DE1912323B2

DE1912323B2 - Verfahren zur herstellung von mikrokapseln

Info

Publication number: DE1912323B2
Application number: DE19691912323
Authority: DE
Inventors: Nobuyasu Itami; Nakamura Toshio Ibaragi; Oishi Ryota Hirakata; Sato (Japan)
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1968-03-11
Filing date: 1969-03-11
Publication date: 1977-04-14
Also published as: DK124108B; FR2003625A1; DE1912323A1; CH518736A; US3565559A; NL6903646A; NL143140B; SU445185A3; GB1255416A

Description

oder pflanzlichen Bestandteilen oder Gärungsprodukte von Bakterien. Die Materialien können ein öl oder Fett oder öllösliche Stoffe oder in öl unlösliche feste Stoffe darstellen.

Zu den ölen oder Fetten, die mit Wasser nicht mischbar sind, gehören Pflanzenöle, wie Maisöl, Erdnußöl BaumwollsamenöL Sesamöl, Olivenöl, Kokosnußöl und Rizinusöl, Essenzöle aus Pflanzen, Mineralöle, wie Erdölfraktionen, tierische öle, wie SpermöL Fischöle, wie Heilbuttlebertran, Wachse, wie Bienenwachs und Wollwachs, höhere aliphatische Alkohole, wie Lauryl-, Cetyl-, Palmityl-, Stearyl- und Oleylalkohol, höhere aliphatische Säuren, wie Laurin-, Palmitin-, Stearin-, öl- und Linolsäure, und synthetische öle, wie Salicylsäuremethylester und chlorierte Diphenylverbindüngen.

Zu den öilöslichen Stoffen gehören z.B. öllösliche Farbstoffe, Klebstoffe oder fettlösliche Vitamine.

Zu den in Öl unlöslichen festen Stoffen gehören Farbstoffe, wie sie zur Herstellung von Druckfarben ω verwendet werden. Arzneimittel, Nahrungsmittelzusätze und andere Stoffe, die vor Umgebungseinflüssen geschützt werden sollen oder die aus anderen Gründen isoliert werden müssen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Mikrokapseln wird im folgenden näher erläutert

Zur Herstellung einer wäßrigen Emulsion oder Suspension des einzukapselnden Materials wird entweder ein öliger Stoff in Gegenwart eines Emulgators in an sich bekannter Weise emulgiert oder es wird ein in öl löslicher Stoff emulgiert, nachdem er in einem der genannten öle oder Fette oder einem organischen Lösungsmittel gelöst worden ist, oder es wird ein in öl unlöslicher fester Stoff in einem öl oder Fett dispergiert, nachdem er pulverisiert worden ist, und anschließend die Emulsion hergestellt, oder es wird ein in öl unlöslicher fester Stoff, der in Wasser unlöslich ist, unmittelbar in Wasser zu einer Suspension dispergiert, nachdem er in üblicher Weise pulverisiert worden ist Es werden im allgemeinen natürliche oder synthetische Emulgatoren oder Suspendierungsmittel verwendet. Beispiele solcher Mittel sind Gummiarabikum, Traganth, Methylcellulose, Lecithin, Cholesterin und dessen Ester, Magnesiumtrisilicat, Bentonit und viele der nachstehend genannten oberflächenaktiven Mittel.

Eine wäßrige Lösung eines gelierbaren hydrophilen Stoffs, der in der Kälte geliert, wird zu der Emulsion oder Suspension des einzukapselnden Materials in Wasser oberhalb seiner Gelierungstemperatur gegeben. Der einzukapselnde Stoff kann auch unmittelbar zusammen mit diesem gelierbaren hydrophilen Stoff emulgiert oder suspendiert werden. Falls es notwendig ist, die Wand der Mikrokapseln entsprechend dem Verwendungszweck zu verstärken, können zu der Emulsion oder Suspension Weichmacher, wie Rohrzukker, Sorbit, Melassen, Glycerin oder Propylenglykol oder Polymere, wie Methylcellulose, Polyvinylpyrrolidon, Celluloseacetat-phthaht, Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, Schellack, Celluloseacetat, carboxyliertes Vinylacetat, Polyacrylsäure oder Polymethacrylsäure zugegeben werden.

Beispiele für gelieiL-re hydrophile Stoffe, die erfindungsgjT.äß verwendet werden können, sind Gelatine, Agar-Agar, Albumin, Alginate, Casein, Pectin und Fibrinogen. Diese gelierbaren hydrophilen Stoffe können allein oder in Kombination von zwei oder mehr dieser Stoffe verwendet werden. Von diesen Stoffen ergibt Gelatine besonders günstige Ergebnisse, die ebenfalls erhalten werden können, wenn mit einer Alkaliverbindung oder einer Säure vorbehandelte Gelatine eingesetzt wird.

Der gelierbare hydrophile Stoff kann in einer Menge zugesetzt werden, die größer ist, als zur Gelierung des gesamten Gemisches durch Kühlen erforderlich ist

Die erhaltene wäßrige Emulsion oder Suspension wird mit einem oberflächenaktiven Mittel versetzt

Beispiele für geeignete oberflächenaktive Mittel sind anionische oberflächenaktive Mittel, wie Alkalimetallsalze von höheren Fettsäuren, Salze von Schwefelsäureestern höherer Alkohole, höhere Fettsäureester und höhere Fettsäurealkylolamide, höhere Alkylsulfonate, Aikylarylsulfonate, alkylierte Fettsäureamide und höhere Fettsäureester, sowie Phosphorsäureester von höheren Aikanen, kationische oberflächenaktive Mittel wie Aminsalze von langkettigen Aikanen, quaternäre Ammoniumsalze und Pyridiniumsalze, und amphotere oberflächenaktive Mittel mit Aminoresten und Schwefelsäure- oder Sulfoiiresten.

Beispiele für nicht-ionische oberflächenaktive Mitte! sind Polyoxyäthylenalkyläther, Polyoxyäthylenalkyl· phenoläther. Kondensate von Formaldehyd mit Poly oxyäthylenalkylphenolen, Polyoxyäthylenfettsäureester Polyoxyäthylenalkylamide, Alkylolamide, Polyoxyäthy· lenalkylamine, Polyoxyäthylenlanolinalkohol, Fettsäu reester von mehrwertigen Alkoholen, wit Äthylengly kol, Propybnglykol, Glycerin, Rohrzucker und Sorbii oder deren Anhydride, und Polyoxyäthylenderivate vor Fettsäureestern der genannten mehrwertigen Alkohole oder deren Anhydride, Polyoxyäthylenderivate vor natürlichen ölen. Fetten und Wachsen, wie Rizinusöl hydriertes Rizinusöl, Lanolin und Bienenwach» sowie sogenannte Blockmischpolymerisate, wie Polyoxypro pylenglykole und andere Polyalkylenglykole. Da! oberflächenaktive Mittel muß nicht unbedingt gelös vorliegen. Selbst wenn es dispergiert ist, können ohne Schwierigkeiten gute Ergebnisse erzielt werden. Die Menge des verwendeten oberflächenaktiven Mittel! hängt von der gewünschten Teilchengröße der Mikro kapseln und der Art des oberflächenaktiven Mittels ab Gewöhnlich reicht die Verwendung einer Menge vor 0,1 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf die Emulsior oder Suspension, aus.

Selbst wenn das verwendete oberflächenaktive Mitte das gleiche ist wie der Emulgator, der zu«¹ Bildung dei wäßrigen Emulsion oder Suspension verwendet wird können Mikrokapseln durch Erhöhung der Menge dei Emulgators oder des Suspendierungsmittels gebilde werden.

Die Teilchengröße der Mikrokapseln schwankt j< nach der Oberflächenaktivität des verwendeten ober flächenaktiven Mittels. Wenn die hydrophilen Eigen schäften des oberflächenaktiven Mittels ausgepräg sind, werden Mikrokapseln kleiner Teilchengrößi erhalten. Bei Verwendung von oberflächenaktivei Mitteln mit ausreichend starken hydrophilen Eigen schäften werden sehr kleine Mikrokapseln von 03 \ oder noch kleinerer Teilchengröße erhalten. Wir< andererseits ein oberflächenaktives Mittel, das starl lipophil ist, verwendet, so werden Mikrokapseln mit bi zu 10 mm Durchmesser erhalten. Die Teilchemgrößi kann andererseits auch durch Regeln der Menge de; verwendeten oberflächenaktiven Mittels innerhall eines bestimmten Teilchengrößenbereichs eingestell werden. Die Einstellung der Teilchengröße wird somi durch Auswahl der Art und Menge des oberflächenakti ven Mittels bestimmt.

In der Emulsion bzw. Suspension wird erfindungsgemäß die mit Wasser nicht mischbare Flüssigkeit eraulgiert

Diese Flüssigkeit kann jedes flüssige Losungsmittel sein, das mit der Emulsion oder Suspension nicht mischbar ist, ohne Rücksicht auf dessen Viskosität oder Dichte. Beispiele für verwendbare Lösungsmittel sind Pflanzenöle, wie Rizinusöl, Maisöl, Erdnußöl oder Sesamöl, oder Mineralöle, Essenzöle oder flüssiges Paraffin, ar^natische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol oder Xylol, aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Cyclohexan oder η-Hexan, chlorierte Kohlenwasserstoffe, wie Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff oder Trichlorethylen, und außerdem solche organischen Verbindungen, wie sie gewöhnlich als Lösungsmittel verwendet werden, wie Methylethylketon, Petroleum, Ligroin oder Äther. Die Verwendung von viskosen Mineralölen oder Pflanzenölen erschwert nicht nur die Nachbehandlung, z. B. das Auswaschen, sondern auch die Wiedergewinnung der öle wegen ihrer hohen Siedepunkte. Es ist ao daher bevorzugt, ein organisches Lösungsmittel, wie Benzol oder Hexan, zu verwenden, weil dann nicht nur das Waschen überflüssig wird, sondern auch die Wiedergewinnung und erneute Verwendung des Lösungsmittels möglich wird.

Schließlich wird vor dem Abkühlen des Gemisches eine Phasenumkehr in bekannter Weise durchgeführt Hierdurch wird die wäßrige Emulsion oder Suspension in Form von mikrosphärischen Tröpfchen in der mit Wasser nicht mischbaren Flüssigkeit emulgiert.

Die Phasenumkehr kann z. B. dadurch erfolgen, daß man die Menge an Lösungsmittel bei konstanter Temperatur erhöht Bei einer Erhöhung der Lösungsmittelmenge wird die Dispersion instabil, und durch weitere Lösungsmittelzugabe kehrt die öl-in-Wasser-Dispersion in eine Wasser-in-öl-Dispersion um und bildet die mikrosphärischen Tröpfchen der wäßrigen Emulsion oder Suspension. In diesem Fall schwankt die erforderliche Lösungsmittelmenge je nach der Menge der wäßrigen Emulsion oder Suspension und der Oberflächenaktivität des oberflächenaktiven Mittels. das verwendet wird. Wenn die Menge der wäßrigen Emulsion oder Suspension konstant bleibt, muß zur Phasenumkehr um so mehr flüssiges Lösungsmittel zugesetzt werden, je stärker hydrophil das oberflächenaktive Mittel ist. Andererseits ist um so weniger des Lösungsmittels zur Phasenumkehr notwendig, je stärker lypophil das oberflächenaktive Mittel ist

Ein weiteres Verfahren besteht in der Erhöhung der Temperatur der Öl-in-Wasser-Emulsion bis zur Inversionstemperatur.

Wird ein oberflächenaktives Mittel verwendet, das ein einwertiges Metall enthält, dann besteht ein weiteres Verfahren zur Erzielung einer Phasenumkehr darin, daß eine wäßrige Lösung zugesetzt wird, die ein mehrwertiges Metaliion enthält Beispiele mehrwertiger Metallionen sind Ionen von Aluminium, Chrom, Nickel, Blei, Barium, Strontium oder Magnesium.

Die vollständige Phasenumkehr der Öl-in-Wasser-Emulsion kann durch Beobachten des plötzlichen Viskositätsabfalls der Dispersion erkannt werden.

Nach der Phasenumkehr wird das Gemisch auf eine Temperatur unterhalb der Gelierungstemperatur der Emulsion oder Suspension abgekühlt, wobei die in der wäßrigen Lösung emulgicrten mikrosphärischen Tröpfchen gelieren.

Der Gelierungspunkt der Emulsion oder Suspension schwankt je nach der Konzentration und der Art des verwendeten gelierbaren hydrophilen Stoffs und liegt im allgemeinen im Bereich von 25 bis 35° C

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in allen Stufen unter Rühren des Gemisches mit üblichen Rührvorrichtungen, wie Turbinen- oder Propelleirührern oder Ankerrührern durchgeführt werden.

Nach dem Abkühlen und Gelieren wird eine wäßrige Lösung eines Elektrolyten zugefügt, um die Mikrokapseln zu härtea

Beispiele für Elektrolyten, die in dieser Stufe verwendet werden können, sind wäßrige Lösungen von Salzen, die Kationen, wie Natrium, Kalium, Magnesium, Aluminium, Calcium, Mangan, Cadmium, Kupfer, Eisen, Lithium oder Ammonium, enthalten und von Salzen, die organische oder anorganische Anionen, wie Schwefelsäure, Kohlensäure. Phosphorsäure, Weinsäure, Citronensäure, Essigsäure. Ameisensäure oder Jod enthalten. Unter diesen bringen die Sulfate, wie Natriumsulfat, Aluminiumsulfat und Ammoniumsulfat, günstige Ergebnisse. Die Menge der zugesetzten wäßrigen Elektrolytlösung hängt von dem gewünschten Härtungsgrad, der mit der Elektrolytlösung erreicht werden soll, ab. Auch die Wandstärke der Mikrokapseln kann durch den Härtungsgrad, der mit dem Elektrolyten erreicht werden kann, eingestellt werden.

Es kann auch eine wasserabsorbierende Substanz zum Gemisch zugesetzt werden, um die Mikrokapseln damit zu beschichten.

Beispiele für solche wasserabsorbierende Stoffe sind Stärke und Stärkederivate, organische Stoffe, wie Casein, kristalline Cellulose, das Calciumsalz der Carboxymethylcellulose, Oxide von Zink, Silicium. Magnesium, Titan, Aluminium und Bariumsulfat, Carbonate von Calcium und Magnesium, Kieselsäure, Silicate von Aluminium und Magnesium oder deren gemischte Doppelsalze. Vorzugsweise besitzt der verwendete wasserabsorbierende Stoff eine Teilchengröße von weniger als 0,074 mm. Bevorzugte wasserabsorbierende Stoffe sind Stärke, Talkum und Kieselsäure, die besonders günstige Ergebnisse ergeben.

Schließlich kann in dieser Stufe ein Auswaschen der Mikrokapseln durch einen niederen aliphatischen Alkohol, wie Methanol, Äthanol oder Isopropcnol, erfolgen.

Die in dieser Stufe genannten Behandlungsverfahren wirken einer Aggregation der Mikrokapseln in den folgenden Stufen entgegen.

Schließlich werden die Mikrokapseln aus dem Gemisch durch Filtrieren abgetrennt und getrocknet.

Das Trocknen kann bei einer Temperatur unterhalb der Gelierungstemperatur der Mikrokapseln mit Hilfe gewöhnlicher Trockenvorrichtungen, wie Lufttrocknern, Vakuumtrocknern, Sprühtrocknern oder Fließbett-Trocknern erfolgen.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können die Mikrokapseln leicht unter geringem Kostenaufwand erhalten werden, ohne daß besondere Vorrichtungen verwendet werden müssen. Die Teilchengröße der Kapseln kann im Bereich von 0,5 bis 10 000 μ schwanken. Die Teilchengröße kann jedoch durch Auswahl der Art oder Menge des oberflächenaktiven Mittels nach Wunsch eingestellt werden.

Die Erfindung wird durch folgende Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Es wurden 100 mg des Antioxidationsmittels 2,6-Ditert.-butyl-4-methylphenol und 10 mg Butylhydroxyani-

sol in 21 g (1600 000 Internationale Einheiten je Gramm) Vitamin A-palmitat gelöst. Die erhaltene Lösung wurde in üblicher Weise in 200 ml einer wäßrigen Lösung emulgiert, die 20% Gelatine und 10% Rohrzucker enthielt, mit 7 g Sorbitan-monopalmitat versetzt und die Emulsion auf 50 bis 6O⁰C erwärmt. Zur Emulsion wurden unter Rühren 200 ml η-Hexan der gleichen Temperatur zur Phasenumkehr zugesetzt. Nach vollständiger Phasenumkehr wurde das Gemisch auf unter 10⁰C gekühlt, wobei mikrosphärische Tröpfchen der Vitamin-A-Emulsion gelierten. Es wurden 13 g des Calciumsalzes von Carboxymethylcellulose in 50 ml η-Hexan dispergiert, und die Flüssigkeit wurde dem Gemisch zur Beschichtung der Kapseln zugesetzt. Nachdem einige Zeit gerührt worden war, wurden die Mikrokapseln abfiltriert und in einem Vakuum-Trockenschrank bei 40° C getrocknet. Es wurden sphärische Kapseln erhalten, die etwa 325 000 Internationale Einheiten je Gramm Vitamin A enthielten.

Das Produkt hatte folgende Teilchengrößenverteilung:

Größer als 0351	mm	1,5%
0351 -0.246 mm		4,8%
0,246-0,175 mm		65,3%
0,175-0,147 mm		23,4%
Kleiner als 0,147	mm	5,0%
	Beispiel 2

Es wurden 2,5 g j3-Carotin, 0.25 g 2,6-Ditert-butyl-4-methylphenol und 10 g Erdnußöl in 60 ml Chloroform gelöst Die Chloroformlösung wurde in üblicher Weise unter Zugabe von 200 ml einer wäßrigen Lösung mit 87 g Gelatine und 0,5 g Citronensäure bei 50 bis 6O⁰C emulgiert. Zur erhaltenen Emulsion wurden unter Rühren 200 ml η-Hexan der gleichen Temperatur zugefügt in denen 8 g Saccharosestearat dispergiert waren. Es erfolgte Phasenumkehr. Nach vollständiger Phasenumkehr wurde das Gemisch auf unter 10° C gekühlt Anschließend wurden die Kapseln abfiltriert und im Vakuum-Trockenschrank bei 40⁰C getrocknet. Es wurde ein in Wasser dispergierbares Färbemittel von Mikrokapseln von 2,5% 0-Carotin der gleichen Teilchengrößenverteilung wie gemäß Beispiel 1 erhalten.

Beispiel 3

Es wurden 50 g Linolsäure in üblicher Weise in 100 ml einer 10%igen wäßrigen Lösung von Glycerinminostearat emulgiert Anschließend wurden 100 ml einer wäßrigen Lösung mit 10% Glycerin und 30% Gelatine zugesetzt Es wurde ausreichend gerührt und das Gemisch auf 50 bis 6O⁰C erwärmt Zu dem Gemisch worden HM) ml flüssiges Paraffin der gleichen Tempera tar unter Röhren zugesetzt Hierbei erfolgte Phasenumkehr.

Nach vollständiger Phasenumkehr wurde das Gemisch auf unter 10° C gekohlt Die gebadeten Macrokapselfl worden aMsItriert, mit Methanol gewaschen und im ftstm bei etwa 30⁰C getrocknet Die Mikrokapseln enthielten etwa 50% Unolsfore and halten eine TencbengröBevonSbislOnnn.

Beispiel 4 _6s

Es wurden 1,25 g Vitamin ©2(40000 000 Internationale Einheiten je Gramm) in Mg Erdnußöl gelöst Die lösung wurde in «bücher Weise mit 200ml einer wäßrigen Lösung mit einem Gehalt von 15% Glycerin und 30% Gelatine bei 50 bis 6O⁰C emulgiert. Es wurden 150 ml einer Dispersion von 4 g hydriertem Rizinusölderivat von Polyoxyäthylen in Chloroform zum Gemisch unter Rühren zugegeben. Hierbei erfolgte Phasenumkehr.

Nach vollständiger Phasenumkehr wurde das Gemisch auf unter 10⁰C gekühlt. Die gebildeten Mikrokapseln wurden abfiltriert und anschließend im Vakuum-Trockenschrank bei 40°C getrocknet. Die Mikrokapseln enthielten 500 000 Internationale Einheiten je Gramm Vitamin D₂. Die Mikrokapseln hatten folgende Teilchengrößenverteilung:

Größer als 0,246	mm	3,2%
0,246-0,175 mm		6,5%
0,175-0,147 mm		17,1%
0,147-0,104 mm		63,4%
Kleiner als 0,104	mm	9,8%
	Beispiel 5

Es wurden 10 g Ascorbinsäure in 10 g geschmolzenem hydriertem Nahrungsfett dispergiert Die Dispersion wurde in üblicher Weise in 100 ml Wasser emulgiert, das 2 g eines Propylenglykolfettsäureesters enthielt. Zur Emulsion wurden 100 ml einer 60%iger Agar-Agar-Lösung von 50 bis 6O⁰C zugesetzt. Zui Phasenumkehr wurden 100 ml Cyclohexan der gleicher Temperatur zugesetzt in dem 5 g Polyoxyäthylen-cetyläther gelöst waren. Nachdem unter Rühren die Phasenumkehr vollzogen war, wurde das Gemisch aui unter 1O⁰C gekühlt Unter weiterem Rühren wurder 18 g getrocknete Stärke zum Überziehen der Mikrokapseln zugeführt Die erhaltenen Mikrokapseln wurden abfiltriert und in einem Fließbetttrockner bei 4O⁰C getrocknet. Es wurden sphärische Mikrokapseln mil 100 mg Ascorbinsäure je Gramm erhalten. Die Mikro kapseln hatten folgende Teilchengrößenverteilung:

Größer als 1,65 mm
1,65-1,40 mm
1,40-1,17 mm
1,17-0,833 mm
0,833—0,701 mm
Kleiner als 0,701 mm

1,8%

7,4%

68,8%

143%

5,7%

2,0%

Beispiel 6

Es wurde gemäß Beispiel 5 gearbeitet, jedoch wurder anstelle des Polyoxyäthylen-cetyläthers 6 g Polyoxy· äthylensorbit-hexastearat verwendet Es wurden Mikro· kapseln von Ascorbinsäure der gleichen Teilchen größenverteilung wie gemäß Beispiel 5 erhalten.

Beispiel 7

Es wurden in üblicher Weise 5 g Hydrocorüsonaceta in 300 ml einer wäßrigen Lösung suspendiert, in der 32 j Gummiarabikum und 60 g Gelatine gelöst waren. Zn dei Suspension warden unter Rühren 3 g Polyoxyäthylen stearat bei 50 bis 60⁰C zugefügt Zu dem Genäset wurden unter Rühren 250 ml Cyclohexan von dei gleichen Temperatur zugesetzt Hierdurch wurde di< Phasenumkehr erzielt Nach vollständiger Phasenum kehr wurde das Gemisch auf unter 1O°C gekühlt Dh erhaltenen Mikrokapseln wurden abfiltriert und in Vakuum-Trockenschrank bei 40⁰C getrocknet Di« erhaltenen sphärischen Kapseln enthielten SO mg j< Gramm Hydroeortisonacetat Pie Mikrokapseln hattet folgende TeHAengröSenverteihnig:

709515/43!

5 510**

Größer als 0,246 mm
0,246-0,175 mm
0,175-0,147 mm
0,147-0,104 mm
Kleiner als 0,104 mm

5,9%
1O,8O/o
57,4«/o
19,4%

6,50/0

Beispiel 8

Es wurde gemäß Beispiel 7 gearbeitet, anstelle von Polyoxyäthylenstearat wurde jedoch Polyoxyäthylenlanolinalkohol verwendet. Es wurden Mikrokapseln von Hydrocortisonacetat erhalten, die die in Beispiel 7 genannte Teilchengrößenverteilung hatten.

Beispiel 9

0,1 g Salicylsäuremethylester wurde in 10 g Baumwollsamenöl gelöst. Die Lösung wurde in 100 ml Wasser emulgiert unter Verwendung von 2 g Polyoxypropyler.glykol vom Molekulargewicht etwa 2000 und einer Dichte von 1,025 bis 1,035 als Emulgator. Zu der erhaltenen Emulsion wurden 200 ml einer wäßrigen Lösung zugesetzt, in der 50 g Agar-Agar und 10 g Polyvinylpyrrolidon gelöst waren. Das erhaltene Gemisch wurde auf 50 bis 6O⁰C erwärmt. Es wurden zu dem Gemisch 200 ml Chloroform der gleichen Temperatur unter Rühren zugegeben, indem 2 g Polyoxyäthylen-nonylphenoläther dispergiert waren. Nach vollständiger Phasenumkehr wurde das Gemisch auf unter 10⁰C gekühlt. Die erhaltenen Mikrokapseln von Salicylsäuremethylester wurden in üblicher Weise sprühgetrocknet. Sie hatten die folgende Teilchengrößenverteilung:

Größer als 0,351 mm
0351-0,246 mm
0,246-0,175 mm
0,175-0,147 mm
0,147-0,104 mm
Kleiner als 0,104 mm

l,4O/o

10,80/o

59,7%

17,4%

8,6O/o

2,io/o

10

Beispiel

Es wurde gemäß Beispiel 9 gearbeitet, jedoch anstelle von Polyoxyäthylen-nonylphenoläther und Polyvinylpyrrolidon Oleylalkohoi-phosphat bzw. Melhylcellulose verwendet. Es wurden Mikrokapseln von Salicylsäuremethylester erhalten, deren Teilchengrößenverteilung der gemäß Beispiel 9 erhaltenen entsprach.

Beispiel 11

Es wurde 0,1 g Pfefferminzöl in 10 g Erdnußöl gelöst Die Lösung wurde in üblicher Weise in 300 ml einer wäßrigen Lösung emulgiert, in der 52 g Gelatine, 20 g Pectin und 10 g Glycerin gelöst waren. Zu der erhaltenen Emulsion wurden unter Rühren 8 g PoIyoxyäthylen-oleylamidester bei 50 bis 6O⁰C zugesetzt Zu dem Gemisch wurden unter Rühren 250 ml Trichloräthylen der gleichen Temperatur zugesetzt Nach vollständiger Phasenumkehr wurde das Gemisch auf outer IO⁰C gekühlt Die erhaltenen Mikrokapseln wurden abfiltriert und in üblicher Weise sprühgetrocknet Sie enthielten 0,1% Pfefferminzöl und hatten eine Teilchengröße von 0,147-MSJG^ jam.

Beispiel 12

Es wurde gemäß Beispiel 11 gearbeitet, jedoch anstelle des Pofyoxvätbylen-oleylanHdesters 4 g PoIyoxvpropyienglykol vom Molekulargewicht etwa 8000 als Emnf rat™- imvesesm. Hs wurden Mikrokapseln von

* 10

Pefferminzöl erhalten, deren Teilchengrößenverteilung der gemäß Beispiel 11 erhaltenen Verteilung entsprach.

Beispiel 13

Es wurden 30 g Erdnußöl in üblicher Weise in 200 ml einer wäßrigen Lösung emulgiert, die 65 g gelöster Gelatine enthielt. Zu der erhaltenen Emulsion wurden unter Rühren 5 g N-Laurylamino-propionat bei 50 bis 60⁰C zugefügt. Zu dem Gemisch wurden unter Rühren

ίο 2CK) ml Tetrachlorkohlenstoff der gleichen Temperatur zugesetzt. Nach vollständiger Phasenumkehr bei der gleichen Temperatur wurde das Gemisch auf unter 10⁰C gekühlt. Nach dem Kühlen wurden dem Gemisch 20 ml einer 20%igen wäßrigen Lösung von Natriumsulfat zugesetzt und anschließend weitergerührt. Die erhaltenen Mikrokapseln wurden abfütriert und anschließend in einem Fließbetttrockner getrocknet. Sie enthielten 30% Erdnußöl und hatten Teilchengrößen im Bereich von 0,147—0,074 mm.

Beispiel 14

Es wurden 30 g Benzin in üblicher Weise in 200 ml einer 35%igen Lösung von Gelatine in Wasser emulgiert Zu der erhaltenen Emulsion wurde unter Rühren 1 g Natriumoleat bei 50 bis 60⁰C zugesetzt. Zu dem Gemisch wurden unter Rühren bei der gleichen Temperatur 100 ml Benzol zugesetzt und zur Phasenumkehr weiter 10 ml einer 20%igen wäßrigen Lösung von Magnesiumchlorid zugefügt Nach vollständiger

Phasenumkehr wurde das Gemisch auf unter 10⁰C gekühlt. Nach dem Kühlen wurde dem Gemisch Formalin zugesetzt, um die Mikrokapseln zu härten. Die erhaltenen Mikrokapseln wurden abfiltriert und in einem Fließbetttrockner getrocknet Es wurden Mikrokapseln von Benzin mit einer Teilchengröße unter 0,074 mm erhalten.

Beispiel 15

Es wurde gemäß Beispiel 14 gearbeitet, wobei jedoch anstelle von Natriumoleat Natriumlaurylsulfat verwendet wurde. Es wurden Mikrokapseln von Benzin erhalten, deren Teilchengröße kleiner als 0,074 mm war.

Beispiel 16

Es wurden 10 g roter fettlöslicher Farbstoff in üblicher Weise in 100 ml einer 40%igen wäßrigen Gelatinelösung emulgiert Die Emulsion wurde auf etwa 40⁰C gehalten. Zu der Emulsion wurden unter Rühren 70 ml Toluol gegeben, in dem 0,5 g Dodecylbenzolsulfo-

nat dispergiert waren. Es wurde gründlich gemischt und das Gemisch auf 70 bis 8O⁰C erhitzt, wobei Phasenumkehr erfolgte. Nach vollständiger Phasenumkehr wurde das Gemisch auf unter 10⁰C abgekühlt Nach dem Kuhlen wurde dem Gemisch Formalin zur Härtung der

Kapseln zugesetzt Die erhaltenen Mikrofcapsefa wurden abfütriert und im FEeBbeatrockner bei 40⁰C getrocknet Es wurden rote Macrokapseln einer Teilchengröße unter ©>074 mm erhalten.

«So Beispiel 17

Es werde gemäß Beispiel 16 gearbeitet, jedoch anstelle von DodecylbenzoJsulfönat 2 g ©odecylaannacetat verwendet Es wurden ihnfidie tote Mücrofcapseto einer Teilchengröße unter 0#74 βπη erhalten.

Beispiel IS

Es wurden 30 g TrioMonBpbeayl in 200 ml einer 35%igen! wäßrigen Gelatinelösung sät etaera Utea-

schallgerät emulgiert, so daß die Teilchengröße der Emulsion etwa ι μ betrug. Zu der Emulsion wurden 10 g Lauryltrimethylammoniumchlorid zugefügt und es wurde ausreichend gemischt. Zum Gemisch wurden unter Rühren 300 ml Trichloräthylen bei 50 bis 6O⁰C zugesetzt. Es erfolgte Phasenumkehr, so daß nunmehr das Trichlordiphenyl einer Teilchengröße von etwa 1 μ in Trichloräthylen emulgiert war. Die Dispersion wurde auf unter 1O⁰C gekühlt und gelieren gelassen. Anschließend wurde zur Härtung Glutaraldehyd zugefügt Es wurden Mikrokapseln von Trichlordiphenyl

erhalten. Das erhaltene Gemisch wurde als solches auf Papierbögen gespritzt und getrocknet, wobei ein Vervielfältigungspapier erhalten wurde.

Beispiel 19

Es wurde gemäß Beispiel 18 gearbeitet, anstelle von Lauryltrimethylammoniumchlorid jedoch Sulfobernsteimsäure-di-2-äthylhexylester verwendet. Es wurden Mikrokapseln von Trichlordiphenyl erhalten, deren Teilchengröße etwa 1 μ betrug.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von Mikrokapseln, bei dem das einzukapselnde Material in Gegenwart eines Emulgiermittels oder Suspendiermittels in Wasser emulgiert bzw. suspendiert, die erhaltene Emulsion bzw. Suspension mit der wäßrigen Lösung eines gelierbaren hydrophilen Stoffes vermischt, das erhaltene Gemisch anschließend oberhalb der Gelierungstemperatur mit einem oberflächenaktiven Mittel und einer mit Wasser nicht mischbaren Flüssigkeit vermischt und danach unter die Gelierungstemperatur abgekühlt wird und die Kapselwände gehärtet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Wasser nicht mischbare Flüssigkeit in der Emulsion bzw. Suspension emulgiert wird und anschließend vor dem Abkühlen der Mischung einer Phasenumkehr in bekannter Weise durchgeführt wird

Es sind verschiedene Verfahren zur Herstellung von Mikrokapseln bekannt Zum Beispiel ist in den US-PSen 28 00457 und 28 00458 ein sogenanntes »Koazervierungsverfahren« beschrieben, wobei ein Stoff, der den Kern einer Mikrokapsel bildet, sowie ein flüssiger Stoff, der die Wand einer Mikrokapsel bildet, in einem flüssigen Lösungsmittel dispergiert werden. Der flüssige, die Wand der Mikrokapsel bildende Stoff wird auf dem Stoff, der den Kern der Mikrokapsel bildet, abgelagert, wonach der die Wand bildende Stoff verfestigt wird unter Anwendung von Verfahren wie der Gelierung durch Temperatureinstellung, Abziehen des Lösungsmittels, Verwendung einer Waschflüssigkeit, Vernetzen oder Verfestigen unter Chelatbildung, wobei auch eine Kombination dieser Verfahren verwendet werden kann. In der DT-AS 11 22 495 ist ein Verfahren zur Herstellung mikroskopischer, im Innern öl enthaltender Kapseln durch Koazervierung eines wäßrigen Sols eines hydrophilen, filmbildenden Kolloides, das das öl in Form kleiner Tröpfchen emulgiert enthält, beschrieben, das dadurch gekennzeichnet ist, daß während der Koazervierung die Emulsion ständig gerührt und unter weiterem Umrühren bis unter die Gelatiniertemperatur des filmbildenden Kolloides abgekühlt wird. In der DT-AS 12 56 195 ist ein Verfahren zum Herstellen von Kapseln mit Wänden aus gelatinierten, komplexen, hydrophilen, filmbildenden, polymeren Stoffen, die im wesentlichen mit Wasser nicht mischbare Stoffe enthalten, durch Koazervierung und Senken der Temperatur des kapselwandbildenden Stoffes unter Rühren bis in den Gelatinierungsbereich beschrieben, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Temperatur so lange in diesem Temperaturbereich hält, bis die gewünschte Kapselwanddicke erreicht ist, und daß man dann erst unter diesen Temperaturbereichen abkühlt. In der DT-AS 12 49 823 ist ein Verfahren zum Beschichten flüssiger oder fester Teilchen mit einem Polymeren, bei dem die Teilchen in der Lösung des Polymeren in einem organischen Lösungsmittel dispergiert werden, der dann ein mit dem organischen Lösungsmittel mischbares organisches Nichtlösungs- 6s mittel für das Polymere und für diese Teilchen zugesetzt wird, beschrieben, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man während des Zusetzens des Nichtlösungsmittels ein mineralisches Silikat mit einer Teilchengröße von weniger als 50 μ intermittierend zusetzt Ferner ist in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 19 574/1963 ein Verfahren zur Herstellung von Mikrokapseln beschrieben, wobei das sogenannte Polymerisationsverfahren verwendet wird, das darin besteht, daC polymerisierbare Monomere an der Oberfläche vor dispergierten Tröpfchen polymerisiert werden.

Diese üblichen Verfahren haben jedoch verschiedene Nachteile. Beispielsweise wird nach dem Koazervierungsverfahren ein flüssiges Lösungsmittel verwendet, das den kernbildenden Stoff nicht lösen darf, gleichzeitig aber den Stoff, der die Wand der Mikrokapsel bildet, lösen muß. Die Verfestigung der flüssigen Wand der Mikrokapsel zu einer festen Wand erfordert umständliche Maßnahmen und dauert lange. Die nach dem Koazervierungsverfahren erhaltene Mikrokapsel hai eine nur geringe Festigkeit der Kapselwand, so daß die Kapsel während der Handhabung leicht bricht und deren Inhalt ausfließt

Beim sogenannten Polymerisationsverfahren ist es schwierig, die Polymerisationsbedingungen so einzustellen, daß eine einheitliche Wanddicke erzielt wird.

Nach den beiden genannten Verfahren wird die Teilchengröße oder der Durchmesser der Mikrokapseln hauptsächlich durch die Rührgeschwindigkeit des flüssigen Lösungsmittels geregelt so daß erhebliche Schwierigkeiten bezüglich der Teilchengrößenverteilung, der Reproduzierbarkeit des Verfahrens und Abblättern auftreten.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung von Mikrokapseln einheitlicher Größe zu schaffen, das die Nachteile der bekannten Verfahren vermeidet.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von Mikrokapseln, bei dem das einzukapselnde Material in Gegenwart eines Emulgiermittels oder Suspendiermittels in Wasser emulgiert bzw. suspendiert, die erhaltene Emulsion bzw. Suspension mit der wäßrigen Lösung eines gelierbaren hydrophilen Stoffes vermischt das erhaltene Gemisch anschließend oberhalb der Gelierungstemperatur mit einem oberflächenaktiven Mittel und einer mit Wasser nicht mischbaren Flüssigkeit vermischt und danach unter die Gelierungstemperatur abgekühlt wird und die Kapselwände gehärtet werden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die mit Wasser nicht mischbare Flüssigkeit in der Emulsion bzw. Suspension emulgiert wird und anschließend vor dem Abkühlen der Mischung eine Phasenumkehr in bekannter Weise durchgeführt wird.

Erfindungsgemäß kann als einzukapselndes Material jede Art einer aktiven chemischen Verbindung verwendet werden, die eine Emulsion oder Suspension bilden kann, ohne Rücksicht darauf, ob die Verbindung wasserlöslich oder öllöslich ist, oder ob sie ein fester oder flüssiger Stoff ist Die Mikrokapseln können beispielsweise Kosmetika, Düngemittel, Schädlingsbekämpfungsmittel, Nahrungsmittelzusätze oder Arzneimittel enthalten.

Für Industriezwecke können die erfindungsgemäß hergestellten Mikrokapseln verwendet werden, um Papiere zu beschichten, beispielsweise zur Herstellung von Übertragungspapieren für Trockenabzüge oder zur Herstellung von unmittelbar entwickelbaren Photographien.

Beispiele für die Materialien, die erfindungsgemäß in Mikrokapseln eingekapselt werden können, sind synthetische chemische Verbindungen, Extrakte mit tierischen