Водосодержащая капсула и способ получения водосодержащей капсулы
Группа изобретений относится к области медицины, а именно к водосодержащей капсуле для удерживания влаги, включающей водосодержащий слой, который включает воду, внутренний слой, расположенный с внешней стороны водосодержащего слоя, и наружный слой, расположенный с внешней стороны внутреннего слоя, где внутренний слой сформирован путем включения липофильного материала, выбираемого из гидрогенизированного масла, полностью гидрогенизированного пальмового масла и пчелиного воска, и наружный слой сформирован путем включения гидрофильного материала, в котором диспергированы липофильные частицы или водонерастворимые частицы, где гидрофильный материал выбран из каррагинана, геллановой камеди и агара, где липофильные частицы выбираются из полностью гидрогенизированного пальмового масла и пчелиного воска, и где компоненты водонерастворимых частиц включают наночастицы глины, а также относится к способу получения водосодержащей капсулы, включающему: стадию подготовки первого сопла, второго сопла, расположенного таким образом, что оно окружает первое сопло с внешней стороны первого сопла, и третьего сопла, расположенного таким образом, что оно окружает второе сопло с внешней стороны второго сопла, стадию эжекции материала, который образует водосодержащий слой, нагретого материала, который образует внутренний слой, и нагретого материала, который образует наружный слой, из первого сопла, второго сопла и третьего сопла, соответственно, с образованием водосодержащей предварительно подготовленной капсулы, и стадию выпуска водосодержащей предварительно подготовленной капсулы в охлаждающий растворитель для охлаждения водосодержащей предварительно подготовленной капсулы. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.
Область техники, к которой относится изобретение
[0001]
Настоящее раскрытие относится к водосодержащим капсулам и к способу получения водосодержащих капсул.
Предпосылки создания изобретения
[0002]
Капсулы с таким содержимым, как функциональные пищевые продукты и лекарственные средства, претерпели различные конструктивные улучшения, касающиеся их удерживающих функций.
PTL 1, например, раскрывает композицию капсулы, которая может удерживать гидрофильные вещества стабильно в течение долгого времени, и обеспечивает возможность компонентам, смешивание которых противопоказано, содержаться в одной и той же капсуле.
В составе капсулы, описанной в PTL 1, содержимое капсулы, которое включает водный раствор, заключенный в вещество на масляной основе, содержащее тонкодисперсные пористые частицы порошка, инкапсулировано в гидрофильной пленке.
[ПЕРЕЧЕНЬ ЦИТИРУЕМЫХ ДОКУМЕНТОВ]
[Патентная литература]
[0003]
[PTL 1] Международная патентная публикация № WO2015/115072
Сущность изобретения
[Техническая задача]
[0004]
Композиция капсулы, описанная в PTL 1, предотвращает размягчение гидрофильной пленки, которая составляет часть стенок капсулы, вызываемое гидрофильным веществом, служащим в качестве вещества сердцевины, и признак ʺспособная удерживать гидрофильные вещества стабильно в течение долгого времениʺ, указанный в PTL 1, означает, что стенки капсулы устойчивы к размягчению. Однако, даже если стенки капсулы устойчивы к размягчению в композиции капсулы, описанной в PTL 1, стенки капсулы как таковые не являются отличными в том, что касается минимизации испарения молекул воды.
Поэтому целью настоящего изобретения является обеспечение водосодержащих капсул с отличной устойчивостью к испарению воды.
[Решение задачи]
[0005]
Авторы настоящего изобретения разработали водосодержащую капсулу, включающую водосодержащий слой, который включает воду, внутренний слой, расположенный с внешней стороны водосодержащего слоя, и наружный слой, расположенный с внешней стороны внутреннего слоя, где внутренний слой сформирован путем включения липофильного материала, а наружный слой сформирован путем включения гидрофильного материала, в котором диспергированы липофильные частицы или водонерастворимые частицы.
[Полезные эффекты изобретения]
[0006]
Водосодержащая капсула по настоящему изобретению обладает отличной устойчивостью к испарению воды.
Краткое описание чертежей
[0007]
Фиг. 1 представляет диаграмму, иллюстрирующую водосодержащую капсулу 1 в соответствии с первым вариантом осуществления.
Фиг. 2 представляет схематическое изображение устройства 101 для изготовления водосодержащих капсул.
Фиг. 3 представляет увеличенный вид в поперечном разрезе зоны инжекционного сопла 103.
Описание вариантов осуществления
[0008]
Более конкретно, настоящее изобретение относится к следующим аспектам.
[Аспект 1]
Водосодержащая капсула, включающая водосодержащий слой, который включает воду, внутренний слой, расположенный с внешней стороны водосодержащего слоя, и наружный слой, расположенный с внешней стороны внутреннего слоя, где
внутренний слой сформирован путем включения липофильного материала, а
наружный слой сформирован путем включения гидрофильного материала, в котором диспергированы липофильные частицы или водонерастворимые частицы.
[0009]
В водосодержащей капсуле внутренний слой сформирован путем включения липофильного материала, обладающего отличным барьерным свойством по отношению к воде, тогда как наружный слой сформирован путем включения гидрофильного материала, в котором диспергированы липофильные частицы или водонерастворимые частицы. Для того, чтобы молекулы воды, достигающие наружного слоя, из внутреннего слоя могли проходить через наружный слой и просачиваться наружу, им необходимо избегать липофильных частиц или водонерастворимых частиц в наружном слое, которые ингибируют проникание молекул воды, и это создает более сложный путь для прохождения через наружный слой. Иными словами, липофильные частицы или водонерастворимые частицы являются компонентами, которые придают наружному слою свойство повышенной сложности для прохождения молекул воды через наружный слой (далее также указывается как ʺсложность пути прохожденияʺ). Поскольку наружный слой включает липофильные частицы или водонерастворимые частицы в качестве компонентов, которые обеспечивают наружный слой со сложностью пути его прохождения, молекулам воды становится труднее проходить через наружный слой. В результате, внутренний слой и наружный слой водосодержащей капсулы способствуют предотвращению испарения воды из водосодержащего слоя. Далее в настоящем описании ʺпредотвращение испарения водыʺ также может быть указано как ʺотличная устойчивость к испарению водыʺ.
Поскольку внутренний слой и наружный слой водосодержащей капсулы по изобретению обладают отличной устойчивостью к испарению воды, пропорциональная доля внутреннего слоя и наружного слоя в водосодержащей капсуле могут быть относительно уменьшены, что делает возможным относительное увеличение пропорциональной доли водосодержащего слоя.
[0010]
[Аспект 2]
Водосодержащая капсула в соответствии с аспектом 1, где внутренний слой дополнительно включает твердые частицы, и
твердые частицы диспергированы в липофильном материале.
[0011]
В водосодержащей капсуле внутренний слой сформирован путем включения липофильного материала, в котором твердые диспергированы частицы, или иными словами, твердые частицы с отличным свойством притягивания молекул воды и ингибирования диффузии молекул воды (это свойство далее будет указано как ʺингибирование диффузии молекул водыʺ) диспергированы в липофильном материале, обладающем отличным водобарьерным свойством, и поэтому вода в водосодержащем слое обладает меньшей способностью прохождения через внутренний слой. В результате, водосодержащая капсула обладает отличной устойчивостью к испарению воды, присутствующей в водосодержащем слое.
[0012]
[Аспект 3]
Водосодержащая капсула в соответствии с аспектом 2, где твердые частицы представляют собой непористые частицы.
Поскольку твердые частицы в водосодержащей капсуле являются непористыми частицами, ингибирование диффузии молекул воды более легко происходит, чем когда твердые частицы не являются непористыми частицами, при этом твердые частицы также менее вероятно будут гидрофилизироваться, и, следовательно, водобарьерное свойство внутреннего слоя менее вероятно будет уменьшаться. В результате, водосодержащая капсула обладает отличной устойчивостью к испарению воды, присутствующей в водосодержащем слое.
[0013]
[Аспект 4]
Водосодержащая капсула в соответствии с любым из аспектов 1-3, где водосодержащий слой дополнительно включает компонент, который снижает давление водяного пара.
Поскольку водосодержащий слой в водосодержащей капсуле дополнительно включает компонент, который снижает давление водяного пара, давление водяного пара в водосодержащем слое более легко снижается, и вода в водосодержащем слое менее способна проходить через внутренний слой и наружный слой. В результате, водосодержащая капсула обладает отличной устойчивостью к испарению воды, присутствующей в водосодержащем слое.
[0014]
[Аспект 5]
Водосодержащая капсула в соответствии с любым из аспектов 1-4, где наружный слой включает липофильные частицы или водонерастворимые частицы в количестве 1-30% масс.
Поскольку наружный слой в водосодержащей капсуле включает липофильные частицы или водонерастворимые частицы в заданной пропорции, легче обеспечить сложность прохождения наружного слоя, сохраняя при этом физические свойства наружного слоя.
[0015]
[Аспект 6]
Водосодержащая капсула в соответствии с любым из аспектов 1-5, где липофильные частицы или водонерастворимые частицы имеют средний диаметр частиц 1-120 мкм.
Поскольку липофильные частицы или водонерастворимые частицы в водосодержащей капсуле имеют заданный средний диаметр частиц, липофильные частицы или водонерастворимые частицы более легко диффундируют в гидрофильный материал, при этом также легче обеспечить сложность прохождения наружного слоя и легче сохранить физические свойства наружного слоя.
[0016]
[Аспект 7]
Водосодержащая капсула в соответствии с любым из аспектов 1-6, где наружный слой включает липофильные частицы или водонерастворимые частицы при численной плотности 300-700/мм2.
Поскольку наружный слой в водосодержащей капсуле включает липофильные частицы или водонерастворимые частицы при заданный численной плотности, легче обеспечить сложность прохождения наружного слоя, а также легче сохранить физические свойства наружного слоя.
[0017]
[Аспект 8]
Способ получения водосодержащей капсулы в соответствии с любым из аспектов 1-7, включающий:
стадию подготовки первого сопла, второго сопла, расположенного таким образом, что оно окружает первое сопло с внешней стороны первого сопла, и третьего сопла, расположенного таким образом, что оно окружает второе сопло с внешней стороны второго сопла,
стадию эжекции материала, который должен образовать водосодержащий слой, нагретого материала, который должен образовать внутренний слой, и нагретого материала, который должен образовать наружный слой, из первого сопла, второго сопла и третьего сопла, соответственно, с образованием водосодержащей предварительной капсулы, и
стадию выпуска водосодержащей предварительной капсулы в охлаждающий растворитель для охлаждения водосодержащей предварительной капсулы.
Этот способ получения обеспечивает возможность легкого получения водосодержащих капсул, описанных выше.
[0018]
Водосодержащие капсулы и способ получения водосодержащих капсул по настоящему изобретению далее будут описаны подробно.
[Водосодержащие капсулы]
Водосодержащие капсулы по изобретению включают водосодержащий слой, который включает воду, внутренний слой, расположенный с внешней стороны водосодержащего слоя, и наружный слой, расположенный с внешней стороны внутреннего слоя.
[0019]
<Внутренний слой>
Внутренний слой включает липофильный материал. Липофильный материал ингибирует просачивание воды, содержащейся в водосодержащем слое, наружу из водосодержащих капсул благодаря низкой проницаемости для молекул воды, обеспечиваемой его высоким газобарьерным свойством. Далее в настоящем описании, понятие низкой проницаемости для молекулы воды может быть указано как ʺводобарьерное свойствоʺ.
[0020]
Примеры липофильных материалов включают жиры и масла (например, эфиры глицерина и жирных кислот, такие как сафлоровое масло, льняное масло, кунжутное масло, оливковое масло, соевое масло, горчичное масло, рапсовое масло, кукурузное масло, касторовое масло, масло примулы вечерней, пальмовое масло, масло жожоба, хлопковое масло, кокосовое масло, арахисовое масло и масло какао), жирные кислоты, сложные эфиры сахара и жирных кислот (например, сложные эфиры сахарозы и жирных кислот), углеводороды (например, терпены, парафины и пчелиный воск), ароматические углеводороды, простые прямоцепочечные эфиры, сложные эфиры высших жирных кислот, высшие спирты и гидрогенизированные формы вышеуказанных (например, гидрогенизированные жиры или масла, такие как маргарин и заменитель жира).
[0021]
Липофильный материал может быть либо твердым, либо вязким, при условии, что он может функционировать как внутренний слой для водосодержащих капсул, или он может быть жидким при условии, что он становится твердым или вязким в результате дисперсии твердых частиц.
Температура плавления липофильного материала конкретно не ограничивается и может представлять собой температуру плавления 20°C или выше, предпочтительно 30°C или выше, и более предпочтительно 40°C или выше, и предпочтительно температуру плавления не выше 100°С, с точки зрения сохранения формы водосодержащих капсул при температуре использования.
[0022]
Внутренний слой дополнительно включает твердые частицы, при этом твердые частицы предпочтительно диспергированы в липофильном материале. Твердые частицы обладают отличным ингибированием диффузии молекул воды и действуют таким образом, что заставляют молекулы воды, достигшие внутреннего слоя, удерживаться во внутреннем слое, не мигрируя в наружный слой.
[0023]
Твердые частицы предпочтительно являются непористыми частицами. Непористые частицы имеют удельную площадь поверхности предпочтительно менее 100 м2/г, более предпочтительно не более 50 м2/г, еще более предпочтительно не более 40 м2/г, еще более предпочтительно не более 30 м2/г и наиболее предпочтительно не более 20 м2/г. Если твердые частицы имеют удельную площадь поверхности в этом диапазоне, то твердые частицы будут с меньшей вероятностью чрезмерно адсорбировать воду, таким образом снижая вероятность гидрофилизации твердых частиц, так что маловероятно, что внутренний слой будет обладать пониженными водобарьерными свойствами. Увеличенная удельная площадь поверхности приведет к тому, что большее абсолютное количество молекул воды будет адсорбироваться каждой из твердых частиц, часто приводя к гидрофилизации твердых частиц и приводя к более низким водобарьерным свойствам внутреннего слоя.
[0024]
Удельную поверхность измеряют в соответствии с JIS Z 8830: 2013 ʺОпределение удельной площади поверхности порошков (твердых веществ) путем адсорбции газаʺ. Способ измерения адсорбции газа конкретно не ограничивается и может представлять собой статический объемный метод, непрерывный объемный метод, метод взвешивания или метод с использованием газа-носителя, причем предпочтительным является статический объемный метод.
[0025]
Примеры компонентов для твердых частиц включают общеизвестные оксиды металлов (например, диоксид кремния, такой как аморфный синтетический диоксид кремния, оксид алюминия, гидрат оксида алюминия и диоксид титана), карбонаты металлов (например, карбонат кальция и карбонат магния), карбоксилаты металлов (например, карбоксилаты щелочных металлов и карбоксилаты щелочноземельных металлов, такие как стеарат магния), минеральные глины и полимеры (такие как полипропилен).
Липофильный материал во внутреннем слое может также включать компоненты, отличные от твердых частиц, в таких диапазонах, чтобы при этом мог проявляться эффект изобретения. Любые компоненты, кроме твердых частиц, могут быть растворены или диспергированы в липофильном материале.
[0026]
Твердые частицы имеют средний диаметр частиц предпочтительно от 1 до 120 мкм, более предпочтительно от 5 до 100 мкм и еще более предпочтительно от 10 до 80 мкм. Если твердые частицы имеют средний диаметр частиц в этом диапазоне, общее количество твердых частиц и, следовательно, общая площадь поверхности твердых частиц, будет больше по сравнению с частицами, имеющими больший средний диаметр частиц, чем этот диапазон среднего диаметра частиц, при условии такой же пропорции твердых частиц во внутреннем слое, и, следовательно, твердые частицы будут намного легче проявлять свойство ингибирования диффузии молекул воды. Кроме того, если твердые частицы имеют средний диаметр частиц в этом диапазоне, индивидуальные размеры твердых частиц будут меньше, чем частицы, имеющие больший средний диаметр частиц, чем этот диапазон среднего диаметра частиц, при условии такой же пропорции твердых частиц во внутреннем слое, и, следовательно, маловероятно, что водобарьерное свойство внутреннего слоя будет снижаться, даже когда твердые частицы притягивают молекулы воды. В результате твердые частицы будут легче проявлять свойство ингибирования диффузии молекул воды, в то время как водобарьерное свойство липофильного материала будет сохраняться.
[0027]
Когда внутренний слой включает твердые частицы, внутренний слой предпочтительно включает твердые частицы при 1-30% масс., более предпочтительно 3-25% масс. и еще более предпочтительно 5-20% масс., в расчете на общую массу внутреннего слоя. Если внутренний слой включает твердые частицы в этой пропорции, твердые частицы будут проявлять свойство ингибирования диффузии молекул воды, при этом водобарьерное свойство внутреннего слоя вряд ли будет снижаться.
[0028]
В настоящем описании диаметры частиц водосодержащих капсул, твердых частиц и липофильных частиц или нерастворимых в воде частиц (далее также в совокупности именуемые ʺчастицамиʺ) представляют собой эквивалентные диаметры окружности, рассчитанные по проецируемой площади в проекции изображения, а средние диаметры частиц представляют собой средний диаметр (50Dp) распределения частиц по размерам (на основании количества).
[0029]
В частности, средний диаметр частиц измеряют следующим образом.
(1) Подготавливают цифровой микроскоп от Keyence Corp. (торговая марка: VHX-2000, объектив с переменным фокусным расстоянием: от ×20 до ×200) и прилагаемое к нему программное обеспечение в помещении с постоянной температурой и влажностью при температуре: 20±5°C и влажности: 65 ± 5% относительной влажности.
(2) Образцу частиц дают выстояться в помещении с постоянной температурой и влажностью в течение 3 часов.
(3) Образец фотографируют при помощи цифрового микроскопа.
[0030]
(4) Площадь проецируемой частицы (A) измеряют с использованием прилагаемой программы, а эквивалентный диаметр окружности каждой частицы (CD) рассчитывают по следующей формуле:
[Формула 1]
(5) Прилагаемую программу используют для создания распределения частиц по размерам (на основании количества) для эквивалентного диаметра окружности CD 1000 частиц, а медианный диаметр (50Dp) определяют из распределения частиц по размерам (на основании количества) и регистрируют в качестве среднего диаметра частиц для этих частиц.
[0031]
<Наружный слой>
Наружный слой сформирован путем включения гидрофильного материала, в котором диспергированы липофильные частицы или водонерастворимые частицы. Гидрофильный материал является компонентом, который повышает прочность водосодержащих капсул и, таким образом, способствует сохранению их формы, при этом также обладает функцией увеличения срока хранения водосодержащих капсул. Липофильные частицы или водонерастворимые частицы являются компонентами, которые обеспечивают сложность прохождения наружного слоя.
[0032]
Примеры гидрофильных материалов включают желатин, каррагинан, агар, альгинат натрия, пуллулан, глюкоманнан, аравийскую камедь, фурцелларан, водоросли Eucheuma, геллановую камедь, гидроксипропилметилцеллюлозу, гидроксипропилцеллюлозу, поливинилпирролидон, поливиниловый спирт, карбоксиметилцеллюлозу, камедь рожкового дерева, пектин, ксантановую камедь и крахмал.
[0033]
Примеры компонентов для липофильных частиц, которые могут быть диспергированы в гидрофильном материале, включают растительные воски, животные воски, минеральные воски, нефтяные воски, жиры и масла, жирные кислоты, лецитин и углеводороды (например, терпены, парафины и пчелиный воск).
Примеры жиров и масел включают растительные масла и животные жиры. Примеры растительных масел включают рапсовое масло, кукурузное масло, соевое масло, хлопковое масло, сафлоровое масло, пальмовое масло, кокосовое масло, масло из рисовых отрубей, кунжутное масло, масло какао, оливковое масло и пальмовое масло. Примеры животных жиров включают рыбий жир, лярд, говяжье сало, куриный жир и молочный жир.
[0034]
Примеры компонентов водонерастворимых частиц, которые могут быть диспергированы в гидрофильном материале, включают оксиды металлов (например, диоксид кремния, такой как микрочастицы диоксида кремния), карбоксилаты металлов (например, карбоксилаты щелочных металлов и карбоксилаты щелочноземельных металлов, такие как стеарат магния), минеральные глины (например, глинистые наночастицы и, в частности, наночастицы глинистых минералов каолинита, смектита, серицита, иллита, глауконита, монтмориллонита, хлорита и цеолита).
[0035]
Липофильные частицы или водонерастворимые частицы имеют средний диаметр частиц предпочтительно от 1 до 120 мкм, более предпочтительно от 5 до 100 мкм и еще более предпочтительно от 10 до 80 мкм. Если липофильные частицы или водонерастворимые частицы имеют средний диаметр частиц в этом диапазоне, липофильные частицы или водонерастворимые частицы будут легче диспергироваться в гидрофильном материале, и легче будет обеспечить сложность прохождения наружного слоя, в то время как физические свойства наружного слоя также будет значительно легче поддерживать.
[0036]
Если наружный слой включает такие липофильные частицы или водонерастворимые частицы, наружный слой предпочтительно включает их в количестве от 1 до 30% масс., более предпочтительно от 3 до 25% масс. и еще более предпочтительно от 5 до 20% масс., в расчете на общую массу внутреннего слоя. Если наружный слой содержит липофильные частицы или водонерастворимые частицы в этой пропорции, легче будет обеспечить сложность прохождения наружного слоя, а также легче будет сохранить физические свойства наружного слоя.
[0037]
Наружный слой предпочтительно включает липофильные частицы или водонерастворимые частицы при численной плотности от 100 до 2000/мм2, более предпочтительно от 200 до 1000/мм2 и еще более предпочтительно от 300 до 700/мм2. Если наружный слой включает липофильные частицы или водонерастворимые частицы с этой численной плотностью, легче будет обеспечить сложность прохождения наружного слоя, а также легче сохранить физические свойства наружного слоя.
[0038]
Численную плотность измеряют следующим образом.
(1) Для подготовки образца периметр водосодержащей капсулы разрезают по заданной плоскости так, чтобы образец включал только наружный слой.
(2) Образец помещают на предметное стекло и поверх него помещают другое покровное стекло для получения препарата.
(3) Образец наблюдают под микроскопом при глубине фокусировки 5 мкм и подсчитывают количество липофильных частиц или водонерастворимых частиц в заданной области.
[0039]
(4) Количество липофильных частиц или водонерастворимых частиц делят на заданную площадь для расчета численной плотности для образца.
(5) Измерение повторяют в общей сложности 10 раз с использованием разных водосодержащих капсул и среднее значение используют в качестве численной плотности для водосодержащих капсул.
Примером микроскопа является цифровой микроскоп от Keyence Corp. (торговая марка: VHX-2000, объектив с переменным фокусным расстоянием: от ×20 до ×200).
[0040]
Гидрофильный материал в наружном слое может также включать компоненты, отличные от липофильных частиц или водонерастворимых частиц, в таких диапазонах, чтобы при этом проявлялся эффект изобретения. Любые компоненты, кроме липофильных частиц или водонерастворимых частиц, могут быть растворены или диспергированы в гидрофильном материале.
[0041]
<Водосодержащий слой>
Водосодержащий слой конкретно не ограничивается при условии, он содержит воду, и он даже может полностью состоять из воды.
Водосодержащий слой может содержать компоненты, которые снижают давление водяного пара, с точки зрения ингибирования испарения воды, присутствующей в водосодержащем слое. Если водосодержащий слой включает компоненты, которые снижают давление водяного пара, давление водяного пара в водосодержащем слое будет уменьшаться, ингибируя таким образом испарение воды в водосодержащем слое.
[0042]
Примеры компонентов, которые могут снизить давление водяного пара, включают электролиты и загустители.
Электролиты включают галогениды, сульфаты, нитраты и фосфаты щелочных металлов и щелочноземельных металлов, примерами которых являются хлорид натрия, хлорид кальция, хлорид калия и фосфат натрия.
[0043]
Примеры загустителей включают желатин, каррагинан, агар, альгинат натрия, пуллулан, глюкоманнан, аравийскую камедь, фурцелларан, водоросли Eucheuma, геллановую камедь, гидроксипропилметилцеллюлозу, гидроксипропилцеллюлозу, поливинилпирролидон, поливиниловый спирт, карбоксиметилцеллюлозу, камедь рожкового дерева, пектин, ксантановую камедь и крахмал.
[0044]
Когда водосодержащий слой включает компонент, который снижает давление водяного пара, количество компонента, который снижает давление водяного пара, конкретно не ограничивается при условии, что оно находится в диапазоне, обеспечивающем возможность снижения давления водяного пара в водосодержащем слое, но водосодержащий слой предпочтительно содержит компонент, снижающий давление водяного пара, в количестве от 1 до 30% масс. и более предпочтительно от 5 до 20% масс. в расчете на общую массу водосодержащего слоя.
Водосодержащий слой может также содержать компоненты, отличные от компонента, снижающего давление водяного пара, в таком диапазоне, чтобы мог проявляться эффект настоящего изобретения.
[0045]
<Водосодержащие капсулы>
Водосодержащие капсулы включают внутренний слой и наружный слой в пропорциях предпочтительно 15-50% масс. и 5-50% масс., более предпочтительно 20-45% масс. и 5-30% масс., и еще более предпочтительно 25-40% масс. и 5-20% масс., соответственно, в расчете на общую массу водосодержащих капсул. Это позволит удерживать воду в водосодержащем слое в состоянии, делающем ее менее способной для прохождения через внутренний слой и наружный слой.
[0046]
Когда водосодержащие капсулы состоят из водосодержащего слоя, внутреннего слоя и наружного слоя, водосодержащие капсулы включают водосодержащий слой, внутренний слой и наружный слой в пропорциях предпочтительно 10-80% масс., 15-50% масс. и 5-50% масс., более предпочтительно 20-75% масс., 20-45% масс. и 5-35% масс., и еще более предпочтительно 40-70% масс., 25-40% масс. и 5-20% масс., соответственно, в расчете на общую массу водосодержащих капсул. Это позволит удерживать воду в водосодержащем слое в состоянии, делающем ее менее способной для прохождения через внутренний слой и наружный слой.
[0047]
Водосодержащие капсулы могут иметь любой желаемый средний диаметр частиц в зависимости от цели использования, такой как, например, средний диаметр частиц от 3,0 до 6,0 мм.
Водосодержащие капсулы могут также включать любые слои, отличные от водосодержащего слоя, внутреннего слоя и наружного слоя, при условии, что эффект изобретения все же будет проявляться.
[0048]
Водосодержащие капсулы по изобретению также могут представлять собой бесшовные капсулы. В частности, оба внутренний слой и наружный слой могут быть бесшовными капсулами. Бесшовные капсулы могут быть получены известным капельным методом.
[0049]
Фиг. 1 представляет схему, иллюстрирующую водосодержащую капсулу 1 в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения. Частичное поперечное сечение водосодержащей капсулы 1 показано на Фиг. 1 для иллюстрации ее внутренней структуры. Водосодержащая капсула 1, показанная на Фиг. 1, включает водосодержащий слой 3, который включает воду, внутренний слой 5, расположенный с внешней стороны водосодержащего слоя 3, и наружный слой 7, расположенный с внешней стороны внутреннего слоя 5. Внутренний слой 5 сформирован таким образом, что он включает липофильный материал 11, в котором диспергированы твердые частицы 9. Наружный слой 7 сформирован таким образом, что он включает гидрофильный материал 15, в котором диспергированы липофильные частицы 13.
[0050]
[Способ получения водосодержащих капсул]
Способ получения водосодержащих капсул по изобретению включает следующие стадии.
Стадию подготовки первого сопла, второго сопла, расположенного таким образом, что оно окружает первое сопло с внешней стороны первого сопла, и третьего сопла, расположенного таким образом, что оно окружает второе сопло с внешней стороны второго сопла.
Стадию эжекции материала, который должен образовать водосодержащий слой, нагретого материала, который должен образовать внутренний слой, и нагретого материала, который должен образовать наружный слой, из первого сопла, второго сопла и третьего сопла, соответственно, с образованием водосодержащей предварительной капсулы.
Стадию выпуска водосодержащей предварительной капсулы в охлаждающий растворитель для охлаждения водосодержащей предварительной капсулы.
[0051]
Фиг. 2 и Фиг. 3 представляют схемы, иллюстрирующие способ получения водосодержащих капсул в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения (далее также указан как ʺвторой вариант осуществленияʺ). В частности, Фиг. 2 представляет схематический вид устройства 101 для изготовления водосодержащих капсул. Фиг. 3 представляет увеличенное поперечное сечение зоны инжекционного сопла 103.
[0052]
Устройство для изготовления 101 включает инжекционное сопло 103, при этом инжекционное сопло 103, в свою очередь, включает первое сопло 105, второе сопло 107, расположенное так, что оно окружает первое сопло 105 с внешней стороны первого сопла 105, и третье сопло 109, расположенное так, что оно окружает второе сопло 107 с внешней стороны второго сопла 107.
[0053]
Первое сопло 105 соединено с первым резервуаром 117, содержащим материал 111, который должен образовывать водосодержащий слой, первым трубопроводом 123 для подачи жидкости, который транспортирует материал 111, который должен образовывать водосодержащий слой, и первым дозирующим насосом 129, который регулирует скорость подачи материала 111, который должен образовывать водосодержащий слой.
Второе сопло 107 соединено со вторым резервуаром 119, который содержит нагретый материал 113, который должен образовывать внутренний слой, и включает нагревательное устройство, вторым трубопроводом 125 для подачи жидкости, который транспортирует материал 113, который должен образовывать внутренний слой, и вторым дозирующим насосом 131, который регулирует скорость подачи материала 113, который должен образовывать внутренний слой.
Третье сопло 109 соединено с третьим резервуаром 121, который содержит нагретый материал 115, который должен образовывать внешний слой, и включает нагревательное устройство, третьим трубопроводом 127 для подачи жидкости, который транспортирует материал 115, который должен образовывать внешний слой, и третьим дозирующим насосом 133, который регулирует скорость подачи материала 115, который должен образовывать внешний слой.
[0054]
Устройство для изготовления 101 также включает трубчатый холодильник 141, в котором содержится охлаждающий растворитель 139 для охлаждения водосодержащих предварительных капсул 135, выталкиваемых из инжекционного сопла 103, для образования водосодержащих капсул 137, разделительный экран 143, который отделяет водосодержащие капсулы 137 от охлаждающего растворителя 139, резервуар 145 для хранения охлаждающего растворителя, в котором содержится охлаждающий растворитель 139, четвертый дозирующий насос 147, который регулирует скорость подачи охлаждающего растворителя 139, регулятор температуры 149, который регулирует температуру охлаждающего растворителя 139, и четвертый трубопровод 151 для подачи жидкости, который транспортирует охлаждающий растворитель 139.
[0055]
Охлаждающий растворитель 139 циркулирует через трубчатый холодильник 141, резервуар 145 для хранения охлаждающего растворителя, четвертый дозирующий насос 147, регулятор температуры 149 и четвертый трубопровод 151 для подачи жидкости, при этом скорость циркуляции регулируется четвертым дозирующим насосом 147, а температура охлаждающего растворителя 139 регулируется регулятором температуры 149.
[0056]
Подаваемые количества материала 111, который должен образовывать водосодержащий слой, нагретого материала 113, который должен образовывать внутренний слой, и нагретого материала 115, который должен образовывать внешний слой, регулируются первым дозирующим насосом 129, вторым дозирующим насосом 131 и третьим дозирующим насосом 133, соответственно, для их эжекции из инжекционного сопла 103, то есть из первого сопла 105, второго сопла 107 и третьего сопла 109, для образования водосодержащих предварительных капсул 135. Во втором варианте осуществления эжекционное отверстие инжекционного сопла 103 располагают таким образом, чтобы оно было погружено в охлаждающий растворитель 139.
[0057]
Содержащие воду предварительные капсулы 135, выталкиваемые из инжекционного сопла 103 (первое сопло 105, второе сопло 107 и третье сопло 109), охлаждаются охлаждающим растворителем 139 в трубчатом холодильнике 141, образуя водосодержащие капсулы 137. Водосодержащие капсулы 137 отделены от охлаждающего растворителя 139 разделительным экраном 143.
[0058]
Охлаждающий растворитель, используемый в способе получения водосодержащих капсул по настоящему изобретению, конкретно не ограничивается, при условии, что он способен охлаждать водосодержащие предварительные капсулы, но предпочтительно он является таким растворителем, который не растворяет гидрофильный материал, который должен образовывать наружный слой.
[0059]
Примеры гидрофобных растворителей для охлаждающего растворителя включают углеводороды, содержащие 8-30 атомов углерода (например, жидкие парафины, вазелин и сквален), силиконовые масла, ланолин, жирные кислоты, содержащие 4-30 атомов углерода, сложные эфиры жирных кислот, содержащих 4-30 атомов углерода, с сахарами (такими как сложные эфиры сахарозы и жирных кислот), сложные эфиры жирных кислот, содержащих 4-30 атомов углерода, и глицерина (например, оливковое масло, масло жожоба, кукурузное масло, рапсовое масло, лярд, говяжье сало, китовый жир, касторовое масло, соевое масло, рисовое масло, масло зародышей риса, кокосовое масло, пальмовое масло, масло какао, масло авокадо, масло австралийского ореха, норковый жир и жир черепахи), алифатические спирты, содержащие 4-30 атомов углерода, и сложные эфиры жирных кислот, содержащих 4-30 атомов углерода, и алифатических спиртов, содержащих 4-30 атомов углерода (например, стеарилпальмитат, цетил 2-этилгексаноат, метиллаурат, изопропилмиристат, изопропилпальмитат, 2-этилгексилпальмитат, октилдодецилмиристат, метилстеарат, бутилстеарат, 2-этилгексилстеарат, изотридецилстеарат, миристилмиристат и стеарилстеарат), а также любые желаемые комбинации вышеуказанных.
[0060]
В способе получения водосодержащих капсул по настоящему изобретению температура нагретого материала, который должен образовывать внутренний слой, конкретно не ограничивается, и она может быть любой температурой, позволяющей транспортировать материал, который должен образовывать внутренний слой, и обеспечивающей возможность количественной эжекции материала, который должен образовывать внутренний слой, из второго сопла.
Когда материал, который должен образовывать внутренний слой, имеет температуру плавления, температура обычно должна быть такой, которая превышает температуру плавления материала, который должен образовывать внутренний слой.
[0061]
В способе получения водосодержащих капсул по настоящему изобретению температура нагретого материала, который должен образовывать наружный слой, конкретно не ограничивается, и она может быть любой температурой, позволяющей транспортировать материал, который должен образовывать наружный слой, и обеспечивающей возможность количественной эжекции материала, который должен образовывать наружный слой, из третьего сопла.
Когда материал, который должен образовывать наружный слой, имеет температуру плавления, температура обычно должна быть такой, которая превышает температуру плавления материала, который должен образовывать наружный слой.
[0062]
Водосодержащие капсулы по изобретению можно подходящим образом использовать для любых целей, где требуется вода, и их можно использовать для подачи влаги по мере необходимости при приложении физического раздражения, такого как нажатие пальцем или сдавливание пальцами.
Потенциальные применения включают, например, лекарственные препараты, пищевые продукты, косметику и товары повседневного спроса (такие как ароматические вещества, моющие средства, охлаждающие простыни, маски, маски для глаз и увлажняющие очки).
ПРИМЕРЫ
[0063]
Настоящее изобретение далее объясняется более подробно при помощи Примеров, но должно быть понятно, что изобретение не ограничивается этими Примерами.
[Пример получения 1]
Устройство для изготовления 101, проиллюстрированное на Фиг. 2 и Фиг. 3, использовали для получения водосодержащих капсул № 1. Водосодержащие капсулы № 1 имели средний диаметр частиц 5,0 мм.
Материал для образования водосодержащего слоя представлял собой солевой раствор при концентрации 20% масс., полученный путем растворения хлорида натрия (NaCl) в деионизированной воде. Материал для образования внутреннего слоя № 1 включал стеарат магния (удельная поверхность: 16,2 м2/г, средний диаметр частиц: 3,0 мкм, продукт Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) в виде твердых частиц, диспергированных в гидрогенизированном масле (полностью гидрогенизированное пальмовое масло (продукт Yokozeki Oil & Fat Industries Co., Ltd.) в качестве липофильного материала, при этом концентрация стеарата магния в материале для образования внутреннего слоя № 1 составляла 7% масс. Материал для образования внутреннего слоя № 1 нагревали до 80°С.
[0064]
Материал для образования наружного слоя № 1 содержал гидрогенизированное масло (полностью гидрогенизированное пальмовое масло, средний диаметр частиц: 10 мкм, продукт Yokozeki Oil & Fat Industries Co., Ltd.) в виде липофильных частиц, диспергированных в каррагинане (каррагинан WR-80J, продукт Sansho Co., Ltd.) в качестве гидрофильного материала. Концентрация гидрогенизированного масла в материале для образования наружного слоя № 1 составляла 20% масс., а численная плотность гидрогенизированного масла составляла 540/мм2, как измерено способом, описанным в настоящей заявке. Материал для образования наружного слоя № 1 нагревали до 80°С.
Массовое соотношение водосодержащего слоя, внутреннего слоя и наружного слоя в водосодержащих капсулах № 1 составляло 50,0:40,0:10,0.
[0065]
[Примеры получения 2-5]
Водосодержащие капсулы № 2-5 были изготовлены таким же образом, как в Примере получения 1, за исключением того, что материал для образования водосодержащего слоя, материал для образования внутреннего слоя и материал для образования внешнего слоя были изменены, как показано в Таблице 1. Композиция каждой из водосодержащих капсул № 2-5 показана в Таблице 1.
Пчелиный воск, используемый в качестве липофильного материала и липофильных частиц в Таблице 1, был изготовлен Miki Chemical Industry Co., Ltd., а глинистые наночастицы, используемые в качестве липофильных частиц, представляли собой стандартный образец глины от Clay Science Society of Japan (средний диаметр частиц: 3 мкм).
[0066]
[Сравнительные примеры получения 1-4]
Водосодержащие капсулы № 6-9 были изготовлены таким же образом, как в Примере получения 1, за исключением того, что материал для образования водосодержащего слоя, материал для образования внутреннего слоя и материал для образования внешнего слоя были изменены, как показано в Таблице 1. Композиции водосодержащих капсул № 6-9 показаны в Таблице 1.
PP для водосодержащих капсул № 8 означает полипропиленовые частицы (FLOBLEN от Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd., средний диаметр частиц: 5 мкм).
[0067]
| Таблица 1 | |||||||||
| Пример № | Пример 1 | Пример 2 | Пример 3 | Пример 4 | Пример 5 | Сравн. пример 1 |
Сравн. пример 2 |
Сравн. пример 3 |
Сравн. пример 4 |
| Водосодержащие капсулы № | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| Диаметр частиц (мм) | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5.0 |
| Водный слой | |||||||||
| Композиция | Вода+NaCl | Вода | Вода | Вода | Вода | Вода+NaCl | Вода | Вода | Вода |
| Внутренний слой | |||||||||
| Липофильный материал | Гидрогенизированное масло |
Гидрогенизированное масло |
Пчелиный воск | Полностью гидрогенизированное пальмовое масло |
Пчелиный воск | Гидрогенизированное масло |
Гидрогенизированное масло |
Гидрогенизированное масло |
Гидрогенизированное масло |
| Твердые частицы | Mg стеарат | - | - | - | - | - | Mg стеарат | PP | - |
| Липофильный материал/твердые частицы (массовое соотношение) |
93/7 | 100/0 | 100/0 | 100/0 | 100/0 | 100/0 | 93/7 | 99/1 | 100/0 |
| Наружный слой | |||||||||
| Гидрофильный материал | Каррагинан | Каррагинан | Каррагинан | Каррагинан | Каррагинан | Каррагинан | Каррагинан | Каррагинан | Каррагинан |
| Липофильные частицы или водонерастворимые частицы | Полностью гидрогенизированное пальмовое масло |
Полностью гидрогенизированное пальмовое масло |
Полностью гидрогенизированное пальмовое масло |
Пчелиный воск | Наночастицы глины | - | - | - | - |
| Средний диаметр частиц липофильных частиц (мкм) |
8,0 | 8,0 | 8,0 | 8,0 | 8,0 | - | - | - | - |
| Гидрофильный материал/твердые частицы (массовое соотношение) |
80/20 | 80/20 | 80/20 | 80/20 | 99/1 | 100/0 | 100/0 | 100/0 | 100/0 |
| Численная плотность (колич./мм2) | 540 | 360 | 360 | 400 | 41 | - | - | - | - |
| Водосодержащие капсулы | |||||||||
| Водный слой/внутренний слой/наружный слой (массовое соотношение) |
50,0/40,0 /10,0 |
54,2/35,8 /10,0 |
53,7/36,6 /9,7 |
53,7/36,6 /9,7 |
53,7/36,6 /9,7 |
50,0/40,0 /10,0 |
50,0/40,0 /10,0 |
61,6/28,4 /10,0 |
50,0/40,0 /10,0 |
| Скорость испарения воды мкг/день) |
16 | 28 | 12 | 15 | 16 | 319 | 35 | 56 | 54 |
[0068]
[Примеры 1-5 и Сравнительные Примеры 1-4]
Водосодержащие капсулы № 1 - № 9 были предоставлены для испытания на испарение воды. Результаты показаны в Таблице 1.
[Испытание на испарение воды]
(1) Каждую из водосодержащих капсул № 1 - № 9 помещали в открытый контейнер в помещении с постоянной температурой и влажностью при температуре 22 ± 3°С и относительной влажности 60 ± 5% так, чтобы частицы не перекрывались друг с другом, и выдерживали в течение 3 часов.
(2) Для каждой из водосодержащих капсул № 1 - № 9 20 случайно выбранных частиц помещали на пластиковую чашу так, чтобы частицы не перекрывались друг с другом, измеряли исходную общую массу: М0 (мг) пластиковой чаши и 20 частиц и осуществляли измерение скорости испарения воды.
[0069]
(3) Для каждой из водосодержащих капсул с № 1 по № 9 общую массу Mnдень (мг) пластиковой чаши и 20 частиц контролировали каждые n дней после начала измерения скорости испарения воды (где n кратно 7) в течение максимум 12 месяцев. Для образцов с сильным снижением влажности измерение было соответственно прекращено.
(4) Данные наносили на график, где ось абсцисс представляла время (дни), а ось ординат представляла общую массу пластиковой чаши и 20 частиц, и аппроксимировали к первичному выражению методом наименьших квадратов, а абсолютное значение угла наклона, разделенное на 20, использовали в качестве скорости испарения воды (мкг/день). Более высокое значение скорости испарения воды указывает на более быстрое испарение воды.
[0070]
Таблица 1 показывает, что водосодержащие капсулы № 1 - № 5 имели более низкие скорости испарения воды, то есть лучше ингибировали испарение воды в водосодержащем слое, по сравнению с водосодержащими капсулами № 6 по № 9.
Кроме того, в любой выбранный период испытания на испарение воды все водосодержащие капсулы № 1 - № 5 сжимались без разрушения при сдавливании пальцами, позволяя выпускать наружу воду, присутствующую в водосодержащем слое.
Перечень ссылочных позиций
[0071]
1 Водосодержащая капсула
3 Водосодержащий слой
5 Внутренний слой
7 Наружный слой
9 Твердая частица
11 Липофильный материал
13 Липофильная частица
15 Гидрофильный материал
101 Устройство для изготовления
103 Инжекционное сопло
105 Первое сопло
107 Второе сопло
109 Третье сопло
111 Материал для образования водосодержащего слоя
113 Материал для образования внутреннего слоя
115 Материал для образования наружного слоя
117 Первый резервуар
119 Второй резервуар
121 Третий резервуар
123 Первый трубопровод для подачи жидкости
125 Второй трубопровод для подачи жидкости
127 Третий трубопровод для подачи жидкости
129 Первый дозирующий насос
131 Второй дозирующий насос
133 Третий дозирующий насос
135 Водосодержащая предварительная капсула
137 Водосодержащая капсула
139 Охлаждающий растворитель
141 Трубчатый холодильник
143 Разделительный экран
145 Содержащий охлаждающий растворитель резервуар
147 Четвертый дозирующий насос
149 Регулятор температуры
151 Четвертый трубопровод для подачи жидкости.
1. Водосодержащая капсула для удерживания влаги, включающая водосодержащий слой, который включает воду, внутренний слой, расположенный с внешней стороны водосодержащего слоя, и наружный слой, расположенный с внешней стороны внутреннего слоя, где
внутренний слой сформирован путем включения липофильного материала, выбираемого из гидрогенизированного масла, полностью гидрогенизированного пальмового масла и пчелиного воска, и
наружный слой сформирован путем включения гидрофильного материала, в котором диспергированы липофильные частицы или водонерастворимые частицы,
где гидрофильный материал выбран из каррагинана, геллановой камеди и агара,
где липофильные частицы выбираются из полностью гидрогенизированного пальмового масла и пчелиного воска, и
где компоненты водонерастворимых частиц включают наночастицы глины.
2. Водосодержащая капсула по п. 1, где внутренний слой дополнительно включает твердые частицы, выбираемые из оксидов металлов, карбоксилатов металлов, минеральных глин и полимеров, и твердые частицы диспергированы в липофильном материале.
3. Водосодержащая капсула по п. 2, где твердые частицы представляют собой непористые частицы.
4. Водосодержащая капсула по любому из пп. 1-3, где водосодержащий слой дополнительно включает компонент, который снижает давление водяного пара, выбираемый из электролитов и загустителей.
5. Водосодержащая капсула по любому из пп. 1-4, где наружный слой включает липофильные частицы или водонерастворимые частицы в количестве 1-30% масс.
6. Водосодержащая капсула по любому из пп. 1-5, где липофильные частицы или водонерастворимые частицы имеют средний диаметр частиц 1-120 мкм.
7. Водосодержащая капсула по любому из пп. 1-6, где наружный слой включает липофильные частицы или водонерастворимые частицы при численной плотности 300-700/мм2.
8. Способ получения водосодержащей капсулы по любому из пп. 1-7, включающий:
стадию подготовки первого сопла, второго сопла, расположенного таким образом, что оно окружает первое сопло с внешней стороны первого сопла, и третьего сопла, расположенного таким образом, что оно окружает второе сопло с внешней стороны второго сопла,
стадию эжекции материала, который образует водосодержащий слой, нагретого материала, который образует внутренний слой, и нагретого материала, который образует наружный слой, из первого сопла, второго сопла и третьего сопла, соответственно, с образованием водосодержащей предварительно подготовленной капсулы, и
стадию выпуска водосодержащей предварительно подготовленной капсулы в охлаждающий растворитель для охлаждения водосодержащей предварительно подготовленной капсулы.
