DE1619803B2 - Verfahren zum Einkapseln von kleinen Flüssigkeitströpfchen. Ausscheidung aus: 1519853 - Google Patents

Verfahren zum Einkapseln von kleinen Flüssigkeitströpfchen. Ausscheidung aus: 1519853

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Description

Bei Verfahren zum Einkapseln von Öltröpfchen, die auf dem Prinzip der Koazervierung beruhen, ist eine genaue Einstellung und Einhaltung bestimmter Parameter, wie Temperatur, pH-Wert, Viskosität, notwendig. Im Verlauf des Verfahrens muß beispielsweise im richtigen Zeitpunkt die Temperatur oder der pH-Wert geändert werden, mit Wasser verdünnt, ein Härtungsmittel zugesetzt werden. Das Verfahren ist daher kompliziert und aufwendig. Es entstehen ungleichmäßige Kapselwände. Außerdem ist es nicht möglich, hydrophile Flüssigkeiten einzukapseln.
Aus der deutschen Patentschrift 1 096 038 und der USA.-Patentschrift 2 969 330 ist ein Verfahren zum Herstellen von Öl enthaltenden Kapseln bekannt, bei dem ein öllösliches, eine Doppelbindung aufweisendes Monomer in dem Öl gelöst und dann die erhaltene Lösung in der polaren Flüssigkeit dispergiert wird, worauf unter Verwendung eines Polymerisationskatalysators, wie Benzoylperoxid, eine radikalische Polymerisation des Monomers und damit die Bildung eines in beiden Flüssigkeiten unlöslichen Polymeren bewirkt wird, das das Öl einkapselt. Auch hier ist das System für geringe Veränderungen in den Bedingungen, wie Temperatur, Monomer-Anfangskonzentration, Katalysatorkonzentration, Verunreinigungen, sehr empfindlich. Da das Monomer innerhalb der dispergierten öltröpfchen der radikalischen Polymerisation unterworfen wird, besteht die Neigung zur Bildung von Klumpen, die nur aus dem Polymer bestehen und kein öl enthalten. Bei der Lagerung der das Monomere enthaltenden Lösung ist der Zusatz eines Polymerisationsinhibitors erforderlich. Außerdem werden nur hydrophobe Flüssigkeiten eingekapselt.
Um diese Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren bereitzustellen, bei dem nicht nur hydrophobe, sondern auch hydrophile Flüssigkeiten eingekapselt werden können, werden beim Verfahren zum Einkapseln von kleinen Flüssigkeitströpfchen in Kapselwände aus polymerem Material, bei dem die einzukapselnde Flüssigkeit in einer zweiten Flüssigkeit emulgiert wird und das polymere Wandmaterial an der Grenzfläche zwischen zusammenhängender Flüssigkeit und dispergierter Flüssigkeit gebildet wird, erfindungsgemäß als zusammenhängende Flüssigkeit und als dispergierte Flüssigkeit Flüssigkeiten verwendet, von denen die eine ein härtbares Polymer und die andere einen Härter für dieses Polymer enthält oder darstellt.
Das härtbare Polymer kann ein wärmehärtendes Harzvorpolymer mit zwei oder mehr funktionellen Gruppen, wie Epoxy-(—CH—CH2)-Gruppen, Methylol-(—CH2OH)-Gruppen sein, und der Härter für dieses Polymer ist eine Verbindung, die eine Weiterpolymerisation oder eine Vernetzungsreaktion dieses wärmehärtenden Vorpolymers an der Grenzfläche zwischen den beiden Flüssigkeiten bewirkt, wodurch ein in beiden Flüssigkeiten unlöslicher Film aus wärmehärtendem Harz gebildet wird.
In der hydrophilen oder der hydrophoben Flüssigkeit können andere Substanzen, wie Farben, Kopierchemikalien, Klebstoffe, Entwicklungs- und Fixierchemikalien, Getränke, Gewürze, Agrarchemikalien, Arzneien, Elektrolyte, Düngemittel, synthetische Harze oder oberflächenaktive Mittel, gelöst oder dispergiert sein.
Erfindungsgemäß hergestellte Kapseln weisen eine besonders hohe Druck-, Wärme- und Lösungsmittelbeständigkeit auf.
Die Verfahrensbedingungen sind innerhalb eines sehr weiten Bereiches sehr leicht einzustellen und einzuhalten.
Die nachfolgende Tabelle gibt Beispiele für Substanzen, die erfindungsgemäß als härtbare Polymere bzw. Härter für diese verwendet werden können. Wenn einer dieser Stoffe selbst eine hydrophile oder hydrophobe Flüssigkeit darstellt, kann er allein als zusammenhängende oder dispergierte Flüssigkeit verwendet werden.
Tabelle
In hydrophober In hydrophiler
Flüssigkeit lösliche Flüssigkeit lösliche
oder dispergierbare oder dispergierbare
Verbindung Verbindung
1 Epoxydharz Schwefelsäure
Salzsäure
2 Butanolmodifiziertes Salzsäure
Harnstoffharz Schwefelsäure
Mit höherem Alkohol Benzolsulfosäure
modifiziertes p-Toluolsulfosäure
Harnstoffharz
Butanolmodifiziertes
Meläminharz
Öllösliches
Phenolharz
3 Butyrylchlorid Vorkondensate:
Benzoylchlorid Melamin-
Benzolsulfonyl- Formaldehyd
chlorid Vorkondensate:
p-Toluolsulfonyl- Harnstoff-
chlorid Formaldehyd
Naphthalinsulfonyl- Alkalisalze
chlorid der Vorkondensate
. Phenol-Formaldehyd
Beispiele für hydrophobe Flüssigkeiten, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden können, sind:
Rhizinusöl, Arachinöl, Walöl, Terpentinöl, Specköl, Dynamoöl, Spindelöl, Dichlordiphenyl, Siliconöl, Paraffinchlorid, Ölsäure, Diallylphthalat, Tricresylphosphat, Äthylacetat, Butylacetat, Methyl-
3 4
oleat, Methylisobutylketon, Cyclohexanon, Octyl- Flüssigkeiten unlöslichen Haut, welche die Flüssigalkohol, Cyclohexanol, Benzol, Xylol, Cyclohexan, keit einkapselt.
Monochlorbenzol, Benzylchlorid, Methylenchlorid, Beisniel 2
Kresol, Epichlorohydrin, Tetrachlorkohlenstoff, Tri- p
chloräthylen, Tetrachloräthan, Heptan, Octan, 5 1 g Benzolsulfonat wird in 100 ml Wasser gelöst;
Schwefelkohlenstoff, Benzaldehyd, Caproylaldehyd, diese Lösung ist die hydrophile Flüssigkeit. Geson-
Sorbitanmonooleat. dert werden 5 g Vorkondensat eines butylisierten
Beispiele für erfindungsgemäß verwendbare hydro- Harnstoffharzes in 100 ml Monochlorbenzol aufge-
phile Flüssigkeiten sind: löst; diese Lösung ist die hydrophobe Flüssigkeit.
Wasser, Aceton, Methanol, Äthanol, Propanol, io Die hydrophile Flüssigkeit wird in der hydrophoben
Äthylenglykol, Glycerin, 1,4-Butandiol, Phenol, in Form feiner Tröpfchen dispergiert, und innerhalb
Polyäthylenglykol, Äthylendiamin, Trimethylendi- von etwa 25 Stunden entsteht bei einer Temperatur
amin, Tetramethylendiamin, Diäthylentriamin, Tri- von 35° C durch Weiterpolymerisation des Vorkon-
äthylentetramin, Tetraäthylenpentamin, Diäthyl- densats an den Grenzflächen zwischen den Tröpfchen
amino-Propylamin, Pyridin, Acetonitril, Salzsäure, 15 und dem umgebenden Medium der hydrophoben
Schwefelsäure, Salpetersäure Phosphorsäure, Milch- Flüssigkeit eine in beiden Flüssigkeiten unlösliche
säure, Ameisensäure, Essigsäure, Buttersäure, Am- Haut aus wärmehärtendem Harz, welche die hydro-
moniumhydroxyd, Formaldehyd, Acetaldehyd, Pro- phile Flüssigkeit derart einhüllt, daß Kapseln, die mit
pylaldehyd, Butylaldehyd, Laurylalkoholsulfat, ihr gefüllt sind, entstehen.
Alkylbenzolsulfonat, Polyäthylenglykololeyläther und ao .
Polyoxyäthylen-Sorbitanmonooleat. Beispiel 3
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Ig Methylolharnstoff wird in 10 ml Wasser auf
gelöst, und diese hydrophile Lösung wird 2 Stunden
Beispiell lang auf 8O0C erhitzt. Gesondert werden 5g Ben-
25 zoylchlorid in 100 ml Monochlorbenzol aufgelöst;
0,5 g Benzoylchlorid werden in 10 ml Monochlor- diese Lösung ist die hydrophobe Flüssigkeit. Die benzol gelöst; diese Lösung ist die hydrophobe Flüs- hydrophile Flüssigkeit wird in der hydrophoben in sigkeit. Getrennt werden 10 g Harnstoff-Formalde- Form von feinen Tröpfchen dispergiert; während hyd-Vorkondensat in 100 ml Wasser gelöst; diese etwa 10 Stunden bei einer Temperatur von 40° C Lösung ist die hydrophile Flüssigkeit. Die hydro- 30 polymerisiert der Methylolharnstoff an den Grenzphobe Flüssigkeit wird in der hydrophilen disper- flächen zwischen den Tröpfchen und der diese umgiert. Innerhalb von 10 Stunden polymerisiert bei gebenden hydrophoben Flüssigkeit weiter und bildet 40° C an den Grenzflächen zwischen den Tröpfchen dabei eine in beiden Flüssigkeiten unlösliche Haut der hydrophoben Flüssigkeit und der diese umgeben- aus wärmehärtendem Harz, welche die hydrophile den hydrophilen Flüssigkeit das Harnstoff-Form- 35 Flüssigkeit derart einhüllt, daß mit ihr gefüllte aldehyd-Vorkondensat unter Bildung einer in beiden Kapseln entstehen.

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zum Einkapseln von kleinen Flüssigkeitströpfchen in Kapselwände aus polymerem Material, bei dem die einzukapselnde Flüssigkeit in einer anderen Flüssigkeit dispergiert wird und das polymere Wandmaterial an der Grenzfläche zwischen zusammenhängender Flüssigkeit und dispergierter Flüssigkeit gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß als zusammenhängende Flüssigkeit und als dispergierte Flüssigkeit Flüssigkeiten verwendet werden, von denen die eine ein härtbares Polymer und die andere einen Härter für dieses Polymer enthält oder darstellt.
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