DE4121820A1 - Mikrokapseldispersionen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft neue Mikrokapseldispersionen, enthaltend neben den Mikrokapseln

• a) ein ionogenes Schutzkolloid und
• b) ein wasserlösliches, leicht dissoziierbares, niedermolekulares Salz in Mengen von 0,1 bis 15 Gew.%, bezogen auf den Feststoffgehalt der Dispersion.

Schutzkolloide enthaltende Mikrokapseldispersionen sind allgemein bekannt und dienen der Einkapselung verschiedenster Materialien wie beispielsweise Parfümen, Arzneimitteln, Nahrungsmitteln und Farbstoffen.

Kapseldispersionen, deren Mikrokapseln eine andere Dichte haben als die wäßrige Phase, haben den Nachteil, daß die Kapseln entweder aufrahmen oder sedimentieren.

Bei der Weiterverarbeitung können infolgedessen Dosierfehler entstehen. Weiterhin kommt es zu erheblichen Problemen beim Aufrühren der Dispersion und beim Entleeren der Behältnisse.

Aus der DE-A 22 17 696 sind Mikrokapseldispersionen bekannt, deren Sedi­ mentation oder Flotation durch Zusatz von gänzlich oder teilweise neutra­ lisierten Polymerisaten aus ungesättigten Carbonsäuren behoben wird.

Diese stabilisierten Mikrokapseldispersionen vermögen jedoch nicht ganz zu befriedigen, weil sie wegen ihrer hohen Viskosität zu erheblichen Verarbeitungsproblemen führen.

Der Erfindung lag deshalb die Aufgabe zugrunde, diesen Mängeln abzuhelfen und sedimentations- und flotationsstabile Mikrokapseldispersionen mit niedrigen Viskositätswerten zugänglich zu machen.

Demgemäß wurden neue Mikrokapseldispersionen, enthaltend neben den Mikro­ kapseln

• a) ein ionogenes Schutzkolloid und
• b) ein wasserlösliches, leicht dissoziierbares, niedermolekulares Salz in Mengen von 0,1 bis 15 Gew.%, bezogen auf den Feststoffgehalt der Dispersion,

gefunden.

Als ionogene Schutzkolloide a) eignen sich bevorzugt Polymere mit ionogenen Gruppen wie Carboxy- und Sulfogruppen sowie Polymere mit Ammoniumgruppen, z. B. Polyvinylimidazoliumhydrochlorid.

Im Hinblick auf die erfindungsgemäßen Mikrokapseldispersionen besonders bevorzugte Schutzkolloide a) sind gänzlich oder teilweise neutralisierte Polymerisate aus ungesättigten Carbonsäuren oder Copolymerisate mit weiteren Monomeren. Die Anzahl der ionogenen Gruppen läßt sich absolut nicht genau angeben, ist aber mindestens so hoch, daß das betreffende Polymere selbstdispergierend ist.

Als ungesättigte Mono- oder Dicarbonsäuren eignen sich bevorzugt Malein-, Fumar-, Itacon- und Crotonsäure. Besonders bevorzugt sind die Acryl- und Methacrylsäure.

Als weitere Monomere kommen beispielsweise Styrol, α-Methylstyrol, β-Methylstyrol, Butadien, Isopren, Vinylacetat und Vinylpropionat. Besonders bevorzugte Monomere sind Acrylnitril, Methacrylamid, Malein­ säureanhydrid, N-Vinylpyrrolidon, 2-Hydroxyethylmethacrylat und Acryl­ amido-2-methylpropansulfonsäure in Betracht.

Die Polymerisate sind in an sich bekannter Weise durch Lösungs-, Suspensions- oder Emulsionspolymerisation unter Zusatz üblicher Polymerisationsinitiatoren erhätlich.

Zum Zwecke der Neutralisation ist es besonders vorteilhaft, das Polymeri­ sat in der Form der in Wasser nicht löslichen Polycarbonsäure der Mikro­ kapseldispersion zuzusetzen und erst dann durch anteilmäßige Zugabe einer Base die Polycarbonsäure durch Bildung des Salzes in die lösliche Form zu überführen.

Es ist aber auch möglich, die bereits gänzlich oder teilweise neutrali­ sierte Polysäure in Form ihrer Lösung oder als Festprodukt der Dispersion zuzugeben.

Im allgemeinen werden die Schutzkolloide a) in Mengen von 1 bis 5 Gew.%, vorzugsweise von 2 bis 3 Gew.%, eingesetzt, bezogen auf den Feststoffgehalt der Dispersion.

Neben den Schutzkolloiden a) enthalten die erfindungsgemäßen Mikrokapsel­ dispersionen als Komponente b) wasserlösliche, leicht dissoziierbare, niedermolekulare Salze in Mengen von 0,1 bis 15 Gew.%, vorzugsweise von 1,2 bis 2,5 Gew.%, bezogen auf den Feststoffgehalt der Dispersion.

Bevorzugte Komponenten b) sind wasserlösliche Ammonium-, Alkali- und Erdalkalisalze von starken Säuren, vorzugsweise Mineralsäuren wie Schwefelsäure, Phosphorsäure, Salpetersäure und Salzsäure. Solche Salze sind z. B. Ammoniumnitrat, Natriumnitrat, Natriumsulfat, Natrium­ hydrogenphosphat, Natriumchlorid, Kaliumnitrat, Kaliumsulfat, Kalium­ hydrogenphosphat, Kaliumchlorid und Magnesiumsulfat. Weiterhin kommen auch Doppelsalze wie Alaune, beispielsweise Kaliumaluminiumsulfat in Betracht.

Man stellt die erfindungsgemäß zu verwendenden Mikrokapseldispersionen in an sich bekannter Weise her, wie sie z. B. in der EP-A 00 26 914 beschrieben ist. So können die üblichen Methoden wie beispielsweise in-situ-Polymerisation, Komplexkoazervation oder Grenzflächen- Polykondensation angewandt werden.

Anschließend werden üblicherweise zunächst das Schutzkolloid a) und dann die Komponente b) der Kapseldispersion zugesetzt und unter Rühren gelöst. Man gibt die Komponenten vorzugsweise bei 20 bis 25°C zu.

Dispersionen mit Mikrokapseln, deren Dichte kleiner als die der wäßrigen Phase ist, werden in der Regel durch Verwendung eines Kernlösungsmittels mit einer Dichte unter 1 erhalten. Als derartige Kernlösungsmittel kommen Kohlenwasserstoffe, Chlorkohlenwasserstoffe, Diisopropylnaphthalin, 1-Phenyl-1-xylylethan, Dodecylbenzol und Tetramethylbenzol in Betracht.

Die Viskositäten der Kapseldispersionen werden als Auslaufzeiten in Sekunden von 100 ml Dispersion aus dem Ford-Becher mit 4 mm Bohrung nach DIN 53 211 gemessen.

Die erfindungsgemäßen Mikrokapseldispersionen haben Ford-Becher-Viskosi­ täten von etwa 30 bis 50 Sekunden.

In diesen Dispersionen sind beispielsweise Farbstoffe, Detergentien, Druckfarben, Parfüme, Klebstoffe, Arzneimittel, Agrochemikalien, Düngemittel, Fette, öle, Nahrungsmittel, Enzyme, Flüssigkristalle, Farben, Rostschutzmittel, Aufzeichnungsmaterialien, Katalysatoren, chemische Reaktanden und magnetische Substanzen eingekapselt.

Die Mikrokapseldispersionen gemäß der Erfindung zeichnen sich durch Stabilität und niedrige Viskositäten aus.

Beispiel Herstellung von Mikrokapseldispersionen

Analog dem in der EP-A 00 26 914 angegebenen Beispiel 1 wurde eine Mikro­ kapseldispersion auf der Basis eines Melamin-Formaldehyd-Harzes mit einer Lösung aus Diisopropylnaphthalin und Benzin im Verhältnis 70 : 30 als Kern­ lösungsmittel hergestellt, und anschließend wurden 100 g dieser Dispersion mit 2,5 g einer Dispersion eines carboxylgruppenhaltigen Acrylsäureester-Copolymers in Wasser (Feststoffgehalt: 25%) als Komponente a) bei 25°C und pH 7 versetzt.

Nach Einstellung des pH-Wertes auf 9,5 mittels Ammoniak wurden zu je 100 g dieser Dispersion mit der Kernöldichte von 0,908 g/cm3 und einem Feststoffgehalt von 42 Gew.%, die in der Tabelle angegebenen Mengen der Komponente b) unter Rühren zugesetzt.

Die Einzelheiten dieser Versuche sowie deren Ergebnisse sind der nach­ stehenden Tabelle zu entnehmen.

In allen Fällen wurde eine deutliche Abnahme der Viskosität durch Zusatz der Komponente b) zur durch die Komponente a) stabilisierten Mikrokapsel­ dispersion beobachtet.

Tabelle

Eigenschaften der Mikrokapseldispersionen

Claims (3)

1. Mikrokapseldispersionen, enthaltend neben den Mikrokapseln

• a) ein ionogenes Schutzkolloid und
• b) ein wasserlösliches, leicht dissoziierbares, niedermolekulares Salz in Mengen von 0,1 bis 15 Gew.%, bezogen auf den Feststoff­ gehalt der Dispersion.

2. Mikrokapseldispersionen nach Anspruch 1, enthaltend als Komponente a) ein gänzlich oder teilweise neutralisiertes Polymerisat aus einer ungesättigten Carbonsäure und gewünschtenfalls weiteren Monomeren.

3. Mikrokapseldispersionen nach Anspruch 1 oder 2, enthaltend als Kompo­ nente b) ein wasserlösliches Ammonium-, Alkali- oder Erdalkalisalz einer starken Säure.