[发明专利]制备微胶囊的方法

说明书

本申请涉及一种制备微胶囊的方法。

微胶囊为由芯和围绕芯的壁材料组成的粉末或颗粒，其中芯为固体、液体或气体物质，其被固体，通常聚合物壁材料围绕。它们可以为固体，即由单一材料组成。微胶囊具有平均1-1000μm的直径。

已知大量壳材料用于制备微胶囊。壳可由天然、半合成或合成材料组成。天然壳材料例如为阿拉伯树胶、琼脂、琼脂糖、麦芽糖糊精、藻酸或其盐如藻酸钠或藻酸钙、脂肪和脂肪酸、鲸蜡醇、胶原、脱乙酰壳多糖、卵磷脂、明胶、白蛋白、虫胶、多糖如淀粉或葡萄聚糖、多肽、水解蛋白、蔗糖和蜡。半合成壳材料尤其是化学改性纤维素，特别是纤维素酯和纤维素醚，例如乙酸纤维素、乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素和羧甲基纤维素，以及淀粉衍生物，特别是淀粉醚和淀粉酯。合成壳材料例如为聚合物，例如聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮。

取决于壳材料的类型和制备方法，每种情况下形成具有不同性能的微胶囊，只要考虑直径、粒度分布和物理和/或化学性能。

因此，持续需要开发新的制备方法以便能提供具有合适性能的微胶囊。

因此，本申请的第一主题涉及一种制备微胶囊的方法，所述微胶囊含有壳和由水不溶性液体材料构成的芯，其中将保护胶体的水溶液和至少两种结构上不同的至少二官能异氰酸酯(A)和(B)的混合物在水不溶性液体中的溶液放在一起直至形成乳液，然后向其中加入至少二官能胺，然后将其加热至至少60℃的温度直至形成微胶囊，其中异氰酸酯(B)选自阴离子改性异氰酸酯或含聚氧化乙烯的异氰酸酯或这类类型的混合物，且异氰酸酯(A)是不带电的，但不是含聚乙烯的异氰酸酯。

该方法的优点是具有预先给定的粒度或粒度分布的微胶囊可以以目标方式制备，此处可特别制备直径为10-60μm的相对小微胶囊。此外，得到具有较大机械稳定性的胶囊。此处，特别得到其壳仅对液体成分具有低渗透性的那些胶囊。

原则上，总是产生保护胶体的水溶液，为此，将异氰酸酯(A)和(B)溶于水不溶性液体中，其稍后形成微胶囊的芯；然后加入胺组分并加热混合物直至形成乳液。异氰酸酯与胺组分的反应温度必须为至少60℃，但更好地70℃，但优选75-90℃，特别是85-90℃以确保足够快的反应进程。

此处，可优选逐步提高温度(例如每种情况下提高10℃)，直至然后在反应完成以后将分散体冷却至室温(21℃)。反应时间通常取决于所用量和温度。然而，通常用于形成微胶囊的升高的温度在约60分钟至6小时或至8小时之间建立。

根据本教导，胺的加入还优选随着能量输入，例如通过使用搅拌设备进行。

为在本方法中形成乳液，将相应混合物通过本领域技术人员已知的方法乳化，例如通过使用合适的搅拌器搅拌而将能引入混合物中直至混合物乳化。优选使用含水碱调整pH，优选使用氢氧化钠溶液(例如5重量%浓度)。

对本方法而言必要的是使用至少两种结构上不同的异氰酸酯(A)和(B)。这些在方法中可以以混合物的形式或相互分开地加入含有保护胶体的含水预混合料(1)中，然后乳化并与胺反应。也可便利地计量加入(A)和(B)的两种混合物，以及在不同时间分开地加入单独的异氰酸酯(A)和(B)。

在一个优选实施方案中，方法如下进行：

(a)由水和保护胶体制备预混合料(I)；

(b)将该预混合料调整至5-12的pH；

(c)由液体水不溶性材料与异氰酸酯(A)和(B)一起制备另一预混合料(II)；

(d)将两种预混合料(I)和(II)放在一起直至形成乳液，和

(e)然后将至少二官能胺计量加入来自步骤(d)的乳液中，和

(f)然后将乳液加热至至少60℃的温度直至形成微胶囊。

可有利地在步骤(b)中将pH调整至8-12的值。此处合适的是含水碱，优选氢氧化钠水溶液。步骤(d)以及步骤(e)中乳液的形成优选通过使用合适的搅拌器确保。

另一同样优选的实施方案为：

(a)由水和保护胶体制备预混合料(I)；

(b)将该预混合料调整至5-12的pH；

(c)由在21℃下为液体的水不溶性材料与异氰酸酯(A)一起制备另一预混合料(II)；

(d)通过搅拌由预混合料(I)和(II)形成乳液，并向其中：

(e)加入第二异氰酸酯(B)，然后将该乳液的pH调整至5-10的值；

(f)然后将至少二官能胺计量加入来自步骤(e)的乳液中，和