DE2027819B2 - Verfahren zum Herstellen von ölhaltigen Mikrokapseln - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von ölhaltigen MikrokapselnInfo
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- B01J13/02—Making microcapsules or microballoons
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Description
Übliche Verfahren zur Herstellung von ölhaltigen Mikrokapseln sind beispielsweise in der US-Patentschrift
28 00 457 und der japanischen Patentveröffentlichung 3875/62 beschrieben. Das Verfahren der US-Patentschrift
28 00 457 umfaßt die Stufen
(1) der Emulgierung eines mit Wasser nicht mischbaren Öles in einer wäßrigen Lösung eines hydrophilen
Kolloids (erstes Sol) (Emulgierstufe),
(2) des Zumischens einer wäßrigen Losung eines hydrophoben Kolloides zu dem ersten Sol (zweites
Sol) in der Emulsion von (1) und Abscheiden einer Koazervatphase umd die emulgierten öltröpfchen
durch Zugabe von Wasser oder Einstellung des pH-Wertes (Koazervierungsstufe),
(3) Gelieren der abgeschiedenen Koazervatphase durch Abkühlen (Gelierungsstufe) und
(4) Einstellung des pH-Wertes auf 9 bis 11 und Zugabe
des Härtungsmittels (Härtungsvorbehandlung).
Bei dieses Verfahren werden jedoch keine mononuklearen Mikrokapseln erhalten. Das bedeutet, daß die
Größe der Mikrokapseln auf 20 bis 30 μ begrenzt ist, wenn die öltröpfchengröße innerhalb eines Bereiches
von 5 bis 6 μ liegt. Bei dem Verfahren gemäß der japanischen Patentveröffentlichung 3875/1962 wird ein
Verdicker, wie Akaziengummi, Tragacanth, Methylcellulose, Carboxymethylcellulose, Magnesiumaluminiumsilicat,
Polyglykol oder Glycerin zur ausreichenden Ansammlung eines hydrophilen Kolloids um die
öltröpfchen herum in der Stufe (1) des Verfahrens gemäß der genannten US-PS, d. h. in der Emulgierstufe,
zugesetzt. Nach diesem Verfahren kann die Koazervierung lediglich in einer höheren Konzentration des
Kolloides als bei der vorstehenden US-PS selbst in dem Fall durchgeführt werden, in welchem die Oberflächeneigenschaften
des emulgierten Tröpfchens durch das Vorhandensein des Verdickungsmittels vor der Koazervierungsstufe
verändert ist, jedoch können mononukleare Mikrokapseln ebenfalls nicht erhalten werden.
Die nach diesen Verfahren hergestellten, die ölige Flüssigkeit enthaltenden Mikrokapseln sind stets
mehrkernige Mikrokapseln in Form einer Traube. Derartige mehrkernige Mikrokapseln haben den Nachteil,
daß bei ihrer Verwendung in druckempfindlichen Kopierpapieren unter Anwendung der Reaktion eines
Leukofarbstoffes mit Ton das Auflösungsvermögen der Farbzeichen, beispielsweise von Buchstaben, beim
Kopieren einer Mehrzahl von Bögen aufgrund der
ίο großen Teilchen verschlechtert wird. Unter »einkernig«
oder »mononuklear« wird ein einziges emuliertes öltröpfchen verstanden, während der Ausdruck »mehrkernig«
Aggregate von emulgierten Öltröpfchen bezeichnet Wenn die Mikrokapseln auf ein Papier mittels
ι, eines Luftrakelauftragverfahrens aufgebracht werden,
unterliegen die nach dem vorstehend angegebenen Verfahren hergestellten Mikrokapseln einer Klassifizierwirkung
und deshalb findet eine Änderung der Zusammensetzung der Beschichtungsflüssigkeit statt,
2(i und es ist daher notwendig, einen erhöhten Luftdruck
anzuwenden. Dadurch wird eine Erhöhung der Überzugsgeschwindigkeit
verhindert
Weiterhin ist aus der DE-AS Π 42 154 ein Verfahren
zur Herstellung ölhaltiger Mikrokapseln durch Überzie-
2i hen dispergierter öltröpfchen mit einer Gelatineschicht
bekannt, bei dem durch Verwendung von mit Alkohol extrahierter Gelatine die Neigung der Kapseln, sich
nach dem Koazervieren während der Härtung zusammenzuballen, vermindert werden soll. Das Verfahren
jo erfordert einerseits eine besonders gereinigte Gelatine,
aus der niedermolekulare Fraktionen in einem aufwendigen Verfahren abgetrennt werden müssen und
andererseits können durch die Verwendung von alkohol-extrahierter Gelatine in der Härtungsstufe
j5 Zusammenballungen der Mikrokapseln kaum vermindert
werden.
Ferner ist in der DE-PS 10 82 282 ein Verfahren zur Herstellung von ölhaltigen Mikrokapseln beschrieben,
bei welchen nach dem Gelieren und vor dem Härten der
4ri Kapselwand ein anionischer Elektrolyt zugesetzt wird,
wobei als anionischer hochmolekularer Elektrolyt ein Polyvinylmethyläther von Maleinsäureanhydrid verwendet
wird. Bei diesem Verfahren wird jedoch keine zufriedenstellende Verhinderung des Viskositätsanj
stiegs erreicht.
Schließlich ist in der DE-AS 19 39 624 ein Verfahren zur Herstellung von ölhaltigen Mikrokapseln vorgeschlagen,
bei welchem nach dem Gelieren und vor dem Härten der Kapselwände unterhalb der Gelierungstem-
5(i peratur der Gelatine die wäßrige Lösung eines
Polyelektrolyten mit funktionellen anionischen Gruppen zugesetzt wird.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von einkernigen oder
mononuklearen Mikrokapseln, die eine ölige Flüssigkeit enthalten und die eine gute Beständigkeit besitzen,
wobei die Überzugsgeschwindigkeit erhöht und die Trocknungsstufe verkürzt ist.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der
bo Erfindung durch die Schaffung eines Verfahrens zum
Herstellen von ölhaltigen Mikrokapseln durch Emulgieren eines mit Wasser nicht mischbaren Öles in der
wäßrigen Lösung eines hydrophilen Kolloids unter Bildung eines ersten in Wasser ionisierbaren Sols,
bs Vermischen dieses ersten Sols und der wäßrigen Lösung
eines hydrophilen Kolloids zu einem zweiten in Wasser ionisierbaren Sol mit einer elektrisch entgegengesetzten
Ladung zu derjenigen des ersten Sols, wobei eines
dieser Kolloide aus Gelatine besteht. Abscheiden einer
Koazervatphase um die einzelnen öltröpfchen durch Zugabe von Wasser oder Einstellung des pH-Wertes,
Gelieren der abgeschiedenen Koazer-atphase durch Abkühlen und anschließendes Härten durch Zugabe
eines Härtungsmittels und Einstellung des pH-Wertes auf 9 bis 11, das dadurch gekennzeichnet ist, daß nach
dem Gelieren und vor dem Härten bei einer niedrigeren Temperatur als dem Gelierpunkt der Gelatine eine
wäßrige Lösung eines anionischen hochmolekularen Elektrolyten und eine wäßrige Lösung eines anionischen
oberflächenaktiven Mittels zugesetzt werden.
In der vorstehend angegebenen DE-AS 19 39 624 ist die Verwendung von z. B. Carboxymethyläther (Natriumsalz),
Sulfatester (Natriumsalz) und Phosphatester (Natriumsalz) der Cellulose, Carboxymethyläther (Natriumsalz),
Sulfatester (Natriumsalz) und Phosphatester (Natriumsalz) der Stärke, Carboxymethyläther (Natriumsalz)
und Sulfatester der Hydroxväthylcellulose, Pectin, Pectinsäure, das Natriumsalz der Nukleinsäure,
Polyvinylbenzolsulfonsäurederivate, Polyacrylsäurederivate, Naphthalinsulfo.nsäure-Formalin-Kondensate
oder Polyäthylenoxid als anionischen hochmolekularen Elektrolyten beschrieben. Durch die Verwendung einer
Kombination eines anionischen hochmolekularen Elektrolyten und eines anionischen oberflächenaktiven
Mittels wird eine Verringerung der Viskosität bzw. eine Erhöhung der Viskosität während des Zeitraums der
pH-Überführungsstufe verhindert.
Als anionische oberflächenaktive Mittel gemäß der Erfindung können beispielsweise folgende Verbindungen
eingesetzt werden:
Alkalimetall und π eine ganze Zahl von 5 bis 25
bedeuten.
R2 SO3X
Naphthalinsulfonsäurc oder Alkalinaphthalinsulfonat
worin Ri und R2 ein Wasserstoffatom oder eine
Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen und X ein Wasserstoffatom oder ein Alkalimetall bedeuten.
SO3X SO.,X „
Naphthalinsulfonsäure-Formalin-Kondensat
worin X ein Wasserstoffatom oder ein Alkalimetall und π eine ganze Zahl von 1 bis 9 bedeuten.
RO(CH2CH2O)nSO3X
Alkalisalz einer Polyoxyäthylenalkylschwefelsäure
Alkalisalz einer Polyoxyäthylenalkylschwefelsäure
worin R eine Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, eine Arylgruppe oder eine Alkoxylgruppe mit 1 bis
18 Kohlenstoffatomen, X ein Wasserstoffatom oder ein R1
R,
-Q(CH2CH2O)nSO3X
Alkalisalz einer Polyoxyäthylenalkyiphenylschwefelsäure
worin Ri ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, R2 eine Alkylgruppe mit
1 bis 18 Kohlenstoffatomen oder eine Alkoxylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, π eine ganze Zahl von 5
bis 25 und X ein Wasserstoffatom oder ein Alkalimetall bedeuten.
R1OOC-CH-SO3X
R2OOC-CH2
Alkalisulfosuccinat
worin Ri und R2 ein Wasserstoffatom oder eine
Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen und X ein Wasserstüffatom oder ein Alkalimetall bedeuten.
Die einzusetzende Menge des anionischen hochmolekularen Elektrolyten beträgt vorzugsweise mehr als '/6
der Menge der getrockneten Gelatine, kann jedoch mehr als '/20 sein, wenn sie mit dem anionischen
oberflächenaktiven Mittel vereinigt ist. Dadurch kann die maximale Viskosität während der pH-Überführungsstufe
auf weniger als '/3 desjenigen Wertes eines Systems, dem lediglich der anionische hochmolekulare
Elektrolyt zugesetzt ist, gesenkt werden.
Die einzusetzende Menge des in Kombination mit dem Elektrolyten zuzugebenden anionischen oberflächenaktiven
Mittels ist von der Menge des Elektrolyten abhängig und beträgt bevorzugt '/so bis '/5 der Menge
der Gelatine. Beispielsweise beträgt im Fall der Anwendung des Natriumsalzes der Carboxymethylcellulose
(2%ige wäßrige Lösung, Viskosität bei 25°C = 13cps, Verätherungsgrad 0,72) als Elektrolyt
und der Verwendung des Naphthalinsulfonsäure-Formalin-Kondensats
als anionisches oberflächenaktives Mittel die Menge des anionischen oberflächenaktiven
Mittels '/20 bis '/5 der Menge der Gelatine, wenn die Menge des Elektrolyten '/10 derjenigen der Gelatine
beträgt und die Menge des anionischen oberflächenaktiven Mittels beträgt '/so bis 7io, wenn die Menge des
Elektrolyten '/so ausmacht. Falls die Menge des einzusetzenden anionischen oberflächenaktiven Mittels
oberhalb der vorstehenden Bereiche liegt, steigt die Viskosität während der pH-Umwandlungsstufe an.
In der Figur wird eine graphische Darstellung gebracht, die die maximalen Werte der Viskosität nach
der Zugabe des Elektrolyten und während der pH-Umwandlungsstufe im Fall der Anwendung von
Carboxymethylcellulose und Naphthalirisulfonsäure zeigt. Auf der Abszisse ist die eingesetzte Menge der
Carboxymethylcellulose und auf der Ordinate der Maximalwert der Viskosität unmittelbar nach der
Zvgabe des Elektrolyten und während der pH-Umwandlungsstufe angegeben. Die Kurve 1 zeigt die
Viskosität des Mikrokapselndispersionssystems unmittelbar nach der Zugabe von Carboxymethylcellulose
allein; die Kurve 2 zeigt die Viskosität des MikrokapselndiSDerionsSVStems unmittelha r narh rlpr 7i<o^hp Ηργ
Carboxymethylcellulose in Kombination mit dem Naphthalinsulfonsäure-Formalin-Kondensat; die Kurve
3 zeigt den maximalen Wert der Viskosität während der pH-Umwandlung, bei dem durch die Kurve 1 wiedergegebenen
System, während die Kurve 4 die maximale Viskosität während der pH-Umwandlung bei dem durch
die Kurve 2 wiedergegebenen System zeigt. Wie sich aus der graphischen Darstellung ergibt, tritt bei dem
System unter Anwendung von Carboxymethylcellulose in Kombination mit dem Naphthalinsulfonsäure-Formalin-Kondensat
ein stärker ausgeprägter Effekt zur Erniedrigung der Viskosität im Vergleich zu dem
System, wo lediglich Carboxymethylcellulose verwendet wurde, auf.
Die Koazervierung wurde unter folgenden Bedingungen
durchgeführt:
Koazervatkolloid: Gelatine-Gummiarabikum
Kolloidverhältnis: Gelatine/Gummiarabi
kum = 1
Koazervierungs-pH-Wert: 4,3
Koazervierungswasser: 33,3 Teile, bezogen auf Gelatine
Gelatine: säurebehandelte Schweine-
hautgelatine mit einem isoelektrischen Punkt von 8,2
Die Bildung der Komplexkoazervate durch Flüssig-Flüssig-Phasentrennung
beruht auf der Arbeitsweise der Kombination von zwei oder mehr Arten von hydrophilen kolloiden Solen und der Auftrennung der
einen in eine kolloidreiche Phase und der anderen zu einer kolloidarmen Phase. Es ist zu diesem Zeitpunkt
notwendig, daß das koazervierte Kolloid mindestens zwei Arten von hydrophilen Kolloiden mit umgekehrten
elektrischen Ladungen zueinander enthält, von denen mindestens eines geliert werden kann.
Beispiele für hydrophile Kolloide sind natürliche hochmolekulare Verbindungen, wie Gelatine, Casein,
Alginat oder Gummiarabikum, und synthetische hochmolekulare Verbindungen, wie Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymere
oder Polyäthylen-Maleinsäureanhydrid-Copolymere.
Als Kernmaterial der einzelnen Mikrokapseln können natürliche Mineralöle, pflanzliche Öle, tierische Öle
oder synthetische öle vorliegen. Beispiele für Mineralöle sind Erdöl und dessen Fraktionen, beispielsweise
Kerosin, Gasolin, Naphtha und Paraffinöl. Als tierische öle seien Fischöle und Specköle erwähnt. Als
pflanzliche Öle seien Erdnußöl, Leinsamenöl, Sojabohnenöl, Ricinusöl und Maisöl aufgeführt. Als Beispiele für
synthetische öle seinen chloriertes Diphenyl, chlorierte Paraffine, Tricresylphosphat, Dibutylphthalat und als
organische Lösungsmittel seinen Toluol, Benzol erwähnt Weiterhin können auch feste Stoffe, wie Wachs
oder Paraffin, eingekapselt werden. Zur Emulgierung einer ölartigen Flüssigkeit in Wasser werden bevorzugt
anionische, kationische oder nichtionische oberflächenaktive Mittel verwendet, um die Ausbildung einer
Emulsion vom Wasser-im-öl-Typ zu verhindern. Eine Emulsion vom öl-in-Wasser-Typ kann erhalten werden,
indem die ölartige Flüssigkeit, die zu dem Kernmaterial
dienen soll, in einer hydrophilen kolloidalen wäßrigen Lösung, die später das Wandmaterial wird, emulgiert
wird. Das emulgierte Material wird durch Wasserverdünnung
und pH-Einstellung beeinflußt und sammelt die Koazervate an, die das emulierte öltröpfchen umgeben.
Beispielsweise ist es ausreichend, wenn solch( Arbeitsgänge wie
(1) Verringerung der zur Verdünnung eingesetzter Wassermenge,
' (2) Abweichung vom pH-Einstellungswert gegenübei dem zur Erzielung der maximalen Ausbeute ar
Koazervaten günstigen Wert,
(3) Änderung des Kolloidverhältnisses und/oder
(4) Zugabe eines anorganischen oder organischer Metallsalzes und dergl. durchgeführt werden.
Im allgemeinen können einkernige Mikrokapselr ausreichend durch Kombination der Arbeitsweisen (Γ
und (2) hergestellt werden. Falls der eingestellte Wen
ij des pH-Wertes bei der Verfahrensweise (2) dei
maximale Wert zur Erzielung der maximalen Ausbeute an Koazervaten ist, kann die zur Verdünnung
verwendete Wassermenge gering sein und, falls dei eingestellte pH-Wert von dem optimalen Wen
2(i abweicht, ist es ausreichend, wenn die zur Verdünnung
verwendete Wassermenge erhöht wird.
Da die Zugabe von anorganischen oder organischer Salzen eine Verringerung der Koazervatausbeuu
hervorruft, ist die Einstellung der anderen Koazerva tionsbedingungen stärker zu bevorzugen gemäß dei
Arbeitsweise nach (1) oder (2).
Die an der Oberfläche der öltröpfchen nach dei
Koazervationsstufe angesammelten Koazervate wer den von außerhalb des Gefäßes her gekühlt, so daß dei
j» Wandfilm geliert. Der pH-Wert des Systems wird au
alkalisch eingestellt und Formaldehyd zugesetzt, um der Wandfilm zu härten. Bei der Behandlung für diese
Vorhärtung koagulieren die Mikrokapseln unter dieser nicht ausreichenden Koazervierungsbedingungen, wo
j5 durch sich einkernige Mikrokapseln ergeben, falls dei
Elektrolyt nicht anwesend ist. Die Härtung dei Mikrokapselwand schreitet durch Erhitzen fort, wo
durch die Wärmebeständigkeit der gebildeten Mikro kapseln erhöht wird. Der Elektrolyt und das anionische
4(i oberflächenaktive Mittel werden bei einer niedrigerer
Temperatur als dem Gelierpunkt der Gelatine, gün stigerweise unterhalb 20°C und bevorzugt unterhalt
15° C, zugegeben. Das anionische oberflächenaktiv« Mittel kann zu dem System nach der Zugabe de;
Elektrolyten zugegeben werden und diese Mitte können auch gleichzeitig zugesetzt werden. Nach den
erfindungsgemäßen Verfahren können die einkerniger Mikrokapseln rasch und stabil durch Anwendung
mindestens einer Gelatine als Koazervierungskolloic erhalten werden.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalte nen Mikrokapseln sind einkernig und wenn deshalb
diese Mikrokapseln in druckempfindlichen Kopierbögen verwendet werden und dieses auf ein Tonpapiei
aufgelegt wird, können Verarbeitungsflecken unc Fehler in dem überzogenen Papier, wobei die
Druckbeständigkeit der Kapseln erhöht ist, im Vergleich
zu den üblichen mehrkernigen Mikrokapselr verringert werden und weiterhin kann die Kopiergenau
igkeit für Buchstaben (Auflösungsstärke) beim Kopieren von zahlreichen Bögen erhöht werden und dei
Luftdruck beim Luftrakelauftragverfahren kann verringert werden, wobei im wesentlichen keine Klassifizierung
der Kapseln in der Beschichtungsfiüssigkeii auftritt, wodurch die Beschichtungseigenschaften dei
Flüssigkeit erheblich verbessert werden.
Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung. Teile sind auf das Gewicht bezogen.
10 Teile einer säurebehandelten Schweinehautgelatine
mit einem isoelektrischen Punkt von 8,2 und 10 Teile Gummiarabikum wurden in 50 Teilen warmem Wasser
bei 40°C gelöst und 0,15 Teile Türkischrotöl als Emulgator zugesetzt. Dann wurden 0,50 Teile chloriertes
Diphenyl zu der wäßrigen Lösung von Gelatine-Gummiarabikum unter kräftigem Rühren zur Emulgierung
unter Ausbildung einer Emulsion vom öl-in-Wasser-Typ zugesetzt und das Rühren eingestellt, wenn die
Größe der öltröpfchen 6 bis 10 μ erreichte. 310 Teile warmes Wasser von 400C wurden zugegeben. Eine
wäßrige Lösung einer 5%igen Essigsäure wurde tropfenweise unter schwachem Rühren zur Einstellung
des pH-Wertes auf 4,35 zugesetzt. Das um die öltröpfchen angesammelte Kolloid gelierte und verfestigte
sich beim Abkühlen, wobei mit dem Rühren fortgefahren wurde. 4 Teile einer 37%igen wäßrigen
Formaldehydlösung wurden zugesetzt, wenn die Flüssigkeitstemperatur 8° C betrug.
Weiterhin wurden 25 Teile einer wäßrigen Lösung mit 5% des Natriumsalzes der Carboxymethylcellulose
(Viskosität = 16cps/2%ige wäßrige Lösung bei 25° C,
Veretherung 0,75) und 6 Teile einer 20%igen Lösung eines Naphthalinsulfonsäure-Formalin-Kondensats als
anionisches oberflächenaktive Mittel hierzu zugegeben. 2 Minuten nach der Zugabe wurde unter fortgesetztem
Rühren eine wäßrige Lösung mit 10% Natriumhydroxyd tropfenweise während 20 Minuten zur Einstellung
des pH-Wertes der Flüssigkeit auf 10,5 zugesetzt.
to Die Viskosität der Kapseldispersion nahm mit ansteigendem pH-Wert zu und erreichte das Maximum
zwischen einem pH-Wert von 7,5 bis 8,0 und fiel anschließend wieder ab.
Das Rühren wurde weiterhin fortgesetzt und die
!5 Flüssigkeitstemperatur auf 40°C während 15 Minuten
zur Härtung des Wandfilmes erhöht. Dabei wurden einkernige Mikrokapseln, die das chlorierte Diphenyl
umhüllten, mit einer Wärmebeständigkeit von mehr als 125° C erhalten.
Die Viskosität des Kapseldispersionssystems bei den einzelnen Stufen war wie folgt:
Kein Elektrolyt | Verwendung | Elektrolyt |
lediglich des | + anionisches | |
Elektrolyten | oberflächen | |
aktives Mittel |
Nach Zugabe des Formaldehyds 98 cp 98 cp 98 cp
Nach Zugabe des Elektrolyten - 76 cp 68 cp
Nach Zugabe des anionischen oberflächenaktiven Mittels - - 47 cp
Maximaler Viskositätwert der pH-Umwandlung Koagulat 135 cp 62 cp
In dem getrennten System wurden 60 Teile einer wäßrigen Lösung mit 5% Carboxymethylcellulose als
Elektrolyt verwendet. Wie sich aus der vorstehenden Tabelle ergibt, koagulierte das System, welches keinen
Elektrolyten enthielt, bei der pH-Umwandlungsstufe. Das getrennte System mit dem Elektrolyten ergab
einkernige Mikrokapseln ohne Koagulierung während der pH-Umwandlungsstufe. Die Viskosität wurde
mittels eines Brookfield-Rotationsviskosimeters bestimmt.
Weiterhin war das System, worin das Naphthalinsulfonsäure-Formalin-Kondensat
als anionisches oberflächenaktives Mittel mit dem Elektrolyten verwendet wurde, deutlich besser hinsichtlich der Erniedrigung der
Viskosität und der Verhinderung einer Zunahme der Viskosität sowohl nach der Zugabe als auch während
der pH-Umwandlungsstufe als es bei den getrennten Systemen der Fall war.
Das Verfahren nach Beispiel 1 wurde unter Anwendung von 3 Teilen des Natriumsalzes der
Alkylennaphthalinsulfonsäure anstelle von 6 Teilen der 20%igen Lösung des Naphthalinsulfonsäure-Formalin-Kondensats
und von 50 Teilen einer wäßrigen Lösung mit 5% des Natriumsalzes der Carboxymethylcellulose
anstelle von 25 Teilen hiervon wiederholt. Die Ergebnisse der Kombination mit dem Natriumsalz der
Alkylennaphthalinsulfonsäure sind aus der folgenden Tabelle zu entnehmen.
Unabhängiges System
lediglich mit Elektrolyt
(Verwendung von 65 Teilen
einer 5%igen Lösung der
Carboxymethylcellulose)
Elektrolyt und
anionisches
oberflächenaktives Mittel
Viskosität nach Zugabe des Elektrolyten 81 cp
Viskosität nach Zugabe des anionischen oberflächenaktiven Mittels —
Maximale Viskosität während der pH-Umwandlungsstufe 152 cp
72 cp
56 cp
102 cp
Die Arbeitsweise nach Beispiel 2
Anwendung von 2,5 Teilen des Natriumsalzes der Polyoxyäthylenalkylphenylsulfonsäure. als anionisches oberflächenaktives Mittel anstelle von 3 Teilen des
Anwendung von 2,5 Teilen des Natriumsalzes der Polyoxyäthylenalkylphenylsulfonsäure. als anionisches oberflächenaktives Mittel anstelle von 3 Teilen des
Natriumsalzes der Alkylnaphthalinsulfonsäure wiederwurde unter 65 holt Im Fall der Kombination mit dem Natriumsalz der
Polyoxyäthylenalkylphenylsulfonsäure wurde, wie aus folgender Tabelle ersichtlich, die Viskosität kaum
erhöht und einkernige Mikrokapseln wurden erhalten.
ίο
Unabhängiges System | Elektrolyt und |
lediglich mit Elektrolyt | anionisches ober |
(Verwendung von 65 Teilen | flächenaktives |
einer 5%igen Lösung der | Mittel |
Carboxymethylcellulose) | |
81 cp | 72 cp |
- | 48 cp |
152 cp | 86 cp |
Viskosität nach Zugabe des Elektrolyten
Viskosität nach Zugabe des anionischen oberflächenaktiven Mittels -
Maximale Viskosität während der pH-Umwandlungsstufe
Die Arbeitsweise nach Beispiel 1 wurde unter Anwendung von 20 Teilen einer wäßrigen Lösung mit
10% des Natriumsalzes von Carboxymethylstärke (Rohmaterial Maisstärke, Verätherungsgrad 0,52, Viskosität
55cps bei 20° C mittels des Brookfield-Rotationsviskosimeters)
als Elektrolyt anstelle von 25 Teilen
20 einer wäßrigen Lösung mit 5% des Natriumsalzes der Carboxymethylcellulose.
Dabei wurden, wie aus der folgenden Tabelle ersichtlich, einkernige Mikrokapseln ohne Zunahme der
Viskosität sowohl nach der Zugabe als auch während der pH-Umwandlungsstufe im Vergleich zu einem
unabhängigen System unter Anwendung lediglich von Carboxymethylstärke erhalten.
Unabhängiges System | Elektrolyt |
lediglich mit dem | + anionisches |
Elektrolyten (Verwendung | oberflächenaktives |
von 25 Teilen mit 10% | Mittel |
Carboxymethylstärke) | |
65 cp | 59 cp |
- | 35 cp |
134 cp | 58 cp |
Viskosität nach Zugabe des Elektrolyten
Viskosität nach Zugabe des anionischen oberflächenaktiven Mittels -
Maximale Viskosität während der pH-Umwandlung
Vergleichsversuch
Zum Nachweis, daß durch die besondere Kombination gemäß der Erfindung ein überraschender technischer
Effekt erzielt wird, wurde ein Vergleichsversuch ausgeführt, der zeigt daß bei der Kombination von
einem oberflächenaktiven Mittel mit dem in der DE-PS 10 82 282 beschriebenen Polyvinylmethyläther von
Maleinsäureanhydrid der Wert der absoluten Viskosität verhältnismäßig hoch ist Wenn außerdem Methylvinyläther-Maleinsäureanhydrid-Copolymeres
allein verwendet wird, ist der Wert der Viskosität außerordentlieh
hoch.
Bei diesem Versuch wurden gemäß der in den vorstehenden Beispielen der Anmeldungsbeschreibung
angegebenen Arbeitsweise 25 Gew.-Teile einer 5gew.-%igen wäßrigen Lösung eines hochmolekularen Elektrolyten
und 6 Gew.-Teile einer 20gew.-%igen wäßrigen Lösung des oberflächenaktiven Mittels, wie in der
nachstehenden Tabelle aufgeführt, verwendet Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden
Tabelle angegeben.
Grad der | Grad der |
Veresterung | Veretherung |
0,75 | _ |
0,64 | - |
- | 0,72 |
0,52 | - |
0,4 | - |
- | 0,65 |
0,65 | - |
0,45 | - |
1 sulfatierte Cellulose (Natriumsalz)
2 phosphatierte Cellulose (Natriumsalz)
3 Carboxymethylhydroxyäthylcellulose (Natriumsalz)
4 sulfatierte Hydroxyäthylcellulose (Natriumsalz)
5 phosphatierte Hydroxyäthylcellulose (Natriumsalz)
6 Carboxymethylstärke (Natriumsalz)
7 sulfatierte Stärke (Natriumsalz)
8 phosphatierte Stärke (Natriumsalz)
9 Pektin
10 Pektinsäure
11 Copolymer von Vinylbenzolsulfonat und Acryloylmorpholin
(Kaliumsalz; Vinylbenzolsulfonat 53,7 Mol-%)
12 Copolymer von Acrylsäure und Acryloylmorpholin (Natriumsalz; Acrylsäure 50,6 Mol-%)
13 Methylvinyläther/Maleinsäureanhydrid-Copolyrner
(DE-PS 1082282)
12
Verbin- Anionisches, oberflächenaktives Mittel dung Nr.
I Dodecylnaphthalinsulfonsäure (Natriumsalz)
II | Naphthalinsulfonsäurc/Formalinkondcnsat | Verbindung | oberflächen | Viskosität | (cp) |
(Natriumsalz) | Elektrolyt anionisches | aktives | nach Zu | maximale | |
III | Mittel | satz von | Viskosität | ||
Elek | während der | ||||
IV | Polyoxyäthylendodecylsulfonsäure | trolyt | pH-Umwand | ||
(Natriumsalz) | III | lung | |||
V | 1 | III | 74 | 143 | |
- | - | 80 | 880 | ||
Methylphenylpolyoxyäthylenschwefelsäure | 1 | II | 52 | 68 | |
(Natriumsalz) | 2 | II | 86 | 167 | |
- | - | 78 | 620 | ||
2 | V | 46 | 48 | ||
Diäthylester von Sulfobernsteinsäure | 3 | V | 65 | 120 | |
(Natriumsalz) | - | - | 82 | 850 | |
Ergebnisse: | 3 | I | 50 | 82 | |
Nr. | 4 | I | 73 | 135 | |
- | - | 94 | 860 | ||
4 | IV | 56 | 74 | ||
5 | IV | 94 | 170 | ||
- | - | 85 | 820 | ||
5 | II | 72 | HO | ||
j | 6 | II | 54 | 95 | |
2 | - | - | 78 | 620 | |
3 | 6 | IV | 28 | 40 | |
4 | 7 | IV | 62 | 115 | |
5 | - | - | 85 | 820 | |
6 | 7 | V | 41 | 63 | |
7 | 8 | V | 71 | 130 | |
8 | - | - | 82 | 850 | |
9 | 8 | I | 48 | 74 | |
10 | 9 | 85 | 170 | ||
1I | _ | 94 | 860 | ||
12 | |||||
13 | |||||
14 | |||||
15 | |||||
16 | |||||
17 | |||||
18 | |||||
19 | |||||
20 | |||||
21 | |||||
22 | |||||
23 | |||||
24 | |||||
25 | |||||
26 |
Nr. | Verbindung | Viskosität | (cp) |
Elektrolyt anionisches | nach Zu | maximale | |
oberflächen | satz von | Viskosität | |
aktives | Elek | während der | |
Mittel | trolyt | pH-Umwand | |
lung |
ι·5 33
34
35
36
37
34
35
36
37
38
39
40
41
42
39
40
41
42
r, 43
44
45
46
47
44
45
46
47
9
10
10
10
12
12
13
13
13
13
13
13
13
13
13
13
13
I
III
III
V
V
V
III
III
IV
IV
III
IV
IV
V
V
V
65 90 80 67 78 78 45 85 82 70
225 94
180 78 88 80
1 10 85
124 82
105
120 175 880 115 164 620 77 158 850 115 870 860 700 620 280 880 340
820 393 850 257
Aus den vorstehenden Ergebnissen können folgende Schlüsse gezogen werden:
In dei Kombination gemäß der Erfindung (Nos. 3,6,9,
12, 15,18, 21, 24, 27, 30,33, 36, 39, 41,43,45 und 47) wird
der Viskositätswert nach Zusatz von beiden Mitteln und nach der pH-Umwandlung verringert Die Verringerung
des Viskositätswerts ist insbesondere bemerkenswert nach der pH-Umwandlung. Bei der Kombination
von einem oberflächenaktiven Mittel mit dem in der DE-PS 10 82 282 beschriebenen Methylvinyläther/Maleinsäureanhydrid-Copolymer
ist der Wert der absoluten Viskosität verhältnismäßig hoch, obgleich er in den Bereich der vorliegenden Erfindung fallen kann. Wenn
jedoch Methylvinyläther/Maleinsäureanhydrid-Copolymer
allein verwendet wird, ist der Wert der Viskosität hoch. Auf jeden Fall kann festgestellt werden, daß, wenn
der Elektrolyt und das oberflächenaktive Mittel gemeinsam in Kombination verwendet werden, die
bemerkenswerten Effekte insbesondere nach der pH-Umwandlung erhalten werden können, wohingegen
bei Verwendung der einzelnen Verbindungen dies nicht der Fall ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zum Herstellen von ölhaltigen Mikrokapseln durch Emulgieren eines mit Wasser nicht mischbaren Öles in der wäßrigen Lösung eines hydrophilen Kolloids unter Bildung eines ersten in Wasser ionisierbaren Sols, Vermischen dieses ersten Sols und der wäßrigen Lösung eines hydrophilen Kolloids zu einem zweiten in Wasser ionisierbaren Sol mit einer elektrisch entgegengesetzten Ladung zu derjenigen des ersten Sols, wobei eines dieser Kolloide aus Gelatine besteht. Abscheiden einer Koazervatphase um die einzelnen öltröpfchen durch Zugabe von Wasser oder Einstellung des pH-Wertes, Gelieren der abgeschiedenen Koazervatphase durch Abkühlen und anschießenden Härten durch Zugabe eines Härtungsmittels und Einstellung des pH-Wertes auf 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Gelieren und vor dem Härten bei einer niedrigeren Temperatur als dem Gelierpunkt der Gelatine eine wäßrige Lösung eines anionischen hochmolekularen Elektrolyten und eine wäßrige Lösung eines anionischen oberflächenaktiven Mittels zugesetzt werden.
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