DE69210736T2 - Verfahren zur ununterbrochenen Herstellung von Mikrokapseln - Google Patents

Verfahren zur ununterbrochenen Herstellung von Mikrokapseln

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    • B01J13/00Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/02Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/06Making microcapsules or microballoons by phase separation
    • B01J13/14Polymerisation; cross-linking
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Mikrokapseln, von denen jede eine Wandung aus einem Polyurethan-Harnstoff-Harz-Film aufweist.
  • Zur Herstellung von Mikrokapseln durch Zugabe eines Polyisocyanats zu einer öligen Flüssigkeit, die eine Kapselkern-Substanz enthält, Emulgieren und Dispergieren der öligen Flüssigkeit und einer wäßrigen Flüssigkeit, die einen Emulgator enthält, unter Bildung einer Emulsion, und Umsetzen eines Polyamins mit der Emulsion unter Bildung eines synthetischen Polymer-Wandungsfilms an der Grenzfläche zwischen der Flüssigkeit und dem Tröpfchen, um die hydrophobe Flüssigkeitsoberfläche einzukapseln, sind die folgenden Verfahren bekannt:
  • (1) Verfahren, bei dem die Reaktion in einer Hochgeschwindigkeitsrühr-Mischzone unter Bildung einer Emulsion in Gang gebracht wird, anschließend das Reaktionsprodukt zu einer mehrstufigen Kaskade eines Behälters überführt wird und die Temperatur schrittweise erhöht und die Temperatur in jedem Schritt konstant gehalten wird (JP- A-SHO.55-124534) (der Ausdruck JP-A, wie er vorliegend verwendet wird, bedeutet ungeprüfte veröffentlichte Japanische Patentanmeldung);
  • (2) Verfahren, bei dem eine Polyisocyanat-Lösung gemischt und gelöst wird in einer öligen Flüssigkeit, die eine Kapselkern-Substanz enthält, und anschließend die Lösung mit einer wäßrigen Flüssigkeit gemischt wird, die einen Emulgator enthält, und einer Emulgier-Vorrichtung zur kontinuierlichen Emulgierung zugeführt wird (JP-A-SHO.56-108529);
  • (3) Verfahren, bei dem die emulgierte Dispersion kontinuierlich einen Röhrenreaktor durchströmt und darin bei einer Temperatur von 40 bis 95ºC umgesetzt wird (JP-A- SHO.58-112042).
  • (4) Verfahren, bei dem ein Polyisocyanat, das unlöslich in der öligen Flüssigkeit ist, in einer inerten organischen Phase gemischt wird, die Mischung kontinuierlich in einer wäßrigen Phase emulgiert wird und ein Diamin oder Polyamin der resultierenden Emulsion zur Polyaddition an die Grenzfläche mit dem Polyisocyanat zugesetzt wird (JP-A-SHO.61-21728);
  • (5) Verfahren, bei dem die Dispersion unter direktem Einführen von Dampf erhitzt wird, zum Einkapseln des hydrophoben öligen Flüssigkeitsfilms mit der synthetischen Polymerwandung (JP-A-HEI.2-139030).
  • Ein Beispiel eines typischen herkömmlichen Herstellungsverfahrens wird erklärt unter Bezugnahme auf das Fließdiagramm einer Herstellungsvorrichtung von Figur 2. Dabei wird eine ölige Flüssigkeit, die eine Kapselkern-Substanz enthält, bei einer Temperatur von 80 ºC oder höher hergestellt. Die ölige Flüssigkeit in Tank 1 wird auf Raumtemperatur abgekühlt. Eine wäßrige Flüssigkeit, die durch Lösen von Polyvinylalkohol in Wasser bei 80 ºC oder höher hergestellt wird, wird in dem Tank 6 der wäßrigen Flüssigkeit auf Raumtemperatur abgekühlt. Ein Polyisocyanat wird in den Tanks 2 und 3 bereitgestellt, und ein Polyol wird in dem Tank 4 bereitgestellt. Ein Polyisocyanat und ein Polyol, jedes in einer bestimmten Menge, werden über die jeweiligen Pumpen 1a, 2a, 3a und 4a kontinuierlich zugefügt, und die Flüssigkeitsmischung wird kontinuierlich der wässrigen Flüssigkeit zugesetzt, die über die Dosierpumpe 6a zugeführt wird, und wird in dem Leitungsmischer 5 gemischt, wodurch ein Emulgieren und Dispergieren der Flüssigkeitsmischung mittels des Vor-Emulgators 7 und des Emulgators 8 erreicht wird. Die erhaltene Emulsion wird in den Tank 9 zum Einkapseln überführt. Ein Polyamin und die Konzentration einstellendes Wasser werden dem Tank 9 zum Einkapseln aus dem Polyamin-Tank 10 bzw. dem die Konzentration einstellendes Wasser enthaltenden Tank 11 über die jeweiligen Pumpen 10a und 11a zugeführt, wenn sich eine geeignete Menge der Emulsion in dem Tank 9 angesammelt hat. Der Inhalt des Tanks 9 wird mittels einer Tank- Ummantelung unter Rühren auf 80 ºC erhitzt und wird bei der Temperatur für die Zeit von 60 min gehalten. Hierdurch wird eine Kapsel-Flüssigkeit erhalten.
  • In allen herkömmlichen Verfahren (1) bis (5) wird jedoch das Emulgieren bei Raumtemperatur durchgeführt, um so der Einkapselungs-Reaktion während der Emulgierung vorzubeugen, und anschließend wird das Reaktionssystem erhitzt, um die Behandlung des Systems zur Bildung des Wandungsfilms durchzuführen. Dies schließt folgende Probleme ein:
  • Da das zur Bildung der Polyurethan-Wandung verwendete Polyisocyanat hoch reaktiv ist, werden Mikrokapseln gebildet, die eine geringe Hitzebeständigkeit und Lösungsmittelbeständigkeit aufweisen, wenn die Temperatur zur Behandlung des Einkapselungssystems nicht sofort nach dem Emulgieren erhöht wird. Zur Erhöhung der Temperatur wurde ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem schrittweise die Temperatur der Emulsion von (1) mittels einer Ummantelung oder einer Schlauchleitung erhöht wird, nachdem die Emulsion in einen Tank gegeben wurde (JP-A-SHO.55-124534), und ein Verfahren, bei dem Dampf direkt in die Emulsion von (5) eingeführt wird (JP-A-HEI.2-139030). Beide Verfahren benötigen jedoch viel Zeit zur Erhöhung der Temperatur, so daß ein einheitlicher Wandungsfilm nicht gebildet werden kann und als Ergebnis die Hitzebeständigkeit und Lösungsmittelbeständigkeit der gebildeten Mikrokapseln nicht ausreichend sind.
  • Die ölige Flüssigkeit und die wäßrige Flüssigkeit werden bei einer hohen Temperatur von 80 ºC oder höher hergestellt. In den Fällen jedoch, in denen die Emulgierung der öligen Flüssigkeit und der wäßrigen Flüssigkeit bei einer niedrigen Temperatur durchgeführt wird, werden sie einmal abgekühlt und dann emulgiert und danach wieder für die Einkapselungs- Reaktion erhitzt. Diese Verfahrensweise hat zur Folge, daß viel Energie verloren geht. Zusätzlich würde in den Fällen, in denen die ölige Flüssigkeit einen Farbstoff oder dergleichen als Kapselkern-Substanz enthält, der Farbstoffleicht ausfallen, wenn die Flüssigkeit abgekühlt wird, so daß die Konzentration des Farbstoffs in der Flüssigkeit nicht wirksam erhöht werden könnte.
  • Da die Einkapselung in dem Behälter durchgeführt wird, in den die Flüssigkeiten vom oberen Ende zugesetzt werden, haften die hergestellten Kapseln darüber hinaus an der Grenzfläche Dampf/Flüssigkeit an der Innenwand des Tanks. Die anhaftenden Kapseln müssen in wiederkehrenden Zeitabschnitten durch Reinigen entfernt werden, was eine Unterbrechung des Herstellungsverfahrens erfordert und zu einer Erniedrigung der Herstellungs-Ausbeute und einer Erhöhung der Herstellungs-Kosten führt. Als Gegenmaßnahme zu dem Problem wurde ein Verfahren zum kontinuierlichen Einführen der Emulsion in den rohrförmigen Reaktor zum Bewirken der Verkapselungs-Reaktion in der Druckschrift JP-A-SHO.58-112042 aus Abschnitt (3) vorgeschlagen. Das Verfahren schließt jedoch immer noch verschiedene Probleme dahingehend ein, daß aggregierte Kapseln aufgrund eines nicht ausreichenden Rührens im Reaktor gebildet werden, daß eine großformatige Anlage zum Sicherstellen einer abgestimmten Retentionszeit für die Verkapselung erforderlich ist und daß ein Entfernen der an der Wandung in dem Reaktor haftenden Kapseln schwierig ist.
  • Verfahren zur Bildung von Mikrokapseln bei höheren Temperaturen sind beschrieben in den Druckschriften EP-A 0017409 und FR-A 2305229.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, die oben genannten Probleme bei den herkömmlichen Verfahren zu überwinden und ein Verfahren zur effizienten Herstellung von Mikrokapseln zu schaffen, die ausgezeichnete charakteristische Eigenschaften aufweisen, wobei das Verfahren nicht viel Zeit zur Anhebung der Reaktionstemperatur benötigt, wobei das Verfahren frei ist von einer Verschlechterung der Hitzebeständigkeit und Lösungsmittelbeständigkeit der gebildeten Mikrokapseln, wobei bei dem Verfahren ein Färbemittel mit einer hohen Konzentration verwendet werden kann, wobei das Verfahren frei ist von einem Anhaften der gebildeten Mikrokapseln an der Wandung eines Tanks während der Verkapselungs-Reaktion, wobei bei dem Verfahren nicht viel Zeit zur Reinigung des Tanks benötigt wird und wobei bei dem Verfahren eine eine geringe Größe aufweisende Anlage verwendet wird.
  • Kurze Beschreibung der Figuren
  • Figur list ein Fließbild eines Verfahrens zur Herstellung von Mikrokapseln gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Figur 2 ist ein Fließbild eines herkömmlichen Verfahrens zur Herstellung von Mikrokapseln.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Die oben angegebene Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gelöst durch das Verfahren, das in Patentanspruch 1 angegeben ist.
  • In einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Emulsion, der das Polyamin und Wasser kontinuierlich zugesetzt wurden, zum Überlaufen gebracht, indem man sie kontinuierlich vom unteren Teil einer Verkapselungs-Vorrichtung zu deren oberem Teil führt und so kontinuierlich die Behandlung unter Aufbringen eines Films auf die Wandung durchführt.
  • Bei dem Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung kann deswegen, weil die Emulgierung kontinuierlich in einer extrem kurzen Zeitdauer bewirkt wird, eine Verkapselung während der Emulsionsbildung selbst bei einer hohen Temperatur von 50 ºC oder höher vernachlässigt werden, und dies führt nicht zu einem Problem hinsichtlich der Qualität der durch das Verfahren zu bildenden Mikrokapseln.
  • Das Verfahren der vorliegenden Erfindung wird nun nachfolgend unter Bezugnahme auf Figur 1 erklärt.
  • Figur 1 zeigt ein Fließbild des Verfahrens zur Herstellung von Mikrokapseln gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Wie in Figur 1 gezeigt, wird eine ölige Flüssigkeit, die ein Färbemittel enthält, in einem Behälter 1 bei einer Temperatur von 50 ºC oder höher aufbewahrt, und ein Polyisocyanat und ein Polyol, die als wandungsbildende Mittel verwendet werden, werden in den Behältern 2, 3 und 4 aufbewahrt. Die Flüssigkeiten in den Behältern 1, 2, 3 und 4 werden kontinuierlich dem in der Leitung eingebauten Mischer in einem gewünschten Verhältnis zugeführt, nachdem ihre Mengen mittels der Dosierpumpen 1a, 2a, 3a bzw. 4a abgemessen wurden.
  • Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verwendende Dosierpumpe kann irgendeine Pumpe sein, die eine Dosierfunktion aufweist, beispielsweise eine Zahnradpumpe, eine Tauchkolbenpumpe, eine Monopumpe oder eine Diaphragmapumpe, die in Bezug auf den Typ nicht speziell definiert ist. Als Leitungsmischer bzw. In-line-Mischer sind ein statischer Mischer und ein Hochenergie-Scherungs-Mischer verwendbar. Jedenfalls ist der Mischer in Bezug auf den Typ nicht speziell definiert, vorausgesetzt, daß er die oben angegebenen Flüssigkeiten 1, 2, 3 und 4 einheitlich mischen kann.
  • Die wäßrige Flüssigkeit wird in dem Behälter 6 bei einer Temperatur von 50 ºC oder höher aufbewahrt und wird dem Vor-Emulgator 7 in einem gewünschten Verhältnis zu der öligen Flüssigkeit in dem Leitungsmischer 6 zugeleitet, nachdem sie in einer Dosierpumpe 6a abgemessen wurde. Nachdem die ölige Flüssigkeit und die wäßrige Flüssigkeit darin bei einer Temperatur von 50 ºC oder höher voremulgiert wurden, wird die Vor-Emulsion anschließend dem Emulgator 8 zugeleitet. Der Vor-Emulgator 7 kann ein Rohrleitungs- Homomischer oder ein in den Strom der Leitung eingebauter Homomischer sein, und der Emulgator 8 kann ein solcher sein, der in der Lage ist, ein kontinuierliches Emulgieren zu bewirken, wie beispielsweise ein Rohrleitungs-Homomischer, eine Kolloidmühle oder ein Doppelzylinder-Emulgator. Dessen Typ ist nicht in spezieller Weise definiert.
  • Der Emulsion, wie sie durch Emulgieren der Flüssigkeiten in dem Emulgator bei 50 ºC oder höher erhalten wird, werden kontinuierlich aus den Behältern 10 und 11 über die Dosierpumpe 10a bzw. 11a ein Polyamin und eine Menge von die Kapselkonzentration einstellendem Wasser einer Temperatur von 50 ºC oder höher zugeleitet, und die Flüssigkeiten werden kontinuierlich mit dem statischen Mischer 12 gemischt. Die resultierende Mischflüssigkeit wird anschließend in die Verkapselungs-Vorrichtung 13 von deren Boden her injiziert. In dieser Vorrichtung wird die Verkapselung der Flüssigkeit für eine bestimmte Zeitdauer bewirkt. Nach der Verkapselung wird die Flüssigkeit anschließend von dem Überlauf-Ablaß am oberen Ende der Vorrichtung abgenommen und wird in dem Wärmetauscher abgekühlt.
  • Da die durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung herzustellenden Mikrokapseln bei einer Temperatur von 50 ºC oder höher von dem Schritt des Emulgierens her behandelt werden, folgt die Bildung der Kapselwandung extrem schnell. Daher haben die gebildeten Mikrokapseln eine extrem exzellente Hitzebeständigkeit und Lösungsmittelbeständigkeit.
  • Da die Temperatur der öligen Flüssigkeit und der wäßrigen Flüssigkeit hoch ist, ist zudem eine Anhebung der Temperatur zur Verkapselung unnötig, oder dann, wenn sie nötig ist, kann sie extrem klein sein. Da außerdem die Temperatur der öligen Flüssigkeit hoch ist, fällt das Färbemittel in der öligen Flüssigkeit kaum aus, so daß die Konzentration des Färbemittels in der öligen Flüssigkeit hoch sein kann. Die hohe Konzentration des Färbemittels ist wirksam in dem Fall, in dem die vorliegende Erfindung auf ein druckempfindliches Papier angewendet wird, da die zu erhaltende Farbdichte hoch sein kann.
  • Da die Emulsion, der ein Polyamin und Wasser in einer Menge, die die Konzentration einstellt, zugesetzt wurden, kontinierlich dem Tank vom unteren Ende zum oberen Ende durch ein Überlauf-System zugeleitet wurde, wird außerdem keine Dampf/Flüssigkeits- Grenzfläche in dem Tank ausgebildet, so daß gebildete Kapseln nicht an der Innenwandung des Tanks an der Dampf/Flüssigkeits-Grenzfläche haften. Daher ist ein Reinigen des Tanks unnötig. Verglichen mit einem rohrförmigen Behälter ist die Anlage für die Durchführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung einfach und kann eine ausreichende Retentionszeit aufweisen.
  • Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung weiter im einzelnen mittels der folgenden Beispiele erklärt.
  • Beispiele Beispiel 1:
  • Es wird auf Figur 1 Bezug genommen. Als Färbemittel wurden 10 Gew.-Teile Kristallviolett-Lacton, 1 Gew.-Teil Benzoylleukomethylenblau und 4 Gew.-Teile 3-[4-(Diethylamin-)2-ethoxyphenyl-]3-(2-methyl-1-ethyl-3-indolyl-)4-azaphthalid in 200 Gew.-Teilen Diisopropylnaphthalin bei 95 ºC gelöst und anschließend auf 80 ºC abgekühlt. So wurde eine ölige Flüssigkeit hergestellt, die in dem Tank 1 für die ölige Flüssigkeit aufbewahrt wurde.
  • Danach wurden 15 Gew.-Teile Polyvinylalkohol in 135 Gew.-Teilen Wasser gelöst und wurden bei 95 ºC gelöst und anschließend auf 80 ºC abgekühlt. So wurde eine wäßrige Flüssigkeit hergestellt, die in dem Tank 6 für die wäßrige Flüssigkeit aufbewahrt wurde.
  • Mit Carbodiimid modifiziertes Diphenylmethandiisocyanat (Millionate MTL; Handelsname der Firma Nippon Polyurethane Co.) als Polyisocyanat wurde in dem Behälter 2 aufbewahrt, und Biuret-Hexamethylendiisocyanat (Sumidule N-3200; Handelsname der Firma Sumitomo Bayer Urethane Co.) wurde in dem Behälter 3 aufbewahrt, und ein Ethylendiamin-Butylenoxid-Addukt (an das Ethylendiamin addierte Zahl von Molen Butylenoxid: 16,8 Mol; Molekulargewicht: 1.267) als Amin-Alkylenoxid-Addukt wurde in dem Behälter 4 aufbewahrt.
  • Diethylentriamin als Polyamin wurde in dem Behälter 10 aufbewahrt, und eine Wassermenge, die die Kapselkonzentration einstellte, wurde bei 80 ºC in dem Behälter 11 aufbewahrt.
  • Die wäßrige Flüssigkeit wurde aus dem Tank 6 für die wäßrige Flüssigkeit über die Zahnradpumpe 6a mit einer Strömungsrate von 1.000 g/min gefördert. Als nächstes wurden die Flüssigkeiten aus dem Tank 1 für die ölige Flüssigkeit, aus dem Polyisocyanat-Tank 2, aus dem Isocyanat-Tank 3 und aus dem Polyol-Tank 4 dem Leitungsmischer 5 (Rohrleitungs- Homomischer; hergestellt von der Firma Tokushu Kika Kogyo K.K.) über die jeweiligen Zahnradpumpen 1a, 2a, 3a und 4a mit einer Strömungsrate von 850 g/min, 60 g/min, 60 g/min bzw. 30 g/min zugeführt und darin gemischt. Anschließend wurde die Mischflüssigkeit mit der oben genannten wäßrigen Flüssigkeit in dem Vor-Emulgator 7 (Leitungsströmungs-Mischer (homomic line flow); hergestellt von der Firma Tokushu Kika Kogyo K.K.) unter Bildung einer Vor-Emulsion gemischt. Die auf diese Weise bei einer Temperatur von etwa 80 ºC voremulgierte Emulsion wurde anschließend dem Emulgator 8 (Doppelzylinder-Emulgator) zugeleitet, in dem der Durchmesser der gebildeten Öltropfen kontinuierlich so eingestellt wurde, daß er bei 8 µm lag.
  • Als nächstes wurden die Flüssigkeiten des Polyamin-Tanks 10 und des Tanks 11 für das die Konzentration einstellende Wasser mit der Emulsion über die Zahnradpumpen 10a bzw. 11a mit einer Strömungsrate von 8 g/min und 800 g/min mit Hilfe des statischen Mischers 12 gemischt. Die resultierende Mischung wurde anschließend der Verkapselungs-Vorrichtung 13 zugeleitet. Man ließ die Mischung kontinuierlich als Flüssigkeit mit einer Temperatur von 80 ºC in der Verkapselungs-Vorrichtung 13 vom unteren Teil der Vorrichtung 13 zu deren oberen Teil strömen. Nachdem sie darin im Mittel 60 min gehalten worden war, wurde sie durch Überströmen abgezogen und so eine Kapsel-Flüssigkeit erhalten.
  • 100 Gew.-Teilen der so erhaltenen Kapsel-Flüssigkeit wurden 30 Gew.-Teile einer wäßrigen, 15 %igen Lösung von Polyvinylalkohol, 10 Gew.-Teile, angegeben als Feststoffgehalt, eines Carboxy-modifizierten SBR-Latex (Styrol-Butadien-Latex) und 20 Gew.-Teile Stärkekörner (mittlere Korngröße: 15 µm) zugesetzt.
  • Danach wurde der Mischung Wasser zugesetzt, so daß der Feststoffgehalt auf 20 % eingestellt wurde. So wurde eine Überzugs-Flüssigkeit hergestellt.
  • Die Überzugs-Flüssigkeit wurde beschichtungsmäßig auf ein Basispapier (40 g/m²) in einer Menge entsprechend einem Trockengewicht von 4,0 g/m² mit einer Luftschaber-Streichvorrichtung aufgetragen und so ein Mikrokapsel-Blatt erhalten.
  • Beispiel 2:
  • Dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß die Temperatur der öligen Flüssigkeit und der wäßrigen Flüssigkeit auf 60 ºC verändert wurde, daß die Emulgier-Temperatur auf 60 ºC geändert wurde, und daß die Mischflüssigkeit, die eingekapselt werden sollte, in der Verkapselungs-Vorrichtung bei 70 ºC behandelt wurde. So wurde ein Mikrokapsel-Blatt erhalten.
  • Vergleichsbeispiel 1:
  • Es wurde die Vorrichtung von Figur 2 verwendet. Die Zusammensetzung der verwendeten öligen Flüssigkeit und diejenige der verwendeten wäßrigen Flüssigkeit waren dieselben wie diejenigen in Beispiel 1. Die Temperatur der beiden Flüssigkeiten betrug 40 ºC. Die Emulgierung in dem Emulgator 8 wurde bei 40 ºC bewirkt. Die resultierende Emulsion wurde in den Verkapselungs-Tank 9 gefüllt. Sobald der Verkapselungs-Tank mit der Emulsion gefüllt war, wurden dem Tank 0,4 Gew.-Teile (auf 100 Gew.-Teile der Emulsion) an Diethylentriamin als Polyamin und 40 Gew.-Teile (auf 100 Gew.-Teile der Emulsion) an die Konzentration einstellendem Wasser einer Temperatur von 20 ºC zugeleitet. Danach wurde der Inhalt des Tanks mit der Tank-Ummantelung auf 80 ºC erhitzt und bei dieser Temperatur 60 min lang gehalten, wodurch eine Kapsel-Flüssigkeit erhalten wurde. Die so erhaltene Kapsel-Flüssigkeit wurde zu einer Überzugs-Zubereitung unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 1 verarbeitet, und die Zubereitung wurde beschichtungsmäßig auf ein Basispapier aufgetragen und getrocknet, wodurch ein Mikrokapsel-Blatt erhalten wurde.
  • Beispiel 3:
  • Es wird Bezug auf Figur 1 genommen. Als Färbemittel wurden 6 Gew.-Teile 2-Anilino-3- methyl-6-N-ethyl-N-isopentylaminofluoran und 1 Gew.-Teil 2-Dibenzylamino-6-diethylaminofluoran in 100 Gew.-Teilen 1-Phenyl-1-xylylethan bei 95 ºC gelöst und anschließend auf 80 ºC abgekühlt. Die Lösung wurde in dem Tank 1 für die ölige Flüssigkeit aufbewahrt.
  • Als nächstes wurden 15 Gew.-Teile Polyvinylalkohol bei 95 ºC in 135 Gew.-Teilen Wasser gelöst und anschließend auf 80 ºC abgekühlt. Die Lösung wurde in dem Tank 6 für die wäßrige Flüssigkeit aufbewahrt.
  • Mit Carbodiimid modifiziertes Diphenylmethandüsocyanat (Millionate MTL; Handelsname der Firma Nippon Polyurethane Co.) als Polyisocyanat wurde in dem Behälter 2 aufbewahrt, und Biuret-Hexamethylendiisocyanat (Sumidule N-3200; Handelsname der Firma Sumitomo Bayer Urethane Co.) wurde in dem Behälter 3 aufbewahrt, und ein Ethylendiamin-Butylenoxid-Addukt (an das Ethylendiamin addierte Zahl von Molen Butylenoxid: 16,8 Mol; Molekulargewicht: 1.267) als Amin-Alkylenoxid-Addukt wurde in dem Behälter 4 aufbewahrt.
  • Tetraethylenpentamin als Polyamin wurde in dem Behälter 10 aufbewahrt, und die Kapsel- Konzentration einstellendes Wasser einer Temperatur von 80 ºC wurde in dem Behälter 11 aufbewahrt.
  • Die wäßrige Flüssigkeit wurde aus dem Tank 6 für die wäßrige Flüssigkeit über die Tauchkolbenpumpe 6a mit einer Strömungsrate von 1.000 g/min gefördert. Als nächstes wurden die Flüssigkeiten aus dem Tank 1 für die ölige Flüssigkeit, aus dem Polyisocyanat- Tank 2, aus dem Isocyanat-Tank 3 und aus dem Polyol-Tank 4 dem Leitungsmischer 5 (statischer Mischer) über die jeweiligen Tauchkolbenpumpen 1a, 2a, 3a und 4a mit einer Strömungsrate von 850 g/min , 60 g/min , 60 g/min bzw. 30 g/min zugeführt und darin gemischt. Anschließend wurde die Mischflüssigkeit mit der oben genannten wäßrigen Flüssigkeit in dem Vor-Emulgator 7 (Leitungsströmungs-Mischer (homomic line flow); hergestellt von der Firma Tokushu Kika Kogyo K.K.) unter Bildung einer Vor-Emulsion gemischt. Die auf diese Weise bei einer Temperatur von etwa 80 ºC gebildete Vor-Emulsion wurde anschließend dem Emulgator 8 (Kolloidmühle; hergestellt von der Firma Nippon Seiki Seisakusho K.K.) zugeleitet, in dem der Durchmesser der gebildeten Öltropfen kontinuierlich so eingestellt wurde, daß er bei 7 µm lag.
  • Als nächstes wurden die Fliissigkeiten des Polyamin-Tanks 10 und des Tanks 11 für das die Konzentration einstellende Wasser mit der Emulsion über die Tauchkolbenpumpen 10a bzw. 11a mit einer Strömungsrate von 8 g/min und 800 g/min mit Hilfe des statischen Mischers 12 gemischt. Die Mischflüssigkeit wurde anschließend der Verkapselungs-Vorrichtung 13 zugeleitet. Man ließ die Flüssigkeit kontinuierlich als Flüssigkeit mit einer Temperatur von 80 ºC in der Verkapselungs-Vorrichtung 13 vom unteren Teil zu deren oberen Teil strömen. Nachdem sie darin im Mittel 60 min gehalten worden war, wurde sie durch Überströmen abgezogen und so eine Kapsel-Flüssigkeit erhalten.
  • 100 Gew.-Teilen der so erhaltenen Kapsel-Flüssigkeit wurden 30 Gew.-Teile einer wäßrigen, 15 %igen Lösung von Polyvinylalkohol, 10 Gew.-Teile, angegeben als Feststoffgehalt, eines Carboxy-modifizierten SBR-Latex (Styrol-Butadien-Latex) und 20 Gew.-Teile Stärkekörner (mittlere Korngröße: 15 µm) zugesetzt.
  • Danach wurde der Mischung Wasser zugesetzt, so daß der Feststoffgehalt auf 20 % eingestellt wurde. So wurde eine Überzugs-Flüssigkeit hergestellt.
  • Die Überzugs-Flüssigkeit wurde beschichtungsmäßig auf ein Basispapier (40 g/m²) in einer Menge entsprechend einem Trockengewicht von 4,0 g/m² mit einer Luftschaber-Streichvorrichtung aufgetragen und so ein Mikrokapsel-Blatt erhalten.
  • Vergleichsbeispiel 2:
  • Es wurde die Vorrichtung von Figur 2 verwendet. Die Zusammensetzung der verwendeten öligen Flüssigkeit und diejenige der verwendeten wäßrigen Flüssigkeit waren dieselben wie diejenigen in Beispiel 3. Die Temperatur der beiden Flüssigkeiten betrug 40 ºC. Die Emulgierung in dem Emulgator 8 wurde bei 40 ºC bewirkt. Die resultierende Emulsion wurde in den Verkapselungs-Tank 9 gefüllt. Sobald der Verkapselungs-Tank mit der Emulsion gefüllt war, wurden dem Tank 0,4 Gew.-Teile (auf 100 Gew.-Teile der Emulsion) an Tetraethylenpentamin als Polyamin und 40 Gew.-Teile (auf 100 Gew.-Teile der Emulsion) an die Konzentration einstellendem Wasser einer Temperatur von 20 ºC zugeleitet. Danach wurde der Inhalt des Tanks mit der Tank-Ummantelung auf 80 ºC erhitzt und wurde bei dieser Temperatur 60 min lang gehalten, wodurch eine Kapsel-Flüssigkeit erhalten wurde. Die so erhaltene Kapsel-Flüssigkeit wurde zu einer Überzugs-Zubereitung unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 3 verarbeitet, und die Zubereitung wurde beschichtungsmäßig auf ein Basispapier aufgetragen und getrocknet, wodurch ein Mikrokapsel-Blatt erhalten wurde.
  • Jedes der wie oben beschrieben hergestellten Mikrokapsel-Blätter und ein Entwicklerblatt wurden unter Bildung eines druckempfindlichen Aufzeichnungs-Blattes kombiniert. Dieses wurde im Rahmen der nachfolgenden Tests bewertet.
  • (1) Hitzebeständigkeits-Test:
  • Jedes Mikrokapsel-Blatt ließ man in einer Atmosphäre von 120 ºC 4 h lang stehen. Anschließend wurde es über ein Entwicklerblatt bei einer Belastung von 300 kg/cm² zur Färbung gelegt. Eine frische Probe, die nicht der oben beschriebenen Hitzebehandlung unterworfen worden war, wurde ebenfalls in derselben Weise gefärbt wie oben. Die Dichte jeder der so gefärbten Proben im sichtbaren Bereich wurde mit einem Macbeth-RD-918- Densitometer gemessen, und es wurde ein Wert des Verhältnisses der Dichte der hitzebehandelten Probe zu der der frischen Probe erhalten.
  • (2) Lösungsmittelbeständigkeits-Test:
  • Jedes Mikrokapsel-Blatt wurde für die Zeit von etwa 1 s in Ethylacetat eingetaucht und spontan getrocknet. Das getrocknete Blatt wurde über ein Entwicklerblatt unter einer Belastung von 300 kg/cm² zum Färben gelegt. Eine frische Probe, die nicht der oben beschriebenen Lösungsmittel-Behandlung unterworfen worden war, wurde ebenfalls in derselben Weise wie oben gefärbt. Die Dichte jeder der so gefärbten Proben im sichtbaren Bereich wurde mit einem Macbeth-RD-918-Densitometer gemessen, und es wurde ein Wert des Verhältnisses der Dichte der mit einem Lösungsmittel behandelten Probe zu dem der frischen Probe erhalten. Die Testergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1 Beispiel Vergleichsbeispiel (1) Hitzebeständigkeit D (hitzebehandelt)/ D (frisch) x 100 (%) (2) Lösungsmitteibeständigkeit D (mit einem Lösungsmittel behandelt)/ D (frisch) x 100 (%)
  • In Übereinstimmung mit dem Verfahren zur Herstellung von Mikrokapseln gemäß der vorliegenden Erfindung werden ein Mischen und Emulgieren und Dispergieren des Verkapselungs-Systems bewirkt bei einer hohen Temperatur vom Anfangsstadium an. Die Konzentration eines Färbemittels einer Kapsel-Kernsubstanz in dem System kann hoch sein. Die Zeit, die zur Erhöhung der Reaktionstemperatur erforderlich ist, kann kurz sein, und ein Haften von Niederschlägen an der Wandung des Tanks zur Verkapselung findet nur in geringem Umfang statt, so daß die Zeit zum Reinigen des Tanks in bemerkenswerter Weise verringert werden kann. Außerdem kann der Reaktionsbehälter zur Verkapselung von kleinen Ausmaßen sein. Die durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung erhältlichen Mikrokapseln weisen eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit und Lösungsmittelbeständigkeit auf, wie in den Beispielen demonstriert wird. Die Produktivität bei der Herstellung derartiger qualitativ hochwertiger Mikrokapseln gemaß der vorliegenden Erfindung ist hoch.

Claims (2)

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Mikrokapsein, worin ein Polyisocyanat mit einer öligen Flüssigkeit vermischt wird, welche eine Substanz enthält, die im Kapselkern verbleibt, das erhaltene flüssige Gemisch wird bei einer Temperatur von mehr als 50 ºC kontinuierlich in einer wäßrigen Flüssigkeit emulgiert und dispergiert, welche einen Emulgator enthält, um eine Emulsion zu bilden, und die Emulsion wird mit einem Polyamin umgesetzt, indem kontinuierlich ein Polyamin und heißes Wasser mit einer Temperatur von mehr als 50 ºC zu der Emulsion gegeben werden, und danach wird die Emulsion einer Behandlung zur Bildung eines Wandfilms unterworfen, um Mikrokapsein zu bilden, wobei jede Mikrokapsel eine Wand aus einem Polyurethan-Harnstoff-Harz an der Grenzfläche zwischen der Flüssigkeit und dem Tröpfchen besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugabe des Polyamins und des heißen Wassers durchgeführt wird, indem diese Bestandteile kontinuierlich in eine Rohrleitung eingespeist werden, welche die emulgierte Flüssigkeit enthält, und mit der emulgierten Flüssigkeit vermischt werden, und danach die Behandlung zur Bildung des Wandfilms durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Emulsion, zu welcher das Polyamin und das heiße Wasser kontinuierlich zugegeben worden sind, kontinuierlich durch eine Vorrichtung zum Einkapseln geleitet wird, indem sie vom Boden dieser Vorrichtung bis zum oberen Ende davon geleitet wird, um die Behandlung zur Bildung des Wandfilms kontinuierlich durchzuführen.
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