[发明专利]微胶囊、制造这种微胶囊的方法和使用这种微胶囊的组合物

说明书

本说明书涉及微胶囊、制造这种微胶囊的方法和使用这种微胶囊的组合物。

微胶囊为由壁包围的液体或固体小颗粒，已知它们已经有许多年了。自从美国专利US2,800,457-8中公布了最初的微胶囊，本领域得到了广泛发展且包含填充颗粒的许多壁材料的微胶囊已经用于许多领域。填充颗粒自身性质可以具有任意的巨大数量。它们典型地是活性成分，其保护或延迟释放是期望的，典型实例包括(但不限于)防晒霜、染料、粘合剂和粘合剂成分、香料、维生素、药物活性物质、化妆品活性物质、矫味剂、农药、植物保护材料、防水剂、火焰抑制剂、相变材料和用于化学反应的催化剂。

微胶囊形成的最常用方法之一是凝聚法，其中填充颗粒分散于其中溶解壁材料或其前体的连续介质中，且这种壁材料随后导致从溶液中分离到达分散颗粒以形成壁。

关注挥发性材料的包封，例如香料或矫味剂，目的在于涉及食品或消费品例如除臭剂和洗涤剂的各种应用中的延迟释放。预计微胶囊将全部或至少大部分香料保持至释放为止(通过破裂)。典型的用于香料包封的材料包括胺-醛树脂、特别是三聚氰胺甲醛和交联明胶。三聚氰胺甲醛(MF)具有良好的香料保留、低廉和易于得到正确的脆碎度的能力的优点。然而，MF存在许多缺陷。这些缺陷中最显著的一个是不期望存在的游离甲醛。作为结果，出现了大量专利文献，它们全部寻求克服游离甲醛的问题。其他缺陷包括香气有限的固有扩散和可以使用的香料配方的限制。

已经尝试了许多其他胶囊材料，例如聚脲、丙烯酸、聚酰胺和硅酸盐，但它们均存在自身特定的缺陷，例如令人不愉快的材料、差的稳定性和不令人满意的性能。

这些确立的包封方法的缺陷已经产生了许多针对该问题的新方法，它们寻求克服这些缺陷。一种这样的方法的理念在于通过聚异氰酸酯交联的含有胺基的聚硅氧烷可以用于壳形成(WO2009/147119)。另一种研发应用了无机材料，例如氧化物，以强化壁(WO02/16020)。另一种方法生成了具有衍生自烷氧基硅烷的硅酸盐壁的胶囊(WO2009/106318)。

目前已经发现能够制备具有极佳活性成分保持和释放特性并且完全不含甲醛的微胶囊。因此，提供了形成包含活性成分的微胶囊的方法，通过下列步骤进行：

(i)在聚合物乳化剂的存在下在水中乳化活性成分；

(ii)向由此形成的乳液中加入至少2种硅烷的掺合物并使它们水解；然后

(iii)通过提高pH形成壳；

其特征在于

(iv)所述聚合物乳化剂还作为有机硅化合物的模板剂起作用；

(v)所述硅烷是式I的化合物

其中R独立地为C₁-C₄直链或支链烷基或烯烃，其任选地包含选自氨基和环氧的官能团，m为1-4，且选择它们，使得存在至少2种具有不同官能度m的硅烷。

还提供了可如上文所述制备的包含活性成分的微胶囊。

尽管下列描述特别涉及香料，即包封的最重要领域之一和在一些方式中最可能存在的问题之一，但是本说明书不限于香料，且还包括期望包封的任意其他活性成分。它们包括、但不限于上述举出的那些。可以理解并非所有这样的材料都适合于所有的应用，但材料和条件的适当选择充分地属于本领域技术人员的范围。

聚合物乳化剂的性质使得它不仅用作活性成分的乳化剂(即它以适当的比例具有亲脂性和亲水性组分)，而且它用作模板剂。所谓“模板剂”是指通过使单体种类组织成用于聚合的期望构型从而有利于单体种类聚合的材料。术语“模板聚合”是本领域公知的且这项技术例如由van Bommel等人在Angew.Chem.Int.Ed.2003,42,No.9,980-999中概括性地解释。在模板聚合中，模板通常在期望的聚合物形成后被除去。然而，正如在上文涉及的van Bommel的论文中所示，模板剂/表面活性剂可以保持适当的位置，产生有机/无机杂化体。已经发现这种杂化体结构与随后原位形成的聚合物的组合产生具有期望特性的微胶囊。

能够执行这两种功能的任意化合物或化合物的组合用作本说明书中的聚合物乳化剂。一个具体实例为聚酸酐，它由式II中所示类型的单体单元构成

其中n具有得到1000至2百万的分子量的量级。该材料是商购的，例如为ZeMac^TME400，由Vertellus商品化。

其他实例包括、但不限于：

-包含内酰胺基团的聚合物，例如聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚-(N-乙烯基己内酰胺)(PNVC)；