BRPI0610313A2

BRPI0610313A2 - encapsulação de óleo

Info

Publication number: BRPI0610313A2
Application number: BRPI0610313-8A
Authority: BR
Inventors: Endel Deckner George; Jude Leblanc Michael; Odhavji Dihora Jiten
Original assignee: The Procter & Gamble Company
Priority date: 2005-05-19
Filing date: 2006-04-26
Publication date: 2010-06-15
Also published as: MX2007014420A; WO2006124224A1; ZA200709699B; CN101175561A; EP1922140A1; JP2008545820A; CA2607319A1; US20060263402A1

Abstract

A presente invenção refere-se a um encapsulado sólido compreendendo: (a) uma fase oleosa; (b) um polímero de emulsificacão solúvel em água, em que uma solução aquosa a 0,1% em peso, do polímero de emulsificação solúvel em água tem uma tensão superficial de 15 a 60 mN/m (de 15 a 60 dinas/cm), quando medida a 25<198>C; (c) um polímero formador de película solúvel em água; sendo que o polímero de emulsificação solúvel em água é diferente de do polímero formador de película solúvel em água.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ENCAPSULAÇÃO DE ÓLEO".

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a encapsulados compreendendouma fase oleosa, um polímero de emulsificação solúvel em água e um polí-mero formador de película solúvel em água, a um método para a produção deencapsulados, e a produtos compreendendo os ditos encapsulados.Antecedentes da Invenção

É conhecida a encapsulação de ingredientes ativos hidrofóbicos,como perfumes, em outros materiais como gomas, oligossacarídeos cíclicos eamidos para, por exemplo, retardar a liberação dos materiais encapsulados,sendo feita referência, por exemplo, a EP 0 303 461. Os ingredientes ativosassim encapsulados podem ser incorporados em diversos produtos para aobtenção do benefício de liberação retardada, sendo que exemplos dessesprodutos incluem produtos cosméticos, como fragrâncias, pós e desodorantes,produtos para tratamento de tecidos como pós para lavagem e folhas paraamaciamento de tecidos, e produtos em lenços que podem ter aplicaçõescosméticas ou higiênicas (por exemplo em produtos para cuidados de bebês).

Por diversas razões, amidos são freqüentemente usados paraencapsular ingredientes ativos. Em primeiro lugar, amidos são ingredientes dederivação natural, seguros, brandos e ambientalmente amigáveis, sendoencontrados em milho, trigo, arroz e batatas, por exemplo. Seu uso atende,portanto, a uma crescente preferência do consumidor por produtos compre-endendo materiais seguros e de derivação natural. Em segundo lugar, amidospodem conferir propriedades sensoriais vantajosas a produtos destinados aoconsumidor, especialmente na área de cosméticos, como espuma otimizada,textura enriquecida, toque de qualidade superior durante a aplicação e toqueaprimorado após a aplicação.

Por outro lado, o amido de derivação natural em bruto,não-modificado pode apresentar características insatisfatórias de estética efuncionalidade. É normal, portanto, sua modificação. Essa modificação podeser física, sendo comum a "pré-gelatinização" do amido para torná-lo disper-sível em água fria e processável a frio. É procedimento padrão, também,modificar quimicamente os amidos usados para os propósitos de encapsu-lação, de modo a torná-los mais hidrofóbicos, aumentar sua estabilidade deviscosidade e sua tolerância a altos níveis de tensão e cisalhamento. A mo-dificação hidrofóbica pode ser demorada, complicada e dispendiosa. Seriavantajoso, portanto, encontrar uma forma simples de encapsular ingredientesativos em amido que não tenha sito hidrofobicamente modificado.Sumário da Invenção

De acordo com um primeiro aspecto da invenção, é apresentadoum encapsulado sólido compreendendo:

(a) uma fase oleosa;

(b) um polímero de emulsificação solúvel em água, em que umasolução aquosa a 0,1% em peso, do polímero de emulsificação solúvel emágua tem uma tensão superficial de 15 a 60 mN/m (de 15 a 60 dinas/cm),quando medida a 25°C.

(c) um polímero formador de película solúvel em água;

em que o polímero de emulsificação solúvel em água é diferentede do polímero formador de película solúvel em água.

De acordo com um segundo aspecto da invenção, é apresentadoum método para a fabricação do encapsulado sólido de acordo com o primeiroaspecto da invenção, sendo que o dito método compreende as etapas de:

(A) formar uma emulsão de óleo-em-água de alta fase internacompreendendo, em peso da dita emulsão:

(i) de 0,25% a 7% de polímero de emulsificação solúvel em água;

(ii) mais de 60%, de preferência de 70% a 90% de fase oleosa; e

(iii) água;

(B) formar uma solução aquosa do polímero formador de películasolúvel em água, compreendendo de 5% a 40% do dito polímero, em peso dasolução aquosa;

(C) misturar a emulsão de alta fase interna da etapa A à soluçãoaquosa da etapa B para formar uma pré-mistura aquosa;

(D) secar a pré-mistura aquosa da etapa C para formar um en-capsulado sólido compreendendo uma quantidade menor que ou igual a 10%de água, em peso do encapsulado.

Um encapsulado sólido obtenível de acordo com o método dosegundo aspecto da invenção também faz parte da presente invenção.

De acordo com um terceiro aspecto da invenção, é apresentadoum produto para lavanderia, especialmente um granulado detergente ou umafolha para amaciamento de tecidos, compreendendo de 0,01% a 30%, depreferência de 0,10% a 12%, com mais preferência de 0,10% a 5% em pesodo encapsulado do primeiro aspecto da invenção.

De acordo com um quarto aspecto da invenção, é apresentadoum produto para cuidados pessoais, especialmente um sabonete em barrasou uma composição antiperspirante, compreendendo de 0,01% a 30%, depreferência de 0,10% a 12%, com mais preferência de 0,10% a 5% em pesodo encapsulado do primeiro aspecto da invenção.

Embora o relatório descritivo termine com reivindicações queespecificamente indicam e distintamente reivindicam a presente invenção,acredita-se que a mesma será melhor compreendida a partir da descrição dasmodalidades preferenciais apresentada a seguir, tomada em conjunto com osdesenhos em anexo.

A figura 1 é uma imagem obtida por microscopia eletrônica devarredura (SEM) de um encapsulado particulado de acordo com a presenteinvenção, o qual foi aberto mediante rompimento.

Descrição Detalhada da Invenção

Todos os pesos, medidas e concentrações na presente invençãosão medidos a 25°C na composição em sua totalidade, exceto onde indicadoem contrário.

Exceto onde indicado em contrário, todas as porcentagens dascomposições mencionadas neste documento são porcentagens em peso dototal da composição (isto é, a soma de todos os componentes presentes), etodas as razões são razões em peso.

Exceto onde indicado em contrário, todos os pesos molecularesde polímeros são pesos moleculares numéricos médios.Exceto onde indicado em contrário, o conteúdo de todas as fontesde literatura mencionadas neste texto estão aqui incorporadas em sua tota-lidade, por referência.

Exceto onde são apresentados exemplos específicos de valoresreais medidos, os valores numéricos aqui mencionados devem ser conside-rados como sendo qualificados pela expressão "cerca de".

O presente inventor descobriu, surpreendentemente, que umafase oleosa pode ser encapsulada no interior de um polímero formador depelícula solúvel em água, como um amido não-modificado, mediante a for-mulação da dita fase oleosa como uma emulsão de óleo-em-água de alta faseinterna (O/W HIP, ou HIPE) usando um determinado polímero de emulsifi-cação solúvel em água para estabilizar a emulsão e, então, misturando aemulsão de alta fase interna com um polímero formador de película solúvelem água, como um amido hidrolisado. Em seguida à combinação, a mistura éseca, por exemplo mediante secagem por atomização ou extrusão, paraformar um encapsulado sólido compreendendo a fase oleosa, o polímero deemulsificação solúvel em água e o polímero formador de película solúvel emágua. Conforme discutido abaixo, é desejável que o encapsulado sólido sejasubstancialmente anidro.

Os encapsulados de acordo com o primeiro aspecto da invençãocompreendem uma fase oleosa. A fase oleosa pode compreender qualquermaterial imiscível em água que seja líquido sob condições ambientes, ouqualquer material que seja sólido sob condições ambientes, que tenha umatemperatura de fusão menor que 100°C e que se funda para formar um líquidoimiscível em água, bem como misturas desses materiais.

Para uso na presente invenção, em relação à fase oleosa, o termo"imiscível em água" inclui materiais tendo um parâmetro de solubilidade deHildebrand em torno de 209 a 502 kJ/m2(de 5 a 12 calorias/cm3). O parâmetrode solubilidade é definido como a soma de todas as forças de atração irra-diando-se de uma molécula. A força de Van der Waals total é chamada Pa-râmetro de solubilidade de Hildebrand, e pode ser calculada mediante o usoda equação de Hildebrand, utilizando-se os dados de ponto de ebulição epeso molecular. Os métodos e üm programa de computador para cálculo doparâmetro de solubilidade de Hildebrand são apresentados por CD. Vaughanem J. Cosmet. Chem. 36, 319-333 (setembro/outubro de 1985). De prefe-rência, o termo "imiscível em água" refere-se a materiais que têm, adicio-nalmente, uma solubilidade inferior a 0,1% em água desionizada nas STP.

Os materiais compreendidos na fase oleosa podem ter qualquerpolaridade e podem ser selecionados do grupo consistindo em hidrocarbo-netos alifáticos ou aromáticos, ésteres, álcoois, éteres, carbonatos, fluoro-carbonetos, silicones, fluorossilicones, agentes ativos solúveis em óleo comovitamina E e seus derivados, e misturas dos mesmos.

Materiais sólidos que podem estar presentes na fase oleosa in-cluem ceras. Para uso na presente invenção, o termo "cera" inclui ceras na-turais e sintéticas. A classe de ceras naturais inclui as ceras de origem animal,como cera de abelha, lanolina, cera de goma-laca e cera da China, as cerasde origem vegetal, como carnaúba, candelila, baga de loureiro e cana deaçúcar, as ceras de origem mineral, como ceresina e ozoquerita, e as cerasde origem petroquímica, como cera microcristalina e petrolato. A classe deceras sintéticas inclui polímeros etilênicos e éter-ésteres de poliol, naftalenosclorinados e ceras Fischer-Tropsch. Para obter mais detalhes, vide "RõmppChemie Lexikon", de Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 9a Edição, 1995, sob otítulo "Wachse".

Vantajosamente, os materiais compreendidos na fase oleosa,inclusive as ceras fundidas, têm uma viscosidade na faixa de 0,005 cm2/s (0,5cSt) a 15.000 cm2/s (1.500.000 cSt), de preferência de 0,005 cm2/s (0,5 cSt) a10.000 cm2/s (1.000.000 cSt), com mais preferência de 0,005 cm2/s (0,5 cSt) a3500 cm2/s (350.000 cSt). Essa viscosidade é medida a 25°C, por meio de umviscosímetro Brookfield RVT Heliopath equipado com um fuso TE rotativo a0,5 rad/s (5 rpm) (se o material não for líquido a 25°C, a medição é feita àtemperatura na qual o mesmo se torna completamente liqüefeito).

A fase oleosa de acordo com a presente invenção tem umaconstante dieletrica na faixa de 2 a 14, quando medida a 20°C. De preferência,a constante dieletrica da fase oleosa é de 3 a 10, com mais preferência de 6 a

10. Quanto mais alta a constante dieletrica, mais polar o material tende a ser.

Exemplos de óleos tendo uma constante dieletrica nessa faixasão fornecidos na Tabela 1.

Tabela 1

<table>table see original document page 7</column></row><table>

De acordo com essa modalidade, a fase oleosa pode compre-ender um ou mais óleos, desde que a constante dieletrica da fase oleosaesteja na faixa definida. A fase oleosa pode compreender de 20% a 60%, depreferência de 30 a 50% em peso do encapsulado.

Os encapsulados de acordo com o primeiro aspecto da invençãocompreendem um polímero de emulsificação solúvel em água. Uma soluçãoaquosa a 0,1% em peso, de polímero de emulsificação solúvel em água temuma tensão superficial de 15 a 60 mN/m (15-60 dinas/cm), quando medida a25°C. Nessa faixa de tensão superficial, são observadas propriedades bené-ficas de emulsificação.

Para uso na presente invenção, o termo "solúvel em água",quando utilizado em relação ao polímero de emulsificação, significa um po-límero de emulsificação com uma solubilidade em água conforme definida no"Método para teste da solubilidade", mais adiante neste documento.

Para uso na presente invenção, o termo "polímero de emulsifi-cação" inclui polímeros com propriedades de ativos de superfície, e não de-pende de características químicas específicas, podendo ser usados políme-ros com químicas amplamente diferentes.

Os polímeros de emulsificação solúveis em água de acordo com apresente invenção têm, vantajosamente, um peso molecular de ao menos1.66E-21 g (1.000 Dáltons), já que abaixo desse nível os encapsulados re-sultantes podem apresentar funcionalidade insatisfatória, como toque na pelee estabilidade insatisfatórios. O toque na pele e a estabilidade melhoramconforme aumenta o peso molecular, sendo preferencial que os polímeros deemulsificação solúveis em água de acordo com a presente invenção tenhamum peso molecular acima de 1,25E-20 g (7.500 Dáltons), com mais prefe-rência acima de 1.49E-20 g (9.000 Dáltons) e, com mais preferência ainda,acima de 1,66E-20 g (10.000 Dáltons).

O peso molecular dos polímeros de emulsificação vantajosa-mente não excede a 1.66E-19 g (100 quilodáltons) sendo que, acima desseponto, especialmente nas concentrações de polímero de emulsificação queseriam tipicamente usadas durante o processamento, quando a fase oleosainterna está presente em teores acima de 80% em peso da emulsão, a vis-cosidade da fase aquosa pode atingir um nível que retarda a emulsificação.

Alguns exemplos não-limitadores de polímeros de emulsificaçãosolúveis em água que podem ser usados de acordo com a presente invençãoincluem: polivinil pirrolidona alquilada, como polivinil pirrolidona butilada dis-ponível comercialmente sob o nome "Ganex P904" junto à ISP Corp., poli-ésteres de tereftalato, inclusive tereftalato de polipropileno glicol, como oproduto disponível comercialmente sob o nome "Aristoflex PEA" junto à Cla-riant A.G., sal sódico de ésteres monoalquílicos de poli(metil vinil éter/ácidomaléico), inclusive éster monobutílico de poli(sal sódico de metil vinil ácidomaléico) como o incluído no produto disponível comercialmente sob o nome"EZ Sperse" junto à ISP Corp, copolímero de isobutileno/etil maleimida/hidróxietila, como o incluído no produto disponível comercialmente sob o nome "A-quafix FX64" junto à ISP Corp., cloreto de (3-dimetilaminopropil)-metacrila-mida/3-metacriloil amidopropila-lauril-dimetil-amônio, como o incluído noproduto disponível comercialmente sob o nome "Styleze W20" junto à ISPCorp., PEG-12 dimeticona, como o produto disponível comercialmente sob onome "DC 193" junto à Dow Corning Corp.

De maneira altamente vantajosa, o polímero formador de películasolúvel em água não compreende qualquer grupo de oxido de etileno. Maisvantajosamente, o polímero formador de película solúvel em água énão-alcoxilado, e não compreender qualquer poliglicerol. Isso se deve ao fatode que, durante o processamento, a secagem da solução aquosa para ge-ração dos encapsulados da presente invenção pode se mostrar difícil. Asdesvantagens de ter essas porções presentes no polímero formador de pe-lícula solúvel em água são particularmente perceptíveis durante a secagempor atomização na qual, em vez de um encapsulado particulado, pode seformar um depósito pegajoso nas laterais do secador por atomização. Sem seater à teoria, acredita-se que em particular esses grupos de oxido de etileno,mas também os grupos alcoxilados e de poliglicerol em geral, possam apre-sentar ligação de hidrogênio com a água, reduzindo assim a velocidade deevaporação da mesma. Dos materiais acima mencionados, o Aristoflex PEAcompreende grupos oxido de propileno, mas não tem quaisquer grupos deoxido de etileno, enquanto o DC193 compreende tanto grupos de oxido deetileno como de oxido de propileno.

Para uso na presente invenção, o termo "não-alcoxilado" em re-lação aos polímeros de emulsificação solúveis em água significa polímerosque não compreendem quaisquer grupos alcóxi, ou seja, nenhum grupo -OR(em que R inclui porções alquila) na molécula, nem na cadeia principal dopolímero, nem como pendentes à mesma, ou em qualquer outro ponto. Parauso na presente invenção, o termo "oxido de etileno", ou EO, significa -OC2H4-,enquanto "oxido de propileno", ou PO, significa -OC3H6-.

O polímero de emulsificação solúvel em água pode compreenderde 0,1% a 12%, de preferência de 0,5% a 8% e, com mais preferência, de0,5% a 5% em peso do encapsulado.Os encapsulados de acordo com o primeiro aspecto da invençãocompreendem um polímero formador de película solúvel em água, o qual édiferente do polímero de emulsificação solúvel em água. Nesse sentido, apalavra "diferente" significa que o polímero formador de película solúvel emágua não é idêntico ao polímero de emulsificação solúvel em água e, depreferência, significa que o polímero formador de película solúvel em águanão pertence à mesma classe química que o polímero de emulsificação so-lúvel em água. Em uma modalidade, o polímero formador de película solúvelem água não é um polímero de emulsificação solúvel em água e/ou o polí-mero formador de película solúvel em água não é um polímero de emulsifi-cação solúvel em água.

Para uso na presente invenção, o termo "solúvel em água",quando utilizado em relação ao polímero formador de película, significa umpolímero formador de película tendo uma solubilidade em água conformedefinida no "Método para teste da solubilidade", mais adiante neste docu-mento.

Para uso na presente invenção, o termo "formador de película"significa, em relação ao polímero formador de película solúvel em água, que odito polímero tem a capacidade de transformar-se de um fluido em um estadosólido como resultado da secagem (isto é, a remoção do solvente, sem limi-tar-se a água) e/ou do endurecimento. Mais detalhes são fornecidos em"Deutsche Norm", DIN 55945, sob a definição "Verfestigung, Filmbildung" edefinições associadas.

Vantajosamente, os polímeros formadores de película de acordocom a presente invenção não são reticulados e, mais vantajosamente, com-preendem polímeros de cadeia linear ou ramificada que não são reticulados.De maneira altamente vantajosa, os polímeros formadores de película deacordo com a presente invenção têm um peso molecular de 1.66E-21 g (1quilodálton) a 8,30E-16 g (500.000 quilodáltons), de preferência de 1,66E-21g (1 quilodálton) a 1,66E-16 g (100.000 quilodáltons).

Os polímeros formadores de película de acordo com a presenteinvenção não compreendem nenhum amido hidrofobicamente modificado, jáque um dos objetivos da presente invenção é evitar o uso desses materiais.

Alguns exemplos não-limitadores de polímeros formadores depelículas solúveis em água que podem ser usados de acordo com a presenteinvenção podem incluir: gomas naturais como goma arábica, amidos dextra-nizados ou hidrolisados, álcool polivinílico, açúcares de tipo vegetal comodextrina e maltodextrina, amidos modificados como um éster ácido de amidonão-gelatinizado de um ácido dicarboxílico substituído, o qual pode ser sele-cionado do grupo consistindo em amido succinato, amido succinato substi-tuído, amido linoleato e amido linoleato substituído, bem como misturas dosmesmos.

O polímero formador de película solúvel em água pode compre-ender de 5% a 60%, de preferência de 30 a 50% em peso do encapsulado.

Adicionalmente e vantajosamente, a razão de peso entre a fase oleosa e opolímero sólido formador de película solúvel em água presente no encapsu-lado situa-se na faixa de 1:3 a 2:1. Se a quantidade de óleo presente for talque a razão de peso entre a fase oleosa e o polímero sólido formador depelícula solúvel em água é de menos que 1:3, o "envoltório" do encapsuladoem redor da fase oleosa pode, tipicamente, ser resistente demais a forçasexternas e a outros fatores para liberar a dita fase a uma taxa aceitável. Se,por outro lado, a razão de peso entre a fase oleosa e o polímero sólido for-mador de película solúvel em água for menor que 2:1, o encapsulado pode serinstável demais para confinar adequadamente a fase oleosa, podendo per-mitir sua liberação prematura. De preferência, a razão de peso entre a faseoleosa e o polímero sólido formador de película solúvel em água é de cerca de1:1.

Vantajosamente, os encapsulados de acordo com o primeiroaspecto da invenção são anidros, ou seja, não compreendem nenhuma água.

No entanto, é possível que resíduos de água estejam presentes mesmo i-mediatamente após a fabricação, como resultado de limitações de proces-samento, sendo que tipicamente ocorre a subseqüente reentrada de água nosencapsulados, por exemplo durante o armazenamento. A fase aquosa podenão só compreender água, como pode, também, compreender componentessolúveis em água adicionais, como álcoois, umectantes, inclusive álcooispoliídricos (por exemplo glicerina e propileno glicol), agentes ativos comod-pantenol, vitamina B3 e seus derivados (como niacinamida) e extratos bo-tânicos, bem como espessantes e conservantes. Vantajosamente, a faseaquosa não representa mais de 10% em peso, do encapsulado, compreen-dendo tipicamente de 0,001% a 10%, de preferência de 0,001% a 5%, commais preferência de 0,001% a 2% e, com mais preferência ainda, de 0,001% a1 % em peso do encapsulado.

Os encapsulados de acordo com a presente invenção podemassumir qualquer formato físico adequado. Em particular, podem assumir aforma de particulados, os quais terão vantajosamente um tamanho médio departícula de 5 um a 200 um. Em relação à figura 1, é ilustrado um encapsuladoparticulado de acordo com a presente invenção, o qual foi aberto medianterompimento para revelar os interstícios. A maior parte da substância do par-ticulado que pode ser visto é formada pelo polímero formador de película(amido, neste caso), estando os espaços abertos preenchidos com a faseoleosa. O polímero de emulsificação não é visível, mas está presente na in-terface entre o polímero formador de película e a fase oleosa.

Os encapsulados da presente invenção não se limitam à forma departiculados, porém, e podem também ser aplicados como revestimentossobre um substrato. Nesse caso, uma estrutura similar àquela mostrada nafigura 1 estará presente, sendo que a única diferença significativa será o fatode que o encapsulado está presente como uma camada em vez de um par-ticulado.

De acordo com um segundo aspecto da invenção, são apresen-tados produtos compreendendo encapsulados de acordo com o primeiroaspecto da invenção. Exemplos desses produtos incluem produtos paracuidados pessoais, como sabonetes em barra e antiperspirantes, produtospara lavanderia como detergente granulado e folhas para amaciamento detecidos, bem como revestimentos para fraldas e artigos para higiene feminina.

Os produtos para cuidados pessoais, para cuidados com a saúdee para lavanderia podem compreender de 0,01% a 30%, de preferência de0. 10% a 12% e, com mais preferência, de 0,10% a 5% em peso do encap-sulado de acordo com o primeiro aspecto da invenção.

Os produtos de acordo com o segundo aspecto da invençãopodem compreender componentes adicionais. A natureza exata desses ou-tros componentes dependerá da natureza do produto final, de modo que não épossível apresentar aqui uma lista exaustiva. Alguns exemplosnão-limitadores de outros componentes incluem espessantes, solventes,ceras naturais e sintéticas, emolientes, umectantes como álcoois poliídricos,inclusive glicerina e propileno glicol, pigmentos, inclusive pigmentos orgânicose inorgânicos, conservantes, agentes quelantes, microbicidas e perfumes. Ostensoativos também podem estar presentes, como os tensoativos não-iônico,aniônico, catiônico, zwiteriônico e anfotéricos. Nos casos em que o produtocompreende um substrato, o encapsulado (opcionalmente uma mistura comum ou mais dos componentes adicionais acima mencionados) pode ser re-vestido sobre o substrato, que por sua vez pode, sem limitações, compre-ender material tecido ou não-tecido, bem como papel.

Método para fabricação do encapsulado

1. Formação da emulsão de alta fase interna

Uma emulsão de alta fase interna é preparada de acordo com oseguinte método geral:

1. Os componentes da fase aquosa e os componentes da faseoleosa são selecionados em quantidades que resultem em uma emulsão deóleo-em-água de alta fase interna mediante a misturação na etapa 4, abaixo.

2. O polímero de emulsificação solúvel em água é cuidadosa-mente misturado com a fase aquosa, sendo solubilizado na mesma. O polí-mero de emulsificação solúvel em água é adicionado em quantidade sufici-ente para compreender de 0,25% a 7%, de preferência de 0,25% a 5% empeso, da emulsão de alta fase interna formada na etapa 4, abaixo.

3. Os componentes da fase oleosa são cuidadosamente mistu-rados um ao outro. Caso estejam presentes ceras ou outros materiais que sãosólidos à temperatura ambiente, essa etapa de misturação pode envolver,também, o aquecimento, conforme discutido acima.4. A fase oleosa é adicionada lentamente à fase aquosa, sobmisturação contínua, para resultar em uma emulsão de alta fase interna (HIP)compreendendo acima de 60%, de preferência acima de 70% e, com maispreferência, de 70% a 90% de fase oleosa.

II. Adição do polímero formador de película solúvel em água

O polímero formador de película solúvel em água é, então, adi-cionado à emulsão de alta fase interna. Tipicamente, o mesmo é adicionadosob a forma de uma solução aquosa, por exemplo a uma concentração de 5%a 40% em peso. Conforme discutido acima, o polímero formador de películasolúvel em água é adicionado em uma quantidade que representa de 5% a60%, de preferência de 30% a 50% em peso da composição, em base seca.Conforme adicionalmente discutido acima, a razão de peso entre a fase ole-osa e o polímero sólido formador de película solúvel em água situa-se na faixade 1:3 a 2:1.

III. Desidratação

Vários métodos de desidratação podem ser aplicados ao sistemade emulsão aquosa de alta fase interna para produzir partículas secas, in-cluindo, mas não se limitando a, secagem a vácuo, secagem por tambor,secagem por congelamento, secagem por película delgada (emulsão dispersasobre uma película insolúvel em água e seca pelo ar), e secagem por ato-mização. Além do mais, pode-se adicionar a emulsão a um aglomerador (vasocilíndrico equipado com misturadores de pá, ou picadores de alto cisalha-mento) contendo um material de hidratação por água sendo que, por exemplo,um sílica-gel fino absorverá água da emulsão aquosa e produzirá um pó defluxo livre. O equipamento adequado para a realização dos processos apre-sentados na presente invenção pode incluir misturadores de pá, misturadoresde lâmina, misturadores de fita, granuladores de eixo vertical e misturadoresde tambor, em configurações tanto por lote como, onde disponível, por pro-cesso contínuo.

Um método preferencial para a fabricação de partículas encap-suladas em óleo é a secagem por atomização. A secagem por atomizaçãopode resultar em desidratação muito rápida da emulsão aquosa (tipicamenteisso pode ser obtido em menos de um minuto), proporcionando uma perdamínima dos materiais de óleo volátil durante a formação da partícula. A se-cagem por atomização pode, também, convenientemente proporcionar ummeio para controlar o tamanho de partícula do produto final.

Tipicamente, durante a secagem por atomização uma emulsãoaquosa é alimentada a um atomizador centrífugo (disco giratório ou rodagiratória), no qual é atomizada em gotículas finas. A velocidade do disco éusada para manipular o tamanho das gotículas atomizadas. O ar seco equente (tipicamente a cerca de 200°C, ponto de orvalho a -40°C) é introduzidoacima do atomizador, em modo de corrente paralela (isto é, o fluxo de ar semove na mesma direção que o produto a ser seco), para facilitar a rápidadesidratação das gotículas atomizadas. A temperatura do ar de saída é, ti-picamente, mantida entre 95°C e 105°C, dependendo do teor de umidade e daflexibilidade de parede desejada nas partículas acabadas. As partículas secassão, então, carregadas pelo ar até um ciclone (separador gás/sólido), ondesão coletadas. O ar restante, contendo partículas muito finas não removidaspelo ciclone, é passado para um filtro de bolsa ou um purificador.

Métodos de medição

Método de teste do tamanho médio de partícula

Esse método de teste pode ser usado para determinar o tamanhomédio de partícula de um encapsulado sólido de acordo com o primeiro as-pecto da invenção. O tamanho de partícula do encapsulado sólido é deter-minado de acordo com a ISO 8130-13, "Coating powders - Part 13: Particlesize analysis by laser diffraction". Um analisador de tamanho de partícula pordifração de laser adequado, com um alimentador de pó seco, pode ser obtidojunto à Horiba Instruments Incorporated, de Irvine, Califórnia, EUA, junto àMalvern Instruments Ltd de Worcestershire, Reino Unido, e junto à Beck-man-Coulter Incorporated de Fullerton, Califórnia, EUA. Os resultados sãoexpressos de acordo com a ISO 9276-1:1998, "Representation of results ofparticle size analysis - Part 1: Graphical Representation", figura A.4, "Cumu-lative distribution Q3 plotted on graph paper with a logarithmic abscissa". Otamanho médio de partícula é definido como o valor da abscissa no ponto emque a distribuição cumulativa (Q3) é igual a 50 por cento.

Método para teste da solubilidade

Para uso na presente invenção, em relação aos polímeros deemulsificação e aos polímeros formadores de película, o termo "solúvel emágua" inclui polímeros que preenchem a seguinte condição: uma solução a1% em peso, do polímero em água desionizada à temperatura ambiente re-sulta em uma transmitância percentual de ao menos 90% da luz com umcomprimento de onda na faixa de 455 a 800 nm. O teste foi realizado pas-sando-se a solução de polímero através de um filtro de seringa convencional,para um com comprimento de trajetória de 1 cm tendo um tamanho de poro de450 nm, seguido de varredura mediante o uso de um espectrofotômetro HP8453 ajustado para varrer e registrar de 390 a 800 nm. Foi realizada umafiltração para remover componentes insolúveis.

Medição da tensão superficial

O método usado para medir a tensão superficial do fluido foi ochamado "Método da placa de Wilhelmy". O método da placa de Wilhelmy éum método universal, especialmente adequado para estabelecer a tensãosuperficial em relação a intervalos de tempo. Em essência, uma placa verticalde perímetro conhecido é fixada a uma balança, sendo medida a força devidaà molhagem. Mais especificamente:

Uma solução aquosa a 0,1% em peso, de polímero de emulsifi-cação solúvel em água é produzida em água desionizada. A solução de po-límero é, então, vertida em um recipiente de vidro limpo e seco, sendo atemperatura da solução mantida em 25°C. A placa de Wilhelmy, limpa etemperada, é baixada até a superfície do líquido. Uma vez que a placa tenhaatingido a superfície, é medida a força necessária para remover a placa dolíquido.

O equipamento utilizado e os ajustes correspondentes são con-forme exposto a seguir:

Dispositivo: tensiômetro KrüssK12, produzido pela Krüss GmbH,Borsteler Chausee 85-99a, 22453, Hamburg, Alemanha (videwww.kruess.com).Dimensões da placa: largura: 19,9 mm, espessura: 0,2 mm, altura:10 mm

Ajustes para medição: profundidade de imersão: 2 mm, sensibi-lidade para detecção de superfície: 0,01 g, velocidade para detecção de su-perfície 6 mm/min, valores: 10, captura: linear, tempo máximo de medição: 60segundos.

A placa é imersa no fluido e o valor correspondente de tensãosuperficial é lido no mostrador do dispositivo. As instruções podem ser en-contradas no manual de usuário editado pela Krüss GmbH Hamburg 1996,versão 2.1.

Testando a constante dielétrica dos óleos polares

As medições foram feitas a 20°C, usando-se um medidor deconstante dielétrica para líquidos Modelo 870, produzido pela Scientifica emPrinceton NJ, EUA. As leituras foram tomadas após ter sido atingido o equi-líbrio (de acordo com a regra, foram necessárias cinco para se obter um valorconstante).

Exemplos

Os seguintes exemplos descrevem e demonstram, com maisdetalhes, as modalidades preferenciais no âmbito da presente invenção. Osexemplos são fornecidos somente para fins de ilustração e não devem serconsiderados como limitações da presente invenção, uma vez que são pos-síveis muitas variações da mesma, sem desviar-se de seu caráter ou âmbito.

Exemplo de encapsulação 1: óleo essencial encapsulado seco por atomização

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1 Polivinil pirrolidona butilada, disponível comercialmente junto à

2 Fragrância Datura (uma combinação de óleos essenciais), comuma constante dielétrica de 6,65.

3 Solução de amido (amido hidrolisado dissolvido em água desi-onizada, 33% em peso, de sólidos) disponível junto à National Starch &Chemical Co. de New Jersey, EUA.

Procedimento para a fabricação de emulsão de óleo-em-áqua de alta faseinterna

O Ganex P904 foi dissolvido em água à temperatura ambiente atéobter-se limpidez, para gerar a pré-mistura A.

O óleo de fragrância B foi, então, adicionado lentamente àpré-mistura A mediante o uso de um misturador de turbina com 3 lâminas,conectado a um sistema de agitação para misturador Lightning a 31,42 rad/s(300 RPM), até o espessamento da emulsão.

Vantajosamente, a emulsão pode, adicionalmente, ser proces-sada durante 5 minutos mediante o uso de um homogeneizador TokuhsaKika-TK, Mark II, para reduzir o tamanho médio de partícula da emulsão paramenos de 1 um.

Mistura com o polímero formador de película solúvel em água

A mistura de A e B foi, então, adicionada aos componentes C e D,e misturada até a obtenção de uniformidade, mediante o uso de um mistu-rador Lightening equipado com uma lâmina de turbina com passo. A misturafoi, então, processada durante 5 minutos mediante o uso de um homoge-neizador Tokuhsa Kika-TK, Mark II.

Desidratação

A mistura foi, então, seca por atomização mediante o uso de umsecador por atomização de corrente paralela Niro de 1,8 m (6 pés) de diâ-metro, funcionando com um atomizador de roda giratória de 5,08 cm(2 polegadas) de diâmetro, sob as seguintes condições de operação: tem-peratura do ar de entrada de 200°C, temperatura de saída de 95°C a 98°C,taxa de fluxo de ar de 80 kg/h, velocidade de disco de 3.141,6 rad/s (30.000RPM), e pressão operacional do secador de 3,9 Pa (0,4 mm H20). As partí-culas coletadas do secador apresentavam um tamanho médio de 50 um e aseguinte composição:<table>table see original document page 19</column></row><table>

Exemplo de encapsulação 2: vitamina E encapsulada seca por atomização

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1 EZ Sperse é uma solução a 25% de éster monobutílico de po-li(sal sódico de metil vinil ácido maléico), e é um copolímero de anidrido ma-léico e metil vinil éter reagido com água/butanol para formar um meio éster, oqual é neutralizado com hidróxido de sódio. EZ Sperse é produzido pela ISPCorp.

2O acetato de tocoferol tem uma constante dielétrica de 3,46 eum parâmetro de solubilidade de 7,98.

O EZSperse foi dissolvido em água à temperatura ambiente atéobter-se limpidez, para gerar a pré-mistura A.

O acetato de tocoferol B foi, então, adicionado lentamente àpré-mistura A mediante o uso de um misturador de turbina com 3 lâminas,conectado a um sistema de agitação para misturador Lightning a 31,41 rad/s(300 RPM), até o espessamento da emulsão.

Mistura com o polímero formador de película solúvel em água

Desidratação

A mistura foi, então, seca por atomização mediante o uso de umsecador por atomização de corrente paralela Niro de 1,82 m (6 pés) de diâ-metro, funcionando com um atomizador de roda giratória de 5,08 cm(2 polegadas) de diâmetro, sob as seguintes condições de operação: tem-peratura do ar de entrada de 200°C, temperatura de saída de 95°C a 98°C,taxa de fluxo de ar de 80 kg/h, velocidade de disco de 3.141,6 rad/s (30.000RPM), e pressão operacional do secador de 3,9 Pa (0,4 mm H20). As partí-culas coletadas do secador apresentavam um tamanho médio de 50 um e aseguinte composição:

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Exemplo de produto 1: antiperspirante sólido invisível

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Exemplo de produto 2: produto de fralda/hiqiene feminina

A camada superior de uma fralda para bebês ou de um produto dehigiene feminina é revestido e seco mediante o uso de uma solução aquosado encapsulado (63% de água, 37% de encapsulado) de acordo com o E-xemplo de encapsulação 1. Alternativamente, 40 mg do encapsulado doExemplo de encapsulação 1 podem ser adicionados sob a forma de pó aonúcleo absorvente da fralda ou do produto de higiene feminina. Isso propor-ciona a liberação da fragrância ativada por umidade, depois de o bebê urinarou de ter ocorrido o sangramento menstrual.

Exemplo de produto 3: detergente em pó para lavagem de roupas

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Ingredientes da formulação:

Alquil benzeno sulfonato de 19,99 6,10 8,19 8,48 0,07 3,41 17,45 17,45sódio

Alquil sulfato de sódio 1,16 12,20 5,13 6,08 15,27 13,71 0,00 0,00

Alquil sulfato de sódio etoxi- 0,29 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,55 1,55lado

Percarbonato de sódio 6,16 6,16 0,00 3,49 2,78 4,50 11,67 3,21

Nonanoil oxibenzeno sulfo- 4,75 4,75 2,10 2,41 1,92 5,16 0,00 0,00nato

Tetraacetiletilenodiamina 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 2,10 2,10

Aluminossilicato de sódio 13,84 12,96 25,38 27,98 32,46 32,46 14,36 12,80hidratado

Copolímero de ácidos acríli- 6,35 3,36 0,00 0,00 0,00 0,00 2,30 2,30co/maléico

Poliacrilato de sódio 0,00 0,00 1,51 1,53 1,74 1,18 0,00 0,00

Carbonato de sódio 19,55 22,25 22,48 21,47 24,11 23,33 20,60 20,60

Tripolifosfato de sódio 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 12,40

Silicato de sódio 2,43 2,47 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Pentacetato de dietileno tri- 0,00 0,00 0,72 0,80 0,72 0,54 0,54 0,54amina sódico

Clareador15 0,17 0,17 0,00 0,11 0,08 0,12 0,12 0,12

Clareador49 0,09 0,09 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00<table>table see original document page 22</column></row><table>

Um procedimento para a fabricação dessas composições de de-tergente em pó para lavagem de roupas é apresentado em US 5496487.

Exemplo de produto 4: sabonete em barra

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Método de produção Em um amalgamador, misturar o perfume e a fragrânciaencapsulada em espaguetes de sabão secos. O material é processado, porexemplo, mediante a passagem do mesmo através de um moinho de 3 cilin-dros para sabão, de modo a obter uma mistura homogênea de perfume eflocos de sabão. Então, o material é processado em uma máquina de fazersabão e estampado para formar uma barra de sabonete.

Claims

1. Encapsulado sólido compreendendo:(a) uma fase oleosa;(b) um polímero de emulsificação solúvel em água, em que umasolução aquosa a 0,1% em peso do polímero de emulsificação solúvel emágua tem uma tensão superficial de 15 a 60 mN/m (de 15 a 60dinas/cm),quando medida a 25°C;(c) um polímero formador de película solúvel em água;em que o polímero de emulsificação solúvel em água é diferentedo polímero formador de película solúvel em água.

2. Encapsulado sólido, de acordo com a reivindicação 1, em que afase oleosa compreende materiais selecionados do grupo consistindo emhidrocarbonetos alifáticos ou aromáticos, ésteres, álcoois, éteres, carbonatos,fluorocarbonetos, silicones, fluorossilicones e agentes ativos solúveis em óleo,bem como misturas dos mesmos.

3. Encapsulado sólido, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, emque a fase oleosa tem uma constante dielétrica na faixa de 2 a 14, de prefe-rência de 3 a 10, quando medida a 20°C.

4. Encapsulado sólido, de acordo com qualquer das reivindica-ções de 1 a 3, compreendendo uma fase oleosa de 20 a 60%, de preferênciade 30 a 50% em peso do encapsulado.

5. Encapsulado sólido, de acordo com qualquer das reivindica-ções anteriores, em que o polímero de emulsificação solúvel em água tem umpeso molecular de ao menos 1.000 Dáltons, de preferência acima de 7.500Dáltons, com mais preferência acima de 9.000 Dáltons, e com mais prefe-rência ainda, acima de 10.000 Dáltons.

6. Encapsulado sólido, de acordo com qualquer das reivindica-ções anteriores, em que o polímero de emulsificação solúvel em água tem umpeso molecular de no máximo 1,7E-19 g (100 quilodáltons).

7. Encapsulado sólido, de acordo com qualquer das reivindica-ções anteriores, em que o polímero de emulsificação solúvel em água é se-lecionado do grupo consistindo em polivinil pirrolidona alquilada, poliésteresde tereftalato, sal sódico de mónoalquil ésteres de poli(metil vinil éter/ácidomaléico), copolímero de isobutileno/etil maleimida/hidróxi etila, cloreto de(3-dimetilaminopropil)-metacrilamida/3 -metacriloil amidopro-pil-lauril-dimetil-amônio, e PEG-12 dímeticona, bem como misturas dosmesmos.

8. Encapsulado sólido, de acordo com as reivindicações de 1 a 6,em que o polímero de emulsificação solúvel em água não compreende ne-nhum grupo de oxido de etileno.

9. Encapsulado sólido, de acordo com as reivindicações de 1 a 6,em que o polímero de emulsificação solúvel em água é não-alcoxilado.

10. Encapsulado sólido, de acordo com qualquer das reivindica-ções anteriores, compreendendo um polímero de emulsificação solúvel emágua de 0,1% a 12%, de preferência de 0,5% a 8%, de polímero de emulsi-ficação solúvel em água não-alcoxilado, em peso do encapsulado.

11. Encapsulado sólido, de acordo com qualquer das reivindica-ções de 1 a 10, em que o polímero formador de película solúvel em águacompreende um polímero de cadeia linear ou ramificada que não é reticulado.

12. Encapsulado sólido, de acordo com a reivindicação 11, emque o polímero formador de película solúvel em água tem um peso molecularde 1 quilodálton a 500.000 quilodáltons, de preferência de 1 quilodálton a-100.000 quilodáltons.

13. Encapsulado sólido, de acordo com a reivindicação 11 ou 12,em que o polímero formador de película solúvel em água é selecionado dogrupo que consiste em gomas naturais, amidos dextranizados ou hidrolisados,álcool polivinílico, dextrina e maltodextrina, ésteres ácidos de amidonão-gelatinizado de ácidos dicarboxílicos substituídos e misturas dos mes-mos.

14. Encapsulado sólido, de acordo com qualquer das reivindica-ções de 11 a 13, em que contém 5% a 60%, de preferência 30% a 50% empeso do encapsulado.

15. Encapsulado sólido, de acordo com qualquer das reivindica-ções anteriores, em que a razão entre o peso da fase oleosa e o peso dopolímero formador de película solúvel em água no encapsulado está na faixade 1:3 a 2:1 e de preferência 1:1.

16. Encapsulado sólido, de acordo com qualquer das reivindica-ções anteriores, sob a forma de uma partícula.

17. Encapsulado sólido, de acordo com a reivindicação 16, quetem um tamanho médio de partícula de 5 um a 200 um.

18. Método para a fabricação do encapsulado sólido, como defi-nido em qualquer das reivindicações de 1 a 17, compreendendo as etapas de:(A) formar uma emulsão de óleo-em-água de alta fase internacompreendendo, em peso da dita emulsão:(i) de 0,25% a 7% de polímero de emulsificação solúvel em água;(ii) mais de 60%, de preferência de 70% a 90% de fase oleosa; e(iii) água;(B) formar uma solução aquosa do polímero formador de películasolúvel em água, compreendendo de 5% a 40% do dito polímero, em peso dasolução aquosa;(C) misturar a emulsão de alta fase interna da etapa A à soluçãoaquosa da etapa B para formar uma pré-mistura aquosa;(D) secar a pré-mistura aquosa da etapa C para formar um en-capsulado sólido compreendendo uma quantidade menor que ou igual a 10%de água, em peso do encapsulado.

19. Produto para lavanderia, especialmente um granulado de-tergente ou uma folha para amaciamento de tecidos, compreendendo de-0,01% a 30%, de preferência de 0,10% a 12%, com mais preferência de-0,10% a 5% em peso, do encapsulado como definido em qualquer das rei-vindicações de 1 a 17.

20. Produto para cuidados pessoais, especialmente um saboneteem barras ou uma composição antiperspirante, compreendendo de 0,01% a-30%, de preferência de 0,10% a 12%, com mais preferência de 0,10% a 5%em peso, do encapsulado como definido em qualquer das reivindicações de 1a 17.