DE102010045479A1 - Process for microencapsulation, production of solid forms of multiphase miscible and immiscible materials and method for the preparation of the aforementioned systems - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung beschreibt eine Einkapselungssystem basierend auf physikalischen Messungen der Grenzflächenspannung, der Dichte und der Viskosität von zwei oder mehreren mischbaren oder unmischbaren Phasen. Durch Nutzung der physikalischen Messungen von zwei oder mehreren Phasen ist es möglich, die bevorzugte Phasenbildung von den zwei oder mehreren Phasen vorherzusagen. In Übereinstimmung mit der bevorzugten Phasenbildung können Dareichungsformen bestehend aus nahtlosen Mikrokapseln, Mikrokugeln, Extrudaten, Agglomeraten, Partikeln, Makrokapseln, Makrokugeln, Filmen, Filamenten und verschiedenen anderen Formen von Mikrokapseln und Mikrokugeln hergestellt werden.The present invention describes an encapsulation system based on physical measurements of interfacial tension, density and viscosity of two or more miscible or immiscible phases. By using the physical measurements of two or more phases, it is possible to predict the preferred phase formation from the two or more phases. In accordance with the preferred phase formation, dosage forms consisting of seamless microcapsules, microspheres, extrudates, agglomerates, particles, macrocapsules, macrospheres, films, filaments and various other forms of microcapsules and microspheres can be made.

Description

Feld der ErfindungField of the invention

Die vorstehende Erfindung beschreibt ein Mikroverkapselungssystem das für einen weiten Anwendungsbereich mit unterschiedlichen Formulierungen Systeme aus zwei oder mehr Phasen mischbarer oder nichtmischbarer Systeme, sowie den Prozess zur Herstellung von Partikeln, Filmen, Extrudaten, Agglomeraten, Fäden oder anderen festen Formen genutzt werden kann. Das Einkapselungssystem umfasst nicht nur eine Formulierung sondern auch eine Methode zur Auswahl derselben, durch Messung mit gängigen Methoden der physikalischen Daten der zur verkapselnden Systeme.The above invention describes a microencapsulation system that can be used for a wide range of applications with different formulations systems of two or more phases of miscible or immiscible systems, as well as the process of making particles, films, extrudates, agglomerates, filaments or other solid forms. The encapsulation system includes not only a formulation but also a method of selecting the same, by measuring with common physical data methods of the systems to be encapsulated.

Unter Nutzung der physikalischen Messungen der Phasen wird die vorteilhafte Phasenbildung von den zwei oder mehr Phasen vorausgesagt. Die vorteilhafte Phasenbildung wird korreliert um die stabile Formulierung zu erhalten.Using the physical measurements of the phases, the advantageous phase formation is predicted from the two or more phases. The beneficial phase formation is correlated to obtain the stable formulation.

Diese Formulierung wird dann zur Herstellung der festen Formen der Einkapselungssyteme benutzt. In diesem System können die zu kombinierenden Phasen mischbar, nicht mischbar oder in beliebiger Kombination teilmischbar sein.This formulation is then used to prepare the solid forms of the encapsulation systems. In this system, the phases to be combined may be miscible, immiscible or partially miscible in any combination.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Es ist eine große Anzahl an Verfahren bekannt, die zur Einkapselung von zwei oder mehr Phasen verwendet werden. Diese Verfahren umfassen Sprühtrocknung, Koazervation, Emulsions-Evaporation, Vertropfung, Extrusion und weitere Verfahren. All diese Verfahren haben gemeinsam, dass das Einkapselungssystem erst durch Ausprobieren festgelegt werden kann, was das Verfahren teuer und ermüdend macht. Ein erfahrener Fachmann ist erforderlich, um ein optimales System zu entwickeln, der oft nur durch Intuition – und nicht durch wissenschaftliche Methoden – den besten Startpunkt festlegen kann.There are a large number of methods known which are used to encapsulate two or more phases. These methods include spray drying, coacervation, emulsion evaporation, dripping, extrusion and other methods. All these methods have in common that the encapsulation system can only be determined by trial and error, which makes the process expensive and tedious. An experienced professional is required to develop an optimal system that can often set the best starting point only through intuition, not scientific methods.

Obwohl Methoden zur Messung der detaillierten physikalischen Eigenschaften existieren – unter ihnen sind Oberflächenspannung, Viskosität, Dichte, Polarität etc. und schon allgemein bekannt sind, werden diese Daten isoliert und nicht in Relation zu anderen Materialien oder Wechselwirkungen mit solchen betrachtet.Although methods for measuring the detailed physical properties exist - among them surface tension, viscosity, density, polarity, etc., and are well known, these data are isolated and not considered in relation to other materials or interactions with them.

Um solche physikalischen Eigenschaften zu bestimmen werden wohlbekannte Methoden verwendet. Zum Beispiel sind Messungen der Viskosität und der Dichte wohl bekannt und auch verstanden. Sie können exakt mit manuellen oder automatischen Methoden, die im Markt verfügbar sind, gemessen werden. Zum Beispiel kann die Dichte mit einem DensityPro Messgerät von Thermo ( http://www.thermoscientific.com ) und die Viskosität mit einem DV-III + Ultra Digital Rheometer von Brookfield ( http://brookfield-gmbh.de ) gemessen werden. Diese Werte geben eine Grundlage für die Prozessierbarkeit in einem bestimmten Prozess. Für Vertropfungsprozesse ist es zum Beispiel nötig die Viskosität unterhalb von 10 Pa·s zu halten, vorzugsweise im Bereich von 0.1–2 Pa·s.To determine such physical properties, well-known methods are used. For example, measurements of viscosity and density are well known and understood. They can be accurately measured with manual or automatic methods available in the market. For example, the density can be measured with a DensityPro Thermo ( http://www.thermoscientific.com ) and Viscosity Using a Brookfield DV-III + Ultra Digital Rheometer ( http://brookfield-gmbh.de ) are measured. These values provide a basis for processability in a particular process. For dropping processes, for example, it is necessary to keep the viscosity below 10 Pa · s, preferably in the range of 0.1-2 Pa · s.

Für die Oberflächenspannung sind eine Reihe von Methoden bekannt und zugänglich. Allerdings basieren diese Methoden auf einer Messung gegen Luft. Dies ist für ein einphasiges System völlig ausreichend. Für mehrphasige Systeme wie in der hier vorgestellten Erfindung sind diese Messmethoden nur von geringem Wert. Für mehrphasige Systeme ist es notwendig die Oberflächenspannung an der Grenzfläche der Phasen zu kennen.For the surface tension a number of methods are known and accessible. However, these methods are based on a measurement against air. This is completely sufficient for a single-phase system. For multiphase systems as in the invention presented here, these measurement methods are of little value. For multiphase systems it is necessary to know the surface tension at the interface of the phases.

Die Grenzphasenspannung, Oberflächenspannung oder präziser die Oberflächenenergie, wird allgemein als Wirkung der atomaren oder molekularen Wechselwirkungen der Grenzfläche angesehen. Oberflächenenergie existiert zwischen jeder Grenzphase im makroskopischen Sinne, möglich zwischen gasförmigem flüssigem, festem oder einem anderen makroskopischen Zustand in jeder beliebigen Kombination. Die Grenzphasenenergie wird als Ergebnis der van-der-Waals Wechselwirkung, der Polarität der Moleküle und auch der Wechselwirkungen der freien Gibbs Energie, Enthalpie und Entropie betrachtet.The interfacial tension, surface tension, or more precisely the surface energy, is generally considered to be the effect of the atomic or molecular interactions of the interface. Surface energy exists between each boundary phase in the macroscopic sense, possible between gaseous liquid, solid or another macroscopic state in any combination. Border-phase energy is considered as a result of the van der Waals interaction, the polarity of the molecules, and also the free Gibbs energy, enthalpy, and entropy interactions.

Die Oberflächenenergie spielt eine wichtige Rolle in einer Reihe von industriellen Gebieten zur Bestimmung der Effizienz der Adhäsion, der Qualität von Beschichtungen und Drucken, der Effizienz von Benetzungen, der Reinigungswirkung, der Stabilität von Partikeldispersionen, der Mischbarkeit, der Streichbarkeit von Stoffen oder der Trennung oder Agglomeration von Pulvermischungen. Es ist somit für die Qualität von Produkten in einer Reihe von technischen Anwendungen wie der Herstellung und Anwendung von Farben, Lacken, Pharmazeutika, Beschichtungen, Klebstoffen, Lebensmitteln, Ölen, medizinischen und textilen Produkten unerlässlich diese physikalischen und chemischen mikroskopischen Wechselwirkungen zu verstehen und genau zu messen. Diese Anwendungen schließen unterschiedliche Prozesse wie Emulgieren, Flotation, Beschichten, Verflüssigen, Lösen, Schmieren, Dispergieren etc. ein und beziehen sich auf unterschiedliche Phasen.Surface energy plays an important role in a number of industrial fields for determining the efficiency of adhesion, the quality of coatings and prints, the efficiency of wetting, the cleaning effect, the stability of particle dispersions, the miscibility, the spreadability of fabrics or the separation or Agglomeration of powder mixtures. It is thus responsible for the quality of products in a range of technical applications such as the manufacture and application of paints, varnishes, pharmaceuticals, coatings, adhesives, food, oils, medical and textile products essential to understand and accurately measure these physical and chemical microscopic interactions. These applications include various processes such as emulsification, flotation, coating, liquefying, dissolving, lubricating, dispersing, etc., and refer to different phases.

Die Mischbarkeit zweier Substanzen ist ein wichtiger Faktor in der Formulierung über alle chemischen Bereiche. Der Grund für die Mischbarkeit oder Nichtmischbarkeit ist nicht ausschließlich die Polarität zweier Substanzen, sondern auch die Oberflächenenergie zwischen diesen beiden, hier als Oberflächenspannung bezeichnet. Bei mischbaren Materialien sind die Kräfte in den einzelnen Phasen zwischen den Phasen in alle Richtungen gerichtet, d. h. wenigstens ein Teil der Kräfte ist in die andere Phase gerichtet, mit einem Anteil der korreliert nun Gesamtmischbarkeitsverhältnis der beiden Phasen ist. Für unmischbare Substanzen sind die Kräfte nicht in die andere Phase gerichtet. Das heißt, dass die Kraft nur entlang der Phasengrenzfläche auftritt und die eine Phase aus der anderen heraus drängt. Makroskopisch kann man diesen Effekt bei der Bildung von Öltröpfen in Wasser schon, wo die Oberflächenspannung des Wassers das Öl in eine Kugelform presst und somit die Ölphase durch das optimale Oberfläche/Volumenverhältnis die niedrigste potentielle Energie aufweist.The miscibility of two substances is an important factor in the formulation across all chemical ranges. The reason for the miscibility or immiscibility is not only the polarity of two substances, but also the surface energy between these two, here referred to as surface tension. For miscible materials, the forces in the individual phases are directed in all directions between the phases, i. H. at least some of the forces are directed to the other phase, with a proportion of correlated now total miscibility ratio of the two phases. For immiscible substances, the forces are not directed to the other phase. This means that the force only occurs along the phase interface and forces one phase out of the other. Macroscopically, this effect can be seen in the formation of oil droplets in water, where the surface tension of the water presses the oil into a spherical shape and thus the oil phase has the lowest potential energy due to the optimum surface / volume ratio.

Die Oberflächenspannung kann in der Form einer reinen Oberflächenspannung (typischerweise gegen Luft) oder als Grenzphasenspannung zwischen zwei Phasen gemessen werden, üblicherweise ausgedrückt als Energie/Fläche Korrelation. Übliche Einheiten für die Oberflächenenergie sind dynes/cm oder mN/m, die identisch sind.The surface tension can be measured in the form of a pure surface tension (typically against air) or as the interfacial phase voltage between two phases, usually expressed as energy / area correlation. Typical units of surface energy are dynes / cm or mN / m, which are identical.

Wenn zwei flüssige Phasen gegeneinander gemessen werden, wird dies üblicherweise als Grenzflächenspannung bezeichnet, die sich aber vom Prinzip her nicht von der Oberflächenspannung gegen ein Gas oder Feststoff unterscheiden. Es ist daher richtiger jegliche Messung von Oberflächeninteraktionen als Oberflächenenergie zu beschreiben. Bei flüssig-flüssig Messungen werden die beiden Flüssigkeiten artifiziell in eine „schwere” und eine „leichte” Phase unterteilt (1).When two liquid phases are measured against each other, this is commonly referred to as interfacial tension, which, however, does not differ in principle from the surface tension against a gas or solid. It is therefore more accurate to describe any measurement of surface interactions as surface energy. In liquid-liquid measurements, the two liquids are artificially divided into a "heavy" and a "light" phase (1).

Bei der Untersuchung einer Verkapselungsformulierung, zum Beispiel für eine Mikrokapsel, bestimmt die Oberflächenenergie beider Phasen die Verkapselbarkeit dieser beiden Materialien. Bei einem Überschuss der Oberflächenenergie bei der Wechselwirkung der beiden Phasen kann die innere Phase aus der äußeren herausgedrängt werden, und zwar zu wechselnden Anteilen. Daher kann die Kompatibilität zweier Phasen durch den Anteil der Überschussenergie an der Grenzfläche bestimmt werden.In examining an encapsulation formulation, for example for a microcapsule, the surface energy of both phases determines the encapsulability of these two materials. With an excess of the surface energy in the interaction of the two phases, the inner phase can be forced out of the outer, to changing proportions. Therefore, the compatibility of two phases can be determined by the proportion of excess energy at the interface.

Ein scharfer Übergang existiert dabei nicht. Die Qualität der Verkapselung variiert mit dem Anteil der Überschussenergie bis ein „Übergangspunkt” erreicht wird, ab dem eine Verkapselung nicht mehr möglich ist. Wie in dieser Erfindung gezeigt wird, kann die Optimierung der Überschussenergie zwischen zwei Phasen so austariert werden, dass eine optimales Verkapselungssystem erhalten wird, ermöglicht durch die Messung der Überschussenergie der beiden Phasen. Wie die vorliegende Erfindung zeigt, ist dies nicht auf Kern-Hülle-Verkapselungen beschränkt (Mikrokapseln), sondern gilt auch für viele andere Formen der Verkapselung wie Filme, Strips, Partikel, Pellets, Sprühungen, Extrudate, Mikrokugeln, Emulsionen, Suspensionen und andere Formen von Verkapselungssystemen.A sharp transition does not exist. The quality of the encapsulation varies with the proportion of excess energy until a "transition point" is reached, from which encapsulation is no longer possible. As shown in this invention, the optimization of the excess energy between two phases can be balanced so as to obtain an optimum encapsulation system, made possible by the measurement of the excess energy of the two phases. As the present invention shows, this is not limited to core-shell encapsulations (microcapsules), but also applies to many other forms of encapsulation such as films, strips, particles, pellets, sprays, extrudates, microspheres, emulsions, suspensions and other forms of encapsulation systems.

Ein direkter Weg die Überschussenergie zu messen ist die Generierung und Analyse der Form und des Aussehens eines Flüssigkeitstropfens in einer zweiten Flüssigkeit, also die Herstellung einer flüssig-flüssig-Interaktion, die dann die Oberflächenenergie direkt quantifizierbar macht. Die Oberflächenenergie kann mit den folgenden Formeln berechnet werden: γ = ΔρgR₀ ²/β wobei

γ

= Oberflächenspannung

Δρ

= Dichteunterschied der Flüssigkeiten an der Grenzfläche

g

= Erdbeschleunigungskonstante

R₀

= Tropfenradius am Apex

β

= Formfaktor

A direct way to measure the surplus energy is to generate and analyze the shape and appearance of a liquid drop in a second liquid, thus creating a liquid-liquid interaction that then directly quantifies the surface energy. The surface energy can be calculated using the following formulas: γ = ΔρgR ₀ ² / β in which

γ

= Surface tension

Δρ

= Density difference of the liquids at the interface

G

= Earth acceleration constant

R ₀

= Drop radius at the apex

β

= Form factor

β, der Formfaktor kann mit der Young-Laplace-Gleichung aus drei dimensionlosen Gleichungen erster Ordnung berechnet werden, wie in folgender Abbildung dargestellt:

β, the form factor can be calculated with the Young-Laplace equation from three dimensionless equations of the first order, as shown in the following figure:

Die Young-Laplace-Gleichung kann für β mit modernen rechnergestützten iterativen Methoden berechnet werden. Für die Methode des hängenden Tropfens (Pendant-Drop-Mehode) bei bekannter Dichte zweier in Kontakt stehender Flüssigkeiten kann die Oberflächenspannung als eine Lösung der Young-Laplace-Gleichung gemessen und berechnet werden. Dies stellt eine signifikante Verbesserung von traditionellen Methoden dar. Zusätzlich ist es möglich sehr kleine Volumina zu benutzen, niedrige Oberflächenenergien zu messen, wie auch Schmelzen und andere Flüssigkeitsformen oder verflüssigbare Materialien. Es gibt eine Reihe von kommerziell erhältlichen Apparaten die diese Methode verwenden, z. B. das video-basierte Kontaktwinkelmeßgerät OCA 20 von Data Physics GmbH ( http://www.dataphysics.de ).The Young-Laplace equation can be calculated for β using modern computer-aided iterative methods. For the pendant-drop method with known density of two liquids in contact, the surface tension can be measured and calculated as a solution of the Young-Laplace equation. This represents a significant improvement on traditional methods. In addition, it is possible to use very small volumes, measure low surface energies, as well as melts and other liquid forms or liquefiable materials. There are a number of commercially available apparatus using this method, e.g. For example, the video-based contact angle measuring device OCA 20 from Data Physics GmbH ( http://www.dataphysics.de ).

Ein weiter Bereich von Flüssigkeiten kann mit so einem Apparat gemessen werden. Eine Auswahl von Grenzflächenspannungen von Flüssigkeiten bei 20°C ist in folgender Tabelle aufgelistet: Flüssigkeit γ/(mN m^–1) Flüssigkeit γ/(mN m^–1) Wasser gegen: Quecksilber gegen: Benzol 35 Aceton 390 Trichlormethan 45 Benzol 357 Chloroform 28 Chloroform 357 Di-ethylether 10 Di-ethylether 379 Heptylsäure 7 n-Heptan 379 n-Heptan 51 Ölsäure 322 n-Octan 51 Olivenöl 20 Paraffinöl 48 A wide range of liquids can be measured with such an apparatus. A selection of interfacial tensions of liquids at 20 ° C is listed in the following table: liquid γ / (mN m ^-1 ) liquid γ / (mN m ^-1 ) Water against: Mercury against: benzene 35 acetone 390 trichloromethane 45 benzene 357 chloroform 28 chloroform 357 Di-ethyl ether 10 Di-ethyl ether 379 heptanoic 7 n-heptane 379 n-heptane 51 oleic acid 322 n-octane 51 olive oil 20 paraffin oil 48

Die Oberflächenenergie ist hier nicht nur ein Teilaspekt, sondern gibt auch ein Maß für die Polarität zwischen den beiden Phasen an. Polaritätsmessungen sind keine Standardmethode, auch wenn kommerzielle Geräte dafür erhältlich sind. Da die Polarität auf der Ladungsseparation basiert, die bei einem Molekül mit einem Dipol existiert, können polare Moleküle durch Dipol-Dipol intermolekulare Wechselwirkungen zwischen einem Molekül (und Teil von einen großem Molekül) mit einer asymetrischen Ladungsverteilung gebunden werden. Die molekulare Polarität hängt dabei von den Unterschieden der Elektronegativität zwischen den Atomen einer Verbindung und der Verbindungstruktur ab. Ein Molekül umgeben von gleichen Molekülen in allen Richtungen wird keine Oberflächenenergie addieren aufgrund der Polarität, allerdings können andere Effekte wie Siede- oder Schmelzpunktserhöhungen durch Veränderungen der van-der-Waals Wechselwirkungen zwischen polaren Gruppen und Salzlöslichkeit auftreten. Diese haben natürlich auch eine Auswirkung auf die Stabilität des Verkapselungssystems. Den stärksten Effekt auf die Oberflächenenergie wird ein polares Molekül an der Phasengrenzfläche entfalten, wo die Kräfte nach Innen und in die Grenzfläche selber gerichtet sind. Je höher die Polarität ist, desto höher wird üblicherweise die resultierende Oberflächenspannung sein.The surface energy here is not only a partial aspect, but also gives a measure of the polarity between the two phases. Polarity measurements are not a standard method, although commercial devices are available. Since the polarity is based on the charge separation that exists in a molecule with a dipole, polar molecules can be bound by dipole-dipole intermolecular interactions between a molecule (and part of a large molecule) with an asymmetric charge distribution. The molecular polarity depends on the differences in electronegativity between the atoms of a compound and the compound structure. A molecule surrounded by the same molecules in all directions will not add surface energy due to polarity, but other effects such as boiling or melting increases may occur through changes in van der Waals interactions between polar groups and salt solubility. Of course, these also have an effect on the stability of the encapsulation system. The strongest effect on surface energy will be exhibited by a polar molecule at the interface, where the forces are directed inwards and in the interface itself. The higher the polarity, the higher will usually be the resulting surface tension.

Wie in obiger Tabelle zu erkennen ist, können auch schwache polare Gruppen, die eine Flüssigkeit noch nicht als „polar” klassifizieren, einen großen Einfluss auf die Oberflächenenergie zweier Flüssigkeiten haben. Olivenöl ist zum Beispiel sicherlich als urpolar einzustufen, die Oberflächenenergie zwischen Wasser und Olivenöl ist jedoch nicht einmal halb so groß, wie zwischen Paraffinöl und Wasser. Der Wert der Oberflächenenergie ist üblicherweise nicht sehr hoch, da er aber über mehrere Größenordnungen laufen kann, hat er einen großen Einfluss auf die Verkapselbarkeit.As can be seen in the above table, even weak polar groups, which do not yet classify a liquid as "polar", can have a great influence on the surface energy of two liquids. For example, olive oil is certainly considered to be uropolar, but the surface energy between water and olive oil is less than half that between paraffin oil and water. The value of the surface energy is usually not very high, but since it can run over several orders of magnitude, it has a great influence on the encapsulability.

Polarität wird üblicherweise als Verhältnis der Dielektrizitätskonstante eines Moleküls gemessen. Das ist keine exakte Korrelation, aber es gibt einen guten Hinweis auf die Polarität. Stoffe mit einem Wert unterhalb 15 werden üblicherweise als nicht polar bezeichnet. Technisch zeigt die Dielektrizitätskonstante die Fähigkeit eines Lösungsmittels zur Reduzierung der Feldstärke eines elektrischen Feldes welches ein geladenes Teilchen umgibt, das im Lösungsmittel enthalten ist. Folgende Tabelle zeigt einige Beispiele von Dielektrizitätskonstanten und Dipolmomenten:

Polarity is usually measured as the ratio of the dielectric constant of a molecule. This is not an exact correlation, but it gives a good indication of the polarity. Substances with a value below 15 are usually referred to as non-polar. Technically, the dielectric constant shows the ability of a solvent to reduce the field strength of an electric field surrounding a charged particle contained in the solvent. The following table shows some examples of dielectric constants and dipole moments:

Die Oberflächenspannung ist eine intrinsische Eigenschaft von Substanzen. Sie kann jedoch durch die Verwendung von oberflächenaktiven Substanzen stark verändert werden. Dafür gibt es keine lineare Korrelation, es kommt aber auf die Stärke der intramolekularen Wechselwirkungen in den Phasen an. Eine polare Flüssigkeit – hier Lösungsmittel genannt – kann ein Salz, das aus positiv und negativ geladenen Tonen aufgebaut ist, lösen. Diese Ionen „lagern” sich an die positiven oder negativen Molekülteile des Lösungsmittel an. Dadurch werden die Wechselwirkungen mit anderen Lösungsmittelmolekülen blockiert, also reduziert. Der makroskopische Effekt ist eine Änderung in der Polarität und letztendlich resultiert eine Schmelzpunktserniedrigung auf Grund der Änderung der Oberflächenenergie. Dieser Effekt zeigt sich im Winter bei der Salznutzung um den Schmelzpunkt von Wasser zu erniedrigen, wodurch Schnee und Eis schmelzen.The surface tension is an intrinsic property of substances. However, it can be greatly changed by the use of surfactants. There is no linear correlation, but it depends on the strength of the intramolecular interactions in the phases. A polar liquid - called solvent here - can dissolve a salt, which is composed of positively and negatively charged clays. These ions "attach" to the positive or negative molecular parts of the solvent. As a result, the interactions with other solvent molecules are blocked, ie reduced. The macroscopic effect is a change in polarity and ultimately results in a melting point decrease due to the change in surface energy. This effect can be seen in winter when salt is used to lower the melting point of water, causing snow and ice to melt.

Grundsätzlich resultiert bei mischbaren Phasen eine Änderung der Oberflächenenergie, unabhängig davon ob es sich um eine Mischbarkeit auf molekularer Ebene (mikroskopisch eine Lösung), ein Sol oder Gel, oder eine Suspension (makroskopische Mischung) handelt. Die vorliegende Erfindung zeigt, dass durch die Wahl des richtigen oberflächenaktiven Materials, z. B. Salze, Lösungsvermittler, Additiven oder sogar dem zu verkapselnden Aktivstoff, die Eigenschaften der Oberflächenspannung soweit angepasst werden können, dass ein Verkapselungssystem vollständig die gewünschten Eigenschaften erfüllt.Basically, with miscible phases a change in the surface energy, regardless of whether it is a miscibility at the molecular level (microscopic solution), a sol or gel, or a suspension (macroscopic mixture). The present invention shows that by choosing the right surface active material, e.g. As salts, solubilizers, additives or even the active substance to be encapsulated, the properties of the surface tension can be adjusted so far that an encapsulation system completely fulfills the desired properties.

Neben diesen chemischen Einflüssen spielt auch die Temperatur eine wichtige Rolle, nicht nur bei der Einstellung von Viskosität und Dichte, sondern auch bei der Oberflächenspannung, da die Brownsche Molekularbewegung mit steigender Temperatur zunimmt und die Oberflächenspannung schwächt. Dies kann makroskopisch beim Sieden einer Flüssigkeit beobachtet werden – hier ist die Oberflächenspannung nicht groß genug um die Moleküle in der Flüssigkeit fest zu halten, so dass die Moleküle in die Gasphase eintreten. In addition to these chemical influences, temperature also plays an important role, not only in the adjustment of viscosity and density, but also in the surface tension, since Brownian molecular motion increases with increasing temperature and weakens the surface tension. This can be observed macroscopically when boiling a liquid - here the surface tension is not large enough to hold the molecules in the liquid so that the molecules enter the gas phase.

Ausgestattet mit dem so präparierten optimierten Verkapselungssystem können die Phasen in Partikel umgeformt werden, wie in dieser Erfindung gezeigt, zur Anwendung mit den präzisen Eigenschaften die notwendig sind für die beste Performance.Equipped with the optimized encapsulation system thus prepared, the phases can be formed into particles as shown in this invention for use with the precise properties necessary for best performance.

Das U.S. Pat. No. 4,251,195 beschreibt einen Apparat um Minikapseln herzustellen, wobei die Kapselgenerierung durch Koaxialdüsen hergestellt wird. Die innere Phase wird durch eine Innendüse, die umhüllende Phase durch eine konzentrisch darum angebrachte Düse geleitet. Die resultierende zweiphasige Mischung wird durch eine weitere Öffnung geführt, die eine Kühlflüssigkeit hinzufügt. Sowohl die Kühlflüssigkeit, die äußere Phase und die innere Phase werden durch eine Leitung geleitet. Durch Schwingungsanregung in der Kühlflüssigkeit werden die beiden inneren Phasen in einzelne Tropfen zerteilt. Die Tropfen werden als Minikapseln verfestigt.The US Pat. 4,251,195 describes an apparatus for making mini capsules, wherein the capsule generation is made by coaxial nozzles. The inner phase is passed through an inner nozzle and the enveloping phase through a concentrically mounted nozzle. The resulting biphasic mixture is passed through another opening which adds a cooling liquid. Both the cooling liquid, the outer phase and the inner phase are passed through a conduit. By vibrational excitation in the cooling liquid, the two inner phases are divided into individual drops. The drops are solidified as minicapsules.

Das US-Patent No. 4,695,466 zeigt eine Erfindung zur Herstellung von Mikrokapseln. Diese Kapseln werden üblicherweise durch zeitgleiche Extrusion zweier Phasen in eine Kühlflüssigkeit hergestellt. Beim Herabsinken des Flüssigkeitsstroms werden die beiden Phasen in einzelne Tropfen unterteilt. Die beiden nichtmischbaren Phasen benötigen eine bestimmte Oberflächenenergie um einen stabilen Tropfenstrom zu erzeugen.The US Pat. 4,695,466 shows an invention for the production of microcapsules. These capsules are usually prepared by simultaneous extrusion of two phases in a cooling liquid. When the liquid flow drops, the two phases are subdivided into individual drops. The two immiscible phases require a certain surface energy to produce a stable drop stream.

US-Patent No. 5,595,757 beschreibt eine Methode und einen Apparat für die Herstellung von Mikrokapseln die Mikrokapseln mit gleicher Größe und Form herstellen kann, wenn als Schalenmaterial Kohlenhydrate verwendet werden. US Pat. 5,595,757 describes a method and apparatus for the production of microcapsules which can produce microcapsules of the same size and shape when carbohydrates are used as the shell material.

Das US-Patent No.6,780,507 zeigt eine Methode Mikrokapseln herzustellen, welche im Kern eine flüssige Komposition umgeben von einer Polymerschale, einer Menbran oder eine Beschichtung besitzen. Die Mikrokapseln werden hergestellt, indem man das Kernmaterial mit einer polymerisierbaren Flüssigkeit durch Ringspaltdüsen extrudiert um konzentrisch angeordnete Tropfen aus zwei Flüssigkeit herzustellen. Durch Energieeintrag durch Hitze oder Licht wird die Hülle polymerisiert. Die resultierenden Mikrokapseln können eine Reihe von flüssigen Materialien enthalten, von wässrigen bis komplett wasserfreien Materialien.The U.S. Patent No. 6,780,507 shows a method to produce microcapsules, which have in the core a liquid composition surrounded by a polymer shell, a Menbran or a coating. The microcapsules are prepared by extruding the core material with a polymerizable liquid through annular gap dies to produce concentrically arranged drops of two liquid. By energy input by heat or light, the shell is polymerized. The resulting microcapsules may contain a variety of liquid materials, from aqueous to completely anhydrous materials.

Die US-Patente 4,473,438 und 4,171,243 zeigen eine Methode solche Flüssigkeiten durch Sprühtrocknung in den Kontakt mit einem Trocknungsgas zu bringen, bei dem das Wasser aus den Flüssigkeiten entzogen wird und einen trockenen Partikel erzeugt. Diese Sprühtrocknungsapparatur besteht aus einem Sprühturm mit einem Einlass für die zu trocknenden Flüssigkeit, einem Auslass für das getrocknete Produkt, einem Einlass für das Trocknungsgas, einem Auslass für das Trocknungsgas, einem Erhitzer für die Temperierung des Trocknungsgases – wobei der Erhitzer Einlässe für den Wärmeträger und Luft enthält, sowie einen Auslass für das erhitzte Gas.The U.S. Patents 4,473,438 and 4,171,243 show a method to bring such liquids by spray drying in contact with a drying gas in which the water is removed from the liquids and produces a dry particle. This spray drying apparatus consists of a spray tower with an inlet for the liquid to be dried, an outlet for the dried product, an inlet for the drying gas, an outlet for the drying gas, a heater for controlling the temperature of the drying gas - wherein the heater inlets for the heat carrier and Contains air, as well as an outlet for the heated gas.

Partikel wie Mikrokapseln, Mikrokugeln, Extrudate, Filme, Filamente etc. die Aktivsubstanzen enthalten sind wohlbekannt. Solcherlei Mikrokapseln werden für verschiedene Anwendungen wie z. B. Atemerfrischern, Aromen, pharmazeutisch aktive Komponenten, Nahrungsergänzungsmittel, Klebstoffe, Textilsysteme, Latentwärmespeicher etc. verwendet. Sie bestehen üblicherweise aus einem zweiphasigen System, wobei die äußere Phase hauptsächlich, aber nicht nur, aus wasser- und nicht-wasserlöslichen Polymeren, Weichmachern, Wachsen und Fetten, Emulgatoren etc. als Hüllmaterial besteht Die Auswahl eines bestimmten Hüllsystems und Weichmachers basiert auf den benötigten Wandeigenschaften der Kapseln. Es ist üblich ein wasserlösliches Polymer zu verwenden, das ein starkes Gel mit guten mechanischen Eigenschaften auszubilden vermag. Weichmacher werden zur Steigerung der Elastizität und Biegsamkeit zugefügt. Die Kernmaterialien müssen den Eigenschaften der Wand insofern entsprechen, dass die Grenzphasenspannung die Bildung einer Mikrokapsel unterstützt. Die innere Phase kann Öle, nicht-wasserlösliche Flüssigkeiten, Lösungsmittel, Wasser, wasserlösliche Materialien, Polymere, Metalle, Keramiken und andere enthalten.Particles such as microcapsules, microspheres, extrudates, films, filaments, etc. containing the active ingredients are well known. Such microcapsules are used for various applications such. B. breath fresheners, flavors, pharmaceutically active components, dietary supplements, adhesives, textile systems, latent heat storage, etc. used. They usually consist of a two-phase system, the outer phase consisting mainly, but not exclusively, of water and non-water soluble polymers, plasticizers, waxes and fats, emulsifiers, etc. as shell material. The selection of a particular shell system and plasticizer is based on the required Wall properties of the capsules. It is common to use a water-soluble polymer capable of forming a strong gel with good mechanical properties. Plasticizers are added to increase elasticity and flexibility. The core materials must conform to the properties of the wall in that the interfacial phase voltage promotes the formation of a microcapsule. The inner phase may include oils, non-water soluble liquids, solvents, water, water soluble materials, polymers, metals, ceramics and others.

All diese Prozessen haben den Nachteil, dass es sich um nicht-deterministische Entwicklungszyklen handelt Jedes System muss getestet und optimiert werden, was ein langer und zeitraubender Versuch-und-Irrtum Prozess ist. Durch den in dieser Erfindung beschriebenen Prozess kann ein Verkapselungssystem durch den zuvor beschriebenen Prozess in eine feste Form umgewandelt werden. Die Prozesse, die die feste Form herstellen, können unterschiedlicher Natur sein, wie ein oder Mehrdüsenprozesse, aber sie müssen in der Lage sein die Viskosität und Oberflächenspannung des Verkapselungssystem durch nicht chemische Methoden zu variieren. Es ist auch möglich eine darüberhinausgehende zusätzliche Phase aufzubringen, die die Oberflächenenergie der äußeren Phase modifiziert um die Grenzphasenenergie auf den gewünschten Wert zu bringen.All of these processes have the disadvantage of being non-deterministic development cycles. Every system needs to be tested and optimized, which is a long and time-consuming trial-and-error process. By the process described in this invention, an encapsulation system can be converted to a solid form by the process described above. The processes that form the solid They may be of a different nature, such as one or more nozzle processes, but they must be able to vary the viscosity and surface tension of the encapsulation system by non-chemical methods. It is also possible to apply an additional additional phase which modifies the surface energy of the outer phase to bring the limiting phase energy to the desired value.

Die vorliegende Erfindung zeigt ein neues Verkapselungssystem, deren Komponenten durch die Messung von physikalischen Stoffeigenschaften und einen deterministischen Ansatz gewählt werden, sowie einen neuen Typus fester Formen Aktivkomponenten vorteilhaft zu verkapseln. Darüber hinaus beschreibt die Erfindung einen vielseitigen und anpassungsfähigen Prozess, um eine große Anzahl alter und neuer Probleme oder Verkapselungsaufgaben schnell, günstig und effizient zu lösen.The present invention shows a novel encapsulation system whose components are selected by the measurement of physical properties of matter and a deterministic approach, as well as a new type of solid forms to advantageously encapsulate active components. Moreover, the invention describes a versatile and adaptive process to quickly, cheaply and efficiently solve a large number of old and new problems or encapsulation tasks.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Einerseits wird in der vorliegenden Erfindung eine Methode beschrieben, mit der die Grenzflächenspannung einer oder mehrerer nichtmischbarer oder teilweise mischbarer Phasen beschrieben, die insbesondere bei der Herstellung von Tropfen mit nicht-mischbaren oder teilweise mischbaren Phasen verwendbar ist. Dabei werden stabile Formulierungen zur Tropfenbildung aus zwei oder mehreren nicht-mischbaren oder teilweise mischbaren Phasen erhalten. Die nicht-mischbaren oder teilweise mischbaren Phasen bestehen aus flüssigen oder festen Materialien als Kernphase, welche von einer Trägermaterialhülle umrundet sind. Ein anderer Aspekt der Erfindung ist die Offenlegung einer Anzahl von Verkapselungssystemen mit einzigartigen Eigenschaften in den Anwendungen. Insbesondere die Auswahl der Rohstoffe im Zusammenhang mit den zu verkapselnden Materialien stellt die Basis der Erfindung dar.On the one hand, in the present invention, a method is described which describes the interfacial tension of one or more immiscible or partially miscible phases which is particularly useful in the preparation of drops with immiscible or partially miscible phases. Stable formulations for droplet formation are obtained from two or more immiscible or partially miscible phases. The immiscible or partially miscible phases consist of liquid or solid materials as the core phase, which are surrounded by a carrier material shell. Another aspect of the invention is the disclosure of a number of encapsulation systems with unique properties in the applications. In particular, the selection of raw materials in connection with the materials to be encapsulated forms the basis of the invention.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist, dass die Verkapselungssysteme für eine große Anzahl industrieller Prozesse verwendet werden können, solche die bereits weit verbreitet sind als auch solche die noch in den Anfangsstadien stehen, wie zum Beispiel: Emulsionsprozesse, Flotation, Beschichtung, Verflüssigung, Schmierung, Pulverdispersion, Koazervation, Phasentrennung und Mikroverkapselung. Es wird beschrieben wie diese Verkapselungssysteme bei solchen industriellen Prozessen angewendet werden um neue und vorteilhafte Produkte zu erzeugen.Another aspect of the invention is that the encapsulation systems can be used for a large number of industrial processes, such as those already in widespread use as well as those still in the early stages, such as: emulsion processes, flotation, coating, liquefaction, lubrication, Powder dispersion, coacervation, phase separation and microencapsulation. It describes how these encapsulation systems are used in such industrial processes to produce new and advantageous products.

Im Speziellen und wie in dieser Erfindung beschrieben werden diese neuartigen Verkapselungssysteme für Mikrokapseln, Filme und Extrudate verwendet um eine Reihe von aktiven Materialien zu liefern wie zum Beispiel Atemerfrischungsagentien, Aromen, pharmazeutische Aktivkomponenten, Nährstoffe, Klebesysteme, Textiladditive, Latentwärmespeicher (PCMs) etc.Specifically and as described in this invention, these novel encapsulation systems for microcapsules, films and extrudates are used to provide a range of active materials such as breath freshening agents, flavors, pharmaceutical active components, nutrients, adhesive systems, textile additives, latent heat storage (PCMs) etc.

Dem Antragssteller ist keine Vorveröffentlichung bekannt, die Verfahren zur Mikroverkapselung, Herstellung von festen Formen mehrphasiger mischbarer und nichtmischbarer Materialien und Methode zur Herstellung vorgenannter Systeme basierend auf der Auswahl von kompatiblen Hüll- und Kernmaterialien durch Messung der Oberflächenspannung, der Dichte und Viskosität und der Nutzung der physikalischen Messungen von zwei oder mehr Phasen vornimmt, um eine vorteilhafte Bildung von zwei oder mehr Phasen und deren Korrelation für die Herstellung von Liefersystemen und Darreichungsformen zu erzielen.The applicant is not aware of a prior art publication, the methods for microencapsulation, production of solid forms of multiphase miscible and immiscible materials and method for the preparation of the aforementioned systems based on the selection of compatible sheath and core materials by measuring the surface tension, density and viscosity and the use of the Perform physical measurements of two or more phases to achieve an advantageous formation of two or more phases and their correlation for the production of delivery systems and dosage forms.

Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

Das Einkapselungssystem dieser Erfindung enthält zumindest zwei Phasen, wobei die innere Phase als Kernphase betrachtet wird. Die Kernphase kann eine flüssige oder feste Zusammensetzung besitzen. Die Kernphase kann ein oder mehrere Lösungsmittel und oder ein oder mehrere Aktivsubstanzen enthalten.The encapsulation system of this invention contains at least two phases, the inner phase being considered the core phase. The core phase may have a liquid or solid composition. The core phase may contain one or more solvents and or one or more active substances.

Als verwendbare Lösungsmittel kommen in Betracht: Pflanzenöl, Olivenöl, Mineralöl, Safloröl, Sesamöl, Maisöl, Sojaöl, gehärtetes Pflanzenöl, Monoglyceride, Triglyceride, Rapsöl, Silikonöl, Baumwollöl, Leinöl, Palmöl, Erdnußöl, Rizinusöl, tierische Wachse, Pflanzenwachse, synthetische Wachse, petrochemische Wachse, Wasser, organische Lösungsmittel wie Alkohole, Säuren, schmelzbare Verbindungen, Dispersionen, Emulsionen oder andere, allgemein flüssige Materialien mit einem begrenzten Viskositätsbereich von 0,1 bis 10.000 mPa·s. Eine ausführliche Liste befindet sich im Anhang als Liste 1.Suitable solvents are: vegetable oil, olive oil, mineral oil, safflower oil, sesame oil, corn oil, soybean oil, hydrogenated vegetable oil, monoglycerides, triglycerides, rapeseed oil, silicone oil, cottonseed oil, linseed oil, palm oil, peanut oil, castor oil, animal waxes, plant waxes, synthetic waxes, petrochemical waxes, water, organic solvents such as alcohols, acids, fusible compounds, dispersions, emulsions or other generally liquid materials having a limited viscosity range of 0.1 to 10,000 mPa · s. A detailed list is attached as list 1.

Das oberflächenaktive Material kann jedes Material sein welches die gewünschte Eigenschaft besitzt, z. B. ein Duftstoff, ein Parfum, ein Therapeutikum, ein Katalysator, ein reaktives Agens oder ein anderes Material aus Liste 1.The surface-active material may be any material having the desired property, e.g. A perfume, a perfume, a therapeutic, a catalyst, a reactive agent or other material from List 1.

Jedes bekannte Verfahren kann für die Mikroeinkapselung der Kernphase in die Trägerphase benutzt werden. Die Mikrokapselproduktion kann mit physikalischen Methoden wie Sprühtrocknung, zentrifugalen und Fluidisierungbetten durchgeführt werden. Es ist jedoch wünschenswert für die Optimierung der Produktqualität, ein Düsenvertropfungsverfahren mit oder ohne Vibrationsunterstützung zu verwenden. Any known method may be used for microencapsulation of the core phase into the carrier phase. The microcapsule production can be carried out by physical methods such as spray-drying, centrifugal and fluidization beds. However, it is desirable to optimize product quality using a nozzle drop method with or without vibration support.

Das Mikroeinkapselungsmaterial kann durch jede anwendbaren Verkapselungschemie präpariert werden. Alle wohlbekannten chemischen Techniken können benutzt werden, wie die Dispersion von Tropfen der geschmolzenen Kernphase in einer wässrigen Lösung und der Bildung der Hüllwände um die Tropfen herum mittels einfacher oder komplexer Koazervation, Grenzphasenpolymerisation und in situ Polymerisation. Zum Beispiel können die bekannten Methoden zur Herstellung von Gelatinekapseln durch Koazervation, die von Polyurethan- oder Polyharnstoffkapseln durch Grenzflächenpolymerisation sowie die Herstellung von Harnstoff-Formaldehyd-, Harnstoff-Resorcin-Formaldehyd- und Melanin-Formaldehyd-Kapseln durch in situ Polymerisation angewendet werden.The microencapsulating material can be prepared by any applicable encapsulation chemistry. All well-known chemical techniques can be used, such as the dispersion of droplets of the molten core phase in an aqueous solution and the formation of the shell walls around the droplets by simple or complex coacervation, interfacial polymerization, and in situ polymerization. For example, the known methods of preparing gelatin capsules by coacervation, those of polyurethane or polyurea capsules by interfacial polymerization, and the preparation of urea-formaldehyde, urea-resorcinol-formaldehyde and melanin-formaldehyde capsules by in situ polymerization can be used.

Die äußere Phase kann eine oder mehrere Phasen mit mindestens einer oberflächenaktiven Substanz aus Liste 1 enthalten, vorzugsweise einem Hydrokolloid. Sehr gute Resultate werden mit Formulierungen, die Gelatine, Agar, Pullulan, Alginat, Stärke, Polyethylenglykol und Natriumchlorid in variierenden Mengen enthalten.The outer phase may contain one or more phases with at least one List 1 surfactant, preferably a hydrocolloid. Very good results are obtained with formulations containing gelatin, agar, pullulan, alginate, starch, polyethylene glycol and sodium chloride in varying amounts.

Für die Herstellung von festen Formen dieses Einkapselungssystems wird vorzugsweise ein Vibrationsdüsenprozess wie von BRACE GmbH, Deutschland, angewendet. Bei diesem werden die innere Phase und die äußere Phase in einem laminarem Strom durch Einzel- oder Multidüsen (Ringspaltdüsen) unter Vibration in Resonanz koextrudiert. Die Vibration wird an den Düsen, der Düsenplatte oder in der Flüssigkeit selbst angelegt.For the production of solid forms of this encapsulation system, preferably a vibration nozzle process as used by BRACE GmbH, Germany is used. In this case, the inner phase and the outer phase are co-extruded in a laminar flow through single or multi-nozzles (annular gap nozzles) under vibration in resonance. The vibration is applied to the nozzles, the nozzle plate or the liquid itself.

Der resultierende Tropfen ist schon eine rund geformte Precursorkapsel welche dann abhängig von der äußeren Phase in kaltem Gas, in kalter Flüssigkeit mittels Reaktion in der Gas- oder Flüssigphase verfestigt wird. Für ein Agar-Pullulan-System z. B. wird kaltes Öl, für ein Alginat-Pektin-System eine Kalziumchlorid- oder eine Kalziumlaktatlösung benutzt.The resulting droplet is already a round-shaped precursor capsule which is then solidified depending on the outer phase in cold gas, in cold liquid by reaction in the gas or liquid phase. For an agar pullulan system, for. For example, cold oil, an alginate pectin system, a calcium chloride or a calcium lactate solution is used.

Für einige Anwendungen war es von Vorteil, ein zusätzliches Beschichten des Einkapselungssystems mit Materialien wie Ethylcellulose, Gelatine, Pullulan, Guargum, Gellangum, verschiedene Polykationen oder Polyanionenverbindungen wie Poly-L-Lysin oder andere durchzuführen. Ethylcellulose, Alginat und Gelatine werden für viele breit anwendbaren Prozesse benutzt.For some applications it has been advantageous to perform additional coating of the encapsulation system with materials such as ethyl cellulose, gelatin, pullulan, guar gum, gellangum, various polycations or polyanion compounds such as poly-L-lysine or others. Ethyl cellulose, alginate and gelatin are used for many widely applicable processes.

Die Mikrokapseln besitzen typischerweise einen relativ hohen Kernanteil von 10% bis zu 90%. In dieser Einkapselung ist das Kernmaterial mit 70 bis 80 Gew.-% vorhanden. Das Kernmaterial kann ein oder mehrere aktive Materialien in einem oder mehreren Kernlösungsmitteln enthalten wie vor beschrieben.The microcapsules typically have a relatively high core content of 10% to 90%. In this encapsulation, the core material is present at 70 to 80% by weight. The core material may contain one or more active materials in one or more core solvents as described above.

Die Größe der Mikrokugeln oder Mikrokapseln liegt typischerweise im Bereich von 10 bis 10.000 Mikrometer, vorzugsweise im Bereich von 30 bis 6000 Mikrometer. Die Kapselgröße wird je nach Anwendungsbereich ausgewählt. Z. B. Aromamikrokapseln der Größe 800–1200 Mikrometer werden in Kaugummiprodukten, Mikrokapseln von 30–1000 Mikrometer mit Latentwärmespeichermaterialien oder Antifäulnisagentien werden im Bausektor als Zusatzstoffe verwendet. In Textilien werden Mikrokapseln von 500 Mikrometer in Antiallergiemittel eingesetzt. Andere Anwendungen umfassen Nahrungsmittel wie probiotische Mikrokapseln oder Fermentationsagentien bei der Champagnerherstellung.The size of the microspheres or microcapsules is typically in the range of 10 to 10,000 microns, preferably in the range of 30 to 6,000 microns. The capsule size is selected depending on the application. For example, flavor microcapsules of size 800-1200 microns are used in chewing gum products, microcapsules of 30-1000 microns with latent heat storage materials or antifouling agents are used as additives in the construction sector. In textiles microcapsules of 500 microns are used in antiallergic agents. Other applications include foods such as probiotic microcapsules or fermentation agents in champagne production.

Die Wanddicke der Mikrokapseln kann mit verschiedenen Dicken hergestellt werden. Typischerweise sollte die Wanddicke hoch genug sein, um die gewünschten Eigenschaften des eingeschlossenen Kernmaterials zu gewährleisten. Dies kann, ist aber nicht beschränkt auf den Schutz gegenüber der Umgebung, vollem Einschluß ohne Lecks oder Diffusion aus der Kapsel heraus, langsame Diffusion, getriggerte Freisetzung, unterstützende oder kontrollierte Freisetzung etc. sein.The wall thickness of the microcapsules can be made with different thicknesses. Typically, the wall thickness should be high enough to provide the desired properties of the enclosed core material. This may be, but is not limited to, environmental protection, full containment without leaks or diffusion out of the capsule, slow diffusion, triggered release, assistive or controlled release, etc.

Die Wanddicke liegt bei 0,1 bis 500 Mikrometer. In einem Beispiel kann die Wanddicke von 0,2 bis 0,6 Mikrometer mit einer mittleren Wanddicke von circa 0,4 Mikrometer liegen. Abhängig von der Anwendung kann das Hüllmaterial so gewählt werden, dass es einem Bruch bei hohem Druck widersteht oder schon unter minimalem Druck aufbricht, dass es sich löst bei Änderung des pH-Wertes, bei Anwesenheit von Feuchtigkeit oder anderen Lösungsmitteln oder dass eine Langzeitauflösung eingestellt wird.The wall thickness is 0.1 to 500 microns. In one example, the wall thickness may be from 0.2 to 0.6 microns with an average wall thickness of about 0.4 microns. Depending on the application, the shell material may be chosen to withstand breakage at high pressure or break under minimal pressure, to dissolve when the pH is changed, in the presence of moisture or other solvents, or to set a long term dissolution ,

Dem Fachmann ist bekannt, dass die Kapselgröße und die Wanddicke mit vielen bekannten Methoden variiert werden kann, z. B. mit der Höhe der Mischenergie angewendet auf die Materialien kurz bevor die Ausbildung der Hülle beginnt. Die Kapselwanddicke ist von vielen Variablen abhängig, eingeschlossen die typischen Verfahrensparameter wie, jedoch nicht begrenzt auf, Fließrate, Frequenz der Tropfenbildung, Amplitude, Temperatur, Viskosität, Geschwindigkeit, die benutzte Mischeinheit des Einkapselungsverfahrens. Andere bekannte Mikroeinkapselungsverfahren können angewendet werden, soweit sie passend für die Erfindung sind. The skilled worker is aware that the capsule size and the wall thickness can be varied by many known methods, for. B. with the amount of mixing energy applied to the materials just before the formation of the shell begins. The capsule wall thickness is dependent upon many variables including typical process parameters such as, but not limited to, flow rate, frequency of droplet formation, amplitude, temperature, viscosity, velocity, the mixing unit used in the encapsulation process. Other known microencapsulation processes can be used as far as they are suitable for the invention.

Wie im U.S.-Patent No. 6.703.127 und 5.41522 offenbart, kann eine Mehrzahl von mikroeingekapselten PCMs (Latentwärmespeichermaterialien) mit derselben oder verschiedenen Einkapselungen in einer ”Makrokapsel” enthalten sein, die in ihrer Gesamtheit eingeschlossen sind. Makrokapseln können dann während des Heiz- oder Kühlprozesses wärmeeffizienter speichern und wieder freigeben als einzelne eingekapselte PCMs.Like in US Pat. 6703127 and 5.41522 disclosed, a plurality of microencapsulated PCMs (latent heat storage materials) having the same or different encapsulations may be included in a "macrocapsule" that are included in their entirety. Macrocapsules can then store and release more heat efficiently during the heating or cooling process than individual encapsulated PCMs.

BeispieleExamples

Beispiel 1example 1

Polymerlösung I und Ölproben wurden analysiert auf die physikalischen Parameter Dichte und Viskosität der Ölproben. Die Grenzflächenspannung zwischen der Polymerlösung und den Ölmischungen wurde bei einer Temperatur von 68°C mit der „Pendant-Drop-Methode” bestimmt. Die Polymerlösung I wurde als Lösung aus deionisiertem Wasser, einer Mischung von wasserlöslichem Agar und Pullulan und Glyzerin als Weichmacher hergestellt.Polymer solution I and oil samples were analyzed for the physical parameters density and viscosity of the oil samples. The interfacial tension between the polymer solution and the oil blends was determined at a temperature of 68 ° C by the "pendant drop method". Polymer Solution I was prepared as a solution of deionized water, a mixture of water-soluble agar and pullulan, and glycerin as plasticizer.

Tabelle 1 listet die Meßwerte für die Dichte und Viskosität der Ölproben auf. Tabelle 1 Probe Nr. Probe Dichte (g/ml) Viskosität (Pa·s) 1 Pflanzenöl 0.9 59 2 Olivenöl 0.89 45 3 Maisöl 0.9 56 4 Rapsöl 0.9 55 5 Mineralöl 0.9 50 6 Mittelkettiges Triglyceridöl 0.9 20 Table 1 lists the measurements for the density and viscosity of the oil samples. Table 1 Sample No. sample Density (g / ml) Viscosity (Pa · s) 1 vegetable oil 0.9 59 2 olive oil 0.89 45 3 corn oil 0.9 56 4 rapeseed oil 0.9 55 5 mineral oil 0.9 50 6 Medium chain triglyceride oil 0.9 20

Tabelle 2 zeigt die Messungen der Grenzflächenspannung zwischen der Polymerlösung I und den Ölmischungen bei einer Temperatur von 68°C mit der ”Pendant-Drop-Methode”. Tabelle 2 Probe Nr. Probe Grenzflächenspannung (dynes/cm) des Öls mit Polymerlösung I 1 Pflanzenöl 26.8 2 Olivenöl 23.8 3 Maisöl 19.6 4 Canola Öl 21.5 5 Mineralöl 21.2 6 Mittelkettiges Triglycerid 28.7 Table 2 shows the interfacial tension measurements between the Polymer Solution I and the oil blends at a temperature of 68 ° C by the "pendant drop method". Table 2 Sample No. sample Interfacial tension (dynes / cm) of the oil with polymer solution I 1 vegetable oil 26.8 2 olive oil 23.8 3 corn oil 19.6 4 Canola oil 21.5 5 mineral oil 21.2 6 Medium chain triglyceride 28.7

Nr. 6 der Tabelle 2 stammt von einer Triglycerid Kernphase gesammelt in einer Polymerlösung I Trägerphase.No. 6 of Table 2 is derived from a triglyceride core phase collected in a polymer solution I carrier phase.

Verwendete Instrumente:Used instruments:

• Data Physics videobasiertes optisches Kontakt-Winkelmessgerät OCA 20 mit Software SCA20, 22Data Physics video-based optical contact angle measuring device OCA 20 with software SCA20, 22

Experimentelles Verfahren: Experimental procedure:

• 1. Für die Messung der Grenzflächenspannung wurde die Polymerlösung in eine auf 71,8 ±0.1°C, geheizte Spritze gefüllt, eine optische Glaszelle mit der Ölprobe gefüllt und in die Heizkammer des OCA bei einer Temperatur von 68,5.5 ± 0.5°C gestellt.1. For the measurement of interfacial tension, the polymer solution was filled into a syringe heated to 71.8 ± 0.1 ° C, an optical glass cell filled with the oil sample and placed in the heating chamber of the OCA at a temperature of 68.5.5 ± 0.5 ° C ,
• 2. Für die Messung wurden mit einer Spritzennadel von 1.9 mm Durchmesser ein Tropfen von ca. 30 Mikroliter mit einer Dossierrate von 30 Mikroliter/sec. erzeugt.2. For the measurement, a drop of approximately 30 microliters with a dosing rate of 30 microliters / sec was used with a syringe needle of 1.9 mm diameter. generated.
• 3. Mit einer automatischen Videoeinrichtung wurde die Vertropfung aufgezeichnet.3. With an automatic video device, the dripping was recorded.
• 4. Die Grenzflächenspannung wurde automatisch für jede Aufnahme mit der Young-Laplace-Gleichung berechnet. In Tabelle 2 sind die Anfangs-Grenzflächenspannungen für jede Messung aufgeführt.4. The interfacial tension was automatically calculated for each shot using the Young-Laplace equation. Table 2 lists the initial interfacial tensions for each measurement.

zeigt ein Beispiel des gebildeten Tropfens während Grenzflächenanalyse. shows an example of the formed drop during interfacial analysis.

Mikrokapseln wurden mit dem BRACE System mit konzentrischen Multidüsensystem mit Innen- und Außendüse hergestellt. Die Innendüse hatte einen Durchmesser von 0,07 cm und die Außendüse einen Durchmesser von 0,16 cm. Die Polymerlösung I wurde als Trägerlösung in einem Behälter bei 60°C vorgehalten. Diese Polymerlösung hatte eine Viskosität von 85 mPa·s bei 60°C und eine Dichte von 1,00 g/ml.Microcapsules were manufactured with the BRACE system with concentric multi-nozzle system with inner and outer nozzle. The inner nozzle had a diameter of 0.07 cm and the outer nozzle a diameter of 0.16 cm. The polymer solution I was kept as a carrier solution in a container at 60 ° C. This polymer solution had a viscosity of 85 mPa · s at 60 ° C and a density of 1.00 g / ml.

Die Mischung wurde dann als Hüllmaterial zu der Außendüse transferiert bei einer Temperatur von 60°C und einer volumetrischen Fließrate von 5 ml/min. Das Triglyceridöl als Kernmaterial mit der Dichte von 0,9 g/ml wurde bei Raumtemperatur und einer volumetrischen Fließrate von 5 ml/min zur Innendüse geführt. Das Hüll- und das Kernmaterial wurde simultan von den Außen- und Innendüsen extrudiert. Der koaxiale Strahl floss 10 cm durch Luft und zerteilte sich in Tropfen unter Mikrokapselbildung. Dann fielen die Kapseln in ein gekühltes Mineralölbad. Die erhaltenen Mikrokapseln hatten einen Durchmesser von 4,5 mm. Mit einer anschließenden Beschichtung in einem Ethanol-Ethylcellulosebad (5% Ethylcellulose) wurden die Kapseln fertig produziert und in einem Rotationstrockner getrocknet.The mixture was then transferred as a shell material to the outer die at a temperature of 60 ° C and a volumetric flow rate of 5 ml / min. The triglyceride oil as the core material with the density of 0.9 g / ml was fed to the inner nozzle at room temperature and a volumetric flow rate of 5 ml / min. The sheath and core material was extruded simultaneously from the outer and inner nozzles. The coaxial jet flowed 10 cm through air and was divided into drops under microcapsule formation. Then the capsules fell into a cooled mineral oil bath. The microcapsules obtained had a diameter of 4.5 mm. With a subsequent coating in an ethanol-ethyl cellulose bath (5% ethyl cellulose), the capsules were finished and dried in a rotary dryer.

Beispiel 2:Example 2:

Polymerlösung I und Ölproben wurden analysiert auf die physikalischen Parameter Dichte und Viskosität der Ölproben, die Grenzflächenspannung zwischen der Polymerlösung und den Ölmischungen wurde bei einer Temperatur von 68°C mit der „Pendant-Drop-Methode” bestimmt. Die Polymerlösung I wurde als Lösung aus deionisiertem Wasser, einer Mischung von wasserlöslichem Agar und Pullulan und Glyzerin als Weichmacher hergestellt. Menthol wurde als oberflächenaktives Agens benutzt. Tabelle 3 zeigt die Meßergebnisse der Dichte und der Viskosität der Ölmischungen und der oberflächenaktiven Agentien. Tabelle 3 Probe Nr.: Probe: Dicke (g/ml) Viskosität (Pa·s) 1 70% Pflanzenöl/30% Menthol 0.9 32 2 80% Pflanzenöl/20% Menthol 0.9 34 3 90% Pflanzenöl/10% Menthol 0.9 36 4 70% Triglycerid/30% Menthol 0.9 23 5 80% Triglyccrid/20% Menthol 0.9 17 6 90% Triglycerid/10% Menthol 0.9 26 Polymer solution I and oil samples were analyzed for the physical parameters of density and viscosity of the oil samples, the interfacial tension between the polymer solution and the oil mixtures was determined at a temperature of 68 ° C by the "pendant drop method". Polymer Solution I was prepared as a solution of deionized water, a mixture of water-soluble agar and pullulan, and glycerin as plasticizer. Menthol was used as a surfactant. Table 3 shows the measurement results of the density and the viscosity of the oil mixtures and the surface-active agents. Table 3 Sample No .: Sample: Thickness (g / ml) Viscosity (Pa · s) 1 70% vegetable oil / 30% menthol 0.9 32 2 80% vegetable oil / 20% menthol 0.9 34 3 90% vegetable oil / 10% menthol 0.9 36 4 70% triglyceride / 30% menthol 0.9 23 5 80% triglyceride / 20% menthol 0.9 17 6 90% triglyceride / 10% menthol 0.9 26

Tabelle 4 listet die Messungen der Grenzflächenspannung zwischen Polymerlösung I und Ölmischungen bei einer Temperatur von 68°C mit der ”Pendant-Drop-Methode” auf. Tabelle 4 Probe Nr.: Probe: Grenzflächenspannung (dynes/cm) des Öls mit Polymerlösung I 1 70% Pflanzenöl/30% Menthol 12.7 2 80% Pflanzenöl/20% Menthol 14.6 3 90% Pflanzenöl/10% Menthol 16 4 70% Triglycerid/30% Menthol 15.1 5 80% Triglycerid/20% Menthol 17.8 6 90% Triglycerid/10% Menthol 20 Table 4 lists the interfacial tension measurements between Polymer Solution I and oil blends at a temperature of 68 ° C by the pendant-drop method. Table 4 Sample No .: Sample: Interfacial tension (dynes / cm) of the oil with polymer solution I 1 70% vegetable oil / 30% menthol 12.7 2 80% vegetable oil / 20% menthol 14.6 3 90% vegetable oil / 10% menthol 16 4 70% triglyceride / 30% menthol 15.1 5 80% triglyceride / 20% menthol 17.8 6 90% triglyceride / 10% menthol 20

Verwendete Instrumente:Used instruments:

• Data Physics videobasiertes optisches Kontakt-Winkelmessgerät OCA 20 mit Software SCA20, 22.Data Physics video-based optical contact angle measuring device OCA 20 with software SCA20, 22.

Experimentelles Verfahren:Experimental procedure:

• 1. Für die Messung der Grenzflächenspannung wurde die Polymerlösung in eine auf 71,8 ±0.1°C, geheizte Spritze gefüllt, eine optische Glaszelle mit der Ölprobe gefüllt und in die Heizkammer des OCA bei einer Temperatur von 68,5.5 ± 0.5°C gestellt.1. For the measurement of interfacial tension, the polymer solution was filled into a syringe heated to 71.8 ± 0.1 ° C, an optical glass cell filled with the oil sample and placed in the heating chamber of the OCA at a temperature of 68.5.5 ± 0.5 ° C ,
• 2. Für die Messung wurden mit einer Spritzennadel von 1.9 mm Durchmesser ein Tropfen von ca. 30 Mikroliter mit einer Dosierrate von 30 Mikroliter/sec erzeugt.2. For the measurement, a drop of approximately 30 microliters at a metering rate of 30 microliters / sec was produced with a syringe needle of 1.9 mm diameter.
• 3. Mit einer automatischen Videoeinrichtung wurde die Vertropfung aufgezeichnet.3. With an automatic video device, the dripping was recorded.
• 4. Die Grenzflächenspannung wurde automatisch für jede Aufnahme mit der Young-Laplace-Gleichung berechnet In Tabelle 4 sind die Anfangs-Grenzflächenspannungen für jede Messung aufgeführt.4. The interfacial tension was automatically calculated for each shot using the Young-Laplace equation. Table 4 lists the initial interfacial tensions for each measurement.

zeigt einen gebildeten Tropfen während der Grenzflächenspannungsanalyse von Probe No. 5 aus Tabelle 4 mit 80% MCT-Öl (Triglyceride), 20% Menthol und Polymerlösung I. Bei höheren Mentholkonzentrationen im Triglycerid konnte keine stabile runde Tropfenform während der Grenzflächenspannungsanalyse erhalten werden. Die Tropfen hatten eine rechteckige Form. shows a formed drop during the interfacial tension analysis of Sample No. 5 from Table 4 with 80% MCT oil (triglycerides), 20% menthol and polymer solution I. At higher menthol concentrations in the triglyceride, no stable round drop form could be obtained during interfacial tension analysis. The drops had a rectangular shape.

zeigt die Tropfenbildung während der Grenzflächenspannungsanalyse von Probe 2 der Tabelle 4 mit 80% Pflanzenöl, 20% Menthol und Polymerlösung I. Bei höherer Mentholkonzentration im Pflanzenöl konnten stabile sphärische Tropfen während der Grenzflächenspannungsanalyse erzielt werden. Die gebildeten Tropfen waren sphärisch in der Form wie in gezeigt. Figure 10 shows the droplet formation during the interfacial tension analysis of Sample 2 of Table 4 with 80% vegetable oil, 20% menthol and Polymer Solution I. At higher menthol concentration in the vegetable oil, stable spherical droplets could be obtained during interfacial tension analysis. The formed drops were spherical in shape as in shown.

Mikrokapseln wurden mit dem BRACE System mit konzentrischem Multidüsensystem mit Innen- und Außendüse hergestellt. Die Innendüse hatte einen Durchmesser von 0,07 cm und die Außendüse einen Durchmesser von 0,16 cm. Die Polymerlösung I wurde als Trägerlösung in einem Behälter bei 60°C vorgehalten. Diese Polymerlösung hatte eint Viskosität von 85 mPa·s bei 60°C und eine Dichte von 1,00 g/ml.Microcapsules were manufactured with the BRACE system with concentric multi-nozzle system with inner and outer nozzle. The inner nozzle had a diameter of 0.07 cm and the outer nozzle a diameter of 0.16 cm. The polymer solution I was kept as a carrier solution in a container at 60 ° C. This polymer solution had a viscosity of 85 mPa · s at 60 ° C and a density of 1.00 g / ml.

Die Mischung wurde dann als Hüllmaterial bei einer Temperatur von 60°C und einer volumetrischen Fließrate von 5 ml/min transferiert. Das Triglyceridöl mit 20% Menthol als Kernmaterial mit der Dichte von 0,9 g/ml wurde bei Raumtemperatur und einer volumetrischen Fließrate von 5 ml/min zur Innendüse geführt. Das Hüll- und das Kernmaterial wurde simultan von den Außen- und Innendüsen extrudiert. Der koaxiale Strahl floß 10 cm durch Luft und zerteilte sich in Tropfen unter der Mikrokapselbildung. Dann fielen die Kapseln in ein gekühltes Mineralölbad. Die erhaltenen Mikrokapseln hatten einen Durchmesser von 4,5 mm und bestanden nur aus Hüllmaterial.The mixture was then transferred as a shell material at a temperature of 60 ° C and a volumetric flow rate of 5 ml / min. The triglyceride oil with 20% menthol as the core material with the density of 0.9 g / ml was fed to the inner nozzle at room temperature and at a volumetric flow rate of 5 ml / min. The sheath and core material was extruded simultaneously from the outer and inner nozzles. The coaxial jet flowed 10 cm through air and broke into droplets under microcapsule formation. Then the capsules fell into a cooled mineral oil bath. The microcapsules obtained had a diameter of 4.5 mm and consisted only of shell material.

Mit dem BRACE System mit konzentrischem Multidüsensystem mit Innen- und Außendüse wurden Mikrokapseln hergestellt. Die Innendüse hatte einen Durchmesser von 0,07 cm und die Außendüse einen Durchmesser von 0,16 cm. Die Polymerlösung I wurde als Trägerlösung in einem Behälter bei 60°C vorgehalten. Diese Polymerlösung hatte eine Viskosität von 85 mPa·s bei 60°C und eine Dichte von 1,00 g/ml.Microcapsules were produced with the BRACE system with concentric multi-nozzle system with inner and outer nozzles. The inner nozzle had a diameter of 0.07 cm and the outer nozzle a diameter of 0.16 cm. The polymer solution I was kept as a carrier solution in a container at 60 ° C. This polymer solution had a viscosity of 85 mPa · s at 60 ° C and a density of 1.00 g / ml.

Die Mischung wurde dann als Hüllmaterial bei einer Temperatur von 60°C und einer volumetrischen Fließrate von 5 ml/min zur Außendüse transferiert. Als Kernmaterial wurde eine Mischung von 80% Pflanzenöl und 20% Menthol mit der Dichte von 0,9 g/ml bei Raumtemperatur und einer volumetrischen Fließrate von 5 ml/min zur Innendüse geführt. Das Hüll- und das Kernmaterial wurde simultan von den Außen- und Innendüsen extrudiert. Der koaxiale Strahl floß 10 cm durch Luft und zerteilte sich in Tropfen unter der Mikrokapselbildung. Dann fielen die Kapseln in ein gekühltes Mineralölbad. Die erhaltenen Mikrokapseln hatten einen Durchmesser von 4,5 mm wie in gezeigt. Mit einer anschließenden Beschichtung in einem Carboxymethyl-Cellulosebad (2,5% Carboxymethylcellulose) wurden die Kapseln fertig produziert und in einem Rotationstrockner getrocknet.The mixture was then transferred as a shell material at a temperature of 60 ° C and a volumetric flow rate of 5 ml / min to the outer nozzle. As core material, a mixture of 80% vegetable oil and 20% menthol having the density of 0.9 g / ml at room temperature and a volumetric flow rate of 5 ml / min was fed to the inner nozzle. The sheath and core material was extruded simultaneously from the outer and inner nozzles. The coaxial jet flowed 10 cm through air and broke into droplets under microcapsule formation. Then the capsules fell into a cooled mineral oil bath. The microcapsules obtained had a diameter of 4.5 mm as in shown. Subsequent coating in a carboxymethyl cellulose bath (2.5% carboxymethylcellulose), the capsules were finished and dried in a rotary dryer.

Beispiel 3: Example 3:

Für die innere Phase wurde eine Mischung von Triglyceride (MCT) und als oberflächenaktives Agens Orangenöl verwendet. Als externe Phase kam eine Lösung von Alginat (1%) und Pektin (1,5%) mit einem Zusatz von Polyethylenglykol 1500 (0,5%) zum Einsatz. Bei Raumtemperatur konnte mit der „Pendant-Drop-Methode” ein gut ausgebildeter sphärischer Tropfen erzeugt werden.For the inner phase, a mixture of triglycerides (MCT) and as a surfactant orange oil was used. The external phase was a solution of alginate (1%) and pectin (1.5%) with the addition of polyethylene glycol 1500 (0.5%). At room temperature, a well-formed spherical droplet could be generated with the "pendant drop method".

Es wurden Mikrokapseln mit dem konzentrischem Multidüsensystem mit Innen- und Außendüsen hergestellt. Die Innendüse hatte einen Durchmesser von 0,07 cm und die Außendüse hatte einen Durchmesser von 0,16 cm. Die Polymerlösung I wurde als Trägerlösung in einem Behälter bei 60°C vorgehalten. Diese Polymerlösung hatte eine Viskosität von 85 mPa·s bei 60°C und eine Dichte von 1,00 g/ml.Microcapsules were manufactured with the concentric multi-nozzle system with inner and outer nozzles. The inner nozzle had a diameter of 0.07 cm and the outer nozzle had a diameter of 0.16 cm. The polymer solution I was kept as a carrier solution in a container at 60 ° C. This polymer solution had a viscosity of 85 mPa · s at 60 ° C and a density of 1.00 g / ml.

Die Mischung wurde dann als Hüllmaterial bei einer Temperatur von 60°C und einer volumetrischen Fließrate von 5 ml/min zur Außendüse transferiert. Das Triglyceridöl mit 20% Menthol als Kernmaterial mit der Dichte von 0,9 g/ml wurde bei Raumtemperatur und einer volumetrischen Fließrate von 5 ml/min zur Innendüse geführt. Das Hüll- und das Kernmaterial wurde simultan von den Außen- und Innendüsen 10 cm durch Luft extrudiert. Der koaxiale Strahl zerteilte sich in Tropfen unter der Mikrokapselbildung. Dann fielen die Kapseln in ein gekühltes Mineralölbad. Die erhaltenen Mikrokapseln hatten einen Durchmesser von 4,5 mm und bestanden nur aus Hüllmaterial.The mixture was then transferred as a shell material at a temperature of 60 ° C and a volumetric flow rate of 5 ml / min to the outer nozzle. The triglyceride oil with 20% menthol as the core material with the density of 0.9 g / ml was fed to the inner nozzle at room temperature and at a volumetric flow rate of 5 ml / min. The sheath and core material was simultaneously extruded 10 cm from the outer and inner nozzles by air. The coaxial beam split into droplets under microcapsule formation. Then the capsules fell into a cooled mineral oil bath. The microcapsules obtained had a diameter of 4.5 mm and consisted only of shell material.

Mikrokapseln wurden mit dem BRACE System mit einem 36-fach konzentrischen Multidüsensystem mit Innen- und Außendüse hergestellt. Die Innendüse hatte einen Durchmesser von 0,2 mm und die Außendüse einen Durchmesser von 0,3 mm. Die Außen- und Innenphasen wurden beide bei Raumtemperatur gehalten.Microcapsules were fabricated using the BRACE system with a 36x concentric multi-nozzle system with inner and outer nozzles. The inner nozzle had a diameter of 0.2 mm and the outer nozzle a diameter of 0.3 mm. The outer and inner phases were both kept at room temperature.

Mit einer Fließrate von 144 ml/min für die innere Phase und von 420 ml/min für die äußere Phase wurden Tropfen von 600 μm produziert. Diese Tropfen wurden in einer 4%igen CaCl₂-Lösung gehärtet. Nach einer Härtungszeit von 5 Minuten wurden sie gesammelt, mit demineralisiertem Wasser gewaschen und in einem Trommeltrockner 30 Minuten getrocknet. Alle Kapseln waren mit einem zentriertem Kern gefüllt. Die Kernladung betrug 90% der inneren Phase. Die Druckhärte betrug 12 ± 5 N.With a flow rate of 144 ml / min for the inner phase and 420 ml / min for the outer phase, droplets of 600 μm were produced. These drops were cured in a 4% CaCl ₂ solution. After a curing time of 5 minutes, they were collected, washed with demineralized water and dried in a tumble dryer for 30 minutes. All capsules were filled with a centered core. The nuclear charge was 90% of the inner phase. The print hardness was 12 ± 5 N.

Bei einer Variation des vorgehenden Versuches wurden die Kapseln nach einer Härtung von 5 Minuten in CaCl₂-Lösung gesammelt und in eine 1%ige Alginat-Lösung transferiert. Danach wurden die Kapseln gewaschen und in einem Trommeltrockner getrocknet. Es entstanden Kapseln mit einer 88%igen Kernladung und einer Druckhärte von 15 ± 3 N.In a variation of the previous experiment, the capsules were collected after 5 minutes of hardening in CaCl ₂ solution and transferred to a 1% alginate solution. Thereafter, the capsules were washed and dried in a tumble dryer. The result was capsules with an 88% nuclear charge and a pressure hardness of 15 ± 3 N.

Beispiel 4:Example 4:

Polymerlösung II und Pfefferminzölproben mit oberflächenaktiven Agentien wurden analysiert auf die physikalischen Parameter Dichte und Viskosität der Pfefferminzölproben mit oberflächenaktiven Agentien. Die Grenzflächenspannung zwischen der Polymerlösung und den Ölmischungen wurde bei einer Temperatur von 68°C mit der „Pendant-Drop-Methode” bestimmt. Die Polymerlösung II wurde als Lösung aus deionisiertem Wasser, einer Mischung von Tapiokastärke, Tapiokadextrin und wasserlöslicher Gelatine unter Zusatz von Sorbitol als Weichmacher hergestellt. Als oberflächenaktives Agens wurde Coolact 10 verwendet.Polymer solution II and peppermint oil samples with surface active agents were analyzed for the physical parameters density and viscosity of the peppermint oil samples with surface active agents. The interfacial tension between the polymer solution and the oil blends was determined at a temperature of 68 ° C by the "pendant drop method". The polymer solution II was prepared as a solution of deionized water, a mixture of tapioca starch, tapioca dextrin and water-soluble gelatin with the addition of sorbitol as plasticizer. As the surfactant Coolact 10 was used.

Tabelle 5 listet die Meßwerte für die Dichte und Viskosität der Ölmischungen und dem oberflächenaktiven Agens auf. Tabelle 5 Probe Nr.: Probe: Dichte (g/ml) Viskosität (Pa·s) 1 Pfefferminzöl mit 5% Coolact 10 0.8 21 2 Pfefferminzöl mit 0,5% Coolact 10 0.9 38 Table 5 lists the measurements of the density and viscosity of the oil blends and the surfactant. Table 5 Sample No .: Sample: Density (g / ml) Viscosity (Pa · s) 1 Peppermint oil with 5% Coolact 10 0.8 21 2 Peppermint oil with 0.5% Coolact 10 0.9 38

Tabelle 6 zeigt die Meßwerte der Grenzflächenspannung zwischen Polymerlösung II und den Ölmischungen bei einte Temperatur von 68°C und der ”Pendant-Drop-Methode”. Tabelle 6 Probe Nr.: Probe: Grenzflächenspannung (dynes/cm) des Öls mit Polymerlösung I 1 Pfefferminzöl mit 5% Coolact 10 3.6 2 Pfefferminzöl mit 0,5% Coolact 10 9.2 Table 6 shows the interfacial tension measurements between Polymer Solution II and the oil blends at a temperature of 68 ° C and the pendant drop method. Table 6 Sample No .: Sample: Interfacial tension (dynes / cm) of the oil with polymer solution I 1 Peppermint oil with 5% Coolact 10 3.6 2 Peppermint oil with 0.5% Coolact 10 9.2

Verwendete Instrumente:Used instruments:

• Data Physics videobasiertes optisches Kontakt-Winkelmessgerät OCA 20 mit Software SCA20, 22.Data Physics video-based optical contact angle measuring device OCA 20 with software SCA20, 22.

Experimentelles Verfahren:Experimental procedure:

• 1. Für die Messung der Grenzflächenspannung wurde die Polymerlösung in eine auf 71,8 ± 0.1°C, geheizte Spritze gefüllt, eine optische Glaszelle mit der Ölprobe gefüllt und in die Heizkammer des OCA gestellt bei einer Temperatur von 68,5.5 ± 0.5°C.1. For interfacial tension measurement, the polymer solution was filled into a syringe heated to 71.8 ± 0.1 ° C, an optical glass cell filled with the oil sample and placed in the heating chamber of the OCA at a temperature of 68.5.5 ± 0.5 ° C ,
• 2. Für die Messung wurden mit einer Spritzennadel von 1.9 mm Durchmesser ein Tropfen von ca. 30 Mikroliter mit einer Dosierrate von 30 Mikroliter/sec erzeugt.2. For the measurement, a drop of approximately 30 microliters at a metering rate of 30 microliters / sec was produced with a syringe needle of 1.9 mm diameter.
• 3. Mit einer automatischen Videoeinrichtung wurde die Vertropfung aufgezeichnet.3. With an automatic video device, the dripping was recorded.
• 4. Die Grenzflächenspannung wurde automatisch für jede Aufnahme mit der Young-Laplace-Gleichung berechnet. In Tabelle 3 sind die Anfangs-Grenzflächenspannungen für jede Messung aufgeführt.4. The interfacial tension was automatically calculated for each shot using the Young-Laplace equation. Table 3 lists the initial interfacial tensions for each measurement.

Der Monolayer Film mit Pfefferminzöl und oberflächenaktivem Agens wurde wie folgt hergestellt:The monolayer film with peppermint oil and surfactant was prepared as follows:

Polymer LösungenPolymer solutions

Stärke Lösung:Strength solution:

10 g Tapioka Stärke und 10 g Tapioka Dextrin wurden zu 180 ml deionisiertem Wasser gegeben und gerührt bis eine klare Lösung entstanden war.Ten grams of tapioca starch and ten grams of tapioca dextrin were added to 180 ml of deionized water and stirred until a clear solution had formed.

Protein Lösung:Protein solution:

20 g Schweinegelatine wurden zu 180 ml deionisiertem Wasser gegeben und gerührt bis eine klare Lösung entstanden war. Stärkelösung 35,5 g Proteinlösung 50,0 g 75%ige Sorbitollösung 4,0 g Polysorbat 80 0,5 g Pfefferminzduft 10,0 g 20 g of pig gelatin were added to 180 ml of deionized water and stirred until a clear solution had formed. starch solution 35.5 g protein solution 50.0 g 75% sorbitol solution 4.0 g Polysorbate 80 0.5 g peppermint scent 10.0 g

Die Stärkelösung, Sorbitollösung und Polysorbat 80 wurden zusammengegeben und gerührt bis eine homogene Lösung entstand. Dann wurde die Proteinlösung zugegeben und bis zur Homogenität gerührt. Das Pfefferminzöl wurde anschließend bis zur Klumpenfreiheit in die Mischung einemulgiert.The starch solution, sorbitol solution and polysorbate 80 were combined and stirred until a homogeneous solution resulted. Then the protein solution was added and stirred to homogeneity. The peppermint oil was then emulsified into the mixture until lump-free.

Beschichtungcoating

Die Beschichtung wurde auf ein polyethylenbeschichtetem Antihaftpapier aufgerollt. Nach der Trocknung des beschichteten Papiers hatte sich eine Filmmatrix gebildet.The coating was rolled up on a polyethylene coated release paper. After drying the coated paper, a film matrix had formed.

Die Filmmatrix hatte eine waferartige Beschaffenheit. Stücke wurden dann in der Mundhöhle auf sensorische Wirkung der Aromafreisetzung getestet. Die Filme lösten sich schnell im Mund und ergaben Aromastöße in der Mundhöhle.The film matrix had a wafer-like texture. Pieces were then tested in the oral cavity for sensory effect of flavor release. The films quickly dissolved in the mouth and gave off tastes in the oral cavity.

Liste 1: Oberflächenaktive Substanzen List 1: Surfactants

Oberflächenaktive Substanzen sind die folgenden Beispiele, jedoch nicht begrenzt auf diese Aufzählung:
Salts, sugars, amino-acids, polysaccharides, enzymes, peptides, proteins or carbohydrates, food supplements, food additives, hormones, bacteria, plant extracts, medicaments, drugs, nutrients, chemicals for agro-chemical or cosmetic applications, carotenoids, vitamins, antioxidants, monosaccharides, disaccharides and polysaccharides such as xylose, ribose, glucose (dextrose), mannose, galactose, fructose (levulose), sucrose (sugar), maltose, water soluble artificial sweeteners such as the soluble saccharin salts, i. e., sodium or calcium saccharin salts, cyclamate salts dipeptide based sweeteners, such a L-aspartic acid derived sweeteners, such as L-aspartyl-L-phenylalaine methyl ester (aspartame), dextromethorphan, dextromethorphan hydrobromide, noscapine, carbetapentane citrate, and chlophedianol hydrochloride, synthetic flavor oils and flavoring aromatics, and/or oils, oleo resins and extracts derived from plants, leaves, flowers, fruits and so forth, and combinations thereof as well as spearmint oil, cinnamon oil, peppermint oil, clove oil, bay oil, thyme oil, cedar leaf oil, oil of nutmeg, oil of sage, and oil of bitter almonds, natural or synthetic fruit flavors such as vanilla, chocolate, coffee, cocoa and citrus oil, including lemon, orange, grape, lime and grapefruit and fruit essences including apple, pear, peach, strawberry, raspberry, cherry, plum, pineapple, apricot, 2-methyl pyrazine, acetophenone extra, alcohol C6, alcohol C8, aldehyde C7 heptylic, aldehyde C8, aldehyde C9, allyl caproate, amyl butyrate, anisicaldehyde, benzaldehyde, benzyl acetate, benzyl alcohol, benzyl butyrate, benzyl formate, benzyl iso-valerate, benzyl propionate, butyl acetate, camphor, cinnamic aldehyde, cis-3-hexenol, cis-3-hexenyl acetate, cis-3-hexenyl formate, cis-3-hexenyl propionate, citronellal, citronellol, cuminic aldehyde, damascenone, damascone alpha, damascone beta, diethyl malonate, dimethyl anthranilate, dimethyl benzyl carbinyl acetate, estragole, ethyl acetate, ethyl aceto acetate, ethyl benzoate, ethyl heptoate, ethyl salicylate, ethyl-2-methyl butyrate, eucalyptol, eugenol, fenchyl acetate, fenchyl alcohol, methyl-2-octynoate, 2-sec-butylcyclohexanone, styralyl acetate, hexyl acetate, ionone alpha, iso-amyl acetate, iso-butyl acetate, iso-menthone, jasmone cis, lacvo carvone, linalool, linalool oxide, melonal, menthol, menthone, methyl acctophenone, methyl amyl ketone, methyl benzoate, methyl heptenone, methyl hexyl ketone, methyl para cresol, methyl phenyl acetate, methyl salicylate, neral, nerol, para cresol, para cresyl acetate, para tolyl aldehyde, phenyl acetaldehyde, phenyl ethyl acetate, phenyl ethyl butyrate, phenyl ethyl formate, phenyl ethyl iso-butyrate, phenyl ethyl propionate, phenyl propyl acetate, phenyl propyl aldehyde, 4-methyl-2-(2-methyl-1-propenyl)tetrahydropyran, styralyl propionate, terpineol, terpinolene, trans-2-hexenal, hexyl cinnamic aldehyde alpha, oxacycloheptadec-10-en-2-one, linalyl benzoate, cedrol, benzyl cinnamate, linalyl cinnamate, phenyl ethyl cinnamate, para cresyl phenyl acetate, benzyl salicylate, hexyl salicylate, phenyl ethyl salicylate, and oxacyclohexadecan-2-one, Antihistamines, such as chlorpheniramine maleate, phenindamine tartrate, pyrilamione malcate, doxylamine succinate, and phenyltoloxamine citrate, natural perfumes which originate from natural plants and animals and whose aromatic ingredients are collected therefrom by physical and chemical treatments such as steam distillation, extraction and the like, chemical substances derived from resources such as coal, petroleum, natural gas, oils and fats, and perfumes prepared through chemical reactions of the natural perfumes and isolated perfumes, such as of oxidation, reduction, condensation, hydrolysis, substitution, addition and transition as musk oil, civet, castreum, ambergris, plant perfumes such as sandalwood oil, neroli oil, bergamot oil, lemon oil, lavender oil, sage oil, rosemary oil, peppermint oil, eucalyptus oil, menthol, camphor, verbena oil, citronella oil, cauout oil, salvia oil, clove oil, chamomille oil, sandalwood oil, costus oil, labdanum oil, broom extract, carrot seed extract, jasmine extract, minmosa extract, narcissus extract, olibanum extract, rose extract and the like, and chemical substances such as acetophenonene, dimethylinadane derivatives, naphthaline derivatives, allyl caprate, ☐-amylcinnamic aldehyde, anethole, anisaldehyde, benzyl acetate, benzyl alcohol, benzyl propionate, borncol, cinnamyl acetate, cinnamyl alcohol, citral citronnellal, cumin aldehyde, cyclamen aldehyde, decanol, ethyl butyrate, ethyl caprate, ethyl cinnamate, ethyl vanillin, eugenol, geraniol, hexenol, ☐-hexylcinnamic aldehyde, hydroxycitrolnellal, indole, iso-amyl acetate, iso-amyl acetate, iso-amyl iso-valcratek iso-cugenol, linalol, linalyl acetate, p-methylacetophenone, methyl anthranilate, methyl dihydroasmonate, methyl eugenol, methyl-☐-naphthol ketone, methylphenylcarbinyl acetate, musk ketol, musk xylol, 2,56-nanodinol, γ-nanolactone, phenylacetoaldehydodimethyl acetate, ☐-phenylethyl alcohol, 3,3,5-trimethylcyclohexanol, γ-undecalactone, undecenal, vanillin and mixtures thereof, glycerin, polyglycerin, sorbite, ethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, polypropylene glycol, ethylene oxide/propylene oxide copolymer, oligosaccharide, sugar ester, glyceride, sorbitan ester, lecithin, stearates, ester derivatives of stearates, palmitates, ester derivatives of palmitates, olcates, ester derivatives of oleates, glycerides, ester derivatives of glycerides, sucrose polyesters, polyglycerolesters, and animal waxes, vegetable waxes, synthetic waxes, petroleum, colorants, pigments, TiO2, natural food colors and dyes (known as FD&C dyes and lakes), including water and non-water soluble colorants as disodium salt of 5,5-indigotindisulfonic acid, monosodium salt of 4-[4-N-ethyl-p-sulfobenzylamino) diphenyl-methylene]-[1-N-ethyl-N-p-sulfonium benzryl)-2,5-cyclo-hexadienimine], chlorophyll etc. Typical shell materials being gelatin, agar, pullulan, gellan gum, alginate, pectin, hydrocarbon waxes, hydrocarbon polymer, alkyl cellulose, water-soluble polymers such as hydroxyalkyl cellulose, water-soluble polyvalent alcohols or water-soluble derivatives thereof such as polyglycerin, sorbitol, ethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, polypropylene glycol, oligosaccharide, sugar ester, glyceride, sorbitan ester, com starch, potato starch, rice starch, tapioca starch, maize starch, sorghum starch, sago starch wheat starch or sodium starch glycolate; or any native starch that has been chemically modified, e. g. acid-modified, and natural and synthetie gums methyl celluloses and mixed ethers thereof such as hydroxyethyl methyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, hydroxybutyl methyl cellulose, ethyl methyl cellulose, and carboxymethyl methyl cellulose; ethyl cellulose and mixed ethers thereof such as ethyl hydroxyethyl cellulose; hydroxyalkyl cellulose ethers such as hydroxy ethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, hydroxyethyl hydroxypropyl cellulose, and carboxymethyl hydroxyethyl cellulose, animal waxes, vegetable waxes, synthetic waxes, petroleum, and mixtures thereof.Surfactants are the following examples, but not limited to this list:
Supplements, food additives, hormones, bacteria, plant extracts, medicines, drugs, nutrients, chemicals, carotenoids, vitamins, antioxidants, monosaccharides, disaccharides and polysaccharides such as xylose, ribose, glucose (dextrose), mannose, galactose, fructose (levulose), sucrose (sugar), maltose, water soluble artificial sweeteners such as the soluble saccharin salts, ie, sodium or calcium saccharin salts, cyclamate salts dipeptide based sweeteners, such as L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester (aspartame), dextromethorphan, dextromethorphan hydrobromide, noscapine, carbetapentane citrate, and chlophedianol hydrochloride, synthetic flavor oils and flavoring aromatics, and / or oils, oleo resins and extracts derived therefrom, plants, leaves, flowers, fruits and so forth, and combinations thereof as well as as spearmint oil, cinnamon oil, peppermint oil, clove oil, bay oil, thyme oil, cedar leaf oil, oil of nutmeg, oil of sage, and oil of bitter almonds, natural or synthetic fruit flavors such as vanilla, chocolate, coffee, cocoa apple, pear, peach, strawberry, raspberry, cherry, plum, pineapple, apricot, 2-methyl pyrazine, acetophenone extra, alcohol C6, alcohol C8, citrus oil, including lemon, orange, grape, lime and grapefruit and fruit essences aldehydes C7 heptylic, aldehydes C8, aldehydes C9, allyl caproates, amyl butyrates, anisicaldehydes, benzaldehydes, benzyl acetates, benzyl alcohol, benzyl butyrates, benzyl formates, benzyl iso-valerates, benzyl propionates, butyl acetates, camphor, cinnamic aldehydes, cis 3-hexenol, cis-3-hexenyl acetate, cis-3-hexenyl formate, cis-3-hexenyl propionate, citronellal, citronellol, cuminic aldehyde, damascenone, damascone alpha, damascone beta, diethyl malonate, dimethyl anthranilate, dimethyl benzyl carbinyl acetate , estragole, ethyl acetate, eth ethyl acetate, ethyl benzoate, ethyl heptoate, ethyl salicylate, ethyl 2-methyl butyrate, eucalyptol, eugenol, fenchyl acetate, fenchyl alcohol, methyl-2-octynoate, 2-sec-butylcyclohexanone, styralyl acetate, hexyl acetate, ionone alpha iso-amyl acetate, iso-butyl acetate, iso-menthone, jasmone cis, lacvo carvone, linalool, linalool oxide, melonal, menthol, menthone, methyl acctophenone, methyl amyl ketone, methyl benzoate, methyl heptenone, methyl hexyl ketone, methyl para cresol, methyl phenyl acetate, methyl salicylate, neral, nerol, para cresol, para cresyl acetate, para tolyl aldehyde, phenyl acetaldehyde, phenyl ethyl acetate, phenyl ethyl butyrate, phenyl ethyl formate, phenyl ethyl isobutyrate, phenyl ethyl propionate, phenyl propyl acetate, phenyl propyl aldehyde, 4-methyl-2- (2-methyl-1-propenyl) tetrahydropyran, styralyl propionate, terpineol, terpinolene, trans-2-hexenal, hexyl cinnamic aldehyde alpha, oxacycloheptadec-10-ene-2 -one, linalyl benzoate, cedrole, benzyl cinnam ate, linalyl cinnamate, phenyl ethyl cinnamate, para cresyl phenyl acetate, benzyl salicylate, hexyl salicylate, phenyl ethyl salicylate, and oxacyclohexadecan-2-one, antihistamines, such as chlorpheniramine maleate, phenindamine tartrate, pyrilamione malate, doxylamine succinate, and phenyltoloxamine citrate , natural perfumes which originate from natural plants and animals and whose aromatic ingredients are therefrom by physical and chemical treatments such as steam distillation, extraction and the like, chemical derived from resources such as coal, petroleum, natural gas, oils and fats, musk oil, civet, castreum, ambergris, plant perfumes such as sandalwood oil, neroli oil, bergamot oil, lemon oil, lavender oil, sage oil, rosemary oil, peppermint oil, eucalyptus oil, me nthol, camphor, verbena oil, citronella oil, cauut oil, salvia oil, clove oil, chamomile oil, sandalwood oil, costus oil, labdanum oil, broom extract, carrot seed extract, jasmine extract, minmosa extract, narcissus extract, olibanum extract, rose extract and the like, and chemical substances such as acetophenonene, dimethylinadane derivatives, naphthalene derivatives, allyl caprate, ☐-amylcinnamic aldehydes, anetholes, anisaldehyde, benzyl acetate, benzyl alcohol, benzyl propionate, bomcol, cinnamyl acetate, cinnamyl alcohol, citral citronnellal , Cumin aldehydes, cyclamen aldehydes, decanol, ethyl butyrate, ethyl caprate, ethyl cinnamate, ethyl vanillin, eugenol, geraniol, hexenol, ☐-hexylcinnamic aldehydes, hydroxycitrolnellal, indoles, iso-amyl acetate, iso-amyl acetate, iso-amyl iso -valcratec iso-cugenol, linalol, linalyl acetate, p-methylacetophenone, methyl anthranilate, methyl dihydroasmonate, methyl eugenol, methyl-η-naphthol ketone, methylphenylcarbinyl acetate, musk ketol, xylene, 2,56-nanodinol, γ-nanolactones, phenylacetoaldehydodimethylacetate, □ -phenylethyl alcohol, 3,3,5-trimethylcyclohexanol, γ-undecalactones, undecenal, vanillin and mixtures thereof, glycerin, polyglycerol, sorbitols, ethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, polypropylene glycol, ethylene oxide / propylene oxide copolymer, oligosaccharides, sugar esters, glycerides, sorbitan esters, lecithin, stearates, ester derivatives of stearates, palmitates, ester derivatives of palmitates, olcates, ester derivatives of oleates, glycerides, ester derivatives of glycerides, sucrose polyesters, polyglycerol esters, and animal waxes, vegetable waxes, synthetic waxes, petroleum, colorants, pigments, TiO2, natural food colors and dyes (known as FD & C dyes and lakes), including water and non-water soluble colorants the disodium salt of 5,5-indigotindisulfonic acid, monosodium salt of 4- [4-N-ethyl-p-sulfobenzylamino) -diphenyl-methylene] - [1-N-ethyl-N-sulfonium benzyl] -2,5-cyclo -hexadien imine], chlorophyll etc. Typical shell materials being gelatin, agar, pullulan, gellan gum, alginate, pectin, hydrocarbon waxes, hydrocarbon polymer, alkyl cellulose, water-soluble polymers such as hydroxyalkyl cellulose, water-soluble polyvalent alcohols or water-soluble derivatives thereof, such as polyglycerol, sorbitol, ethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, polypropylene glycol, oligosaccharides, sugar esters, glycerides, sorbitan esters, com starch , starch starch, starch starch, starch starch, starch starch, starch starch, starch starch, starch starch, starch starch; hydroxyethyl methyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, hydroxybutyl methyl cellulose, ethyl methyl cellulose, and carboxymethyl methyl cellulose; ethyl cellulose and mixed ethers thereof such as ethyl hydroxyethyl cellulose; hydroxyalkyl cellulose ethers such as hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, hydroxyethyl hydroxypropyl cellulose, and carboxymethyl hydroxyethyl cellulose, animal waxes, vegetable waxes, synthetic waxes, petroleum, and mixtures thereof.

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US Patent Referenzen: 4171243 Spray drying method 4251195 Multiple soft capsules and production thereof 4426337 Method for producing seamless material-filled capsule and miniature capsules 4473438 Spray drying method 4695466 Apparatus for making 5172460 Method of making lead-free capsule for wine bottles 5415222 Micro-climate cooling garment 5420086 Method for producing stabilized zirconium oxide powder 5472648 Process and plant for the production of spherical alginate pellets 5595757 Seamless capsules 5650232 Method for making seamless capsules 6197073 Process for producing aluminium oxide beads 6703127 Macrocapsules containing microencapsulated phase change materials 6780507 Hydro capsules and method of preparation thereof WO Patent Referenzen: WO2005021635 COVERTNG MATERIAL FOR SEAMLESS CAPSULES, ( WO/2009/004318 ) CONTINUOUS INK JET PRINTING OF ENCAPSULATED DROPLETS ( WO/2005/044174 ) SEAMLESS CAPSULE MANUFACTURING METHOD, SEAMLESS CAPSULE MANUFACTURING DEVICE, AND SEAMLESS CAPSULE ( WO/2008/012329 ) SEAMLESS CAPSULES CONTAINING HIGH AMOUNTS OF POLYUNSATURATED FATTY ACIDS AND A FLAVOURING COMPONENT European Patent Referenzen: EP 0585264 131 Process for producing powder from partially stabilized zirconium oxide. EP1917003 SEAMLESS COATED SPHERICAL FILLED CAPSULES EP1990045 Polysaccharide capsules and methods of preparation European Patent Application EP1157691
Pullulan film compositions with improved surface properties Japanese Patent References: JP2009118811 GELATIN-CONTAINING FOOD, AND CAPSULE JP2009120571 MULTINUCLEAR SEAMLESS CAPSULE AND PROCESS AND APPARATUS FOR PRODUCING MULTINUCLEAR SEAMLESS CAPSULE JP2009051748 METHOD FOR PRODUCING SEAMLESS CAPSULE JP2008127309 METHOD FOR PRODUCING MULTILAYER-STRUCTURED SOFT CAPSULE JP2008011765 PRODUCTION APPARATUS OF SEAMLESS CAPSULE AND PRODUCTION METHOD

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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• US 4251195 [0026] US 4251195 [0026]
• US 4695466 [0027] US 4695466 [0027]
• US 5595757 [0028] US 5595757 [0028]
• US 6780507 [0029] US Pat. No. 6780507 [0029]
• US 4473438 [0030] US 4473438 [0030]
• US 4171243 [0030] US 4171243 [0030]
• US 6703127 [0052] US 6703127 [0052]
• US 541522 [0052] US 541522 [0052]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

• http://www.thermoscientific.com [0006] http://www.thermoscientific.com [0006]
• http://brookfield-gmbh.de [0006] http://brookfield-gmbh.de [0006]
• http://www.dataphysics.de [0017] http://www.dataphysics.de [0017]

Claims (8)

Ein Einkapselungssystem dadurch gekennzeichnet, dass die Messung der Grenzflächenspannung, der Dichte und der Viskosität einer äußeren und einer inneren Phase für eine vorteilhafte Phasenbildung, abgestimmt auf die vorteilhafte Phasenbildung zur Herstellung von Dareichungsformen bestehend aus nahtlosen Mikrokapseln, Mikrokugeln, Extrudaten, Agglomeraten, Partikeln, Makrokapseln, Makrokugeln, Filmen, Filamenten und verschiedenen anderen Formen von Mikrokapseln und Mikrokugeln verwendet wird. Die Phasen enthalten: eine Kernphase bestehend aus einer oder mehreren Phasen, eine äußere Phase bestehend aus einer oder mehreren Phasen; wobei beide Phasen eine oberflächenaktive Substanz enthalten, die eine Grenzflächenspannung von 1 bis 50 mN/m, vorzugsweise 8,5 bis 35,30, ein Viskositätsverhältnis der zwei Phasen von kleiner 1000:1, vorzugsweise 10:1 bis 1:1 und ein Dichteverhältnis der zwei Phasen von 1:1 bis 1:10, vorzugsweise von 1:1 bis 1:4 aufweisen.An encapsulation system, characterized in that the measurement of the interfacial tension, the density and the viscosity of an outer and an inner phase for a favorable phase formation, tailored to the advantageous phase formation for the preparation of dosage forms consisting of seamless microcapsules, microspheres, extrudates, agglomerates, particles, macrocapsules , Macrospheres, films, filaments and various other forms of microcapsules and microspheres. The phases include: a core phase consisting of one or more phases, an outer phase consisting of one or more phases; wherein both phases contain a surfactant having an interfacial tension of 1 to 50 mN / m, preferably 8.5 to 35.30, a viscosity ratio of the two phases of less than 1000: 1, preferably 10: 1 to 1: 1 and a density ratio of the two phases from 1: 1 to 1:10, preferably from 1: 1 to 1: 4. Ein System nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass innere und äußere Phase eine charakteristische Grenzflächenschicht zwischen innerem Phase (bestehend aus einer oder mehr Phasen) und äußere Phase (bestehend aus einer oder mehr Phasen) aufweisen.A system according to claim 1, characterized in that the inner and outer phases have a characteristic interface layer between inner phase (consisting of one or more phases) and outer phase (consisting of one or more phases). Ein System nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die innere Phase mit der äußeren Phase eine makroskopische oder mikroskopische homogene Phase bildet.A system according to claim 1, characterized in that the inner phase forms a macroscopic or microscopic homogeneous phase with the outer phase. Ein System nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Schichten auf die geformten Partikel mittels Beschichtungstechniken aufgebracht werden.A system according to claims 1, 2 or 3, characterized in that one or more layers are applied to the shaped particles by means of coating techniques. Die Systeme nach Anspruch 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Messung der Grenzflächenspannung eines Tropfens der einen Phase eingebunden in der anderen Phase während seiner Bildung mit der Pendant-Drop-Methode zur Herstellung des Einkapselungssystems angewendet wird; und abgestimmt auf die vorteilhafte Tropfenausbildung zu Dareichungsformen bestehend aus: Nahtlosen Mikrokapseln, Mikrokugeln, Extrudaten, Agglomeraten, Partikeln, Makrokapseln, Makrokugeln, Filmen, Filamenten und verschiedenen anderen Formen von Mikrokapseln und Mikrokugeln.The systems according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the measurement of the interfacial tension of a drop of one phase incorporated in the other phase is applied during its formation with the pendant drop method for the preparation of the encapsulation system; and tuned to the advantageous drop formation to dosage forms consisting of: seamless microcapsules, microspheres, extrudates, agglomerates, particles, macrocapsules, macrospheres, films, filaments, and various other forms of microcapsules and microspheres. Ein System nach dar Ansprüchen 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass die oberflächenaktive Substanz oder Substanzen in einer oder allen Phasen aus Duftstoffen, Aromen, Aromaprecursern oder therapeutischen Wirkstoffen, Geschmacksverstärkern, Filmbildnern, Farbstoffen, Füllstoffen oder anderen Materialien, geeignet für die Beeinflussung der Oberflächenaktivität gemäß Liste 1, vorzugsweise Agar und Pullulan, Gelatine, Alginat oder Alginat und Pektin für zumindest eine der äußeren Phasen und der hydrophoben inneren Phase, verwendet werden.A system according to claims 1, 2 or 3, characterized in that the surface-active substance or substances in one or all phases of fragrances, flavors, aroma precursors or therapeutic agents, flavor enhancers, film formers, dyes, fillers or other materials, suitable for influencing the Surface activity according to List 1, preferably agar and pullulan, gelatin, alginate or alginate and pectin for at least one of the outer phases and the hydrophobic inner phase. Ein System nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5 oder 6 dadurch gekennzeichnet, dass in der Form einer nahtlosen Kapsel eines Granulates, eines Partikels, eines Filamentes oder eines Filmes die folgenden Schritte eingeschlossen werden: Ein System mit einer oder mehreren Dosen bestehend aus mindestens einer Innen- und keiner oder mehreren Außendüsen, ein Innenphasenmaterial zur Innendüse und ein oder mehrere Außenphasenmaterialien zur Innendüse oder Außendüse liefernd; das Innen- und Außenphasenmaterial simultan durch die Düsen extrudierend, und dass dabei ein Strahl gebildet wird, der das Außenphasenmaterial homogen mit dem Innenphasenmaterial vermischt oder das Innenphasenmaterial mit einer Zwischenschicht bedeckt, wobei der Strahl in individuelle Tropfen unter Zuhilfenahme einer Vibration der Flüssigkeit oder des Düsenkopfes zerteilt wird; die Härtung zumindest einer der Phasen in einem Gas oder einem Flüssigkeitsstrom oder einer Kombination von beiden vorgenommen wird; wobei beide geheizt, gekühlt oder auf Raumtemperatur gehalten werden; und dass die Natur des Gases oder des Flüssigkeitsstromes zumindest eine der Phasen verfestigt durch physikalische Reaktion wie Ausfrieren, Phasenänderung, Koazervation oder chemische Reaktion wie Präzipitation, Vernetzung, Komplexierung oder Ähnlichem.A system according to claims 1, 2, 3, 4, 5 or 6, characterized in that in the form of a seamless capsule of granules, a particle, a filament or a film the following steps are included: a system with one or more cans consisting of at least one inner and one or more outer nozzles, supplying an inner phase material to the inner nozzle and one or more outer phase materials to the inner nozzle or outer nozzle; extruding the inner and outer phase material simultaneously through the nozzles, thereby forming a jet which homogeneously mixes the outer phase material with the inner phase material or covers the inner phase material with an intermediate layer, the jet into individual drops with the aid of vibration of the liquid or the nozzle head is divided; the curing of at least one of the phases is carried out in a gas or liquid stream or a combination of both; both being heated, cooled or kept at room temperature; and that the nature of the gas or liquid stream solidifies at least one of the phases by physical reaction such as freezing, phase change, coacervation or chemical reaction such as precipitation, cross-linking, complexation or the like. Ein System nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Außenphase oder der Härtungsstrom als Trägermedium dient und dass bei der Justierung der Fließrate der Querschnitt des Strahles geändert wird, so dass Extrudate mit einem Durchmesser von 1/20 bis ½ des Düsendurchmessers erhalten werden.A system according to claim 7, characterized in that the outer phase or the hardening flow serves as a carrier medium and that in the adjustment of the flow rate, the cross section of the jet is changed, so that extrudates with a diameter of 1/20 to ½ of the nozzle diameter are obtained.

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