DE2803687C2 - Verfahren zur Herstellung von Mikrokapseln - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von MikrokapselnInfo
- Publication number
- DE2803687C2 DE2803687C2 DE19782803687 DE2803687A DE2803687C2 DE 2803687 C2 DE2803687 C2 DE 2803687C2 DE 19782803687 DE19782803687 DE 19782803687 DE 2803687 A DE2803687 A DE 2803687A DE 2803687 C2 DE2803687 C2 DE 2803687C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- parts
- capsules
- gelatin
- oil
- vessel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
- B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
- B41M5/124—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein using pressure to make a masked colour visible, e.g. to make a coloured support visible, to create an opaque or transparent pattern, or to form colour by uniting colour-forming components
- B41M5/165—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein using pressure to make a masked colour visible, e.g. to make a coloured support visible, to create an opaque or transparent pattern, or to form colour by uniting colour-forming components characterised by the use of microcapsules; Special solvents for incorporating the ingredients
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J13/00—Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
- B01J13/02—Making microcapsules or microballoons
- B01J13/06—Making microcapsules or microballoons by phase separation
- B01J13/10—Complex coacervation, i.e. interaction of oppositely charged particles
Description
; :: 15 "D
'& 20 5 S η <
200
:|: wobei D den maximalen Innendurchmesser des Gefäßes, a den maximalen Kreisbewegungs-Radius des
ff, Rührers, STdie maximale Senkrechtschnittfläche der Koazervatsuspension in dem Gefäß, Sp die Gesamtheit
I* der maximalen Senkrechtschnittflächen der Rührflügel-Rotationsräume und π die Anzahl der Umdrehungen
ti: 25 des Rührers pro Minute bedeuten, so daß man mehrkernige Mikrokapseln mit einem durchschnittlichen
£ Durchmesser im Bereich von 3 bis 20 μΐη erhält
!■:.; 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der durchschnittliche Durchmesser der
:ii öltröpfchen im Bereich von 1 bis 10 μπι liegt
H 3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die: Koazer-
s| 30 vierung durch Verdünnen bewirkt
Il 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man Wasser zusetzt, um die Kolloidkonzen-LV
tration in dem Systtm auf 2 ais 5 Gew.-% zu verringern, um die Koazervierung zu bewirken.
% 5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Koazervierung durch Einstelle len des pH-Werts des Systen..; bewirkt.
% 5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Koazervierung durch Einstelle len des pH-Werts des Systen..; bewirkt.
it 35 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als die zwei
S Arten von hydrophilen Kolloidmaterialien Gelatine und anionisches Polymeres einsetzt.
|| 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man Gelatine mit einer durchschnittlichen
Viskosität von nicht über 3,5 mPa ■ s einsetzt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß man Gelatine mit einer durchschnittlichen
40 Viskosität im Bereich von 1,5 ibs 33 mPa · s einsetzt.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, daduich gekennzeichnet daß man als Gelatine eine gemischte
Gelatine einsetzt, von der mindestens 5 Gew.-% eine Viskosität von nicht über 2,5 mPa · s aufweisen.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man Gelatine einsetzt, von der mindestens
10 Gew.-% eine Viskosität von nicht über 2,5 mPa · s aufweisen.
45 11. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als anionisches Polymeres Carboxymethylcellulose
mit einer Viskosität im Bereich von 2 bis 500 mPa · s einsetzt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Carboxymethylcellulose mit einer
Viskosität im Bereich von 3 bis ΊΟ0 mPa · s einsetzt.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man Gelatine mit einer durchschnittlichen
50 Viskosität von nicht über 2,8 mPa · s und Carboxymethylcellulose mit einer Viskosität von nicht über
18 mPa ■ seinsetzt.
14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man Gelatine mit einer durchschnittlichen
Viskosität im Bereich von 2,8 bis 3,5 mPa ■ s und Carboxymethylcellulose mit einer Viskosität von nicht über
1OmPa · seinsetzt.
55 15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man Gelatine mit einer durchschnittlichen
Viskosität im Bereich von 3,5 bis 5,0 mPa · s und Carboxymethylcellulose mit einer Viskosität von nicht über
6 mPa · s einsetzt.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Mikrokapseln, die mit Wasser nicht mischbare
öltröpfchen enthalten und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von vielkernigen Mikrokapseln, die
durch Aggregation derartiger einkerniger Mikrokapseln gebildet werden, die zur Herstellung von druckemp-65
findlichen Kopierpapieren geeignet sind.
Druckempfindliche Kopierpapiere und wärmeepfindliche Aufzeichnungs- bzw. Registrierpapiere, die die
farbentwickelnde Reaktion zwischen Elektronen lieferndem organsichem chromogenen Material (im folgenden
als »Farbbildner« bezeichnet) und Elektronen-akzeptierendem saurem Reaktionsmaterial (im folgenden als
»Akzeptor« bezeichnet) ausnutzen, werden heute weit verbreitet angewendet. In druckempfindlichem Kopierpapier
ist mindestens einer der beiden Bestandteile Farbbilder und Akzeptor in Mikrokapseln enthalten, so daß
er von dem anderen isoliert ist und sie kommen durch Bruch dieser Mikrokapseln unter Entwicklung einer Farbe
in Kontakt. In einer besonders typischen Art von druckempfindlichem Kopierpapier sind winzige öltröpfchen, in
denen der Farbbildner dispergiert oder gelöst ist, eingekapselt und auf Papiere aufgeschichtet.
Druckempfindliche Kopierpapiere wurden für eine Vielzahl von handelsüblichen Material-Anwendungszwekken
eingesetzt Beispielsweise sind sie sehr nützlich als Aufzeichnungspapiere für Computerinformationen,
GeschäftsforT.ulare und Kopierstreifen bzw. Kopierbogen. Auf diesem Gebiet besteht eines der Qualitätserfordernisse
darin, daß bei einem normalen Anwendungsdruck gleichzeitig auf so vielen übereinander gelagerten
Papierbögen wie möglich. Kopien angefertigt werden können. Hieraus ergibt sich jedoch der Nachteil, daß
Papierbögen leicht durch unbeabsichtigten Druck während der Lagerung, der Handhabung und des Transports
verschmiert werden. Es wurden druckempfindliche Kopierpapiere mit einer Überzugsschicht aus vielkernigen
Mikrokapseln empfohlen, beispielsweise in der US-PS 30 41289 und der Japanischen Offenlegungsschrift
1 18 509 von Japan Kokai aus dem Jahre 1376. Die übliche Technik zur Herstellung von vielkernigen Mikrokapseln
war bisher nicht dazu geeignet, das widersprüchliche Problem zu lösen, daß die Kopierkapazität der
mehrschichtigen Kopierpapierbögen erhöht werden soll, während gleichzeitig eine Verschmutzung der Kopierpapierbögen
durch unbeabsichtigten Druck verhindert wird.
Die typischste Verfahrensweise zur Herstellung Öl enthaltender Mikrokapseln ist die Anwendung der Koazervierungstechnik.
Beispielsweise werden nach der US-PS 28 00 457 öl enthaltende Mikrokapseln durch folgende
Stufen hergestellt:
1) Man stellt ein Gemisch von zwei verschiedenen hydrophilen Kolloid-Sols her, worin öltröpfchen dispergiert
sind. Das Gemisch kann durch Bildung eines wäßrigen Sols von einem kolloiden Material, Emulgieren
des gewählten Öls darin und Vermischen der Emulsion mit ein-m wäßrigen Sol eines anderen Kolloidmaterials
bereitet werden oder können die beiden Sols hergestellt und vermischt werden und das Ö! darin
emulgiert werden. Die beiden Kolloidmaterialien weisen entgegengesetzte elektrische Ladungen auf.
2) Man bewirkt die Koazervierung durch Verdünnen und/oder durch Einstellen des pH-Werts des Gemischs
zur Bildung und Anhaftung eines Koazervats um jedes der Öltröpfchen.
3) Das Koazervat um jedes der öltröpfchen wird durch Kühlen geliert und
4) das Koazervat wird weiter durch Zusatz eines Härters oder durch Einstellen des pH-Werts auf ein alkalisches
Gebiet gehärtet.
Es wird in Betracht gezogen, daß es zur Lösung des vorstehend erwähnten widersprüchlichen Problems
unerläßlich ist, öl enthaltende Mikrokapseln herzustellen, die bestimmte und im allgemeinen gleichmäßige
Teilchengröße innerhalb eines begrenzten Bereichs aufweisen. Die Teilchengröße der Mikrokapseln, die nach
der vorstehend genannten Koazervierungstechnik erhalten werden, hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie
der Temperatur und dem pH-Wert des Systems, der Kolloidkonzentration in dem System, der Arten der
verwendeten Kolloidmaterialien und dem Zusammensetzungsverhältnis des Öls und der Kolloidmaterialien. Es
wurde nun gefunden, daß es unmöglich oder äußerst schwierig wäre, Mikrokapseln mit einer gewünschten und
im allgemeinen gleichmäßigen Teilchengröße durch chemische Einstellung eines der vorstehend genannten
Faktoren allein zu erzielen.
Der primäre Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Verfahrens zur Hersteilung von
vielkernigen öl enthaltenden Mikrokapseln mit bestimmten und im allgemeinen gleichmäßigen Teilchengrößen
je nach Bedürfnis.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens zur Steuerung der
Teilchengröße und der Teilchengrößen-Gleichmäßigkeit der vielkernigen Öl enthaltenden Mikrokapseln je nach
Bedürfnis durch Anwendung eines bestimmten Bewegungsflusses, beispielsweise einer Rührströmung, während
der Herstellungsstufen von Öl enthaltenden Mikrokapseln nach der Koazervierungstechnik.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung liegt in der Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens zur Steuerung
der Teilchengrößen und der Teilchengrößen-GIeichmäßigkeii der vielkernigen Öl enthaltenden Mikrokapsein
unter Anwendung von speziellen Kolloidmaterialien zusätzlich zur Anwendung der vorstehend genannten
Rührströmung.
Weitere Gegenstände und Vorteile der Erfindung sind aus der folgenden genaueren Beschreibung ersichtlich.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von öl enthaltenden Niikrokapseln, bei dem insn 1) ein
wäßriges System herstellt, das eine wäßrige Lösung von mindestens zwei Arten von hydrophilen Kolloidmaterialien
mit entgegengesetzten elektrischen Ladungen und in dieser Lösung dispergierten Öltröpfchen umfaßt, 2)
in diesem wäßrigen System bei einer Temperatur über den Gelierungspunkten der hydrophilen Kolloidmateriaiien
eine Koazervierung bewirkt, unter Bildung einer Koazervatsuspension, in der jedes der öltröpfchen von
einem Koazervat umhüllt ist und 3) die Koazervatsuspension unter Rühren auf eine Temperatur unter den
Galierungspunkten der hydrophilen Kolloidmaterialien unter Bildung von vielkernigen Kapseln kühlt, das
dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Rührbewegung in Stufe 3) durch Rotation von mindestens einem
Rührer mit mindestens einem Flügel bzw. Rührblatt in einem Gefäß, das die Koazervatsuspension enthält, unter
folgenden Bedingungen erzeugt:
0.3 <if<l
0.05 < Jf
0.05 < Jf
5 ä π < 200
wobei D den maximalen Innendurchmesser des Gefäßes, a den maximalen Kreisbewegungs-Radius des Rührers,
STdie maximale Senkrechtschnittfläche der Koazervatsuspension in dem Gefäß, 5p die Gesamtheit der maximalen
Senkrechtschnittflächen der Rührfliigel-Rotationsräume und π die Anzahl der Umdrehungen des Rührers
pro Minute bedeuten, so daß man mehrkernige Mikrokapseln mit einem durchschnittlichen Durchmesser im
Bereich von 3 bis 20 μπχ erhält.
Wenn der Rührer 2 oder mehrprij «irh raHiaj erstreckende Flüge! bzw. R.ührb!ätter aufweist oder wenn zwei
oder mehrere Rührer in einem einzigen Gefäß verwendet werden, so sollte der Wert 5p die Gesamtheit der
jeweiligen maximalen Senkrechtschnittflächen der Blätter bzw. Flügel darstellen.
Gemäß einer weiteren Ausführun<?sform der Erfindung sind die beiden verschiedenen Kolloidmaterialien
bevorzugt Gelatine und Carboxymethylcellulose. Gelatine kann vorzugsweise eine durchschnittliche Viskosität
von nicht über 3,5 mPa · s aufweisen. Carboxymethylcellulose kann vorzugsweise eine Viskosität im Bereich von
2 bis 500 mPa · s aufweisen.
Die erste Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von öl enthaltenden Mikrokapseln
besteht darin, ein wäßriges System herzustellen, das eine wäßrige Lösung von mindestens zwei Arten von
hydrophilen Kolloidmaterialien mit entgegengesetzten elektric hen Ladungen umfaßt. So kann man dieses
wäßrige System entweder durch Bildung eines wäßrigen Sols von einem Kolloidmaterialien, Emulgieren des
gewählten Öls darin und Vermischen der Emulsion mit einem wäßrigen Sol eines anderen Kolloidmaterials
hergestellt werden oder durch Bildung eines gemischten Sols der beiden Koüoidmaterialien und Emulgieren des
Öls darin.
Im Falle der Herstellung von Mikrokapseln zur Anwendung in druckempfindlichem Kopierpapier werden ein
Farbbildner und/oder ein Akzeptor in den öltröpfchen dispergiert oder gelöst.
Bei dem öl kann es sich um jedes übliche öl handeln. Beispielsweise können entweder allein oder kombiniert
verwendet werden, tierische öle wie Fischöl und Specköl bzw. Schmalzöl; pflanzliche öle wie Rizinusöl,
Sojabohnenöl, Leinsamöl, Erdnußöl und Maisöl; Mineralöl wie Kerosin, Naphtha- und Paraffinöl: synthetische
Öle wie alkyüertes Naphthalin, alkyliertes Biphenyl, hydriertes Terphenyl und alkyliertes Diphenylmethan.
Unter den geeigneten Farbbildner-Verbindungen können Triarylmethan-Derivate genannt werden wie
3,3-Bis-(p-dimethyl-aminophenyl)-6-dirnethylaminophthalid (CVL),
3,3-Bis-(p-dimethy!aminophenyl)-phthalid, 3-(p-Dimethylaminophenyl)-3-(1.2-dimethylindol-3-yl-)-phthalid,
3-(p-Dimethylaminophenyl)-3-(2-methylindol-3-yl)-phthalid.
3,3-Bis-(l ,2-dimethylindol-3-yl)-5-dimethylaminophthalid,
3.3-Bis-(l, 2-dimethylindol-3-yl)-6-dimethy!aminophthalid,
3,3- Bis-(9-äthylcarbazoi-3-yl)-6-dimethylaminophthalid,
3,3- Bis-(9-äthylcarbazoi-3-yl)-6-dimethylaminophthalid,
3,3-Bis-(2-phenyIindol-3-yI)-5-dimethyIaminophthalidund
3-p-Dimethylaminophenyl-3-(l-methylpyrrol-2-yI)-6-dimethylarninophthalid, Diphenylmethan-Derivate,
wie
4,4'-Bis-Dimethylaminobenzhydrin-benzyIäther, N-Halogenphenyl-Ieucoauramin und
N-2,4^-Tr;chlorphenyl-leucoauramin, Xanthen-Derivate, wie
N-2,4^-Tr;chlorphenyl-leucoauramin, Xanthen-Derivate, wie
Rhodamin-B-anilinolactam. Rhodamin-(p-nitroanilino)-lactam, Rhodamin-Jp-chloranilinoVlactam.
3-Dimethyiamino-7-methoxyfluoran,3-DiäthyIarnino-6-methoxyfluroan,
S-Diäthylamino^-Tiethoxyfiuoran, S-Diäthylamino^-chlorfluoran,
S-Diäthylamino^-chlor-ö-methylfluoran.S-Diäthylarnino-ö.S-dimethylfluoran,
3-Diäthylamino-7-(acetylmethylamino)-fluoran,3-Diäthylamino-(7-methylamino)fluoran,
3-Diäthylamino-7-(acetylmethylamino)-fluoran,3-Diäthylamino-(7-methylamino)fluoran,
3,7-Diäthylaminofluoran, 3-Diäthylamino-7-(dibenzylamino)-fluoran,
3-Diäthylamino-7-(methy!benzylamino)fluoran, 3-Diäthylamino-7-(chloräthyirnethylarnino)-fluoran und
3-Diäthylamino-7-(di-äthyIamino)-nuoran,Thiazin-Derivate, wie
Benzoylleucomethylenblau und p-Nitrobenzyl-Ieucomethylblau, und Spiro-Verbindungen wie
3-Methyl-spiro-dinaphthopyran, 3-Äthyl-spiro-dinaphthopyran, SJ'-Dichlor-spirodinaphthopyran,
3-Methyl-spiro-dinaphthopyran, 3-Äthyl-spiro-dinaphthopyran, SJ'-Dichlor-spirodinaphthopyran,
3-Benzylspiro-dinaphthopyran, 3-Methyl-naphtho-(3-methoxy-benzo)-spiropyranund
3-Propyl-spiro-dibenzopyran.
Diese Verbindungen können entweder allein oder in Kombination verwendet werden.
Unter den geeigneten Akzeptorverbindungen können anorganische saure Materialien genannten werden wie
saurer Ton, aktivierter Ton, Attapulgit, Siliciumdioxid, Zeolith, Bentonit und Aluminiumsilicat, und organische
Akzeptroen wie phenolische Verbindungen und Phenolharze, zum Beispiel Phenol-Aldehyd Polymere und
Phenol-Acetylen-Polymere und mehrwertige Metalisalze von Phenolharzen, wie in den US-PS 35 16 845 und
37 32 120 beschrieben, aromatische Carbonsäuren, zum Beispiel Benzoesäure und Salicylsäure, 3,5-Di-teri-butylsalicylsäure,
S-Phenyl-S-^.iV-dimethylbenzylJsalicylsäure, 3,5-Di-(rt>methylbenzyl)saIicylsäure und 1-Hydroxy-2-carboxynapht!,alin
und mehrwertige Metallsalze von aromatischen Carbonsäuren, wie in den US-PS 38 64 146,
39 24 027 und 39 83 292 beschrieben, sowie aromatische Carbonsäure-Aldehyd-Polymere, aromatische Carbonsäure-Acetylen-Polymere
und ihre mehrwertigen Metallsalze, wie in den US-PS 37 67 449 und 37 72 052 beschrieben.
Diese Verbindungen können auch entweder allein oder in Kombination verwendet werden.
Av h die Kolloidmaterialien können von jeglichem bekannten Typ sein. Beispielsweise können sie ausgewählt
werden aus der Gruppe von natürlichen und synthetischen hydrophilen Kolloiden wie Gelatine, Albumin,
Casein, Cellulose-Derivaten, beispielweise Carboxymethylcellulose, Carboxyäthylcellulose, Carboxymethyläthylcellulose;
Carboxymethyl-hydroxyä'.l'-.ylcellulose und sulfonierte Cellulose, Gummiarabicum, Karraghenin;
Natriumalginat; carboxymethylierte Stärke; phosphatisierte Stärke; Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymere
und Met hy I viny lather- Maleinsäureanhydrid-Copoly mere.
Die Teilchengröße (Durchmesser) der emulgäerten öltröpfchen als Einkernc für Mikrokapseln kann im
Bereich von 1 bis 10 μΓΠ, vorzugsweise im Bereich von 1,5 bis 5 μιτι, liegen.
Die Emulgierstufe kann wirksam unter Anwendung jeglicher üblicher Bewegungseinrichtungen oder Rührer
wie Homogenisatoren, Propellermischer und Warrenmischer durchgeführt werden.
In einigen Fällen können bei der Emulgierstufe jegliche oberflächenaktive Mittel verwendet werden, wie
kylsulfat, Kaliumligninsufanat bzw. Kaliumligninsulfonat, Natriumoleat und sulfoniertes öl.
Die nächste Stufe bei der Herstellung der Mikrokapseln besteht darin, die Koazervierung in dem so hergestellten
wäßrigen System zu bewirken unter Bildung einer Koazervatsuspension, in der ein Koazervat an oder
um jedes der Öltröpfchen abgelagert wird. Die Koazervierung kann bewirkt werden durch Verdünnen und/oder
Einstellen des pH-Werts des Systems.
Die 7iir Verdiinnung zuzusetzende Wassermenge kann je nach Wunsch entsprechend den erforderlichen
Koazervierungsbedingungen bestimmt werden, jedoch fügt man gewöhnlich Wasser in einer derartigen Menge
zu. daß die Kolloidkonzentration in dem System auf 2 bis 5 Gew.-% verringert wird.
Der pH-Wert zur Bewirkung der Koazervierung hängt von dem isoelektrischen Punkt des zu verwendenden
Kolloidmaterials ab. Verwendet man beispielsweise eine mit Säure behandelte Gelatine mit einem isoelektrischen
Punkt von etwa 8,0, so kann der pH-Wert des Systems innerhalb des Bereichs von 4,0 bis 6,0 eingestellt
wer Jen.
Es ist nicht immer erwünscht, eine Koazervierung unten den optimalen Bedingungen zu bewirken. Erfindungsgemäß
kann es bevorzugt sein die Koazierung nicht unter optimalen Bedingungen zu bewirken. Dies kann
erzielt werden entweder durch Verringerung der zugesetzten Wassermenge, durch Einstellung des pH-Wertes
derart, daß er keinen optimalen Wert darstellt und Veränderung des Zusammensetzungsverhältnisses des
Kolloidmaterials zur Bildung der Koazervate.
Während des Koazervierungsschrittes ist auch ein ausreichendes Rühren bevorzugt, um die Bildung von
Koazervat-Aggregations-Masse von unerwünscht großen Dimensionen zu verhindern.
Es sei festgestellt, daß die Temperatur des Systems während der Emulgier- und Koazervierungsstufen über
den Geüerungspunkten der Kolloidmaterialien gehalten werden muß. Gewöhnlich kann die Temperatur des
Systems vorzugsweise bei einer konstanten Temperatur gehalten werden, die deutlich über den Gelierungspunkten
der Kolloidmaterialien liegt.
Die Koazervatsuspension wird anschließend mit einem milden Temperaturgradienten gekühlt bis auf eine
Temperatur unter den Gelierungspunkten der Kolloidmaterialien, um das um jedes der öltröpfchen abgelagerte
Koazervat zu gelieren, um fixierte Kapseln zu erzielen. Bei diesem Verfahren neigen einzelne Koazervate dazu,
aneinander zu haften.
In einigen Fällen haften viele einzelne Koazervate aneinander unter Bildung von vielkernigen Kapseln von
unerwünscht großem Durchmesser. In einigen anderen Fällen wird die Formulierung von vielkernigen Kapseln
durch eine unerwünscht starke äußere Kraftanwendung verhindert.
Erfindungsgemäß wird die Aggregation von Teilchen von Öltröpfchen mit Koazervaten durch eine spezielle
Rühr- bzw. Bewegungsströmung, die auf das System angewendet wird, genau gesteuert, derart, daß vielkernige
Kapseln mit erwünschten Durchmessern und einer erwünschten Gleichmäßigkeit der Teilchengröße erhalten
werden können. Dies beruht auf einem geeigneten Gleichgewicht zwischen der Adhäsionskraft der Koazervate
und der Trennungskraft, die durch den gesteuerten Bewegungsfluß gegeben ist. Zumindest muß während der
gesamten Kühlungsstufe der Koazervatsuspension der angewendete Bewegungsfluß derart gesteuert werden,
daß nur die Bildung von Mikrokapsel-Aggregationsmassen ermöglicht wird, die einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser
von 3 bis 20 μηι, vorzugsweise von 6 bis 15 μπι aufweisen. Der in der vorliegenden Beschreibung
erwähnte Teilchendurchmesser bedeutet die Teilchengröße, ausgedrückt als durchschnittlicher Wert des
Teilchendurchmessers, berechnet aus der Teilchengrößenverteilung.
Es hat sich gezeigt und bestätigt, daß falls der durchschnittliche Teilchendurchmesser jeder der Mikrokapsel-Aggregationsmassen
unter 3 μπι liegt, die Farbentwicklungsfähigkeit unzureichend ist und daß falls der durchschnittliche
Durchmesser jeder der Mikrokapsel-Aggregationsmassen über 20 μπι liegt, die Kopierpapierbögen
leicht durch die Anwendung eines unbeabsichtigten Druckes verschmutzt werden.
Erfindungsgemäß kann der vorstehend erwähnte speziell gesteuerte Ljwegungsfluß erzeugt werden durch
Rotieren mindestens eines Rührers mit mindestens einem Rührflügel bzw. -blatt in einem Gefäß, daß die
Koazervatsuspension enthält, unter folgenden Bedingungen:
0,3 *£<,
0,05 S
5 < η < 200
In den vorstehenden Gleichungen bedeutet D den maximalen Innendurchmesser des Gefäßes, a den maximalen
Radius der Kreisbewegung des Rührers, STdie maximale Senkrechtschnitt-Fläche der Koazervatsuspension
in dem Gefäß, Sp stellt die maximale Senkrechtschnitt-Fläche des Rührflügel-Rotationsraumes dar und π ist die
Anzahl der Umdrehungen des Rührers pro Minute. Falls der Rührer zwei oder mehrere sich radial erstreckende
Rührflügel oder -blätter aufweist, oder zwei oder mehrere Rührer in einem einzigen Gefäß verwendet werden,
so sollte der Wert 5p die Gesamtheit der jeweiligen maximalen Senkrechtschnittflächen der Flügel darstellen.
Bei der Berechnung von Sp kann die Querschnittfiäche des Rotationsschaftes ausgeschlossen werden.
In den Zeichnungen sind Beispiele für besonders geeignete Rühreranordnungen veranschaulicht
In den Zeichnungen sind Beispiele für besonders geeignete Rühreranordnungen veranschaulicht
F i g. 1 bis 5 stellen schematische Senkrechtschnitt-Ansichten von Rührgefäßen dar, die jeweils mit Flügelrührern
verschiedener Formen ausgerüstet sind.
F i g. 6A stellt einen Aufriß, teilweise im Schnitt eines anderen Rührgefäßes dar, in dem sich der Rührerschaft
in waagerechter Richtung erstreckt und die zu rührende Flüssigkeit kontinuierlich hindurchfließen kann.
Fig. 6B stellt einen Schnitt entlang der Linien 6ß-6ßder F i g. 6A dar.
Fig. 6B stellt einen Schnitt entlang der Linien 6ß-6ßder F i g. 6A dar.
Fig.7A, 8A und 9A stellen schematische Senkrechtschnitte von Rührgefäßen dar, die weitere Ausführungsformen veranschaulichen.
F i g. 7B, 8B und 9B sind Grundrisse der F i g. 7 A, 8A bzw. 9A.
Fig. 1OA stellt einen schematischen Senkrechtschnitt durch ein Rührgefäß mit zwei rotierbaren Flügelrührern
dar.
Fig. 1OB stellt einen Grundriß des in der Fig. 1OA gezeigten Gefäßes dar.
Fig. HA, 12A, 13A, 14A, 15A, 16A, 17A, 18A, 19A und 20A stellen schematische Senkrechtschnitle von
Rührgefäßen dar, die in den nachfolgend beschriebenen Beispielen verwendet werden.
F i g. 11B, 12B, 13B, 14B, 16B, 18B und 19B sind Grundrisse der in den F i g. 11A, 12A, 13A, 14A, 16A, 17A, 18A
und 19A dargestellten Gefäße.
Fig. 15B stellt einen Schnitt längs der Linie 15ß-15ßder Fig. 15Adar.
F i g. 20B ist ein Schnitt "längs der Linien 20ö-2Ötfder F i g. 20A und
F i g. 20B ist ein Schnitt "längs der Linien 20ö-2Ötfder F i g. 20A und
Fig.21 stellt einen Teil des Diagramms dar, in dem die Teilchengrößen-verteilung der vielkernigen Mikrokapseln, die erfindungsgemäß erhalten werden, mit dem Coulter Counter aufgenommen wurde.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen stellt von den F i g. 1 bis 20 die Bezugsnummer 31 die Gefäße dar.
Die Bezugsnummer 32 bezeichnet allgemein die in den jeweiligen Gefäßen 31 rotierbaren Rührer.
Jedes der Gefäße kann vorzugsweise mit geeigneten Kühleinrichtungen versehen sein. Jeder der Rührer 32 besteht aus einem Rotationsschaft 33 und mindestens einem Rotationsflügel 34, der an den Schaft 33 fixiert ist. Die Bezugsnummer 40 bezeichnet das Flüssigkeitsniveau in dem Gefäß.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen stellt von den F i g. 1 bis 20 die Bezugsnummer 31 die Gefäße dar.
Die Bezugsnummer 32 bezeichnet allgemein die in den jeweiligen Gefäßen 31 rotierbaren Rührer.
Jedes der Gefäße kann vorzugsweise mit geeigneten Kühleinrichtungen versehen sein. Jeder der Rührer 32 besteht aus einem Rotationsschaft 33 und mindestens einem Rotationsflügel 34, der an den Schaft 33 fixiert ist. Die Bezugsnummer 40 bezeichnet das Flüssigkeitsniveau in dem Gefäß.
Das Rührblatt bzw. der Flügel 34 des Rührers 32 kann je nach Wunsch in jeglicher Form vorliegen. Beispielsweise
liegt der Flügel 34 in jeglicher flachen Plattenform (F i g. 1,4,6A, und 6B, 7A und 7B, 8A und 8B, 9A und 9B,
1OA und 1OB, 11A und HB, 13A und 13B, 14A und 14B, 15A und 15B, 16A und 16B, und 2OA und 20B) in einer
beliebigen geradlinigen oder zylindrischen Stabform (Fig. 17A und 17B), in jeglicher Rahmen- bzw. Bügelform
(F i g. 2,3 und 12A und 12B) oder in jeglicher Schraubenform oder Schraubspindelform (F i g. 5,18A und 18B, und
so 19Aundl9B)vor.
Der Rührer 32 kann entweder um eine senkrechte oder um eine horizontale Achse rotieren. Die F i g. 6A und
6B und 15A und 15B veranschaulichen Rührer vom Typ mit horizontaler Achse.
Die Rührer vom Typ mit waagerechter Achse sind für eine kontinuierliche Behandlung der Flüssigkeit
vorteilhaft In den F i g. 6A und 15A bezeichnen die Bezugsnummern 35 und 36 den Einlaß und den Auslaß für die
zu behandelnde Flüssigkeit. Die anderen Figuren zeigen Beispiele für Rührer vom Typ mit senkrechter Achse.
Das Gefäß 31 kann mit mindestens einem Vorsprung bzw. mindestens einer Kante oder einem stationären
Flügel ausgerüstet sein, der mit dem Flügel 34 des Rührers 32 unter Bildung eines turbulenten Stromes
zusammenwirkt. In den durch die F i g. 6A und 6B, 7A und 7B, 8A und 8B, 9A und 9B, 13A und 13B, 15A und 15B
und 17A und 17B veranschaulichten Ausführungsformen sind derartige Vorsprünge bzw. Prallbleche oder
stationäre Flügel an der Innenwand des Gefäßes mit der Bezugsnummer 37 versehen.
In einem einzigen Gefäß können auch mehrere Rührer gleichzeitig angeordnet sein. Die Fig. 1OA und 10B
veranschaulichen die Bereitstellung von zwei Rührern 32 in einem einzigen Gefäß 31. Die Form, Größe, Anzahl
und Geschwindigkeit der Flügel, der zwei oder mehrere Rührer können entweder gleich oder voneinander
unterschiedlich sein. Die F i g. 4 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform der Einrichtung mit zwei Rührern
32, die koaxial in dem Gefäß 31 angeordnet sind. Die zwei Rührer 32 weisen die jeweiligen Flügel 34 in
verschiedenen Formen auf, angeordnet in versetzter bzw. auf Lücke stehender Stellung und mit der Möglichkeit,
in entgegengesetzten Richtungen zu rotieren, so daß ein wirksames Rühren erzielt werden kann.
In der, Fig. ΠΑ, HB, 12A, 12B, 13A, 13B, 14A, 14B, 16A, 16B, 17A. 17B, 18A, 18B, 19A und 19B sind die
Dimensioiisverhältnisse der verschiedenen Teile angegeben.
Erfindungsgeinäß können mehrkernige öl enthaltende Kapseln die gewünschten und im allgemeinen gleichmäßigen
Teilchengrößen aufweisen, da Koazer^ate. die sich an den öltröpfchen ablagern, bis zu einem ^eeigneten
Ausmaß durch eine gesteuerte Bewegung'.fluß-Kraft daran gehindert werden, sich miteinander zu verkleben.
Es hat sich gezeigt, daß die Gleichmäßigkeit der Teilchengröße der mehrkernigen Kapseln, die erfindungsge·
maß erhalten werden, derart gut ist, daß mehr als 50% der Teilchen dem Peak-Kanal und seinen benachbarten
Kanälen der Volumenintegration von Teilchen angehören, die verschiedene Teilchendurchmesser, gemessen mit
dem Coulter-Zähler aufweisen.
Die F i g. 21 veranschaulicht einen Teil des Diagramms in dem eine Teilchengrößenverteilung, gemessen mit
einem Zähler aufgenommen wurde. In dem durch die F i g. 21 veranschaulichten Diagramm bedeutet die waagerechte
Achse die Teilchengröße in einem logarithmischen Maßstab in Mikron und die senkrechte Achse zeigt
den Gewicht"!- oder Volumenprozentsatz. Das Diagramm v/sist senkrecht stehende Skalenlinien mit regelmäßigen
Abständen auf, um den Meßbereich in eine Vielzahl von Kanälen aufzuteilen, für jeden von denen das
Gesamtvolumen oder -gewicht der Teilchen gemessen und angegeben ist. Das Bezugszeichen A zeigt die
Teilchengrößenverteilung bezogen auf das Gewicht oder Volumen, gemessen und aufgezeichnet an und das
Bciugszeichen B zeigt die Integration der durch A aufgezeigten Teilchengrößenverteilung an. Der Punkt Pder
waagerechten Achse zeigt den durchschniiüicheii Teiichetidurchiiiesser, der uciii iiiiegiieüeii Gewicht uüer
Volumen bei 50% der senkrechten Achsskala entsprechen sollte. Das Bezugszeichen C zeigt die Fläche an, die
den Peak-kanal sowie seine benachbarte Kanäle einschließt. Aus der Fig.21 ist ersichtlich, daß die mit C
bezeichnete Gesamtfläche größer als 50% des Gesamtvolumens oder Gewichts der Teilchen ist.
Bei der erfindungsgemäßen Verfahrensweise zur Herstellung von vielkernigen Mikrokapseln bei der ein
Bewegungsfluß mit einer derart extrem geringen Geschwindigkeit wie 5 bis 200 U/min während der Kühlstufe
des Koazervatsuspensionsystems auf eine Temperatur unter den Gelierungspunkten der kolloidalen Materialien
angewendet wird, haben die Viskosität des Systems in den Stufen zur Emulgierung und Koazervate, die während
der Kühlungsstufe geliert werden sollen, einen großen Einfluß auf die Bildung der vielkernigen Kapsel.
Nach weiteren Untersuchungen wurde gefunden, daß der Teilchendurchmesser der vielkernigen Kapseln
zusätzlich zur Steuerung der Rohrbewegung in Stufe 3 des Koazervierungsverfahrens (gemäß Anspruch 1) auch
noch genauer gesteuert werden kann durch Selektion spezifischer hydrophiler Kolloidmaterialien. Auf diese
Weise kann die Teilchengrößenverteilung auf derart extrem enge Bereiche konzentriert werden, daß über 75%
und maximal über 90% der Teilchen dem Peak-Kanal und seinen benachbarten Kanälen in der Volumenintegration
der Teilchen, gemessen mit den Coulter Counter, angehören.
Das heißt, daß die Teilchengröße der vielkernigen Kapseln genauer durch Selektion bestimmter Gelatine mit
einer Viskosität innerhalb eines spezifizierten Bereichs in dem System unter Anwendung von Gelatine und
anionischen Polymeren Kolloidmaterial gesteuert werden kann. Die Viskosität der für diesen Zweck geeigneten
Gelatine sollte derart sein daß mindestens SVo vorzugsweise 10^4ϊ bezogen auf das Gewicht der Gelatine eine
Viskosität von nicht über 2.5 mPa · s aufweisen und die durchschnittliche Viskosität der gesamten Gelatine nicht
über 3,5 mPa ■ s, vorzugsweise im Bereich von 1,5 bis 3,5 mPa ■ s liegt. Die ViskositLt der hier beschriebenen
Gelatine ist der nach JIS (Japan Industrial Standard) K6503 bei einem pH-Wert der Gelatine-Lösung von 4,5
gemessene Wert. Die verwendete Gelatine kann entweder eine einzelne Komponente mit einer gleichmäßigen
Viskosität oder eine Gelatinemischung sein, die aus einer Vielzahl von Bestandteilen mit verschiedenen Viskositäten
besteht.
Wenn die Menge der Komponente mit einer Viskosität von nicht über 2,5 mPa · s unter 5 Gew.-% liegt, so ist
es schwierig, die Teilchengröße der vielkernigen Kapseln wunschgemäß mit hoher Präzision zu steuern, selbst
bei Verwendung einer Gelatine, die in ihrer Gesamtheit eine durchschnittliche Viskosität im angegebenen
Bereich aufweist. Ist im anderen Falle die durchschnittliche Viskosität der gesamte Gelatine über mPa · s, so
würde es notwendig werden, die Kolloidkonzentration in dem System auf ein wesentliches Ausmaß zu verringern,
so daß die Gelierung des gesamten Systems nach dem Kühlen verhindert werden kann. Wird die durchschnittliche
Viskosität der gesamten Gelatine auf einen äußerst geringen Grad verringert, so werden die
praktischen Eigenschaften, wie die Wärmebeständigung, der Feuchtigkeitsgehalt und der Reibungswiderstand
der Kapseln wesentlich verschlechtert. Dementsprechend liegt die bevorzugte mittlere Viskosität der gesamten
Gelatine nicht unter 1,5 mPa ■ s, vorzugsweise nicht unter 2,OmPa · s.
Bei der Herstellung von Gelatine ergeben unterschiedliche Extraktionsansätze Produkte mit verschiedenen
Viskositäten. Es ist üblich, eine Vielzahl von Gelatineprodukten verschiedener Ansätze mit verschiedenen
Viskositäten je nach dem praktischen Anwendungszweck zu vermischen. Für den Zweck der Herstellung von
Mikrokapseln wurde eine gemischte Gelatine, die aus einigen verschiedenen Extraktionen mit unterschiedlichen
relativ höheren Viskositäten bestand, üblicherweise für eine wirksame Koazervierung und Bildung von stabilen
Kapseln verwendet.
Unter den anionischen Kolloidmaterialien, die zusammen mit der Gelatine erfindungsgemäß verwendet
werden, können umfaßt sein natürliche und synthetische hydrophile Kolloide, wie Celulose-Derivate, beispielsweise
Carboxymethylcellulose, Carboxyäthylcellulose, Carboxymethyläthylcellulose, Carboxymethylhydroxyäthylcellulose
und sulfonierte Cellulose, Gummiarabicum, Karraghenin, Natriumalginat, carboxymethylierte
Stärke, phosphatisierte Stärke, Styrol-Maleinanhydrideopolymere und Methylvinyläther-Maleinsäure-anhydrid-Copolyrnere.
Unter diesen hydrophilen Koüoäden sind mit Carboxy! modifizierte Ceüulose-Derivate bevorzugt.
Das bevorzugteste ist Carboxymethylcellulose.
Es wurde nun gefunden, daß eine geeignete Auswahl von Carboxylmethylcellulose (im folgenden als »CMC«
bezeichnet) mit einer Viskosität im angegebenen Bereich in dem System unter Anwendung der vorstehend
genannten Gelatine und CMC überraschend wirksam für eine genaue Steuerung der Teilchengröße der gebildeten
mehrkernigen Kapseln ist
Eine geeignete Auswahl der Viskosität von CMC ermöglicht eine präzise Steuerung der Teilchengröße der
mehrkernigen Kapseln, selbst bei einer relativ hohen Kolloidkonzentration, so daß sie die gewünschten hochgleichmäßigen durchschnittlichen Durchmesser aufweisen.
Der spezielle Bereich der Viskosität von CMC beträgt 2 bis 500 Centipoise, vorzugsweise 3 bis 100 Centipoise.
Die angegebenen Viskositätswerte werden in einem Brookfield-Viskosimeter bei 60 U/min mit einem Rotor
ίο Nr. 1, bezogen auf eine 2%ige wäßrige Lösung des Systems bei 25°C gemessen. Liegt die Viskosität des
verwendeten CMC über 500 Centipoise, so würde es notwendig werden, die Kolloidkonzentration des Systems
wesentlich zu verringern, so daß die Gelierung des gesamten Systems nach dem Kühlen verhindert werden kann.
Wird andererseits die Viskosität von CMC auf ein äußerst geringes Ausmaß verringert, so wird das Koazervationsausmaß
herabgesetzt und die praktischen Eigenschaften, wie die Wärmebeständigkeit, die Feuchtigkeitsbeständigkeit
und die Abriebfestigkeit der Kapseln werden wesentlich verschlechtert. Dementsprechend sollte die
Viskosität des verwendeten CMC nicht unter 2 Centipoise liegen.
Im Handel sind verschiedene CMC-Produkte mit unterschiedlichen Viskositäten üblich. Gewöhnlich verwendet
man irgendwelche dieser CMC-Produkte als Wandungs-bildende Materialien für Mikrokapseln.
Die Viskosität von CMC ist in bezug auf die Viskosität der mitverwendeten Gelatine von Bedeutung. Es wurde
auch gefunden, daß die Teilchengröße der vic'kcrnigen Kapseln sehr wirksam gesteuert werden kann, durch die
Auswahl der CMC und der Gelatine mit den folgenden Viskositäten:
CMC-Viskosität Durchschnittliche Gelatine-Viskosität
(mPa ■ s) (mPa ■ s)
unter 18 unter 2,8
unter 10 2,8 bis 3,5
unter 6 33 bis 5,0
Wie vorstehend beschrieben, ist eine Gelatine mit einer durchschnittlichen Viskosität über 33 mPa · s ungünstig.
Man stellt jedoch fest, daß die geeignete Wahl der Viskosität der CMC die praktische Anwendung von
Gelatine mit einer durchschnittlichen Viskosität von über o"3 mPa · s ermöglicht, wobei eine gute Steuerung der
Teilchengröße der mehrkernigen Kapseln wie gewünscht erhalten bleibt.
Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung. Falls nicht anders angegeben, beziehen sich die
J5 Teile und Prozentangaben auf die Gewichtsteile bzw. Gew.-°/o.
50 Teile einer mit Säure behandelten Gelatine mit einem isoelektrischen Punkt von 8,0 wurden zu 450 Teilen
Wasser gefügt Nach einstündigem Stehen bei 100C wurde das Gemisch auf 600C zur Bildung einer Gelatine-Lösung
erwärmt 4 Teile Kristallviolettlacton und 2 Teile Benzoylleucomethylenblau wurden in einem gemischten
öl aus 60 Teilen Kerosin und 140 Teilen lsopropylnaphthalin unter Bildung einer Farbbildner-Lösung gelöst. Die
Farbbildner-Lösung wurde nach Erwärmen auf 600C zu der Gelatine-Lösung gefügt und das Gemisch wurde
durch einen Homogenisierungsmischer emulgiert so daß man öltröpfchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser
von 3,5 μτη erhielt. Zu der Emulsion wurden unter weiterem Rühren 1000 Teile warmes
Wasser von 55°C und 100 Teile einer 5%igen wäßrigen Lösung von CMC mit einem durchschnittlichen
Polymerisationsgrad von 160 und einem Substitutionsgrad von 0,6 gefügt. Die Temperatur des wäßrigen Systems
wurde bei 500C gehalten und es wurde eine lO°/oige wäßrige Lösung von Natriumhydroxid zu dem System
gefügt, um seinen pH-Wert auf 5,4 einzustellen. Das wäßrige System wurde in ein Rührgefäß, wie in den
so F i g. 11A und 11B gezeigt, gegossen. Während der Durchführung des Rührens unter den folgenden Bedingungen
wurde das System in dem Gefäß allmählich von der ursprünglichen Temperatur von 500C mit einem Temperaturabfall-Gradienten
von 1°C pro 6 Minuten gekühlt:
-ff- «5
η - 100
Durch mikroskopische Beobachtung bestätigte sich, daß die Adhäsion der Mikrokapseln aneinander bei etwa
35°C begann und bei etwa 20°C im wesentlichen vollständig war. Das System wurde schließlich auf 100C zur
völligen Gelierung der Koazervate gekühlt. Die Teilchengrößenverteilung der erhaltenen Kapseln wurde mit
einem Zähler gemessen. Der durchschnittliche Teilchendurchmesser der Kapseln betrug 8,6 μηι und der VoIumenprozentsatz
der Teilchen, die in den Einheiten-Kanal mit dem Peak und seinen benachbarten Einheiten-Kanäle
in dem Diagramm des Zählers enthalten waren, betrug 83%. Zu dem so erhaltenen System wurden 10 Teile
einer 50%igen wäßrigen Lösung von Glutaraldehyd bei 10°C gefügt und anschließend wurde der pH-Wert des
Systems mit einer wäßrigen Lösung von Natriumhydroxid auf 6,0 eingestellt, um die Härtung der Kapseln zu
vervollständigen. Zu der so erhaltenen, die gehärteten Kapseln enthaltenden, Flüssigkeit wurden 40 Teile eines
Fulpenpulvers (bzw. eines Papierbreipulvers) und 400 Teile einer 10°/oigen wäßrigen Lösung von Stärke gefügt,
um eine Überzugszusammensetzung für druckempfindliches Kopierpapier zu bilden. Die Überzugszusammensetzung
wurde auf eine Oberfläche eines Papierbogens von 40 g/m2 in einer Menge von 5 g/m2 auf Trockenbasis
zur Erzielung eines mit Kapseln überzogenen Bogens aufgezogen.
50 Teile einer mit Säure behandelten Gelatine mit einem isoelektrischen Punkt von 8,0 wurden zu 450 Teilen
Wasser gefügt. Nach einstündigem Stehen bei 10° C wurde das Gemisch auf 60= C zur Bildung einer Gelatine-Lösung
erwärmL 4 Teile Kristallviolettlacton und 2 Teile Benzoylleucomethylenblau wurden in einem gemischten
öl aus 60 Teilen Kerosin und 140 Teilen Isopropylnaphthalin unter Bildung einer Farbbildner-Lösung gelöst Die
Farbbildner-Lösung wurde nach dem Erwärmen auf 60° C zu der Gelatine-Lösung gefügt und das Gemisch
wurde durch einen Homogenmischer emulgiert, um Öltröpfchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser
von 3,1 μπι zu ergeben. Der pH-Wert der Emulsion wurden mit 10%iger wäßriger Natriumhydroxid-Lösung
auf 7,0 eingestellt Anschließend wurden zu der Emulsion 3000 Teile warmes Wasser von 55° C und /eher
35 Teile einer 5%igen wäßrigen Lösung von Polyvinylmethyläther-Maleinsäureanhydrid-Copolymeren unter
Rühren gefügt Der pH-Wert des wäßrigen Systems wurde mit einer wäßrigen Lösung von Essigsäure auf 5,2
einzustellen. Das wäßrige System wurde in das gleiche Gefäß wie im Beispiel 1 gegossen. Während des Rührens
unter den folgenden Bedingungen wurde das System in dem Gefäß allmählich von der ursprünglichen Temperatur
von 50° C mit einem Temperaturabfall-Gradienten von 1 ° C pro 6 Minuten gekühlt:
If-0,5
π = 100
Das System wurde bis auf 10° C gekühlt. Die Teilchengrößenverteilung der erhaltenen Kapseln wurde mit
einvm Zähler gemessen. Der durchschnittliche Teilchendurchmesser der Teilchen betrug 10,9 μπι und der
Volumenprozentsatz der in dem Einheiten-Kanal der den Peak umschloß und in den benachbarten Einheiten-Kanälen
in dem Diagramm des Zählers enthaltenen Teilchen betrug 70%. Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1
erhielt einen mit Kapseln überzogenen Bogen.
Beispiel 1 wurde wiederholt, unter Erzielung eines mit Kapseln überzogenen Bogens, wobei jedoch ein Gefäß
wie in den Fig. 12A und 12B gezeigt, als Rührgefäß verwendet wurde und das Rühren in dem Gefäß unter
folgenden Bedingungen durchgeführt wurde:
π = 100
Der durchschnittliche Teilchendurchmesser der erhaltenen Kapseln betrug 9.3 μπι und der Volumenprozentsatz
der in dem Einheiten-Kanal der den Peak umfaßte und in seinen benachbarten Einheiten-Kanälen des
Diagramms des Zählers enthaltenen Teilchen betrug 70%.
55 Beispiel 4
Das Beispiel 1 wurde wiederholt unter Bildung eines mit Kapseln überzogenen Bogens, mit der Ausnahme,
daß das in den Fig. 13A und 13B gezeigte Gefäß als Rührgefäß verwendet wurde und das Rühren indem Gefäß
unter folgenden Bedingungen durchgeführt wurde.
η =80
Der durchschnittliche Teilchendurchmesser der erhaltenen Kapseln betrug 9,4 μΐη und der Volumenprozent-
Der durchschnittliche Teilchendurchmesser der erhaltenen Kapseln betrug 9,4 μΐη und der Volumenprozent-
satz der in dem Einheiten-Kanal der den Peak umfaßte, und in seinen benachbarten Einheiten-Kanälen im
Diagramm des Zählers enthaltenen Teilchen betrug 81 °/o.
Das Beispiel 2 wurde wiederholt unter Erzielung eines mit Kapseln überzogenen Bogens, mit der Ausnahme,
daß ein Gefäß wie in den Fig. 14A und 14B als Rührgefäß verwendet wurde und in dem Gefäß unter folgenden
Bedingungen gerührt wurde.
£
η = 190
Der durchschnittliche Teilchendurchmesser der erhaltenen Kapseln betrug 8,2 μπι und der Volumenprozentsatz
der in den Einheiten-Kanal, der den Peak umschloß und in seinen benacnbarten Einheiten-Kanälen im
Diagramm des Zählers enthaltenen Teilchen betrug 78%.
55,5 Teile einer mit Säure behandelten Gelatine mit einem isoelektrischen Punkt von 8,0 wurden zu 500 Teilen
Wasser gefügt Nach einstündigem Stehen bei 10° C wurde das Gemisch auf 60° C zur Bildung einer Gelatine- Lösung
erwärmt, 1,0 Teile Kristellviolettlacton und 0,5 Teile Benzoylleucomethylenblau wurden gelöst in einem
gemischten öl aus 15 Teilen Kerosin und 35 Teilen Isopropylnaphthalin unter bildung einer Farbbildner-Lösung.
Die Farbbildner-Lösung wurde nach dem Erwärmen auf 60° C zu der Gelatine-Lösung gefügt und das Gemisch
wurde mit einem Homogenmischer emulgiert, so daß man öltröpfchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser
von 3,1 μπι erhielt Der pH-Wert der Emulsion wurde mit 10°/oiger wäßriger Natriumhydroxid-Lösung
auf 8,0 eingestellt Anschließend wurden zu der Emulsion eine Gummiarabicum-Lösung, die durch Auflösen
von 55 Teilen Gummis rabicu!r>
in 500 Teilen warmen Wasser von 60°C erhalten wurde und 4000 Teile warmes
Wasser von 55° C unter Rühren gefügt. Darüber hinaus wurden 32 Teile einer 5%igen wäßrigen Lösung von
PoIyvinylmethyläther-MalcinanHydrid-Copolymerem zu dem wäßrigen System gefügt und anschließend wurde
das System durch Zusatz von 10%iger wäßriger Essigsäure-Lösung auf den pH-Wert 5,0 eingestellt Das
wäßrige System wurde in ein Rührgefäß wie in den F i g. 16A und 16B gezeigt, gegossen. Während des Rührens
unter den folgenden Bedingungen wurde das System in dem Gefäß allmählich von der Ausgangstemperatur von
50° C mit einem Temperaturabfall-Gradienten von 1 ° C pro 7 Minuten gekühlt:
^- = 0,76
η = 145
Das System wurde bis auf 10° C gekühlt. Die Teilchengrößenverteilung der erhaltenen Kapseln wurde mit dem
Zähler gemessen. Der durchschnittliche Teilchendurchmesser der Kapseln betrug 9,8 μιη und der Volumenprozentsatz
der Teilchen an Kapseln, die in dem Einheiten-Kanal der den Peak umfaßte und den benachbarten
Einheiten-Kanälen, des Diagramms des Zählers enthalten waren, betrug 84%. Ein mit Kapseln überzogener
Bogen wurde unter Anwendung des so erhaltenen wäßrigen Systems in gleicher Weise wie in Beispiel 1
beschrieben, hergestellt.
B e i s ρ i e I 7
65 Teile einer mit Säure behandelten Gelatine mit einem isoelektrischen Punkt von 8,0 wurden zu 585 Teilen
Wasser gefügt. Nach einstündigem Stehen bei 1O0C wurde das Gemisch zur Bildung einer Gelatine-Lösung auf
600C erwärmt. 5,2 Teile Kristallviolettlacton und 2,6 Teile Benzoylleucomethylenblau wurden in einem gemisch-
ten öl aus 78 Teilen Kerosin und ]82 Teilen Isopropylnaphthalin unter Bildung einer Farbbildner-Lösung gelöst.
Die Farbbildner-Lösung wurde nach dem Erwärmen auf 60°C zu der Gelatine-Lösung gefügt und das Gemisch
wurde in einem Homogenmischer emulgiert unter Bildung von öltröpfchen mit einem durchschnittlichen
Teilchendurchmesser von 3,0 μπι. 1300 Teile warmes Wasser (55°C) wurden zu der Emulsion gefügt und
anschließend wurden 130 Teile einer 5%igen wäßrigen Lösung von CMC mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad
von 160 und einem Substitutionsausmaß von 0,6, deren Menge 10Gew.-% auf Trockenbasis der
Gelatine entsprach, zugesetzt. Der pH-Wert des wäßrigen Systems wurde mt 10%iger wäßriger Lösung von
Natriumhydroxid auf 5,4 eingestellt. Das wäßrige System wurde in ein Gefäß wie in den Fig. 17A und I7B
gezeigt, gegossen. Während unter den im folgenden angegebenen Bedingungen gerührt wurde, wurde das
System in dem Gefäß allmählich von der Ausgangstemperatur von 48° C mit einem Temperaturabfall-Gradienten
von 1 ° C pro 3 Minuten gekühlt:
π = 40 ίο
Das System wurde bis auf 100C gekühlt. Die Teilchengrößenverteilung der erhaltenen Kapseln wurde mit dem
Zähler gemessen. Der durchschnittliche Teilchendurchmesser der Kapseln betrug 8,2 μπι und der Volumenprozentsatz
der Teiichen, die in dem Einheiten-Kanal, der den Peak umschloß, und in den benachbarten Einheiten-Kanälen
im Diagramm des Zählers vorhanden waren, betrug 74%, wie in der F i g. 21 dargestellt. Zu dem so
erhaltenen System wurden 13 Teile einer 5O°/oigen wäßrigen Lösung von Glutaraldehyd bei 100C gefügt und
anschließend wurde der pH-Wert des Systems mit 10%iger wäßriger Natriumhydroxid-Lösung auf 6,0 eingestellt.
Darüber hinaus wurden dem System 52 Teile Pulpenpulver und 520 Teile einer 10%igen wäßrigen Lösung
von Stärke zugesetzt, um eine Überzugszusammensetzung für druckempfindliches Kopierpapier zu bilden.
Nach der Arbeitsweise des Beispiels 1 erhielt man einen mit Kapseln überzogenen Bogen unter '-,.nwendung der
vorstehenden Überzugszusammensetzung.
Das Beispiel 7 wurde wiederholt unter Bildung eines mit Kapseln überzogenen Bogens, wobei jedoch die
Rührerflügel in einem Winkel von 45° zur Rotationsachse montiert waren (Sp/ST=0,l 1) und die Umdrehungszahl
auf 35 U/min eingestellt wurde. Nach dem Kühlen wurde die Teilchengrößenverteilung der erhaltenen
Kapseln mit einem Zähler gemessen. Der durchschnittliche Teilchendurchmesser der Kapseln betrug 83 μπι und
der Volumenprozentsatz der in dem Einheiten-Kanal der den Peak umfaßte und in den benachbarten Einheiten-Kanälen
des Diagramms des Zählers enthaltenen Teilchen betrug 85%.
Beispiele 9bis 13
Es wurden 5 verschiedene mit Kapseln überzogene Papierbögen in einer Weise gleich der in Beispiel 8
beschriebenen hergestellt, wobei jedoch der durchschnittliche Teilchendurchmesser der emulgierten Tröpfchen
bei der Ernuigiersiufe, die pH-Werte bei der Koazervierungsstufe und die Anzahl der Umdrehungen des P.ührers
unterschiedlich von Beispiel 8 waren, wie in der Tabelle I angegeben. Die durchschnittlichen Teilchendurchmesser
der vielkernigen Kapseln und die Volumenprozentsätze der Teilchen, in dem Kanal mit dem Peak und den
benachbarten Kanälen wurden als Ergebnisse der Messung der Teilchengrößenverteilung mittels des Zählers
bestimmt.
durchschnittl. | pH-Wert bei der | π (U/min) | durchschnittl. | Volumen-Prozent | |
Teilch.durchmesser | Koazervierungsstu- | Teilch.durchmesser | satz der Teilchen in | ||
der emulgierten | fe | der Kapseln | den 3 Kanälen | ||
Tröpfchen | |||||
(μηι) | (μπι) | ||||
Beispiel 9 | l,ö | 5,1 | 15 | 10,7 | 93 |
Beispiel 10 | 2,0 | 5,3 | 25 | 6,9 | 89 |
Beispiel 11 | 2,7 | 5,1 | 20 | 14,3 | 90 |
Beispiel 12 | 4,0 | 5,3 | 35 | 12,5 | 80 |
Beispiel 13 | 4,6 | 5,2 | 30 | li,2 | 70 |
Beispiel 14
Ein wäßriges System aus einer Emulsion und CMC wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 7 hergestellt. Das
wäßrige System wurde in eine geschlossene Vorrichtung aus zwei Gefäßen (wie in Fig. 15A und 15B gezeigt]
gegossen, die in Serie angeordnet waren. Während unter den folgenden Bedingungen gerührt wurde, wurde das
System in dem Gefäß allmählich von der Ausgangstemperatur von 5O0C mit einem Temperaturabfall-Gradienten
von I0C pro 2 Minuten gekühlt:
Jf - 0,22
η - 50
Das wäßrige System verblieb 80 Minuten in der Vorrichtung. Die Teilchengrößenverteilung der erhaltenen
Kapseln am Auslaß der Vorrichtung wurde mit dem Coulter-Zähler gezählt. Der durchschnittliche Teilchendürch~icsscr
der Kapsel" betrüg 8,0 ynn und der Voiurncnprczsntsstz dsr Teilchen, die in derrs Einheiten-Kanal
mit dem Peak und den benachbarten Einheiten-Kanälen in dem Diagramm des Coulter-Zählers vorhanden
waren, betrug 79%. Zu 100Teilen des so erhaltenen System wurden 0,5 Teile einer 5%igen wäßrigen Lösung von
Glutaraldehyd bei 1O0C gefügt und anschließend wurde der pH-Wert des Systems mit 10%iger wäßriger
Natriumhydroxidlösung auf 6,0 eingestellt, um die Härtung der Kapseln zu vervollständigen. Zu den härtenden
Kapseln, die Flüssigkeit enthielten, wurden 22 Teile Pulpenpulver und 22 Teile einer 10%igen wäßrigen
Stärkelösung gefügt, um eine Überzugszusammensetzung für druckempfindliches Kopierpapier zu bilden. Ein
mit Kapseln überzogener Bogen wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 unter Anwendung der Überzugszusammensetzung
hergestellt.
Vergleichsversuch 1
Das Beispiel 1 wurde wiederholt unter Bildung eines mit Kapseln überzogenen Bogens, wobei jedoch ein
Gefäß wie in den Fig. Ί8Α und 18B als Rührgefäß verwendet wurde und das Rührer, in dem Gefäß unter
folgenden Bedingungen durchgeführt wurde:
f w.
η = 4000
Die Teilchengrößenverteilung der bei 100C erhaltenen Kapseln wurde mit dem Coulter-Zähler gemessen. Der
durchschnittliche Teilchendurchmesser der Kapseln betrug 3,7 μπι. Es bestätigte sich durch mikroskopische
Beobachtung, daß praktisch fast keine Kapseln aggregiert waren und die Kapseln im Zustand von einkernigen
Kapseln vorlagen.
Vergleichsversuch 2
so Der Vergleichsversuch 1 wurde wiederholt, wobei jedoch die Umdrehungszahl des Rührers 50 U/min betrug.
Wenn das wäCrige System bis auf 20"C gekühlt war, wurde mit der Koagulation des Systems begonnen. Das
System war bei 15° C völlig geliert und es konnte keine Kapseln erhalten werden.
Vergleichsversuch 3
Das Beispiel 1 wurde wiederholt unter Bildung eines mit Kapseln überzogenen Bogens, wobei jeoch der
pH-Wert des wäßrigen Systems in der Koazervierungsstufe auf 4,8 eingestellt wurde und das System in einem
Rührgefäß nach den F i g. 19A und 19B unter folgenden Rührbedingunger. gekühlt wurde:
-g- - 0,17
Jf=O1(M
65
η = 1800
Ί2
Die Teilchengrößenverteilung der bei 10°C erhaltenen Kapseln wurde im Zähler gemessen. Der durchschnittliche
Teilchendurchmesser der Kapseln betrug 7,5 μίτι. Der Volumenprozentsalz, der in dem Einheiten-Kanal
mit dem Peak und seinen benachbarten Kanälen des Diagramms des Zählers enthaltenen Teilchen betrug 40%.
Herstellung eines Akzeptorbogens
8 Teile Zink-3,5-di(«-methylbenzyl)-salicylat und 2 Teile Styrol-a-Methylstyrol-Copolymeres wurden unter
Bildung eines homogenen Gemisches geschmolzen. Das erhaltene Gemisch wurde anschließend rechtzeitig
aufgeteilt. 12 Teile des feinverteilten Gemisches, 53 Teile Aluminiumhydroxid, 20 Teile aktivierter Ton, 15 Teile
Zinkoxid, 30Teile Styrol-Butsdien-Copolymer-Latex, (Feststoffgehalt 50%) 6 Teile 10%ige wäßrige Lösung von
modifiziertem Polyvinylalkohol und 300 Teile Wasser wurden gemischt unter Bildung einer Überzugszusammensetzung.
Die Überzugszusammensetzung wurde auf eine Oberfläche eines Basisbogens von 40 g/m2 in einer
Menge von 6 g/m2 auf Trockenbasis aufgebracht und unter Bildung eines Akzeptorbogens getrocknet.
Untersuchung der Eigenschaften der mit Kapseln überzogenen Bögen
a) Jeder der mit den in den Beispielen und Vergleichsversuchen erhaltenen Kapseln überzogenen Bogen
wurde auf einen Akzeptorbogen aufgebracht, so daß die beschichteten Schichten nahe aneinander lagen
und es wurden 30 Sekunden ein Druck von 15 kg/cm2 angewendet. Es wurde die Verschmutzung des
Akzeptorbogens untersucht.
b) Jeder mit Kapseln überzogene Bogen wurde auf den Akzeptorbogen aufgebracht, so daß die beschichteten
Schichten nahe aneinanderlagen und es wurden weitere 10 Bögen weißes Papier von 40 g/m2 auf sie
aufgelegt. Die Bögen wurden mit Schreibmaschine vom obersten weißen Papier her beschrieben. Die
Farbdichte der kopierten Bilder auf dem Akzeptorbogen wurde unter Anwendung eines Spektrophotometers
vom Doppelstrahl-Reflektionstyp bewertet. Die Farbdichte wurde durch das Reflektionsverhältnis bei
610 μπι dargestellt. Je größer das Reflektionsverhältnis ist, desto geringer ist die Farbdichte.
Die erhaltenen Eigenschaften sind in der Tabelle 2 aufgeführt. Jeder der in den Beispielen mit Kapseln
überzogenen Bögen war sowohl bei der Untersuchung a) als auch bei der Untersuchung b) überlegen.
a) Verschmutzung*) | b) Farbdichte % | |
Beispiel 1 | ® | 85 |
Beispiel 2 | O | 83 |
Beispiel 3 | © | 85 |
Beispiel 4 | ® | 78 |
Beispiel5 | ® | 85 |
Beispiele | O | 80 |
Beispiel 7 | O | 84 |
Beispiele | O | 79 |
Beispiel 9 | ® | 86 |
Beispiel 10 | ® | 86 |
Beispiel 11 | O | 75 |
Beispiel 12 | O | 73 |
Beispiel 13 | O | 75 |
Beispiel 14 | ® | 86 |
Vergleichsversuch 1 | ® | 94 |
Vergleichsversuch 2 | — | **) |
Vergleichsversuch 3 | O | 89 |
Anmerkung:
*) ® : es wurden keine Verschmutzung festgestellt
*) ® : es wurden keine Verschmutzung festgestellt
O: die Verschmutzung war gering ^
Δ : es wurde eine gewisse Verschmutzung festgestellt
χ : die Verschmutzung war stark
**) es wurde kein beschichteter Bogen hergestellt.
χ : die Verschmutzung war stark
**) es wurde kein beschichteter Bogen hergestellt.
Beispiele 15 bis 24 und Vergleichsversuche 4 bis 9
Zu 10 Teilen eines mit Säure behandelten Gelatine-Gemischs, bestehend aus den Gelatinen mit verschiedenen
Viskositäten, wie sie in der Tabelle 3 aufgeführt sind, wurden 87 Teile Wasser gefügt. Nach einstündigem Stehen
bei 200C wurde das Gemisch zur Bildung einer Gelatinelösung auf 60°C erwärmt. 1,2 Teile Kristallviolettlacton
und 0,6 Teile Benzoyüeucomethyienbiau wurden in einem gemischt, öl aus 15 Teilen Kerosin und 33 Teilen
Isopropylnaphthalin zur Herstellung einer Farbbildner-Lösung gelöst. Die Farbbildner-Lösung wurde nach dem
Erwärmen auf 6O0C zu der Gelatine-Lösung gefügt und das Gemisch wurde mit einem Homogenmischer zur
Erzielung von öltröpfchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 3,0 μίτι emulgiert. Zu der Emulsion
wurden 40 Teile Carboxymethylcellulose mit einem Verätherungsgrad vor. 0,75 und einer Viskosität von 9 cP bei
250C im Zustand einer 2%igen wäßrigen Lösung und 160 Teile Wasser von 55°C gefügt. Der pH-Wert des so
erhaltenen wäßrigen Systems wurde mit 0,25 n-NaOH-Lösung auf 5,4 bis 5,6 eingestellt. Das wäßrige System
wurde in ein Rührgefäß wie in den Fig. 2OA und 20B dargestellt, gegossen. Während unter den folgenden
angegebenen Bedingungen gerührt wurde, wurde das System in dem Gefäß allmählich von der Ausgangstemperatur
von 50°C mit einem Temperaturabfall-Gradienten von 1°C pro 3 Minuten gekühlt:
-^- - 0,75
■ 0,24
/7 =100
Das wäßrige System wurde kontinuierlich auf 10°C gekühlt. Zu dem bei 100C gehaltenen System wurden 2
Teile einer 50%igen wäßrigen Lösung von Glutaraldehyd gefügt und anschließend wurde der pH-Wer! des
Systems mit einer wäßrigen Lösung von Natriumhydroxid zur vollständigen Härtung der Kapseln auf 6,0
eingestellt. DieTeiichengrößenverteiiung der bei iirC erhaltenen vieikernigen Kapseln wurde mit einem Zahler
zur Bewertung der Steuerbarkeit der Teilchengröße gemessen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle III aufgeführt.
Die Formbarkeit von mehrkernigen Kapseln wurde nach der folgenden Gleichung berechnet:
Formbarkeit von mehrkernigen Kapseln % =
6 K durchschnittlicher Teilchendurchmesser bei 10° C
6 K durchschnittlicher Teilchendurchmesser bei 10° C
War der berechnete Wert groß, so konnte die Teilchengröße der Kapseln leicht gesteuert werden. Die
Steuerbarkeit der Teilchengröße bei 10° C wurde durch den Volumenprozentsatz der Teilchen dargestellt, der in
dem Kanal mit dem größten Peak und seinen benachbarten Kanälen des Diagramms des Zählers enthalten war.
Je größer der Volumenprozentsatz ist, desto enger ist die Teilchengrößenverteilung.
Wie in der Tabelle 3 gezeigt, erhielt man in jedem Beispiel eine mehrkernige Kapseldispersion, in der die
Teilchen eine gewünschte Teilchengröße aufwiesen und die Teilchengrößenverteilung sehr scharf war.
Gelatine- Komponenten (%)
4,9 mPa · s 4,1 mPa · s 3,6 mPa · s 3,2 mPa · s 2,8 mPa · s 2,5 mPa ■ s 2,2 mPa · s 1,6 mPa ■ s
Beispiel | 25 | 10 | 24 | 25 | 34 | 100 | 100 |
15 | 5 | 20 | 30 | 40 | |||
40 16 | 5 | 15 | 35 | 35 | |||
17 | 25 | 25 | 7 | ||||
18 | 25 | 25 | 25 | 10 | |||
19 | 100 | 25 | 25 | 25 | |||
20 | 5 | 25 | |||||
45 21 | 225 | ||||||
22 | 25 | 20 | |||||
23 | 50 | 100 | 15 | ||||
24 | 75 | 100 | |||||
50 Vergl. | 10 | 20 | 30 | 40 | |||
4 | 15 | 10 | |||||
5 | |||||||
6 | 25 | ||||||
7 | |||||||
55 8 | |||||||
9 | |||||||
60
25
Fortsetzung der Tabelle 3
Beispiel | 2,5 |
15 | 2,2 |
16 | 1,6 |
17 | 3,3 |
18 | 3,1 |
19 | 3.2 |
20 | 3,4 |
21 | 2,7 |
22 | 2.6 |
23 | 1,9 |
24 | |
Verg!. | 4.9 |
4 | 3,6 |
5 | 2,8 |
6 | 3,0 |
7 | 4,0 |
8 | 3,6 |
9 | |
durchschn. Viskosität durchsehn. Teilchen- Formbarkeit der Steuerbarkeit
(mPa ■ s) durchmesser (μιτι) mehrkern. Kapseln der Teilchengröße
450C 100C (%) (%)
8,2 10,8 80 85
7.6 9,4 81 89
9,4 10,8 87 94 -o
7,0 9,6 73 79
6.8 8,9 71 82
6.9 9,1 76 85
5.7 8,2 70 80
8.4 9,5 88 89 6,7 8,8 76 91
10,2 12,0 85 92
3,2 11,0*) 29 36*)
3.5 10,8") 34 35*) 4,4 12,0*) 37 45*)
3,7 10.6*) 35 40*) 3,4 9,7*) 35 42*)
4,2 8.0*) 53 62*)
Anmerkung:
*) Die Untersuchung wurde nach der Entfernung von Gel durchgeführt, da die in den Vergleichsversuchen erhaltene
Dispersion teilweise geliert war.
Beispiele 25 bis 37 und Vergleichsversuche 10 bis 13
10 Teile einer mit Säure behandelten Gelatine mit einer durchschnittlichen Viskosität wie in der Tabelle 4
angegeben, wurden zu 87 Teilen Wasser gefügt. Nach einstündigem Stehen bei 2O0C wurde das Gemisch zur
Herstellung einer Gelatine-Lösung auf 6O0C erwärmt. 1,2 Teile Kristallviolettlacton und 0,6 Teile Benzoylleucomethylenblad
wurden in einem gemischten Öl aus 15 Teilen Kerosin und 33 Teilen Isopropylnaphthaün unter
Bildung einer Farbbildner-Lösung gelöst. Die Farbbildner-Lösung wurde nach Erwärmen auf 6O0C zu der
Gelatine-Lösung gefügt und das Gemisch wurde in einem Homogenmischer emulgiert unter Bildung von
Öltröpfchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 3,0 μητι. Zu der Emulsion wurden unter
weiterem Rühren 40 Teile einer 2,5%igen wäßrigen Lösung von CMC mit einer Viskosität und eine·- Verätherung,
wie in der Tabelle 4 angegeben und 160 Teile warmes Wasser von 550C gefügt. Das so erhaltene wäßrige
System wurde mit 0,25 n-NaOH-Lösung auf den pH-Wert von 5,0 bis 5,6 eingestellt. Das wäßrige System wurde
in ein Gefäß wie in den F i g. 2OA und 20B dargestellt gegossen. Während unter den im folgenden angegebenen
Bedingungen gerührt wurde, wurde das System in dem Gefäß allmählich von der Ausgangstemperatur von 50°C
mit einem Temperaturabfall-Gradienten von 1°C pro 30 Minuten gekühlt:
^ 0,24
>'
π =100
Das wäßrige System wurde kontinuierlich bis auf 10° C gekühlt. Zu dem bei 100C gehaltenen System wurden 2
Teile einer 50%igen wäßrigen Lösung von Glutaraldehyd gefügt und anschließend wurde der pH-Wert des
Systems mit einer wäßrigen Lösung von Natriumhydroxid auf 6,0 eingestellt, um die Härtung der Kapseln zu
vervollständigen.
Die Teilchengrößenverteilungen der erhaltenen Kapseln bei 45° C und 1O0C während der Kühlstufe wurden
mit dem Zähler gemessen, zur Bewertung der Steuerbarkeit der Teilchengrößen der vielkernigen Kapseln. Die
Ergebnisse sind in der Tabelle 4 mit der Formbarkeit der mehrkernigen Kapseln und der Steuerbarkeit der
Teilchengröße bei 100C aufgezeigt. Wie aus der Tabelle 4 ersichtlich ist, erhielt man in jedem erfindungsgemäßen
Beispiel eine vielkemige Kapseldispersion in der die Teilchen eine gewünschte Teilchengröße aufwiesen
und die Teilchengrößenverteilung sehr scharf war.
durchschn. | 28 03 | Carboxymethylcellulose | pH*) | Veräthe- | 687 | 10°C | Formbark, der | Steuerl | |
Tabelle 4 | Viskosität | Visk. | rungsgrad | vielkernigen | derTei | ||||
d-GelaJne | (mPa · s) | durchschn. | Kapsel bei | größe I | |||||
(mPa · s) | 9,4 | 45°C(%) | 10°C(c | ||||||
63 | 0,76 | 93 | |||||||
1,6 | 9 | 63 | 0.76 | 13,0 | 89 | 97 | |||
Beispiel | 1,6 | 16 | 7,1 | 1,02 | Teilchendurchm. (μπι) | 8,6 | 80 | 92 | |
25 | 1.6 | 82 | 7,1 | 039 | 45° C | 9,6 | 72 | 92 | |
26 | 1,6 | 210 | 7,1 | 1,00 | 10,8 | 69 | 85 | ||
27 | 1,6 | 485 | 6,8 | 0,76 | 9,4 | 55 | 81 | ||
28 | 13 | 10 | 6,8 | 0,62 | 8,4 | 9,8 | 87 | 94 | |
29 | 2.0 | 10 | 6,6 | 0,76 | 7,4 | 10,0 | 81 | 92 | |
30 | 2,8 | 6 | 63 | 0,76 | 93 | na | 84 | 93 | |
31 | 23 | 9 | 63 | 1,00 | 53 | 93 | 86 | 84 | |
32 | 23 | 18 | 6,6 | 0,76 | 53 | 14,0 | 80 | 91 | |
33 | 3a | 6 | 5,7 | 077 | 9,4 | 103 | 77 | 85 | |
34 | 43 | 3 | 5,7 | 0,77 | 7,6 | 72 | 85 | ||
35 | 43 | 3 | 8.2 | 103**) | 89 | 80 | |||
36 | 7,2 | 034 | 8,6 | 11,0**) | |||||
37 | 1,6 | 920 | 12 | 0,76 | 10,5 | 83**) | 29**) | 70·*) | |
Vergl. | 1,6 | 710 | 7,0 | 0,76 | 73 | 10,1**) | 29**) | 77·*) | |
10 | 22 | 685 | 63 | 0,76 | 101 | 41**) | 72*·) | ||
11 | 2,8 | 630 | 35") | 65··) | |||||
12 | |||||||||
13 | 3,1 | ||||||||
32 | |||||||||
3,4 | |||||||||
3,5 |
Anmerkung:
*) pH-Wert einer l%igen wäßrigen Lösung
·*) die Untersuchung wurde nach der Entfernung von Gel durchgeführt, da die in den Vergleichsversucher
Dispersion teilweise geliert war.
Hierzu 10 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentansprüche:1, Verfahren zur Herstellung von öl enthaltenden Mikrokapseln, bei dem man 1) ein wäßriges; System f: herstellt das eine wäßrige Lösung von mindestens zwei Arten von hydrophilen Kolloidmateriailien mitfi 5 entgegengesetzten elektrischen Ladungen und in dieser Lösung dispergierten öltröpfchen umfaßt 2) indiesem wäßrigen System bei einer Temperatur über den Geiierungspunkten der hydrophilen Kolloidmate- ;? rialien eine Koazervierung bewirkt unter Bildung einer Koazervatsuspension, in der jedes der öltröpfchen;' von einem Koazervat umhüllt ist und 3) die Koazervatsuspension unter Rühren auf eine Temperatur unterden Geiierungspunkten der hydrophilen Kolloidmaterialien unter Bildung von vielkernigen Kapseln kühlt £ ίο dadurchgekennzeichnet, daß man die Rührbewegung in Stufe 3) durch Rotation von mindestensJ; einem Rührer mit mindestens einem Flügel bzw. Rührblatt in einem Gefäß, das die Koazervatsuspensionγ. enthält unter folgenden Bedingungen erzeugt:
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP52009022A JPS5833011B2 (ja) | 1977-01-28 | 1977-01-28 | マイクロカプセルの製造方法 |
JP9892477A JPS5432178A (en) | 1977-08-17 | 1977-08-17 | Manufacture of microcapsule |
JP14201177A JPS5474282A (en) | 1977-11-25 | 1977-11-25 | Manufacture of microcapsule |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2803687A1 DE2803687A1 (de) | 1978-08-03 |
DE2803687C2 true DE2803687C2 (de) | 1986-05-07 |
Family
ID=27278294
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19782803687 Expired DE2803687C2 (de) | 1977-01-28 | 1978-01-27 | Verfahren zur Herstellung von Mikrokapseln |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU514205B2 (de) |
DE (1) | DE2803687C2 (de) |
ES (1) | ES466986A1 (de) |
FR (1) | FR2378561A1 (de) |
GB (1) | GB1567426A (de) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3424115C2 (de) * | 1984-06-29 | 1986-10-16 | Papierfabrik August Koehler AG, 7602 Oberkirch | Kontinuierlich geführtes Koazervierungsverfahren zur Herstellung einer wäßrigen Dispersion ölhaltiger Mikrokapseln |
FR2608456B1 (fr) | 1986-12-18 | 1993-06-18 | Mero Rousselot Satia | Microcapsules a base de gelatine et de polysaccharides et leur procede d'obtention |
CA2009047C (en) * | 1989-02-27 | 1999-06-08 | Daniel Wayne Michael | Microcapsules containing hydrophobic liquid core |
US6391288B1 (en) * | 1999-07-27 | 2002-05-21 | Shiseido Co., Ltd. | Microcapsule and method of making the same |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE585460A (de) * | 1959-01-02 | 1900-01-01 | ||
FR1283004A (fr) * | 1960-03-10 | 1962-01-27 | Ncr Co | Produit capsulaire et son procédé de fabrication |
US3129103A (en) * | 1960-05-16 | 1964-04-14 | Ncr Co | Ink coating for pressure sensitive transfer record sheet |
JPS5034515B1 (de) * | 1970-08-06 | 1975-11-08 | ||
BE788762A (fr) * | 1971-09-13 | 1973-01-02 | Fuji Photo Film Co Ltd | Procede de production de microcapsules |
JPS5814253B2 (ja) * | 1974-04-10 | 1983-03-18 | カンザキセイシ カブシキガイシヤ | ビシヨウカプセルノ セイゾウホウホウ |
-
1978
- 1978-01-24 GB GB285478A patent/GB1567426A/en not_active Expired
- 1978-01-27 FR FR7802375A patent/FR2378561A1/fr active Granted
- 1978-01-27 AU AU32819/78A patent/AU514205B2/en not_active Expired
- 1978-01-27 DE DE19782803687 patent/DE2803687C2/de not_active Expired
- 1978-01-28 ES ES466986A patent/ES466986A1/es not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2378561B1 (de) | 1984-03-16 |
ES466986A1 (es) | 1978-10-16 |
DE2803687A1 (de) | 1978-08-03 |
GB1567426A (en) | 1980-05-14 |
AU3281978A (en) | 1979-08-02 |
FR2378561A1 (fr) | 1978-08-25 |
AU514205B2 (en) | 1981-01-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2529427C3 (de) | Verfahren zum Herstellen kleiner Polymerkapseln | |
DE2336882C2 (de) | Verfahren zum Härten von Mikrokapseln | |
DE2652875C2 (de) | Verkapselungsverfahren für die Herstellung von Mikrokapseln | |
DE931531C (de) | Vervielfaeltigungsmaterial und Verfahren zur Herstellung desselben | |
DE1955542C3 (de) | Druckempfindliches Blattmaterial | |
DE3030801A1 (de) | Verfahren zur herstellung von doppelkapseln | |
DE2515426A1 (de) | Verfahren zur herstellung von mikrokapseln aus einem komplexen hydrophilen kolloidmaterial | |
DE1245321B (de) | Herstellen kleiner Kapseln, die Farbbildner einschliessen und mit einem sauren kolloidalen Material umgeben sind | |
DE3047845A1 (de) | Waermeempfindliche aufzeichnungsblaetter oder -bahnen | |
DE2338288A1 (de) | Aufzeichnungsbogen | |
DE2225274B2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Mikrokapseln | |
DE3131899A1 (de) | Waermeempfindliches aufzeichnungsmaterial | |
DE2458714C2 (de) | Verwendung einer wäßrigen Zusammensetzung als Klebstoffmasse | |
DE2241586B2 (de) | ||
DE2447117C2 (de) | Druckempfindlicher Aufzeichnungsbogen | |
DE2919521C2 (de) | Aufzeichnungsmaterial zur Anwendung in einem druckempfindlichen Kopiersystem | |
DE2803687C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Mikrokapseln | |
DE2502142C2 (de) | Druckempfindliches Aufzeichnungsmaterial | |
DE2451922A1 (de) | Klebstoffmasse und deren verwendung in einem verfahren zum haftenden verbinden eines satzes aus mehrschichtenblaettern | |
DE2448565A1 (de) | Aufzeichnungsbahn und verfahren zu dessen herstellung | |
DE4130398A1 (de) | Waermeempfindliche aufzeichnungszusammensetzung und verfahren zu ihrer herstellung | |
DE4132338C2 (de) | ||
DE2450733B2 (de) | Druckempfindliches aufzeichnungsmaterial | |
DE2163167A1 (de) | Verfahren zum Mikroverkapseln von Kernpartikeln | |
DE2453853A1 (de) | Einkapselungsverfahren |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |