DE1245320B

DE1245320B - Herstellen kleiner Kapseln

Info

Publication number: DE1245320B
Application number: DEN17701A
Authority: DE
Original assignee: NCR Corp
Current assignee: NCR Voyix Corp
Priority date: 1958-12-31
Filing date: 1959-12-29
Publication date: 1967-07-27
Also published as: NL246985A; US3190837A; GB872713A; FR1248178A; NL129921C; CH394131A

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl

Nummer
Aktenzeichen
Anmeldetag
Auslegetag

12c-3

1 245 320
N17701IVC/12C
29 Dezember 1959
27 Juh 1967

XJ 1*-Λ f* Λ

Erfindungsgegenstand ist ein Verfahren zum Herstellen von kleinen Kapseln mit einem in Wasser unlöslichen Kern, der durch Koazervteren einer Emulsion oder Dispersion eines wässerigen Sols mit einem hydrophilen Kolloid umhüllt wird Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man wie üblich die Koazervierung einleitet, sodann unterbricht, überschüssiges Kolloid dekoazerviert und nach Zusetzen weiteren Kolloids wieder koazervieit

Das eifindungsgemaße Verfahren besteht im ersten Schritt in der Ablagerung eines filmbildend en hydrophilen Kolloids in einer wasserigen Lösung durch Koazervierung auf den weitgehend in Wasser unlöslichen kleinsten Teilchen, die die in der genannten Losung dispergierten Kerne bilden, welche entweder flussig oder fest oder Dispersionen eines festen pulverisierten Stoffes in emei Flüssigkeit sein können V01 der zweiten Ablagerung ist es notwendig daß der pH-Wert der reaktivierten wässerigen Losung und lhier Bestandteile über dem Koazervierungsbereich hegt, damit die Koazervierung mcht zu früh erfolgt Die Vorbereitung der wasserigen Losung zur zweiten Ablagerung wird durch Zusetzen von weiterem filmbildenden hydrophilen Kolloid erreicht, wobei dei pH-Wert der Losung über dem Koazervierungsbereich hegt, wodurch das zugesetzte filmbildende hydrophile Kolloid untei diesen Bedingungen die geeigneten Voraussetzungen fur eine Koazei vierung schafft Die Erfindung bezieht sich nicht auf die Bildung von Kapseln, deren Kern aus verschiedenen Stoffen besteht

Die kernbildenden Stoffe, die fur das erfindungsgemaße Verfahren geeignet sind, unterscheiden sich mcht nur durch ihre Zustandsform, da sie fest oder flüssig oder eine Kombmation aus festen und flussigen Stoffen sein können, sondern sie sind eveniuell auch von unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung und fur mannigfache Verwendungszwecke geeignet. Beispiele sind Nahrungsmittel, Medikamenie, Brennstoffe, Farbemittel, chemische Reaktanzen, dielektrische und magnetische Stoffe und Parfüms odei Riechstoffe Feste, als Keine verwendbare Stoffe sind ζ B magnetische Materialien wie magnetisches Eisenoxyd, pulverformige, größtenteils in Wassei unlösliche anorganische und organische chemische Verbindungen, elektrostatische Materialien wie ζ Β Druckerschwarze-Pigment und Eisenpulver, und Kombinationen aus solchen Materialien Weiter seien genannt Mineralole, pflanzliche und tierische Öle, synthetische, durch Modifikation naturlicher Öle hergestellte Öle oder Öle rein synthetischen Ursprungs

Die gelierten und erstarrten, dickwandigen Kapseln können, wenn gewünscht, mit in Wasser loslichen Herstellen kleiner Kapsem

Anmelder

The National Cash Register Company,

Dayton, Ohio (V St A )

Vertreter

Dr A Stappert, Rechtsanwalt,

Dusseldorf, Feldstr 80

Beanspruchte Pnontat
V St ν Amerika vom 31 Dezember 1958
(784 020)

Weichmachein, wie Athylenglykol oder äquivalenten Stoffen, die äußerlich angewandt werden, en eicht werden

Bei der Herstellung von Kapseln mit flussigem Kern kann die Tropfengroße des flussigen Kernes, wie nachfolgend beschrieben, durch die Art des Dispergierens der Flüssigkeit m der wässerigen Losung bestimmt werden, wodurch die Gesamtgroße bereits beeinflußt wird Feste Stoffe in Pulverfoim, die zu Kernen verwendet werden sollen, können durch Sieben auf die gewünschte Große gebracht werden

Es ist bereits bekannt, Mikrokapseln in großen Mengen durch Komplexkoazervierung in einem wässerigen Sol filmbildender Kolloide herzustellen, in denen Tropfen eines Ols dispergiert worden sind Bei der Koazervierung nehmen die Koloide entgegengesetzte elektrische Ladungen an und scheiden sich von der Losung als Komplexe ab, die sich an den Oltropfchen ablagern, die wie Kondensationskerne wirken Die verhältnismäßig niedrige Viskosität der Koazervatphase und die sich aus der bestandigen Bewegung des Systems ergebenden Scherkräfte begrenzen die Dicke der Kapselwande, die noch ihr Kernmaterial einschließen können, so daß die maximale mittels dieses Verfahiens erzielbare Kapselgroße zwischen 2 bis 5 μτη fur einzelne Kapsem und bei 15 (xm fur Kapseltrauben liegt

Die standigen Bemühungen, die Kapselgroße und die Wanddicke bei der Massenfertigung zu erhohen, resultierten in dem Vorschlag, doppelwandige Kapsem herzustellen Das altere deutsche Patent 1096 0:
beansprucht ein Verfahren, bei dem kleine Oltrop!

709 61i

zuerst unter Bildung einer festen Polymerhulle durch Polymerisation eines flussigen Monomers eingekapselt und die so erhaltenen Kapseln als Kerne fur eine nachfolgende zweite Einkapselung mittels Koazeivierung verwendet werden Gegenstand des alteren deutschen Patents 1185155 ist ein Verfahren, bei dem eine hydrophobe Schicht um Kernstuckchen gelegt und die beschichteten Stuckchen unter Koazervieiung mittels eines hydrophilen polymeren Materials eingekapselt werden

Ein Verfahren, bei dem zwei verschiedene Emkapselungsschntte notwendig sind, ist zweifellos nachteilig, da es zwei Emkapselungssysteme benotigt mit all den umständlichen Schritten des Waschens und Überfuhrens der embryonalen Kapseln von dem einen System m das andere

Überraschenderweise hat sich nun gezeigt, daß festere Kapselwande in einem einzigen Fertigungssystem hergestellt werden können, was eine Massenfertigung von Kapsem bis zu einer Große von 5 mm mittels Koazervierung einer Emulsion oder Dispersion eines wasserigen Sols eines hydrophilen Kolloids ermöglicht, wenn gemäß der Erfindung die Koazervierung in üblicher Weise eingeleitet, dann jedoch unterbrochen und das überschüssige Kolloid dekoazerviert und nach Zusetzen weiteren Kolloids nochmals koazerviert wird.

Wenn in einem komplexen wasserigen Sol durch Koazeivierung, ζ B. unter Reduzieren des pH-Wertes des Sols, entgegengesetzte Ladungen in den verschiedenen Kolloiden hervorgerufen werden, dann scheiden sich die Kolloide aus der Losung ab, und es bildet sich eine kolloidreiche komplexe Phase, m der die beiden Kolloide als Komplexe zusammengeführt sind Dieser Vorgang ist reversibel, und beim Anheben des pH-Wertes des Sols trennen sich die komplexen Einheiten, und die Kolloide gehen wieder in Losung Hier soll der Ausdruck »Dekoazervierung« diese Umkehrung des Koazervierungsvorgangs bezeichnen, bei dem em Teil der komplexen Koazervatphase sich aufspaltet und wieder m flussige Phase übergeht

Beispiel

150 g eines llgewichtsprozentigen wasserigen GeIatmesols, 150 g eines llgewichtsprozentigen wasserigen Gummiarabikumsols und 40 g emei 2gewichtsprozentigen wasserigen Dispersion von kopolymerem PoIyathylenmalemsaureanhydrid mit einem Molekulargewicht zwischen etwa 1000 bis 2000 werden 1500 ecm Wasser zugesetzt und der pH-Wert der Dispersion auf 9 eingestellt Zu dieser auf 35 ⁰C erwärmten und in Bewegung gehaltenen Dispersion werden tropfenweise 50 g η-Dekan zugefugt, wobei die Tropfengroße etwa mit 500 μηι bemessen wird

Der pH-Wert der Dispersion wird duich Zusetzen einer lOgewichtsprozentigen wasserigen Losung von Essigsaure auf etwa 4,8 abgesenkt, hierdurch wird die Koazervierung eingeleitet, und das komplexe Kolloidmatenal lagert sich auf den n-Dekan-Tropfchen ab und bildet flussige Wände um diese Bei der genannten Konzentration ergibt sich eine Wanddicke von etwa 5 μηι, worauf die Ablagerung aufhört, obgleich noch überschüssiges Wandmatenal in Form von Koazervattropfchen unabgelagert in der Dispersion vorhanden ist

Nun wird der pH-Wert fur kurze Zeit durch Zusetzen einer lOgewichtsprozentigen wassengen Losung von Natriumhydroxyd auf 6,8 angehoben, was eine Dekoazervierung m der Dispersion zur Folge hat, bei der das überschüssige komplexe Material in seinen anfänglichen, nicht komplexen Zustand zurückkehrt, die Dispersion wird nun durch Zusetzen einer 2gewichtsprozentigen wasserigen Dispersion von 40 g kopolymerem Polyathylenmaleinsaureanhydnd mit einem Molekulargewicht von etwa 60 000 bis 70 000 ergänzt

Unter fortgesetztem Ruhren wird nun durch Senken des pH-Wertes auf etwa 5 m der vorstehend genannten Weise die Koazervierung wiedei eingeleitet, das neu zugesetzte kopolymeie Polyathylenmaleinsaureanhydnd und das überschüssige, anfangs zugesetzte Wandmatenal lagern sich nun als komplexe Einheiten als eine zweite flussige Wand um die teilweise fertigen Kapseln Die zweite flussige Wand haftet an dei ersten, und es ergeben sich Kapselwande mit einer Starke von etwa 100 μπι beim Aufhören der zweiten Ablagerung.

Die Temperatur der Dispersion wird nun auf 13°C gesenkt, um die Kapselwande durch Gelatinierung zu festigen Zur Härtung der Kapselwande durch Vernetzen werden 0,19 ecm eines 37gewichtsprozentigen wasserigen Formaldehyds pro Gramm Gelatine zugefugt.

Die so gebildeten Kapseln können aus der wassengen Trageiflussigkeit durch Filtrieren, Zentrifugieren oder durch Sprühtrocknen in einem vorzugsweise heißen Gasmedmm gewonnen werden Wenn sie dann trocken sind, ergibt sich ein gebrauchsfertiger pulverisierter fester Stoff

Claims

Patentanspruch

Verfahren zum Herstellen von kleinen Kapseln mit einem in Wasser unlöslichen Kern, der durch Koazervieren einer Emulsion oder Dispersion ernes wasserigen Sols mit einem hydrophilen Kolloid umhüllt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man wie ubhch die Koazervierung einleitet, sodann unterbiicht, überschüssiges Kolloid dekoazeraert und nach Zusetzen weiteren Kolloids wieder koazerviert

In Betracht gezogene Druckschriften·
USA.-Patentschriften Nr 2 800 457, 2 800 458

In Betracht gezogene altere Patente.
Deutsche Patente Nr. 1096 038, 1185155

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