SU1090255A3 - Способ получени микрокапсул - Google Patents

Abstract

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МИКРОКАПСУЛ , включающий диспергирование инкапсулируемой жидкости, представл ющей собой раствор красител  в водном растворе катионного мочевиноформапьдегидного предконденсата в присутствии органической кислоты, с последующим нагреванием смеси, о тличающийс  тем, что, с целью повьпиени  прочности стенок микрокапсул, в дисперсию дополнительно ввод т метилированный меламиноформальдегидный предконденсат и водорастворимый полимер,  вл ющийс  производным целлюлозы или крахмала, или представл ющий собой крахмал, по- ликислоту, полиэфир, сополимер полиангидрида , полиакриламида или сополимер акриламида и акриловой кислоты , а после образовани  микрокапсул в смесь добавл ют раствор щелочи. 2.Способ по п.1, отличающийс  тем, что в качестве кислоты используют уксусную кислоту. 3.Способ .по П.1, отличающийс  тем, что после нагрева ни  дисперсию охлаждают.

Description

Изобретение относитс  к технологии получени  микрокапсул, в частности микрокапсул, содержащих крас щие вещества, и может быть использовано при изготовлении копировальных систем .

Известен способ получени  микрокапсул , в котором инкапсулируемую жидкость диспергируют в водном растворе водорастворимого мочевиноформаль-tp (ВС дегидного предконденсата в присутствии сол ной кислоты и карбоксиметилцеллюлозы fljИзвестен также способ получени  микрокапсул, включающий диспергирование инкапсулируемой жидкости, представл ющей собой раствор красител  в водном растворе катионного мочевиноформальдегидного предконденсата , подкисленного 10%-ным раствором лимонной кислоты с последующим нагреванием смеси при 4045°С дл  образовани  микрокапсул Сз Однако известные способы не обес печивают получение микрокапсул с до таточной прочностью стенок. Цель изобретени  - повышение прочности стенок микрокапсул. Поставленна  цель достигаетс  гем, что согласно способу получени  микрокапсул, включающему диспергирование инкапсулируемой жидкос ти, представл ющей собой раствор красител  в водном растворе катионного мочевиноформальдегидного предконденсата в присутствии органической кислоты, и последующее нагревание смеси, в дисперсию дополнительн ввод т метилированный меламиноформа дегидный предконденсат и водораство римый полимер,  вл ющийс  производным целлюлозы или крахмала, юти представл ющий собой крахмал, поликислоту , полизфир, сополимер полиангидрида , полиакриламида или сопол мер акриламида и акриловой кислоты, а после образовани  микрокапсул всмесь добавл ют раствор щелочи. При этом в качестве кислоты используют уксусную кислоту. После нагревани  дисперсию охлаж дают. Пример 1. Смешивают следую щие ингредиенты: 95 г катионного мочевиноформальдегидного предконден сата, ВС 77, содержащего примерно 45% реактивной смолы и 33% твердых веществ (ВС 77 поставл етс  фирмой

Бритиш Индастриал Пластике Лимитед), 60 г метилированного меламиноформальдегидного предконденсата,ВС 336, содержащего примерно 76% реактив- ной смолы и 35% твердых веществ, 60 г метилированного меламиноформальдегидного предконденсата, ВС 336, содержащего примерно 76% реактивной смолы и 71% твердых веществ 336 поставл етс  фирмой Бритиш Индастриал Пластике Лимитед); 240 г сополимера R 1144 (20%-ньй раствор сополимера акриламида и акриловой кислоты поставл етс  фирмой Аллайд Коллоид Лимитед), имеющего средний молекул рный вес 400000 и содержащего 42%твердых веществ; 850 г деионизированной воды. Затем к 800 г полученной смеси добавл ют 200 г деионизированной воды и смесь измельчают совместно с 800 г инкапсулируемого материала до получени  капель средним размером 2-3 мкм. Инкапсулированньй материал, внутренн   фаза, представл ет собой раствор образовател  окраски. Растворитель дл  образовател  окраски состоит из 4:1 по весу смеси керосина и НВ 40,смесь частично гидрированных трифенилов, продаваемых фирмой Монсанто Лимитед (НВ 40 известен также под наименованием Сантазол 340). Образовател ми окраски  вл ютс  кристаллический фиолетовьй лактон и бензоиллейкометилен голубой, содержащиес  в количествах 1,7 и 1,4% по весу, соответственЗатем добавл ют остальную смесь и 1405 г деионизированной воды в качестве разбавител . Полученную композицию перемешивают 30 мин, а затем добавл ют к ней уксусную кислоту до рН 4,7. Перемешивание продолжают еще 30 мин. Затем температуру смеси повьшают до 55°С с помощью вод ной бани и смесь перемешивают при указанной температуре 2ч, после чего композицию охлаждают при перемешивании в течение ночи. На следующее утро наблюдаетс  наличие образовавшихс  капсул и рН повьшгают до 10,0. Полученные капсулы нанос т на бумагу, пользу сь лабораторным прибором Мейера дп  нанесени  покрытий.Когда . лист помещают на лист с про вителем красител  и пишут на нем, на послед нем листе получают  сную копию голу бого цвета. Пример 2 (пример иллюстрирует применение других полимеров вместо сополимера акриламида и акри ловой кислоты, примен емых в пример 1, а также применение катионно модифицированного сополимера акриламида ) . Смешивают 105 г катионного мочевиноформаллздегидного предконденсата ВС 77, 50 г метилированного меламин формальдегидного предконденсата, ВС 336 и 650 г деионизированной воды Полученную смесь, имеющую рН 7,8 эмульгируют с 800 мл внутренней фазы примера 1 и полученную эмульсию разбавл ют 1605 г деионизированной воды. Смесь энергично перемешивают, чтобы предотвратить дестабилизацию эмульсии. Затем рН повышают до 8,7 при добавлении раствора гидроокиси натри  в результате чего образуютс  гроздь  внутренней фазы средним диаметром 10-15 мкм. Эмульсию раздел ют на 5 ч. К части II добавл ют 50 г 20%-н го раствора катионномодифицированного сополимера акриламида (R 1148 фирмы Аллайд Коллоиде Лимитед, выпускаемого в виде 20%-ного раствора ) , к части III - 50 г 20%-ного раствора сополимера R 1144 (в качест ве контрольного), к части IV 200 г сополимера 5%-ного поливинилметилового эфира и малеинового ангидрида (ПВМ/МА), к части V - 200 г 5%-нсго раствора натрий-карбоксиметилцеллюлозы (В10 фирмы Империал Кемикал Индастриз). Каждую смесь перемешивают в течение 1 ч при окружающей температуре, а затем добавл ют уксусную кислоту до рН 4,5 и дополнительно перемешивают 1 ч. Температуру каждой смеси повьшают до 55 С, выдерживают при этой температуре 1,5 ч при переменивании . Затем каждой смесью покрывают бумагу, как описано в примере 1. Смесь I дает масл ный лист, капаулы не образовались. Другие листы  вл ютс  удовлетвори тельными и после наложени  их на лист с про вл ющим красителем и при написании на них получают  сную го55 .4 лубую копию на про вл ющем краситель листе. Пример 3. Пример иллюстрирует применение разных относительных количеств предконденсатов и полимера при сохранении посто нным общего веса. Процедура инкапсулировани  во всех случа х была такой, как в примере 1 за исключением того, что вначале устанавливают рН смеси 8,7, а затем рН снижают до 4,5, вместо 4,7, Примененные количества материалов показаны в табл.1. Таблица 1 Вес, г R 1144, сухой ВС 77, сухой ВС 336, I сухой Каждую из полученных смесей нанос т на бумагу, как описано в примере 1. После наложени  покрытых листов на листы с про вителем красител  и при письме на них на листах с про вителем красител  получают  сную голубую копию. Пример 4. Процедуру примера 1 повтор ют за исключением того, что примен ют разные величины рН реакционной массы, а именно 5,5, 5,0, 4,5; 4,о; 3,5,- 5,2; 5,о; 4,8,; 4,6 и 4,4. Полученные скеси нанос т на листы бумаги, как описано в примере 1. Когда покрытые листы накладывают на листы с про вителем красител  и пишут на них, то получают  сную голубую копию на листах с про вителем красител . Пример 5. Повтор ют процедуру примера 1 за исключением того, что вместо сополимера R 1144 примен ют такое же количество каждого из следующих полимеров: катионный крахмал (Кристалл Коте фирмы Лейнг Нэйшионап); диспекс N40 (полимер, содержащий полиакрилат, фирмы Аллай Коллоиде)J покровньй кpaxмaл метил оксипропицеллншоз а (Метофас фирм Имп.. Кемик, Индастриз); верзикол XI3 (неионный полиэлектролит фирмы Аллайд Коллоиде). Каждой из полученных смесей покрывают бумагу, как описано в примере 1. После наложени  каждого покрытого листа на лист с про вителем красител  и при письме на нем получают  сные голубы копии на листе с про вителем красител . Вначале смешивают следующие ингр диенты: 19 г катионного мочевиноформальдегидного предконденсата (ВС 77); 42 г сополимера R 1144; 180 г деионизированной воды. После добавлени  154 г внутренней фазы рН снижают до 4,4. После 5-минутного перемешивани  смесь измельчают и получают капли средним размером 4 мкм. Эту диспер сию раздел ют на 5 ч. и к каждой добавл ют 12 г метилированного мел миноформальдегидного полимера, ВС 336, следующим образом: к части I - немедленно, к части II после нагревани  при 55 С (вод на  бан ) в течение 1/2 ч, к части III - после нагревани  при 55 С (вод на  бан ) в течение 1 ч, к части IV - после нагревани  при (вод на  бан ) в течение 2 ч, к части V - после нагревани  при 35°С (вод на  бан ) в течение 3 ч. Каждую часть вьщерживают дополнительно . Верзикол Х13 (неионный полиэлек тролит фирмы Аллайд Коллоиде). Каждой из полученных смесей покрывают бумагу, как описано в примере 1. После наложени  каждого покрытого листа на лист с про вите лем красител  и при письме на нем получают  сные голубые копии на ли те с про вителем красител . Пример 6. Смешивают следу щие ингредиенты: 19 г катионного мочевиноформальдегидного предконде сата , ВС 77 , 42 г сополимера R 1144, 180 г деионизированной вод После добавлени  154 г внутренней фазы рН снижают до 4,4. После 5-минутного перемешивани  смесь измельчают и получают капли средним размером 4 мкм.. Эту дисперсию раздел ют на 5 ч. и к каждой добавл ют 12 г метилированного меламцноформальдегидного полимера, ВС 336, следующим образом: к части I - немедленно , к части II - после нагречасти 55 С (вод на  бан ) в к части III - после нагревани  при 55°С (вод на  бан ) в течение 1 ч, к части IV - после 55 С (вод на  бан ) нагревани  при в течение 2ч, к части V - после 55 С (вод на  бан ) нагревани  при в течение 3 ч. Каждую часть выдерживают дополнительно при 55°С 2 ч, а затем охлаждают при перемешивании в течение ночи. На следующее утро рН повьш1ают до 8,5 раствором гидроокиси натри . Смеси разбавл ют до содержани  твердых веществ 40% и нанос т на бумагу- лабораторным прибором Мейера дл  покрыти . В табл. 2 показаны в зкость и содержание твердых веществ смесей Перед разбавлением. При измерении вискозиметром Брукфилда модель RVT, шпиндель 2 при 10 об. мин. В зкость низка по сравнению с в зкостью, наблюдаемой в обычных капсул рных смес х на основе желатина при сопоставимом содержании твердых веществ. После наложени  каждого покрытого листа бумаги на лист с про вителем красител  и при письме на нем получают  сное голубое изображение на листе с про вителем красител . Пример 7. Смешивают следу 1цие ингредиенты: 19 г катионного мочевиноформальдегидного предконде сата, ВС 77, 42 г сополимера R 114 180 г деионизированной воды. Смесь нагревают 1/2 ч при непре рьшном перемешивании и 55 С, а зат к ней добавл ют 12 г метилированно меламиноформальдегидного предконде сата ВС 336. рН смеси снижают до 4 при добавлении 14,7%-ного раствора уксусной кислоты и перемешивают ещ 5 мин, после чего добавл ют 154 г внутренней фазы. Полученную смесь измельчают до Jполучени  капель размерами 4 мкм (врем  измельчени  при этом способе уменьшают от 2 мин, как в примере 6, до 10 с). После измельчени  температуру дисперсии снижают до З5с и перемешивают при этой температуре 1 ч. Затем температуру повышают до 55°С и вьщерживают ее на этом уровне 2 ч. Полученную дисперс капсул охлаждают при непрерывном перемешивании в течение ночи, а затем устанавливают рН 8,0-10,0. После диспергировани  внутренней фазы и снижени  температуры до 35 С можно еще добавить метилированного меламиноформальдегидного предконден сата. Процедуру повтор ют с применение разных фазовых отношений, а именно 5,9:1 4,8:1 и 2,6:1. Фазовое отношение 5,9:1 смеси (содержание твердых веществ 45%) быпо достигнуто , как описано вьш1е, без конечного добавлени  дополнительного количества предконденсата и разбавлени  водой. Смеси с фазовым отношением 4,8:1 и 2,6:1 (содержание твердых веществ 40 и 25% соответственно) получают при конечном добавлении 8,0 и 44,0 г соответственно предконденсата , а также 30 и 420 г деиоНизированной воды соответственно. Все четыре полученные смеси нанос т на бумагу, как в примере 1. После наложени  каждого полученного листа на лист с про вителем красител  и при писании на нем получают  сную голубую копию на листе с про  вителем красител . Пример 8. 84 г сополимера R 1144 раствор ют в 400 г деионизированной воды и раствор нагревают до 55 С. К раствору добавл ют 38 г катионного мочевиноформальдегидного предконденсата,ВС 77, и смесь перемешивают в течение 40 мин, а затем измельчают совместно с 189 г внутренней фазы, как описано в примере 1. Полученную эмульсию охлаждают до 15°С и добавл ют 4 г меламиноформальдегидного предконденсата, ВС 336 и снижают рН до 4,15 при добавлении 14,7%-11Ой уксусной кислоты . Эмульсию вьщерживают при пере ,мешивании 1 ч. Затем температуру повьш1ают до 55 С и перемешивание продолжают при этой температуре в течение 2 ч. После самопроизвольного охлаждени  эмульсии до окр5 ающей температуры рН повышают до 10,0 раствором гидроокиси натри . Полученные капсулы нанос т на бумагу, как описано в примере 1. После наложени  полученного покрытого листа на лист с про вителем красител  и при писании на нем получают  сное изображение голубого цвета на листе с про вителем красител . Указанна  вьш1е стади  охлаждени  предотвращает коалесценцию капель и образование капсул нежелательно больших размеров, которые могут быть причиной образовани  голубых п тен при применении в чувствительных .к давлению копировальных системах. Желательна  температура охлаждени  лежит в пределах от 15 до 30 С и предпочтительной  вл етс  температура,равна  15°С. Пример 9. 84 г сополимера акриловой кислоты и акриламида, R 1144, раствор ют в 550 г деионизированной воды. К раствору добавл ют 38 г мочевиноформальдегидного предконденсата, ВС 77, и смесь перемешивают 5 мин. Эту смесь измельчают в мельнице совместно с 189 г внутренней фазы, как описано в примере 1, до получени  капель размером 4 мкм. Полученную эмульсию охлаждают о 15 С и раздел ют на дне равные части. К одной половине добавл ют 40 г метилированного меламиноформальегидного предконденсата, ВС 355, содержащего 76% активной смолк, а к ругой половине добавл ют 34 г метиированного меламиноформальдегидого предконденсата, ВС 309, содёращего 90% реактивной смолы (ВС 355

Claims (3)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МИКРОКАПСУЛ, включающий диспергирование инкапсулируемой жидкости, представляющей собой раствор красителя в водном растворе катионного мочевиноформапьдегидного предконденсата в присутствии органической кислоты, с последующим нагреванием смеси, о тличающийся тем, что, с целью повышения прочности стенок микрокапсул, в дисперсию дополнительно вводят метилированный меламиноформальдегидный предконденсат и водорастворимый полимер, являющийся производным целлюлозы или крахмала, или представляющий собой крахмал, поликислоту, полиэфир, сополимер полиангидрида, полиакриламида или сополимер акриламида и акриловой кислоты, а после образования микрокапсул в смесь добавляют раствор щелочи.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве кислоты используют уксусную кислоту.

3. Способ .по п.1, отличающийся тем, что после нагревания дисперсию охлаждают.

о о

N3

СИ .1