JPH07507001A - マイクロカプセル製剤中のホルムアルデヒド含有量を減少させる方法 - Google Patents
マイクロカプセル製剤中のホルムアルデヒド含有量を減少させる方法Info
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- JPH07507001A JPH07507001A JP5513316A JP51331693A JPH07507001A JP H07507001 A JPH07507001 A JP H07507001A JP 5513316 A JP5513316 A JP 5513316A JP 51331693 A JP51331693 A JP 51331693A JP H07507001 A JPH07507001 A JP H07507001A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
マイクロカプセル゛ の
ホルムアルデヒド を°小させる
発明の背景
え匪鬼立団
本発明は、マイクロカプセル、およびマイクロカプセルを含む製剤のホルムアル
デヒド含有量を減少させる方法に関する。特に、本発明は、実質的に水に不溶の
液体物質のカプセル化された小滴に関し、ここで、カプセル化剤はアミノ樹脂よ
り形成されるフィルムであり、そして好ましくは、修飾した尿素−ホルムアルデ
ヒドプレポリマーより形成されるフィルムである。
先上」1酉j11咀
液体物質の放出を制御するために、膜、コーティング、およびカプセルを用いる
ことは、農用および農用以外の化学物質のどちらの技術分野においても周知であ
る。農業では、制御放出技術が、除草剤、殺虫剤、殺かび剤、殺菌剤、および肥
料の効果を向上させた。農業以外の使用には、カプセル化された染料、インキ、
薬剤、着香剤、および芳香剤が挙げられる。
制御放出物質の最も一般的な形態は、コートされた小滴またはマイクロカプセル
、多孔性微粒子および非多孔性粒子の双方を含むコートされた固体、およびコー
トされた固体粒子凝集体が挙げられる。い(つかの場合は、水溶性のカプセル用
フィルムが望ましく、このフィルムは、カプセルが水と接触するとカプセル化さ
れた物質を放出する。他のコーティングは、コーティングが外力により破れると
、中に封入された物質を放出するように設計されている。
さらに別のコーティングは、もともと多孔性であり、そして、その孔からの拡散
により、封入された物質を周囲の媒質へ、ゆっくり放出する。制御放出を可能に
するのに加えて、この種のコーティングは、水に非混和性の液体が水および湿っ
た土のような水を含有する媒質中へ分散するのも促進する。
この物質中にカプセル化された小滴は、潅厩、雨、および水スプレーからの水が
常に存在する場合、農業に特に有用である。このようなカプセルを製造するため
の種々の方法が公知である。
ある方法では、カプセルは、親水性コロイド土のコアセルベーンボンを介して、
水溶液からの相分離により形成される。
このことは、米国特許第2.800.457号(Greenら、1957年7月
23日)および第2.800.458号(Green、1957年7月23日)
に記載される。
界面重合の方法が、米国特許第4.046.7=11号(Scher、1977
年9月6日)および第4.140.516号(Scher、1979年2月20
日)に開示されている。それによると、フィルム形成反応物を、水に分散させた
疎水性液体に溶解し、それらの相がエマルジョンとなって接触すると、その界面
で反応が起きる。
さらに別の界面重合の方法が、米国特許第3.726.804号(Matsuk
avaら、1973年4月10日)にg8載されている。それによると、まず、
すべてのフィルム形成原料を、カプセル化される物質の他に低沸点溶媒または低
極性溶媒をも含有する疎水性の小滴中に含ませる。加熱すると、溶媒は水相(エ
マルジョンの連続相)へ放出され、そしてフィルム形成物質が界面に蓄積して重
合する。
過酸化物触媒を用いるオレフィン重合が、日本国特許公告公報第9168719
61号に記載され、それによると、油に不溶性のポリマーが油滴表面に形成され
る。
英国特許第952.807号および第965,074号には、ワックスまたは熱
可塑性樹脂のような固形物を溶解、分散、および冷却して、液体小滴の周囲にカ
プセルフィルムを形成する方法が君己載されている。
米国特許第3.111.407号(Lindquistら、1963年11月1
9日)は、噴霧により瞬間的にカプセル化された小滴を形成する、スプレードラ
イ法を記載している。
これらの方法は、装置にかかる費用、エネルギー要求量、マイクロカプセルのサ
イズの制御の容易さ、触媒および沈降剤のような特別な試薬の必要性、およびマ
イクロカプセル相の百分率がさまざまに異なる。
米国特許第4,956.129号の開示は、本明細書中に参考とじて援用され、
水に実質的に不溶の液体物質が、多孔性ポリ(尿素−ホルムアルデヒド)殻でマ
イクロカプセル化され得る方法を教示する。しかしながら、尿素−ホルムアルデ
ヒド樹脂中に存在するメチロール基が互いに反応すると、ホルムアルデヒドが生
成する。ホルムアルデヒドは、樹脂重合の副’t[物である。
従って、本発明の目的は、マイクロカプセル製剤のホルムアルデヒド含有量を減
少させる簡単で費用のかからない方法を提供することである。本発明の他の目的
は、以下の説明により明らかになる。
発明の要旨
実質的に水に不溶である液体物質が、多孔性アミン樹脂殻でマイクロカプセル化
され得、ここで、マイクロカプセル化の過程で副生成物として形成されるホルム
アルデヒドの含有量が、以下の工程を包含する方法により、01%以下である方
法が発見された:
(a)該液体物質、およびエーテル化したアミン樹脂プレポリマーを溶解して含
有する有機溶液を提供する工程であって、該プレポリマーのメチロール基の約5
0%から約98%までが、04〜C18アルコールでエーテル化されている、工
程;(b)水および界面活性剤を含有する連続相の水溶液中に、該有機溶液のエ
マルジョンを作り出す工程であって、該エマルジョンは、該連続相の水溶液に分
散した該有機溶液の分離した小滴を含有し、それにより、該有機溶液の分離した
小滴とその周辺の連続相の水溶液との間に界面が形成される、工程(C)該エマ
ルジョンを約20℃から約100℃の間の温度に加熱するのと同時に、該エマル
ジョンに酸性化剤を添加し、そして該エマルジョンをpH約0から約4との間に
十分な期間維持することにより、該界面に隣接する該分離した小滴の該有機相中
の該アミノ樹脂プレポリマーをインサイチュで自己縮合させ、そして硬化させ、
該樹脂プレポリマーのインサイチュでの縮合を実質的に完了させ、該有機溶液の
該液体小滴を、該液体物質を封入する固体透過性ポリマー殻からなるカプセルへ
変換する、工程;および
(d)アミン樹脂カプセルの製剤を、約0.03重量x〜約0.75重量%のア
ンモニアで後処理する、工程。
本発明は、上記の方法、およびそれにより形成されるマイクロカプセルの双方に
関する。
な 熊 の含゛ B
米国特許第4,956,129号に開示されるような、尿素−ホルムアルデヒド
プレポリマーからマイクロカプセルを形成する方法では、ホルムアルデヒドが、
尿素−ホルムアルデヒドプレポリマーの重合反応の副生成物として形成される。
典型的には、生成するマイクロカプセル製剤は、約0.5%の遊離のホルムアル
デヒドを含有する。
本発明の方法は、アミン樹脂マイクロカプセル製剤を、約0.0311ffi%
〜約0.75重量九のアンモニアで後処理する工程を包含し、マイクロカプセル
製剤の遊離ホルムアルデヒドの含有量を01%以下まで効果的に減少させる。
この処理は、好ましくは、濃縮アンモニア溶液とマイクロカプセル製剤とを混合
することにより行われる。この方法により形成されるマイクロカプセルは、拡散
により、カプセル化された液体を、殻を通して周辺の媒質へ低速度で効果的に放
出し得る。しかしながら、宵意に多量のアンモニア(1,5重量%の範囲内)で
処理すると、マイクロカプセルの壁を著しく損傷し、このようなマイクロカプセ
ル製剤の放出特性を変化させることが明らかにされた。
米国特許第4.956.129号に教示されるように、マイクロカプセルの内部
を形成する有機溶液(すなわち、コア液体)は、実質的に水に不溶であることが
重要である。有機溶液は、水に微溶性の不活性溶媒中に溶解した、単一の液体物
質または1種以上の活性な液体物質あるいは固体物質からなり得る。
後者の場合、液体または固体の溶質は、2相か平衡にあるときは、主に有機相に
存在しなければならない。
非常に多くの種類の液体が、本発明の方法によりカプセル化され得る。アミノ樹
脂プレポリマーと反応せず、かつ殻膜から拡散すれば、どんな液体でも適切であ
る。カプセル化するのに適切な液体としては、化学−生物薬剤(例えば、除草剤
、殺虫剤、殺かひ剤、抗線中剤、殺菌剤、殺鼠剤、殺軟体類剤(mollusc
ides)、殺ダニ剤、殺うじ剤、動物、昆虫および鳥類忌避剤、植物の成長調
節剤、肥料、フェロモン、性ルアー(lures)および誘引剤、および着香組
成物および臭気組成物など)が挙げられる。本発明のマイクロカプセルは、チオ
カルバメート、ジチオカルバメート、アセトアミド、アニリド、スルホンアミド
、トリアジン、有機リン化合物およびピレスロイドを自存する農薬に特に適する
。これらの化合物の例は、米国特許第4.956.129号で開示される。
本発明の組成物に有用な多くの異なるタイプのコア液体としては、農薬が好まし
く、特にあるクラスの農薬が好ましい。
そのような一つのクラスとしては、置換チオカルバメート、特に以下の名称で周
知のチオカルバメートが挙げられる:モソ不−ト(S−エチルへキサヒドロ−I
H−アゼピン−1−カルボチオエート);
シクロエート(S−エチルN−エチルチオンクロへ牛サンカルバメート);
EPTC(S−エチル ジプロピルチオカルバメート):ブチレート (S−エ
チル ジイソブチルチオカルバメート);ジアレー) (S−(2,3−ジクロ
ロアリル)ジイソプロピルチオカルバメート);および
バーナレート (S−プロピル ジプロピルチオカルバメート)。
特に好ましい池のクラスの農薬は、アニリド除草剤、好ましくは、α−ハロアセ
トアニリド、または特にα−クロロアセトアニリド除草剤として当該分野におい
て公知のサブクラスが挙げられる。このクラスのいくつかの特定の化合物として
以下が挙げられる:
メトラクロル (2−クロロ−N−(2−エチル−6−メチルフェニル)−N−
(2−メトキン−1−メチルエチル)アセトアミド)ブタクロール (N−ブト
キシメチル−2−クロロ−2°、6−ジニチルアセトアニリド)
アラクロール (2−クロロ−2°、6゛−ジエチル−N−(メトキンメチル)
アセトアニリド
アセトクロール(acetochlor) (2−クロロ−N−(エトキンメチ
ル)−6−エチル−0−アセトトルイシド);メタシクロール(metazoc
hlorン(2−り00−N−(2,6−シメチルフエニル)−N−(IH−ピ
ラゾール−1−イルメチル)アセトアミド);プロパクロール (2−クロロ−
2°、6−ジニチルーN−(2−7’ロポキ/エチル)アセトアニリド)ニ
ジメタクロール (2−クロロ−N−(2−メトキンエチル)アセト−2°、6
−キンリジド) (2−chloro−N−(2−methoxyethyl)
acet−2゜、6−xy目d+de) ;および
プロパクローJLt(2−’10ローN−イソプロピルアセトアニリド)。
このタイプの他の多くの化合物が、非常に多くの特許で開示されている。
当該分野で周知のように、多くの農薬は、組成中に解毒剤またはセーフナ−(s
afeners) (米国特許第4.021.224号および第4.7708.
735号を参照のこと)、および共力剤を含有することにより用途が拡大され得
る。解毒剤のクラスとしては、N。
N−2置換ハロアセトアミド、オキサゾリジン、チアシソジン、スルホンアミド
、種々のハロゲン化エステル、ハロゲン化ケトン、ジスルフィド、イミダプリン
、オ牛シムおよびピリジルオキ/アルコニック酸アミド(pyridyfoxy
alkonic acld amides)が挙げられる。
本発明に適切なプレポリマーは、先行技術に記載のような、エーテル化した尿素
−ホルムアルデヒドプレポリマーに限定されず、有機相での高溶解性および水中
での低溶解性を有する他のアミ/樹脂プレポリマーを広(包含し得る。
アミノ樹脂は公知のクラスのポリマーであり、そして例えば、 r 50 Ye
ars of Am1no Coating Re5insJ Albert
J、KirsCh編、Winchell Co、 (Philadelphia
)、 1986に記載されている。
これらは、アミン含有化合物およびホルムアルデヒドから調製される。アミノ樹
脂は、一般に、4つのサブクラスに分けられる:尿素−ホルムアルデヒド、メラ
ミン−ホルムアルデヒド、ヘンゾグアナミンーホルムアルデヒドおよびグリコー
ルウリル−ホルムアルデヒド。最初の2つが、本発明で好ましく、尿素−ホルム
アルデヒドプレポリマーが最も好ましい。
メラミン−ホルムアルデヒド、ペンゾグアナミンーホルムアルデヒドおよびグリ
コールウリル−ホルムアルデヒドプレポリマーは、CYMELという商標のもと
に市販されており、そしてAmerican Cyanamid Co、により
販売されている。アミノ樹脂プレポリマーそのものは、公知の技術、アミンとホ
ルムアルデヒドとの反応により調製され得る。
水溶性の尿素−ホルムアルデヒドまたはメラミン−ホルムアルデヒドプレポリマ
ーもまた、水相分離マイクロカプセル化の方法においてポリマー形成物質として
使用し得る。このプレポリマーを水性の媒質へ加え、そして重合を酸性条件下で
行う。米国特許第3.516.846号で開示されているように、水溶性ノ尿素
−ホルムアルデヒドまたはメラミン−ホルムアルデヒドポリマーが沈澱し、その
ポリマーが油滴上に堆積する。壁を形成する過程で、ホルムアルデヒドか副生成
物として生成する。上記の方法は、アミノ樹脂マイクロカプセル製剤をアンモニ
アで後処理する工程を包含し、ポリマー形成物質として上記プレポリマーが用い
られるとき、マイクロカプセル製剤のホルムアルデヒドを減少させるのに有効で
ある。
本発明の方法および生成物の双方について、実例を挙げて以下に実施例を示し、
そしてこれは、いかなる様式においても本発明の限定も制限も意図しない。
モリネート処理
マイクロカプセル製剤−処理IA、 IBおよびIC十分にブチル化した尿素−
ホルムアルデヒドプレポリマー(American Cyanamidから入手
したBeetle 80) 6.37kgおよびメルカプテートQ−43ペンタ
エリトリトールテトラキス(メルカプトプロピオネート) (Cincinna
ti Milacron Chemicalsから販売) 0.64kgを、S
−エチルへキサヒドロ−1l+−アゼピン−1−カルボチオエート(モリネート
)テクニカルグレード84.2kg中に含有している有機溶液を調製した。この
溶液を、リグノスルホン酸ナトリウム(sodium lignosulfon
ate) (Daxad 23) 2374kgおよびジアルキルナフタレンス
ルホン酸ナトリウム(Petro BAF)0.798kgを含有する水75.
955kgの中に入れて、高回転せん断スターラー(high 5hear 5
tirrer)を用いて乳化させた。濃硫酸1.0kgで分散液のpHを2.0
まで下げた。温度を50’Cまて上げ、そして低回転のせん断撹拌を3時間続け
た。次いで、この分散液を室温まで自然冷却した。未処理サンプル(処理IA)
では、50%水酸化ナトリウム溶液1.0kgを用いてpl+を7.0まで上げ
た。処理サンプル(処理IBおよびIC)では、30%アンモニア水溶液を加え
た。
分散液を顕微鏡で観察すると、分離したほぼ球形のマイクロカプセルが十分に形
成されていた。カプセルの直径は平均12ミクロンであった。
そりネートカプセルのホルムアルデヒド含有量および放出速度:
これらの製剤のホルムアルデヒド含有量を、電流検出器を備えたクロマトグラフ
カラムを用いて測定した。結果を表1に示す。
ストッパー付恒温フラスコ中で、モリネートマイクロカプセル製剤1.67g
(41bsモ’Jネー) /gal)を水1000g+、:溶がし、25°Cで
2時間撹拌した。2時間後、10m1のサンプルを2つ取り、連続して0.2ミ
クロンのフィルターに通過させてマイクロカプセルを取り除いた。2番目の濾液
1mlをトルエン20m1で抽出した。次いで、このトルエンをガスクロマトグ
ラフィーで分析した。水性の濾液の中に含まれるそりネートをppmで表し、結
果を表1に示す。
表1
処理 後処理 ホルムアルデヒド モリネートの放出加えたNH2% 含有ff
i%
IA O0,4498,0ppm
1B 0.73 0.09 103.5ppmIC1,500,03543,3
ppmマイクロカプセル製剤を0.73%アンモニアで後処理すると(処理IB
)、ホルムアルデヒド含有mは0609%まで減少し、そしてコア液体の放出速
度は、未処理の製剤(処理IA)と同様であった。一方、1.50%のアンモニ
アで後処理すると、ホルムアルデヒド含有量はわずか0.03%であり、放出速
度は0.73%で処理したものの5倍であった。
アセトクロール処理
マイクロカプセル製剤−処理2A、 2Bおよび2C有機溶液は、Beetle
1050−10樹%50.2gおよびアセトクロール378.8g (純度9
5.1%ンからなるものであった。Beetle 1050−10は、部分的に
ブチル化した(約BOX)液体の尿素−ホルムアルデヒド樹脂であり、Arne
rican Cyanamid Companyから入手した。この有機溶液を
、リグノスルホン酸ナトリウム(Reax 100M) 4.0g、 ジアルキ
ルナフタレンスルホン酸ナトリウム(PETROBAF) 1.8gおよび水3
47.2gの溶液の中に入れて、高回転せん断スターラー中で分散させた。濃硫
酸0.8gを用いて、生成したエマルジョンのpHを2.0まで下げた。次いで
、エマルションの温度を50°Cまで上げた。低回転のせん断撹拌をこの温度で
3時間続けた。生成した分散液を冷却した。製剤を、Xanthum gum(
Kelzan)0.32g、アタパルジャイトクレー(Attage140)3
.2g、およびProxel CXL(biocide)0.8g中で撹拌する
ことにより、後製剤化(post−formulated) L、た。50%水
酸化ナトリウム溶液を用いて、未処理サンプル(処理2A)のl)Hを7,0ま
で上げた。アンモニア処理サンプル2Bでは、30%アンモニア溶液0.3gを
用いてpHを7,0まで上げ、次いでさらに、30%アンモニア溶1ff11.
3gを用いて8.0まで上げた。次いでさらに、30zアンモニア溶液0.5g
を用いてpFIを9.0まで上げ、そしてこのpHを維持した。アンモニア処理
サンプル2Cでは、30%アンモニア溶液1、5gを用いてpHを10.0まで
上げ、そしてさらに、30%アンモニア溶液1.0gを用いてpHID、 0を
維持した。
顕微鏡て観察すると、分離した球形のマイクロカプセルが十分良好に形成されて
いた。
アセトクロールカプセルのホルムアルデヒド含有量および放出速度:
これらの製剤のホルムアルデヒド含有量を、T4117を検出器をストツバ−付
tu温フラスコ中で、アセトクロールマイクロカプセル製剤0.178g (4
lbアセトクロール/gal)を水1000gに溶かし、25℃で2時間撹拌し
た。2時間後、lO+nlのサンプルを2つ取り、連続して0.2ミクロンのフ
ィルターに通過させてマイクロカプセルを取り除いた。2番目の濾液1mlをト
ルエン201で抽出した。次いで、このトルエンをガスクロマトグラフィで分析
した。水性の濾液の中に含まれるアセトクロールをppmで表し、結果を表2に
示す。
表2
処理後処理 ホルムアルデヒド アセトクロールの加えたNH3駕 含有ffi
% 放出
2A O,00,5010,55ppm2B 0.63 0.09 14. O
5ppm2CO,750,039,90ppm
後処理でアンモニアを加により、製剤のホルムアルデヒド含有量が、未処理サン
プルの含有量以下まで有意に減少した。
さらに、各処理でのアセトクロールの放出速度から明らかなように、マイクロカ
プセルは完全な状態を保っていた。各処理での放出速度は同様であり、実験誤差
の範囲内であった。
補正書の写しく翻訳文)提出書(特許法第184条の8)
Claims (13)
- 1.多孔性アミノ樹脂殻の中の実質的に水に不溶の液体物質のマイクロカプセル 化製剤の遊離ホルムアルデヒド含有量を減少させる方法であって: (a)該物質、およびエーテル化したアミノ樹脂プレポリマーを溶解して含有す る有機溶液を提供する工程であって、該プレポリマーのメチロール基の約50% から約98%までが、C4〜C10アルコールでエーテル化されている、工程; (b)該有機溶液のエマルジョンを、水および界面活性剤を含有する連続相の水 溶液中で作り出す工程であって、該エマルジョンは、該連続相の水溶液に分散し た該有機溶液の分離した小滴を含有し、それにより、該有機溶液の分離した小滴 とその周辺の連続相の水溶液との間に界面が形成される、工程;(c)該エマル ジョンを約20℃から約100℃の間の温度に加熱するのと同時に、該エマルジ ョンに酸性化剤を添加し、そして該エマルジョンをpH約0から約4の間に十分 な期間維持することにより、該界面に隣接する該分離した小滴の該有機相中の該 アミノ樹脂プレポリマーをインサイチュで自己縮合させ、そして硬化させ、該樹 脂プレポリマーのインサイチュでの縮合を実質的に完了させ、該有機溶液の該液 体小滴を、該液体物質を封入する固体透過性ポリマー殼からなるカプセルへ変換 する、工程;および (d)該アミノ樹脂カプセルの製剤を、約0.03重量%〜約0.75重量%の アンモニアで後処理する、工程、を包含する方法。
- 2.前記アミノ樹脂プレポリマーが、尿素−ホルムアルデヒド、メラミン−ホル ムアルデヒド、ベンゾグァナミン−ホルムアルデヒドまたはグリコールウリルー ホルムアルデヒドプレポリマーである、請求項1に記載の方法。
- 3.前記アミノ樹脂プレポリマーが、尿素−ホルムアルデヒドまたはメラミン− ホルムアルデヒドプレポリマーである、請求項1に記載の方法。
- 4.前記アミノ樹脂プレポリマーが、尿素−ホルムアルデヒドプレポリマーであ る、請求項1に記載の方法。
- 5.前記除草剤が、アセトクロール、メタゾクロール、プレチラクロール、メト ラクロル(metoachlor)、ブタクロール、アラクロール、ジメタクロ ールまたはブロパタロールである、請求項1に記載の方法。
- 6.前記除草剤がアセトクロールである、請求項5に記載の方法。
- 7.前記除草剤がチオカルバメートである、請求項1に記載の方法。
- 8.前記チオカルバメートがEPTCである、請求項7に記載の方法。
- 9.前記チオカルバメートがモリネートである、請求項7に記載の方法。
- 10.チオカルバメートまたはハロアセトアニリドの除草剤と共に用いるのに適 切な、除草剤の解毒剤をさらに含有する、請求項1に記載の方法。
- 11.界面重合または水相分離により、アミン樹脂プレポリマーでコア物質をマ イクロカプセル化する過程において、生成したアミノポリマーと約0.03重重 %から約0.75重量%のアンモニアとを反応させることを改良点として包含す る、方法。
- 12.尿素−ホルムアルデヒドマイクロカプセル中の、残留する遊離したホルム アルデヒドの濃度を減少させる方法であって、該マイクロカプセル製剤を約0. 03重量%から約0.75重量%のアンモニアで後処理することを包含する、方 法。
- 13.前記マイクロカプセルを約0.03重量%から約0.75重量%のアンモ ニアで後処理することにより調製される、遊離のホルムアルデヒド含有量が減少 したことを改良点とするアミノ樹脂マイクロカプセル。
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|---|---|---|---|
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