[发明专利]使用亚氨基噁二嗪二酮多异氰酸酯的微胶囊

说明书

本发明涉及具有聚脲和聚亚氨基脲壁的微胶囊，涉及微胶囊的生产方法和含有这类含成色物质微胶囊的无碳复写纸的生产方法。

在许多应用中，例如无碳复写纸的生产、在制药、植保、化妆品、催化区和胶粘剂工业中使用微胶囊(特别是作为微胶囊分散体)。

在提到的第一个应用中，将所谓的成色物质与疏水的、主要是惰性油混合，然后微囊封该混合物，生产含水胶囊分散体。分散胶囊的直径通常为3-25μm。

进行无碳复写纸的生产过程一般是将这一胶囊分散体可选地与粘合剂、隔离物和/或添加剂一起用于纸上，然后将这一涂有胶囊的纸(CB面)与上面含有成色物质显影剂的显影纸组合。使用该纸的组合时，微胶囊在书写装置的机械压力下破裂。含有成色物质的油与该点上的显影剂接触，因此在含显影剂面(CF面)上形成书写图象。

复合涂料，即含有胶囊和显影剂混合物的纸张涂料也是已知的。可以用这类纸(SC纸)生产未涂布纸的复制品。

已知生产微胶囊的许多物理、物理/化学和化学方法。

成色物质、植保产品和化妆品通常用基于所谓界面聚合或界面加聚化学原理的方法进行囊封。这些方法可以以简单方式和可再生产的方式进行。后者特别适用于界面加聚。

在界面加聚的第一阶段中，将待囊封物质溶于疏水油中，与能够形成壁的多异氰酸酯混合，然后用水处理，产生水包油型乳状液。这里乳化油滴的大小大约等于后来的微胶囊大小。乳状液的水相通常含有保护性胶体，例如聚乙烯醇、羧甲基纤维素、乳化剂和/或稳定剂，以防止油滴聚结。

在第二阶段中，通过将水包油型乳状液与交联剂(能够在油和水之间的界面上与溶于油中的异氰酸酯反应，形成聚合膜)混合，生成胶囊壁。交联剂可以是例如二胺或多元胺、二醇、多元醇、多官能氨基醇、胍、胍盐和由它们衍生的化合物。

该方法的第三阶段包括新产生的胶囊分散体的后处理。在该阶段中，在控制温度下反应特定的停留时间，并且可选地加入额外的辅助物质，完成多异氰酸酯和交联剂之间的反应。

在例如US-A 4 021 595、US-A 4 193 889、US-A 4 428 978、EP-A 0 392 876、DE-A 2 757 017和EP-A 0 535 384中描述了该类型的界面加聚方法。

在已知方法中使用二官能和/或更高官能的脂族或芳族异氰酸酯。迄今用来微囊封的多异氰酸酯一般为脂族的，主要由以下基本单元衍生而来：

六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、HDI缩二脲、HDI异氰脲酸酯、HDI尿丁二酮(uretidione)、HDI噁二嗪三酮、上述两种或多种类型的组合和上述类型与单羟基和/或多羟基化合物(尿烷、脲基甲酸酯)和/或含有游离异氰酸根合基团的二胺和/或多元胺(脲、缩二脲)的反应产物。

在通过上述界面加聚生产微胶囊中使用上述类型多异氰酸酯有一些缺点。由于六亚甲基二异氰酸酯的蒸汽压较高，并且由于脂族二异氰酸酯单体已知的不愉快生理学特性，因此使用六亚甲基二异氰酸酯有问题。尽管其它上述类型的多异氰酸酯事实上没有这方面的问题，但我们发现为了生产可能最小的微胶囊分散体，通常必须应用相当高的剪切力以生产所述的水包油型乳状液，这需要较高的能量输入。此外，分散体成品中的胶囊含量通常限于最多大约为45％(重量)。

在原理上描述了生产固体含量高于40％(重量)、特别是高于50％(重量)微胶囊的可能性。然而，这要承受与所需固体含量按比例增加的高成本(参见US-A 5 164 126)。

用来微囊封的多异氰酸酯也应该在疏水油中具有足够的可溶性。然而，这只是在有限范围内，特别是对于由六亚甲基二异氰酸酯与尿丁二酮、缩二脲、脲基甲酸酯和/异氰酸酯结构衍生的多异氰酸酯适用。

因此，本发明的目的是提供微胶囊，它保留或改进已知微胶囊的技术优点，同时在乳化期间需要较少能量，并且允许微胶囊分散体中较高的胶囊含量，而不承受特殊的成本。

现已发现一种微胶囊，其特征在于，其壁由含有NH₂基团的交联剂与式(I)异氰酸酯的反应产物构成，

其中

残基R相同或不同，表示可选取代的二价C₁-C₂₀(环)烷基或可选取代的二价C₇-C₂₀芳烷基，而

残基X相同或不同，表示NCO或从含有脲、缩二脲、尿丁二酮、异氰脲酸酯、噁二嗪三酮、尿烷、脲基甲酸酯和/或从亚氨基噁二嗪二酮结构单元的二异氰酸酯低聚物中除去连接N的取代基产生的一种残基，或者