可生物降解的聚脲/聚氨酯微胶囊制造技术

本发明专利技术涉及一种用于制备可生物降解的聚脲/聚氨酯微胶囊、优选地含有香料的聚脲/聚氨酯微胶囊的方法，该微胶囊比现有技术的微胶囊具有增强的生物降解性。此外，本发明专利技术涉及一种可生物降解的聚脲/聚氨酯微胶囊，其包括根据本发明专利技术的方法可获得的至少一种亲脂性活性物质。在另一个方面，本文所述的本发明专利技术涉及这种微胶囊或包括本发明专利技术所述微胶囊的聚氨酯微胶囊分散体的用途，用于制造家用产品，纺织品护理产品，洗涤剂，织物柔软剂，清洁剂，香味促进剂，香味洗剂和香味增强剂，化妆品，个人护理产品，农产品，药品或纸张印刷涂料。最后，本发明专利技术涉及一种包括这种微胶囊或微胶囊分散体的消费品。费品。费品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可生物降解的聚脲/聚氨酯微胶囊


[0001]本专利技术涉及一种用于制备可生物降解的聚脲/聚氨酯微胶囊、优选地含有香料或芳香的聚脲/聚氨酯微胶囊的方法，该微胶囊包括至少一种亲脂性活性物质。该微胶囊与现有技术的微胶囊相比具有生物降解性、稳定性和性能方面的平衡。此外，本专利技术涉及一种可生物降解的聚脲/聚氨酯微胶囊，所述微胶囊包括根据本专利技术的方法可获得的至少一种亲脂性活性物质。在另一个方面，本文所述的本专利技术涉及这种微胶囊或包括本专利技术所述微胶囊的聚氨酯微胶囊分散体用于制造家用产品、纺织品护理产品、洗涤剂、织物柔软剂、清洁剂、香味促进剂、香味洗剂和香味增强剂、化妆品、个人护理产品、农产品、药品或纸张印刷涂料的用途。最后，本专利技术涉及一种包括这种微胶囊或微胶囊分散体的消费品。

技术介绍

[0002]微胶囊是由核和围绕核的壁材组成的颗粒，其中核可以是由聚合致密(polymeren dichten)、由可渗透或半渗透壁材包围的固体、液体或气体物质。在制备过程中，来自起始成分的聚合物经过乳化和凝聚或界面聚合后沉淀在待包封的物质上，所述物质由此固定化。核也被称为内相。外相、壳或涂层等名称也用于壁，其因此被固定。微胶囊的直径通常在1至1000μm范围内变化。壁厚通常为0.5至150μm。通常装载量是25至95重量％，但也可以是1至99重量％。
[0003]此外，包封的目的是保护被包封的物质或活性物质，在特定时间有针对性地释放它们，将液体转移到可控制的粉末形式，延缓挥发性组分的损失(例如在香料或调味剂的情况下)，防止与其他混合物组分的过早化学反应，或在加工前或加工过程中更好地处理。亲脂性或疏水性活性物质，例如香料或调味剂，可以很容易地通过包封结合到许多不同的应用配方中。
[0004]微胶囊的内容物可以以各种方式释放，并且特别是基于以下描述的机制之一：通过粉碎或剪切对胶囊进行机械破坏；通过壁材的熔化而破坏胶囊，通过壁材的溶解而破坏胶囊或通过胶囊壁扩散活性物质。
[0005]对于微胶囊的制备，已知有多种壳材料。壳可以由天然、半合成材料或合成材料制成。天然壳材料例如包括阿拉伯树胶，琼脂，琼脂糖，麦芽糊精，海藻酸或其盐类，如海藻酸钠或海藻酸钙，脂肪和脂肪酸，鲸蜡醇，胶原蛋白，壳聚糖，卵磷脂，明胶，白蛋白，虫胶，多糖如淀粉或葡聚糖，多肽，蛋白质水解物，蔗糖和蜡。半合成壳材料特别包括化学改性的纤维素，特别是纤维素酯和纤维素醚，例如乙酸纤维素、乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素和羧甲基纤维素，以及淀粉衍生物，特别是淀粉醚和淀粉酯。合成壳材料例如是聚合物，如聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮。
[0006]根据壳材料的类型和制备方法的不同，微胶囊在直径、尺寸分布以及物理和/或化学性质方面上相应地产生不同的性质。
[0007]由多异氰酸酯与多胺和/或二醇或多元醇聚合形成的聚脲微胶囊或聚脲/聚氨酯微胶囊是已知的胶囊，该胶囊用于包括香料在内的多种

[0008]例如，在WO 2011/161229或WO 2011/160733中描述了由两种多异氰酸酯和一种多胺反应得到的聚脲微胶囊。根据WO 2011/161229或WO 2011/160733，聚脲微胶囊在作为保护胶体的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)存在下制备。WO 2012/107323公开了具有聚脲壳的聚脲微胶囊，该聚脲壳包括聚异氰酸酯与胍唑(3,5
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二氨基)
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1,2,4
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三唑和氨基酸在阴离子稳定剂或表面活性剂如阴离子聚乙烯醇存在下的反应产物。EP 0537467 B描述了由含有聚环氧乙烷基团的多异氰酸酯在诸如聚乙烯醇的稳定剂存在下制备的微胶囊。根据WO 2007/096592，微胶囊化可以在连续水相中乳化的油相中进行，该连续水相通常由表面活性剂体系如聚乙烯醇或其羧基化和磺化衍生物稳定。
[0009]上述示例性的来自现有技术的递送系统既具有良好的稳定性，即保持活性物质的能力并因此胶囊避免挥发性成分损失的能力，又具有良好的性能，例如在香料胶囊的情况下释放香料。
[0010]然而，上述现有技术的微胶囊的缺点是，聚合物胶囊壁或胶囊壳材料需要大量的聚合物来保证足够的稳定性和不遭受太大的药物损失。此外，微胶囊将塑料带入环境，在那里，塑料作为“微塑料”会造成问题。
[0011]由于塑料颗粒对环境的影响越来越受到公众的批评，而且由于社会对环境问题的压力不断增加，对生物基和可生物降解的解决方案的需求不断增长，微胶囊需要开发新材料，以减少环境中的微塑料。在这种情况下，重点是生物基和生物降解材料。
[0012]在此背景下，因此，需要一方面为各自的应用提供具有突出稳定性和突出释放性能的聚脲/聚氨酯微胶囊，另一方面提供主要或几乎完全可生物降解的聚脲/聚氨酯微胶囊。
[0013]然而，在微胶囊的情况下，利用可生物降解材料减少环境中微塑料数量的任务并不是微不足道的，因为微胶囊所期望的功能性，例如嗅觉特性和正面的次级特性，例如高稳定性和毒理学稳定性，在许多应用中与快速生物降解的要求相冲突。
[0014]制备既具有良好稳定性又具有良好活性物质释放性的微胶囊尤其困难。活性物质的保留能力，并因此胶囊避免挥发性成分损失的能力，特别取决于胶囊在产品基础中的稳定性。然而，特别具有良好稳定性的胶囊并不自动表现出良好的生物降解性。
[0015]随着交联程度的增加，微胶囊的稳定性增强，但同时胶囊壳的生物降解能力也下降。对于非常稳定的微胶囊，性能例如感官性能更低，因为通过压力、摩擦等破裂并释放活性物质的微胶囊的数量减少。如果微胶囊不太稳定，它们在储存过程中就会被破坏，也不会表现出性能。
[0016]在此背景下，本专利技术的综合任务是提供一种用于制备微胶囊的方法，该方法可以一方面提供具有较低聚合物含量的微胶囊，该微胶囊同时具有高稳定性和所包封的活性物质优异的释放特性，并且具有尽可能高的生物降解特性。
[0017]令人惊讶的发现，该任务可以通过使用氨基酸和脱模剂(Trennmittels)制备聚脲/聚氨酯微胶囊来解决，该分离剂被放置在微胶囊壳中。

技术实现思路

[0018]当前问题由独立权利要求的主题解决。从属权利要求的措辞和随后的描述给出了优选的实施方式。
[0019]因此，本专利技术的第一主题涉及一种用于制备可生物降解的聚脲/聚氨酯微胶囊的方法，该方法按顺序包括以下步骤：(a)执行第一聚合和/或交联步骤，包括：(a1)提供一种内部非水相，包括至少一种具有两个或多个异氰酸酯基团的多异氰酸酯和至少一种待包封的亲脂性活性物质；(a2)提供一种外部水相，包括至少一种保护胶体和一种可选的乳化剂；(a3)将内部非水相和外部水相混合，得到水包油乳液；(a4)加入至少一种第一氨基酸或氨基酸盐酸盐和催化剂；(b)通过加入至少一种羟基供体，进行第二聚合和/或交联步骤；(c)通过加入至少一种第二氨基酸，特别是在至少60℃的温度下进行第三聚合和/或交联步骤，获得微胶囊分散体；(d)将微胶囊分散体在至少60℃的温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制备可生物降解的聚脲/聚氨酯微胶囊的方法，该方法按顺序包括以下步骤：(a)执行第一聚合和/或交联步骤，包括：(a1)提供一种内部非水相，包括至少一种具有两个或更多个异氰酸酯基团的多异氰酸酯和至少一种待包封的亲脂性活性物质；(a2)提供一种外部水相，包括至少一种保护胶体和一种可选的乳化剂；(a3)将内部非水相和外部水相混合，得到水包油乳液；(a4)加入至少一种第一氨基酸或氨基酸盐酸盐和催化剂；(b)通过加入至少一种羟基供体，进行第二聚合离子和/或交联步骤；(c)通过加入至少一种第二氨基酸，特别是在至少60℃的温度下进行第三聚合和/或交联步骤，获得微胶囊分散体；(d)将微胶囊分散体在至少60℃的温度下固化至少60分钟；(e)加入至少一种脱模剂，并将该脱模剂置于微胶囊壳中；(f)对步骤(f)中获得的聚脲微胶囊进行后固化；和可选：(g)可选地从微胶囊分散体中分离微胶囊并且可选地干燥微胶囊。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一种具有两个或更多个异氰酸酯基团的多异氰酸酯从所述组中选择，所述组包括：脂肪族，脂环族，氢芳香族，芳香族或杂环的多异氰酸酯的基团中选择的及其取代产物以及上述化合物的混合物，特别是所述其中至少一种多异氰酸酯包括两个脂肪族多异氰酸酯或脂肪族和芳香族多异氰酸酯，特别是其中所述至少一种多异氰酸酯包括具有不同链长的交替单体、低聚或聚合结构的多异氰酸酯。3.根据前述权利要求1或2中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一种待包封的亲脂性活性物质从所述组中选择，所述组包括香料，调味剂，冷却剂，TRPV1和TRPV3调节剂，在皮肤或粘膜上引起刺激性味道或热或热感的物质，或在口腔或咽喉中引起刺痛或刺痛感的物质，或具有刺激性或刺痛性或收敛性作用的活性物质，杀虫剂，杀生物剂，灭菌剂，驱避剂组中的物质，食品添加剂，化妆品活性物质，药物活性物质，染料，染料前体；农用化学品，染料，发光油墨，光学增白剂，溶剂，蜡，硅油，润滑剂，纸张印刷涂层物质以及上述两种或两种以上活性物质的混合物。4.根据前述权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一种亲脂性活性物质的亲脂性活性物质从所述组中选择，所述组包括具有醛、羧酸或酯官能的香料或调味剂。5.根据前述权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述保护胶体从所述组中选择，所述组包括二醇，特别是乙二醇，1,2
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丙二醇，1,3
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丙二醇，1,2
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丁二醇，异构体丁二醇，1,2
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戊二醇，1,2
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己二醇，1,2
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辛二醇，1,2
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癸二醇，1,2
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十二烷二醇，以及
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多元醇，优选三醇，特别是甘油及其乙氧基化和丙氧基化产物，三羟甲基丙烷及其乙氧基化和丙氧基化产物，聚乙烯醇(PVOH)及其衍生物，特别是铵或磺酸盐官能化聚乙烯醇，多酚，优选地1,3,5
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三羟基苯，多糖，特别是葡萄糖，淀粉或化学、机械和/或酶改性的淀粉，纤维素衍生物，例如羟乙基纤维素，特别是季铵化羟乙基纤维素或羧甲基纤维素，
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聚乙烯吡咯烷酮，马来酸乙烯基共聚物，木质素磺酸钠，马来酸酐/苯乙烯共聚物，乙
烯/马来酸酐共聚物，环氧乙烷共聚物，环氧丙烷和聚乙氧基山梨醇的酸酯，十二烷基硫酸钠，
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动物和植物聚合物，特别是阿拉伯树胶(Senegal型和Seyal型)，蛋白质，明胶，乳香树脂，虫胶，木质素，壳聚糖，皂苷，以及上述化合物的混合物。6.根据前述权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述保护胶体与淀粉结合使用。7.根据前述权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一种第一氨基酸从所述组中选择，所述组包括精氨酸，组氨酸，赖氨酸，色氨酸，鸟氨酸，盐酸精氨酸，盐酸组氨酸，盐酸赖氨酸，盐酸色氨酸，盐酸鸟氨酸及其混合物。8.根据前述权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述催化剂从所述组中选择，所述组包括二氮杂双环[2.2.2]辛烷(DABCO)，铋催化剂，锡催化剂及其混合物。9.根据前述权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述羟基供体是具有两个或多个羟基基团的多元醇，特别是甘油，丙二醇，1,3,5
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三羟基苯，淀粉，改性淀粉，纤维素衍生物，如羟乙基纤维素，特别是季铵化羟乙基纤维素或羧甲基纤维素，或阿拉伯树胶(Senegal型和Seyal型)或其混合物。10.根据前述权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，至少一种第二氨基酸从所述组中选择，所述组包括精氨酸，组氨酸，天冬氨酸，赖氨酸，甘氨酸，丙氨酸，脯氨酸，半胱氨酸，谷氨酰胺，亮氨酸，丝氨酸，色氨酸，缬氨酸，苏氨酸，鸟氨酸及其混合物。11.根据前述权利要求1至10中任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱利安，
申请(专利权)人：西姆莱斯股份公司，
类型：发明
国别省市：