DE1256194B

DE1256194B - Herstellen kleiner Kapseln mit Waenden aus wachsartigem Stoff

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Publication number: DE1256194B
Application number: DEN22039A
Authority: DE
Original assignee: NCR Corp
Current assignee: NCR Voyix Corp
Priority date: 1961-09-05
Filing date: 1962-09-01
Publication date: 1967-12-14
Also published as: BR6239276D0; US3161602A; BE622026A; CH406154A; NL128865C; GB952807A; NL282895A

Description

DEUTSCHES MIW PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT DeutscheKl.: 12c-3

Nummer: 1 256 194

Aktenzeichen: N 22039IV c/12 c

j[ 256* 194 Anmeldetag: 1. September 1962

Auslegetag: 14. Dezember 1967

Es ist bereits ein Verfahren bekannt, mittels dem aus einem eine einzige Phase darstellenden Öl-Wachs-Gemisch das Wachs als Agglomerat ausgeschieden werden kann. Dieses Verfahren besteht darin, daß das Gemisch über den Schmelzbereich des Wachses erwärmt und anschließend unter Rühren unter den Verfestigungsbereich des Wachses abgekühlt wird. Das ölfreie Wachs kann dann mittels bekannter Verfahren in Form kleiner Kügelchen aus dem öl gewonnen werden.

In einem weiteren bekannten Verfahren werden Pigmentteilchen, beispielsweise Titandioxydteilchen, in flüssigem Wachs durch Zusetzen von Dispergierungsmitteln dispergiert, so daß sich eine gleichmäßige, stabile Suspension ergibt.

Trotz dringenden Bedarfs an einem unkomplizierten, rationellen Einkapselungsverfahren hat die Fachwelt aus diesen schon seit Jahrzehnten bekannten Verfahren nicht die Anregung entnommen, mittels eines eine Trägerflüssigkeit, flüssiges Wachs und flüssige und/oder feste Teilchen enthaltenden Dreiphasensystems kleine Kapseln herzustellen. Sie schlug vielmehr einen völlig anderen Weg ein.

So ist beispielsweise ein Verfahren zum Herstellen von Pharmazeutika enthaltenden Kapseln bekanntgeworden, bei dem zunächst eine Dispersion aus durch Erwärmen flüssig gehaltener Gelatine und Teilchen des entsprechenden Medikaments hergestellt wird. Diese Dispersion wird dann tropfenweise in eine mit Wasser nicht mischbare Abkühl ungsflüssigkeit eingeführt, in der die einzelnen Tropfen der Dispersion gelatinieren und als feste Kügelchen gewonnen werden können. Nach einem oder mehreren Waschvorgängen können diese Kügelchen noch mit einem Schutzüberzug versehen werden.

Dieses Verfahren ist insofern von Nachteil, als es nur die Herstellung relativ großer Kapseln in kleinen Mengen gestattet. Außerdem ist es nicht möglich, die Teilchen oder Flüssigkeitströpfchen einzeln einzukapseln.

Diesen schon seit langem bekannten Verfahren liegt eine völlig andere Aufgabe zugrunde als dem erfindungsgemäßen Verfahren, dessen Aufgabe es ist, feste oder flüssige Stoffe in Form kleinster Teilchen auf einfache Weise und in großen Mengen einzeln mit einer relativ dünnen Schutzhülle zu umgeben.

Erfiridungsgegenstand ist ein Verfahren zum Herstellen kleiner flüssige und/oder feste Teilchen enthaltender Kapseln mit Wänden aus wachsartigem Stoff durch Rühren und Erwärmen eines Öl-Wachs-Gemisches auf eine über dem Verflüssigungsbereich des wachsartigen Stoffes liegende Temperatur und Herstellen kleiner Kapseln mit Wänden aus
wachsartigem Stoff

Anmelder:

The National Cash Register Company,
Dayton, Ohio (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. A. Stappert, Rechtsanwalt,
Düsseldorf, Feldstr. 80

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 5. September 1961
(135 736)

anschließendem Abkühlen unter fortgesetztem Rühren, bis der flüssige wachsartige Stoff sich verfestigt hat.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man ein Dreiphasensystem, bestehend aus einer zusammenhängenden Phase einer trägen, öligen Trägerflüssigkeit, in der zwei disperse Phasen enthalten sind, von denen die eine der einzukapselnde Stoff und die andere ein wachsartiger, kapselwandbildender Stoff ist, unter Rühren erwärmt und abkühlt.

Das Verfahren wird in einer heißen öligen Trägerflüssigkeit durchgeführt, in die wachsähnliche, kapselwandbildende Stoffe entweder im nichtverflüssigten oder vorverflüssigten Zustand und kernbildende Stoffe unter Bildung eines Dreiphasensystems eingeführt werden, wobei die ölige Trägerflüssigkeit die zusammenhängende (geschlossene) Phase und der wachsartige, kapselwandbildende Stoff und die kernbildenden Stoffe zwei disperse Phasen bilden. Das System wird fortwährend in Bewegung gehalten, so daß das durch Wärme verflüssigte Wachs in kleine Teilchen zerteilt wird, die sich um die Teilchen des kernbildenden Stoffes in Form flüssiger Wände ablagern. Danach wird das System unter weiterem Rühren abgekühlt, um die Kapselwände in den festen Zustand zu bringen und dadurch die Kapseln fertigzustellen. Diese können dann aus der Trägerflüssigkeit entnommen und in der gewünschten Weise verwendet werden.

Solche Kapseln eignen sich beispielsweise dazu, den kernbildenden Stoff vor den verschiedenartigsten

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Umgebungseinflüssen zu schützen, dienen als Bestandteil einer Mischung von Kapseln, die unterschiedliche kernbildende Stoffe enthalten, die durch Berührung nach dem Aufbrechen der Kapselwände miteinander reagieren, und ermöglichen, falls die Kerne flüssig sind, die Herstellung »pseudotrockener« Flüssigkeiten, z. B. für die Geschmacksisolierung von Drogen und für viele andere Zwecke, von denen nachstehend noch einige genannt werden.

Die Kapseln besitzen Durchmesser in der Größenordnung zwischen 1 und 1000 μ und darüber, je nachdem was für ein kernbildender Stoff verwendet wird. Werden z. B. feste Stoffe als Kernbildner verwendet, dann können größere Durchmesser erreicht werden.

Die einzigen Bedingungen bei der Auswahl der zur Kapselherstellung verwendbaren Stoffe sind, daß sie miteinander nicht mischbar sein dürfen, nicht miteinander reagieren und daß der wachsartige Stoff bei Zimmertemperatur fest ist, sich auf dem kernbildenden Stoff ablagert, was jedoch bei den meisten flüssigen, wachsartigen Stoffen der Fall ist, und in der gewählten Trägerflüssigkeit schmilzt. Der kernbildende Stoff kann flüssig oder fest oder eine Mischung aus flüssigen und festen Stoffen sein.

Ebenso kann als kernbildender Stoff auch eine Suspension verwendet werden. Schmilzt der wachsartige Stoff unter IOO⁰C, so kann auch Wasser eingekapselt werden.

Typische wachsartige Stoffe sind Polyäthylen mit genau definiertem Schmelzpunkt und Alkylderivate mit normaler oder verzweigter Kohlenstoffkette, die bei Zimmertemperatur (20 bis 25 °C) fest sind. Andere Stoffe, wie beispielsweise Karnaubawachs, Walrat und eine große Anzahl synthetischer und natürlicher Wachse, vorzugsweise solche mit definiertem Schmelzpunkt, können ebenfalls verwendet werden. Von den Mineralwachsen sei insbesondere mikrokristallines Wachs erwähnt. Wachsmischungen lassen sich ebenfalls verwenden. Andere bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendbare Wachse sind Bienenwachs, Candelillawachs, Paraffin, Montanwachs, Japanwachs usw.

Einige besonders geeignete ölige Trägerflüssigkeiten sind:

I. Flüssige Silikonöle mit der Strukturformel

CH,

Si

ch,

O — Si — O ch₃

ch₃ — Si — ch₃ ch₃

und einem Zersetzungsbereich von 250 bis 300°C.

II. Verbindung nach I, in der 25% der *CH3-Substituenten durch Phenylgruppen ersetzt werden. Eine solche Verbindung hat einen Zersetzungsbereich von 350 bis 400°C.

III. Verbindung nach I, in der 100°/o der *CH₃-Substituenten durch Phenylgruppen ersetzt sind. Diese Verbindung besitzt einen Zersetzungsbereich von 450 bis 500° C

IV. Tributylamin (OHgfeN, in dem der Wasserstoff durch Fluor ersetzt wurde, mit einem Siedebereich von 170 bis 180°C und dessen Isomere.

V. Eine Mischung aus zyklischen Perfluorätherisomeren (CsFieO) mit einem Siedebereich von 100 bis IlO⁰C
In der folgenden Liste sind chemisch verträgliche, miteinander nicht mischbare Stoffe aufgeführt, die sich als besonders geeignete Kombinationen für das erfindungsgemäße Verfahren erwiesen.

Herstellungsflüssigkeit KapseIwandbiIdender Stoff Kernbildender Stoff

Magnesiumhydrid

Ammoniumnitrat

Kaliumdichromat

Ammoniumdichromat

Aspirin

d-Propoxyphin · HCl

Chinidinglukonat

Cadmiumborat

Aspirin

Ammoniumdichromat

d-Propoxyphin · HCl

Natriumbikarbonat

Zinnfluorid

Bitolylen-4,4-diisozyanat
Toluoldiisozyanat
Toluoldiisozyanat
Diphenylmethan-4,4-diisozyanat Polyäthylen

Polyäthylen

Paraffin

Polyäthylen

Tristearin

Diglyzerin

Tristearin

Paraffin

Tristearin

Paraffin

Polyäthylen

Japanwachs

Paraffin

Polyäthylen

Paraffin

I, II, III I, II, III, IV I, II, III, IV I, II, III, IV I, II, III, IV I, II, III, IV IV

I, II, III, IV

IV

Claims

Fortsetzung

Herstellungsflüssigkeit Kapselwandbildender Stoff Kernbildender Stoff Diphenylmethan-4,4-diisozyanat Paraffin — 5% Vinylharz IV Ammoniumnitrat Polyäthylen (Metallteilchen) IV Diphenylmethan-4,4-diisozyanat Japanwachs IV Diphenylmethan-4,4-diisozyanat Zeritwachs IV Natriumdichlorzyanurat Polyäthylen I, II, III Kaliumdichlorzyanurat Polyäthylen I, II, III Chloriertes Trinatriumphosphat Polyäthylen I, II, III Treib- und Schäummittel Polyäthylen I, II, III, IV Diäthylentriamin Paraffin — 20% Vinylharz IV

Beispiel

In 500 g Silikonöl (im nachstehenden als Verbindung III bezeichnet) mit einer Viskosität von 475 bis 525 cSt bei 25 °C werden 5 g Polyäthylen mit einem genau definierten Schmelzpunkt bei etwa 130°C, einer Dichte von 0,92 bis 0,95 und einem Molekulargewicht von ungefähr 2500 dispergiert, wobei die Temperatur des Öles über dem Schmelzpunkt des Polyäthylens gehalten und das System so lange gerührt wird, bis die Tröpfchendurchmesser des geschmolzenen Polyäthylens ungefähr 100 μ erreichen. Zu einem beliebigen Zeitpunkt während der obengenannten Arbeitsgänge werden Ammoniumnitratteilchen mit einer Größe von 250 μ in das System eingeführt. Das flüssige Polyäthylen lagert sich an den genannten Teilchen ab, so daß mit flüssigen, wachsartigen Wänden versehene Kapseln entstehen. Während des Abkühlens des Systems auf Zimmertemperatur, wobei sich die Kapselwände verfestigen, wird weitergerührt. Die fertigen Kapseln werden dann aus der öligen Trägerflüssigkeit durch herkömmliche Methoden, beispielsweise durch Dekantieren, Filtrieren, Zentrifugieren usw., gewonnen,

oder sie können in der Trägerflüssigkeit verwendet werden.

Patentanspruch :

Verfahren zum Herstellen kleiner flüssige und/ oder feste Teilchen enthaltender Kapseln mit Wänden aus wachsartigem Stoff durch Rühren und Erwärmen eines ÖI-Wachs-Gemisches auf eine über dem Verflüssigungsbereich des wachsartigen Stoffes liegende Temperatur und anschließendem Abkühlen unter fortgesetztem Rühren, bis der flüssige wachsartige Stoff sich verfestigt hat, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Dreiphasensystem, bestehend aus einer zusammenhängenden Phase einer trägen, öligen Trägerflüssigkeit, in der zwei disperse Phasen enthalten sind, von denen die eine der einzukapselnde Stoff und die andere ein wachsartiger, kapselwandbildender Stoff ist, unter Rühren erwärmt und abkühlt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 795 977;
USA.-Patentschriften Nr. 1 994 485, 2 130 560.