支化聚乙烯亚胺微胶囊制造技术

公开了可用于在消费品中递送香料的由支化聚乙烯亚胺形成的微胶囊。还公开了制备所述微胶囊的方法和含有所述微胶囊的消费品。

【技术实现步骤摘要】
支化聚乙烯亚胺微胶囊
本专利技术涉及微胶囊，制备所述微胶囊的方法以及含有所述微胶囊的消费品。
技术介绍
纳米或微米囊封用于多种不同应用，所述应用中需要在使用的所有阶段以延时或受控方式递送、应用或释放香料或其他活性材料。已开发了氨基塑料和聚脲微胶囊以在洗衣应用中提供良好性能。参见US6,261,483、US2014/0287008和WO2015/023961。氨基塑料微胶囊的制备几乎总是涉及甲醛的使用。聚脲微胶囊典型地由多异氰酸酯制备。未反应的甲醛和多异氰酸酯不可避免地保留在最终产品中。由于监管和/或环境问题，期望减少或避免甲醛和多异氰酸酯二者的使用。在消除甲醛的使用的努力方面，US8,835,002和US2014/0322283描述了由三聚氰胺制备的基本上不含甲醛的微胶囊。然而，其性能或稳定性在某些应用中存在问题。对于开发用于以受控方式递送和释放香料的具有高性能和稳定性的微胶囊存在需要。
技术实现思路
本专利技术基于以下发现：支化聚乙烯亚胺(“BPEI”)微胶囊显示高性能和极大稳定性。因此，本专利技术的一个方面涉及一种含有油芯(oilcore)和囊封该油芯的微胶囊壁的BPEI微胶囊。油芯含有活性材料，如香料、香料前体(pro-fragrance)、风味剂(flavor)、维生素或其衍生物、恶臭抵消剂(malodorcounteractiveagent)、抗炎剂、杀真菌剂、麻醉剂、止痛剂、抗微生物活性成分(antimicrobialactive)、抗病毒剂、抗感染剂、祛痘剂、皮肤光亮剂、驱昆虫剂(insectrepellant)、软化剂、皮肤保湿剂、皱纹控制剂、UV防护剂、织物柔顺剂活性成分(fabricsofteneractive)、硬表面清洁活性成分(hardsurfacecleaningactive)、皮肤或头发调理剂、驱昆虫剂、兽用驱避剂(animalrepellent)、驱寄生虫剂(verminrepellent)、阻燃剂、抗静电剂、纳米至微米尺寸的无机固体、聚合物或弹性体的粒子(polymericorelastomericparticle)及其组合。微胶囊壁由囊封聚合物(encapsulatingpolymer)形成，所述囊封聚合物是以下各项的反应产物：(i)支化聚乙烯亚胺，支化聚乙烯亚胺和多官能胺的混合物，或支化聚乙烯亚胺和多官能醇的混合物，和(ii)羰基交联剂，或羰基交联剂和多异氰酸酯的混合物。羰基交联剂具有第一官能团和第二官能团，它们二者对于支化聚乙烯亚胺、多官能胺或多官能醇具有反应性。BPEI典型地具有500至5,000,000道尔顿(例如，600至2,000,000道尔顿，700至1,000,000道尔顿，750至200,000，优选地750至50,000道尔顿)的分子量。BPEI和羰基交联剂之间的摩尔比为1∶100至100∶1(例如，1∶50至50∶1，优选地1∶20至20∶1，并且优选地1∶10至1∶1)。羰基交联剂可以具有50至5,000,000道尔顿(例如，50至10,000道尔顿，50至5,000道尔顿，优选地50至2,500道尔顿，并且优选地55至2,000道尔顿)的分子量。在羰基交联剂中，第一官能团是羰基亲电基团。实例包括甲酰基、酮基、羧基、羧酸酯基团、酰卤基团、酰胺基团、羧酸酐基团、烷基卤基团、环氧基团、氮杂环丙基、氧杂环丁基、氮杂环丁基、磺酰卤基团、氯磷酸酯基团、α，β-不饱和羰基基团、α，β-不饱和腈基团、α，β-不饱和甲磺酰基基团、三氟甲磺酸酯基团或对甲苯磺酸酯基团。优选的基团是甲酰基、酰卤基团和羧酸酐基团。第二官能团是亲电基团，例如，甲酰基、酮基、羧基、羧酸酯基团、酰卤基团、酰胺基团、羧酸酐基团、烷基卤基团、环氧基团、氮杂环丙基、氧杂环丁基、氮杂环丁基、磺酰卤基团、氯磷酸酯基团、异氰酸酯基团、α，β-不饱和羰基基团、α，β-不饱和腈基团、α，β-不饱和甲磺酰基基团、三氟甲磺酸酯基团或对甲苯磺酸酯基团。在一些实施方案中，羰基交联剂具有至少两个甲酰基基团。实例包括二醛如乙二醛、1，3-丙二醛、1，4-丁二醛、1，5-戊二醛和1，6-己二醛、淀粉醛及其组合。在一个实施方案中，微胶囊壁由囊封聚合物形成，所述囊封聚合物是以下各项的反应产物：(i)支化聚乙烯亚胺和(ii)羰基交联剂。在另一个实施方案中，微胶囊壁由囊封聚合物形成，所述囊封聚合物是以下各项的反应产物：(i)支化聚乙烯亚胺和(ii)羰基交联剂和多异氰酸酯的混合物。本专利技术的另一个方面涉及含有油芯和囊封该油芯的微胶囊壁的微胶囊，其中油芯含有活性材料并且微胶囊壁由支化聚乙烯亚胺的聚集体形成。支化聚乙烯亚胺的聚集体还可以按微胶囊的重量计以0.1至20％(例如，1至10％、2至8％和3至5％)的水平含有选自由以下各项组成的组中的阴离子型聚合物：海藻酸盐、聚(苯乙烯磺酸盐)、透明质酸、聚(丙烯酸)、羧甲基纤维素、明胶及其组合。支化聚乙烯亚胺和阴离子型聚合物之间的重量比为10∶1至1∶10(例如，5∶1至1∶5和2∶1至1∶2)。在一些实施方案中，微胶囊壁具有叠层结构(layer-by-layerstructure)。对于制备叠层结构的方法，参见Tong等，ColloidPolymSci286，1103-09(2008)。上述聚集体的任一种还可以含有水溶性阳离子、水溶性阴离子或转谷氨酰胺酶。在上述微胶囊的任一种中，还可以包含沉积助剂。沉积助剂的非限制性实例是聚季铵盐-4、聚季铵盐-5、聚季铵盐-6、聚季铵盐-7、聚季铵盐-10、聚季铵盐-16、聚季铵盐-22、聚季铵盐-24、聚季铵盐-28、聚季铵盐-39、聚季铵盐-44、聚季铵盐-46、聚季铵盐-47、聚季铵盐-53、聚季铵盐-55、聚季铵盐-67、聚季铵盐-68、聚季铵盐-69、聚季铵盐-73、聚季铵盐-74、聚季铵盐-77、聚季铵盐-78、聚季铵盐-79、聚季铵盐-80、聚季铵盐-81、聚季铵盐-82、聚季铵盐-86、聚季铵盐-88、聚季铵盐-101、聚乙烯胺、聚乙烯亚胺、聚乙烯胺和乙烯甲酰胺共聚物及其任意组合。本专利技术的第三个方面涉及一种制备由支化聚乙烯亚胺的聚集体形成的微胶囊的方法。所述方法包括以下步骤：(a)提供含有以下各项的水包油型乳液：(i)支化聚乙烯亚胺、(ii)具有活性材料的油相和(iii)具有微胶囊形成助剂和水的水相；(b)使得形成微胶囊前体，该微胶囊前体具有含有活性材料的油芯和由支化聚乙烯亚胺的聚集体形成的微胶囊壁；和(c)使微胶囊前体固化，以获得含有由支化聚乙烯亚胺的聚集体形成的微胶囊的微胶囊浆料。聚集体的形成可以通过以下方式实现：(i)添加阴离子型聚合物、水溶性阳离子、水溶性阴离子、转谷氨酰胺酶或其任意组合，(ii)调节水包油型乳液的pH，或(iii)(i)和(ii)二者。同样地，在一个实施方案中，水包油型乳液还含有其中选自由以下各项组成的组中的阴离子型聚合物：海藻酸盐、聚(苯乙烯磺酸盐)、透明质酸、聚(丙烯酸)、羧甲基纤维素及其组合；并且在另一个实施方案中，水包油型乳液还含有水溶性阳离子、水溶性阴离子或转谷氨酰胺酶。此外，属于本专利技术的范围内的是含有上述微胶囊中的一种连同微胶囊形成助剂和/或沉积助剂的微胶囊组合物。还属于本专利技术范围内的是制备具有由支化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微胶囊，所述微胶囊包含油芯和囊封所述油芯的微胶囊壁，其中所述油芯含有活性材料，所述微胶囊壁由囊封聚合物形成，所述囊封聚合物是以下各项的反应产物：(i)支化聚乙烯亚胺，所述支化聚乙烯亚胺和多官能胺的混合物，或所述支化聚乙烯亚胺和多官能醇的混合物，和(ii)羰基交联剂，或羰基交联剂和多异氰酸酯的混合物，所述羰基交联剂具有第一官能团和第二官能团，所述第一官能团是对于所述支化聚乙烯亚胺、所述多官能胺或所述多官能醇具有反应性的羰基亲电基团，并且所述第二官能团是对于所述支化聚乙烯亚胺、所述多官能胺或所述多官能醇具有反应性的亲电基团。

【技术特征摘要】
2017.05.30 US 15/607,9221.一种微胶囊，所述微胶囊包含油芯和囊封所述油芯的微胶囊壁，其中所述油芯含有活性材料，所述微胶囊壁由囊封聚合物形成，所述囊封聚合物是以下各项的反应产物：(i)支化聚乙烯亚胺，所述支化聚乙烯亚胺和多官能胺的混合物，或所述支化聚乙烯亚胺和多官能醇的混合物，和(ii)羰基交联剂，或羰基交联剂和多异氰酸酯的混合物，所述羰基交联剂具有第一官能团和第二官能团，所述第一官能团是对于所述支化聚乙烯亚胺、所述多官能胺或所述多官能醇具有反应性的羰基亲电基团，并且所述第二官能团是对于所述支化聚乙烯亚胺、所述多官能胺或所述多官能醇具有反应性的亲电基团。2.权利要求1所述的微胶囊，其中所述支化聚乙烯亚胺具有750至50,000道尔顿的分子量；所述羰基交联剂具有50至2,500道尔顿的分子量；所述支化聚乙烯亚胺和所述羰基交联剂之间的摩尔比为1∶20至20∶1；所述第一官能团是甲酰基、酰卤基团、羧酸酐基团，并且所述第二官能团是甲酰基、酮基、羧基、羧酸酯基团、酰卤基团、酰胺基团、羧酸酐基团、烷基卤基团、环氧基团、氮杂环丙基、氧杂环丁基、氮杂环丁基、磺酰卤基团、氯磷酸酯基团、异氰酸酯基团、α，β-不饱和羰基基团、α，β-不饱和腈基团或α，β-不饱和甲磺酰基基团。3.权利要求2所述的微胶囊，其中所述羰基交联剂是乙二醛、1，3-丙二醛、1，4-丁二醛、1，5-戊二醛、1，6-己二醛、淀粉醛或其组合。4.权利要求1所述的微胶囊，所述微胶囊还包含选自由以下各项组成的组中的沉积助剂：聚季铵盐-4、聚季铵盐-5、聚季铵盐-6、聚季铵盐-7、聚季铵盐-10、聚季铵盐-16、聚季铵盐-22、聚季铵盐-24、聚季铵盐-28、聚季铵盐-39、聚季铵盐-44、聚季铵盐-46、聚季铵盐-47、聚季铵盐-53、聚季铵盐-55、聚季铵盐-67、聚季铵盐-68、聚季铵盐-69、聚季铵盐-73、聚季铵盐-74、聚季铵盐-77、聚季铵盐-78、聚季铵盐-79、聚季铵盐-80、聚季铵盐-81、聚季铵盐-82、聚季铵盐-86、聚季铵盐-88、聚季铵盐-101、聚乙烯胺、聚乙烯亚胺、聚乙烯胺和乙烯甲酰胺共聚物及其组合；其中所述活性材料是香料、香料前体、风味剂、维生素或其衍生物、恶臭抵消剂、抗炎剂、杀真菌剂、麻醉剂、止痛剂、抗微生物活性成分、抗病毒剂、抗感染剂、祛痘剂、皮肤光亮剂、驱昆虫剂、软化剂、皮肤保湿剂、皱纹控制剂、UV防护剂、织物柔顺剂活性成分、硬表面清洁活性成分、皮肤或头发调理剂、驱昆虫剂、兽用驱避剂、驱寄生虫剂、阻燃剂、抗静电剂、纳米至微米尺寸的无机固体、聚合物或弹性体的粒子或其组合。5.一种微胶囊，所述微胶囊包含油芯和囊封所述油芯的微胶囊壁，其中所述油芯含有活性材料；所述微胶囊壁由支化聚乙烯亚胺的聚集体形成。6.权利要求5所述的微胶囊，其中所述支化聚乙烯亚胺的聚集体还含有选自由以下各项组成的组中的阴离子型聚合物：海藻酸盐、聚(苯乙烯磺酸盐)、透明质酸、聚(丙烯酸)、羧甲基纤维素、明胶及其组合；所述阴离子型聚合物按所述微胶囊的重量计以0.1至20％的水平存在；并且所述支化聚乙烯亚胺和所述阴离子型聚合物之间的重量比为10∶1至1∶10。7.权利要求5所述的微胶囊，其中所述微胶囊壁具有叠层结构。8.权利要求5所述的微胶囊，其中所述支化聚乙烯亚胺的聚集体还含有水溶性阳离子或水溶性阴离子。9.权利要求5所述的微胶囊，其中所述支化聚乙烯亚胺的聚集体还含有转谷氨酰胺酶。10.权利要求5所述的微胶囊，所述微胶囊还包含选自由以下各项组成的组中的沉积助剂：聚季铵盐-4、聚季铵盐-5、聚季铵盐-6、聚季铵盐-7、聚季铵盐-1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘易斯·迈克尔·玻普尔韦尔，雷亚斌，约翰·布拉姆斯，徐力，费翔，
申请(专利权)人：国际香料和香精公司，
类型：发明
国别省市：美国,US