ES2600893T3 - Dispersión de microcápsulas que contiene microcápsulas con un núcleo hidrofílico de cápsula - Google Patents
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Abstract
Dispersión de microcápsulas que contiene microcápsulas que comprenden un núcleo hidrofílico de cápsula y un polímero de pared de cápsula, que es obtenible por polimerización de una composición de monómeros que comprende 25 a 95 % en peso de uno o varios alquil C1-C24 y/o glicidilésteres de ácido acrílico y/o metacrílico 5 a 75 % en peso de uno o varios monómeros hidrofílicos elegidos de entre ésteres de ácido acrílico y/o ácido metacrílico, los cuales portan grupos hidroxi y/o carboxi, y alilgluconamida 0 a 40 % en peso de uno o varios compuestos con dos o más radicales etilénicamente insaturados en el que las microcápsulas están dispersas en un diluyente hidrófobo.
Description
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DESCRIPCION
Dispersion de microcapsulas que contiene microcapsulas con un nucleo hidrofllico de capsula
La presente invencion se refiere a dispersiones de microcapsulas que contienen microcapsulas que comprenden un nucleo hidrofllico de capsula y un pollmero de pared de capsula, que es obtenible mediante polimerizacion de una composicion de monomero de comprende
25 a 95 % en peso de uno o varios alquil C1-C24 y/o glicidilesteres de acido acrllico y/o metacrllico,
5 a 75 % en peso de uno o varios monomeros hidrofllicos elegidos de entre esteres de acido acrllico y/o acido metacrllico, los cuales portan grupos hidroxi y/o carboxi, y alilgluconamida
0 a 40 % en peso de uno o varios compuestos con dos o mas radicales etilenicamente insaturados
en el que las microcapsulas estan dispersas en un diluyente hidrofobo, as! como un metodo de produccion y el uso para liberacion retardada de principios activos para aplicaciones de construccion, cosmeticos o cuidado de plantas.
Se conocen microcapsulas con un nucleo hidrofobo de capsula para numerosas aplicaciones. El documento EP 457 154 ensena microcapsulas con un aceite de nucleo que contiene formador de color y paredes que son obtenidas mediante polimerizacion de metacrilatos en una emulsion aceite-en-agua. En el documento EP 1029018 se describen microcapsulas con pollmeros de pared de capsula base de (met)acrilatos y un nucleo de capsula de ceras lipofllicas, como materiales para almacenar calor latente. El documento US 2011/147961 A1 manifiesta un metodo para la produccion de una dispersion de microcapsula, caracterizado porque se produce una emulsion hidrofllica llquido de nucleo-en-aceite, que contiene un aceite como fase continua, as! como un llquido hidrofllico de nucleo y una composicion de monomero, y a continuacion se hace polimerizacion de los monomeros por radicales, en la que la composicion de monomero comprende (100-20) a (100-0.1), es decir 80 a 99.9 % en peso de alilmetacrilato y 0.1 a 20 % en peso de esteres de acido acrllico o acido metacrllico que portan grupos carboxi. El llquido hidrofllico de nucleo es agua.
Ademas, el documento WO 2011/064312 ensena microcapsulas con principios activos protectores para las plantas disueltos en un aceite hidrofobo, como nucleo de capsula as! mismo una pared de capsula a base de (met)acrilato.
A diferencia de las emulsiones aceite-en-agua, en las cuales el aceite es la fase dispersa, por consiguiente la fase discontinua y el agua en la fase continua, se conocen tambien metodos de encapsulamiento en los cuales las dos fases estan transpuestas. Estos metodos son denominados tambien como microencapsulamiento inverso.
El documento DE 10120480 describe un encapsulamiento inverso asl. El ensena microcapsulas con un nucleo de capsula que contiene sustancias solubles en agua y una pared de capsula de resina de melamina/formaldehldo. Ademas, el documento WO 03/015910 ensena microcapsulas con un nucleo de capsula que contiene sustancias solubles en agua y una pared de capsula de poliureas.
El documento EP-A-0 148 169 describe microcapsulas con un nucleo soluble en agua y una pared de poliuretano, que son producidas en un aceite vegetal. Como materiales de nucleo de capsula se mencionan aparte de herbicidas, entre otros, colorantes solubles en agua.
De este modo existe todavla una necesidad por microcapsulas con un nucleo de capsula que contiene agua, que pueden usarse por ejemplo como formador de poros en materiales de construccion. Tambien es deseable de este modo proteger acidos, cuya liberacion pueda controlarse como sustancia que acelera por ejemplo para tableros de madera aglomerada. Tambien es de interes la liberacion retardada de principios activos solubles en agua, para aplicaciones de proteccion de plantas o cosmeticos.
Fue objetivo de la presente invencion encapsular soluciones acuosas o tambien agua en si misma.
De acuerdo con ello, se encontraron las dispersiones de microcapsulas descritas anteriormente, en un diluyente hidrofobo asl como un metodo de produccion.
Las microcapsulas comprenden un nucleo de capsula y una pared de capsula. El nucleo de capsula consiste predominantemente, en mas de 95 % en peso, de agua o soluciones acuosas. El promedio de tamano de partlcula de las capsulas (promedio Z mediante dispersion de luz) es de 0,5 a 50 pm. Segun una forma preferida de realizacion, el promedio de tamano de partlcula en las capsulas es de 0,5 a 15 pm, preferiblemente 0,5 a 10 pm. Al respecto se ha preferido 90% de las partlculas con un tamano de partlcula inferior al doble del tamano promedio de partlcula.
En general la relacion en peso de nucleo de capsula a pared de capsula es de 50 : 50 a 95 : 5. Se prefiere una relacion nucleo/pared de 70 : 30 a 93 : 7.
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Se entienden por un nucleo hidrofllico de capsula (material de nucleo de capsula), agua as! como soluciones acuosas de compuestos solubles en agua, cuyo contenido de un compuesto soluble en agua es de por lo menos 10 % en peso. Se prefieren las soluciones acuosas por lo menos al 20 % en peso.
Los compuestos solubles en agua son por ejemplo acidos organicos o sus sales, acidos inorganicos, bases inorganicas, sales de acidos inorganicos como cloruro de sodio o nitrato de sodio, colorantes solubles en agua, sustancias agroqulmicas como Dicamba®, saborizantes, principios activos farmaceuticos, fertilizantes o principios activos cosmeticos. Como material hidrofllico de nucleo de capsula se prefiere agua as! como soluciones acuosas de acidos organicos como acido acetico, acido formico, acido propionico y acido metanosulfonico, y/o sus sales, acidos inorganicos como acido fosforico y acido clorhldrico y sales de acidos inorganicos as! como silicato de sodio,.
Dependiendo del espesor de la pared de la capsula, sobre el que puede influirse mediante las condiciones elegidas de proceso as! como cantidades de materiales de entrada, las capsulas son impermeables o diflcilmente permeables para el material hidrofllico de nucleo de capsula. Con capsulas diflcilmente permeables se alcanza una liberacion controlada del material hidrofllico de nucleo de capsula. Por regla general, a lo largo del tiempo el agua que forma el nucleo de capsula se evapora de las microcapsulas aisladas, por consiguiente libera diluyente hidrofobo de las microcapsulas.
En tanto en el marco de este documento se hable de -(met)acrilatos, deben entenderse tanto los correspondientes - acrilatos, por consiguiente los derivados de acido acrllico, como tambien los - metacrilatos, los derivados del acido metacrllico.
Los pollmeros de la pared de la capsula contienen copolimerizados en general por lo menos 25 % en peso, en forma preferida por lo menos 30 % en peso y en forma en particular preferida por lo menos 40 % en peso as! como en general maximo 95 % en peso, preferiblemente maximo 90 % en peso y en forma preferida en particular maximo 80 % en peso de alquil C1-C24 y/o glicidilesteres del acido acrllico y/o acido metacrllico (monomeros I), referidos al peso total de los monomeros.
De acuerdo con la invencion, los pollmeros de la pared de la capsula contienen copolimerizados en general por lo menos 5 % en peso, preferiblemente por lo menos 10 % en peso, de modo preferido por lo menos 15 % en peso as! como en general maximo 75 % en peso, de modo preferido maximo 60 % en peso y en forma preferida en particular maximo 55 % en peso de uno o varios monomeros (II) hidrofllicos elegidos de entre esteres de acido acrllico que portan grupos hidroxi y/o carboxi, esteres de acido metacrllico que portan grupos hidroxi y/o carboxi, y alilgluconamida, referidos al peso total de los monomeros.
Aparte de ello, los pollmeros pueden preferiblemente contener copolimerizados por lo menos 5 % en peso, preferiblemente por lo menos 10 % en peso, de modo preferido por lo menos 15 % en peso as! como en general maximo 40 % en peso, de modo preferido maximo 35 % en peso y en forma preferida en particular maximo 30 % en peso de uno o varios compuestos con dos o mas radicales etilenicamente insaturados (monomeros III), referidos al peso total de los monomeros.
Ademas, en la pared de la capsula pueden estar presentes copolimerizados hasta 5 % en peso de otros monomeros IV, que son diferentes de los monomeros I, II y III.
Preferiblemente la composicion de monomeros consiste en los monomeros I y II as! como dado el caso los monomeros III as! como dado el caso los monomeros IV.
Como monomeros I son adecuados los alquil C1-C24 esteres del acido acrllico y/o acido metacrllico as! como los glicidilesteres del acido acrllico y/o acido metacrllico. Son monomeros I preferidos metil-, etil-, n-propil- y n- butilacrilato as! como los correspondientes metacrilatos. En general se prefieren los metacrilatos. De modo particular se prefieren los alquil C1-C4 metacrilatos. Segun otra forma de realizacion, se prefiere glicidilmetacrilato.
Segun una forma particularmente preferida de realizacion, el monomero I es metilmetacrilato, dado el caso en mezcla con glicidilmetacrilato y/o uno o varios alquil C2-C24 esteres del acido acrllico y/o acido metacrllico. De modo particularmente preferido, la composicion de monomeros contiene 25-40 % en peso de metilmetacrilato.
Los monomeros II son elegidos de entre esteres de acido acrllico que portan grupos hidroxi y/o carboxi, esteres de acido metacrllico que portan grupos hidroxi y/o carboxi, y alilgluconamida. Preferiblemente son esteres de acido (met)acrllico, los que portan por lo menos un radical elegido de entre radicales acido carboxllico e hidroxi. Los esteres de acido (met)-acrllico preferidos son hidrofllicos, es decir tienen una solubilidad en agua de > 50g/L a 20°C y presion normal.
Como monomeros II se usan preferiblemente hidroxialquilacrilatos e hidroxialquilmetacrilatos como 2- hidroxietilacrilato y -metacrilato, hexapropilacrilato y -metacrilato, hidroxibutilacrilato y dietilenglicolmonoacrilato.
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Ademas son monomeros II hidrofilicos preferidos acrilamidoalquilpolihidroxiamidas, metacrilamidoalquil- polihidroxiamidas, N-acril-glicosilaminas y N-metacril-glicosilaminas.
La production de las acrilamidoalquil-polihidroxiamidas asi como las metacrilamidoalquil-polihidroxiamidas es conocida y esta descrita por ejemplo en el documento WO 2010/118951. Ademas, es conocida y en el documento WO 2010/118951 se describe la produccion de N-acril-glicosilaminas y N-metacril-glicosilaminas.
De este modo, la produccion de N-acril-glicosilaminas o bien N-metacril-glicosilaminas ocurre en dos etapas, por reaction de un azucar de aldehido con una amina alifatica primaria o amoniaco hasta dar la correspondiente glicosilamina, y transformation de la N-glicosilamina formada con anhidrido acrilico o anhidrido metacrilico hasta dar la N-acril-glicosilamina o bien N-metacril-glicosilamina. Las dos etapas del proceso son ejecutadas de acuerdo con la invention directamente una despues de otra, por consiguiente sin aislamiento intermedio.
Se entiende por azucar de aldehido a continuation, los azucares reductores, que en su forma de cadena abierta portan un grupo aldehido. Los azucares de aldehido usados de acuerdo con la invencion son mono- y oligosacaridos de cadena abierta o bien ciclicos, de fuentes naturales y sinteticas con un radical aldehido o bien su semiacetal. En particular, se prefieren los azucares de aldehido elegidos de entre mono- y oligosacarido en forma opticamente pura. Son adecuados tambien como mezcla de estereoisomeros.
Los monosacaridos son elegidos de entre aldosas, en particular aldo-pentosas y preferiblemente aldo-hexosas. Por ejemplo son monosacaridos adecuados arabinosa, ribosa, xilosa, manosa y galactosa en particular glucosa. Puesto que los monosacaridos reaccionan en solution acuosa, debido a la mutarrotacion estan presentes tanto en forma de anillo de hemiacetal como como tambien en un cierto porcentaje en forma de aldehido de cadena abierta.
Preferiblemente el azucar de aldehido es un oligosacarido. Se entienden por oligosacaridos los compuestos con 2 a 20 unidades de repetition. Los oligosacaridos preferidos son elegidos de entre di-, tri-, tetra-, penta-, y hexa-, hepta- , octa, nona- y decasacaridos, preferiblemente sacaridos con 2 a 9 unidades de repeticion. El enlace dentro de las cadenas ocurre de modo 1,4-glicosidico y dado el caso 1,6-glicosidico. Los aldehidos de azucar tienen, tambien cuando son aldehidos de azucar oligomericos, un grupo reductor por molecula.
Preferiblemente como aldehidos de azucar (sacaridos) se usan compuestos de la formula general I
en los cuales n representa el numero 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 u 8.
Son particularmente preferidos los oligosacaridos en los cuales n representa un numero entero de 1 a 8. Al respecto, es posible usar oligosacaridos con un numero definido de unidades de repeticion. A modo de ejemplo, se mencionan como oligosacaridos lactosa, maltosa, isomaltosa, maltotriosa, maltotetrosa y maltopentosa.
Preferiblemente se eligen mezclas de oligosacaridos con diferente numero de unidades de repeticion. Tales mezclas son obtenibles por hidrolisis de un polisacarido, preferiblemente de celulosa o almidon, como hidrolisis con catalisis enzimatica o acida de celulosa o almidon. Los almidones vegetales consisten en amilosa y amilopectina como componente principal del almidon. La amilosa consiste predominantemente en cadenas no ramificadas de moleculas de glucosa, que estan unidas mutuamente de manera 1,4-glicosidica. La amilopectina consiste en unidades ramificadas en las cuales, aparte de las uniones 1,4-glicosidicas, existen adicionalmente uniones 1,6- glicosidicas, las cuales conducen a ramificaciones. De acuerdo con la invencion, como compuestos de partida para el metodo de acuerdo con la invencion son adecuados tambien productos de hidrolisis de amilopectina y estan comprendidos en la definition de oligosacaridos.
Para la transformacion, las aminas alifaticas primarias adecuadas pueden ser lineales o ramificadas. En el sentido de esta invencion, aminas alifaticas primarias son monoaminas alifaticas, preferiblemente monoaminas saturadas con un grupo amino primario. El radical alifatico saturado es por regla general un radical alquilo, con preferiblemente 1 a 8 atomos de C, el cual puede estar interrumpido por atomos de O y que puede portar dado el caso uno o dos grupos carboxilo, grupos hidroxilo y/o grupos amida.
Como aminas alifaticas primarias adecuadas que pueden estar sustituidas con hidroxilo, carboxilo o carboxamida, se mencionan alcanolaminas como etanolamina, y aminoacidos como glicina, alanina, fenilalanina, serina, asparagina, glutamina, acido asparaginico y acido glutamico. Aminas alifaticas primarias adecuadas, cuyo radical alquileno esta interrumpido por oxigeno, son preferiblemente 3-metoxi-propilamina, 2-etoxi-etilamina, y 3-(2-
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etilhexiloxi)propilamina.
Como aminas alifaticas primarias se usan preferiblemente alquil Ci-Cs aminas, en particular alquil C1-C4 aminas, como etilamina, 1-amino-propano, 2-amino-propano, 1- aminobutano, 2-amino-butano, en particular metilamina.
Se prefieren las aminas alifaticas primarias elegidas de entre metilamina y etanolamina. Ademas se prefiere la reaccion con amonlaco o bien mezclas de amonlaco con aminas alifaticas primarias.
Los anhldridos usados son anhldrido metacrllico y anhldrido acrllico.
La produccion de la acrilamidoalquil-polihidroxiamida o bien metacrilamidoalquil-polihidroxiamida ocurre de manera esquematica en dos etapas: en la primera etapa la reaccion la polihidroxilactona con la diamina alifatica hasta dar la correspondiente aminoalquilaldonamida y en la segunda etapa la reaccion de la aminoalquilaldonamida con anhldrido metacrllico o anhldrido acrllico hasta dar la correspondiente metacril- o bien
acrilamidoalquilpolihidroxiamida insaturada. Dado el caso puede ser ventajoso un aislamiento intermedio.
A continuacion se entienden por polihidroxilactonas las lactonas de sacaridos oxidados solamente en el carbono anomerico, de fuentes naturales y sinteticas. Tales polihidroxilactonas pueden ser denominadas tambien como lactonas de acidos aldonicos. Las polihidroxilactonas pueden ser usadas individualmente o en sus mezclas.
Los sacaridos son oxidados de manera selectiva solo en el centro anomerico. Los metodos para la oxidacion selectiva son conocidos en general y son descritos por ejemplo en J. Lonnegren, I. J. Goldstein, Methods Enzymology, 242 (1994) 116. De este modo, puede ejecutarse la oxidacion con yodo en medio alcalino o con sales de cobre (II). Son sacaridos adecuados los mencionados anteriormente, en particular los sacaridos mencionados como preferidos.
Las diaminas alifaticas adecuadas pueden ser lineales, clclicas o ramificadas. En el sentido de esta invencion, las diaminas alifaticas son diaminas con dos grupos amino primarios o secundarios, preferiblemente con un grupo amino primario y otro grupo amino primario o secundario, que estan unidos uno a otro mediante un radical bivalente alifatico, preferiblemente saturado. Por regla general, el radical bivalente es un radical alquileno, con preferiblemente 2 a 10 atomos de C, el cual puede ser interrumpido por atomos de O y el cual dado el caso puede portar uno o dos grupos carboxilo, grupos hidroxilo y o grupos carboxamido. Ademas, por diaminas alifaticas se entienden tambien diaminas cicloalifaticas.
Como diaminas alifaticas adecuadas, que pueden estar sustituidas con hidroxilo, carboxilo o carboxamido, se mencionan por ejemplo N-(2-aminoetil)-etanolamina, acido 2,4-diaminobutlrico o lisina.
Las diaminas alifaticas adecuadas, cuyo radical alquileno esta interrumpido con oxlgeno, son preferiblemente a,w- polieterdiaminas, en las cuales los dos grupos amino estan en los extremos de la cadena del polieter. Las polieterdiaminas son preferiblemente los polieteres de oxido de etileno, de oxido de propileno y de tetrahidrofurano. Los pesos moleculares de las polieterdiaminas estan en el intervalo de 200 - 3000 g/mol, preferiblemente en el intervalo de 230 - 2000 g/mol.
Preferiblemente se usan diaminas alifaticas y diaminas cicloalifaticas C2-C8, como 1,2-diaminoetano, 1,3- diaminopropano, 1, 5-diaminopentano, 1,6-diaminohexano, N-metil-1,3-diaminopropano, N-metil-1,2-diaminoetano, 2,2-dimetilpropano-1,3-diamina, diamino-ciclohexano, isoforondiamina y 4,4'-diaminodiciclohexilmetano.
Compuestos con dos o mas radicales etilenicamente insaturados (monomeros III) actuan como agentes de entrecruzamiento. Preferiblemente se usan monomeros con grupos vinilo, alilo, acrilo y/o metacrilo.
Son monomeros I adecuados con dos radicales etilenicamente insaturados, por ejemplo divinilbenceno y divinilciclohexano y preferiblemente los diesteres de dioles con acido acrllico o acido metacrllico, ademas los dialil- y divinileteres de estos dioles. Por ejemplo se mencionan etanodioldiacrilato, etilenglicoldimetacrilato, 1,3- butilenglicoldimetacrilato, dietilenglicoldiacrilato, dipropilenglicoldiacrilato, metalilmetacrilamida, alilacrilato y alilmetacrilato. De modo particular se prefieren propanodiol-, butanodiol-, pentanodiol- y hexanodioldiacrilato y los correspondientes metacrilatos.
Monomeros III con tres o mas, por regla general 3, 4 o 5 radicales etilenicamente insaturados son por ejemplo los poliesteres de polioles con acido acrllico y/o acido metacrllico, ademas los polialil- y polivinileteres de estos polioles. Se prefieren monomeros III con tres o mas radicales etilenicamente insaturados como trimetilolpropanotriacrilato y - metacrilato, pentaeritritoltrialileter, pentaeritritoltetraalileter, pentaeritritoltriacrilato y pentaeritritoltetraacrilato as! como sus mezclas tecnicas. De este modo, por regla general el pentaeritritoltetraacrilato esta presente en mezclas tecnicas, junto con pentaeritritoltriacrilato y pequenas cantidades de productos de oligomerizacion.
Como otros monomeros IV entran en consideracion monomeros monoetilenicamente insaturados, que son
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diferentes de los monomeros I y II como estireno, p-metilestireno, vinilacetato, vinilpropionato y vinilpiridina.
Se prefieren particularmente los monomeros IV solubles en agua como acido acrllico, acido metacrllico, acrilonitrilo, metacrilamida, acido itaconico, acido maleico, anhldrido maleico, N-vinilpirrolidona, y acido acrilamido-2- metilpropanosulfonico. Aparte de ello son de mencionar en particular N-metilolacrilamida, N-metilolmetacrilamida, dimetilaminoetilmetacrilato y dietilaminoetilmetacrilato.
Preferiblemente se usan composiciones de monomeros que consisten en
25 a 90 % en peso de uno o varios alquil C1-C24 y/o glicidilesteres de acido acrllico y/o metacrllico,
5 a 75 % en peso de uno o varios monomeros elegidos de entre esteres de acido acrllico y/o acido metacrllico, los
cuales portan grupos hidroxi y/o carboxi, y alilgluconamida
15 a 40 % en peso de uno o varios compuestos con dos o mas radicales etilenicamente insaturados 0 a 10 % en peso de uno o varios otros monomeros
para la formacion del pollmero de pared de capsula, mediante polimerizacion por radicales.
As! mismo preferiblemente se usan composiciones de monomero se comprenden, consistentes preferiblemente en
25 a 95 % en peso de uno o varios alquil C1-C24 y/o glicidilesteres de acido acrllico y/o metacrllico,
30 a 75 % en peso de uno o varios monomeros elegidos de entre esteres de acido acrllico y/o acido metacrllico, los
cuales portan grupos hidroxi y/o carboxi, y alilgluconamida
0 a 40 % en peso de uno o varios compuestos con dos o mas radicales etilenicamente insaturados 0 a 5 % en peso de uno o varios otros monomeros
para la formacion del pollmero de pared de capsula, mediante polimerizacion por radicales.
Las microcapsulas son obtenibles mediante produccion de una emulsion agua-en-aceite que contiene diluyente hidrofobo como fase continua, as! como el material hidrofllico de nucleo de capsula y los monomeros, y subsiguiente polimerizacion por radicales de los monomeros, para la formacion del pollmero de pared de capsula. Al respecto, los monomeros pueden ser usados como mezcla. Sin embargo, as! mismo es posible dosificarlos separados dependiendo de su hidrofilia, por consiguiente solubilidad en agua, en mezcla con el material de nucleo de capsula y en mezcla con el diluyente hidrofobo. De este modo se dosifican los monomeros II preferiblemente en mezcla con el material hidrofllico de nucleo de capsula. Preferiblemente, se dosifican los monomeros I en mezcla con el diluyente hidrofobo.
La fase continua de la emulsion contiene comunmente sustancias con actividad superficial, para evitar una coalescencia las gotitas. En esta emulsion el agua o bien la solucion acuosa es la fase dispersa posterior y el diluyente hidrofobo es la fase continua. Al respecto, las gotitas emulsificadas poseen un tamano que corresponde aproximadamente al tamano de las microcapsulas posteriores. La formacion de la pared ocurre por polimerizacion de la composicion de monomeros, la cual es iniciada por el iniciador por radicales.
A continuacion se entiende como diluyente hidrofobo el diluyente que exhibe una solubilidad en agua de <1 g/L, preferiblemente < 0,5g/L a 20°C y presion normal. Preferiblemente el diluyente hidrofobo es elegido de entre
- ciclohexano,
- aceites de esteres de glicerina,
- aceites de hidrocarburos, como aceite de parafina, diisopropilnaftaleno, aceite de purcelina, perhidroescualeno y soluciones de ceras microcristalinas en aceites de hidrocarburos,
- aceites animales o vegetales,
- aceites minerales, cuyo inicio de destilacion bajo presion atmosferica esta a aproximadamente 250° C y su punto final de destilacion esta en 410°C, como por ejemplo aceite de vaselina,
- esteres de acidos grasos saturados o insaturados, como alquilmiristato, por ejemplo: i-propil-, butil- o cetilmiristato, hexadecilestearato, etil- o i-propilpalmitato y cetilricinoleato.
- aceites de silicona, como dimetilpolisiloxano, metilfenilpolisiloxano y el copollmero de siliconaglicol,
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- acidos grasos y alcoholes grasos o ceras como cera carnauba, cera candelilla, cera de abejas, cera microcristalina, cera ozoquerita y oleatos, miristatos, linoleatos y estearatos de Ca, Mg y Al.
Se entiende por aceites de esteres glicerina, los esteres de acidos grasos saturados o insaturados con glicerina. Son adecuados mono-, di- y trigliceridos as! como sus mezclas. Se prefieren trigliceridos de acidos grasos. Como acidos grasos se mencionan por ejemplo acidos grasos C6-C12 como acidos hexano-, octano-, decano- y dodecanoico. Los aceites de esteres de glicerina preferidos son trigliceridos de acidos grasos C6-C12 en particular trigliceridos octanoico y decanoico as! como sus mezclas. Una mezcla as! de octanoilglicerido/decanoilglicerido es por ejemplo Miglyol® 812 de la companla Huls.
Para obtener una emulsion estable, se requieren sustancias con actividad superficial como coloides protectores y/o emulsificantes. Por regla general se usan sustancias con actividad superficial, que se mezclan con la fase hidrofoba.
Los coloides protectores preferidos son copollmeros lineales de bloque con una unidad estructural hidrofoba de una longitud > 50 A, solos o en mezclas con otras sustancias con actividad superficial. Los copollmeros lineales de bloque son reproducidos por la formula general
Cw-(-B-A-By-)-xDz
en la cual w significa 0 o 1, x significa 1 o mas, y significa 0 o 1 y z significa 0 o 1 y A es una unidad estructural hidrofllica, con una solubilidad en agua a 25°C > 1 % en peso (> 10 g/l) y un peso molecular de 200 a 50 000, que esta unida de manera covalente con los bloques B y B es una unidad estructural hidrofoba, con un peso molecular de 300 a 60 000 y una solubilidad < 1 % en peso en agua a 25°C y puede formar uniones covalentes con A; y en la cual C y D son grupos terminales, que independientemente uno de otro pueden ser A o B. Los grupos terminales pueden ser iguales o diferentes y dependen del metodo de produccion.
Son ejemplos de grupos hidrofllicos los oxidos de polietileno, poli(1, 3-dioxolano), copollmeros de oxido de polietileno o poli(1, 3-dioxolano), poli(2-metil-2-oxazolina), poli(cloruro de glicidiltrimetilamonio) y oxido de polimetileno.
Son ejemplos de grupos hidrofobos los poliesteres en los cuales la parte hidrofoba es una barrera esterica > 50 A, preferiblemente >75 A en particular >100 A. Los poliesteres se derivan de componentes como acido 2- hidroxibutanoico, acido 3-hidroxibutanoico, acido 4-hidroxibutanoico, acido 2-hidroxicapronico, acido 10- hidrodecanoico, acido 12-hidroxidodecanoico, acido 16-hidroxihexadecanoico, acido 2-hidroxiisobutanoico, acido 2- acido (4-hidroxifenoxi)propionico, acido 4-hidroxifenilpiruvico, acido 12-hidroxiestearico, acido 2-hidroxivalerianico, polilactonas de caprolactona y butirolactona, polilactamas de caprolactama, poliuretanos y poliisobutilenos. Preferiblemente, se estabiliza la emulsion agua-en-aceite con un copollmero de bloque de acido 12-hidroxiestearico como copollmero lineal de bloque.
Los copollmeros lineales de bloque contienen tanto unidades hidrofllicas como tambien unidades hidrofobas. Los copollmeros de bloque tienen un peso molecular mayor a 1000 y una longitud de la parte hidrofoba de >50 A calculada segun el principio de Cosines. Estos tamanos son calculados para configuracion estirada considerando las longitudes y angulos de union indicados en la literatura. La produccion de estas unidades es conocida en general. Los metodos de produccion son por ejemplo reacciones de condensacion de hidroxiacidos, condensaciones de polioles como dioles con acidos policarboxllicos, como acidos dicarboxllicos. Es adecuada tambien la polimerizacion de lactonas y lactamas as! como la reaccion de polioles con poliisocianatos. Las unidades hidrofobas polimericas reaccionan con las unidades hidrofllicas como se conoce en general, por ejemplo mediante reaccion de condensacion y reaccion de acoplamiento. La produccion de tales copollmeros de bloque es descrita por ejemplo en el documento US 4 203 877, al cual se remite expresamente.
Preferiblemente la fraccion de copollmero lineal de bloque es de 20-100 % en peso de la cantidad total de sustancia usada con actividad superficial.
Son ademas sustancias adecuadas con actividad superficial los emulsificantes usados corrientemente para emulsiones agua-en-aceite, por ejemplo
- esteres de acidos grasos C12-C18 y sorbitano,
- esteres de acido hidroxiestearico y alcoholes grasos C12-C30,
- mono- y diesteres de acidos grasos C12-C18 y glicerina o poliglicerina,
- condensados de oxido de etileno y propilenglicoles,
- alcoholes grasos C12-C20 que reaccionaron con oxipropileno/oxietileno,
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- alcoholes policiclicos, como esteroles,
- alcoholes alifaticos con un alto peso molecular, como lanolina,
- mezclas de alcoholes que reaccionaron con oxipropileno/poliglicerina e isoestearato de magnesio,
- esteres de acido succlnico con alcoholes grasos que reaccionaron con polioxietileno o polioxipropileno,
- lanolato y estearato de magnesio, calcio, litio, zinc o aluminio, dado el caso como mezcla con lanolina hidrogenada, alcohol de lanolina, o acido estearico o estearilalcohol.
Como particularmente ventajosos se han senalado emulsificantes de la serie Span® (ICI Americas, Inc.). Al respecto, se trata de sorbitol transformado parcialmente en ciclo, esterificado varias veces con un acido graso, en el que la estructura fundamental puede estar sustituida aun con otros radicales conocidos de compuestos con actividad superficial como por ejemplo con polioxietileno. Como ejemplos se mencionan los esteres de sorbitano con acidos laurico, palmltico, estearico y oleico como Span 80 (sorbitanomonooleato) y Span 60 (sorbitanomonoestearato).
En una forma preferida de realizacion, se usan alcoholes grasos C12-C2o que reaccionaron con oxipropileno/ oxietileno como componente de mezcla con otras sustancias con actividad superficial. Estos alcoholes grasos tienen por regla general 3 a 12 unidades de oxido de etileno o bien oxido de propileno.
Preferiblemente se emplean como emulsificantes esteres de acidos grasos C12-C18 de sorbitano. Estos pueden ser usados individualmente, en sus mezclas y/o como mezclas con otros tipos de emulsificantes mencionados anteriormente. Preferiblemente la fraccion de esteres de acidos grasos de sorbitano es de 20-100 % en peso de la cantidad total de sustancia usada con actividad superficial.
En una forma preferida de realizacion se elige una mezcla de sustancias con actividad superficial que contienen los copollmeros lineales de bloque definidos anteriormente y esteres de acidos grasos C12-C18 de sorbitano.
De modo particularmente preferido se elige una mezcla de sustancias con actividad superficial que contienen el copollmero lineal de bloque de esteres de acidos grasos C12-C18 y sorbitano y alcoholes grasos C12-C20 que reaccionaron con oxipropileno/oxietileno.
Se prefieren aquellas mezclas que contienen 20 a 95 % en peso, en particular 30 a 75 % en peso de copollmero lineal de bloque y 5 a 80 % en peso, en particular 25 a 70 % en peso de esteres de acidos grasos C12-C18 de sorbitano, referido a la cantidad total de sustancia con actividad superficial. La fraccion de alcoholes grasos C12-C20 que reaccionaron con oxipropileno/oxietileno es preferiblemente de 0 a 20 % en peso.
En particular se prefieren mezclas de sustancias con actividad superficial que contienen esencialmente 40 a 60 % en peso de copollmero lineal de bloque, 30 a 50 % en peso de esteres de acidos grasos C12-C18 de sorbitano y 2 a 10 % en peso de alcoholes grasos C12-C20 que reaccionaron con oxipropileno/oxietileno, referida a la cantidad total de sustancia con actividad superficial.
La cantidad optima de sustancia con actividad superficial es influida por un lado por la sustancia con actividad superficial en si misma, por el otro por la temperatura de reaccion, el tamano deseado de la microcapsula y el material de la pared. Mediante ensayos en serie individuales puede determinarse facilmente la cantidad optima requerida. Por regla general se aplica la sustancia con actividad superficial para la produccion de la emulsion, en una cantidad de 0,01 a 10 % en peso, preferiblemente 0,05 a 5 % en peso y en particular 0,1 a 3 % en peso, referida a la fase hidrofoba.
Como iniciadores de polimerizacion pueden usarse todos los compuestos que se descomponen en radicales bajo las condiciones de polimerizacion, por ejemplo peroxidos, hidroperoxidos, persulfatos, compuestos azo y los denominados iniciadores redox.
En algunos casos es ventajoso usar mezclas de diferentes iniciadores de polimerizacion, por ejemplo mezclas de peroxido de hidrogeno y peroxodisulfato de sodio o potasio. Pueden usarse mezclas de peroxido de hidrogeno y peroxodisulfato de sodio en cualquier relacion. Son peroxidos organicos adecuados por ejemplo acetilacetonaperoxido, metiletilcetonaperoxido, tert.-butilhidroperoxido, cumenohidroperoxido, tert.-amilperpivalato, tert.-butilperpivalato, tert.-butilperneohexanoato, tert.-butilperisobutirato, tert.-butilper-2-etilhexanoato, tert- butilperisononanoato, tert.-butilpermaleato, tert.-butilperbenzoato, tert.-butilper-3,5,5-trimetilhexanoato y tert- amilperneodecanoato. Otros iniciadores adecuados de polimerizacion son iniciadores azo, por ejemplo diclorhidrato de 2,2'-azobis-(2-amidinopropano), diclorhidrato de 2,2'-azobis-(N,N-dimetilen)isobutiramidina, 2- (carbamoilazo)isobutironitrilo y acido 4,4'-azobis-(4-cianovalerianico).
Como iniciadores de polimerizacion se prefiere el uso de iniciadores azo y peroxidos. Los mencionados iniciadores
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de polimerizacion son usados en cantidades comunes, por ejemplo en cantidades de 0,1 a 5, preferiblemente 0,1 a 2,5 % molar, referidas a los monomeros que van hacer polimerizados.
La dispersion del material de nucleo ocurre de manera conocida, dependiendo del tamano de las capsulas que producidas. Para la produccion de capsulas grandes es suficiente la dispersion usando un agitador eficaz, en particular de agitadores de ancla y MIG (travesano). Las capsulas pequenas, en particular cuando el tamano deberla estar por debajo de 50 pm, requieren aparatos de homogenizacion o dispersion.
Dentro de ciertos llmites, puede controlarse el tamano de la capsula mediante el numero de giros del aparato de dispersion/aparato de homogenizacion y/o con ayuda de la concentracion de la sustancia con actividad superficial o bien con su peso molecular, es decir mediante la viscosidad de la fase continua. Al respecto, con el aumento en el numero de giros hasta un numero llmite de giros, desciende el tamano de la partlcula dispersa.
Al respecto, es importante que se aplique el aparato de dispersion al comienzo de la formacion de la capsula. Para aparatos que trabajan de manera continua con circulacion forzada, es ventajoso enviar varias veces la emulsion a traves del campo de corte.
Por regla general, se ejecuta la polimerizacion a 20 a 100°C, preferiblemente a 40 a 95°C.
De modo conveniente se hace la polimerizacion a presion normal, sin embargo puede trabajarse tambien a una presion reducida o ligeramente aumentada, por ejemplo para una temperatura de polimerizacion por encima de 100°C, en el intervalo de 0,5 a 5 bar.
Normalmente los tiempos de reaccion de la polimerizacion son de 1 a 10 horas, frecuentemente 2 a 5 horas.
Segun el metodo de acuerdo con la invencion pueden producirse dispersiones de microcapsulas con un contenido de 5 a 40 % en peso de microcapsulas. Las microcapsulas son capsulas individuales. Mediante condiciones adecuadas para dispersion, pueden producirse capsulas con un promedio de tamano de partlcula en el intervalo de 0,5 a 100 pm. Se prefieren capsulas con un promedio de tamano de partlcula de 0,5 a 50 pm, en particular a 20 pm.
El metodo de acuerdo con la invencion hace posible la produccion de microcapsulas con un nucleo hidrofllico de capsula y una pared de capsula de un pollmero a base de esteres de acido (met)acrllico. Dependiendo del material de nucleo, las capsulas de acuerdo con la invencion se usan en los mas diferentes ambitos. Por esta ruta es posible transformar en una formulacion solida o bien formulacion que pueden dispersarse en aceite, llquidos hidrofllicos o mezclas de acidos organicos o sus sales, acidos inorganicos, bases inorganicas, sales de acidos inorganicos, colorantes solubles en agua, sustancias saborizantes, principios activos farmaceuticos, fertilizantes, principios activos para proteccion de plantas o principios activos cosmeticos, que libere estos de acuerdo con la necesidad.
De este modo, las microcapsulas con un nucleo de agua son adecuadas como formadores de poros para hormigon. Otra aplicacion en materiales de construccion es el uso de catalizadores solubles en agua encapsulados, en materiales de union para la construccion.
Pueden usarse de manera ventajosa microcapsulas con acidos organicos o inorganicos encapsulados, como agentes auxiliares para la perforacion por ejemplo en perforaciones de geotermia, puesto que hacen posible una liberacion temprana en el lugar de perforacion. De este modo hacen posible el aumento de la permeabilidad de formaciones rocosas subterraneas, carbonaceas que conducen petroleo y/o gas natural y/o hidrotermicas y para la disolucion de contaminantes carbonaceos y/o que contienen carbonato, en la explotacion de petroleo y/o gas natural o la produccion de energla mediante geotermia hidrotermica, forzando una formulacion que contiene microcapsulas de acuerdo con la invencion con acidos organicos o inorganicos encapsulados, a traves de por lo menos una perforacion en la formacion rocosa. Ademas, son adecuados los acidos encapsulados, que en verdad hacen posible una liberacion retardada o focalizada del acido, tambien como catalizadores para la produccion de tableros de madera aglomerada.
Ademas la dispersion de microcapsulas de acuerdo con la invencion con blanqueadores o enzimas solubles en agua como materiales de nucleo, hace posible el uso en detergentes y agentes de limpieza, en particular en formulaciones llquidas. Con ello, la presente invencion se refiere tambien al uso de la dispersion de microcapsulas en detergentes para textiles y agentes de limpieza para superficies que no son de textiles.
Ademas, as! pueden prepararse principios activos, sean principios activos medicinales, principios activos cosmeticos o tambien principios activos para la proteccion de plantas que debieran ser liberados de manera controlada, puesto que condicionado por la densidad de la pared de la capsula, ocurre una liberacion en un periodo mayor de tiempo.
Ejemplos
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Ejemplo 1
Fase oleosa:
495,42 g Miglyol® 812(esteres de acidos grasos de decanoil/octanoilglicerido; Companla Huls)
4.55 g Arlacel® P 135 (PEG-30 dipolihidroxistearato, Atlas Chemie)
1.19 g Cremophor A 6 [75 % en peso Ceteareth-6 (Cetilalcohol etoxilado)]
1.19 g Span® 80 (Sorbitanomonoleato)
4.55 g Span 85 (Sorbitanotrioleato)
12.00 g Metilmetacrilato
8.00 g 1,4-Butanodioldiacrilato Adicion 1
160.00 g Agua (Material de nucleo)
20.00 g N-Maltoil-N-metil-metacrilamida
Adicion 2
1,33 g de una solucion acuosa al 75 % en peso de tert.-butilperpivalato
Se coloco previamente la fase oleosa, se agrego la Adicion 1 y se realizo dispersion por 30 minutos con un agitador de disolucion de circulacion rapida (diametro de disco 5 cm) a 5000 rpm. A continuacion se agrego la Adicion 2. Se calento la emulsion bajo agitacion con un agitador de ancla en 60 minutos a 60 °C. Durante 120 minutos se aumento la temperatura a 70 °C y se calento en otros 30 minutos a 85 °C. A continuacion se agito 120 minutos a esta temperatura. Despues se enfrio hasta temperatura ambiente.
Se obtuvo una dispersion en base de aceite de microcapsulas con un promedio de tamano de partlcula D [4,3] de < 1 pm. El espesor de pared de las microcapsulas fue de 20 % en peso y el contenido de solidos de la dispersion de microcapsulas fue de 30 % en peso.
Ejemplo 2
Fase oleosa:
495,42 g Diisopropilnaftaleno
4.55 g Arlacel P 135
1.19 g Cremophor A 6
1.19 g Span 80
4.55 g Span 85
12.00 g Metilmetacrilato (MMA)
8.00 g 1,4-Butanodioldiacrilato (BDDA)
Adicion 1:
100.00 g Agua (Material de nucleo)
60.00 g Acido maleico
20.00 g N-alilgluconamida
Adicion 2:
1,33 g de una solucion acuosa al 75% en peso de tert.-Butilperpivalato
Se coloco previamente la fase oleosa, se agrego la Adicion 1 y se realizo dispersion por 30 minutos con un agitador
de disolucion de circulacion rapida (diametro de disco 5 cm) a 5000 rpm. Se agrego la Adicion 2. Se calento la emulsion bajo agitacion con un agitador de ancla en 60 minutos a 60 °C. Durante 120 minutos se aumento la temperatura a 70 °C y se calento en otros 30 minutos a 85 °C. A continuacion se agito por 120 minutos, a esta temperatura. Despues se enfrio hasta temperatura ambiente.
5 Se obtuvo una dispersion en base de aceite de microcapsulas con un promedio de tamano de partlcula D [4,3] de < 1 pm. El espesor de pared de las microcapsulas fue de 20 % en peso. El contenido de solidos de la dispersion de microcapsulas fue de 30 % en peso.
Ejemplo 3
Fase oleosa:
10 608,77 g
10.00 g 12,50 g Adicion 1:
225.00 g
15 7,73 g
1.00 g
5.00 g
Diisopropilnaftaleno Atolox® 4912 Metilmetacrilato (MMA)
Agua
de una solucion acuosa al 97% de 2-hidroxietilmetacrilato (HEMA) Peroxodisulfato de sodio
de un poliglicoleter de alcohol graso C16/18 (Lutensol AT 25)
Se coloco previamente la fase oleosa a 40 °C, se anadio la Adicion 1 y se realizo dispersion por 30 minutos con un agitador de disolucion de circulacion rapida (diametro de disco 5 cm) a 3000 rpm. Se agrego la Adicion 2. Se 20 calento la emulsion bajo agitacion con un agitador de ancla en 60 minutos a 60 °C. Durante 120 minutos se aumento la temperatura a 70 °C y se calento en otros 30 minutos a 85 °C. A continuacion se agito por 120 minutos a esta temperatura. Despues se enfrio hasta temperatura ambiente.
Se obtuvo una dispersion en base de aceite de microcapsulas con un promedio de tamano de partlcula D [4,3] de < 1 pm. El espesor de pared de las microcapsulas fue de 7,75 % en peso y el contenido de solidos de la dispersion de 25 microcapsulas fue de 30 % en peso.
Ejemplo 4
Fase oleosa:
608,69 g
5.00 g
30 15,00 g
Adicion 1:
225.00 g 10,31 g
1.00 g
Diisopropilnaftaleno Atolox 4912 Metilmetacrilato (MMA)
Agua
de una solucion acuosa al 97 % en peso de 2-hidroxietilmetacrilato (HEMA) Peroxodisulfato de sodio
35 Se coloco previamente la fase oleosa, se agrego la Adicion 1 y se realizo dispersion por 20 minutos con un agitador de disolucion de circulacion rapida (diametro de disco 5 cm) a 3000 rpm. Se calento la emulsion bajo agitacion con un agitador de ancla en 60 minutos a 60 °C. Durante 120 minutos se aumento la temperatura a 70 °C y se calento en otros 30 minutos a 85 °C. A continuacion se agito por 120 minutos a esta temperatura. Despues se enfrio hasta temperatura ambiente.
40 Se obtuvo una dispersion en base de aceite de microcapsulas con un promedio de tamano de partlcula D [4,3] de < 1 pm. El espesor de pared de las microcapsulas fue de 10 % en peso referido a la pared y nucleo. El contenido de solidos de la dispersion de microcapsulas fue de 30 % en peso.
Ejemplo 5
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- Fase oleosa:
- 453,68 g
- Diisopropilnaftaleno
- 1,50 g
- Atolox 4912
- 18,00 g
- Metilmetacrilato (MMA)
- Adicion 1:
- 270,00 g
- Agua
- 12,37 g
- de una solucion acuosa
- 1,20 g
- Peroxodisulfato de sodio
2-hidroxietilmetacrilato (HEMA)
Se coloco previamente la fase oleosa, se agrego la Adicion 1 y se realizo dispersion por 10 minutos con un agitador de disolucion de circulacion rapida (diametro de disco 5 cm) a 2000 rpm. Se calento la emulsion bajo agitacion con un agitador de ancla en 60 minutos a 60 °C. Durante 120 minutos se aumento la temperatura a 70 °C y se calento en otros 30 minutos a 85 °C. A continuacion se agito por 120 minutos a esta temperatura. Despues se enfrio hasta temperatura ambiente. El espesor de pared de las microcapsulas fue de 10 % en peso de la microcapsula. El contenido de solidos de la dispersion de microcapsulas fue de 40 % en peso.
Ejemplo 6
Fase oleosa:
800.00 g Diisopropilnaftaleno
8.00 g Atolox 4912 Adicion 1:
205,70 g de una solucion de silicato de sodio al 35 % en agua 154,30 g Agua
Adicion 2:
34.00 g Metilmetacrilato (MMA)
4.00 g 1,4-Butanodioldiacrilato
2.00 g 2-Hidroxietilmetacrilato
Adicion 3:
0,15 g Wako V 50 [diclorhidrato de 2,2'-azobis(2-amidinoproprano)]
Adicion 4:
0,15 g Wako V 65 [2,2'-azobis(2,4-dimetilvaleronitrilo)]
Se coloco previamente la fase oleosa, se disolvio la Adicion 3 en la Adicion 1 y se agregaron las Adiciones 1 y 2 a la fase oleosa. Se realizo dispersion por 20 minutos con un agitador de disolucion de circulacion rapida (diametro de disco 5 cm) a 2000 rpm y a continuacion se agrego la Adicion 4. Se calento la emulsion bajo agitacion con un agitador de ancla en 60 minutos a 67 °C y en otros 60 minutos a 75 °C. A continuacion se agito por 180 minutos a esta temperatura. Despues se enfrio hasta temperatura ambiente. El espesor de pared de las microcapsulas fue de 10 % en peso de la microcapsula. El contenido de solidos de la dispersion de microcapsulas fue de 34 % en peso.
Ejemplo 7
De modo analogo al Ejemplo 2 se encapsulo en lugar de la mezcla de acido maleico y agua, una mezcla de 70, 59 g de acido fosforico y 89,41 g de agua.
El espesor de pared de las microcapsulas fue de 20 % en peso de la microcapsula. El contenido de solidos de la dispersion de microcapsulas fue de 30 % en peso.
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De modo analogo al Ejemplo 2 se encapsularon en lugar de la mezcla de acido maleico y agua, 60,00 g de catecol con 100,00 g de agua.
El espesor de pared de las microcapsulas fue de 20 % en peso de la microcapsula. El contenido de solidos de la dispersion de microcapsulas fue de 30 % en peso.
Ejemplo 9
De modo analogo al Ejemplo 3 se produjo una dispersion de microcapsulas en la que como fase oleosa se uso una mezcla de
597,10 g Diisopropilnaftaleno
5.00 g Atolox® 4912
12,50 g Metilmetacrilato (MMA).
El espesor de pared de las microcapsulas fue de 7,75 % en peso der microcapsula. El contenido de solidos de la dispersion de microcapsulas fue de 30 % en peso.
Ejemplo 10
De modo analogo al Ejemplo 4 se produjo una dispersion de microcapsulas en la que como Adicion 1 se produjo una mezcla de
225.00 g Agua
10.00 g 2-Hidroxietilacrilato
1.00 g Peroxodisulfato de sodio
El espesor de pared de las microcapsulas fue de 10 % en peso der microcapsula. El contenido de solidos de la dispersion de microcapsulas fue de 29,6 % en peso.
Ejemplo 11
De modo analogo al Ejemplo 4 se produjo una dispersion de microcapsulas, en la que la fase oleosa tenia la siguiente composicion.
Fase oleosa:
588,27 g Diisopropilnaftaleno 1,25g Atolox 4912
10.00 g Metilmetacrilato (MMA)
5.00 g 1,4-Butanodioldiacrilato
El espesor de pared de las microcapsulas fue de 10 % en peso de la microcapsula. El contenido de solidos de la dispersion de microcapsulas fue de 30 % en peso.
- Ejemplo 12
- Fase oleosa:
- 495,42 g
- Diisopropilnaftaleno
- 4,55 g
- Arlacel P 135
- 1,19 g
- Cremophor A 6
- 1,19 g
- Span 80
- 4,55 g
- Span 85
- 12,00 g
- Metilmetacrilato (MMA)
- 8,00 g
- 1,4-Butanodioldiacrilato (BDDA)
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Adicion 1:
89,41 g Agua (Material de nucleo)
70,59 g Acido fosforico
20,00 g 1-Metacrilamido-2-D-gluconoilaminoetano
Adicion 2:
1,33 g de una solucion acuosa al 75% en peso de tert.-Butilperpivalato
Se coloco previamente la fase oleosa, se anadio la Adicion 1 y se realizo dispersion por 30 minutos con un agitador de disolucion de circulacion rapida (diametro de disco 5 cm) a 5000 rpm. Se agrego la Adicion 2. Se calento la emulsion bajo agitacion con un agitador de ancla en 60 minutos a 60 °C. Durante 120 minutos se aumento la temperatura a 70 °C y se calento en otros 30 minutos a 85 °C. A continuacion se agito por 120 minutos, a esta temperatura. Despues se enfrio hasta temperatura ambiente.
Se obtuvo una dispersion en base de aceite de microcapsulas con un promedio de tamano de partlcula D [4,3] de < 1 pm. El espesor de pared de las microcapsulas fue de 20 % en peso. El contenido de solidos de la dispersion de microcapsulas fue de 30 % en peso.
Ejemplo 13
De modo analogo al Ejemplo 4, pero con 1,00 g de Wako V50 en lugar de peroxodisulfato de sodio y con la fase oleosa descrita en el Ejemplo 11 se produjo una dispersion de microcapsulas.
El espesor de pared de las microcapsulas fue de 10 % en peso de la microcapsula. El contenido de solidos de la dispersion de microcapsulas fue de 30 % en peso.
- Ejemplo 14
- Fase oleosa:
- 588,27 g
- Diisopropilnaftaleno
- 1,25 g
- Atolox 4912
- 7,50 g
- Metilmetacrilato (MMA)
- 10,00 g
- tert.-Butilacrilato
- Adicion 1:
- 225,00 g
- Agua
- 7,73 g
- de una solucion acuosa
- 1,00 g
- Wako V 50
Se coloco previamente la fase oleosa, se anadio la Adicion 1 y se realizo dispersion por 10 minutos con un agitador de disolucion de circulacion rapida (diametro de disco 5 cm) a 2000 rpm. Se calento la emulsion bajo agitacion con un agitador de ancla en 60 minutos a 60 °C. Durante 120 minutos se aumento la temperatura a 70 °C en otros 30 minutos se calento a 85 °C. A continuacion se agito por 120 minutos a esta temperatura.
Despues se enfrio hasta temperatura ambiente. Se obtuvo una dispersion en base de aceite de microcapsulas con un promedio de tamano de partlcula D [4,3] de < 1 pm. El espesor de pared de las microcapsulas fue de 10 % en peso referido a la pared y nucleo. El contenido de solidos de la dispersion de microcapsulas fue de 30 % en peso.
Ejemplo 15
De modo analogo al Ejemplo 14 se uso el lugar de 10,00 g de tert-Butilacrilato, 10,00 g de glicidilmetacrilato.
El espesor de pared de las microcapsulas fue de 10 % en peso y el contenido de solidos de la dispersion de microcapsulas fue de 30 % en peso.
Claims (12)
- 510152025303540REIVINDICACIONES1. Dispersion de microcapsulas que contiene microcapsulas que comprenden un nucleo hidrofllico de capsula y un pollmero de pared de capsula, que es obtenible por polimerizacion de una composicion de monomeros que comprende25 a 95 % en peso de uno o varios alquil C1-C24 y/o glicidilesteres de acido acrllico y/o metacrllico5 a 75 % en peso de uno o varios monomeros hidrofllicos elegidos de entre esteres de acido acrllico y/o acido metacrllico, los cuales portan grupos hidroxi y/o carboxi, y alilgluconamida0 a 40 % en peso de uno o varios compuestos con dos o mas radicales etilenicamente insaturados en el que las microcapsulas estan dispersas en un diluyente hidrofobo.
- 2. Dispersion de microcapsulas segun la reivindicacion 1, caracterizada porque los nucleos hidrofllicos de capsula de las microcapsulas son elegidos de entre agua as! como soluciones acuosas de acidos organicos as! como sus sales, acidos inorganicos y sales inorganicas y silicato de sodio.
- 3. Dispersion de microcapsulas segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizada porque la composicion de monomeros contiene metilmetacrilato.
- 4. Dispersion de microcapsulas segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el monomero hidrofllico es elegido de entre hidroxialquilacrilatos, hidroxialquilmetacrilatos, acrilamidoalquil-polihidroxiamidas, metacrilamidoalquil-polihidroxiamidas, N-acril-glicosilaminas y N-metacril-glicosilaminas.
- 5. Dispersion de microcapsulas segun una de las reivindicaciones 1 a 4, obtenible por produccion de una emulsion agua-en-aceite que contiene diluyente hidrofobo como fase continua as! como el material hidrofllico de nucleo de capsula y la composicion de monomeros, y subsiguiente polimerizacion de los monomeros por radicales, para formar el pollmero de pared de capsula.
- 6. Dispersion de microcapsulas segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el diluyente hidrofobo exhibe una solubilidad en agua < 0,5g/L a 20°C y presion normal.
- 7. Metodo para la produccion de una dispersion de microcapsulas segun una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque se produce una emulsion agua en aceite que contiene un diluyente hidrofobo como fase continua as! como el material hidrofllico de nucleo de capsula y la composicion de monomero, y a continuacion se realiza la polimerizacion de los monomeros por radicales, en la que la composicion de monomeros comprende25 a 95 % en peso de uno o varios alquilesteres C1-C24 del acido acrllico y/o metacrllico,5 a 75 % en peso de uno o varios monomeros elegidos de entre esteres de acido acrllico y/o acido metacrllico, los cuales portan grupos hidroxi y/o carboxi, y alilgluconamida0 a 40 % en peso de uno o varios compuestos con dos o mas radicales etilenicamente insaturados.
- 8. Metodo segun la reivindicacion 7, caracterizado porque se estabiliza la emulsion agua-en-aceite con una sustancia con actividad superficial, la cual es un copollmero lineal de bloque con una unidad hidrofoba estructural de una longitud mayor a 50 A y la cual esta definida por la formula generalCw-(-B-A-By-)-x Dzen la cual w es 0 o 1, x es 1 o mas, y es 0 o 1, y z es 0 o 1A es una unidad hidrofllica estructural, que exhibe una masa molar de 200 a 50 000 con una solubilidad en agua a 25 °C > 1 % en peso, y es elegida de modo que esta unida de manera covalente a B, yB es una unidad hidrofoba estructural, que tiene una masa molar de 300 a 60 000 y una solubilidad en agua a 25°C de <1 % y puede estar unida de manera covalente a A, yC y D son grupos terminales, que pueden ser independientemente uno de otro A o B.
- 9. Metodo segun la reivindicacion 8, caracterizado porque se estabiliza la emulsion agua-en-aceite con un copollmero de bloque de acido 12-hidroxiestearico, como copollmero lineal de bloque.
- 10. Metodo segun la reivindicacion 8, caracterizado porque se estabiliza la emulsion agua-en-aceite con esteres de5 acidos grasos C12-C18 de sorbitano como sustancia con actividad superficial.
- 11. Uso de la dispersion de microcapsulas segun las reivindicaciones 1 a 6 que contiene agua o acidos inorganicos como agentes auxiliares, para la modificacion de materiales de union para construccion.
- 12. Uso de la dispersion de microcapsulas segun las reivindicaciones 1 a 6 con un principio activo cosmetico como material de nucleo, como componente en preparaciones cosmeticas.10 13. Uso de la dispersion de microcapsulas segun las reivindicaciones 1 a 6 con principios activos para la proteccionde plantas como material de nucleo, como componente en las formulaciones agroqulmicas.
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