Gebiet der Erfindung
[0001] Die Erfindung befindet sich auf dem Gebiet der Wasch-, Spül- und Reinigungsmittel
und betrifft wässrige Zubereitungen mit einem Gehalt an Wirkstoffen, die in definierten
Mikrokapseln eingeschlossen vorliegen sowie die Ausrüstung von Textilien und Gebrauchspapieren
mit diesen Mikrokapseln.
Stand der Technik
[0002] Unter den Begriffen "Mikrokapsel" oder "Nanokapsel" werden vom Fachmann sphärische
Aggregate mit einem Durchmesser im Bereich von etwa 0,0001 bis etwa 5 und vorzugsweise
0,005 bis 0,5 mm verstanden, die mindestens einen festen oder flüssigen Kern enthalten,
der von mindestens einer kontinuierlichen Hülle umschlossen ist. Genauer gesagt handelt
es sich um mit filmbildenden Polymeren umhüllte feindisperse flüssige oder feste Phasen,
bei deren Herstellung sich die Polymere nach Emulgierung und Koazervation oder Grenzflächenpolymerisation
auf dem einzuhüllenden Material niederschlagen. Nach einem anderen Verfahren werden
geschmolzene Wachse in einer Matrix aufgenommen ("microsponge"), die als Mikropartikel
zusätzlich mit filmbildenden Polymeren umhüllt sein können. Nach einem dritten Verfahren
werden Partikel abwechselnd mit Polyelektrolyten unterschiedlicher Ladung beschichtet
("layer-by-layer"-Verfahren). Die mikroskopisch kleinen Kapseln lassen sich wie Pulver
trocknen. Neben einkernigen Mikrokapseln sind auch mehrkernige Aggregate, auch Mikrosphären
genannt, bekannt, die zwei oder mehr Kerne im kontinuierlichen Hüllmaterial verteilt
enthalten. Ein- oder mehrkernige Mikrokapseln können zudem von einer zusätzlichen
zweiten, dritten etc. Hülle umschlossen sein. Die Hülle kann aus natürlichen, halbsynthetischen
oder synthetischen Materialien bestehen. Natürlich Hüllmaterialien sind beispielsweise
Gummi Arabicum, Agar-Agar, Agarose, Maltodextrine, Alginsäure bzw. ihre Salze, z.B.
Natrium- oder Calciumalginat, Fette und Fettsäuren, Cetylalkohol, Collagen, Chitosan,
Lecithine, Gelatine, Albumin, Schellack, Polysaccharide, wie Stärke oder Dextran,
Polypeptide, Proteinhydrolysate, Sucrose und Wachse. Halbsynthetische Hüllmaterialien
sind unter anderem chemisch modifizierte Cellulosen, insbesondere Celluloseester und
-ether, z.B. Celluloseacetat, Ethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose
und Carboxymethylcellulose, sowie Stärkederivate, insbesondere Stärkeether und -ester.
Synthetische Hüllmaterialien sind beispielsweise Polymere wie Polyacrylate, Polyamide,
Polyvinylalkohol oder Polyvinylpyrrolidon.
[0003] Beispiele für Mikrokapseln des Stands der Technik sind folgende Handelsprodukte (in
Klammern angegeben ist jeweils das
Hüllmaterial) : Hallcrest Microcapsules (Gelatine, Gummi Arabicum),
Coletica Thalaspheres (maritimes Collagen),
Lipotec Millicapseln (Alginsäure, Agar-Agar),
Induchem Unispheres (Lactose, mikrokristalline Cellulose, Hydroxypropylmethylcellulose);
Unicerin C30 (Lactose, mikrokristalline Cellulose, Hydroxypropylmethylcellulose),
Kobo Glycospheres (modifizierte Stärke, Fettsäureester, Phospholipide),
Softspheres (modifiziertes Agar-Agar) und
Kuhs Probiol Nanospheres (Phospholipide) sowie
Primaspheres und
Primasponges (Chitosan, Alginate) und
Primasys (Phospholipide).
[0004] In diesem Zusammenhang sei vor allem auf die Europäische Patentanmeldung
EP 0937496 A2 (Unilever) hingewiesen, aus der Mikrokapseln bekannt sind, die durch pH-Wert induzierte
Koazervation von Gelatine und speziellen CMC sowie nachfolgende Vernetzung mit Glutaraldehyd
erhalten werden. Die Kapseln werden Nahrungsmittelzubereitungen zugesetzt und haben
die Aufgabe, bestimmte Aromen verzögert freizusetzen. Mikrokapseln ähnlicher Zusammensetzung
sind aus den Druckschriften
EP 0833732 A1 und
WO 98/020612 (Tastemaker) sowie
FR 2732240 A1 bekannt. Diese Schriften weisen weder einen Bezug zu Wasch-, Spül- und Reinigungsmitteln
auf noch enthalten sie einen Hinweis auf die Tensidverträglichkeit der Systeme.
[0005] Mikrokapseln haben zum einen die Aufgabe, Bestandteile von Rezepturen von einander
zu trennen, die ansonsten spontan oder im Laufe der Zeit chemische Reaktionen eingehen
würden, zum anderen sollen bestimmte Wirkstoffe verzögert oder unter kontrollierten
Bedingungen freigesetzt werden. Ein weiterer Anwendungshintergrund kann sein, farbige
Mikrokapseln bestimmten Zubereitungen zuzusetzen, um ihnen ein attraktives Erscheinungsbild
zu verleihen. Besonders beliebt ist der Einsatz solcher Systeme im Bereich der Wasch-,
Spül-, Reinigungs- und insbesondere Avivagemittel. Bei den Wirkstoffen handelt es
sich dabei in der Regel um Farb- oder Duftstoffe, die in Gegenwart von Tensiden oder
anderen - gegebenenfalls aggresiven Formulierungsbestandteilen (man denke nur an Hypochlorit
oder Wasserstoffperoxid) nicht beständig wären. Insbesondere bei Einsatz von Duftstoffen
besteht weiterhin das Bedürfnis, diese verzögert freizusetzen, speziell dann, wenn
Fasern, Textilien oder auch Gebrauchspapiere zunächst mit den verkapselten Wirkstoffe
ausgerüstet werden sollen.
[0006] Obschon der Einsatz solcher Farb- oder Duftkapseln für den genannten Bereich hinlänglich
aus dem Stand der Technik bekannt ist, sind die bekannten Lösungen aus technischer
Sicht nach wie vor unbefriedigend. Insbesondere ist die Beständigkeit der Kapseln
in tensidischer Lösung unbefriedigend, wobei hier insbesondere die mangelnde Beständigkeit
gegenüber Kationtensiden, speziell Esterquats zu nennen ist, die typischerweise Bestandteile
von Avivagemitteln darstellen. Die unzureichenden Eigenschaften treten zusätzlich
besonders dann zu Tage, wenn die Zubereitungen auch noch höheren Temperaturen ausgesetzt
sind oder gar einen gewissen Druck aushalten müssen, wie dies typisch bei der Zwangsapplikation
auf Fasern, Garnen und Papieren auftritt.
[0007] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung hat somit darin bestanden, neue Farb- und/oder
Duftkapseln zur Verfügung zu stellen, die gegenüber Tensiden im allgemeinen und Kationtensiden
im besonderen eine verbesserte Beständigkeit, insbesondere bei Druck- und Temperaturbelastung
aufweisen.
Beschreibung der Erfindung
[0008] Gegenstand der Erfindung sind wässrige Zubereitungen, enthaltend
(a) oberflächenaktive Substanzen und
(b) Mikrokapseln, bestehend aus einer Hülle, die durch Reaktion eines Proteins mit
einem anionischen Polymer gebildet wird, und einer darin eingeschlossenen Ölphase
und/oder einem Wirkstoff.
[0009] Überraschenderweise wurde gefunden, dass Mikrokapseln des oben genannten Typs gegenüber
oberflächenaktiven Substanzen im allgemeinen und kationischen Tensiden, speziell sogenannten
Esterquats im besonderen auch dann eine ausreichende Stabilität aufweisen, wenn sie
höheren Temperaturen ausgesetzt werden. Als besonders belastbar haben sich dabei Mikrokapseln
mit Farb- und/oder Duftstoffen erwiesen, die in einer Matrix aus Gelatine und einer
Hülle aus Carboxymethylcellulose eingeschlossen sind. Die erfindungsgemäßen Farb-
und Duftkapseln erweisen sich auch hinreichend elastisch, so dass sie über den Weg
der Zwangsapplikation zur Ausrüstung von Fasern, Textilien und Gebrauchspapieren eingesetzt
werden können.
Verfahren
[0010] Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
Mikrokapseln mit einem mittleren Durchmesser von 0,1 bis 500, vorzugsweise 1 bis 250
und insbesondere 10 bis 100 micras, bei dem man
(a) Ölphasen und/oder Wirkstoffe durch pH-induzierte Koazervation in eine Hülle einschließt,
die von Proteinen und anionischen Polymeren gebildet wird,
(b) die Hülle der resultierenden Mikrokapseln zunächst durch Inkontaktbringen mit
einer Aldehydkomponente vernetzt und
(c) den Reaktionsprodukten, die über eine weitgehend anionische Ladung in der Hülle
verfügen, durch Behandlung mit kationischen Tensiden und/oder Polymeren eine neutralen
oder kationischen Charakter verleiht.
Oberflächenaktive Substanzen
[0011] Die erfindungsgemäßen Zubereitungen können anionische, nichtionische, kationische
und/oder amphotere bzw. zwitterionische Tenside im Mengen von typischerweise 1 bis
50, vorzugsweise 5 bis 40 und insbesondere 10 bis 25 Gew.-% enthalten.
Anionische Tenside
[0012] Typische Beispiele für anionische Tenside sind Seifen, Alkylbenzolsulfonate, Alkansulfonate,
Olefinsulfonate, Alkylethersulfonate, Glycerinethersulfonate, α-Methylestersulfonate,
Sulfofettsäuren, Alkylsulfate, Fettalkoholethersulfate, Glycerinethersulfate, Hydroxymischethersulfate,
Monoglycerid(ether)sulfate, Fettsäureamid(ether)sulfate, Mono- und Dialkylsulfosuccinate,
Mono- und Dialkylsulfosuccinamate, Sulfotriglyceride, Amidseifen, Ethercarbonsäuren
und deren Salze, Fettsäureisethionate, Fettsäuresarcosinate, Fettsäuretauride, N-Acylaminosäuren
wie beispielsweise Acyllactylate, Acyltartrate, Acylglutamate und Acylaspartate, Alkyloligoglucosidsulfate,
Proteinfettsäurekondensate (insbesondere pflanzliche Produkte auf Weizenbasis) und
Alkyl(ether)phosphate. Sofern die anionischen Tenside Polyglycoletherketten enthalten,
können diese eine konventionelle, vorzugsweise jedoch eine eingeengte Homologenverteilung
aufweisen. Vorzugsweise werden Alkylbenzolsulfonate, Alkylsulfate, Seifen, Alkansulfonate,
Olefinsulfonate, Methylestersulfonate sowie deren Gemische eingesetzt.
• Alkylbenzolsulfonate
[0013] Bevorzugte Alkylbenzolsulfonate folgen der Formel
(I),
R1-Ph-SO3X (I)
in der R
1 für einen verzweigten, vorzugsweise jedoch linearen Alkylrest mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen,
Ph für einen Phenylrest und X für ein Alkali- und/oder Erdalkalimetall, Ammonium,
Alkylammonium, Alkanolammonium oder Glucammonium steht. Insbesondere von diesen geeignet
sind Dodecylbenzolsulfonate, Tetradecylbenzolsulfonate, Hexadecylbenzolsulfonate sowie
deren technische Gemische in Form der Natriumsalze.
• Alkyl- und/oder Alkenylsulfate
[0014] Unter Alkyl- und/oder Alkenylsulfaten, die auch häufig als Fettalkoholsulfate bezeichnet
werden, sind die Sulfatierungsprodukte primärer und/oder sekundärer Alkohole zu verstehen,
die vorzugsweise der Formel
(II
) folgen,
R2O-SO3X (II)
in der R
2 für einen linearen oder verzweigten, aliphatischen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit
6 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen und X für ein Alkali- und/oder
Erdalkalimetall, Ammonium, Alkylammonium, Alkanolammonium oder Glucammonium steht.
Typische Beispiele für Alkylsulfate, die im Sinne der Erfindung Anwendung finden können,
sind die Sulfatierungsprodukte von Capronalkohol, Caprylalkohol, Caprinalkohol, 2-Ethylhexylalkohol,
Laurylalkohol, Myristylalkohol, Cetylalkohol, Palmoleylalkohol, Stearylalkohol, Isostearylalkohol,
Oleylalkohol, Elaidylalkohol, Petroselinylalkohol, Arachylalkohol, Gadoleylalkohol,
Behenylalkohol und Erucylalkohol sowie deren technischen Gemischen, die durch Hochdruckhydrierung
technischer Methylesterfraktionen oder Aldehyden aus der Roelen'schen Oxosynthese
erhalten werden. Die Sulfatierungsprodukte können vorzugsweise in Form ihrer Alkalisalze
und insbesondere ihrer Natriumsalze eingesetzt werden. Besonders bevorzugt sind Alkylsulfate
auf Basis von C
16/18-Talg-Fettalkoholen bzw. pflanzliche Fettalkohole vergleichbarer C-Kettenverteilung
in Form ihrer Natriumsalze. Im Falle von verzweigten primären Alkoholen handelt es
sich um Oxoalkohole, wie sie z.B. durch Umsetzung von Kohlenmonoxid und Wasserstoff
an alphaständige Olefine nach dem Shop-Verfahren zugänglich sind. Solche Alkoholmischungen
sind im Handel unter dem Handelsnamen Dobanol® oder Neodol® erhältlich. Geeignete
Alkoholmischungen sind Dobanol 91®, 23®, 25®, 45®. Eine weitere Möglichkeit sind Oxoalkohole,
wie sie nach dem klassischen Oxoprozess der Enichema bzw. der Condea durch Anlagerung
von Kohlenmonoxid und Wasserstoff an Olefine erhalten werden. Bei diesen Alkoholmischungen
handelt es sich um eine Mischung aus stark verzweigten Alkoholen. Solche Alkoholmischungen
sind im Handel unter dem Handelsnamen Lial® erhältlich. Geeignete Alkoholmischungen
sind Lial 91®, 111®, 123®, 125®, 145®.
• Alkyl- und/oder Alkenylethersulfate
[0015] Unter Alkyl- und/oder Alkenylethersulfaten, die auch häufig als Fettalkoholethersulfate
bezeichnet werden, sind die Sulfatierungsprodukte von Alkylenoxid-Anlagerungsprodukten
an primäre und/oder sekundäre Alkohole zu verstehen, die vorzugsweise der Formel
(III) folgen,
R3O(CH2CHR4O)n-SO3X (III)
in der R
3 für einen linearen oder verzweigten, aliphatischen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit
6 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, R
4 für Wasserstoff oder Methyl, n für Zahlen von 1 bis 20 und X für ein Alkali- und/oder
Erdalkalimetall, Ammonium, Alkylammonium, Alkanolammonium oder Glucammonium steht.
Als Ausgangsstoffe kommen wieder die gleichen Alkohole in Betracht, die schon im Abschnitt
Alkylsulfate aufgezählt worden sind.
• Seifen
[0016] Unter Seifen sind weiterhin Fettsäuresalze der Formel
(IV) zu verstehen,
R7CO-OX (IV)
in der R
7CO für einen linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Acylrest mit
6 bis 22 und vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen und wiederum X für Alkali- und/oder
Erdalkali, Ammonium, Alkylammonium oder Alkanolammonium steht. Typische Beispiele
sind die Natrium-, Kalium-, Magnesium-, Ammonium- und Triethanolammoniumsalze der
Capronsäure, Caprylsäure, 2-Ethylhexansäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Isotridecansäure,
Myristinsäure, Palmitinsäure, Palmoleinsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure, Ölsäure,
Elaidinsäure, Petroselinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Elaeostearinsäure, Arachinsäure,
Gadoleinsäure, Behensäure und Erucasäure sowie deren technische Mischungen. Vorzugsweise
werden Kokos- oder Palmkernfettsäure in Form ihrer Natrium- oder Kaliumsalze eingesetzt.
Nichtionische Tenside
[0017] Typische Beispiele für nichtionische Tenside sind Fettalkoholpolyglycolether, Alkylphenolpolyglycolether,
Fettsäurepolyglycolester, Fettsäureamidpolyglycolether, Fettaminpolyglycolether, alkoxylierte
Triglyceride, Mischether bzw. Mischformale, Alk(en)yloligoglykoside, Fettsäure-N-alkylglucamide,
Proteinhydrolysate (insbesondere pflanzliche Produkte auf Weizenbasis), Polyolfettsäureester,
Zuckerester, Sorbitanester, Polysorbate und Aminoxide. Sofern die nichtionischen Tenside
Polyglycoletherketten enthalten, können diese eine konventionelle, vorzugsweise jedoch
eine eingeengte Homologenverteilung aufweisen. Vorzugsweise werden Fettalkoholpolyglycolether,
alkoxylierte Fettsäureniedrigalkylester oder Alkyloligoglucoside eingesetzt.
• Fettalkoholpolyglycolether
[0018] Die bevorzugten Fettalkoholpolyglycolether folgen der Formel
(V),
R8O(CH2CHR9O)n1H (V)
in der R
8 für einen linearen oder verzweigten Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 6 bis 22, vorzugsweise
12 bis 18 Kohlenstoffatomen, R
9 für Wasserstoff oder Methyl und n1 für Zahlen von 1 bis 20 steht. Typische Beispiele
sind die Anlagerungsprodukte von durchschnittlich 1 bis 20 und vorzugsweise 5 bis
10 Mol Ethylen- und/oder Propylenoxid an Capronalkohol, Caprylalkohol, 2-Ethylhexylalkohol,
Caprinalkohol, Laurylalkohol, Isotridecylalkohol, Myristylalkohol, Cetylalkohol, Palmoleylalkohol,
Stearylalkohol, Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Elaidylalkohol, Petroselinylalkohol,
Linolylalkohol, Linolenylalkohol, Elaeostearylalkohol, Arachylalkohol, Gadoleylalkohol,
Behenylalkohol, Erucylalkohol und Brassidylalkohol sowie deren technische Mischungen.
Besonders bevorzugt sind Anlagerungsprodukte von 3, 5 oder 7 Mol Ethylenoxid an technische
Kokosfettalkohole.
• Alkoxylierte Fettsäureester
[0019] Als alkoxylierte Fettsäureniedrigalkylester kommen Tenside der Formel
(VI) in Betracht,
R10CO-(OCH2CHR11)n2OR12 (VI)
in der R
10CO für einen linearen oder verzweigten, gesättigten und/oder ungesättigten Acylrest
mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R
11 für Wasserstoff oder Methyl, R
12 für lineare oder verzweigte Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und n2 für Zahlen
von 1 bis 20 steht. Typische Beispiele sind die formalen Einschubprodukte von durchschnittlich
1 bis 20 und vorzugsweise 5 bis 10 Mol Ethylen- und/oder Propylenoxid in die Methyl-,
Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl- und tert.-Butylester von Capronsäure, Caprylsäure,
2-Ethylhexansäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Isotridecansäure, Myristinsäure, Palmitinsäure,
Palmoleinsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Petroselinsäure,
Linolsäure, Linolensäure, Elaeostearinsäure, Arachinsäure, Gadoleinsäure, Behensäure
und Erucasäure sowie deren technische Mischungen. Üblicherweise erfolgt die Herstellung
der Produkte durch Insertion der Alkylenoxide in die Carbonylesterbindung in Gegenwart
spezieller Katalysatoren, wie z.B. calcinierter Hydrotalcit. Besonders bevorzugt sind
Umsetzungsprodukte von durchschnittlich 5 bis 10 Mol Ethylenoxid in die Esterbindung
von technischen Kokosfettsäuremethylestern.
• Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside
[0020] Alkyl- und Alkenyloligoglykoside, die ebenfalls bevorzugte nichtionische Tenside
darstellen, folgen üblicherweise der Formel
(VII),
R13O-[G]p (VII)
in der R
13 für einen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 4 bis 22 Kohlenstoffatomen, G für einen
Zuckerrest mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen und p für Zahlen von 1 bis 10 steht. Sie
können nach den einschlägigen Verfahren der präparativen organischen Chemie erhalten
werden. Die Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside können sich von Aldosen bzw. Ketosen
mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise der Glucose ableiten. Die bevorzugten
Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside sind somit Alkyl- und/oder Alkenyloligo
glucoside. Die Indexzahl p in der allgemeinen Formel
(VII) gibt den Oligomerisierungsgrad (DP), d. h. die Verteilung von Mono- und Oligoglykosiden
an und steht für eine Zahl zwischen 1 und 10. Während p in einer gegebenen Verbindung
stets ganzzahlig sein muss und hier vor allem die Werte p = 1 bis 6 annehmen kann,
ist der Wert p für ein bestimmtes Alkyloligoglykosid eine analytisch ermittelte rechnerische
Größe, die meistens eine gebrochene Zahl darstellt. Vorzugsweise werden Alkyl- und/oder
Alkenyloligoglykoside mit einem mittleren Oligomerisierungsgrad p von 1,1 bis 3,0
eingesetzt. Aus anwendungstechnischer Sicht sind solche Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside
bevorzugt, deren Oligomerisierungsgrad kleiner als 1,7 ist und insbesondere zwischen
1,2 und 1,4 liegt. Der Alkyl- bzw. Alkenylrest R
13 kann sich von primären Alkoholen mit 4 bis 11, vorzugsweise 8 bis 10 Kohlenstoffatomen
ableiten. Typische Beispiele sind Butanol, Capronalkohol, Caprylalkohol, Caprinalkohol
und Undecylalkohol sowie deren technische Mischungen, wie sie beispielsweise bei der
Hydrierung von technischen Fettsäuremethylestem oder im Verlauf der Hydrierung von
Aldehyden aus der Roelen'schen Oxosynthese erhalten werden. Bevorzugt sind Alkyloligoglucoside
der Kettenlänge C
8-C
10 (DP = 1 bis 3), die als Vorlauf bei der destillativen Auftrennung von technischem
C
8-C
18-Kokosfettalkohol anfallen und mit einem Anteil von weniger als 6 Gew.-% C
12-Alkohol verunreinigt sein können sowie Alkyloligoglucoside auf Basis technischer
C
9/11-Oxoalkohole (DP = 1 bis 3). Der Alkyl- bzw. Alkenylrest R
13 kann sich ferner auch von primären Alkoholen mit 12 bis 22, vorzugsweise 12 bis 14
Kohlenstoffatomen ableiten. Typische Beispiele sind Laurylalkohol, Myristylalkohol,
Cetylalkohol, Palmoleylalkohol, Stearylalkohol, Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Elaidylalkohol,
Petroselinylalkohol, Arachylalkohol, Gadoleylalkohol, Behenylalkohol, Erucylalkohol,
Brassidylalkohol sowie deren technische Gemische, die wie oben beschrieben erhalten
werden können. Bevorzugt sind Alkyloligoglucoside auf Basis von gehärtetem C
12/14-Kokosalkohol mit einem DP von 1 bis 3.
Kationische Tenside
[0021] Typische Beispiele für kationische Tenside sind insbesondere Tetraalkylammoniumverbindungen,
wie beispielsweise Dimethyldistearylammoniumchlorid oder Hydroxyethyl Hydroxycetyl
Dimmonium Chloride (Dehyquart E) oder aber Esterquats. Hierbei handelt es sich beispielsweise
um quaternierte Fettsäuretriethanolaminestersalze der Formel
(VIII),

in der R
14CO für einen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R
15 und R
16 unabhängig voneinander für Wasserstoff oder R
14CO, R
15 für einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine (CH
2CH
2O)
m4H-Gruppe, ml, m2 und m3 in Summe für 0 oder Zahlen von 1 bis 12, m4 für Zahlen von
1 bis 12 und Y für Halogenid, Alkylsulfat oder Alkylphosphat steht. Typische Beispiele
für Esterquats, die im Sinne der Erfindung Verwendung finden können, sind Produkte
auf Basis von Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure,
Isostearinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Arachinsäure, Behensäure und
Erucasäure sowie deren technische Mischungen, wie sie beispielsweise bei der Druckspaltung
natürlicher Fette und Öle anfallen. Vorzugsweise werden technische C
12/18-Kokosfettsäuren und insbesondere teilgehärtete C
16/18-Talg- bzw. Palmfettsäuren sowie elaidinsäurereiche C
16/18-Fettsäureschnitte eingesetzt. Zur Herstellung der quaternierten Ester können die
Fettsäuren und das Triethanolamin im molaren Verhältnis von 1,1 : 1 bis 3 : 1 eingesetzt
werden. Im Hinblick auf die anwendungstechnischen Eigenschaften der Esterquats hat
sich ein Einsatzverhältnis von 1,2 : 1 bis 2,2 : 1, vorzugsweise 1,5 : 1 bis 1,9 :
1 als besonders vorteilhaft erwiesen. Die bevorzugten Esterquats stellen technische
Mischungen von Mono-, Di- und Triestern mit einem durchschnittlichen Veresterungsgrad
von 1,5 bis 1,9 dar und leiten sich von technischer C
16/18- Talg- bzw. Palmfettsäure (Iodzahl 0 bis 40) ab. Aus anwendungstechnischer Sicht
haben sich quaternierte Fettsäuretriethanolaminestersalze der Formel
(VIII) als besonders vorteilhaft erwiesen, in der R
14CO für einen Acylrest mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen, R
15 für R
15CO, R
16 für Wasserstoff, R
17 für eine Methylgruppe, ml, m2 und m3 für 0 und Y für Methylsulfat steht.
[0022] Neben den quaternierten Fettsäuretriethanolaminestersalzen kommen als Esterquats
ferner auch quaternierte Estersalze von Fettsäuren mit Diethanolalkylaminen der Formel
(IX) in Betracht,

in der R
18CO für einen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R
19 für Wasserstoff oder R
18CO, R
20 und R
21 unabhängig voneinander für Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, m5 und m6 in
Summe für 0 oder Zahlen von 1 bis 12 und Y wieder für Halogenid, Alkylsulfat oder
Alkylphosphat steht. Als weitere Gruppe geeigneter Esterquats sind schließlich die
quaternierten Estersalze von Fettsäuren mit 1,2-Dihydroxypropyldialkylaminen der Formel
(X) zu nennen,

in der R
22CO für einen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R
23 für Wasserstoff oder R
22CO, R
24, R
25 und R
26 unabhängig voneinander für Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, m7 und m8 in
Summe für 0 oder Zahlen von 1 bis 12 und X wieder für Halogenid, Alkylsulfat oder
Alkylphosphat steht. Schließlich kommen als Esterquats noch Stoffe in Frage, bei denen
die Ester- durch eine Amidbindung ersetzt ist und die vorzugsweise basierend aufDiethylentriamin
der Formel
(XI) folgen,

in der R
27CO für einen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R
28 für Wasserstoff oder R
27CO, R
29 und R
30 unabhängig voneinander für Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und Y wieder
für Halogenid, Alkylsulfat oder Alkylphosphat steht. Derartige Amidesterquats sind
beispielsweise unter der Marke Incroquat® (Croda) im Markt erhältlich.
Amphotere bzw. zwitterionische Tenside
[0023] Beispiele für geeignete amphotere bzw. zwitterionische Tenside sind Alkylbetaine,
Alkylamidobetaine, Aminopropionate, Aminoglycinate, Imidazoliniumbetaine und Sulfobetaine.
Beispiele für geeignete Alkylbetaine stellen die Carboxyalkylierungsprodukte von sekundären
und insbesondere tertiären Aminen dar, die der Formel
(XII) folgen,

in der R
31 für Alkyl- und/oder Alkenylreste mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R
32 für Wasserstoff oder Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, R
33 für Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, q1 für Zahlen von 1 bis 6 und Z für
ein Alkali- und/oder Erdalkalimetall oder Ammonium steht. Typische Beispiele sind
die Carboxymethylierungsprodukte von Hexylmethylamin, Hexyldimethylamin, Octyldimethylamin,
De-cyldimethylamin, Dodecylmethylamin, Dodecyldimethylamin, Dodecylethylmethylamin,
C
12/14-Kokosalkyldimethylamin, Myristyldimethylamin, Cetyldimethylamin, Stearyldimethylamin,
Stearylethylmethylamin, Oleyldimethylamin, C
16/18-Talgalkyldimethylamin sowie deren technische Gemische. Weiterhin kommen auch Carboxyalkylierungsprodukte
von Amidoaminen in Betracht, die der Formel
(XIII) folgen,

in der R
34CO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und 0 oder 1 bis
3 Doppelbindungen, R
35 für Wasserstoff oder Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, R
36 für Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, q2 für Zahlen von 1 bis 6, q3 für Zahlen
von 1 bis 3 und Z wieder für ein Alkali- und/oder Erdalkalimetall oder Ammonium steht.
Typische Beispiele sind Umsetzungsprodukte von Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen,
namentlich Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure,
Palmoleinsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Petroselinsäure,
Linolsäure, Linolensäure, Elaeostearinsäure, Arachinsäure, Gadoleinsäure, Behensäure
und Erucasäure sowie deren technische Gemische, mit N,N-Dimethylaminoethylamin, N,N-Dimethylaminopropylamin,
N,N-Diethylaminoethylamin und N,N-Diethylaminopropylamin, die mit Natriumchloracetat
kondensiert werden. Bevorzugt ist der Einsatz eines Kondensationsproduktes von C
8/18-Kokosfettsäure-N,N-dime-thylaminopropylamid mit Natriumchloracetat. Weiterhin kommen
auch Imidazoliniumbetaine in Betracht. Auch bei diesen Substanzen handelt es sich
um bekannte Stoffe, die beispielsweise durch cyclisierende Kondensation von 1 oder
2 Mol Fettsäure mit mehrwertigen Aminen wie beispielsweise Aminoethylethanolamin (AEEA)
oder Diethylentriamin erhalten werden können. Die entsprechenden Carboxyalkylierungsprodukte
stellen Gemische unterschiedlicher offenkettiger Betaine dar. Typische Beispiele sind
Kondensationsprodukte der oben genannten Fettsäuren mit AEEA, vorzugsweise Imidazoline
auf Basis von Laurinsäure oder wiederum C
12/14-Kokosfettsäure, die anschließend mit Natriumchloracetat betainisiert werden.
Farb- und Duftstoffe
[0024] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung hat darin bestanden, Farb- und Duftkapseln
zur Verfügung zu stellen. Im Hinblick auf die geschilderten Probleme bei der Anwendung
anderer Verkapselungssysteme ist die Auswahl der Wirkstoffe aber unkritisch. Konkret
bedeutet dies, dass grundsätzlich auch völlig andere aktive Prinzipien, wie beispielsweise
Pflanzenextrakte, kosmetische Öle, UV-Filter, Antioxidantien eingesetzt werden können,
zumal das Verkapselungsmaterial auch orale Anwendungen zulassen würde.
[0025] Als Farbstoffe können die für kosmetische Zwecke geeigneten und zugelassenen Substanzen
verwendet werden, wie sie beispielsweise in der Publikation
"Kosmetische Färbemittel" der Farbstoffkommission der Deutschen Forschungsgemeinschaft,
Verlag Chemie, Weinheim, 1984, S.81-106 zusammengestellt sind. Beispiele sind Kochenillerot A (C.I. 16255), Patentblau V
(C.I.42051), Indigotin (C.I.73015), Chlorophyllin (C.I.75810), Chinolingelb (C.I.47005),
Titandioxid (C.I.77891), Indanthrenblau RS (C.I. 69800) und Krapplack (C.I.58000).
Als Lumineszenzfarbstoff kann auch Luminol enthalten sein. Diese Farbstoffe werden
üblicherweise in Konzentrationen von 0,1 bis 25, vorzugsweise 1 bis 20 und insbesondere
5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Kapselgewicht, eingesetzt.
[0026] Als Parfümöle - die in der Regel als Ölphase vorliegen - seien genannt Gemische aus
natürlichen und synthetischen Riechstoffen. Natürliche Riechstoffe sind Extrakte von
Blüten (Lilie, Lavendel, Rosen, Jasmin, Neroli, Ylang-Ylang), Stengeln und Blättern
(Geranium, Patchouli, Petitgrain), Früchten (Anis, Koriander, Kümmel, Wacholder),
Fruchtschalen (Bergamotte, Zitrone, Orangen), Wurzeln (Macis, Angelica, Sellerie,
Kardamon, Costus, Iris, Calmus), Hölzern (Pinien-, Sandel-, Guajak-, Zedern-, Rosenholz),
Kräutern und Gräsern (Estragon, Lemongras, Salbei, Thymian), Nadeln und Zweigen (Fichte,
Tanne, Kiefer, Latschen), Harzen und Balsamen (Galbanum, Elemi, Benzoe, Myrrhe, Olibanum,
Opoponax). Weiterhin kommen tierische Rohstoffe in Frage, wie beispielsweise Zibet
und Castoreum. Typische synthetische Riechstoffverbindungen sind Produkte vom Typ
der Ester, Ether, Aldehyde, Ketone, Alkohole und Kohlenwasserstoffe. Riechstoffverbindungen
vom Typ der Ester sind z.B. Benzylacetat, Phenoxyethylisobutyrat, p-tert.-Butylcyclohexylacetat,
Linalylacetat, Dimethylbenzylcarbinylacetat, Phenylethylacetat, Linalylbenzoat, Benzylformiat,
Ethylmethylphenylglycinat, Allylcyclohexylpropionat, Styrallylpropionat und Benzylsalicylat.
Zu den Ethern zählen beispielsweise Benzylethylether, zu den Aldehyden z.B. die linearen
Alkanale mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, Citral, Citronellal, Citronellyloxyacetaldehyd,
Cyclamenaldehyd, Hydroxycitronellal, Lilial und Bourgeonal, zu den Ketonen z.B. die
Jonone, α-Isomethylionon und Methylcedrylketon, zu den Alkoholen Anethol, Citronellol,
Eugenol, Isoeugenol, Geraniol, Linalool, Phenylethylalkohol und Terpineol, zu den
Kohlenwasserstoffen gehören hauptsächlich die Terpene und Balsame. Bevorzugt werden
jedoch Mischungen verschiedener Riechstoffe verwendet, die gemeinsam eine ansprechende
Duftnote erzeugen. Auch ätherische Öle geringerer Flüchtigkeit, die meist als Aromakomponenten
verwendet werden, eignen sich als Parfümöle, z.B. Salbeiöl, Kamillenöl, Nelkenöl,
Melissenöl, Minzenöl, Zimtblätteröl, Lindenblütenöl, Wacholderbeerenöl, Vetiveröl,
Olibanöl, Galbanumöl, Labolanumöl und Lavandinöl. Vorzugsweise werden Bergamotteöl,
Dihydromyrcenol, Lilial, Lyral, Citronellol, Phenylethylalkohol, α-Hexylzimtaldehyd,
Geraniol, Benzylaceton, Cyclamenaldehyd, Linalool, Boisambrene Forte, Ambroxan, Indol,
Hedione, Sandelice, Citronenöl, Mandarinenöl, Orangenöl, Allylamylglycolat, Cyclovertal,
Lavandinöl, Muskateller Salbeiöl, β-Damascone, Geraniumöl Bourbon, Cyclohexylsalicylat,
Vertofix Coeur, Iso-E-Super, Fixolide NP, Evernyl, Iraldein gamma, Phenylessigsäure,
Geranylacetat, Benzylacetat, Rosenoxid, Romilllat, Irotyl und Floramat allein oder
in Mischungen, eingesetzt. Als Aromen kommen beispielsweise Pfefferminzöl, Krauseminzöl,
Anisöl, Sternanisöl, Kümmelöl, Eukalyptusöl, Fenchelöl, Citronenöl, Wintergrünöl,
Nelkenöl, Menthol und dergleichen in Frage. Diese Duftstoffe werden üblicherweise
in Konzentrationen von 0,1 bis 25, vorzugsweise 1 bis 20 und insbesondere 5 bis 15
Gew.-%, bezogen auf das Kapselgewicht, eingesetzt.
Mikrokapseln
[0027] Wie eingangs erläutert ist die Verkapselung von Wirkstoffen durch Koazervation von
Proteinen und anionischen Polymeren im allgemeinen und Gelatine und CMC im besonderen
dem Fachmann als solche bekannt. Insbesondere die bereits zitierte EP 0937496 A2 enthält
eine genaue Beschreibung des Herstellverfahrens, auch wenn es im Sinne der vorliegenden
Erfindung nicht zwingend erforderlich, die dort genannten Einschränkungen hinsichtlich
des Molekulargewichtes des Polymers einzuhalten. Ansonsten wird der Inhalt dieser
Schrift vom Offenbarungsgehalt der vorliegenden technischen Lehre mitumschlossen.
[0028] In der Praxis hat es sich als vorteilhaft erwiesen, zwei getrennte Lösungen herzustellen,
von denen eine das Protein, in der Regel Gelatine, und die andere das anionische Polymer
enthält. Neben den bereits erwähnten Carboxymethylcellulosen, welche Molekulargewichte
von vorzugsweise weniger als 500.000 und insbesondere weniger als 250.000 aufweisen,
kommen Salze der Alginsäure in Frage. Bei der Alginsäure handelt es sich um ein Gemisch
carboxylgruppenhaltiger Polysaccharide mit folgendem idealisierten Monomerbaustein:

[0029] Das durchschnittliche Molekulargewicht der Alginsäuren bzw. der Alginate liegt im
Bereich von 150.000 bis 250.000. Dabei sind als Salze der Alginsäure sowohl deren
vollständige als auch deren partiellen Neutralisationsprodukte zu verstehen, insbesondere
die Alkalisalze und hierunter vorzugsweise das Natriumalginat ("Algin") sowie die
Ammonium- und Erdalkalisalze. besonders bevorzugt sind Mischalginate, wie z.B. Natrium/Magnesium-
oder Natrium/Calciumalginate. In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung
kommen für diesen Zweck jedoch auch anionische Chitosanderivate, wie z.B. Carboxylierungs-
und vor allem Succinylierungsprodukte in Frage. Alternativ kommen auch Poly(meth)acrylate
mit durchschnittlichen Molekulargewichten im Bereich von 5.000 bis 50.000 Dalton in
Betracht.
[0030] Die Farb- bzw. Duftstoffe werden in der Regel in die Proteinphase eingebracht, welche
über den Schmelzpunkt der Proteine erhitzt wird, damit eine homogene Verteilung gesichert
ist; anschließend werden die beiden Lösungen unter starkem Rühren vermischt. Alternativ
ist es jedoch ebenfalls möglich, die Lösungen zunächst zu vermischen und die Duft-
bzw. Farbstoffe anschließend zuzusetzen. Vorzugsweise erfolgt die Herstellung bis
zu diesem Zeitpunkt bei einer Temperatur im Bereich von 40 bis 60 °C. Um die Koazervation
einzuleiten, ist es erforderlich, den pH-Wert auf mindestens 4,3 abzusenken, beispielsweise
durch Zugabe von Zitronensäure. Die Bildung von Mikrokapseln wird durch Eintrübung
der Lösung angezeigt. Anschließend wird die Temperatur auf 15 bis 20 °C abgesenkt
und ca. 4 bis 5 h gerührt. Unter Einsatz beispielsweise von öllöslichen Duftstoffen
kann man unter dem Mikroskop die Bildung einer Hülle um die Parfümtröpfchen beobachten,
die in der äußeren wässrigen Phase emulgiert vorliegen. Es hat sich als vorteilhaft
erwiesen, die Hüllen der so erhaltenen Kapseln zu vernetzen, um auf diese Weise die
Elastizität zu verbessern. Dies kann
(a) durch Zugabe von 0,1 bis 1 Gew.-% einer wässrigen 50 Gew.-% Glutar- oder Formaldehydlösung
(Vernetzung über Amingruppen) oder
(b) durch Zugabe von 0,1 bis 1 Gew.-% Hexamethylendiamin (Vernetzung über Carboxylgruppen)
geschehen;
anschließend lässt man die Mischung über Nacht stehen. Im letzten Fall werden Mikrokapseln
erhalten, die über einen kationischen Charakter verfügen und daher leicht auf üblicherweise
anionisch geladene Fasern aufziehen. Im ersten Fall tragen die Mikrokapseln jedoch
eine anionische Ladung, d.h. für den Einsatz beispielsweise in der Textilausrüstung
müssen sie nachträglich kationisiert werden, da sie sonst von den Fasern, auf die
sie aufziehen sollen, abgestoßen bzw. leicht wieder ausgewaschen werden (vgl. auch
WO 01/041915 A1, MCT). Dies geschieht vorzugsweise durch Behandlung mit kationischen Tensiden, insbesondere
wässrigen Lösungen von Esterquats, die eingangs schon einmal beschrieben worden sind.
Die Einsatzmenge kann dabei 5 bis 10 Gew.-% bezogen auf die Mikrokapseln betragen.
Über die Menge der kationischen Tenside kann hierbei die Ladung genau eingestellt
werden, d.h. es ist möglich, Mikrokapseln mit schwach anionischer Natur, neutraler
oder kationischer Ladung herzustellen. Alternativ kann die Kationisierung auch durch
Einsatz von kationischen Polymeren erfolgen. Geeignete kationische Polymere sind beispielsweise
kationische Cellulosederivate, wie z.B. eine quaternierte Hydroxyethylcellulose, die
unter der Bezeichnung Polymer JR 400® von Amerchol erhältlich ist, kationische Stärke,
Copolymere von Diallylammoniumsalzen und Acrylamiden, quaternierte Vinylpyrrolidon/Vinylimidazol-Polymere,
wie z.B. Luviquat® (BASF), Kondensationsprodukte von Polyglycolen und Aminen, quaternierte
Kollagenpolypeptide, wie beispielsweise Lauryldimonium Hydroxypropyl Hydrolyzed Collagen
(Lamequat®L/Grünau), quaternierte Weizenpolypeptide, Polyethylenimin, kationische
Siliconpolymere, wie z.B. Amodimethicone, Copolymere der Adipinsäure und Dimethylaminohydroxypropyldiethylentriamin
(Cartaretine®/Sandoz), Copolymere der Acrylsäure mit Dimethyldiallylammoniumchlorid
(Merquat® 550/Chemviron), Polyaminopolyamide sowie deren vernetzte wasserlöslichen
Polymere, kationische Chitinderivate wie beispielsweise quaterniertes Chitosan, gegebenenfalls
mikrokristallin verteilt, Kondensationsprodukte aus Dihalogenalkylen, wie z.B. Dibrombutan
mit Bisdialkylaminen, wie z.B. Bis-Dimethylamino-1,3-propan, kationischer Guar-Gum,
wie z.B. Jaguar® CBS, Jaguar® C-17, Jaguar® C-16 der Firma Celanese, quaternierte
Ammoniumsalz-Polymere, wie z.B. Mirapol® A-15, Mirapol® AD-1, Mirapol® AZ-1 der Firma
Miranol. Besonders bevorzugt ist der Einsatz von Polyquatemium-7 (Polyquat® 701/NA),
modifizierter Cellulosen (z.B. Celquat®, Fa. National Starch) und amphoterer Polymere
(z.B. Polyquat® Ampho, Cognis)
[0031] Insbesondere aber wird zur Kationisierung Chitosan eingesetzt. Chitosane stellen
Biopolymere dar und werden zur Gruppe der Hydrokolloide gezählt. Chemisch betrachtet
handelt es sich um partiell deacetylierte Chitine unterschiedlichen Molekulargewichtes,
die den folgenden - idealisierten - Monomerbaustein enthalten:

[0032] Im Gegensatz zu den meisten Hydrokolloiden, die im Bereich biologischer pH-Werte
negativ geladen sind, stellen Chitosane unter diesen Bedingungen kationische Biopolymere
dar. Die positiv geladenen Chitosane können mit entgegengesetzt geladenen Oberflächen
in Wechselwirkung treten und werden daher in kosmetischen Haar- und Körperpflegemitteln
sowie pharmazeutischen Zubereitungen eingesetzt. Zur Herstellung der Chitosane geht
man von Chitin, vorzugsweise den Schalenresten von Krustentieren aus, die als billige
Rohstoffe in großen Mengen zur Verfügung stehen. Das Chitin wird dabei in einem Verfahren,
das erstmals von Hackmann et al. beschrieben worden ist, üblicherweise zunächst durch
Zusatz von Basen deproteiniert, durch Zugabe von Mineralsäuren demineralisiert und
schließlich durch Zugabe von starken Basen deacetyliert, wobei die Molekulargewichte
über ein breites Spektrum verteilt sein können. Vorzugsweise werden solche Typen eingesetzt,
wie die ein durchschnittliches Molekulargewicht von 10.000 bis 500.000 bzw. 800.000
bis 1.200.000 Dalton aufweisen und/oder eine Viskosität nach Brookfield (1 Gew.-%ig
in Glycolsäure) unterhalb von 5000 mPas, einen Deacetylierungsgrad im Bereich von
80 bis 88 % und einem Aschegehalt von weniger als 0,3 Gew.-% besitzen. Aus Gründen
der besseren Wasserlöslichkeit werden die Chitosane in der Regel in Form ihrer Salze,
vorzugsweise als Glycolate eingesetzt.
[0033] Zum Abschluss der Herstellung hat es sich als empfehlenswert erwiesen, den pH-Wert
wieder auf 6,5 anzuheben (beispielsweise durch Zugabe von Alkalilauge) und eine geringe
Menge eines geeigneten Verdickungsmittels (z.B. Xanthan Gum) hinzuzugeben, um ein
Sedimentieren der Mikrokapseln, die typisch einen Durchmesser von 1 bis 500 und insbesondere
10 bis 100 micras aufweisen, zu verhindern. Durch Variation der Rührgeschwindigkeit
kann der Durchmesser der Kapseln maßgeblich beeinflusst werden, wobei hohe Rührgeschwindigkeiten
kleine Durchmesser bevorteilen.
Gewerbliche Anwendbarkeit
[0034] Die erfindungsgemäßen Zubereitungen stellen vorzugsweise Waschmittel, Spülmittel,
Reinigungsmittel oder Avivagemittel dar. Weitere Gegenstände der vorliegenden Erfindung
betref fen jedoch auch die Verwendung dieser Zubereitungen zur Ausrüstung
- von Fasern oder Textilien, speziell mit Hilfe des Verfahrens der Zwangsapplikation,
- von Hygienepapieren, speziell von Toilettenpapieren
- von Gebrauchspapieren.
Beispiele
Herstellbeispiel 1
[0035] Zwei wässrige Lösung, die eine enthaltend 2,4 Gew.-% Gelatine (Gelatine 115 B 25/30
PS, Rousselot), die andere enthaltend 0,6 Gew.-% Carboxymethylcellulose (DS-07, Aldrich,
MW = 90.000) und 0,3 Gew.-% des Farbstoffs Larania® CI 15510 (Ciba) wurden bei 45
°C hergestellt und durch Zugabe von 1 N NaOH auf pH = 6,5 eingestellt. Die Carboxymethylcellulose-Lösung
wurde unter intensivem Vermischen in die Gelatinelösung eingerührt und anschließend
der pH-Wert durch Zugabe von 1 N HCl auf 4,25 abgesenkt. Die Bildung von Kapseln durch
Koazervation zeigte sich durch Eintrübung der Lösung an. Zur Härtung wurde den Zubereitungen
0,5 Gew.-% einer 50 Gew.-%igen wässrigen Lösung von Glutaraldehyd zugegeben. Nach
einer Reaktionszeit von 4 h bei 25 °C wurden die Kapseln mit 7,5 Gew.-% einer wässrigen
Lösung eines kationischen Tensids (Dehyquart® AU 46) behandelt und dann mit Hilfe
eines Büchner-Trichters abfiltriert. Der mittlere Teilchendurchmesser betrug 12,8
µm.
Herstellbeispiel 2
[0036] Zwei wässrige Lösung, die eine enthaltend 2,4 Gew.-% Gelatine (Geltec® SG-730 N,
Extraco), die andere enthaltend 0,8 Gew.-% Carboxymethylcellulose (AV 27088D, Aldrich,
MW = ca. 38.000) und 18 Gew.-% Jasminölkonzentrat wurden bei 45 °C hergestellt und
durch Zugabe von 1 N NaOH auf pH = 6,5 eingestellt. Die Carboxymethylcellulose-Lösung
wurde unter intensivem Vermischen in die Gelatinelösung eingerührt und anschließend
der pH-Wert durch Zugabe von 1 N HCl auf 4,25 abgesenkt. Die Bildung von Kapseln durch
Koazervation zeigte sich durch Eintrübung der Lösung an. Zur Härtung wurde den Zubereitungen
0,5 Gew.-% einer 50 Gew.-%igen wässrigen Lösung von Formaldehyd zugegeben. Nach einer
Reaktionszeit von 4 h bei 25 °C wurden die Kapseln mit 7,5 Gew.-% einer wässrigen
Lösung eines kationischen Tensids (Dehyquart® AU 46) behandelt und dann mit Hilfe
eines Büchner-Trichters abfiltriert. Der mittlere Teilchendurchmesser betrug 45,5
µm.
Herstellbeispiel 3
[0037] Zwei wässrige Lösung, die eine enthaltend 2,8 Gew.-% Gelatine (Geltec® SG-730 N,
Extraco), die andere enthaltend 1,2 Gew.-% Carboxymethylcellulose (AV 27088D, Aldrich,
MW = ca. 38.000) und 0,3 Gew.-% Indanthrenblau wurden bei 45 °C hergestellt und durch
Zugabe von 1 N NaOH auf pH = 6,5 eingestellt. Die Carboxymethylcellulose-Lösung wurde
unter intensivem Vermischen in die Gelatinelösung eingerührt und anschließend der
pH-Wert durch Zugabe von 1 N HCl auf 4,25 abgesenkt. Die Bildung von Kapseln durch
Koazervation zeigte sich durch Eintrübung der Lösung an. Zur Härtung wurde den Zubereitungen
0,5 Gew.-% Hexamethylendiamin zugegeben. Nach einer Reaktionszeit von 4 h bei 25 °C
wurden die Kapseln mit Hilfe eines Büchner-Trichters abfiltriert. Der mittlere Teilchendurchmesser
betrug 45,5 µm.
Herstellbeispiel 4
[0038] Zwei wässrige Lösung, die eine enthaltend 2,4 Gew.-% Gelatine (Geltec® SG-730 N,
Extraco), die andere enthaltend 1,4 Gew.-% Carboxymethylcellulose (AV 27088D, Aldrich,
MW = ca. 38.000) und 0,5 Gew.-% Indanthrenblau wurden bei 45 °C hergestellt und durch
Zugabe von 1 N NaOH auf pH = 6,5 eingestellt. Die Carboxymethylcellulose-Lösung wurde
unter intensivem Vermischen in die Gelatinelösung eingerührt und anschließend der
pH-Wert durch Zugabe von 1 N HCl auf 4,25 abgesenkt. Die Bildung von Kapseln durch
Koazervation zeigte sich durch Eintrübung der Lösung an. Zur Härtung wurde den Zubereitungen
0,5 Gew.-% Hexamethylendiamin zugegeben. Die Kapseln, deren mittlerer Teilchendurchmesser
46 µm betrug, wurden nicht filtriert, statt dessen wurde der Zubereitung 0,6 Gew.-%
Xanthan-Gum zugesetzt, um ein Sedimentieren zu verhindern.
Vergleichsbeispiel V1
[0039] 0,5 g Indanthrenblau RS (C.I. 69800) in 100 ml einer 2 Gew.-%igen Lösung von Natriumalginat
gelöst und diese über eine Düse in eine 1,5 w/v %ige wässrige Calciumchlorid-Lösung
eingetropft. Anschließend wurde die resultierende Zubereitung für 5 Minuten geliert
und die so erhaltenen Kapseln gewaschen und abfiltriert. Abschließend wurden die Kapseln
in eine 2 w/v %ige wässrige Chitosanlösung eingebracht und vernetzt.
Formulierungsbeispiel
[0040] 55 g eines kationischen Tensids (Dehyquart® AU 46, Cognis) wurden auf 50 °C erwärmt,
so dass eine flüssige Phase erhalten wurde. Diese wurde mit 930 ml Wasser (30 °C)
vermischt und dann unter starkem Rühren mit 15 g Mikrokapseln nach Herstellbeispiel
3 vermischt.
Tensidbeständigkeit
[0041] Die nach dem erfindungsgemäßen Beispiel 1 sowie dem Vergleichsbeispiel V1 erhaltenen
blaugefärbten Kapseln wurden in einer Menge von 1,5 Gew.-% in einer Testformulierung
(12 Gew.-% Sodium Lauryl Sulfate, 5 Gew.-% Cocamidopropyl Betaine, 5 Gew.-% Coco Glucosides,
ad 100 Gew.-% Wasser) dispergiert und diese über 2 Wochen bei 20 bzw. 40 °C gelagert.
Dabei wurde die Verfärbung der wässrigen Farbe als Maßstab für die Freisetzung von
blauem Farbstoff aus den Kapseln visuell verfolgt. Die Ergebnisse sind in Tabelle
1 zusammengefasst. Sie zeigen, dass die erfindungsgemäßen Kapseln eine deutlich höhere
Tensidbeständigkeit als die Vergleichssysteme aufweisen.
Tabelle 1 Stabilität von Mikrokapseln
Lagerung |
Beispiel 1 |
Vergleichsbeispiel V1 |
- nach 1 w, 20 °C |
keine Verfärbung |
leichter Blauschleier |
- nach 1 w, 40 °C |
keine Verfärbung |
deutliche Blaufärbung |
- nach 2 w, 20 °C |
keine Verfärbung |
deutliche Blaufärbung |
- nach 2 w, 40 °C |
leichter Blauschleier |
deutliche Blaufärbung |