102532375は、安定化剤としての直鎖ポリマーとベースモノマーとしてのアクリルアミドを用いた無機生理食塩水溶液中の水中水重合によるポリアクリルアミドミクロスフェアの調製について記載している。
【０００９】
WO 2007/138053 A1は、グラフトベースとしての水溶性ポリアルキレンオキシド(A)及びビニルエステル成分の重合によって形成される側鎖(B)をベースとする、新規な両親媒性グラフトポリマー(前記ポリマーは、50アルキレン10オキシド単位当たり平均≦1のグラフト部位及び3,000〜100,000g/molの平均モル質量Mwを有する)に関する。この発明の方法は、使用されるリアクターが好ましくは撹拌槽であるセミバッチ法について記載している。
【００１０】
WO 2013/132042 A1は、両親媒性グラフトポリマーの調製のための連続法であって、ビニルアセテート及び/又はビニルプロピオネート(B1)、及び所望の場合さらなるエチレン性不飽和モノマー(B2)からなるビニルエステル成分(B)を、ポリアルキレンオキシド(A)、フリーラジカル形成開始剤(C)、及び所望の場合添加剤(D)の存在下で重合させる、上記方法について開示している。記載されている発明の方法は、時空収率の(特に2〜50倍の)増加をもたらす管状リアクターを利用する。
【００１１】
US 2012/0196116は、建築資材中で潜熱蓄熱媒体として用いられるマイクロカプセルに関する。このマイクロカプセルはカプセルコア及びカプセル壁を含み、ここで上記カプセルコアは親油性物質を含み、上記カプセル壁は、(I) モノマーの全重量に対して30〜100重量％の、アクリル酸及びメタクリル酸のC1〜C24アルキルエステル、アクリル酸、メタクリル酸及びマレイン酸から選択される1つ以上のモノマー(モノマーI)、(II) モノマーの全重量に対して0〜70重量％の、水中で不溶性又は難溶性の、少なくとも2つの非共役エチレン性二重結合を有する1つ以上のモノマー(モノマーII)、及び(III) モノマーの全重量に対して0〜40重量％の、1つ以上の他のモノマー(モノマーIII)、並びに-60〜160℃の範囲内、好ましくは60〜100℃の範囲内のガラス転移温度Tgを有する少なくとも1つのポリマーPからの重合により形成される。US 2012/0196116は、極性活性成分のカプセル化における適用を見出していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】JP48043421
【特許文献２】JP50148584
【特許文献３】CN102532375
【特許文献４】WO 2007/138053 A1
【特許文献５】WO 2013/132042 A1
【特許文献６】US 2012/0196116
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】ELVERSSON, J., MILLQVIST-FUREBY, A. Journal of Pharmaceutics 2005, 第294(1-2)巻, 73-87頁
【非特許文献２】HEY, M., JACKSON, D., DANIEL, P., YAN, H. Polymer 2005, 第46(8)巻, 2567-2572頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
例えばポリマー又は活性成分の安定化のためにマイクロカプセル中にカプセル化された、ポリマー(例えばポリエーテルビニルエステルグラフトポリマー)又はポリエーテルビニルエステルグラフトポリマーと活性成分との混合物に対する必要性が存在する。活性成分の例は酵素である。前記活性成分のマイクロカプセル化による活性成分の制御送達に対する必要性も存在する。さらに、マイクロカプセル材料の制御分解、又はマイクロカプセルマトリックス外への活性成分の制御拡散による、前記活性成分の制御放出に対する必要性が存在する。
【００１５】
最終系における疎水性(油)成分の不利点を伴うことなく広範囲の活性成分に適用することができるカプセル化技術に対する必要性も存在する。
【００１６】
本発明の目的は、このような必要性を満たすことであった。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明により、本明細書中以下に記載され且つ特許請求の範囲において定義されるような技術的解決策が提供される。
【００１８】
本発明は、以下：
(a) 少なくとも1つのポリエーテルビニルエステルグラフトポリマー、
(b) 少なくとも1つのアクリルポリマー、及び
(c) 全ポリマーの0.1重量％〜100重量％の範囲内の水
を含むマイクロカプセルに関する。
【００１９】
少なくとも1つのポリエーテルビニルエステルグラフトポリマーを含む本発明によるマイクロカプセルは、現在少なくとも1つのポリエーテルビニルエステルグラフトポリマーを用いている任意の典型的な織物及びホームケアへの適用に利用することができる。本発明により見出されたとおり、少なくとも1つのポリエーテルビニルエステルグラフトポリマーのカプセル化では、ポリマーは、同じ適用におけるカプセル化されていないポリエーテルビニルエステルグラフトポリマーと比較して制御様式で放出され、このためポリマーの利用可能性を延長する。
【００２０】
本発明によるマイクロカプセルは、少なくとも1つのポリエーテルビニルエステルグラフトポリマー及び少なくとも1つのアクリルポリマー、並びに全ポリマーの0.1重量％〜100重量％の範囲内の水を含む。これらのマイクロカプセルは、制御送達及び制御放出のための活性成分(例えば酵素)をさらに含み得る。従って、一実施形態において、水性分散体に適用されるこれらのマイクロカプセルは、1時間間隔でpH範囲1〜12において水中で不溶性である。
【００２１】
本発明に関して驚くべきことに見出されたとおり、エマルション-ベースの反応性マイクロカプセル化技術を用いた活性成分のカプセル化により、これらの活性成分の適用範囲を広げることができる。酵素のカプセル化は、製剤中の酵素の安定性の増大を提供し、実際の適用前に酵素が製剤の他の成分と相互作用するのを防ぐ。本発明により開示される殺菌剤又は殺虫剤のカプセル化は、これらのカプセル化された活性成分を含む製剤の改善された保存期間、並びに比較的遅い活性成分の分解による比較的低い投与量を提供する。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
マイクロカプセルの水分含有量は、全ポリマーの0.1重量％〜100重量％(全ポリマーの1重量％〜75重量％、5重量％〜50重量％、及び10重量％〜25重量％)であり得る。
【００２３】
マイクロカプセルの水分含有量は、以下のとおりに決定することができる：水性分散体のマイクロカプセルを、ろ過により水から分離し、40℃にて大気圧下で12時間乾燥させ得る。サンプルを、Coulometer 831KFに連結されたMetrohm 860KFサーモプレップユニット中に移し得る。次いで、サンプルを140℃に加熱し、結果として得られた水蒸気を窒素ガスの定常蒸気により除去し、滴定ユニット中に移し得る。当技術分野で知られているとおり、水分含有量は、カール・フィッシャー滴定により決定することができる。
【００２４】
マイクロカプセルの平均粒径は、250μm未満、100μm未満、50μm未満、35μm未満又は10μm未満であり得る。
【００２５】
平均粒径は、以下の方法により決定することができる：
光学顕微鏡法を用いることによる平均粒径の測定は、以下のとおりに実施することができる：マイクロカプセル径(算術平均、全粒径の合計を粒子数で割る)は、光学顕微鏡(Leica DM 5000 B)及び3バッチから得られた直径測定値(各バッチ中で100個のカプセルが測定され得る)により決定することができる。直径測定は、公知の科学的画像分析用のソフトウェア(Leica Application Suite V3.8)を用いて行うことができる。D50は、50％の粒子が、この値未満の粒径/この値と等しい粒径を有することを意味する。
【００２６】
本発明によるマイクロカプセルは、少なくとも、少なくとも1つのポリエーテルビニルエステルグラフトポリマーと、少なくとも1つのアクリルモノマー(a3)から重合中に形成される少なくとも1つのアクリルポリマーとからなる成分のポリマーで構成される任意の粒子を含む。
【００２７】
成分a)のポリマーは、少なくとも1つのポリエーテルビニルエステルグラフトポリマーである。ポリエーテルビニルエステルグラフトコポリマーを調製するための好ましい好適な化合物は、直鎖及び分枝鎖C1〜C30カルボン酸(例えばC1〜C12カルボン酸)及びそれらの誘導体のビニルエステルを含み得る。好適なビニルエステルは、ビニルホルメート、ビニルアセテート、ビニルプロピオネート、ビニルブチレート、ビニルクロロアセテート、ビニルジクロロアセテート、ビニルブロモアセテート、ビニルトリフルオロアセテート、ビニルベンゾエート、及びこれらの混合物を含む。ビニルエステル成分は、とりわけビニルアセテートを含み得るか、又はビニルアセテートで構成される。
【００２８】
他のコモノマーを用いて、ポリエーテルビニルエステルグラフトコポリマーを調製することができる。コモノマーの割合は、重合工程に用いられるモノマーの全重量に対して0〜50重量％、0.01〜30重量％、又は1〜10重量％であり得る。
【００２９】
好適なコモノマーは、N-ビニルラクタム及びN-ビニルラクタム誘導体、飽和モノカルボン酸のN-ビニルアミド、α,β-エチレン性不飽和モノカルボン酸の第一級アミド、並びにそれらのN-アルキル及びN,N-ジアルキル誘導体、α,β-エチレン性不飽和モノカルボン酸及びジカルボン酸とジオールとのエステル、α,β-エチレン性不飽和モノカルボン酸及びジカルボン酸と少なくとも1個の第一級又は第二級アミノ基を有するジアミンとのアミド、α,β-エチレン性不飽和モノカルボン酸及びジカルボン酸とアミノアルコールとのエステル及びアミド、α,β-エチレン性不飽和モノカルボン酸及びジカルボン酸とアルカノールとのエステル、アリルアルコールとモノカルボン酸とのエステル、ビニル芳香族化合物、ビニルハロゲン化物、ビニリデンハロゲン化物、モノオレフィン、少なくとも2個の共役二重結合を有する非芳香族炭化水素、ビニル置換及びアリル置換窒素ヘテロ環、N,N-ジアリルアミン、及びN,N-ジアリル-N-アルキルアミン、並びにそれらの酸付加塩及び四級化生成物を包含する。他の好適なコモノマーは、上述のモノマーの任意の所望の混合物を含む。
【００３０】
好適なコモノマーは、例えば1個以上のC1〜C6アルキル置換基(例えばメチル、エチル、N-プロピル、イソプロピル、N-ブチル、sec-ブチル、tert-ブチル等)を有し得るN-ビニルラクタム及びN-ビニルラクタム誘導体をさらに含む。これらの中では、例えば、N-ビニルピロリドン、N-ビニルピペリドン、N-ビニルカプロラクタム、N-ビニル-1-5-メチル-2-ピロリドン、N-ビニル-5-エチル-2-ピロリドン、N-ビニル-6-メチル-2-ピペリドン、N-ビニル-6-エチル-2-ピペリドン、N-ビニル-7-メチル-2-カプロラクタム、N-ビニル-7-エチル-2-カプロラクタム等が好適である。N-ビニルピロリドン、及びN-ビニルカプロラクタムを用いることが好ましい。
【００３１】
他の好適なコモノマーは、N-ビニルホルムアミド、N-ビニル-N-メチルホルムアミド、N-ビニルアセトアミド、N-ビニル-N-メチルアセトアミド、N-ビニル-N-エチルアセトアミド、N-ビニルプロピオンアミド、N-ビニル-N-メチルプロピオンアミド、N-ビニルブチルアミド、アクリルアミド、メタクリルアミド、N-メチル(メタ)アクリルアミド、N-エチル(メタ)アクリルアミド、N-プロピル(メタ)アクリルアミド、N-(n-ブチル)(メタ)アクリルアミド、N-(tert-ブチル)(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、ピペリジニル(メタ)アクリルアミド、モルホリニル(メタ)アクリルアミド、N-[2-(ジメチルアミノ)エチル]アクリルアミド、N-[2-(ジメチルアミノ)エチル]メタクリルアミド、N-[3-(ジメチルアミノ)プロピル]アクリルアミド、N-[3-(ジメチルアミノ)プロピル]メタクリルアミド、N-[4-(ジメチルアミノ)ブチル]アクリルアミド、N-[4-(ジメチルアミノ)ブチル]メタクリルアミド、N-[2-(ジエチルアミノ)エチル]アクリルアミド、N-[4-(ジメチルアミノ)シクロヘキシル]アクリルアミド、N-[4-(ジメチルアミノ)シクロヘキシル]メタクリルアミド、N-(ノクチル)(メタ)アクリルアミド、N-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)(メタ)アクリルアミド、N-エチルヘキシル(メタ)アクリルアミド、N-(n-ノニル)(メタ)アクリルアミド、N-(n-デシル)(メタ)アクリルアミド、N-(n-ウンデシル)(メタ)アクリルアミド、N-トリデシル(メタ)アクリルアミド、N-ミリスチル(メタ)アクリルアミド、N-ペンタデシル(メタ)アクリルアミド、N-パルミチル(メタ)アクリルアミド、N-ヘプタデシル(メタ)アクリルアミド、N-ノナデシル(メタ)アクリルアミド、N-アラキニル(メタ)アクリルアミド、N-ベヘニル(メタ)アクリルアミド、N-リグノセレニル(メタ)アクリルアミド、N-セロチニル(メタ)アクリルアミド、N-メリシニル(メタ)アクリルアミド、N-パルミトレイニル(メタ)アクリルアミド、N-オレイル(メタ)アクリルアミド、N-リノリル(メタ)アクリルアミド、N-リノレニル(メタ)アクリルアミド、N-ステアリル(メタ)アクリルアミド、及びN-ラウリル(メタ)アクリルアミドを含む。
【００３２】
他の好適なコモノマーは、α,β-エチレン性不飽和モノカルボン酸及びジカルボン酸とジオールとのエステルを含む。これらのエステルの好適な酸成分の例は、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸、無水マレイン酸、マレイン酸モノブチル、及びこれらの混合物である。好ましい酸成分は、アクリル酸、メタクリル酸及びこれらの混合物を含む。好適な化合物は、2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、2-ヒドロキシエチルエタクリレート、2-ヒドロキシプロピルアクリレート、2-ヒドロキシプロピルメタクリレート、3-ヒドロキシプロピルアクリレート、3-ヒドロキシプロピルメタクリレート、3-ヒドロキシブチルアクリレート、3-ヒドロキシブチルメタクリレート、4-ヒドロキシブチルアクリレート、4-ヒドロキシブチルメタクリレート、6-ヒドロキシヘキシルアクリレート、6-ヒドロキシヘキシルメタクリレート、3-ヒドロキシ-2-エチルヘキシルアクリレート、及び3-ヒドロキシ-2-エチルヘキシルメタクリレートを含む。
【００３３】
グラフティングのために用いられるポリエーテル成分は、好ましくは少なくとも1つのポリアルキレングリコールを含む。好ましいポリアルキレングリコールは、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラヒドロフラン、及びアルキレンオキシドから成るブロックコポリマー、特に好ましくはエチレンオキシド及びプロピレンオキシドから成るブロックコポリマー、又はエチレンオキシド、プロピレンオキシド、及びブチレンオキシドから成るブロックコポリマーを含む。これらのブロックコポリマーは、ランダム分布又はブロック形態の共重合したアルキレンオキシド単位を含み得る。好適なポリテトラヒドロフランは、酸性触媒(例えば、硫酸又はフルオロ硫酸)の存在下でのテトラヒドロフランのカチオン性重合を介して調製することができる。これらの調製法は、当業者に公知である。
【００３４】
グラフティングのため、エチレンオキシドのホモポリマー及びコポリマーを用いることが有利であり得る。コポリマーのエチレンオキシド含有量は、40〜99重量％の範囲内であり得る。
【００３５】
直鎖ポリアルキレングリコールと並んで、分岐ポリアルキレングリコールもグラフトベースとして使用することができる。分岐ポリアルキレングリコールは、多価アルコール残基への(例えばペンタエリスリトール、グリセロール又は糖アルコール(例えばD-ソルビトール及びD-マンニトール)への)、あるいは多糖類(例えばセルロース及びデンプン)へのアルキレンオキシドの付加反応によって調製することができる。
【００３６】
一実施形態において、好ましいポリエーテルビニルエステルグラフトコポリマーは、ポリエチレングリコールビニルアセテートである。
【００３７】
ポリエチレングリコールビニルアセテートグラフトコポリマー(PEG/VAC)は、特許出願WO 2007/138054 A1に記載されるとおりに調製される。
【００３８】
アクリルポリマーは、少なくとも1つのモノマー(a3)の重合によって調製される。モノマー(a3)は、アクリル酸のC1〜C24アルキルエステル、アクリル酸のC1〜C24グリシジルエステル、メタクリル酸のC1〜C24アルキルエステル、メタクリル酸のC1〜C24グリシジルエステル、ヒドロキシル基を有するアクリル酸エステル、カルボキシル基を有するアクリル酸エステル、ヒドロキシル基を有するメタクリル酸エステル、カルボキシル基を有するメタクリル酸エステル、及び分子内に2個以上のアクリル基を有するアクリレートからなる群から選択され得る。
【００３９】
本発明の一実施形態において、アクリル酸又はメタクリル酸のC1〜C24アルキルエステルは、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n-プロピルアクリレート及びn-ブチルアクリレートからなる群から選択され得る。
【００４０】
本発明の一実施形態において、グリシジルメタクリレートが選択される。
【００４１】
本発明の別の実施形態において、分子内に2個以上のアクリル基を有するアクリレート(例えば、アクリル酸及びメタクリル酸のヒドロキシル基を有するエステル)は、2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシブチルメタクリレート、ジエチレングリコールモノアクリレート、及びジエチレングリコールモノメタクリレートからなる群から選択され得る。他の例は、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、1,3-ブチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、メタリルメタクリルアミド、アリルアクリレート及びアリルメタクリレートを含む。特に好ましいのは、プロパンジオールジアクリレート、ブタンジオールジアクリレート、ペンタンジオールジアクリレート及びヘキサンジオールジアクリレート、並びに対応するメタクリレートである。
【００４２】
本発明の別の実施形態において、アクリレートではない、分子内に2つ以上のエチレン性不飽和二重結合を有するさらなるモノマーもまた、架橋剤として作用させるために添加され得る。分子内に2つのエチレン性不飽和二重結合を有するモノマーの例は、ジビニルベンゼン及びジビニルシクロヘキサン、また好ましくはジオールのジアリルエーテル及びジビニルエーテルを含む。
【００４３】
一実施形態において、マイクロカプセルは、コア-シェルカプセル(コアはポリマー成分Aを含み、シェルは、重合中に少なくとも1つのモノマー(a3)から形成されたポリマーを少なくとも部分的に含む)を含み得る。カプセルシェルの厚さに応じて、カプセルシェルの浸透性は、カプセルコア材料に対して不浸透性であるか又は難浸透性であるか影響を受け得る。別の実施形態において、マイクロカプセルは、ポリマー成分A及び重合中に少なくとも1つのモノマー(a3)から形成されたポリマーが粒子の全体積にわたって分布している連続マトリックス構造を有する。少なくとも2つのポリマーの分布は、粒子の体積全体を通して均一であるか又は不均一であるかのいずれかである。
【００４４】
一実施形態において、本発明によるマイクロカプセルは、カプセルコア及びカプセルシェルを含み得る。カプセルコアは、主に(95重量％超の)コア材料(個別物質であってもよく、物質混合物であってもよい)からなる。
【００４５】
本発明の一実施形態において、マイクロカプセルは、さらに活性成分を含有し得る。本発明の文脈において、用語「活性成分」は、適用において利用される場合、前記適用において上記物質が利用されなかった場合と比較して、前記適用中に得られる結果の少なくとも1つを改善する物質として理解される。一例は、酵素である。
【００４６】
全酵素中で、酵素は、異なる濃度の活性酵素タンパク質と共に使用することができる。
【００４７】
本発明の一実施形態において、マイクロカプセルは、少なくとも1つの酵素を含み得る。マイクロカプセル中の全酵素の重量とポリエーテルビニルエステルグラフトポリマーの重量の比は、10：1〜1：10000、9：1〜1：500、5：1〜1：200、又は1.5：1〜1：100の範囲内にあり得る。
【００４８】
一実施形態において、ポリエーテルビニルエステルグラフトポリマーに対する活性酵素タンパク質の量は、0.1〜20重量％、0.1〜15重量％、0.2〜10重量％、又は1.0〜5重量％の範囲内にあり得る。
【００４９】
好適な酵素の例としては、限定するものではないが、ヘミセルラーゼ、ペルオキシダーゼ、プロテアーゼ、セルラーゼ、キシラナーゼ、リパーゼ、ホスホリパーゼ、エステラーゼ、クチナーゼ、ペクチナーゼ、マンナナーゼ、ペクテートリアーゼ、ケラチナーゼ、レダクターゼ、オキシダーゼ、フェノールオキシダーゼ、リポキシゲナーゼ、リグニナーゼ、プルラナーゼ、タンナーゼ、ペントサナーゼ、マラナーゼ、β-グルカナーゼ、アラビノシダーゼ、ヒアルロニダーゼ、コンドロイチナーゼ、ラッカーゼ、ヌクレアーゼ及びアミラーゼ、又はそれらの混合物が挙げられる。
【００５０】
一実施形態において、好ましい酵素としてプロテアーゼが挙げられる。好適なプロテアーゼとしては、メタロプロテアーゼ及びセリンプロテアーゼ(中性又はアルカリ性の微生物セリンプロテアーゼ、例えばサブチリシン(EC 3.4.21.62)など)が挙げられる。好適なプロテアーゼとしては、動物、植物又は微生物由来のプロテアーゼが挙げられる。一態様において、このような好適なプロテアーゼは、微生物由来のものであり得る。上記の好適なプロテアーゼは、上記の好適なプロテアーゼの化学的に又は遺伝子的に改変された変異体を包含する。一態様において、好適なプロテアーゼは、セリンプロテアーゼ(例えば、アルカリ性微生物プロテアーゼ又は/及びトリプシン型プロテアーゼ)であり得る。好適な中性又はアルカリ性プロテアーゼの例としては、以下のものが挙げられる。
【００５１】
(a) サブチリシン(EC 3.4.21.62)、例えば、米国特許第6,312,936 B1号、米国特許第5,679,630号、米国特許第4,760,025号、米国特許第7,262,042号及びWO09/021867に記載されているような、バチルス属(Bacillus)、例えば、バチルス・レンツス(Bacillus lentus)、B. アルカロフィルス(B. alkalophilus)、B. サブチリス(B. subtilis)、B. アミロリケファシエンス(B. amyloliquefaciens)、バチルス・プミルス(Bacillus pumilus)及びバチルス・ギブソニイ(Bacillus gibsonii)に由来するものなど。主な代表例は、バチルス・アミロリケファシエンス由来のサブチリシン(BPN'と呼ばれる)及びバチルス・リケニフォルミス(Bacillus licheniformis)由来のサブチリシン(サブチリシンCarlsbergと呼ばれる)、セリンプロテアーゼPB92、サブチリシン147及び/又は309(Novozymes A/S(バグスバード、デンマーク)により商品名Savinase(登録商標)の下で販売されている)、及びバチルス・レンツス由来のサブチリシン(特にバチルス・レンツス(DSM 5483)由来のサブチリシン)、並びにこれらの酵素の突然変異により得られる各変異体である。例は、WO 89/06276及びEP 0 283 075、WO 89/06279、WO 89/09830、WO 89/09819及びWO9106637に記載されているとおりである。サブチリシン型のプロテアーゼ(サブチラーゼ、サブチロペプチダーゼ、EC 3.4.21.62(2014年9月9日以降有効))は、触媒的に活性なアミノ酸に起因して、セリンプロテアーゼに属すると分類される。これらは微生物、特にバチルス属(Bacillus)種により天然に産生され且つ分泌される。これらは、非特異的エンドペプチダーゼとして作用する(すなわち、これらはペプチド又はタンパク質の内側に位置する任意の酸アミド結合を加水分解する)。これらの至適pHは、通常、明確にアルカリの範囲内である。このファミリーの概説は、例えば、R. Bott及びC. Betzel編「Subtilisin enzymes」(New York, 1996年)中の、R. Siezenによる論文「Subtilases: Subtilisin-like Proteases」の第75〜95頁に提供されている。サブチリシンは、多様な可能な技術的用途に適しており、特に洗浄剤又は清浄剤の活性成分として好適である。このクラスのセリンプロテアーゼのクラスは、それらをキモトリプシン関連クラスのセリンプロテアーゼから区別する触媒三残基を規定する共通のアミノ酸配列を共有する。
【００５２】
(b) トリプシン型又はキモトリプシン型プロテアーゼ、例えばトリプシン(例えばブタ又はウシ由来のトリプシン)、例えば、WO 89/06270に記載されているフザリウム(Fusarium)プロテアーゼ、並びにWO 05/052161及びWO 05/052146に記載されている、セルモナス(Cellumonas)に由来するキモトリプシンプロテアーゼなど。サブチリシン関連セリンプロテアーゼ及びキモトリプシン関連セリンプロテアーゼはいずれも、アスパラギン酸塩、ヒスチジン及びセリンを含む触媒三残基を有する。サブチリシン関連プロテアーゼにおいて、これらのアミノ酸の相対的順序は、アミノ末端からカルボキシ末端へと読むと、アスパラギン酸塩-ヒスチジン-セリンである。しかし、キモトリプシン関連プロテアーゼにおいては、相対的順序は、ヒスチジン-アスパラギン酸塩-セリンである。このため、本明細書におけるサブチリシンは、サブチリシン関連プロテアーゼの触媒三残基を有するセリンプロテアーゼを指す。
【００５３】
(c) メタロプロテアーゼ、例えば、WO 07/044993A2に記載されているバチルス・アミロリケファシエンスに由来するものなど、US 20110104786 A1に記載されている中性プロテアーゼNprE(EC：3.4.24.28)、及びEP 2205732 A2に記載されているプロテイナーゼT(サーモリシン)(Danisco US Inc.、現在のDuPont Nutrition & Health)など。
【００５４】
好適な商業的に入手可能なプロテアーゼ酵素としては、例えば、Novozymes A/S(デンマーク)により、商品名ALCALASE(登録商標)、SAVINASE(登録商標)、PRIMASE(登録商標)、DURAZYM(登録商標)、POLARZYME(登録商標)、KANNASE(登録商標)、LIQUANASE(登録商標)、LIQUANASE ULTRA(登録商標)、SAVINASE ULTRA(登録商標)、OVOZYME(登録商標)、NEUTRASE(登録商標)、EVERLASE(登録商標)及びESPERASE(登録商標)の下で販売されているもの、Genencor Internationalにより商品名MAXATASE(登録商標)、MAXACALl(登録商標)、MAXAPEM(登録商標)、PROPERASE(登録商標)、PURAFECT(登録商標)(EFFECTENZ(商標) P)、PURAFECT PRIME(登録商標) (PREFERENZ(商標) P)、PURAFECT OX(登録商標)、FN3(登録商標)、FN4(登録商標)、EXCELLASE(登録商標)(EXCELLENCE(商標) P)及びPURAFECT OXP(登録商標)の下で販売されているもの、Solvay Enzymesにより商品名OPTICLEAN(登録商標)及びOPTIMASE(登録商標)の下で販売されているものなどが挙げられる。
【００５５】
好適なアルファ-アミラーゼとしては、例えば、細菌又は真菌由来のものなどが挙げられる。化学的に又は遺伝子的に改変された変異体(バリアント)が包含される。好ましいアルカリ性アルファ-アミラーゼは、バチルス株(例えば、バチルス・リケニフォルミス、バチルス・アミロリケファシエンス、バチルス・ステアロサーモフィルス(Bacillus stearothermophilus)、バチルス・サブチリス)、又は他のバチルス種(例えば、バチルス種 NCIB 12289、NCIB 12512、NCIB 12513、DSM 9375(米国特許第7,153,818号)、DSM 12368、DSMZ no. 12649、KSM AP1378 (WO 97/00324)、KSM K36又はKSM K38(EP 1,022,334))に由来する。
【００５６】
好適な商業的に入手可能なアルファ-アミラーゼとしては、例えば、DURAMYL(登録商標)、LIQUEZYME(登録商標)、TERMAMYL(登録商標)、TERMAMYL ULTRA(登録商標)、NATALASE(登録商標)、SUPRAMYL(登録商標)、STAINZYME(登録商標)、STAINZYME PLUS(登録商標)、FUNGAMYL(登録商標)、AMPLIFY(登録商標)及びBAN(登録商標)(Novozymes A/S、バグスバード、デンマーク)、KEMZYM(登録商標) AT 9000(Biozym Biotech Trading GmbH、Wehlistrasse 27b A-1200、ウィーン、オーストリア)、RAPIDASE(登録商標)、PURASTAR(登録商標)(EFFECTENZ(商標) S)、ENZYSIZE(登録商標)、OPTISIZE HT PLUS(登録商標)、POWERASE(登録商標)及びPURASTAR OXAM(登録商標)(Genencor International Inc.、パロアルト、カリフォルニア、現在はDu Pont Nutrition & Healthの一部)、及びKAM(登録商標)(花王、103-8210 日本国東京都中央区1丁目日本橋茅場町14-10)などが挙げられる。一態様において、好適なアミラーゼとしては、例えば、NATALASE(登録商標)、STAINZYME(登録商標)及びSTAINZYME PLUS(登録商標)、並びにそれらの混合物などが挙げられる。
【００５７】
本発明の一実施形態において、このような酵素は、リパーゼ(例えば、米国特許第6,939,702号B1及び米国特許出願第2009/0217464号に記載されているような「第一サイクルリパーゼ」など)からなる群から選択することができる。一態様において、リパーゼは、第一洗浄リパーゼ、好ましくはT231R変異及びN233R変異の1つ以上を含む、サーモマイセス・ラヌギノサス(Thermomyces lanuginosus)由来の野生型リパーゼの変異体である。野生型配列は、Swissprot受託番号：Swiss-Prot 059952(サーモマイセス・ラヌギノサス(フミコラ・ラヌギノサ(Humicola lanuginosa))に由来する)の269アミノ酸(アミノ酸23〜291)である。好ましいリパーゼとしては、商品名LIPEX(登録商標)及びLIPOLEX(登録商標)の下で販売されているものなどが挙げられ得る。
【００５８】
一態様において、他の好ましい酵素としては、エンド-ベータ-1,4-グルカナーゼ活性(E.C. 3.2.1.4)を示す微生物由来のエンドグルカナーゼ(米国特許第7,141,403号B2におけるアミノ酸配列番号2と少なくとも90％、94％、97％及びさらに99％同一の配列を有する、バチルス(Bacillus)属のメンバーに内在する細菌ポリペプチドを含む)、及びそれらの混合物などが挙げられる。好適なエンドグルカナーゼは、商品名CELLUCLEAN(登録商標)及びWHITEZYME(登録商標)(Novozymes A/S(バグスバード、デンマーク)の下で販売されている。
【００５９】
他の好ましい酵素としては、例えば、商品名PECTAWASH(登録商標)、PECTAWAY(登録商標)、XPECT(登録商標)の下で販売されているペクテートリアーゼ、並びに商品名MANNAWAY(登録商標)の下で販売されているマンナナーゼ(全てNovozymes A/S(バグスバード、デンマーク)製)、及び商品名PURABRITE(登録商標)、MANNASTAR(登録商標)の下で販売されているマンナナーゼ(Genencor International Inc.、パロアルト、カリフォルニア州)が挙げられる。
【００６０】
例示的酵素は、オキシレダクターゼ、トランスフェラーゼ、ヒドロラーゼ、リアーゼ、イソメラーゼ及びリパーゼからなる群から選択することができる。
【００６１】
さらなる実施形態は、水含有マイクロカプセルの水性分散体を対象とする。
【００６２】
別の実施形態は、オキシレダクターゼ、トランスフェラーゼ、ヒドロラーゼ、リアーゼ、イソメラーゼ及びリパーゼからなる群から選択される少なくとも1つの酵素を含む、本発明のマイクロカプセルの水性分散体である。
【００６３】
上記の水性分散体は、コア-シェル構造を有するマイクロカプセルを含み得る。シェルは、アクリルポリマーによって形成され得る。結果として得られるシェルを形成するポリマーは、例えば、1時間間隔でpH範囲1〜12において水中で不溶性のポリマーであり得る。ポリマーの不溶度は、SUPREMAコンビネーションウルトラハイ(PSS)クロマトグラフィーカラムを用いるサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)によって決定することができる。ポリマー分析は、水性緩衝溶出液中で実施し得る。較正は、狭いモル質量標準を用いて得ることができる(プルラン(Pullulan)、モル質量範囲342〜2560000g/mol、PSS)。
【００６４】
本発明によるマイクロカプセル及び水性分散体は、典型的な織物及びホームケアへの適用のために使用することができる。
【００６５】
本発明はまた、マイクロカプセル(本明細書中上記又は下記のマイクロカプセル)の調製方法にも関する。
【００６６】
本発明の一実施形態において、マイクロカプセル(例えば、上記又は下記の本発明によるマイクロカプセル)は、本発明に関して記載及び提供されるマイクロカプセルの調製方法を実施することによって得られるか、又は得ることができる。
【００６７】
すなわち、本発明はまた、マイクロカプセル(例えば、本明細書中上記又は下記のマイクロカプセル)の調製方法であって、以下のステップ：
(a) 以下のもの：
(i) 少なくとも1つのポリエーテルビニルエステルグラフトポリマーからなる成分Aを含む成分(a1)；
(成分(a1)は23℃で単相系であり、重量で1：99〜99：1の範囲内の水と混合した場合、23℃で単相系を形成する)、
(ii) 水及び水溶性塩Bを含む成分(a2)((a2)は23℃で単相系である)、
(iii) 少なくとも1つのモノマー(a3)、及び
(iv) 場合により少なくとも1つの開始剤(a4)
を混合することによる水性二相系の調製ステップ
(ここで(a1)、(a2)、(a3)、及び(a4)を任意の順序で混合してもよく、又は同時に混合してもよい)、その後
(b) 場合により二相系を剪断してエマルションを形成するステップ、及び
(c) モノマー(a3)の重合ステップ
を含む、上記方法にも関する。
【００６８】
本発明はまた、本明細書中に記載及び提供される方法によって得られるか又は得ることができる、マイクロカプセルにも関する。
【００６９】
本発明の方法によって得られるか又は得ることができるマイクロカプセルは、例えば油のような疎水性溶媒なしで実施することができる。疎水性溶媒の不存在は、毒物学的制限、規制的制限又は環境的制限により現在は使用することができない適用におけるカプセル化活性成分の利用を可能にする。現在カプセル化に用いられている疎水性溶媒に適合しない多種多様な活性成分が、本発明の方法によるカプセル化に利用可能となる。さらに、溶媒に対するそれらの感受性又は反応条件のため現在はカプセル化することができない物質は、適用される穏やかな反応条件、及び本方法における唯一の溶媒としての水への限定により、本発明による方法を用いてカプセル化され得る。
【００７０】
本発明による用語「水性二相系」は、1つの系において2つの分離した水性相がみられる系を表す。水性二相系は、2つの成分(a1)及び(a2)の混合中又は混合後に形成する。別々の相の混合中に自然に、又は剪断力を印加することによって安定なエマルションが形成する。エマルションの調製のための剪断速度は150〜20000rpmの範囲内にあり、エマルションの調製のための撹拌時間は1分間〜180分間の範囲内にあり、エマルションの調製のためにアンカー型撹拌翼のMIG攪拌機又は高剪断攪拌機が用いられる。エマルションは、エマルションの生成後、23℃の保存温度で6時間以内に相分離が観察されない場合に、本発明により安定であると評価される。
【００７１】
成分(a1)〜(a4)の混合は、任意の順序で又は同時に実施される。任意の1つの成分を、任意の1つの他の成分又は既存の成分の混合物に、注ぎ、噴霧し、及び/又は混合することができる。混合は、混合工程中に乱流を生じさせる、混合のために使用される容器における撹拌、噴霧、振盪又は任意の物理的手段によって達成され得る。
【００７２】
成分(a1)は、23℃で単相であることを特徴とする。成分(a1)が単相であるか否かを決定するため、成分Aを水に溶解し、23℃で6時間保存し、その後溶液の濁度指数を測定することができる。濁度指数は、ISO 7027:1999(水質‐濁度の決定)に記載されるとおりに測定することが可能であり、結果として得られた濁度は、ホルマジン比濁分析単位(FNU)で表される。溶液の濁度が20FNU以下であり得る場合、溶液は単相であると考えられる。さらに、成分(a1)は、単相のまま、1部の成分(a1)対99部の水〜99部の成分(a1)対1部の水の重量比で水で希釈され得る。実用目的のため、成分(a1)の水による希釈は、500mLを超えない成分(a1)及び希釈のために用いられる水の総体積を用いて、実験室スケールで実施することができる。成分(a1)及び水はいずれも、23℃に調節され得る。成分(a1)のサンプルを好適なビーカーに入れ、磁気バーを有する実験室攪拌機上で、50〜100rpmで撹拌することができる。試験のために添加される水の量は、5〜20秒以内に成分(a1)に添加してよく、結果として得られる希釈溶液を30分間撹拌し得る。撹拌後、溶液を23℃で6時間保存し、その後、上記のとおりに溶液の濁度指数を測定することができる。溶液の濁度が20FNU以下である場合、溶液は単相であると考えられる。成分(a1)における好適なポリマー及びそれらの適用可能な濃度範囲を決定するため、ポリマーを23℃にて異なる濃度で水に溶解し、その溶液を23℃で6時間保存し、その後各溶液の濁度指数を測定し得る。濁度指数は、上記のとおりに測定される。溶液の濁度が20FNU以下である場合、溶液は単相であると考えられる。上記の方法に従って測定される最高濃度未満のポリマー濃度を有し、20FNU以下の濁度を有する溶液は全て、本発明による成分(a1)として使用することができる。
【００７３】
濁度は、以下のとおりにホルマジン比濁分析単位で測定し得る：濁度は、Hach製のTruebungsphotometer LTP 4を用いて、ISO 7027:1999に記載されるとおりに測定することができる。0.01〜10.0μmの粒径を有するホルマジン一次標準を較正に使用し得る。この標準は、清浄なクラスAガラス製品を用いて調製し、RO/DI水で希釈され得る。各測定サンプルは、測定の直前に十分に混合され得る。
【００７４】
成分Aの固形分は、Ohausハロゲン水分計を用いて決定することができる。この装置は、平衡重量が得られるまでサンプルを140℃で加熱しながらサンプルの重量を測定することにより、熱重量原理で作動する。固形分は、乾燥前のサンプル重量を、乾燥後の平衡サンプル重量で割ることによって計算し、重量パーセントで表すことができる。成分(a1)中の成分Aの固形分は、0.1重量％〜70重量％、1重量％〜60重量％、5重量％〜50重量％又は10重量％〜40重量％の範囲内であり得る。
【００７５】
成分(a2)は、23℃で単相であることを特徴とする。成分(a2)が単相であるか否かは、成分(1)について記載されるとおりに決定することができる。成分(a2)は水及び水溶性塩Bを含む。塩Bは、10gの塩Bのサンプルが、100gの水に、磁気攪拌バーを有する磁気攪拌機上で50〜100rpmで撹拌されながら23℃で6時間以内に完全に溶解する場合、本明細書による「水溶性」特性に帰属する。濁度指数は、ISO 7027:1999(水質-濁度の決定)に記載されるとおりに測定することが可能であり、結果として得られた濁度は、ホルマジン比濁分析単位(FNU)で表すことができる。溶液の濁度が20FNU以下である場合、成分Bは水溶性であると考えられる。
【００７６】
水溶性塩Bは、式K(a+)bN(b-)a(式中、カチオンKは、アンモニウム、カリウム、ナトリウム、マグネシウム、及びカルシウムから選択され、アニオンNは、硫酸塩、フッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物、リン酸塩、酢酸塩、硝酸塩、及びメタンスルホン酸塩から選択され、a及びbは、当該塩における自然数としての各イオンの電荷の絶対値及び各イオンの化学量数を表す)から選択することができる。カチオンは、アンモニウム、カリウム及びナトリウム(例えばアンモニウム)から選択することができる。アニオンは、とりわけ硫酸塩及び塩化物(例えば硫酸塩)から選択され得る。
【００７７】
成分(a2)中の成分Bの固形分は、Ohausハロゲン水分計を用いて決定することができる。この装置は、平衡重量が得られるまでサンプルを140℃で加熱しながらサンプルの重量を測定することにより、熱重量原理で作動する。固形分は、乾燥前のサンプル重量を、乾燥後の平衡サンプル重量で割ることによって計算し、重量パーセントで表すことができる。成分(a2)中の成分Bの固形分は、成分Bが水溶性塩である場合、少なくとも0.1重量％、少なくとも1重量％、少なくとも5重量％、又は少なくとも10重量％であり得る。
【００７８】
モノマー(a3)は、0.1〜60重量％、1〜50重量％、2〜40重量％、又は5〜20重量％の範囲内のモノマー(a3)と成分Aの比で存在し得る。
【００７９】
使用し得る重合開始剤(a4)は、重合条件下でフリーラジカルへと分解する全ての化合物(例えば、過酸化物、ヒドロ過酸化物、過硫酸塩、アゾ化合物及びいわゆる酸化還元開始剤)を含む。好適な熱的に活性化可能なフリーラジカル開始剤又は酸化還元開始剤ペアの酸化成分は、特に、ペルオキシ型及びアゾ型のものである。これらとしては、例えば、過酸化水素、過酢酸、t-ブチルヒドロペルオキシド、ジ-t-ブチルペルオキシド、ジベンゾイルペルオキシド、ベンゾイルヒドロペルオキシド、2,4-ジクロロベンゾイルペルオキシド、2,5-ジメチル-2,5-ビス(ヒドロペルオキシ)ヘキサン、過安息香酸、t-ブチルペルオキシピバレート、t-ブチルペルアセテート、ジラウロイルペルオキシド、ジカプリロイルペルオキシド、ジステアロイルペルオキシド、ジベンゾイルペルオキシド、ジイソプロピルペルオキシジカーボネート、ジデシルペルオキシジカーボネート、ジエイコシルペルオキシジカーボネート、ジ-t-ブチルペルベンゾエート、アゾビスイソブチロニトリル、2,2'-アゾビス-2,4-ジメチルバレロニトリル、2,2'-アゾビス-(2-アミジノプロパン)二塩酸塩、2,2'-アゾビス(N,N-ジメチルイソブチルアミジン二塩酸塩、2-(カルバモイルアゾ)イソブチロニトリル、4,4'-アゾビス(4-シアノ吉草酸)、及び2,2'-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]二塩酸塩、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム及び過リン酸ナトリウムなどが挙げられる。異なる重合開始剤の混合物(例えば、過酸化水素とペルオキソ二硫酸ナトリウム又はペルオキソ二硫酸カリウムとの混合物)を用いることが有利である場合がある。過酸化水素とペルオキソ二硫酸ナトリウムとの混合物を、任意の所望の比で使用することができる。
【００８０】
酸化還元開始剤は、酸化剤(例えば、ペルオキソ二硫酸の塩、過酸化水素又は有機過酸化物(例えばtert-ブチルヒドロペルオキシド))と、還元剤とを含む開始剤系を意味する。還元剤の例は、硫黄化合物(例えば、亜硫酸水素ナトリウム、ヒドロキシメタンスルフィン酸ナトリウム、及びアセトン、窒素への亜硫酸水素付加物)、及びリン化合物(例えばリン酸、次亜リン酸塩及びホスフィン酸塩)、ジ-tert-ブチルハイポニトリル及びジクミルハイポニトリル、さらにまた、ヒドラジン及びヒドラジン水和物並びにアスコルビン酸である。酸化還元開始剤系は、少量の酸化還元金属塩(例えば、鉄塩、バナジウム塩、銅塩、クロム塩又はマンガン塩)の付加を含み得る(例えば、アスコルビン酸/硫酸鉄(II)/ペルオキソ二硫酸ナトリウム酸化還元開始剤系)。
【００８１】
好ましい開始剤又は開始剤の混合物は、過酸化物、ヒドロ過酸化物、過硫酸塩、アゾ化合物、及び酸化還元開始剤からなる群から選択され得る。例は、過酸化水素、酸化還元開始剤のアスコルビン酸/硫酸鉄(II)と過酸化水素、及び2,2'-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]二塩酸塩を含む。特定の重合開始剤は、慣用の量で(例えば、重合されるモノマーに対して0.01〜5モル％、好ましくは0.1〜2.5モル％の量で)使用される。
【００８２】
モノマー(a3)の重合中、水性二相系における成分(a1)及び(a2)から形成される両相は、単相である。
【００８３】
二相水中水系の重合は、典型的には、20〜100℃、好ましくは40〜90℃で実施し得る。典型的には、重合は標準的な圧力で行うことができるが、例えば0.5〜20バールの範囲内の昇圧又は減圧で生じさせることもできる。重合速度は、温度の選択及び重合開始剤の量の選択を通して公知の方法で制御することができる。重合温度に到達すると、モノマーの変換を完了させるため、重合はさらなる期間(例えば2〜6時間)適切に継続される。
【００８４】
特に好ましいのは、重合中に、重合している反応混合物の温度を連続的に又は周期的に変化させる(例えば、連続的に又は周期的に増加させる)操作様式である。この操作は、例えば、温度を上昇させるプログラムを利用して行うことができる。
【００８５】
この目的のため、全重合時間を2つ以上の期間に分割することができる。第1の重合期間は、重合開始剤の遅い分解によって特徴付けられる。第2の重合期間及び任意のさらなる重合期間では、重合開始剤の分解を加速するため、反応混合物の温度を増加させる。温度は、1段階又は2段階以上で、あるいは直線様式又は非直線様式で連続的に増加させることができる。重合の開始と終了の間の温度差は、60℃以下であり得る。一般的に、この差は3〜40℃、好ましくは3〜30℃である。
【００８６】
上記に概略される手順の1つによって得られるマイクロカプセル分散体は、その後、慣用の様式で噴霧乾燥させることができる。噴霧乾燥させたマイクロカプセルの再分散を容易にするため、さらなる量の乳化剤及び/又は保護コロイドを、場合により噴霧乾燥前に分散体に添加してもよい。好適な乳化剤及び保護コロイドは、マイクロカプセル分散体の製造に関して上記に特定されるものである。一般的に、水性マイクロカプセル分散体は、噴霧ミストと並流又は向流(好ましくは並流)で実施される熱気流中に噴霧される。熱気流の入口温度は、典型的には100〜200℃(好ましくは120〜160℃)の範囲内であり、気流の出口温度は、一般的に30〜90℃(好ましくは60〜80℃)の範囲内である。水性マイクロカプセル分散体は、例えば、一物質ノズル又は多物質ノズルを用いて、又は回転ディスクを用いて噴霧することができる。噴霧乾燥されたマイクロカプセルは、通常、サイクロン又はフィルター分離機を用いて沈着される。
【００８７】
場合により、少なくとも1つのプロセス添加剤を水性二相系に添加し得る。プロセス添加剤は、好ましくは保護コロイドであり、より好ましくは、イヌリン、アルキルポリグリコシド、及びカルボキシアルキルセルロースからなる群から選択される。最も好ましいプロセス添加剤は、カルボキシメチルセルロース、C8〜10アルキルグルコシド、及びイヌリンラウリルカルバメートである。少なくとも1つのプロセス添加剤を、ステップ(a)、(b)及び/又は(c)のいずれか又は全ての間に添加することができる。場合により、少なくとも1つの酵素を成分(a1)に添加し得る。
【００８８】
以下の実施例は、本発明を、記載されている任意の実施形態又は仕様の範囲に限定することなく例示するものである。
【実施例】
【００８９】
以下の略語は、実施例の説明のために用いられる：
PEG/VAC ‐ ポリエチレングリコール及びビニルアセテートグラフトコポリマー
MMA ‐ メチルメタクリレート
EHA ‐ エチルヘキシルアクリレート
DMAA ‐ N,N-ジメチルアクリルアミド
MAA ‐ メタクリル酸
Laromer(登録商標) TMPTA - トリメチロールプロパントリアクリレート
Plantacare(登録商標) 818 UP ‐ ココグルコシド
Glucopon(登録商標) 650 EC ‐ 脂肪族アルコールC16〜C18をベースとするアルキルポリグルコシド
Trilon C - ジエチレントリアミン-五酢酸の五ナトリウム塩(DTPA-Na5)
Savinase Ultra 16L ‐ 4-ホルミルフェニルボロン酸を含む液体プロテアーゼ酵素
Amylase aq.- Effectenz S100 (Dupont製)
Xylanase aq. - タラロマイセス・エメルソニイ(Talaromyces emersonii)由来の液体エンドキシラナーゼ酵素
【００９０】
実施例1〜5の手順：
プレミックス(I)を、成分(a1)及びプロセス添加剤から調製した。プレミックス(I)、成分(a2)及びモノマー(1つ又は複数)(a3)を合わせ、高剪断ミキサーを用いて20000rpmで室温にて1分間乳化させた。次いで、反応混合物を、アンカー攪拌機を備えたリアクターに移し、250rpmの速度で撹拌した。5分間の撹拌後、Trilon C、全アスコルビン酸量の50％、硫酸鉄(II)七水和物及び全過酸化水素量の50％を、1分以内に反応混合物に連続的に添加した。反応混合物の温度を、(10分間で)室温から30℃まで増加させた。温度を、30℃に4時間保持した。その後アスコルビン酸量及び過酸化水素の第2の半分を連続的に添加した。反応混合物を、30℃でさらに6時間撹拌した。次いで、撹拌速度を100rpmまで低下させ、カプセル分散体を室温に冷却した。
【００９１】
【表１】
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【００９２】
実施例1〜5については、マイクロカプセルの安定な分散体が形成された。
【００９３】
【表２】
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【００９４】
上記の実施例において用いられた単一成分の水溶液中の濁度は、表3にまとめられる。
【００９５】
【表３】
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【国際調査報告】
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