DE1186828B

DE1186828B - Verfahren zur Herstellung sehr kleiner Kapseln durch Koazervierung

Info

Publication number: DE1186828B
Application number: DEN20754A
Authority: DE
Original assignee: NCR Corp
Current assignee: NCR Voyix Corp
Priority date: 1960-11-04
Filing date: 1961-10-31
Publication date: 1965-02-11
Also published as: BR6132542D0; GB920868A; NL271010A; NL129082C; CH417537A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

BOIg

Deutsche KL: 12c-3

1186 828
N20754IVc/12c
31. Oktober 1961
11. Februar 1965

Es ist bekannt, Kapseln durch Gelatinieren eines durch Koazervierung unter Rühren um einzelne wasserunlösliche Kerne abgelagerten, polymeren, flüssigen kapselwandbildenden Stoffes herzustellen. Während der Koazervierung befinden sich der kernbildende und der flüssige, kapselwandbildende Stoff als bewegliche Dispersion in einer wässerigen Flüssigkeit, deren Temperatur über dem Gelatiniarpunkt liegt, so daß sich der gelatinierbare, kapselwandbildende Stoff zunächst im flüssigen Zustand befindet.

Die Koazervierung wird durch Zusetzen eines Salzes oder eines eine pH-Wertänderung der Dispersion bewirkenden Stoffes erreicht.

Durch Abkühlen auf eine unter der Gelatiniertemperatur des polymeren Stoffes liegende Temperatur wird die flüssige Koazervathülle in eine den Kern schützende Schale verfestigt, wodurch selbsttragende Kapseln entstehen. Die Dispergierung des kernbildenden Stoffes in dem wässerigen Sol erfolgt vor oder nach der Koazervierung.

Man kann nun bei der Herstellung sehr kleiner, nicht wasserlösliche feste oder flüssige Stoffe enthaltender Kapseln durch Koazervierung eines oder mehrerer hydrophiler filmbildender Makropolymerer, von denen zumindest eines gelbildend ist, in einer wässerigen Flüssigkeit mittels eines die Koazervierung bewirkenden Stoffes, wobei der einzukapselnde Stoff zugesetzt wird, und durch Verfestigen des gebildeten Koazervates durch Abkühlung zunächst bei niedriger Temperatur ein System aus in einer wässerigen Flüssigkeit dispergiertem Polymeren und die Koazervierung bewirkendem Stoff erzeugen, in dem noch keine flüssige Ablagerung des Polymeren und, falls der kernbildende Stoff bereits in der wässerigen Flüssigkeit dispergiert ist, noch keine Umhüllung stattfindet, bei dem diese Ablagerung bzw. Umhüllung aber nach Erwärmung auf eine Temperatur, bei der die polymere Phase flüssig wird, erfolgt. Dazu wird erfindungsgemäß das bzw. die genannte(n) Polymere(n) in Wasser mit dem die Koazervierung bewirkenden Stoff unterhalb der Gelbildungstemperatur des gelbildenden Polymeren vermischt und die Mischung auf eine Temperatur oberhalb der Gelbildungstemperatur erhitzt und gerührt und in bekannter Weise danach unter Rühren auf eine unterhalb der Gelbildungstemperatur liegende Temperatur abgekühlt.

Bei der niedrigen Temperatur, bei der die Dispersion aus dem polymeren und dem die Phasentrennung einleitenden Stoff mit oder ohne kernbildendem Stoff hergestellt wird, löst sich der polymere Stoff nicht Verfahren zur Herstellung sehr kleiner Kapseln
durch Koazervierung

Anmelder:

The National Cash Register Company,

Dayton, Ohio (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. A. Stappert, Rechtsanwalt,

Düsseldorf, Feldstr. 80

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 4. November 1960
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auf, sondern bleibt größtenteils als disperse feste Phase bestehen. Die Dispersion des polymeren Stoffes bleibt lange Zeit stabil.

Die Ausgangsmischung kann daher hergestellt und in einem offenen oder verschlossenen Behälter, z. B. Büchsen oder Kannen, aufbewahrt werden. Die eigentliche Kapselherstellung kann dann gegebenenfalls später durchgeführt werden. Da dazu im einfachsten Falle lediglich ein Erwärmen, Rühren und Abkühlen der Ausgangsmischung erforderlich ist, können diese Schritte auch von Nichtfachleuten an Hand einfacher Anweisungen durchgeführt werden.

Selbst wenn der kernbildende Stoff, der in einfacher Weise eingeführt werden kann, noch nicht in der Ausgangsmischung enthalten ist, wird die Herstellung von Kapsem in großen Mengen dadurch sehr vereinfacht. Die Ausgangsmischung ist transportfähig.

Die Kapseln können auch unter Verwendung eines einzigen Gefäßes und in einer einzigen wässerigen Dispersionsflüssigkeit hergestellt werden. Während des ersten Schrittes, in dem die Dispersion gebildet wird und die richtigen Mengenverhältnisse erstellt werden, ist keine Erwärmung erforderlich.

Das Makropolymere, der die Koazervierung bewirkende Stoff und gegebenenfalls der einzukapselnde Stoff können auch zunächst in trockenem, feinpulverisiertem Zustand oder in Form eines Agglomerates, das sich leicht auseinanderbrechen und in Wasser dispergieren läßt, gemischt und erst dann in Wasser

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dispergiert werden. Die wässerige Dispersion der Ausgangsmischung kann, auch getrocknet werden, wonach eine Mischung der dispergierten festen Stoffe in feinpulverisierter Form zurückbleibt. Die durch das Entfernen des wässerigen Trägers bewirkte pH-Wertänderung des zurückbleibenden Systems läßt sich durch Zusatz eines den pH-Wert regelnden Stoffes ausgleichen.

Man kann auch das Makropolymere zunächst in Wasser einführen, in der Wärme lösen und auf 25° C abkühlen und unter Rühren den die Koazervierung bewirkenden Stoff zusetzen, wodurch sich die lagerfähige Ausgangsmasse als flockiger fester Niederschlag mit einer Teilchengröße in der Größenordnung zwischen 1 und 100 μ bildet.

Als Makropolymeres eignet sich besonders die aus Warmblütern gewonnene Gelatine. Zur einfachen und komplexen Koazervierung können dazu beispielsweise Gummiarabikum, Polyäthylen-Maleinsäureanhydrid, Polyvinylmethyläther-Maleirisäure- so anhydrid, Polymethykrylsäure oder Kombinationen hiervon in Komplexen mit Gelatine verwendet werden.

Als einzukapselnder Stoff können z. B. Kassiaöl, von dem, obwohl es in geringem Maße mit Wasser »5 mischbar ist, der ganze nicht aufgelöste Teil eingekapselt werden kann, oder pflanzliche, tierische, synthetische und Mineralöle, wie Maisöl, Baumwollsamenöl, Leinöl, Rizinusöl, Pfefferminzöl, Parfümölessenzen von Pflanzen, Specköl, Spermöl, Methylsalizylat, Petroleumfraktioaen, Trichlordiphenyl, oder magnetisches Eisenoxyd allein oder in öl suspendiert, Pigmente, pigmentierte öle (z. B. Tinten), kristalline oder amorphe Pulver (z. B. Farbstoffe und Medikamente) oder auch Hexan, Pyromellithsäureanhydrid, Carvon, Riboflavin, Zinksulfid und Bariumsulfat verwendet werden.

Beispiel 1

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Es wird eine Ausgangsmischung aus 20 g Schweinehautgelatine mit einem isoelektrischen Punkt bei pH = 8,9, 980 g Wasser, 800 ecm einer 20gewichtsprozentigen wässerigen Lösung von Ammoniumsulfat und 200 ecm Maisöl hergestellt. Diese Ausgangsmischung kann gelagert werden. Bei einer späteren Verwendung wird sie unter Rühren auf eine Temperatur zwischen 35 und 50° C erwärmt. Die Mischung wird daraufhin so lange weitergerührt, bis sich Kapseln mit flüssigen Wänden gebildet haben, die anschließend durch Abkühlen auf Zimmertemperatur (20 bis 25° C) selbsttragend und, falls erwünscht, gehärtet werden.

Beispiel 2

Es wird eine Ausgangsmischung aus 10 g aus einer Säure extrahierter Gelatine, 10 g Gummiarabikum und je nach der gewünschten Teilchengröße 20 bis g Eisenoxydpulver hergestellt. Die Gelatine wird aus Schweinehäuten gewonnen. Der Säuregrad der Gelatine ist dabei so, daß nach Einführen der trockenen Mischung in 800 g Wasser und Erwärmen auf 35 bis 55° C der pH-Wert des Systems zwischen 3 und 4 liegt. Die Gelatine und das Gummiarabikum bilden dann eine komplexe flüssige Phase und lagern sich auf den Eisenoxydteilchen ab. Die flüssige Wand um diese Teilchen wird durch anschließendes Abkühlen unter die Gelatiniertemperatur zum Gelatinieren gebracht. Hierdurch entstehen Kapseln, die aus dem Wasser abgeschieden und getrocknet werden können.

Die Kapseln können in bekannter Weise beispielsweise mit Formaldehyd oder Glutaraldehyd gehärtet werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung sehr kleiner, nicht wasserlösliche feste oder flüssige Stoffe enthaltender Kapsem durch Koazervierung eines oder mehrerer hydrophiler filmbildender Makropolymerer, von denen zumindest eines gelbildend ist, in einer wässerigen Flüssigkeit, mittels eines die Koazervierung bewirkenden Stoffes, wobei der einzukapselnde Stoff zugesetzt wird, und durch Verfestigen des gebildeten Koazervates durch Abkühlung, dadurch gekennzeichnet, daß das (die) Polymere(n) in Wasser mit dem die Koazervierung bewirkenden Stoff unterhalb der Gelbildungstemperatur des gelbildenden Polymeren vermischt werden und die Mischung auf eine Temperatur oberhalb der Gelbildungstemperatur erhitzt und gerührt und in bekannter Weise danach unter Rühren auf eine unterhalb der Gelbildungstemperatur liegende Temperatur abgekühlt wird.

2. Verfahren nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß der einzukapselnde Stoff der Mischung vor oder nach Erhöhen ihrer Temperatur zugesetzt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 017 905.