-
-
Mikrokapseln
-
Die Erfindung betrifft Mikrokapseln mit einem Copolymeren als Wandmaterial.
-
tikrokapseln und Verfahren zur Herstellung von Mikrokapseln sind bekannt.
Als Material für die Hülle (Wand) werden die verschiedensten natürlichen und/oder
synthetischen Polymere verwendet. Das Wandmaterial wird von den Eigenschaften der
einzukapselnden Substanz und dem arerkapselungsverfahren bestimmt. Als Wandmaterial
können höhermolekulare Verbindungçn verwendet werden, die durch Polymerisation,
Polyaddition oder Polykondensation erhalten werden.
-
In der DE-OS 2 419 933 wird die Herstellung von Mikrokapseln beschrieben,
die ein Copolymerisat als Wandmaterial enthalten. Hierzu werden entweder eine Lösung
des Kernmaterials und des Wandmaterials in einem flüchtigen, mit Wasser nicht mischbaren
organischen Lösungsmittel oder das Kernmaterial und eine Lösung des Wandmaterials
in einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel in einer wäßrigen Phase dispergiert
und das Lösungsmittel durch AbdamDfen entfernt. Anschließend wird das Wandmaterial
gehärtet, um eine ausreichend stabile Kapsel zu erhalten.
-
aür die in der DE-OS 2 119 933 beschriebenen Mikrokapseln werden als
Wandmaterial Copolymere verwendet, die aus hydrophile und hydrophobe Gruppen tragenden
Monomeren aufgebaut sind. Als hydrophile Gruppen tragende Monomere kommen solche
in Betracht, die polare Gruppen wie Carboxyl-, Sulfonsäure-, Carbonamid-, Dialkylamino-,
Hydroxyl- oder N-Methylol-gruppen enthalten.
-
Hydrophobe Gruppen tragende Monomere sind solche, die wenig polare
oder nicht polare Gruppen wie Carboalkoxy, aromatische Reste, z.B. Phenyl oder Alkylreste
tragen.
-
Zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit und zur Verringerung der
Permeabilität der Kapselwand gegenüber den eingekapselten Stoffen, werden außerdem
als weitere Comonomere solche angewendet, die vernetzbare Gruppen enthalten.
-
Solche vernetzbaren Gruppen sind u.a. z.B. durch eine oder zwei Carbonylgruppen
aktivierte Methylengruppen. Das als Wandmaterial zu verwendende Copolymerisat kann
bis zu 70 Gew.-» vernetzbare Gruppen tragende Monomere einpolymerisiert enthalten.
Als vernetzbare Gruppen tragende Monomere sind nach den Angaben in der DE-OS C2-
bis C6--Alkandiolmonoacrylat-acetylacetat, insbesonders Butandiolmonoacrylat-acetylacetat
bevorzugt. Die Härtung der Kapselwand erfolgt in diesem Fall vorzugsweise durch
Vernetzen der reaktiven Gruppen mit Formaldehyd.
-
Die Mikrokapseln der DE-OS 2 119 933 haben den Nachteil, daß das als
Wandmaterial zu verwendende Copolymerisat einen hohen Anteil an dem die vernetzbare
Gruppe tragenden Comonomeren enthalten muß, und daß zur Vernetzung eine weitere
Komponente - in der Regel Formaldehyd - im Uberschuß angewendet werden muß. Dieser
Überschuß wird bei der weiteren Verarbeitung der Mikrokapseln, z.B. im Falle der
Herstellung von Reaktionsdurchschreibepapieren bei der
Trocknung
des beschichteten Papiers freigesetzt.
-
Beim ältesten Verfahren zur Herstellung von Mikrokapseln, bei dem
Gelatine und Gummiarabicum und/oder andere anionische Polymere verwendet werden,
ist eine Einstellung des pH-Wertes mit Säure zur Bildung der Kapseln erforderlich.
Das als Ersatz für Gummiarabicum oder als Hilfsstoff zusätzlich verwendete anionische
Polymere ist in der Regel eine Polysäure. Wegen der erforderlichen Anwendung von
Säure ist das Verfahren zur Einkapselung von säureempfindlichen Substanzen nicht
geeignet. Der Nachteil der nachträglichen Vernetzung der Kapselwände mit einem Überschuß
an Formaldehyd ist auch bei diesem Verfahren vorhanden (US-PS 2 800 457).
-
Bei der Herstellung von Mikrokapseln nach dem Grenzflächenkondensationsverfahren
der DE-AS 15 19 925, bei dem Dicarbonsäuredichloride mit Di- und Triaminen umgesetzt
werden, wird Chlorwasserstoff frei, der später in der kontinuierlichen Wasserphase
durch alkalisch wirkende Mittel z.B. Natronlauge oder Soda neutralisiert wird. Hierbei
können empfindliche Substanzen während der Verkapselung geschädigt werden.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, Copolymerisate aufzufinden,
mit denen es möglich ist, auch empfindliche Substanzen unter schonenden Bedingungen
einzukapseln. Außerdem sollte das Wandmaterial in umweltfreundlicher Weise gehärtet
werden können.
-
Es wurde gefunden, daß Mikrokapseln, welche die geschilderten Nachteile
des Standes der Technik nicht aufweisen, vorliegen, wenn das Wandmaterial ein Copolymerisat
ist, das - bezogen auf das Copolymerisat - aus a) 5 bis 15 Gew.-% hydrophile, nicht
sauer reagierende Gruppen ent-
haltenden Monomeren, b) 60 bis 92
Gew.-% hydrophobe Gruppen enthaltenden Monomeren und c) 3 bis 25 Gew.-$ Epoxidgruppen
tragenden Monomeren aufgebaut ist Das erfindungsgemäße Wandmaterial ermöglicht es
auch so empfindliche Substanzen wie Carbinole, z.B. Michlers Hydrol oder Leukoauramin
ohne Verfärbung oder Zerstörung in Mikrokapseln einzuschließen, was nach Verfahren
des Standes der Technik nicht möglich ist.
-
Mit Hilfe des Wandmaterials gemäß der Erfindungen können wasserlösliche
oder wasserunlösliche Flüssigkeiten oder Feststoffe aus den verschiedensten Bereichen,
z.B. Nahrungsmittely Futtermittel, Treibstoffe, Farbstoffe, chemische Reagenzien,
Aromastoffe, Biocidea physiologische Mittel und Düngestoffe eingekapselt werden.
-
Das erfindungsgemäße Wandmaterial ist ein Copolymerisat, das - bezogen
auf das Copolymerisat - aus a) 5 bis 15 Gew.-$ hydrophile, nicht sauer reagierenden
Gruppen enthaltende Monomeren, b) 60 bis 92 Gew.-% hydrophobe Gruppen enthaltende
Monomere und c) 3 bis 25 Gew-% Epoxidgruppen tragende Monomere aufgebaut ist Hydrophile,
nicht sauer reagierende Gruppen an den Monomeren a) sind zuB. Carbamoyl, N-Methyl-
und N,N-Dimethylcarbamoyl, N-Hydroxymethyl, Amino-, N-C1- bis C4-Altylamino, N,N-Bis-Cl-
bis C4-alkylamine, an gesättigten C-1 4 -Atomen stehenden Hydroxygruppen und gesättige
5- und
Tt-gliedrige heterocyclische Reste, die N und 0 als Ringglieder
enthalten.
-
Als geeignete Monomere der Gruppe a) sind z.B. zu nennen: (Meth)-Acrylamid,
N-Methyl- und N,N-Dimethyl(meth)-acrylamid, N-Methylol(meth)-acrylamid, Gz- bis
C6-Alkandiolmono(meth)acrylate wie die des Athylenglykols, Propylenglykols, des
Butandiols, Pentan- und Hexandiols, N,N--Bis-(C1- bis C4-alkylamino)-äthyl(meth)acrylate
wie die Bis-methyl-, Bis-äthyl- und Bispropylaminoäthylacrylate und -methacrylate,
N-Vinyipyrro lidon, 2-Vinyl-4-dimethyloxazollny N-Vinyl-5-methyl-oxazolidon, N-Vinylmorpholinon-3
und N-Vinylcarbazol.
-
Als bevorzugte Monomere a) kommen z.B. in Betracht: Acrylamid, Methacrylamid,
Hydroxyäthylacrylat, Hydroxypropylacrylat, Hydroxybutylacrylat, Hydroxypropylmethacrylat,
Hydroxybutylmethacrylat, N-Methylacrylamid, N-Äthylacrylamid, N-Butylacrylamid,
N-tert.-Butylacrylamid, N,N-Diäthylamino-äthyl(meth)-acrylat, N-Vinylpyrrolidon.
-
Die hydrophobe Gruppen enthaltenden Monomeren b) sind solche, die
üblicherweise zur Herstellung von Kunststoffen verwendet werden. Zweckmäßige Monomere
dieser Gruppe sind z.B. (Meth-)-Acrylsäure-C bis C12-Alkylester, wie Methylacrylat,
Methylmethacrylat, Äthylacrylat, Butylacrylat, tert.Butylacrylat, Dodecylacrylat
und Acrylsäure-2-äthylhexylester; Vinylester von aliphatischen Garbonsäuren mit
2 bis 12 C-Atomen wie Vinylacetat, Vinylpropionat und Vinylpivalat; olefinisch ungesättigte
Kohlenwasserstoffe mit einem gegebenenfalls substituierten Benzolring, wie Styrol,
Vinyltoluol, Methylstyrol, Methoxystyrol sowie Halogen- oder Cyanidgruppen tragende
Monomere wie Vinylchlorid, Vinylidenchlorid oder Acrylnitril.
-
Als hydrophobe Gruppen tragende Monomere b) sind Methylmethacrylat,
Butylacrylat, tert.-Butylacrylat, Styrol, Acrylnitril, Vinylidenchlorid und Vinylacetat
bevorzugt.
-
Für die Monomeren der Gruppe c) kommen z.B. in Betracht: Glycidylacrylat,
Glycidylmethacrylat, Allylglycidäther, Phthalsäureallylglycidester, 2, 3-Epoxy-buttersäureallylester,
Allyl-2,3-epoxypropyl-carbonat, ß-Vinylmercaptoäthyl-glycid-äther, 1-( 2-Vinyl-phenoxy)
-2, 3-epoxy-propan, der Ester der Methacrylsäure mit 3,4-Epoxycyclohexyl-methanol,
von denen Glycidylacrylat, Glycidylmethacrylat oder Gemische davon bevorzugt sind.
-
Mit Hilfe der verschiedenen Comonomeren, insbesondere aus den Gruppen
a) und b) ist es möglich, das Wandmaterial an die Polarität der einzukapselnden
Stoffe anzupassen, um die unterschiedlichsten Stoffe optimal verkapseln zu können.
-
Als Wandmaterial kommen z.B. Copolymerisate aus Vinylidenchlorid,
Methylmethacrylat, Glycidylmethacrylat und Acrylamid; Allylglycidäther, Vinylchlorid
und N-Vinylpyrrolidon; Styrol, Metllylmethacrylat oder Butylacrylat, Glycidylmethacrylat
und Acrylamid; Vinylacetat, Allylglycidäther und N-Vinylpyrrolidon; Glycidylmethacrylat,
Methylmethacrylat, Butylacrylat und Acrylamid; Glycidylacrylat, Methylmethacrylat,
Hydroxypropylacrylat und Acrylamid; Glycidylmethacrylat, Styrol, Methylmethacrylat
und Acrylamid oder N-Vinylpyrrolidon; Glycidylacrylat, Styrol oder Methylmethacrylat,
Acrylamid und N-tert.-Butylacrylamid in Betracht.
-
Die Herstellung des als Wandmaterial zu verwendenden Copolymerisats
erfolgt nach üblichen Polymerisationsverfahren, vorzugsweise durch Lösungspolymerisation.
Dabei
werden als Lösungsmittel vorteilhafterweise solche verwendet,
die bei der Herstellung der Mikrokapseln als Lösungsmittel verwendet werden oder
bei der Herstellung der Mikrokapseln nicht stören. Solche Lösungsmittel sind z.B.
-
niedere Alkohole, Ketone, Äther und/oder niedrig siedende Chlorkohlenwasserstoffe
wie Äthanol, Propanol, Isopropanol, Aceton, Methyläthylketon, Dipropyläther, Diisopropyläther,
Methylenchlorid, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Dichloräthan, Triehloräthane
oder Gemische davon.
-
Vorteilhafterweise erfolgt die Herstellung des Copolymerisats so,
daß die bei der Polymerisation anfallende Lösung des Wandmaterials als solche bei
der Herstellung der Mikrokapseln verwendet werden kann.
-
Die Copolymerisate weisen in der Regel einen K-Wert zwischen 20 und
55 auf (1 %ig in Chloroform, gemessen nach H.Fikentscher, Cellulosechemie 13 (1932)
S. 58 ff).
-
Die Herstellung der Mikrokapseln erfolgt im wesentlichen analog dem
in der DE-OS 2 119 933 beschriebenen Verfahren.
-
Die Vernetzung der das Kernmaterial umhüllenden Wand kann in der Wärme
im neutralen, sauren oder alkalischen Bereich erfolgen, je nach den im Kern vorhandenen
Substanzen.
-
Die Dichtigkeit der erfindungsgemäßen Mikrokapseln kann durch den
Anteil der Monomeren c) gesteuert werden. Für den Fall, daß sehr dichte Kapseln
entstehen sollen - dies ist z.B. für die Farbbildner enthaltenden Kapseln erforderlich
- wird man ein Copolymerisat mit einem höheren Anteil an c) verwenden als in dem
Fall, in dem eine gewisse Durchlässigkeit der Wand erwünscht oder nicht kri-
'tisch
ist.
-
So wird man als Wandmaterial für Mikrokapseln für druckempfindliche
Durchschreibesysteme vorteilhafterweise Copolymerisate verwenden, die aus mindestens
8 bis 20, insbesondere 10 bis 20 Gew.-% Comonomere c) und 5 bis 15 Gew.-% Comonomere
a) und als Rest-Comonomere b) aufgebaut sind.
-
Die mit diesem Wandmaterial erhaltenen Mikrokapseln sind nach dem
Vernetzen der Wand in Gegenwart von Wasser, d.h.
-
ohne Anwendung sonst üblicher Vernetzungsmittel, mindestens ebenso
dicht wie die Mikrokapseln des Standes der Technik.
-
Die Kapselwände können außer durch Selbstvernetzung, d.h.
-
durch Reaktion der im Polymerisat vorhandenen Epoxidgruppen innerhalb
des Polymeren, auch durch spezielle Vernetzungsmittel gehärtet werden. Solche Mittel
sind z.B. Diamine, Tri- und Polyamine, Di-, Tri- und Polyole, die entsprechenden
Schwefelverbindungen oder Di- und Trisglycidylverbindungen. Durch diese Mittel kann
das Wandmaterial nach der Bildung der Kapsel modifiziert werden; es kann z.B. hydrophiler
oder hydrophober gemacht und so die Dichtigkeit verbessert oder auch vermindert
werden. Die Vernetzungsmittel beeinflussen außerdem die Härte der Kapselwand sowie
deren Elastizität.
-
Auf diese Weise können die Mikrokapseln - außer durch Auswahl eines
geeigneten Copolymerisats als Wandmaterial -auch durch die Härtung der Mikrokapselwände
auf den jeweiligen Verwendungszweck angepaßt werden.
-
Im folgenden soll auf eine der vielen Anwendungsmöglichkeiten der
Mikrokapseln gemäß der Erfindung näher eingegangen werden: Mikrokapseln für druckempfindliche
Kopiersysteme, die im Kern Farbildner enthalten. Wegen der Empfindlichkeit der als
Farbildner geeigneten Substanzen gegenüber Säuren, kann die Güte der Mikrokapseln
in diesem Falle besonders gut und leicht festgestellt werden.
-
So können mit Hilfe des Wandmaterials der Erfindung Verbindungen wie
Michlers Hydrol (4,4'-Bis-(dimethylamino)--diphenylcarbinol), Leukoauramin oder
sogar die Carbinolbasen von Triphenylmethanfarbstoffen ohne Verfärbung eingekapselt
werden.
-
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung weiter erläutern. Die
Teile und Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht. Die Raumteile verhalten
sich zu den Gewichtsteilen wie Liter zu Kilogramm. Der K-Wert nach Fikentscher wurde
in allen Fällen in 1 %iger Lösung gemessen, die durch Verdünnen der Polymerisatlösung
mit Chloroform erhalten wurde.
-
I. Herstellung des Wandmaterials Beispiel A: In einem 2000 Volumenteile
fassenden Rührkolben mit Ankerrührer, zwei Zulaufgefäßen und einem Temperierbad
werden 2,5 Gew.-Teile Azobisisobutyronitril in 250 Gew.-Teilen Isopropanol vorgelegt
und schnell auf 800C aufgeheizt. Innerhalb von 2 Stunden wird eine Mischung aus
50 Teilen Glycidylmethacrylat, 354 Teilen Methylmethacrylat, 75 Teilen Acrylamid
und 21 Teilen tert. Butylacrylat und 15 Teile Wasser zudosiert. Nach Zugabe der
Hälfte der Monomeren, d.h. nach 1 Std., werden über das zweite Zu-
laufgefäß
2,5 Teile Azobisisobutyronitril in 250 Teilen Isopropanol innerhalb von 2 Stunden
zudosiert.
-
Nach Zulaufende hält man die Lösung noch 3 Stunden bei 800C, kühlt
auf 400C ab und verdünnt mit einer Mischung aus 290 Gewichtsteilen Chloroform, 130
Gew.-Teilen Isopropanol und 10 Gew.-Teilen Wasser. Man erhält eine gut fließende
undurchsichtigte weiße Lösung. Feststoffgehalt: 36 %. Das Polymerisat hat einen
K-Wert nach Fikentscher von 40.
-
Beispiel B Polymerisationseinrichtung wie in Beispiel A.- Es werden
2,5 Teile Azobisisobutyronitril in 250 Gew.-Teilen Isoproanol vorgelegt. Bei 800C
werden innerhalb 1 Std. eine Mischung aus 65 Teilen Glycidylacrylat, 75 Teilen Acrylamid,
25 Teilen Hydroxypropylacrylat und 335 Teilen Methylmethacrylat zudosiert. Nach
Dosierung der Hälfte dieser Mischung d.h. nach 1/2 Std.) werden 2,5 Teile Azobisisobutyronitril
in 250 Teilen Isopropanol in 2 Stunden über das zweite Zulaufgefäß kontinuierlich
zudosiert. Nachpolymerisationszeit: 3 Stunden bei 800C.
-
Bei 500C werden 440 Teile Chloroform und 200 Teile Isopropanol zugegeben.
Feststoffgehalt: 30,7 %, K-Wert nach Fikentscher: 40,4.
-
Beispiel C Es wird wie im Beispiel A angegeben gearbeitet, jedoch
wird ein Monomerengemisch aus 40 Teilen Glycidylacrylat, 75 Teilen Acrylamid und
385 Teilen Methylmethacrylat verwendet. K-Wert 35,5
Beispiel D
Es wird wie im Beispiel A angegeben gearbeitet, jedoch wird ein Monomerengemisch
aus 65 Teilen Glycidylmethacrylat, 75 Teilen Acrylamid, 180 Teilen Methylmethacrylat
und 180 Teilen Styrol verwendet.
-
K-Wert 34,6.
-
Beispiel E Es wird wie in Beispiel B angegeben verfahren, jedoch wird
ein Monomerengemisch aus 65 Teilen Glycidylmethacrylat, 75 Teilen Acrylamid und
360 Teilen Methylmethacrylat verwendet. K-Wert 51,5.
-
Beispiel F Es wird wie in Beispiel B gearbeitet, jedoch wird ein Monomerengemisch
aus 100 Teilen Acrylamid, 65 Teilen Glycidylmethacrylat und 335 Teilen Methylmethacrylat
verwendet. K-Wert 40.
-
Beispiel G Es wird wie in Beispiel A verfahren, jedoch wird ein Monomerengemisch
aus 100 Teilen Glycidylmethacrylat, 304 Teilen Methylmethacrylat, 75 Teilen Acrylamid
und 21 Teilen tert. Butylacrylat verwendet. K-Wert 36.
-
Beispiel H Es wird wie in Beispiel A verfahren, jedoch wird ein Monomerengemisch
aus 25 Teilen Glycidylmethacrylat, 379 Teilen Methylmethacrylat, 75 Teilen Acrylamid
und 21 Teilen tert. Butylacrylat verwendet. K-Wert 36.
-
Beispiel J Polymerisationseinrichtung wie in Beispiel A: Bei 800C
wird ein Gemisch aus 65 Teilen Glycidylmethacrylat, 36 Teilen Styrol, 299 Teilen
Methylmethacrylat, 75 Teilen Acrylamid und 25 Teilen tert.
-
Butylacrylamid in 90 Minuten mit zugegeben. Nach 45 Minuten werden
durch das zweite Zulaufgefäß 2,5 Teile Azobisisobutyronitril in 250 Teilen Isopropanol
in 90 Minuten kontinuierlich zudosiert und wie im Beispiel A angegeben zuende gearbeitet.
-
K-Wert 30..
-
II. Mikrokapseln Beispiel 1 In einem Gefäß (800 Raumteile), in das
ein Schnellrührer eintaucht, werden bei 9000 UpM 200 Teile Wasser und 50 Teile einer
10 eigen wäßrigen Lösung von Polyvinylpyrrolidon (K-Wert 90) vorgelegt und gemischt.
Hierzu gibt man rasch eine Lösung von 3,35 Teilen Leukauramin in 50 Teilen Chloroform,
6 Teilen Isopropanol und 67 Teilen Phthalsäureester (Veresterung von Phthalsäure
mit einem Gemisch aus C6-bis C1O-Alkoholen) und 65 Teile der Lösung des Polymerisats
aus Beispiel A, die mit 81 Teilen Chloroform auf 16 % verdünnt worden ist. Die Dispersion
gibt man in einen 2000 Raumteile fassenden Rührkolben mit Destillationsaus rüstung,
verdünnt mit 250 Teilen Wasser und destilliert die Lösungsmittel Chloroform und
Isopropanol ab. Dann werden 2 Teile Butylbisglycidylamin zugegeben, der pH-Wert
in der Dispersion mit 0,5 N NaOH auf einen pH-Wert von 9 gestellt und 2 Stunden
bei 850C gehärtet. Man erhält eine farblose Dispersion mit Mikrokapseln von 4 bis
8lum Durchmesser. Mit der Mikrokapseldispersion erhält man Reaktionsdurchschreibepapiere,
die
sich im Durchschreibetest und bei der Lagerung bei 1050C über Nacht ausgezeichnet
verhalten. Das Serum der Mikrokapseldispersion verfärbt sich nach dem Ansäuern nicht
blau, d.h. es enthält kein unverkapseltes Leukauramin.
-
Beispiel 2 Es wird wie in Beispiel 1 angegeben gearbeitet, jedoch
wird das Leukauramin durch 3,35 Teile Kristallviolettlacton ersetzt. Man erhält
eine farblose Dispersion mit Mikrokapseln von 4 bis 3/um Durchmesser.
-
Man erhält ebenfalls sehr dichte Kapseln. Die Intensität der Durchschrift
(siehe Tabelle) ist jedoch schlechter als mit Leukauramin. Ersetzt man den Phthalsäureester
durch ein Gemisch aus 70 % Dodecylbenzol und 30 % des in Beispiel 1 genannten Phthalsäureesters,
so erhält man ebenfalls intensive Durchschriften.
-
Beispiel 3 In einem 800 Raumteile fassenden Gefäß werden 250 Teile
Wasser und 50 Teile einer 10 %igen Lösung von Polyvinylpyrrolidon in Wasser und
4,4 Teile Natriumcarbonat vorgelegt. In diese Lösung werden gleichzeitig eine Lösung
von 3 Teilen Michlers Hydrol in 33,5 Teilen Spindelöl, 33,5 Teilen Phthalsäure-bis
C6/C10-alkylester, 65 Teilen Chloroform und 6 Teilen Isopropanol und 73 Teile der
Copolymerisatlösung des Beispiels E, die mit 67 Teilen Chloroform auf 16 % verdünnt
worden ist, unter gutem Rühren mit einem Schnellrührer (9000 UpM) gegeben. Die Lösungsmittel
werden wie im Beispiel 1 angegeben entfernt und die erhaltenen Mikrokapseln mit
2,4 Teilen eines Gemisches aus aliphatischen Polyaminäthern auf der Basis Aminopropanol,
Propylendiamin (mittleres
Molekulargewicht 350) 2 Stunden bei 850C
gehärtet.
-
Man erhält eine farblose Dispersion von Mikrokapseln von 6 bis 10/um
Durchmesser.
-
Beispiel 4 Man arbeitet wie in Beispiel 1, gibt jedoch zu der vorgelegten
wäßrigen Lösung 0,5 Teile Tributylamin und 0,46 Teile p-Toluolsulfonsäure. In dieser
wäßrigen Lösung wird eine Lösung von 1,68 Teilen Leukauramin in 50 Teilen Chloroform,
6 Teilen Isopropanol und 67 Teilen Phthalsäuredi C6/C10-alkylester und 65 Teile
der Polymerisatlösung des Beispiels G, verdünnt mit 81 Teilen Chloroform auf 16
% dispergiert. Die nach dem Entfernen der Lösungsmittel erhaltene Dispersion wird
4 Stunden bei 850C gehalten, wobei Härtung unter Selbstvernetzung erfolgt.
-
Man erhält eine farblose Dispersion. Teilchengröße 4 bis 8/um.
-
Beispiel 5 Man verfährt wie in Beispiel 1, verwendet jedoch die gleiche
Menge der nach Beispiel B erhaltenen Polymerisatlösung. Zum Härten wird nach der
Destillation lediglich der pH-Wert in der Dispersion mit 0,5 N NaOH auf einen Wert
von 9 gestellt und 3 Stunden bei 850C gehalten. -Man erhält eine farblose Dispersion,
die Kapseln von 4 bis 9/um Durchmesser enthält.
-
Beispiel 6 Es wird wie im Beispiel 1 angegeben gearbeitet, jedoch
wird als Wandmaterial das des Beispiels C in Form der Lösung verwendet.
-
Nach der Destillation der flüchtigen Lösungsmittel werden der Dispersion
2 Teile 2,5-Dimercapto-1,3,4--thiadiazol zugegeben und die Kapseln bei 85 0C 2 Std.
-
gehärtet. Eine Einstellung des pH-Wertes in der Dispersion ist hier
nicht erforderlich. Man erhält eine farblose Dispersion mit Kapseln von 3 bis 7/um
Durchmesser.
-
Beispiel 7 In einem 800 Raumteile fassenden Gefäß werden 250 Teile
Wasser, 50 Teile 10 pige Polyvinylpyrrolidonlösung und 1,12 Teile 2-Aminomethylcyclopentylamin
vorgelegt. Hierzu werden entsprechend Beispiel leine Michlers-Hydrol und Phthalsäure-di
C6/C10-alkylester enthaltende Lösung und das Wandmaterial des Beispiels D in Form
der Lösung gegeben und dispergiert. Die nach der Destillation erhaltenen Mikrokapseln
werden 2 Stunden bei 850C gehalten und dabei vernetzt. Man erhält eine farblose
Kapseldispersion mit Kapseln von 5 bis 10/um Durchmesser.
-
Beispiel 8 Man arbeitet wie in Beispiel 1 angegeben, jedoch werden
statt 3,35 Teilen Leukauramin 3,35 Teile 3'-Methyl-7-N-morpholinospirodibenzopyran
gelöst. Als Endprodukt erhält man eine weiße Dispersion mit Mikrokapseln von 4 bis
81um Durchmesser.
-
Beispiel 9 (Vergleichsbeispiel) Die Verkapselung erfolgte nach den
Angaben der DE-AS 21 19 933, Beispiel 5. Statt 2,4 Teilen 3,3--Bis- (Dime thylamino4
6-dime thylaminophthali d werden 5 Teile 3-Methyl-7-N-morpholinospirodibenzopyran
gelöst, man erhält eine Mikrokapseldispersion mit kräftig orangegelber Eigenfarbe.
Demgegenüber erhält man nach Beispiel 8 mit dem gleichen Farbbildner eine farblose
Mikrokapseldispersion.
-
III. Prüfung der Mikrokapseln Die nach den Beispielen 1 bis 7 erhaltenen
Mikrokapseldispersionen wurden auf Papier gestrichen. Auftragsgewicht: 5 g/m2 Mit
den so erhaltenen Papieren wurden auf Nehmerseiten, die nach der US-PS 3 293 060,
Spalte 7(A), hergestellt worden sind, Durchschriften angefertigt.
-
Diese Durchschriften wurden einmal sofort nach dem Trocknen des mit
den Kapseln gestrichenen Papiers und zum anderen nach einer 12-stündigen Lagerung
des gestrichenen Papiers bei 105 0C hergestellt. In beiden Fällen wurden praktisch
gleichgute Durchschriften erhalten, was beweist, daß die erfindungsgemäßen Kapseln
dicht und stabil sind. Die tdikrokapseln wurden von der waßrigen Phase abgetrennt
und diese mit Mineralsäure angesäuert: Es trat keine Blaufärbung ein, d.h. die Farbbildner
wurden vollständig eingekapselt.
-
Das Ergebnis der Prüfungen ist in der beiliegenden Tabelle zusammengestellt.
-
Tabelle Mikrokapseln Wandmaterial Farbbildner %Farbb.bez. Intensität
1) des Beispiels Beispiel Nr. auf Kernlö- 2) sofort Lag. # µm sungsmittel Kapseln
1 A Leukauramin 5 45 45 4- 8 2 A KVL 3) 5 28 27 4- 8 3 E Michlers H.4) 4,5 40 38
6-10 4 G Leukauramin 2,5 38 39 4- 8 5 B Leukauramin 5 46 43 4- 9 6 C Leukauramin
5 41 40 3- 7 7 D Michlers H.4) 4,5 39 36 5-10 1) der Durchschrift 2) nach 12-stündiger
Lagerung bei 105°C 3) Kristallviolettlacton 4) Michlers Hydrol (= 4,4'-Bis(dimethylaminophenyl)-carbinol)