Чистящая и моющая композиция и способы её получения и применения

Чистящая и моющая композиция и способы её получения и применения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к микрокапсуле, которая содержит летучее вещество, такое как ароматизирующее вещество, а также к способам получения таких микрокапсул. Настоящее изобретение также относится к потребительским товарам, содержащим указанные микрокапсулы, и процессам получения и использования данных продуктов.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Многие полезные вещества, например, ароматизирующие вещества, являются очень дорогими и/или трудно доставляемыми в форме чистых жидкостей, поскольку обладают высокой летучестью и быстро теряют аромат при воздействии атмосферы. Поэтому ароматизирующие вещества обычно заключают в микрокапсулы. Инкапсуляция позволяет сохранить аромат. Однако если благоприятное вещество, такое как высоко летучее ароматизирующее вещество, заключить в микрокапсулу, оно все равно может высвобождаться через поры в стенке микрокапсулы. Таким образом, долгосрочное хранение, в особенности в случае присутствия других материалов, является проблемой. Методика, описанная в публикации No. Hei 9-911, при которой летучее вещество заключают в состав гелеподобной полиуретановой смолы, пытается решить эту проблему. Согласно данной методике, во время процесса инкапсуляции, полифункциональный изоцианат и полиол вступают в реакцию с получением гелеподобной полиуретановой камеди, а летучее вещество включают в полученную полиуретановую камедь. Таким образом, считается, что подавляется высвобождение вещества из ядра капсулы. К сожалению, данная методика подразумевает использование изоцианата, который может давать сопутствующий запах, который подавляет запах ароматизирующего соединения. Кроме того, данная методика требует улучшения еще и потому, что пропорция полиуретановой камеди в инкапсулированном материале в ядре существенно зависит от количества желаемого летучего соединения. Создание такой улучшенной микрокапсулы особенно желательно, поскольку у потребителя обычно имеется ассоциация между интенсивностью запаха чистящего или моющего средства и его чистящим эффектом и свежестью.

Соответственно, настоящее изобретение относится к микрокапсуле, которая обладает способностью сохранять стабильность летучего вещества в течение продолжительного периода времени, в присутствии других материалов, например, композиций различных потребительских товаров. Указанная микрокапсула особенно стабильна для инкапсуляции ароматизирующих и им подобных соединений. Кроме того, настоящее изобретение относится к потребительским товарам, включая чистящие и/или моющие средства, которые содержат указанные микрокапсулы, а также к процессам получения и использования данных продуктов.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к микрокапсуле, в которую инкапсулирована смесь, включающая летучее соединение и дополнительный агент, который имеет более высокую точку плавления, чем летучее вещество, и обладает способностью к полному растворению в указанном летучем веществе, при этом полученная смесь или ее часть имеет точку плавления в пределах от -20 до 60°С.

Согласно другому своему аспекту настоящее изобретение относится к способу получения микрокапсулы, заявленной в соответствии с настоящим изобретением, который включает: получение эмульсии смеси, включающей летучее соединение и дополнительный агент, который имеет более высокую точку плавления, чем летучее вещество, и обладает способностью к полному растворению в указанном летучем веществе; и добавление мембранного материала - меламиновой смолы к указанной эмульсии с последующей полимеризацией, что обеспечивает формирование микрокапсулы с инкапсулированной в нее смесью.

Настоящее изобретение также относится к потребительским товарам, включая чистящие и/или моющие средства, содержащие указанные микрокапсулы, а также к процессам получения и использования данных продуктов.

ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Определения

Используемый здесь термин "потребительский товар" объединяет различные изделия, а также чистящие и моющие средства.

Используемый здесь термин ”чистящее и/или моющее средство” относится, если дополнительно не оговаривается иное, к гранулированным или порошковым моющим средствам или сверхмощным моющим средствам, в частности, детергентам, которые используются в прачечных; жидким, гелеобразным или кремообразным моющим агентам, в частности, так называемым сверхмощным жидкостям; жидким детергентам для тонких тканей; средствам для мытья посуды вручную или облегченным жидким средствам для мытья посуды, в частности, к средствам с большим ценообразованием, средствам для мытья посуды для применения в посудомоечных машинах, включая различные таблетки, гранулы, жидкости и ополаскиватели для домашнего и промышленного использования; жидкие чистящие и дезинфицирующие агенты, включая антибактериальное жидкое мыло, средства для прачечных, средства для полоскания рта, зубную пасту, шампуни для ковров и автомобилей, средства для чистки ванной; шампуни для волос и ополаскиватели для волос; гели для душа и пену для ванны, средства для чистки металлических поверхностей, а также вспомогательные средства, такие как отбеливатели и красящие вещества, а также средства для предварительной обработки.

Употребляемая в тексте фраза "независимо выбран из группы, включающей" обозначает, что соединения или элементы, которые выбраны из обозначенной группы Маркуша, могут быть аналогичными, различными или находиться в смеси друг с другом.

Все методы исследования, изложенные в разделе "Методы Исследования" настоящего описания, должны использоваться для определения ценности параметров и новизны настоящего изобретения.

Если дополнительно не оговаривается иное, подразумевается что все компоненты или композиции применяются в своем активном количестве и не содержат примесей, например, остаточных растворителей или побочных продуктов, которые могут присутствовать в коммерчески доступных продуктах.

Все проценты и соотношения рассчитываются по весу, если дополнительно не оговаривается иное. Все проценты и соотношения рассчитываются по отношению к целой композиции, если дополнительно не оговаривается иное.

Следует понимать, что каждое максимальное числовое значение, приведенное в настоящем описании, включает и каждое меньшее значение, как если бы эти меньшие значения были сами по себе указаны в описании. Следует понимать, что каждое минимальное числовое значение, приведенное в настоящем описании, включает и каждое большее значение, как если бы эти большие значения были сами по себе указаны в описании. Следует также понимать, что каждый интервал числовых значений, приведенный в настоящем описании, включает и каждый интервал, попадающий в указанный, как если бы эти интервалы были сами по себе приведены в описании.

Все источники информации, цитируемые в разделе «Детальное описание изобретения», включены в него в качестве ссылок; такие источники информации указаны как релевантные по отношению к заявленному изобретению и не могут рассматриваться в качестве предшествующего уровня техники. Если термины и определения, указанные в этих источниках информации, вступают в противоречие с теми, которые приведены в описании, приоритет остается за терминами и определениями, приведенными в описании.

Микрокапсулы

В микрокапсулах, содержащих летучее вещество и заявленных в соответствии с настоящим изобретением, смесь формируют в ядре при помощи дополнительного агента, который имеет более высокую точку плавления, чем летучее вещество, и полностью растворяется в этом летучем веществе. Во время формирования указанной смеси летучего вещества и дополнительного агента, точку плавления, точку кипения и температуру испарения летучего вещества подбирают таким образом, чтобы свести испарение указанного летучего вещества к минимуму.

В результате уменьшается высвобождение летучего вещества из микрокапсулы, что обеспечивает стабильное сохранение и замедленное выделение летучего вещества в течение продолжительного периода времени.

Кроме того, поскольку выбор возможного дополнительного агента очень велик, его обычно выбирают в зависимости от свойств летучего вещества. Например, в случае ароматизирующего соединения выбирают дополнительный агент без запаха, это позволяет инкапсулировать великое множество различных соединений.

В микрокапсулу, заявленную в соответствии с настоящим изобретением (далее в тексте может использоваться термин ”капсула”), инкапсулирована смесь (далее в тексте используется термин ”инкапсулированный материал”), включающая летучее вещество и дополнительный агент, который имеет более высокую точку плавления, чем летучее вещество, и обладает способностью к полному растворению в указанном летучем веществе.

Поскольку летучее вещество и дополнительный агент обладают способностью к взаимному растворению, смесь может существовать в форме гомогенной субстанции или в форме двух отдельных субстанций. Данная смесь имеет определенный предел точки плавления (Т1-Т2, где Т1<Т2), при этом точка плавления как всей смеси, так и ее компонентов находится в пределах от -20 до 60°С. Это включает те случаи, когда по крайней мере одна или, возможно, две крайние температурные точки, а именно наименьшая температура плавления Т1 и наивысшая температура плавления Т2, находятся в пределах от -20 до 60°С, а также те случаи, когда предел температуры плавления Т1-Т2 шире, чем предел от -20 до 60°С; при этом предел Т1-Т2 включает полный специфический предел от -20 до 60°С

Другими словами, возможные случаи включают: (1) Т1<-20°С<Т2<60°С (при этом только Т2 попадает в данный специфический предел), (2) -20°С≤Т1<Т2≤60°С (обе величины Т1 и Т2 попадают в данный специфический предел), (3) -20°С<Т1<60°С<Т2 (при этом только Т1 попадает в данный специфический предел), (4) Т1<20°С и 60°С<Т2 (при этом предел Т1-Т2 включает полный специфический предел от -20 до 60°С).

С учетом точки плавления летучего вещества (Т3), а также точки плавления дополнительного агента (Т4, где Т3<Т4) получается следующая последовательность: Т3<Т1<Т2<Т4;

В данном пределе температур (Т1-Т2) смесь принимает состояние, при котором твердая и жидкая фаза существуют одновременно. В тексте указанное состояние обозначается термином ”полутвердое” состояние. Другими словами, предел температуры плавления, представленный в тексте, представляет собой именно тот предел температур, при котором смесь существует в полутвердом состоянии.

При температурах выше Т2 (а) смесь представляет собой гомогенный раствор (жидкость). Когда температура понижается постепенно до уровня ниже Т2 (b) в растворе начинается преципитация твердых частиц с формированием полутвердого состояния смеси. Если температура падает еще ниже, (с) увеличивается содержание твердой части, (d) текучесть смеси уменьшается с формированием состояния, подобного состоянию шербета, и затем (е) смесь полностью становится ригидной. Наконец, когда температура падает ниже точки Т1 (f), смесь приобретает твердое состояние. Путем постепенного понижения температуры, таким образом, состояние смеси может быть изменено: (а)→(b)→(с)→(d)→(е)→(f), при этом термин "полутвердый" относится ко всем указанным состояниям, за исключением (а) и (f).

Т2 относится к температуре, при которой твердый материал, независимо от размера, начинает визуализироваться в жидкости (температура, при которой при зрительном анализе нельзя сказать, что жидкость не содержит твердых примесей). Т1 относится к температуре, при которой исчезает текучесть смеси (или к температуре, при которой текучесть появляется). Наличие или отсутствие текучести определяют следующим образом: цилиндрическую стеклянную палочку с поперечным сечением 7 мм (при этом конец палочки срезан таким образом, чтобы он был плоским в сечении) опускают перпендикулярно к поверхности смеси, находящейся в контейнере (стакан объемом 100 мл), прикладывают нагрузку 700 гс и смотрят, происходит ли проникновение конца палочки в смесь. Соответственно, Т1 относится к температуре, при которой стеклянная палочка больше не способна проникать в смесь (или к температуре, при которой палочка первый раз проникает в смесь).

Т2 и Т1 измеряют следующим образом: сначала придают смеси жидкое состояние, а затем наблюдают за изменениями состояния смеси при понижении температуры.

Несмотря на то, что твердые частицы, которые первыми преципитируют при постепенном понижении температуры, обычно включают компонент с наибольшей точкой плавления, а именно дополнительный агент, считается, что образующиеся твердые частицы содержат и часть летучего вещества. Считается, что с понижением температуры увеличивается содержание летучего вещества в твердой фазе. В противоположность этому, несмотря на то, что жидкая фаза в составе полутвердой смеси включает главным образом летучее вещество, считается, что в ее состав также входит часть дополнительного агента. Другими словами, несмотря на то, что пропорциональное соотношение твердого и жидкого компонентов меняется в зависимости от температуры, считается, что одновременное существование жидкого и твердого компонентов в указанном температурном промежутке обеспечивает большую стабильность летучего вещества.

Согласно настоящему изобретению летучее вещество само является смесью органических соединений с различными точками плавления, поэтому при добавлении к нему дополнительных агентов приводит к получению смеси с большим количеством составляющих и, соответственно, с более широким пределом температур плавления.

Расширение температурных границ плавления для смеси является благоприятным, в соответствии с настоящим изобретением. В полутвердом состоянии поддерживается равновесие между испарением и сохранением летучего соединения, таким образом указанные процессы испарения и сохранения сбалансированы.

Для того чтобы уменьшить испарение летучего соединения или его части, температура плавления смеси должна находиться в пределах от -20 до 60°С, предпочтительно от -10 до 55°С. Кроме того, те случаи, при которых температура плавления смеси находится в пределах от 0 до 50°С, что соответствует температурному промежутку, при котором существует нормальная человеческая жизнь, являются особенно благоприятными. Причина этого заключается в том, что в том случае, когда наивысшая температурная точка Т2 для полутвердого состояния ниже 0°С, инкапсулированный материал, включающий летучее соединение, будет находиться в жидком состоянии при нормальных условиях использования, а вероятность недостаточного уменьшения испарения будет увеличиваться; в противоположность этому, если наименьшая температурная точка Т1 для полутвердого состояния превышает 50°С, инкапсулированный материал, включающий летучее соединение, будет находиться в твердом состоянии при нормальных условиях использования, а вероятность полного подавления испарения будет увеличиваться, что будет приводить к недостаточной эффективности летучего вещества.

Кроме того, если верхний температурный предел Т2 для температуры плавления составляет 60°С или менее, таким образом, что смесь находится в жидком состоянии при температуре выше 60°С, достигается дополнительное преимущество, поскольку при использовании способа полимеризации для микрокапсуляции (описан ниже), образование капсул легко происходит при температуре от 60 до 80°С.

Другими словами, авторов удовлетворяют следующие условия: (1) Т1-20°С<-20°С<Т2<60°С или (2) -20°С≤Т1<Т2≤60°С. Альтернативно, Т2 предпочтительно находится в пределах от 40 до 60°С, еще более предпочтительно от 40 до 55°С, еще более предпочтительно от 40 до 50°С.

С другой стороны, наименьший температурный предел Т1 для температуры плавления составляет предпочтительно 30°С или менее, еще более предпочтительно 20°С или менее, еще более предпочтительно 10°С или менее. Несмотря на то, что для Т1 нет определенного низшего предела, с учетом нормальных температурных условий существования и необходимости достижения требуемого температурного промежутка, Т1 величина Т1, по крайней мере, -10°С является удовлетворительной, а величина -20°С или более является особенно предпочтительной.

Кроме того, разница между Т1 и Т2 (промежуток температур плавления) предпочтительно составляет приблизительно 10°С, еще более предпочтительно, по крайней мере, 20°С, еще более предпочтительно 30°С, особенно предпочтительно приблизительно 40°С и еще более предпочтительно 50°С или выше.

Согласно настоящему изобретению микрокапсуляция обеспечивает постепенное достижение эффекта, а тот факт, что инкапсулированный материал находится в полутвердом состоянии, обеспечивает стабильность при хранении и замедленное высвобождение летучего вещества.

Кроме того, поскольку инкапсулированный материал находится в полутвердом состоянии, это способствует увеличению прочности мембраны по отношению к внешнему давлению по сравнению с жидким материалом. В итоге, капсула достаточной прочности может быть получена, даже если количество мембранного материала для капсулы (клеточного материала или материала оболочки) уменьшается, а количество инкапсулированного материала увеличивается.

В целом, когда микрокапсулы распределяются в жидком растворителе, таком как жидкие чернила, жидкое косметическое средство или жидкое моющее средство, существует опасность того, что растворитель проникнет через мембрану капсулы и вызовет нарушение стабильности летучего вещества. Кроме того, в тех случаях, когда инкапсулированный материал находится в жидком состоянии, существует возможность его проникновения через мембрану капсулы и высвобождения в окружающую среду.

В противоположность этому в соответствии с настоящим изобретением летучее вещество заключено в полутвердую смесь, что обеспечивает поддержание его стабильности даже при воздействии внешнего растворителя и препятствует его высвобождению во внешнюю среду; таким образом, капсула, заявленная в соответствии с настоящим изобретением, обладает повышенной стабильностью во внешней среде.

Кроме того, поскольку дорогостоящее летучее вещество в составе инкапсулированного материала может быть заменено аналогичным дополнительным агентом со сравнительно меньшей стоимостью, настоящее изобретение также является коммерчески выгодным.

К подходящим летучим веществам относятся множество различных реагентов (активных ингредиентов), которые обладают летучестью, включая различные ароматизирующие вещества, эфирные растительные масла, дезодораторы и дезодоранты, репелленты, репелленты против насекомых, инсектициды, сельскохозяйственные химикаты, при этом настоящее изобретение подходит для любого из указанных соединений, если имеется необходимость обеспечить его эффективность в течение продолжительного периода времени. Также могут использоваться комбинации двух и более указанных соединений.

Специфическими примерами подходящих ароматизирующих веществ являются животные или растительные натуральные ароматизаторы, такие как мускус, цибет, касторовое масло, роза, жасмин, апельсин, лаванда, сандаловое дерево, корица, розмарин, лимон, ирис, фиалка, майский ландыш, лилия, лайм, ваниль и мята; синтетические аналоги указанных натуральных ароматизаторов, а также синтетические ароматизаторы, такие как ароматизаторы с запахом сирени, гвоздики, амариллиса, оливы, тюльпаны, шиповника, морщинистой розы, масличной камелии, чертополоха, камелии, шалфея, гиацинта, хризантемы, кедра, букет классического стиля, цитрона, кофе, карри, чеснока, гриба матцутаке, банана, шоколада, йогурта, арбуза, мяса, соуса и стейка.

Среди указанных предпочтительно использовать масличные ароматизаторы и ароматизирующие вещества с запахом апельсина, винограда, грейпфрута, яблока, клубники, ананаса, персика, дыни, лайма, черники, лимона, мяты, лаванды, эвкалипта, розы, розмарина, ландыша, лилии, фрезии, кипариса и белого кедра, которые являются наиболее предпочтительными.

Примерами подходящих растительных эфирных масел (натуральных эфирных масел) являются: эвкалиптовое масло, апельсиновое масло, лавандовое масло, лимонное масло, масло лемонграсса, масло перечной мяты, чайного дерева, розового дерева, цитронеллы, розмарина, иланг-иланга, бергамота, майорана, мирта, ромашки, нероли, жасмина, корицы, имбиря, чабреца, пальмарозы, фенхеля, лайма, базилика, пачули, черного перца и масло розы.

Примерами подходящих репеллентов и репеллентов против насекомых являются капсаицин, масло перечной мяты, эвкалипт, кипарис, белый кедр, ментоловое масло, аллиловое горчичное масло, метилсалицилат, этилсалицилат и ваниллиламид пеларгоновой кислоты.

Примерами подходящих дезодораторов и дезодорантов являются сложные эфиры фталиевой кислоты, сложные эфиры фосфорной кислоты, растительные масличные экстракты и дезодоранты на основе терпена.

Примерами подходящих сельскохозяйственных химикатов являются фенитротион, метилпаратион, паратион, диазинон, варфарин, алахлор, пиретрин, циклогексимид, сетоксидим и трифлумизол.

Примерами подходящих инсектицидов являются перметрин, соединения пиретроида и фипронил.

Для дополнительного агента нет определенных ограничений за исключением того, что он имеет точку плавления Т4, которая выше, чем точка плавления Т3 летучего вещества (а именно, Т3<Т4), и обладает способностью полностью растворяться в инкапсулированном летучем веществе и в растворенном состоянии обладает способностью формировать смесь с точкой плавления в пределах от 20 до 60°С.

Например, получить дополнительный агент с точкой плавления Т4, которая находится в пределах от 25 до 200°С для получения смеси с летучим веществом, при этом точка плавления всей смеси или ее частей находится в обозначенных выше пределах, достаточно легко, и следовательно, его использование является предпочтительным.

Если дополнительный агент имеет точку плавления выше 200°С, он может трудно растворяться в летучем веществе в зависимости от природы летучего вещества.

В соответствии с условиями использования микрокапсул наиболее предпочтительно использовать соединения с точкой плавления Т4 в пределах от 40 до 120°С, более предпочтительно от 50 до 100°С.

Что касается свойств самого дополнительного агента, дополнительный агент сам по себе не имеет запаха или обладает незначительным запахом, поэтому, в том случае, когда в капсулу в качестве летучего вещества инкапсулируют ароматизирующее соединение, дополнительный агент не влияет на свойства ароматизатора. Кроме того, предпочтительно использовать соединения, которые сохраняют стабильность при воздействии тепла и света.

Если учитывать удобство использования в процессе получения микрокапсул и растворимость в летучем веществе, в целом, дополнительный агент предпочтительно является липофильным соединением (с низкой растворимостью в воде).

В частности, использование соединений с гидроксильной и/или карбоксильной группой является предпочтительным, а использование спиртов, карбоксильных кислот или гидроксильных кислот с точкой плавления от 25 до 200°С является особенно предпочтительным. Альтернативно, желательно также использовать парафин (углеводороды парафина). Помимо указанных соединений могут использоваться полимерные соединения (такие как пластмассы и невулканизированная резина).

Указанные дополнительные агенты могут использоваться по отдельности или в комбинации.

Примерами подходящих спиртов являются высшие алифатические спирты с прямой или разветвленной цепью с 12 или более атомами углевода, такие как лауриловый спирт, миристиловый спирт, пальмитиловый спирт, цетиловый спирт, стеариловый спирт, 2-октилдодеканол и бехениловый спирт. Также могут использоваться смеси, полученные из одного или более спиртов.

Альтернативно, могут использоваться смеси одного или более из указанных спиртов с 12 или более атомами углевода и одного или более алифатического спирта с количеством атомов углевода меньше 12.

Кроме того, алифатический спирт может представлять собой производное сульфокислоты или фосфорной кислоты или производное, которое содержит галоген, азот, серу, фосфор и т.п.

В качестве карбоксильных кислот могут использоваться как алифатические карбоксильные кислоты, так и ароматические карбоксильные кислоты, специфическими примерами являются лауриновая кислота, миристиновая кислота, пальмитиновая кислота, бехениновая кислота, стеариновая кислота, арахидоновая кислота, лигонцериновая кислота, кретоновая кислота, элаидиновая кислота, ацетэруковая кислота, бензойная кислота и метилбензойная кислота.

Примером подходящей гидроксильной кислоты является салициловая кислота.

К подходящим соединениям парафина относятся смеси, содержащие углеводороды с 20 или более атомами углевода. Указанные смеси также могут включать углеводороды, содержащие менее 20 атомов углевода.

Нет определенных ограничений для соотношения: летучее вещество/дополнительный агент в смеси, данное соотношение предпочтительно устанавливается в зависимости от точек плавления двух указанных материалов. Например, в тех случаях, когда точка плавления дополнительного агента выше, чем точка плавления и точка кипения летучего вещества (или в тех случаях, когда точка плавления и точка кипения летучего вещества ниже, чем точка плавления дополнительного агента; другими словами, в тех случаях, когда Т4-Т3 велик), количество дополнительного агента подбирают таким образом, чтобы точка плавления всей смеси попадала в указанный выше специфический температурный интервал, при этом данное количество обычно является небольшим. В противоположность этому, в тех случаях, когда точка плавления дополнительного агента ниже, чем точка плавления и точка кипения летучего вещества (или в тех случаях, когда точка плавления или точка кипения летучего вещества выше, чем точка плавления дополнительного агента, другими словами, в тех случаях, когда Т4-Т3 невелик), необходимо добавлять большее количество дополнительного агента.

Специфически, количество дополнительного агента предпочтительно составляет от 10 до 200 частей по весу, более предпочтительно от 10 до 100 частей по весу, еще более предпочтительно от 20 до 50 частей по весу, на 100 частей веса летучего вещества. В тех особенных случаях, когда летучее вещество представляет собой ароматизирующее вещество для того, чтобы обеспечить адекватное проявление запаха, количество дополнительного агента составляет предпочтительно не более 100 частей по весу, а именно от 10 до 100 частей по весу, еще более предпочтительно от 20 до 50 частей по весу, на 100 частей веса летучего вещества.

Более специфически, для получения смеси с точкой плавления в пределах от 0 до 50°С, наиболее желательно добавлять от 20 до 50 частей по весу дополнительного агента с точкой плавления от 50 до 100°С на 100 частей летучего вещества. Данная возможность увеличивать количество летучего вещества в смеси согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения является одной из отличительных особенностей настоящего изобретения.

Смесь, которая представляет собой инкапсулированный в микрокапсулу материал, может также содержать другие компоненты, помимо летучего вещества и дополнительного агента. Примерами других компонентов являются органические растворители, такие как толуол, ксилол и гексан, а также любриканты, красители, органические и неорганические пигменты, антиоксиданты, поглотители ультрафиолетовых лучей и другие органические соединения.

Нет специфических ограничений в отношении мембранного материала для микрокапсул, подходящими примерами являются органические полимерные материалы, такие как желатин, желатин-гуммиарабик, акриловые смолы, уретановые смолы, меламиновые смолы, мочевино-формальдегидная (карбамидная) смола, нейлоны, полиэфиры, альгиновая кислота, поливиниловый спирт, полистирол, парафин и целлюлоза; а также неорганические материалы, такие как диоксид титана, карбонат кальция, высокочистый углерод, кремний, щелочноземельные металлы, силикаты, оксиды железа, карбонат кобальта и оксид цинка.

Изготовление микрокапсул

Для получения микрокапсул с инкапсулированным материалом могут использоваться различные способы, включая межфазную полимеризацию, полимеризацию in situ, коацервацию, сушку в жидкой фазе, распылительную сушку, полимеризацию в жидкой фазе и получение воздушной взвеси. Из указанных способов межфазная полимеризация, полимеризация in situ и коацервация являются предпочтительными, наиболее предпочтительным способом является полимеризация in situ.

В тех случаях, когда инкапсулированный материал представляет собой масло (масляная фаза), микрокапсулу можно создать в водной системе.

Например, полимеризация in situ включает: приготовление эмульсии из смеси, включающей летучее вещество и дополнительный агент, который имеет точку плавления выше, чем летучее вещество; добавление к суспензии мембранного материала и осуществление полимеризации, что приводит к получению микрокапсулы с инкапсулированной в нее смесью. При помощи описанного способа можно легко получать микрокапсулы, заявленные в соответствии с настоящим изобретением.

Далее представлено описание предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения.

На первом этапе летучее вещество, представляющее собой ароматизирующий агент на масляной основе, смешивают с дополнительным агентом при температуре, превышающей точку плавления дополнительного агента Т4, что приводит к получению смеси, в которой оба указанных материала находятся во взаимно растворенном состоянии.

Для поддержания pH смеси предпочтительно использовать регулятор pH. В качестве pH регулятора можно использовать следующие кислоты: муравьиную кислоту, уксусную кислоту, лимонную кислоту, соляную кислоту, серную кислоту, фосфорную кислоту, азотную кислоту, тартаровую кислоту, борную кислоту и фумаровую кислоту. Примерами оснований являются гидроксиды щелочных металлов, аммиак и триэтаноламин.

Пока смесь находится в жидком состоянии (липофильном), ее смешивают с водой и эмульгируют для получения эмульсии. На этом этапе для стабилизации капелек масла в смеси предпочтительно использовать ускоритель эмульгации. В качестве усилителя эмульгации для получения микрокапсул предпочтительно использовать анионный растворимый в воде полимер. Примерами таких растворимых в воде анионных полимеров являются сополимер этилена с малеиновым ангидридом, сополимер стирола с малеиновым ангидридом, сополимер метилвинилового сложного эфира с малеиновым ангидридом, полиакриловая кислота, полистиренсульфоновая кислота, сополимер акриловой кислоты с стиренсульфоновой кислотой, тройной сополимер акриловой кислоты, акриламида и акрилитрила, тройной сополимер акриловой кислоты, нитрила акриловой кислоты и фосфоксиполиэтиленгликольметакрилата.

Затем к полученной эмульсии добавляют мембранный материал (такой как преполимер), который затем полимеризуется вокруг масляных капелек, формируя оболочку микрокапсулы. В результате данного процесса получается суспензия микрокапсул. Если необходимо, из раствора можно удалить растворитель для получения порошка.

Эмульгация смеси может осуществляться при помощи стандартного устройства для эмульгирования и дисперсии, такого как миксер, смеситель-гомогенизатор, диспергатор для гомогенизации, бур-гомогенизатор, коллоидная мельница, ультразвуковое устройство для гомогенизации или ультразвуковой эмульгатор. Специфическими примерами подходящих коммерчески доступных устройств являются обычные миксеры, такие как 3-1-моторные миксеры BL-серии (предоставляемые компанией Shinto Scientific Co., Ltd.) и портативный миксер А520 (производится компанией Satake Chemical Equipment Mfg., Ltd.) и обычные миксеры для гомогенизации, такие как ТК миксер для гомогенизации Mark II 20 (производится компанией Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) и ТК Pipeline миксер для гомогенизации SL (производится компанией Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd).

Описанный выше процесс получения микрокапсул обычно осуществляют при температуре выше, чем верхний температурный предел (Т2) плавления смеси; предпочтительно процесс осуществляют при температуре всей системы от 60 до 80°С.

После того как процесс изготовления капсул завершен, нет никаких проблем, связанных с изменениями твердая - жидкая фаза или жидкая - газообразная фаза, которые возникают при изменении температур в инкапсулированном материале внутри капсул. Эта особенность микрокапсул, когда их можно обрабатывать любым способом, независимо от фазовых изменений инкапсулированного материала, является существенным преимуществом данных микрокапсул.

Подходящими примерами мембранных материалов, которые могут использоваться во время полимеризации in situ, являются производные мочевины, меламиновые смолы, сложные эфиры акрилата и полиизоцианаты. Использование меламиновых смол (меламина и формальдегида), карбамидной смолы (мочевины и формальдегида) в качестве мембранного материала является особенно предпочтительным.

Например, когда в качестве мембранного материала используют меламиновую смолу, процесс получения микрокапсул происходит следующим образом. На первом этапе смешивают летучее вещество и дополнительный агент при температуре, которая превышает верхний температурный предел (Т2) плавления для икапсулированной смеси (А) (масляная фаза). В случае раздельного приготовления, для того чтобы обеспечить acceleration и стабильность масляных капелек в смеси усилитель эмульгации, этилен-малеиновый ангидрид растворяют в воде, что приводит к получению жидкости, усиливающей эмульгацию (В). В случае другого способа также приготавливают водный раствор преполимера меламиновой смолы (С). При температуре, превышающей Т2, материал (А) перемешивают с жидкостью (В) и эмульгируют с получением эмульсии, которую перемешивают до тех пор пока не будет достигнут нужный средний размер частиц. Затем добавляют раствор (С) и продолжают перемешивание, что способствует образованию мембраны из меламиновой смолы вокруг масляных капелек инкапсулируемого материала и получению суспензии микрокапсул.

Средний размер масляных капелек в эмульгационной смеси подбирают в зависимости от желаемого размера конечного продукта - микрокапсул.

Предпочтительный вариант получения микрокапсул при помощи полимеризации in situ с использованием карбамидной смолы представлен ниже. На первом этапе мономер мочевины мономер резорцина и этилен-малеиновый ангидрид (усилитель эмульгации) растворяют в воде. Полученный раствор нагревают до температуры, которая превышает верхний температурный предел (Т2) плавления для инкапсулируемой смеси, после чего добавляют инкапсулируемый материал (масляная фаза), полученный, как описано выше, и осуществляют эмульгацию, при этом перемешивание продолжают до тех пор, пока не будет достигнут желаемый средний размер частиц. Затем добавляют формальдегид и продолжают перемешивание, что приводит к формированию мембраны из карбамидной смолы вокруг инкапсулируемого материала и получению суспензии микрокапсул.

Далее описывается способ коацервации. На первом этапе мембранный материал растворяют в водной фазе, затем добавляют к полученному раствору масляную фазу инкапсулируемого материала и все тщательно перемешивают, что приводит к распаду инкапсулируемого материала на маленькие капельки. К водной фазе полученной O/W дисперсионной системы (эмульсии) постепенно добавляют слабый растворитель, интактный по отношению к мембранному материалу (жидкость, которая не обладает способностью легко растворять мембранный материал), что способствует уменьшению растворимости мембранного материала и вызывает преципитацию мембранного материала вокруг маленьких капелек. Альтернативно можно понизить температуру O/W дисперсионной системы, что также приводит к уменьшению растворимости мембранного материала и его преципитации.

Описанная выше W/O дисперсионная система может быть также получена при использовании мембранного материала в масляной фазе и инкапсулированного материала в водной фазе.

В случае межфазной полимеризации используют