DE2812817A1 - Polymer mit ph-abhaengiger loeslichkeit, verfahren zu dessen herstellung und dessen verwendung - Google Patents
Polymer mit ph-abhaengiger loeslichkeit, verfahren zu dessen herstellung und dessen verwendungInfo
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Description
Polymer mit pH-abhängiger Löslichkeit, Verfahren zu dessen Herstellung und
dessen Verwendung
Die Erfindung betrifft ein neues Polymer zur Aufbringung von Filmüberzügen auf Futtermitteln, Nahrungsmitteln und Arzneimitteln,
ein Verfahren zu seiner Herstellung sowie mit einem solchen Polymer überzogene Produkte.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Polymer zu erhalten,
mit welchem Futtermittel, Nahrungsmittel und Arzneimittel filmartig überzogen werden können, wobei das Polymer bei
einem pH-Wert oberhalb 5 nicht löslich oder zumindest nicht in größerem Umfange löslich sein soll, während es bei einem pH-Wert
unterhalb 3 vollständig oder fast vollständig löslich sein soll.
In der Futtermittelindustries ist es bei der Herstellung von Futtermitteln für Wiederkäuer von Interesse, bestimmte Futtermittel
mit einem Filmüberzug zu versehen, um eine Freisetzung des Futtermittels in dem Pansen (dessen pH-Wert etwa 5 bis 6,5
beträgt) zu verhindern und so einen Angriff der Mikroorganismen des Pansen auf das Futtermittel zu unterbinden. Futtermittel,
die für ein solches überziehen von Interesse sind, sind
Zucker, Proteine, Aminosäuren und ungesättigte Fettsäuren. Andererseits ist es erforderlich, daß das Futter- oder Nahrungsmittel
im Labmagen freigesetzt wird, dessen pH-Wert bei etwa 2 liegt, so daß das Tier, dem es verabreicht wurde, dieses Futtermittel
verwerten kann.
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Es wurde somit bereits vorgeschlagen, als Futtermittel bestimmte
Proteine mit Formaldehyd zu behandeln, wobei Formaldehyd Vernetzungen mit dem Protein bildet, oder sie mit einem Polymer
oder einem Copolymer auf Vinylmonomerbasis oder auf Aminoacrylatbasis
oder auf Äminomethacrylatmonomerbasis zu überziehen, mit Hilfe derer das Futtermittel oder Nahrungsmittel mit dem
Polymer oder Copolymer überzogen wird.
Es wurde auch bereits vorgeschlagen, Futtermittelprodukte unter Verwendung von Cellulosepropionat-3-morpholinobutyrat zu überziehen.
Es wurde jedoch gezeigt, daß das Cellulosederivat bei pH 5 eine zu hohe Permeabilität für Wasser besitzt, um ein
praktisch brauchbares Produkt zu ergeben, d.h. ein Produkt, das von den Pasenmikroorganismen nicht angegriffen wird.
Es ist auch von Interesse, die Wasserpermeabilität eines Polymers,
das verwendet wird, herabzusetzen, um eine Quellung des überzogenen Produktes infolge des Eindringens des Wassers auszuschalten.
Es erwies sich nun überraschenderweise als möglich, unter Anwendung
der vorliegenden Erfindung diese Probleme zu lösen, und diese Erfindung ist durch ein Copolymer!sat, von
a) Methylmethacrylat
b) wenigstens einem Monomer der allgemeinen Formel III
R4
R3HD-C-C=CH., (III)
R3HD-C-C=CH., (III)
3
worin R eine geradkettige oder verzweitkettige Alkylgruppe
worin R eine geradkettige oder verzweitkettige Alkylgruppe
mit 4 bis 18 Kohlenstoffatomen bedeutet und R ein Wasserstoffatom
oder eine Methylgruppe ist, und
809841/0738 original inspected
c) einem Monomer der allgemeinen Formel I
CH0=C-C-O-(CH0) -N X (I)
worin R ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeutet,
X die Gruppe =0 oder =CH„ bedeutet und η eine ganze Zahl von 1 bis 4, vorzugsweise von 2 bis 3 ist, und oder
einem Monomer der allgemeinen Formel
R R1
1 ^R
CH0=C-C-O-(CH0) -N^ 0
Q ^R (H)
1 2 worin R die obige Bedeutung hat, R und R Wasserstoffatome,
Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Isopropyl-, Isobutyl-, Tertiärbu-
1 2
tyl- oder n-Butylgruppen bedeuten, wobei R und R nicht beides
Wasserstoffatome sind, und m eine ganze Zahl von 1 bis 4, vorzugsweise von 2 bis 3 ist.
Der Stickstoffgehalt des Polymers soll 2,5 bis 3,3 %, vorzugsweise
2,7 bis 3,1 % sein.
Das Polymer soll eine Erweichungstemperatur haben, die bei wenigstens
25° C, vorzugsweise bei wenigstens 39° C liegt.
Außerdem soll das Polymer ein Molekulargewicht, ausgedrückt als Mn (Zahlenmittel) und bestimmt gegen einen Polystyrolstandard
von 5000 bis 170 000, vorzugsweise von wenigstens 25 000 sowie ein Molekulargewicht, ausgedrückt als Mw (Gewichtsmittel)
von vorzugsweise wenigstens 50 000 haben.
Die Wasserdampfdurchlässigkeit Q,Q soll höchstens
1600 g χ Mil/m2 χ 24 Stunden (1 Mil = 0,025 mm), vorzugsweise
2
weniger als 1000 g χ Mil/m χ 24 Stunden sein.
weniger als 1000 g χ Mil/m χ 24 Stunden sein.
ORIGINAL INSPECTED
80-9841/0738
Das in dem Polymer eingebaute Monomer der obigen Formel III hat die Aufgabe, die Wasserdampfdurchlässigkeit des Polymers
durch Erzeugung einer wasserabstoßenden Oberfläche zu vermindern.
Monomere innerhalb der Definition der obigen Formel III sind Butylmethacrylat, Hexylacrylat, Heptylacrylat, Octylacrylat,
Cyclohexylacrylat, 2-Äthylhexylacrylat, Decyclmethacrylat,
Dodecylmethacrylat, Tridecylmethacrylat und Stearylmethacrylat.
Bevorzugte Monomere sind unter anderem Butylmethacrylat und Stearylmethacrylat.
Stearylmethacrylat und/oder Butylmethacrylat sind in dem Monomer in einer Menge enthalten, die wenigstens 0,5 Mol-%, vorzugsweise
1 bis 6 Mol-% der Menge der zugeführten Monomere liegt, wenn ein Monomer der Formel I vorhanden ist, und in einer
Menge von wenigstens 0,5 Mol-%, vorzugsweise 1 bis 10 Mol-% der Menge der zugeführten Monomere, wenn ein Monomer der Formel
II vorliegt.
Ein Stickstoffgehalt von 2,5 % entspricht einem Gehalt von
2-(4-Morpholino)-äthylacrylat von etwa 22 Mol-% des fertigen Polymers, und ein Stickstoffgehalt von 3,3 % entspricht einem Gehalt
dieses Monomers von etwa 31 Mol-% des fertigen Polymers, wenn 1 Mol-% Stearylmethacrylat vorliegt.
Ein Stickstoffgehalt von 2,5 % entspricht einem Gehalt an 2-(N,N-Dimethylamino)-äthylmethacrylat von etwa 21 Mol-% in dem
fertigen Polymer, und ein Stickstoffgehalt von 3,3 % entspricht
einem Gehalt dieses Monomers von etwa 30 Mol-% in dem fertigen Polymer, wenn 1 Mol-% Stearylmethacrylat vorliegt.
In jenen Fällen, wo unterschiedliche Reaktionsgeschwindigkeiten der verwendeten Monomeren vorliegen, ist es im Einzelfall not-
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wendig, einen Überschuß bei der Herstellung vorliegen zu haben, besonders von dem Monomer der Formel I. So wird ein Monomer
der Formel I in einer Menge von 30 bis 50 Mol-%, vorzugsweise von 35 bis 45 Mol-%, und ein Monomer der Formel II gewöhnlich
in einer Menge von 20 bis 30 Mol-%, vorzugsweise von 22 bis 2 8 Mol-%, zugeführt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindunb besteht
das Copolymer aus
a) Methylmethacrylat,
b) Stearylmethacrylat und
c) 2-(4-Morpholino)-äthylacrylac,
wobei die Menge von b) 1 Mol-% und die Menge von c) 35 bis 45 Mol-% der Menge der zugeführten Monomere beträgt.
Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
besteht das Copolymer aus
a) Methylmethacrylat,
b) Stearylmethacrylat und
c) 2-(4-Morpholino)-äthylmethacrylat,
wobei die Menge von b) wenigstens 1 Mol-% und die Menge von c) 22 bis 28 Mol-% der Menge der zugeführten Monomere beträgt.
Nach noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
besteht das Copolymer aus
a) Methylmethacrylat,
b) Stearylmethacrylat und
c) 3-(4-Morpholino)-propylacrylat.
Nach noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
besteht das Copolymer aus
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a) Methylmethacrylat,
b) Stearylmethacrylat und Butylanethacrylat und
c) 2-{N',N'-Dimethylamino}-äthylmethacrylat,
wobei die Menge an Stearylmethacrylat wenigstens 2 Mol-%, die
Menge an Butylmethacrylat wenigstens 5 Mol-% und die Menge an c) 22 bis 28 Mol-% der Menge der zugeführten Monomere beträgt.
Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
besteht das Copolymer aus
a) Methylmethacrylat/
b) Stearylmethacrylat und
c) 2-(N',N'-Dimethylamine)-äthylmethacrylat,
wobei die Menge von b) 1 Mol-% und die Menge von 2-(N1,N'-Dimethylamino)
-äthylmethacrylat 22 bis 28 Mol-% der Menge der zugeführten
Monomere beträgt.
Die folgenden Copolymere wurden durch Copolymerisation von
a) Methylmethacrylat der Formel
?H3
CH0=C-C-OCH
b) wenigstens einem Monomer der allgemeinen Formel III
R4
R3-0C-C=CH, (III)
worin R eine geradkettige oder verzweigtfcettige Alkylgruppe
mit 4 bis 18 Kohlenstoffatomen und R ein Wasserstoffatom
oder eine Methylgruppe bedeutet, und
c) einem. Monomer der Formel I
■-.-■'■ - ■-'." . R ■■■■ -■'. ■ . ■
3 -H X
n '
n '
worin R, X und η die obige Bedeutung haben, und/oder einem
Monomer der Formel II
f R1
CH9=C-C-O(CH9) -N^ 9 (II)
0 R
1 2
worin R, R , R und m die obige Bedeutung haben, zusammen mit einem Polymerisationsinitiator hergestellt, und die so gebildeten Copolymere wurden dann in an sich bekannter Weise isoliert.
worin R, R , R und m die obige Bedeutung haben, zusammen mit einem Polymerisationsinitiator hergestellt, und die so gebildeten Copolymere wurden dann in an sich bekannter Weise isoliert.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden
die Monomeren entsprechend den oben angegebenen Beschickungen zugesetzt.
Die Polymerisation kann in irgendeinem geeigneten Lösungsmittel stattfinden, wie in Benzol, Cyclohexan, Toluol, Terpentinersatz,
Hexan, Xylol oder in einer wäßrigen Emulsion.
Die Polymerisation kann weiterhin in einem sogenannten Verfahren in Masse stattfinden, bei dem die reinen Monomeren
vermischt und mit einem Polymerisationsinitiator versehen werden. Es erfolgt dabei keine weitere Zugabe, wie beispielsweise
eines Lösungsmittels.
Die Polymerisation kann auch in einer Suspension erfolgen, wobei die Monomeren in einem Nichtmonomerlösungsmittel suspendiert,
werden, der Initiator zugesetzt wird und die Reaktion stattfindet.
Die Polymerisation kann als einfaches ansatzweises Verfahren durchgeführt werden, bei dem die zuzugebenden Komponenten
ganz von Anfang an zugesetzt werden, oder sie kann in einem solchen Verfahren erfolgen, bei dem das meiste reaktive Mono-
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mere nach seinem Verbrauch zugegeben wird. Das letztere Verfahren ergibt eine höhere Ausbeute und eine gleichförmige Zusammensetzung
des Produktes.
Die Polymerisation wird bei einer Temperatur unterhalb 100° C durchgeführt.
Um die Polymerisation zu initiieren/ kann ein Initiator in der Form von Azobisisobutyronitril (AIBN), Natriumpersulfat, Peroxiden
oder Dimethylazobisisobutyrat zugegeben werden. Die Initiatormenge
kann variiert werden, liegt aber allgemein bei 0,005
bis 0,04 Mol je Mol des Monomergemisches.
An Hand der folgenden Beispiele wird die Erfindung weiter erläutert.
2-(4-Morpholino)-äthylacrylat wurde durch Zugabe von 14,6 g
2-(4-Morpholino)-äthanol, gelöst in 52 ml trockenem Benzol zu 11,4 g Acryloylchlorid in 35 ml trockenem Benzol hergestellt,
wobei die Monomeren vorher durch Destillation gereinigt wurden. Dabei erhielt man weiße Kristalle von 2-(4-Morpholino)-äthylacrylathydrochlorid,
die in Wasser gelöst wurden. Nach Zugabe von Natriumhydrogencarbonat wurde 2-(4-Morpholino)-äthylacrylat
mit Chloroform extrahiert und durch Verdampfen im Vakuum isoliert. Dabei wurde ein gelbliches öl mit einer Dichte von 1,17
erhalten. IR-Analyse ergab Peaks bei 1618, 1630 (Doppelbindung),
1720 (Carbonylgruppe) und 2720 bis 3000 cm" (Morpholinogruppe).
0,08 Mol 2-(4-Morpholino)-äthylacrylat wurden dann mit 0,112 Mol
Methylmethacrylat und 0,008 Mol Stearylmethacrylat folgendermaßen
copolymerisiert:
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1,48 g 2-(4-Morpholino)-äthylacrylat, 11,2 g Methylmethacrylat
und 2,59 g Stearylmethacrylat wurden in eine Retorte gegeben,
die 0,246 g Azobisisobutyronxtrxl (AIBN) enthielt. Die Retorte war vorher mit Stickstoffgas begast worden, bevor die Polymerisation
eingeleitet wurden. Die Komponenten wurden in trockenem Benzol (6O ml) aufgelöst. Danach wurde die Temperatur auf 6O C
angehoben und die Polymerisation begonnen. Während der Polymerisation
fand heftiges Rühren statt. Nach neun Stunden wurde die Lösung dick, wobei sie mit 5O ml Chloroform verdünnt und in Petroläther
gegossen wurde. Hierbei fiel das Polymer aus. Auflösen in Chloroform und Ausfällung in Petroläther wurden 2 mal
wiederholt und ergaben erhöhte Reinheit. Die Copolymerausbeute
lag bei 52 %. Das Polymer, welches einen Erweichungspunkt von 55° C hatte und 25 Mol-% 2-(4-Morpholino)-äthylacrylatexnhexten
enthielt, war innerhalb von 24 Stunden in einer wäßrigen Lösung mit einem pH-Wert von 2 vollständig löslich, in der gleichen
Zeit aber nur zu 3,7 % in einer wäßrigen Lösung mit einem pH-Wert von 5 löslich. Das Molekulargewicht wurde mit Mn =130 OOO
und Mw = 320 000 bestimmt.
Gemäß dem obigen Beispiel 1 wurden auch die folgenden Polymere
nach der Erfindung hergestellt:
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Monomerbes chickung Mol-% |
9 | DEMA MMS | 56 | L | 1 | SMA | Tabelle | I | Mn | T | Q« 2 g.Mil/m .24 Std. |
Ausbeu te, % |
|
Poly mer Nr. |
MoEA | 2 | 50 | 8 | 4 | N-Ge- halt, % |
130 000 | — | 493 | 52 | |||
031 | 40 | 5 | 54 | 5 | 10 | 2,75 | 114 000 | - | 276 | 50 | |||
032 | 40 | 8 | 57 | 8 | 6 | 2,3 | 50 000 | - | 462 | 50 | |||
033 | 40 | 1 | 59 | 1 | 3 | 2,5 | 120 000 | - | 539 | 52 | |||
034 | 40 | 56 | 1 | 2,7 | 51 000 | 27 | 705 | 50 | |||||
036 | 40 | 56 | 4 | 2,25 | 100 000 | - | 427 | 50 | |||||
037 | 40 | 54 | 4 | 2,35 | 124 000 | - | 397 | 55 | |||||
039 | 40 | 54 | 1 | 2,4 | 36 000 | 33 | - | 63,5 | |||||
064 | 45 | 54 | 1 | 2,93 | - | - | 827 | 60 | |||||
065 | 45 | 54 | 1 | 3,45 | - | - | 669 | 60 | |||||
066 | 45 | 54 | 1 | 3,55 | - | - | .1562 | >70 | |||||
067 | 45 | 54 | 1 | 3,9 | - | - | 825 | 62 | |||||
068 | 45 | 54 | 1 | 3,65 | - | - | 528 | 61 | |||||
075 | 45 | 54 | 1 | 3,25 | - | - | 952 | 55 | |||||
077 | 45 | 54 | 1 | 3,5 | - | 35 | 739 | 60 | |||||
100 | 45 | 56, | 1 | 2,25 | - | 55 | 827 | 82 | |||||
101 | 45 | 52, | 1 | 4,00 | - | - | - | 30 | |||||
105 | 42, | 49, | 1 | 3,5 | - | - | - | 30 | |||||
106 | 46, | 52, | 1 | 4,15 | - | - | - | 10 | |||||
107 | 49, | 56, | 1 | 7,0 | - | - | - | 31 | |||||
108 | 52, | 64 | 1 | 4,8 | - | - | - | 30 | |||||
109 | 56, | 59 | 1 | 2,9 | - | - | 40 | ||||||
110 | 35 | 58 | 1 | 3,3 | - | - | 690 | 71 | |||||
057 | 40 | 56 | 2 | - | - | - | 604 | 60 | |||||
058 | 40 | 77 | 4 | - | 190 000 | - | - | 50 | |||||
041 | 40 | 22 | 75 | 1 | 2,2 | - | - | 924 | 83 | ||||
050 | 24 | 75 | 1 | 2,6 | - | - | - | 76 | |||||
051 | 24 | 75 | 1 | 2,9 | - | 51 | 1198 | 73.5 | |||||
055 | 24 | 75 | 1 | 2,9 | - | 51 | 1062 | 83 | |||||
060 | 24 | 74 | 1 | 2,9 | - | - | 1237 | 82,5 | |||||
070 | 24 | 72 | 2 | 2,8 | - | - | 1002 | 77 | |||||
071 | 24 | 4 | 2,7 | — | — | 685 | 76 | ||||||
072 | 2,75 | ||||||||||||
809841 /0738
ORIGINAL INSPECTED
24 | 66 | 10 | 2,44 | - | 58 | 540 | 2812817 | |
074 | 24 | 66 | 10 | 2,65 | 54 | 618 | 64 | |
102 | 24 | 66 | 10 | 2,15 | 50 | 670 | 61 | |
103 | 24 | 66 | 10 | 2,45 | 600 | 92 | ||
104 | 50 | |||||||
MoEA = 2-(4-Morpholino)-äthylacrylat
DEMA = 2- (Ν,Ν-Diitiethylamino) -äthylmethacrylat
MMA = Methylmethacrylat SMA = Stearylmethacrylat
Tabelle II | Monomerbe s chi ckung Mo 1-% |
MMA | SMA | BMA | N-Ge- halt, % Mn |
- | Q40 2 g.Mil/m .24 Std. |
Ausbeu te, % |
|
Poly mer Nr. |
DEMA | 52 62 67 |
4 4 4 |
20 10 5 |
2,6 2,7 2,65 |
- | 82 78 75 |
||
81 82 83 |
24 24 24 |
||||||||
BMA = Butylmethacrylat
Die gemäß den obigen Angaben hergestellten Copolymeren wurden bezüglich
der Wassserdampfdurchlässigkeit getestet, wobei ein Film des Polymers
mit einer Dicke von 0,07 bis 0,10 mm hergestellt wurde. Der Film wurde dicht auf einem Exsikkator aufgebracht, der P2 0S enthielt,
worauf der Exsikkator in einen Behälter mit gesteuertem Erhitzen gegeben und mit einer Vakuumpumpe verbunden wurde. Die Wasserdampfpermeabilität
Q wurde bei zwei unterschiedlichen Temperaturen bestimmt, indem der Exsikkator vor und nach dem Verfahren gewogen wurde,
wobei'.vor dem Messen sehr kurz durchgesaugt wurde, um ein Vakuum
zu erhalten, das den Film dicht auf der Kante hielt.
Q35 = 551,1 g.Mil/m .24 Std.
Q39 5 = 435,6 g.Mil/m2.24 Std.
1 Mil = 0,025 mm
09841/0738
ORfGIMAL INSPECTED
2 was einen Mittelwert für Q von 493 g.Mil/m .24 Std. (Polymer
031) ergibt.
Die Lösungseigenschaften der nach der Erfindung erhaltenen Polymere
wurden bei unterschiedlichem pH-Wert und in unterschiedlichen Lösungen getestet. Dabei wurden Tabletten tablettiert,
die Glucose bzw. Lithiumsulfat und ein Färbemittel enthielten, um eine schnelle visuelle Kontrolle der Auflösung zu erhalten,
wonach die Tabletten mit einem Film nach der Erfindung unter Anwendung einer bekannten Überzugsmethode beschichtet wurden.
Die Tabletten wurden dann in einem HCl-Puffer von pH 3 und in einem Puffer mit pH 5 und/oder in synthetischer Pansenflüssigkeit
von pH 6,5 in einer Apparatur für das Zergehen von Tabletten getestet. Die Ergebenisse dieser Tests sind in der nachfolgende
Tabelle III aufgeführt.
g Polymer 100 g der Tabletten |
Tabelle III | Die Lösung färbte sich gelb nach Minuten |
pH 5 pH 6,5 | |
2 | pH 3 | 40 | ||
Poly mer Nr. |
2 | je Tabletten inhalt |
25 | 35 |
031 | 2 | LiSO4 | 20 | 40 |
031 | 2 | Glucose | 15 | 18 |
032 | 2 | LiSO4 | 10 | 40 |
032 | 2 | Glucose | 13 | 25 |
033 | 2 | LiSO4 | 9 | 30 |
033 | 2 | Glucose | 9 | 70 |
034 | 2 | LiSO4 | 10 | 60 |
034 | 2 | Glucose | 10 | 60 |
036 | 4 | LiSO4 | 17 | >300 |
036 | 4 | Glucose | 60 | >300 |
037 | 8 | LiSO4 | N>120 | |
037 | Glucose | |||
037 | LiSO, | |||
809841/0738
12817
037 | 8 | Glucose | >120 | 240 | >300 |
037 | 2 | LiSO4 | 16 | 210 | 270 |
037 | 2 | Glucose | 90 | 105 | >120 |
039 | 2 | LiSO4 | 40 | 160 | 120 |
039 | 2 | Glucose | 30 | 40 | 4 300 |
041 | 2 | LiSO4 | 60 | >300 | 100 |
041 | 3 | Glucose | 60 | 50 | 60 |
050 | 2 | LiSO4 | 7 | 50 | >300 |
050 | 2 | Glucose | JS. | 60 | 105 |
051 | 2 | LiSO4 | '3 | 65 | >300 |
051 | 2 | Glucose | 7 | 70 | >300 |
051 | 4 | LiSO4 | 10 | 240 | 255 |
051 | 4 | Glucose | 25 | 120 | 75 |
055 | 2 | LiSO4 | 2 | 90 | >300 |
057 | 2 | LiSO4 | 2 | 60 | >300 |
055 | 6 | LiSO4 | 6 | >300 | |
055 | 6 | Glucose | 17 | >300 | |
057 | 6 | LiSO4 | 5 | 150 | |
057 | 6 | Glucose | 30 | >300 | |
058 | 6 | LiSO4 | <15 | 60 | |
060 | 4 | LiSO4 | 3 | 180 | |
060 | 4 | Glucose | 3 | 120 | |
064 | 4 | LiSO4 | 2 | 120 | |
064 | 4 | Glucose | 2 | ||
064 | 6 | LiSO4 | 9 | ||
064 | 6 | Glucose | 2 | ||
060 | 6 | LiSO4 | 8 | ||
060 | 6 | Glucose | 4 | ||
031 | 4 | LiSO4 | 13 | ||
037 | 4 | LiSO4 | 14 | ||
041 | 4 | LiSO4 | 25 | ||
041 | 2 | LiSO4 | 28 | ||
070 | 4 | Glucose | 13 | ||
070 | 6 | Glucose | 13 | ||
071 | 4 | Glucose | 3 | ||
071 | 6 | Glucose | 30 | ||
072 | 4 | Glucose | 30 | ||
072 | 6 | Glucose | 30 | ||
8 0.9841 /0738
4 | 3 g | Glucose | 30 | 2812817 | |
074 | 6 | + 2,34 g | Glucose | 30 | 120 |
074 | 4 | Glucose | 12 | 120 | |
075 | 6 | Glucose | 20 | 180 | |
075 | 4 | Glucose | 12 | 180 | |
077 | 6 | Glucose | 25 | 40 | |
077 | 6 | Glucose | 45 | 70 | |
100 | 6 | Glucose | 1 | >300 | |
101 | 6 | Glucose | 50 | 120 | |
102 | 6 | Glucose | 45 | 560 | |
103 | 6 | Glucose | 55 | >300 | |
104 | 6 | Glucose | 2 | >300 | |
1OO/O67X) | 6 | Glucose | 27 | 45 | |
100/101Xx) | >59O | ||||
x) 3 g + | |||||
XX) 3,66 g | |||||
Die nach der Erfindung hergestellten und in der obigen Tabelle aufgeführten Polymeren wurden in einem Glycocol-NaCl-HCT-Puffer
bei unterschiedlichen pH-Werten und in einer physiologischen Natriumchloridlösung bei unterschiedlichem pH-Wert durch Zugabe
von HCl getestet. Die Ergebnisse finden sich in der nachfolgenden Tabelle IV.
Löslichkeit in %
PoIymer Nr.
081 082 083
PufferlösungpH 2 pH 3 pH 4 pjl
30 12 11 3 94 31 10 94 28 0
0,5 0
Physiologische Kochsalzlösung pH 2 pH 3 pH 4 pH 5
21 0,4 3 0 98 30 5 0 99,5 31 0 0
Ein Copolymer von 2-(N1,N'-DiäthylaminoJ-äthylmethacrylat, Stearylmethacrylat
und Methylmethacry1at wurde hergestellt, indem
809841/0738
0,048 Mol 2-(N1,N'-Diäthylamino)-äthylacrylat, 0,002 Mol Stearylmethacrylat
und 0,15 Mol Methylmethacrylat in eine Retorte
eingeführt wurden, die 0,002 Mol AIBN enthielt. Die Retorte war wie in Beispiel 1 mit Stickstoffgas 1/2 Stunde begast worden,
bevor die obigen Verbindungen eingeführt wurden. Die Komponenten wurden in trockenem Benzol aufgelöst.
Die Polymeren nach der Erfindung sind besonders geeignet für das Überziehen von Teilchen, die für Wiederkäuer bestimmt sind,
wenn die Zielsetzung besteht, eine Freisetzung im Pansen und damit einen Angriff durch die Mikroorganismen des Pansen zu verhindern
und stattdessen eine Freisetzung im Labmagen zu bekommen, so daß das Tier das Mittel oder die Mittel, aus denen die Teilchen
bestehen oder die die Teilchen enthalten, absorbieren kann.
Substanzen, die vorzugsweise solchermaßen beschichtet werden können, sind Glucose, Methionin, ungesättigte Fette, Proteine,
Nährstoffe und therapeutische Mittel.
So wird Glucose zugegeben, um dem großen Bedarf an Glucose bei stark Milch produzierenden Kühen zu decken. Glucose ist eine
Quelle für die Lactoseproduktion, und ein Mangel an Glucose kann zu Acetonämie und Abneigung gegen Fressen führen. Die Tagesdosis
an Glucose liegt bei 500 bis 1000 g je Tier.
Methionin ist eine erste begrenzende Aminosäure bei der Produktion
von Proteinen, und um den biologischen Wert der Futterzufuhr zu erhöhen, sollte aus diesem Grund vorzugsweise Methionin
zugegeben werden. Die Tagesdosis an Methionin liegt bei etwa 20 g je Tier.
Ungesättigtes Fett kann zugeführt werden, um die Fettsäurezusammensetzung
der Milch und damit der Milchprodukte, wie Butter und
809841 /0718
Käse, zu verändern und so den Blutfettgehalt der Person, die
solche Milch oder Milchprodukte genießt, zu vermindern. Die Tagesdosis an ungesättigtem Fett liegt bei 500 bis 1000 g je Tier.
Teilchen, die solche Mittel enthalten, sollten eine Teilchengröße von 0,1 bis 15 mm, vorzugsweise von 0,2 bis 3 mm, haben,
um leicht zu dem Pansen zu gelangen, ohne verkaut worden zu sein. Die Teilchen sollten auch eine Dichte von etwa 1 haben,
um so bald wie möglich zu den restlichen Mägen zu gelangen, da sie, wenn sie zu leicht sind, nur auf dem Pansenschaum schwimmen,
während sie, wenn sie zu schwer sind, zum Grund des Pansen absinken und dort so lange bleiben, daß dennoch eine Freisetzung
stattfinden kann. Die Dichte der Teilchen kann leicht modifiziert werden, wie beisielsweise mit Kaolin.
Die Teilchen in der Form gepreßter Kerne, Granalien oder dergleichen
werden mit so viel Polymermaterial überzogen, daß man einen dichten überzug bekommt. Diese Menge liegt nach einer
Faustregel bei 1 g Polymer je 100 g der Teilchen.
Die Polymeren werden auf den Teilchen in einer herkömmlichen Überzugsapparatur, wie mit einer Überzugsschüssel oder einer
Wirbelschicht, aufgebracht, wobei das in einem geeigneten Lösungsmittel, wie Chloroform oder Methylenchlorid, gelöste Polymer
auf die Teilchen aufgesprüht wird.
809841/0738
Claims (23)
1. Polymer mit pH-abhängiger Löslichkeit in wäßrigen Medien, dadurch
gekennzeichnet, daß es ein Copolymer von
a) Methylmethacrylat,
b) wenigstens einem Monomer der allgemeinen Formel III
.4
R
R3-0-C-C=OH,
R3-0-C-C=OH,
11 '
(III)
809841/0730
— S —
3
worin R eine geradkettige oder verzweigtkettige Alkylgrup-
worin R eine geradkettige oder verzweigtkettige Alkylgrup-
pe mit 4 bis 18 Kohlenstoffatomen und R ein Wasserstoffatom
oder eine Methylgruppe bedeutet, und c) 1. einem Monomer der allgemeinen Formel I
CH9=C-C-O(CH0) -NX (I)
^ υ ^n iy t
worin R ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeutet, X eine der Gruppen =CH0 oder =0 bedeutet und η eine
ganze Zahl von 1 bis 4, vorzugsweise von 2 bis 3 ist,
und/oder
2. einem Monomer der allgemeinen Formel II
2. einem Monomer der allgemeinen Formel II
R R1
CH9=C-C-O(CH0) -N" o (II)
ο R
worin R ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeu-
1 2
tet, R und R jeweils Wasserstoffatome, Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Isopropyl-, Isobutyl-, Tertiärbutyl- oder
tet, R und R jeweils Wasserstoffatome, Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Isopropyl-, Isobutyl-, Tertiärbutyl- oder
1 2 n-Butylgruppen bedeuten, wobei R und R nicht beide
Wasserstoffatome sind und m eine ganze Zahl von 1 bis 4, vorzugsweise von 2 bis 3, bedeutet, ist.
2. Polymer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es Stearylmethacrylateinheiten
und/oder Butylmethacrylateinheiten in einer Menge von wenigstens 0,5 Mol-%, vorzugsweise von 1 bis 6
Mol-%, der Menge an zugeführten Monomereinheiten enthält, wenn
das Polymer Einheiten eines Monomers der Formel I enthält.
3. Polymer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es Stearylmethacrylateinheiten
und/oder Butylmethacrylateinheiten in einer Menge von wenigstens 0,5 Mol-%, vorzugsweise von 1 bis
80984 1/0738
ORIGINAL INSPECTED
10 Mol-%, der Menge an zugeführten Monomereinheiten enthält,
wenn das Polymer Einheiten eines Monomers der Formel II enthält.
4. Polymer nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es die Einheiten eines Monomers der Formel I in einer Menge von
30 bis 50 Mol-%, vorzugsweise von 34 bis 45 Mol-% der Menge der zugeführten Monomereinheiten enthält.
5. Polymer nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es Einheiten von Monomeren der Formel II in einer Menge von 20
bis 30 Mol-%, vorzugsweise von 22 bis 28 Mol-%, der Menge der zugeführten Monomereinheiten enthält.
6. Polymer nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Stickstoffgehalt von 2,5 bis 3,3 %, vorzugsweise von 2,7
bis 3,1 %, besitzt.
7. Polymer nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Erweichungspunkt von wenigstens 25 C, vorzugsweise von
wenigstens 39° C besitzt.
8. Polymer nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Molekulargewicht, ausgedrückt als Mn (Zahlenmittel) und
bestimmt gegen einen Polystyrolstandard, von 5000 bis 170 000, vorzugsweise von wenigstens 25 000, besitzt.
9. Polymer nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Molekulargewicht, ausgedrückt als Mw (Gewichtsmittel), von
wenigstens 50 000 besitzt.
10. Polymer nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es
eine Wasserdampfdurchlässigkeit von weniger als 1600 g χ Mil/m
χ 24 Stunden bei 40° C (1 Mil = 0,025 mm) besitzt.
" ·' ; · · ■■-'« 809841/0738 ORIGINAL INSPECTED
11. Polymer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß es eine
Wasserdampfdruchlässigkeit von weniger als 1000, vorzugsweise
von weniger als 800 g χ Mil/m χ 24 Stunden besitzt.
12. Polymer nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß es
ein Copolymer aus
a) Methylmethacrylat,
b) Stearylmethacrylat und
c) 2-(4-Morpholino)-äthylacrylat ist,
wobei die Menge von b) 1 Mol-% und die Menge von c) 35 bis
45 Mol-% der Menge der eingeführten Monomeren ist.
13. Polymer nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß es
ein Copolymer von
a) Methylmethacrylat,
b) Stearylmethacrylat und
c) 2-(N1,N1-Dimethylamine)-äthylmethacrylat ist,
wobei die Menge von b) wenigstens 1 Mol-% und die Menge von c) 22 bis 28 Mol-% der Menge der zugeführten Monomeren beträgt.
14. Polymer nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß es
ein Copolymer von
a) Methylmethacrylat,
b) Stearylmethacrylat und Butylmethacrylat und
c) 2-(N1,N1-Dimethylamine)-äthylmethacrylat ist,
wobei die Menge von Stearylmethacrylat wenigstens 2 Mol-%, die Menge von Butylmethacrylat wenigstens 5 Mol-% und die Menge
von c) 22 bis 28 Mol-% der Menge der zugeführten Monomeren ist.
15. Verfahren zur Herstellung eines Polymers nach Anspruch 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß man
ORIGINAL INSPECTED
809841/0738
- ο
a) Methylmethacrylat,
b) wenigstens ein Monomer der allgemeinen Formel III
R4
R3-O-C-C=CHO (III)
R3-O-C-C=CHO (III)
Il ^
worin R eine geradkettige oder verzweigtkettige Alkylgruppe
mit 4 bis 18 Kohlenstoffatomen und R ein Wasserstoffatom
oder eine Methylgruppe bedeutet, und
c) 1. ein Monomer der allgemeinen Formel I
CH2=C-C-O(CH2Jn-N X (I)
worin R ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeutet,
X eine der Gruppen =CH0 oder = 0 bedeutet und η eine
ganze Zahl von 1 bis 4, vorzugsweise von 2 bis 3 ist, und/oder
2. ein Monomer der allgemeinen Formel II
2. ein Monomer der allgemeinen Formel II
CH=C-C-O(CH0) -N _ (II)
worin R ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeu-
1 2
tet, R und R Wasserstoffatome, Methyl-, Äthyl-, Propyl-,
Isopropyl-, Isobutyl-, Tertiärbutyl- oder n-Butylgruppen
1 2
bedeuten, wobei R und R nicht beides Wasserstoffatome sind, und m eine ganze Zahl von 1 bis 4, vorzugsweise von 2 bis 3 ist, miteinander in Gegenwart eines Polymerisationsinitiators umsetzt und in an sich bekannter Weise das so gebildete Copolymer isoliert.
bedeuten, wobei R und R nicht beides Wasserstoffatome sind, und m eine ganze Zahl von 1 bis 4, vorzugsweise von 2 bis 3 ist, miteinander in Gegenwart eines Polymerisationsinitiators umsetzt und in an sich bekannter Weise das so gebildete Copolymer isoliert.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß man die
Polymerisation in einem Lösungsmittel durchführt, das nur vorhandene Polymere löst.
' ORIGINAL INSPECTED
809841/0738
17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß man
die Polymerisation in einer Emulsion durchführt.
18. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß man die
Polymerisation in einem Lösungsmittel durchführt, welches sowohl die Monomeren als auch die gebildeten Polymeren löst.
19. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß man den
Polymerisationsinitiator in einer Menge von 0,005 bis 0,02 Mol je Mol der zugeführten Monomeren verwendet.
20. Verwendung eines Polymers nach Anspruch 1 bis 14 zum überziehen
von Teilchen mit einer Schicht, die bei pH 5 und darüber lösungsbeständig, aber bei einem pH-Wert unter 4 löslich ist.
21. Verwendung nach Anspruch 20 zum überziehen von Futtermitteln
für Wiederkäuer, vorzugsweise solchen, die teilchenförmiges zuckerhaltiges Material, proteinhaltiges Material, aminosäurehaltiges
Material, ungesättigtes Fett enthaltendes Material, nährstoffhaitiges Material und/oder ein therapeutisches Mittel
enthaltendes Material umfassen.
22. Verwendung nach Anspruch 20 und 21 zum überziehen der Teilchen
mit einer Copolymermenge von wenigstens 1,0 g/100 g der Teilchen.
23. Verwendung nach Anspruch 20 bis 22 zum Überziehen von Teilchen
mit einer Größe von 0,1 bis 15 mm, vorzugsweise von 0,2 bis 3 mm, und mit einer Dichte von etwa 1.
8 0 9 8 A 1 / 013 8
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