194749. lajstromszámú szabadalom • Eljárás mikrokapszulák előállítására
9 194749 10 anyagok hasznosíthatók. Nem ionos karakterű szerek például a hosszú szénláncú alkil és merkaptán polietoxi-alkoholok, alkil-aril polietoxi-alkoholok, alkil-aril poliéter-alkoholok, alkil-poliéter-alkoholok, a polioxietilén-szorbitán zsírsav-észterek, polioxietilén-éterek, a polietilén-glikol zsírsav-észterei és az abietinsav és izomerei. Anionos jellegű szerek például a kalciummal, aminnal, alkoholaminnal és alkálifémekkel alkilvagy aralkil-szulfonátokból képzett sók, a növényi eredetű szulfonátok, valamint a foszforsav etoxilezett vagy propoxilezett mono- és diéterei. Felületaktív anyagok keverékei is alkalmazhatók. A legelőnyösebb felületaktív anyagok a lineráris alkoholok polietilénglikollal alkotott éterei, valamint az alkil- és alkilarilszulfonátok alkálifém sói. A felületaktív anyag mennyisége a találmány szerinti eljárásban nem kritikus, és tág határok között változhat. A felületaktív anyag mennyisége megfelelő, ha a vizes fázis 0,1-5,0 tömeg°/o-ában van jelen, és akár az emulzióképzés előtt, akár az után adható a rendszerhez. Bizonyos rendszerekben az emulzió stabilitása fokozható, ha a vizes fázishoz védőkolloidot adunk. A védőkolloid elejét veszi annak, hogy a diszperz rendszerben aggregáció, koaguláció és pelyhes kiválás forduljon elő. Sok, védőkolloidként alkalmazható, kereskedelemben is kapható anyag ismeretes, mint amilyenek a polivinil-alkoholok, alginátok, alfa- és gammaprotein, kazein, metil-cellulóz, karboximetil-cellulóz, zselatin, enyvek, természetes gumik, polisavak és a keményítő. A kolloidot az emulzió kialakítása előtt, vagy után adhatjuk a vizes fázishoz. Bár a kolloid csak adott esetben alkalmazandó, a használata a jelen diszperz rendszerekben előnyös. Különösen előnyös a polivinilalkohol védőkolloid használata. További, védőkolloidként alkalmazható anyagok a lignin-szulfonsavak sói, így például azok nátrium-, kálium-, magnézium-, kalcium- vagy ammónium-sói. Kereskedelmi forgalomban levő lignin-szulfonátok a Treax, LTS, LTK és LTM, illetve a lignin-szulfonsavak kálium-, magnézium- és nátriumsóinak 50 m°/o-os vizes oldatai (Scott Paper Co., Forest Chemical Products), a Marasperse CR és Marasperse CBOS-3, amelyek nátrium-lignin-szulfonátok (American Can Co.), a Polyfon 0, Polyfon T, Reax 88B, Reax 85B, amelyek ligninszulfonsavak nátriumsói, Reax C-21, a lignin-szulfonsav kalciumsója (Westvaco Polychemicals), az Orzan S és Orzan A, amelyek a lignin-szulfonsav nátrium- és ammóniumsói (ITT Rayonier, Inc.). A tényleges kolloidmennyiség nem kritikus, bármely mennyiség alkalmazható, amely hatékonyan befolyásolja az emulzió stabilitását. Legcélszerűbb azonban kolloidot a vizes fázis tömegére számított 0,1-5,0 m°/o mennyiségben alkalmazni. Az emulgeált cseppek mérete a találmány megvalósíthatósága szempontjából nem kritikus. A végtermék akkor hasznosítható legjobban, ha a cseppecskék átmérője megközelítőleg a 0,5-4000 n mérettartományba esik. Peszticidek alkalmazása esetén az előnyös átmérő-mérettartomány megközelítőleg 1 és 100 jj között van. Az emulzió bármely szokásos nagy nyíróerejű keverőszerkezettel előállítható. A kívánt cseppméret elérése után, általában enyhe keverés is elegendő a további cseppnövekedés meggátlására, illetve a folyamat egyensúlyának fenntartására. E. Kapszulahéj kialakítása A kívánt cseppméret elérése: után a reakciókeveréket 0 és 4 közötti, előnyösen 1 és 3 közötti pH-értékre savanyítjuk. A savanyítás következtében az éteresített karbamid-formaldehid prepolimer in situ autokondenzáció útján polimerizálódik, és kialakul az egyes cseppecskéket teljesen körbezáró h éj. A savanyítás bármely a Ikalmas savval, beleértve bármely vízoldható sav hozzáadását, így hangyasavval, citromsavval, sósavval, kénsavval, foszforsavval vagy hasonlóval végrehajtható. A savanyítás, az emulzió kialakítása után valamely savas kémhatású diszpergálószerrel vagy felületaktív anyaggal is elvégezhető. A polimerhéj megszilárdulásának előrehaladtával a prepolimer aktív csoportjai közötti érintkezés egyre nehezebbé válik. Más szóval, az in situ autokondenzáció útján lezajló polimerizáció önmagától leáll, és általában addig polimerizálnak, míg a reakció teljessé válik. A reakciót azonban teljessé válása előtt is leállíthatjuk a pH emelésével. Ilyen módon a héj hermetikussága, szilárdsága és áteresztőképessége szabályozható. A szabályozás másik módja a kapszulahéj tulajdonságait módosító szerek adagolása, mint azt már az előzőekben ismertettük. Az in situ autokondenzáció útján lezajló polimerizációs reakció sebessége mind a közeg savasságának fokozásával, mind a hőmérséklet emelkedésével nő. A reakció általában pár órán belül lezajlik, erősen savas közegben és magas hőmérsékleten azonban perceken belül is végbemehet. A kész kapszulák vizes diszperzióban is tárolhatók és felhasználhatók, vagy szűrés után megszárítva nyerjük ki azokat. Akár egyik, akár másik formában, a kapszulák a töltőfolyadék lassú leadását biztosítják. A diszperziók a folytonos fázisban oldott diszpergálószer segítségével stabilizálhatok. Minthogy a diszpergálószerek többsége semleges vagy bázikus közegben fejti jól ki a hatását, célszerű a héj kialakulása után a diszperzió pH-értékét megemelni. Erre bármely vízoldható bázis alkalmas, és bármely szokásos diszpergálószer alkalmazható. A tipikusan jól alkalmazható diszpergálószerek közé soroljuk a lignin-szulfonsavakat, az alkil-naftalin-szulfonsavak polimerjeit, a nátrium-naftalin-szulfonátot, a polimetilén-bisz(naftalin-szulfonát)-ot és a nátrium-N-meíil-N-(hosszú szénláncú karbonsav)-taurátokat. A találmány szerinti eljárást és terméket a kövekező példákkal szemléltetjük. 1. példa 2 m% Gelvatol 40-20 és 0,3 m% Tergitol 15-S-7 felhasználásával 300 g összsúlyú vizes oldatot készítünk. • A Gelvatol 40-20 egy polivinil-alkohol típusú védőkolloid (hidrolízis fok: 73-77%; átlagos molekulasúly: körülbelül 3000; gyártó: Monsanto Company, Indian Orchard, Massachusetts). A Tergitol 15-S-7 egy nem ionos felületaktív anyag, amely összetételét tekintve egy egyenes láncú alkohol polietilén-glikol-étere (gyártó: Union Carbide Chemicals and Plastics Company, New York). Egy külön edényben 100 g S-etil-N,N-diizobutil-tiokarbamát (egy herbicid, közismert nevén butilát) és 50 g Beckamine 21-625 összekeverésével homogén oldatot készítünk. A Beckamine 21-625 részlegesen butilezett karbamid-formaldehid prepolimer 70-75 m°/o-os n-butanoios oldata (butilezettségi fok: körülbelül 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6
