经界面缩聚作用产生高浓度胶囊化的方法技术

本发明专利技术涉及一种胶囊化方法，特别是用如聚脲、聚酰胺等聚合物材料来组成微胶囊之皮或薄壁，方法包括，先提供一种含有可溶于水之烷基化了的聚乙烯吡啶烷酮乳化剂之溶液．将含有欲胶囊化之与水不混溶材料之连续相液中加第一囊壁组分．分散在水成液中，制成一种稳定的水包油型乳化液．将第二囊壁组分加入水包油型乳化液中，使第一壁和第二壁组分反应，在欲胶囊化之材料周围形成一种固体的缩聚物囊壁．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

Method for producing high concentration capsule by interfacial polycondensation

The invention relates to a capsule method, especially the use of such as polyurea, polyamide and other polymers to form micro skin or thin capsule method comprises the following steps: first to provide a containing water soluble of alkylated polyethylene pyrrolidone pyridine emulsifier solution. The capsule for containing water immiscible material the continuous phase liquid in the first wall components. Dispersed in the aqueous liquid, to form a stable oil in water emulsion. The second wall components into the oil in water emulsion, the first and second wall component reaction, forming a solid polymer wall around for the capsule material.

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是涉及生产含不与水混溶材料的小或微胶囊的方法。该方法包括将第一种囊壁成份溶解在与水不相混溶的材料中，分散所产生之混合物，所说的混合物是油或不连续相液体进入含乳化剂(为烷基化了的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)聚合物)的水相液体，形成一种水包油型(O/W)乳化液，其后向水包油型乳化液内加入第二囊壁成份(通常是溶解于另外的水相液体中的)，从而第二囊壁成份与第一囊壁成份相反应，在油/水界面上形成包围着与水不相混溶材料的缩聚物囊壁。 本文所述的微胶囊化方法是已知的界面缩聚技术的一种改进方法。这方面的技术已在文献中有详尽的描述，如见于P.W.Morgan编写的“Interfacial Polycondensation，a Versatile Method of Polymer Preparation”，Society Plastics Engineers Journal 15，485-495(1959)，该杂志对于本技术所包括的各种反应及方法中所用的聚合物，均作了很好的总结。界面缩聚技术在微胶囊化工艺中的应用也是已知的，如可参见J.Wade Von Valenburg编辑的MICROCAPSULE PROCESSING AND TECHNOLOGY，Asagi Kondo，PP.35-45，Marcel Dekker，Inc.，New York，NY10016(1979)。有关以界面缩聚反应进行微胶囊化的专利实例有美国专利3，429，827号、3，577，515号和4，280，833号，英国专利1，371，179号。 应用界面缩聚反应的与水不相混溶材料微胶囊化，一般包括下列处理程序将第一种反应性单体或聚合材料(第一囊壁成份)溶解于将要被胶囊化的材料中，以形成油或不连续相液体。此不连续相液体被分散到水或连续相液体中，以形成一种水包油(O/W)型乳化液，当不连续相被分散到连续相中时，连续相(水成相)液体可以包含第二反应单体或聚合物(第二囊壁成份)。如是这样，则第一和第二囊壁成份将立即在O/W界面上开始反应形成有关要被微胶囊化的材料的一种缩聚物囊壁。但在实践中，最好是将第二囊壁成份加入乳液之前，先形成O/W型乳化液。在界面缩聚反应开始之前。增强了一种稳定的O/W型乳化液的形成，从而可防止附聚物的形成。 以这种制作法制成的胶囊，可有任何符合要求的粒度规格，例如其直径可由1微米到100微米或更大，微胶囊之大小最好应为直径在约1至50微米之间。具有这种特征的胶囊可有多种用途，如可用于容纳染料、墨水、化学试剂、药品、调味品、杀虫剂、除草剂等。经由这种方法，第一囊壁成份能溶解于其中，且不与所说的第一囊壁成份起反应的任何液体、油、可熔融固体或可溶于溶剂的材料，均可被胶囊包裹。一旦被胶囊包裹。这种液体或其它形态的物质便一直得以被保存，直到通过某种方法或手段被释放出来，如打破、压碎、溶融、溶解，或者是剥掉胶囊皮，或直至在适当条件影响下经扩散而释放。 英国专利1，371，179号公开了基于在原位界面缩合聚合作用的微缩胶囊化方法。该专利所公开的方法中包括将一种含亚甲基苯异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯单体的有机杀虫剂分散到水相中，经加热该混合物达到一个升高了的温度，即开始囊壁形成反应，在这一温度时，异氰酸酯单体被水解成胺，胺化物在转化中，其本身又同未水解的异氰酸酯单体反应，形成聚脲微胶囊壁。使用这种方法的一个困难是，于包裹后仍有单体的连续反应的可能性。除非在制备过程中所有单体均已反应，否则将继续有异氰酸酯单体的水解，并放出CO2，导致包裹的配方中压力变高。 美国专利3，577，515号，公开了通过直接作用的互补反应物之间界面缩合微缩胶囊化方法，该专利描述了一种连续法或分批法，此方法要求有第一反应物(囊壁成份)和与第一反应物互补的第二反应物(囊壁成份)，各反应物存在于不同的相内，这样第一和第二反应物在微滴之间的界面上反应，形成被胶囊包裹的微滴。此方法可用于各种缩聚反应，即对于由各自载体液体所组成的许多不同对的反应物(能够进行界面缩合的反应物对)，以在液体界面上产生固体薄膜。能产生囊壁的材料有聚酰胺、聚磺酰胺、聚酵、聚碳酸酯、聚氨基甲酸乙酯、聚脲或在一个或两个相中，以便产生相应之缩合共聚物反应物的混合物。在工艺实践中，由美国专利3，577，515号所述的方法，是占优势的液体变成连续相液体，即是说。在含油微胶囊的形成中，应是水相液体占优势;而当水溶性材料被微胶囊化时，应是油相占优势，即油相成为连续相液体。 通过界面缩聚反应生产微胶囊的技术中，虽然有许多方法是可用的，但以前这些工艺方法均有不同的缺点。英国专利1，371，179号，对通过原位界面缩聚方法形成的被胶囊包裹的材料，要进行后处理，以防止继续放出二氧化碳和过度块结，从而提高了成品的成本。美国专利3，577，515号所述的方法，尽管可足以包裹低浓度水不混溶材料，但如果胶囊包裹浓缩量的(即大于每升480克)水不混溶材料就显不足，则或者是第一种情况那样，不能形成所必需的水包油型乳液;或是既使形成了微胶囊，也不能保持很严密的形式，因为这样的微胶囊趋向于聚集，而成为大而不密封的团块。 美国专利4，280，833号述及一种通过界面缩聚反应微胶囊化的方法，借以胶囊包裹浓缩量之每升组份含有480克或多于480克的与水不相混溶材料，由在此水成相液体中形成悬液的成品胶囊，将其胶囊包裹在聚脲囊壁中。获得高浓度微缩胶囊化的能力，是在加入第二囊壁成份之前，靠使用木素磺酸盐来得到异常稳定的乳化液而实现的。 业已发现，可将烯基化聚乙烯吡咯烷酮乳化剂用于本文所述的通过界由缩聚微缩胶囊化的方法，以完成高浓度微缩胶囊化，因为未经取代的聚乙烯吡咯烷酮聚合物不能完成水不混溶材料的高浓度微缩胶囊化，故这一发现十分令人惊异。据此，本专利技术提供一种新的和改良的由界面缩聚反应胶囊化的方法，此反应迅速而有效地胶囊包裹高浓度水不混溶材料，而且避免了由连续相即水成相液体中分离胶囊包裹的材料，一旦水不混溶材料，例如除草剂被胶囊包裹时，即可在其它水基材料，如杀虫剂或肥料直接结合的液体悬浮物(即一种水基可流动组分)中得有固体形成。 本专利技术的关键特征在于使用本文所述的特殊类型的乳化剂，以形成足够稳定的油/水型乳状液，致使一种浓缩量的水不混溶材料存在于不与水混溶相中，进而得以被胶囊包裹。一般说来，每升总组份将有480克以上的水不混溶材料。由于使用本文所述的特殊乳化剂，便有可能在原来的水溶液中保留制成了的微胶囊，因而可避免再由水成环境中分离微胶囊的步骤。此外，当长期储存(6个月或更长时间)或短时间接触高温时。制成了的微胶囊既不会聚集，亦不致于使含水胶囊固化。 本专利技术对许多种缩聚反应都是可应用的，即可用于许多不同对的反应剂，在有机相/水相界面上进行界面缩合而形成微胶囊。有许多基本类型的缩聚反应都是已知的，并可用于本方法。据此，例如所得到的胶囊皮或包入物可作为聚酰胺、聚磺酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚氨基甲酸乙酯或聚脲被制成，且本专利技术的反应也可包括存在于一个或两个相内的反应物的混合物，如有需要，亦可生产相应的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在聚合物材料的囊壁内胶囊包裹不与水混溶材料的方法。其包括：ａ）提供一个含有乳化剂的水成相。乳化剂是一种可溶于水的烷基化了的聚乙烯吡咯烷酮。其形成一种水包油型的乳化液。ｂ）使与水不混溶相分散在所的水成相中。与水不混溶相主要由溶解于 所说的水不混熔材料中的第一囊壁成份组成。形成与水不混熔相小滴在整个水成相中的分散体系。ｃ）伴随搅拌，向所说的分散体系中加入第二囊壁成份。从而所说的第二囊壁成份与所说的第一囊壁成份相反应。以形成一个包围着所说的水不混溶材料的聚合物囊壁。

【技术特征摘要】
1、一种在聚合物材料的壁内胶包裹不与水混溶材料的方法，其包括a)提供一个含有乳化剂的水成相，乳化剂是一种可溶于水的烷基化了的聚乙烯吡咯烷酮。其形成一种水包油型的乳化液。b)使与水不混溶相分散在所的水成相中，与水不混溶相主要由溶解于所说的水不混熔材料中的第一壁成份组成，形成与水不混熔相小滴在整个水成相中的分散体系。c)伴随搅拌，向所说的分散体系中加入第二壁成份，从而所说的第二壁成份与所说的第一壁成份相反应，以形成一个包围着所说的水不混溶材料的聚合物壁。2、根据权利要求1的方法，其中所说的聚合物壁是选自一组包括聚酰胺、聚氨基甲酸乙酯、聚磺酰胺、聚脲、聚酯和聚碳酸酯，或其混合物材料。3、根据权利要求1的方法，其中所说的聚合物壁是聚脲。4、根据权利要求1的方法，其中所说的第一壁成份是一种双功能或多功能的反应物，其可溶解于所说的水不混溶材料中，并能够与所说的第二壁成份反应，以形成一个包围着所说的水不混溶材料的聚合物壁。5、根据权利要求1的方法，其中所说的第二壁成份是一种水溶性材料，其能够与所说的第二壁成份起反应，以形成一个包围着所说的水不混溶材料的聚合物壁。6、根据权利要求3的方法，其中所说的第一壁成分是一种聚异氰酸酯，而其中所说的第二壁成分是一种双功能或多功能的胺。7、根据权利要求3的方法，其中所说的第一壁成份是一种二异氰酸酯，而且其中所说的第二壁成份是一种多功能胺或多功能与双功能胺的混合物。8、根据权利要求1的方法，其中所说的水不混溶材料的浓度为每升组合物约480克到700克，其中所说的乳化剂的浓度，按所说的水不混溶材料的重量计算，为大约0.5%到大约15.0%，其中所说的第一壁成份的浓度，按所说的水不混溶材料的重量计算，为大约3.5%到大约21.0%，而其中所说的第二壁成分的浓度，按所说的水不混溶材料的重量计算，为大约1.5到大约9.0%。9、根据权利要求8的方法，其中所说的水不混溶材料的浓度，为每升组合物大约480克到大约600克，而且其中所说的乳化剂的浓度，按所说的水不混溶材料的重量计算，为大约2.0%到大约4.0%。10、根据权利要求1的方法，其中按所说的方法制造的微型胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：比斯曼，
申请(专利权)人：孟山都公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]