BR112018010136B1 - Microcápsula, dispersão de microcápsulas, processo para a preparação dasmicrocápsulas e método para o controle de fungos fitopatogênicos - Google Patents

Microcápsula, dispersão de microcápsulas, processo para a preparação dasmicrocápsulas e método para o controle de fungos fitopatogênicos Download PDF

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Abstract

MICROCÁPSULAS, DISPERSÃO DE MICROCÁPSULAS, PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DAS MICROCÁPSULAS E MÉTODO PARA O CONTROLE DE FUNGOS FITOPATOGÊNICOS. A presente invenção se refere às microcápsulas como as partículas de núcleo-invólucro, que compreendem um invólucro polimérico, a um método para a sua produção, a uma dispersão dessas microcápsulas em um meio líquido e a sua utilização. As microcápsulas compreendem um núcleo que contém um componente hidrofílico.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO
[001]A presente invenção se refere às microcápsulas como as partículas de núcleo-invólucro, que compreendem um invólucro polimérico, a um método para sua produção, a uma dispersão dessas microcápsulas em um meio líquido e a sua utilização. As microcápsulas compreendem um núcleo que contém um componente hidrofílico.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[002]As microcápsulas são objetos esféricos que consistem em um núcleo e em um material de parede em torno do núcleo, em que o núcleo em princípio pode ser um componente sólido, líquido ou gasoso que está em torno do material de parede sólido. Para muitas aplicações, a parede é formada através de um material polimérico. As microcápsulas, em geral, possuem um diâmetro médio em volume a partir de 1 a 1.000 μm.
[003] Uma série de materiais do invólucro é conhecida por produzir a parede das microcápsulas. O invólucro pode consistir, em materiais naturais, semissintéticos ou sintéticos. O material do invólucro natural, por exemplo, é a goma arábica, agar-agar, agarose, maltodextrinas, ácido algínico ou os seus sais, por exemplo, o alginato de sódio ou alginato de cálcio, ácidos e gorduras graxos, álcool de cetila, colágeno, quitosana, lecitinas, gelatina, albumina, goma-laca, polissacarídeos, tais como o amido ou dextrano, polipeptídeos, hidrolisados de proteína, sacarose e ceras. Os materiais do invólucro semissintético, inter alia, são as celuloses quimicamente modificadas, de preferência, os ésteres de celulose e éteres de celulose, por exemplo, o acetato de celulose, celulose de etila, celulose de hidroxipropila, celulose de hidroxipropilmetila e celulose de carboximetila, e também os derivativos de amido, em especial, os éteres de amido e ésteres de amido. Os materiais de invólucro sintético, por exemplo, são os polímeros, tais como os poliacrilatos, poliamidas, álcool polivinílico, polivinilpirrolidonas ou poliureias.
[004] Dependendo do tipo de material de invólucro e do processo de produção, as microcápsulas são formadas, em cada caso, com propriedades diferentes, tais como o diâmetro, distribuição de tamanho e propriedades físicas e/ou químicas.
[005]As microcápsulas de núcleo-invólucro de poliureia obtidas através da reação de, pelo menos, um diisocianato e, pelo menos, uma poliamina são bem conhecidas no estado da técnica, por exemplo, a partir da publicação WO 2011/161229 ou WO 2011/160733. De acordo com a publicação WO 2011/161229 ou WO 2011/160733, as microcápsulas de poliureia são preparadas na presença de polivinilpirrolidona (PVP) como um coloide de proteção.
[006] O desenvolvimento de microcápsulas biodegradáveis principalmente foi realizado para o transporte de drogas e aplicações de liberação in vivo. A atenção às cápsulas biodegradáveis foi aumentada uma vez que os aspectos ambientais dos polímeros começaram a ser discutidos no público e foram realizados esforços para a redução da poluição ambiental.
[007] Em geral, os poliuretanos são preparados através da reagindo de um poliisocianato com um componente de poliol. Os polióis típicos utilizados na preparação de poliuretanos são os polióis de poliéter ou polióis de poliéster. Ainda existe uma demanda por poliuretanos que são adequados como material de invólucro polimérico em microcápsulas. Para determinadas aplicações, seria vantajoso que dito material de invólucro, além de possuir boas propriedades de aplicação, também seja biodegradável.
[008]A publicação WO 2006/044305 se refere a uma composição de pré-polímero terminada em isocianato obtida através da reação de difenilisocianato de metileno com um poliol de policaprolactona. O pré-polímero obtido é utilizado na fabricação de elastômeros de poliuretano ou poliureia.
[009]A publicação WO 2008/033224 se refere aos pré-polímeros de poliuretano de policaprolactona terminados em isocianato obtidos através da reação de diisocianato de tolueno e uma composição de poliol. O pré-polímero obtido pode reagir com um extensor de cadeia de amina resultando em elastômeros de poliuretano.
[010]A publicação WO 2003/061817 se refere aos substratos revestidos com polímeros, contendo as microcápsulas na camada de polímero, em que os polímeros, por exemplo, incluem os poliuretanos, poliuretanureas, poliacrilonitrilas ou copolímeros de estireno.
[011]A patente US 4.379.071 se refere a um processo para a produção de microcápsulas, em que um diol ou poliol que possui um peso molecular de 400 a 10.000 g/mol reage com o fosgênio ou um diisocianato que contém, pelo menos, dois ésteres de ácido clorofórmico ou grupos isocianato por molécula. O produto da reação resultante desses componentes é misturado com o material do núcleo destilado e um agente alongador de cadeia que, pelo menos, é bifuncional.
[012]A publicação EP 0.780.154 se refere a um processo para a preparação das microcápsulas biodegradáveis em que as microcápsulas são produzidas através da reação de adição entre as poliaminas, em especial, as di- ou poliaminas primárias ou secundárias alifáticas, e componentes poliisocianato que contêm, pelo menos, um isocianato bifuncional com uma média de, pelo menos, um éster e/ou grupo amida na cadeia principal.
[013] No entanto, continua a existir a necessidade de microcápsulas, em que o tamanho das microcápsulas pode ser controlado em um amplo intervalo e que são capazes de liberar um ingrediente encapsulado sob condições controladas. Também existe uma procura por microcápsulas que possuem, pelo menos, um componente hidrofílico encapsulado, em que as microcápsulas possuem uma estabilidade intensificada contra o vazamento dos componentes encapsulados das cápsulas. A libertação retardada dos ingredientes ativos encapsulados para a proteção de culturas, composições para cuidados pessoais ou composições farmacêuticas, também são de interesse.
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
[014] É um objeto da presente invenção fornecer uma microcápsula, em que o invólucro compreende um polímero que contém grupos de poliuretano e/ou poliureia, que podem ser preparados através da microencapsulação reativa, em especial através da polimerização, poliadição ou policondensação radical in situ. É um outro objeto da presente invenção fornecer tais microcápsulas em que o invólucro das microcápsulas possui as propriedades desejadas mencionadas anteriormente e que contém um componente hidrofílico como material de núcleo. Em uma outra variante, as microcápsulas devem ser fornecidas como uma dispersão "inversa", que compreende as microcápsulas que contêm, pelo menos, um material de núcleo hidrofílico em um meio hidrofóbico (lipofílico) como fase contínua. Além disso, é um objeto da presente invenção fornecer as microcápsulas para a utilização como ou em uma composição para cuidados pessoais, como ou em uma composição utilizada para desinfecção industrial ou institucional ou hospitalar, como ou em uma composição para a proteção de material, como ou em uma composição farmacêutica, como ou em uma composição para a proteção de vegetais, como ou em produtos para cuidados domésticos. Por último, mas não menos importante, é um objeto da presente invenção fornecer as composições de microcápsulas que possuem segmentos biodegradáveis embebidos na parede da cápsula.
[015] De maneira surpreendente, estes objetos podem ser alcançados através de microcápsulas, em que o núcleo compreende, pelo menos, um componente hidrófilo ou, pelo menos, um componente hidrofóbico e em que o invólucro das microcápsulas compreende as ligações de poliureia e/ou poliuretano. Em especial, o material de invólucro das microcápsulas, de acordo com a presente invenção, compreende um poli(éster-uretano) na forma polimerizada.
[016]A presente invenção se refere às microcápsulas que compreendem um núcleo de cápsula e um invólucro polimérico, em que o núcleo essencialmente apenas contém os componentes hidrofílicos e o invólucro compreende na forma polimerizada: (A) pelo menos, um poli(éster-uretano) que contém, pelo menos, 2 grupos isocianato, obtidos através da reação de, pelo menos, um poliéster de poliol que contém, pelo menos, 2 grupos OH com, pelo menos, um poliisocianato que contém, pelo menos, 2 grupos NCO, e (B) pelo menos, um composto que compreende, pelo menos 2 grupos terminais que são reativos em relação aos grupos isocianato, que são selecionados a partir de OH, NHR, ou SH, em que R é selecionado a partir de hidrogênio, alquila, cicloalquila ou arila.
[017]A presente invenção ainda se refere a uma dispersão de microcápsulas, que compreende as microcápsulas em que o núcleo da cápsula essencialmente contém os componentes hidrofílicos, obtidos através: (a) do fornecimento de uma pré-mistura (Ia) que compreende o(s) componente(s) hidrofílico(s) a ser encapsulado (Ca), opcionalmente um meio hidrofílico que é líquido a 20° C e 1.023 mbar diferente de (Ca) e, pelo menos, um componente (B) que é definido acima e abaixo, e (b) da mistura da pré-mistura (Ia) fornecida na etapa (a) com um meio hidrofóbico (IIa) que compreende, pelo menos, um coloide de proteção hidrofóbico, pelo menos, um componente (A), que é definido acima e abaixo, e reagindo a mistura resultante para a formação das microcápsulas dispersas no meio hidrofóbico (IIa).
[018]A presente invenção ainda se refere a um processo para a preparação da dispersão de microcápsulas, que compreende as microcápsulas, de acordo com a presente invenção, em que o núcleo da cápsula essencialmente contém os componentes hidrofílicos, que compreende as etapas: (a) do fornecimento de uma pré-mistura (Ia) que compreende o(s) componente(s) hidrofílico(s) a ser encapsulado (Ca), opcionalmente um meio hidrofílico que é líquido a 20° C e 1.023 mbar diferente de (Ca) e, pelo menos, um componente (B) conforme definido acima e abaixo, (b) da mistura da pré-mistura (Ia) fornecida na etapa (a) com um meio hidrofóbico (IIa) que compreende, pelo menos, um protetor hidrófobo, pelo menos, um componente (A) conforme definido acima e abaixo, e reagindo a mistura resultante para a formação das microcápsulas dispersas no meio hidrofóbico (IIa).
[019]A presente invenção ainda se refere a uma microcápsula obtida através dos processos, de acordo com a presente invenção. A presente invenção ainda se refere às microcápsulas obtidas através dos processos, de acordo com a presente invenção, na forma seca. A presente invenção ainda se refere à utilização de microcápsulas ou microcápsulas, de acordo com a presente invenção, ou obtidas através dos processos, de acordo com a presente invenção, em uma composição para cuidados pessoais, ou em uma composição para cuidados domésticos ou em uma composição utilizada para aplicações industriais ou institucionais ou hospitalares, ou uma composição para a proteção de material, ou uma composição farmacêutica ou uma composição para a proteção dos vegetais. A presente invenção ainda se refere à utilização das microcápsulas, de acordo com a presente invenção, ou obtidas através dos processos, de acordo com a presente invenção, em uma composição cosmética, uma composição de higiene, uma composição para limpeza ou desinfecção industrial ou institucional ou hospitalar, detergentes para a roupa, amaciadores de tecidos., líquidos para lavagem de louça, produtos de limpeza domésticos, produtos de limpeza industriais, recuperação de óleos, adesivos, revestimentos ou construções, ou formulações agrícolas.
[020]As microcápsulas, de acordo com a presente invenção, possuem as seguintes vantagens: - Pequeno tamanho de partícula e distribuição estreita de tamanho de partícula - Boa firmeza e estabilidade mecânica - Pulverizável e -Parcialmente produzida de blocos de construção biodegradáveis.
[021] Os termos "biodegradação" ou "biodegradabilidade" são sinónimos e significam, no sentido da presente invenção, que os polímeros se decompõem em um período de tempo adequado e demonstrável quando expostos aos efeitos do ambiente. O mecanismo de degradação pode ser hidrolítico e/ou oxidativo e principalmente é com base na exposição aos microrganismos, tais como as bactérias, leveduras, fungos e algas. Um exemplo de um método para determinar a biodegradabilidade mistura o polímero com o composto e o armazena durante um tempo especial. De acordo com as normas ASTM D5338, ASTM D6400, EN 13432 e DIN V 54900, o ar livre de CO2, por exemplo, é passado através de composto amadurecido durante o processo de compostagem, e este composto é submetido a um programa de temperatura definido. A biodegradabilidade é definida no presente por meio da proporção entre a quantidade líquida de CO2 liberada do espécime (após a dedução da quantidade de CO2 liberada através do composto sem o espécime) até a quantidade máxima possível de CO2 liberada pelo espécime (calculada a partir do teor de carbono do espécime). Até mesmo após alguns dias de compostagem, os polímeros biodegradáveis, em geral, mostram sinais marcados de degradação, por exemplo, o crescimento de fungos, fissuras e perfuração.
[022] Em outro método para a determinação da biodegradabilidade, o polímero é incubado com uma certa quantidade de uma enzima adequada a uma certa temperatura durante um período definido e, em seguida, é determinada a concentração dos produtos de degradação orgânica dissolvidos no meio de incubação. A título de exemplo, por analogia com Y. Tokiwa et al., American Chemical Society Symposium 1990, Capítulo 12, "Biodegradation of Synthetic Polymers Containing Ester Bonds", o polímero pode ser incubado através de um número de horas entre 30 e 37° C com uma quantidade predeterminada de uma lipase, por exemplo de Rhizopus arrhizus, Rhizopus delemar, Achromobacter sp., ou Candida cylindracea, e o valor de DOC (carbono orgânico dissolvido), por conseguinte, pode ser medido na mistura de reação liberada dos constituintes insolúveis. Para os propósitos da presente invenção, os polímeros biodegradáveis são aqueles que após o tratamento enzimático com uma lipase de Rhizopus arrhizus durante 16 h a 35° C fornecem um valor de DOC que, pelo menos, é 10 vezes superior ao do mesmo polímero que não foi tratado com a enzima.
[023] O termo "funcionalidade" representa, no presente e posteriormente, a média em número dos respectivos grupos funcionais por molécula ou por cadeia polimérica.
[024] O termo "dispersão" é um sistema de, pelo menos, duas fases, em que uma destas fases é a fase contínua e, pelo menos, uma fase é dispersa. A dispersão é um termo genérico, que engloba, por exemplo, as emulsões, em que a fase contínua é líquida e a fase dispersa é líquida, suspensões em que a fase contínua é líquida e a fase dispersa é sólida, aerossol sólido, em que fase contínua é gasosa e a fase dispersa é sólida.
[025] No contexto da presente invenção, a expressão "alquila" compreende os grupos alquila de cadeia linear e ramificada. Os grupos alquila adequados de cadeia curta, por exemplo, são a alquila C1-C7 de cadeia linear ou ramificada, de preferência, a alquila C1-C6 e especialmente de preferência os grupos alquila C1-C4. Estes, em especial, incluem a metila, etila, propila, isopropila, n-butila, 2-butila, sec-butila, terc-butila, n-pentila, 2-pentila, 2- metilbutila, 3-metilbutila, 1,2-dimetilpropila, 1,1-dimetilpropila, 2,2-dimetilpropila, 1-etilpropila, n-hexila, 2-hexila, 2-metilpentila, 3-metilpentila, 4-metilpentila, 1,2- dimetilbutila, 1,3-dimetilbutila, 2,3-dimetilbutila, 1,1-dimetilbutila, 2,2- dimetilbutila, 3,3-dimetilbutila, 1,1,2-trimetilpropila, 1,2,2 trimetilpropila, 1- etilbutila, 2-etilbutila, 1-etil-2-metilpropila, n-heptila, 2-heptila, 3-heptila, 2- etilpentila, 1-propilbutila, octila e similares. Os grupos alquila C8-C30 ou alquenila C8-C30 de cadeia longa adequados são os grupos alquila ou alquenila de cadeia linear e ramificada. A este respeito, de preferência, principalmente são os resíduos alquila lineares, tais como aqueles também presentes em ácidos graxos naturais e sintéticos e álcoois graxos e também os oxo-álcoois, os quais, caso adequado, além disso podem ser mono-, di- ou poliinsaturados. Estes, por exemplo, incluem o n-hexil(eno), n-heptil(eno), n-octil(eno), n- nonil(eno), n-decil(eno), n-undecil(eno), n-dodecil(eno), n-tridecil(eno), n- tetradecil(eno), n-pentadecil(eno), n-hexadecil(eno), n-heptadecil(eno), n- octadecil(eno), n-nonadecil(eno), e similares.
[026]A cicloalquila, de preferência, representa a cicloalquila C5-C8, tal como a ciclopentila, cicloexila, cicloeptila ou ciclooctila. A arila compreende os grupos arila não substituídos e substituídos e de preferência representa a fenila, tolila, xilila, mesitila, naftila, fluorenila, antracenila, fenantrenila, naftacinila e, em especial, a fenila, tolila, xilila ou mesitila.
[027] O tamanho médio em volume de partícula pode ser medido através de medidas de espalhamento de luz utilizando um instrumento Malvern 2000S e a teoria de espalhamento de Mie.
MICROCÁPSULA
[028] Um primeiro aspecto da presente invenção se refere às microcápsulas per se.
[029] Um parâmetro importante das microcápsulas da presente invenção é o peso do invólucro das cápsulas em relação ao peso total das cápsulas. É expresso como porcentagem do peso do invólucro com referência ao peso total das cápsulas (= componente lipofílico encapsulado + material do invólucro).
[030]A porcentagem do peso do invólucro com referência ao peso total das cápsulas é de 5% a 40%, especialmente, de 5% a 25%, e mais especialmente, de 10% a 20%.
[031]As microcápsulas da composição de microcápsulas normalmente possuem proporções núcleo / invólucro (p/p) a partir de 20:1 a 1:10, de preferência, a partir de 10:1 a 5:1 e, em especial, a partir de 4:1 a 3:1.
[032]As microcápsulas da composição de microcápsulas normalmente possuem o tamanho médio de partícula d(0,5) a partir de 0,5 μm a 50 μm, de preferência, a partir de 0,7 μm a 30 μm e, em especial, a partir de 1 μm a 10 μm.
[033] Em uma realização de preferência, as microcápsulas da composição de microcápsulas normalmente possuem o tamanho médio de partícula d(0,5) a partir de 0,1 μm a 50 μm, de preferência, a partir de 0,1 μm a 30 μm e, em especial, a partir de 0,2 μm a 10 μm.
[034] Em outra realização de preferência, as microcápsulas da composição de microcápsulas normalmente possuem o tamanho médio de partícula d(0,5) a partir de 0,1 μm a 1,0 μm, de preferência, a partir de 0,1 μm a 0,8 μm e, em especial, a partir de 0,2 μm a 0,7 μm.
[035] No contexto da presente invenção, as microcápsulas possuem um invólucro que é preparado reagindo, pelo menos, um poli(éster- uretano) que contém os grupos isocianato (A) com, pelo menos, um composto (B) (= variante 1), em que os compostos ((B) compreende os grupos terminais que são reativos para os grupos isocianato e, opcionalmente, outros componentes capazes de serem incorporados no invólucro. A reação é uma poliadição entre os grupos isocianato e um composto que contêm, pelo menos, um grupo terminal que é reativo para o grupo isocianato, e outros grupos opcionais, capazes de reagir com os grupos NCO, o que conduz à formação de ligações de poliuretano e/ou poliureia. Os compostos (B), além de um grupo amino primário ou secundário, pode conter, pelo menos, um outro grupo, capaz de reagir com os grupos NCO, por exemplo, pelo menos, um grupo OH. Outros componentes, capazes de serem incorporados no invólucro, em princípio, são todos os compostos que contêm, pelo menos, um átomo de hidrogênio ativo por molécula. A reação de grupos NCO com os grupos amina conduz à formação de grupos ureia. A reação de grupos NCO com os grupos OH conduz à formação de grupos uretano. Os compostos que apenas contêm um átomo de hidrogênio ativo por molécula conduzem a uma terminação da cadeia polimérica e podem ser empregados como reguladores. Os compostos que contêm uma quantidade superior a dois átomos de hidrogênio ativos por molécula conduzem à formação de poliureias ramificadas.
[036] Os compostos que contêm, pelo menos, um átomo de hidrogênio ativo por molécula normalmente são empregados em um excesso molar de átomos de hidrogênio ativo em relação aos grupos NCO do poliisocianato. A quantidade de componente B que é introduzida normalmente é em um excesso molar, em relação à quantidade estequiométrica necessária para converter os grupos isocianato livres. Os poliésteres, poliisocianatos, aminas polifuncionais adequados e componentes opcionais que participam na poliadição ou policondensação, por exemplo, a reação, componentes hidroílicos ou hidrofóbicos, coloides de proteção, agente estabilizante e outros aditivos, são mencionados abaixo.
COMPONENTE (A): POLI(ÉSTER-URETANO) QUE CONTÉM OS GRUPOS ISOCIANATO
[037] O termo "poliuretano" compreende, no contexto da presente invenção, não apenas os polímeros cujas unidades de repetição estão ligadas entre si através de grupos uretano mas muito em geral os polímeros que podem ser obtidos através da reação de, pelo menos, um poliisocianato com, pelo menos, um composto exibindo, pelo menos, um grupo que é reativo em relação aos grupos isocianato. Estes incluem os polímeros cujas unidades de repetição, em adição aos grupos de uretano, também estão ligadas por grupos ureia, alofanato, biureto, carbodiimida, amida, uretonimina, uretdiona, isocianurato ou oxazolidona (oxazolidinona) (vide, por exemplo, Plastics Handbook, Saechtling, 26 edição, página 491 e seq., Carl Hanser Verlag, Munique, 1995). O termo "poliuretano", em especial, compreende os polímeros que compreendem os grupos uretano e/ou ureia.
[038] O poli(éster-uretano) utilizado, de acordo com a presente invenção, de preferência, é um produto de reação de, pelo menos, um poliéster de poliol que contém, pelo menos, 2 grupos hidroxila (grupos OH) com, pelo menos, um poliisocianato que contém, pelo menos, 2 grupos isocianato (grupos NCO). O poli(éster-uretano) utilizado, de acordo com a presente invenção, contém, pelo menos, 2 grupos isocianato que são capazes de reagir com os grupos complementares que contêm os átomos de hidrogênio ativos.
[039] O poliéster de poliol normalmente possui uma funcionalidade OH superior a 1, de preferência, a partir de 2 a 6, de maior preferência, a partir de 2 a 5, por exemplo, 2, 3 ou 4.
[040] Em uma realização especial, o poliéster de poliol é selecionado a partir de poliéster de polióis alifáticos.
[041] O poliéster de poliol, de preferência possui um peso molecular médio ponderal entre 200 e 3.000, de maior preferência, entre 205 e 2.000, por exemplo, a partir de 240 a 1.240 g/mol.
[042] O poliéster de poliol normalmente possui um valor de hidroxila a partir de 20 a 800 mg de KOH/g, de preferência, a partir de 30 a 600 mg de KOH/g, de maior preferência, a partir de 40 a 550 mg de KOH/g.
[043] O poliéster de poliol normalmente possui um número de acidez a partir de 0 a 15, de preferência, a partir de 0 a 10, em especial, a partir de 0 a 5.
[044] O poliéster de poliol normalmente possui uma viscosidade a 60o C a partir de 40 a 1.100 mPa.s, de preferência, a partir de 100 a 500 mPa.s.
[045] O poliéster de poliol normalmente possui, pelo menos, 2, de preferência 4, em especial, 7 unidades de repetição ligadas por grupos éster.
[046] Os poliésteres de polióis adequados incluem, mas não limitados, por exemplo, os poliésteres que compreendem na forma polimerizada o carbonato de trimetileno, ε-caprolactona, p-dioxanona, glicólido, lactido, 1,5-dioxepan-2-ona, ou o adipato de polibutileno de poliéster, adipato de polietileno, polietileno tereftalato e suas combinações. Nas realizações, o poliéster pode compreender, na forma polimerizada, o lactido, glicólido, ε- caprolactona e/ou suas combinações.
[047] Os poliéster de polióis adequados para a preparação de microcápsulas, de acordo com a presente invenção, exibem dois ou superior a dois grupos hidroxila (por exemplo, 3, 4, 5, 6 e assim por diante). Neste contexto, os grupos hidroxila também podem ser parcialmente ou completamente substituídos por grupos mercapto.
[048] De preferência, o poliéster de poliol utilizado para a preparação de, pelo menos, um poli(éster-uretano) (A) contém na forma polimerizada: (a1) pelo menos, um poliol, e (a2) pelo menos, um ácido policarboxílico e/ou (a3) pelo menos, um ácido hidroxicarboxílico.
[049] De maior preferência, o poliéster de poliol utilizado para a preparação de, pelo menos, um poli(éster-uretano) (a) contém na forma polimerizada, pelo menos, um poliol (a1), e, pelo menos, um ácido hidroxicarboxílico (a3).
[050] Os polióis adequados (a1) são os dióis, polióis que contêm uma quantidade superior a 2 grupos OH e suas misturas. O termo “polióis que contêm uma quantidade superior a 2 grupos OH” em geral se refere aos polióis que possuem, pelo menos, 3 grupos OH.
[051] Os polióis adequados que contêm uma quantidade superior a 2 grupos OH, e os polióis adequados que possuem, pelo menos, 3 grupos OH são os trióis e polióis de peso molecular elevado (também denominados polióis poliméricos), em que, de preferência, são os trióis. Os polióis de preferência (a1) são os dióis e trióis, em que os trióis são de preferência. Em especial, os polióis (a1) são selecionados a partir de glicerol (propano-1,2,3- triol), butano-1,2,4-triol, n-pentano-1,2,5-triol, n-pentano-1, 3,5-triol, n-hexano- 1,2,6-triol, n-hexano-1,2,5-triol, (1,1,1)-trimetilalpropano (TMP) e trimetilalbutano.
[052] Os dióis adequados são os álcoois alifáticos e cicloalifáticos de cadeia linear e ramificada, em geral, com cerca de 2 a 30, de preferência, cerca de 2 a 20 átomos de carbono. Estes incluem o 1,2-etanodiol, 1,2- propanodiol, 1,3-propanodiol, 1,2-butanodiol, 1,3-butanodiol, 1,4-butanodiol, 2,3-butanodiol, 1,2-pentanodiol, 1,3-pentanodiol, 1,4-pentanodiol, 1,5-pentanodiol, 2,3-pentanodiol, 2,4-pentanodiol 1,2-hexanodiol, 1,3-hexanodiol, 1,4-hexanodiol, 1,5-hexanodiol, 1,6-hexanodiol, 2,5-hexanodiol, 1,2- heptanediol, 1,7-heptanediol, 1,2-octanodiol, 1,8-octanodiol, 1,2-nonanodiol, 1,9-nonanediol, 1,2-decanodiol, 1,10-decanodiol, 1,12-dodecanodiol, 2-metil- 1,3-propanodiol, 2-metil-2-butil-1,3-propanodiol, 2,2-dimetil-1,3-propanodiol, 2,2-dimetil-1,4-butanodiol, pinacol, 2-etil-2-butil-1,3-propanodiol, dietileno glicol, trietileno glicol, dipropileno glicol, tripropileno glicol, polialquilenoglicois, ciclopentanodiois, cicloexanodiois e similares.
[053] Os trióis adequados, por exemplo, são o glicerol (propano- 1,2,3-triol), butano-1,2,4-triol, n-pentano-1,2,5-triol, n-pentano-1,3,5-triol, n- hexano-1,2,6-triol, n-hexano-1,2,5-triol, (1,1,1)-trimetilalpropano (TMP) e trimetilalbutano.
[054] Os trióis adequados, além disso, são os triésteres de ácidos hidroxicarboxílicos com os álcoois trivalentes. De preferência, neste contexto, são os triglicerídeos de ácidos hidroxicarboxílicos, tais como, por exemplo, o ácido láctico, ácido hidroxiesteárico e ácido ricinoleico. As misturas de ocorrência natural que compreendem os triglicerídeos de ácido hidroxicarboxílico, em especial, o óleo de rícino, também são adequadas.
[055] Os polióis adequados de maior valência, por exemplo, são os álcoois de açúcar e seus derivados, tais como o eritritol, pentaeritritol, dipentaeritritol, tritol, inositol e sorbitol. Os produtos de reação dos polióis com os óxidos de alquileno, tais como o óxido de etileno e/ou óxido de propileno, também são adequados.
[056] Os polióis de peso molecular relativamente elevado (também denominados polióis poliméricos no presente) com um peso molecular médio numérico no intervalo a partir de cerca de 400 a 6.000 g/mol, de preferência, 500 a 4.000 g/mol, também podem ser utilizados. Estes, por exemplo, incluem os polialquilenglicóis (PEG), tais como o diol de polietileno glicol (PEG), e um copolímero diol de diol de polietileno glicol (PEG) e diol de polipropileno glicol (PPG) ou diol de polibutileno glicol (PBG). Estes ainda incluem os politetraidrofurandióis que podem ser obtidos, por exemplo, através da polimerização catalisada por ácido de tetraidrofurano.
[057] Estes ainda incluem os polilactoepolióis que podem ser obtidos (de preferência, podem ser obtidos) por exemplo, através da polimerização de adição de abertura de anel de um composto terminado em hidroxila (por exemplo, o diol ou triol) e um monômero que inclui um anel de lactona (por exemplo, a ε-caprolactona ou β-metil-δ-valerolactona).
[058] Estes ainda incluem os polilactondióis que podem ser obtidos, por exemplo, através de polilactonediol obtido através da polimerização de adição de abertura de anel de um composto terminado com hidroxila (por exemplo, o poliol ou poliol de poliéster) e um monômero que inclui um anel lactona (por exemplo, a ε-caprolactona ou β-metil-δ-valerolactona).
[059] Estes ainda incluem os poliesteróis à base de ácidos di-, tri- e/ou policarboxílicos alifáticos, cicloalifáticos e/ou aromáticos com di-, tri- e/ou polióis, e também os poliesteróis à base de lactona. Estes ainda incluem os polieteróis que podem ser obtidos, por exemplo, através da polimerização de éteres cíclicos ou através da reação de óxidos de alquileno com uma molécula iniciadora. Estes também ainda incluem os policarbonatos convencionais com os grupos hidroxila terminais conhecidos de um técnico no assunto que podem ser obtidos através da reação dos dióis descritos acima ou também os bisfenois, tais como o bisfenol A, com diésteres fosgênicos ou carbónicos. Os α,w -poliamidóis, a,w-dióis de poli(metil(met)acrilato) e/ou α,w -dióis de poli(butil(met)acrilato, tais como, por exemplo, MD-1000 e BD-1000 da Goldschmidt, também são adequados.
[060] Em uma realização de preferência, o poli(éster-uretano) (A) é obtido reagindo, pelo menos, um poliol polilactona que contém, pelo menos, 2 grupos OH com, pelo menos, um poliisocianato que contém, pelo menos, 2 grupos NCO. Em outras palavras, o poliéster de poliol utilizado para a preparação do poli(éster-uretano) (A) é um poliol polilactona.
[061] De preferência, o poliol polilactona contém 2 ou 3 grupos OH. Em especial, o poliol polilactona é um policaprolactonodiol ou um policaprolactontriol.
[062] De preferência, o poliol polilactona é um policaprolactonadiol ou um polilactontriol que possui um peso molecular médio numérico a partir de 200 a 5.000 g/mol, de maior preferência, de 250 a 3.000 g/mol.
[063] De preferência, o poliéster de poliol é selecionado a partir de compostos de Fórmulas (1), (2), (3), (4), (5) e suas misturas.
Figure img0001
em que - Ra é um radical divalente alifático ou cicloalifático, - Rb é um radical trivalente alifático ou cicloalifático - l, m e n, independentemente, são um número inteiro de 1 a 100, - desde que - na Fórmula (1) n seja um número inteiro de 2 a 100, - na Fórmula (2) n + m seja um número inteiro de 2 a 100, - na Fórmula (3) n seja um número inteiro de 2 a 100, - na Fórmula (4) n + m seja um número inteiro de 2 a 100, - na Fórmula (5) n + m + l seja um número inteiro de 2 a 100.
[064] Os radicais adequados Ra são os grupos alquileno C1-C10 lineares ou ramificados que opcionalmente são interrompidos por 1, 2, 3, 4 ou 5 átomos de oxigênio não vizinhos e radicais cicloalifáticos C3-C20 contendo de 3 a 10 átomos de carbono no anel.
[065] Os radicais adequados Rb são os grupos alcantrila C1-C10 lineares ou ramificados que opcionalmente são interrompidos por 1, 2, 3, 4 ou 5 átomos de oxigênio não vizinhos.
[066] Os radicais de preferência Ra são o metileno, 1,2-etileno, 1,2-propileno, 1,3-propileno, 1,2-butileno, 1,3-butileno, 1,4-butileno, 1,1-dimetil- 1,2-etileno, 1,2-dimetil-1,2-etileno, 1,5-pentileno, 1,6-hexileno, 1,8-octileno, 1,10-decileno, 1,12-dodecileno, -CH2-O-CH2, -CH2-CH2-O-CH2-CH2- e -CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-.
[067] Os radicais Ra de maior preferência são o 1,2-etileno, 1,2- propileno, 1,3-propileno, 1,2-butileno, 1,3-butileno, 1,4-butileno, -CH2-CH2-O- CH2-CH2- e -CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-.
[068] Os radicais Rb de preferência são:
Figure img0002
[069] De maior preferência, o poliéster de poliol é selecionado a partir de compostos de Fórmulas (2), (5) e suas misturas, em que os compostos de Fórmulas (5) são de preferência especial.
[070] Em especial, o poliéster de poliol selecionado a partir de compostos de Fórmulas (2), (5) e suas misturas (em especial de Fórmula (5)), em que - Ra é selecionado a partir de grupo alquileno C1-C10 linear ou ramificado e radicais cicloalifáticos C3-C20 contendo de 3 a 10 átomos de carbono no anel, - Rb é um grupo alcantrila C1-C10 linear ou ramificado, - l, m e n, independentemente, são um número inteiro de 1 a 100, - desde que - na Fórmula (2) n + m seja um número inteiro de 2 a 100, - na Fórmula (5) n + m + l seja um número inteiro de 2 a 100.
[071] Em uma realização de preferência, o poliéster de poliol que contém, pelo menos, 2 grupos OH pode ser obtido (de preferência, é obtido) através da reação de, pelo menos, um diol e/ou polialquileno glicol que possui pelo menos, uma polilactona, em especial o poliéster de poliol que contém, pelo menos, 2 grupos OH é obtido através da reação de dietilenglicol e poli-ε- caprolactona.
[072] Em outra realização de preferência, o poliéster de poliol que contém, pelo menos, 2 grupos OH pode ser obtido (de preferência, é obtido) através da reação de, pelo menos, um poliol que possui, pelo menos, 3 grupos OH com, pelo menos, uma polilactona, em especial o poliéster de poliol que contém, pelo menos, 2 grupos OH é obtido através da reação de trimetilalpropano e/ou glicerol e poli-ε-caprolactona.
[073] Em outra realização de preferência, o poliéster de poliol que contém, pelo menos, 2 grupos OH pode ser obtido (de preferência, é obtido) através da reação de, pelo menos, um poliol que possui, pelo menos, 3 grupos OH selecionados a partir de glicerol, butano-1,2,4-triol, n-pentano-1,2,5-triol, n- pentano-1,3,5-triol, n-hexano-1,2,6-triol, n-hexano-1,2,5-triol, (1,1,1)-trimetilalpropano e trimetilalbutano com, pelo menos, uma polilactona.
[074] Uma realização se refere às microcápsulas conforme definido acima e abaixo, em que o poliéster de poliol que contém, pelo menos, 2 grupos OH pode ser obtido (de preferência, é obtido) através da reação de, pelo menos, um diol e/ou polialquileno glicol com, pelo menos, um polilactona.
[075] Outra realização se refere às microcápsulas conforme definido acima e abaixo, em que o poliéster de poliol que contém, pelo menos, 2 grupos OH pode ser obtido (de preferência, é obtido) através da reação de, pelo menos, um poliol que possui, pelo menos, 3 grupos OH e/ou poliol polimérico que possui, pelo menos, 3 OH com, pelo menos, uma polilactona.
[076] Os exemplos não limitantes adequados de polióis de poliéster comercialmente disponíveis são o CaproperTM PD4-05 (um policaprolactonodiol), as marcas LUPRAPHEN® disponíveis de BASF SE (por exemplo, o Lupraphen 6601/3, um poliéster de poliol alifático difuncional) e (Triiso) Capa 3031 disponível de Perstorp.
[077] Um grupo isocianato é suposto por reagir com um grupo hidroxila terminal do poliéster de poliol e enquanto o outro grupo isocianato do di-isocianato é preservado. Para evitar a polimerização de cadeias de peso molecular elevado, pelo menos o equivalente molar de diisocianato em comparação com os grupos hidroxila precisa ser utilizado na mistura de reação. Uma vez completada a funcionalização, os diisocianatos de poli(éster-uretano) são obtidos como macromonômeros.
[078] O progresso da reação é monitorado através da determinação frequente do teor de isocianato da solução. A funcionalização está completa após a conversão de 50% dos grupos isocianato. O teor de isocianato (NCO) é declarado em gramas de NCO por 100 g de mistura de reação.
[079] Os isocianatos são derivados orgânicos N-substituídos (R- N=C=O) de tautoméricos de ácido isociânico (HNCO) no estado livre com o ácido ciânico. Os isocianatos orgânicos são os compostos em que o grupo isocianato (-N=C=O) está ligado a um radical orgânico. Os isocianatos polifuncionais são os compostos com dois ou superior (por exemplo, 3, 4, 5, e similares) grupos isocianato na molécula.
[080] De preferência, o poliisocianato, de acordo com a presente invenção, compreende, pelo menos, um isocianato difuncional. Em uma realização especial, o poliisocianato é exclusivamente selecionado a partir de isocianatos difuncionais, os alofanatos, isocianuratos, uretdionas ou carbodiimidas de isocianatos difuncionais e as suas misturas.
[081] Em geral, os poliisocianatos adequados são todos poliisocianatos alifáticos, alicíclicos e alifáticos, desde que possuam, pelo menos, dois grupos isocianato reativos. De preferência, o componente poliisocianato possui um teor médio de 2 a 4 grupos NCO. É dada preferência à utilização de diisocianatos, isto é, os ésteres do ácido isociânico com a estrutura geral O=C=N-R'-N=C=O, em que R’ é um radical alifático, alicíclico ou aromático. Os poliisocianatos adequados são selecionados a partir de compostos com 2 a 5 grupos isocianato, pré-polímeros de isocianato com uma média em número a partir de 2 a 5 grupos isocianato e suas misturas. Estes, por exemplo, incluem os poliisocianatos alifáticos, cicloalifáticos e aromáticos di, tri e superiores.
[082] De preferência, os poliisocianatos apenas compreendem uma pequena quantidade de compostos com anéis aromáticos. Em especial, não superior a 5% em peso dos poliisocianatos, com base na quantidade completa dos poliisocianatos, compreende um anel aromático. Em uma realização especial, o poliisocianato é selecionado apenas a partir de poliisocianatos alifáticos. O termo "poliisocianato alifático" no sentido da presente invenção também abrange os poliisocianatos cíclicos não aromáticos, por exemplo, o diisocianato de isoforona.
[083] De preferência, o poliisocianato é selecionado a partir de diisocianato de etileno, diisocianato de tetrametileno, diisocianato de 1,5- pentametileno, diisocianato de hexametileno (1,6-diisocianatoexano, HDI), diisocianato de octametileno, diisocianato de decametileno, diisocianato de dodecametileno, diisocianato de tetradecametileno, diisocianato de 4- isocianatometil-1,8-octametileno, 1,6-diisocianato-2,2,4-trimetilexano, 1,6- diisocianato-2,4,4-trimetilexano, diisocianato de 2,3,3-trimetilexametileno, diisocianato de tetrametilexano, diisocianato de lisina, diisocianato de isoforona (= 3-isocianatometil-3,5,5-trimetilcicloexilisocianato, 1-isocianato-3-isocianato- metil-3,5,5-trimetilcicloexano, IPDI), diisocianato de 1,4-cicloexileno, diisocianato de 1,3-cicloexanileno, diisocianato de 1,2-cicloexileno, 4,4'- di(isocianatocicloexil)metano, ou 2,4'-di(isocianatocicloexil)metano, 1,3- bis(isocianatometil)cicloexano, 1,4-bis(isocianatometil)cicloexano, 1-metil-2,4- diisocianatocicloexano, 1-metil-2,6-diisocianatocicloexano, diisocianato de 1,3- fenileno, diisocianato de 1,4-fenileno, diisocianato de 2,4- e 2,6-toluileno e suas misturas de isômeros, diisocianato de 1,5-naftileno, diisocianato de 2,4'- e 4,4'- difenilmetano (MDI), misturas de diisocianatos de difenilmetano e homólogos mais policíclicos de diisocianato de difenilmetano (MDI polimérico), diisocianato de 4,4'-difenilmetano hidrogenado (H12MDI), diisocianato de xilileno (XDI), diisocianato de tetrametilxilol (TMXDI), diisocianato de 4,4'-dibenzila, diisocianato de 4,4'-difenildimetilmetano, diisocianatos de di- e tetraalquildifenilmetila, trifenilmetano-4,4',4'’-triisocianato, diisocianatos de ácidos graxos diméricos, diisocianatos clorados e bromados, 4,4'- diisocianatofenilperfluoroetano, tetrametoxibutano-1,4-diisocianato, diisocianatos contendo o fósforo, diisocianatos contendo o enxofre, poliisocianatos anionicamente modificados, isocianato contendo o óxido de polietileno, oligômeros dos poliisocianatos mencionados acima que contêm o uretano, os grupos isofanurato, uretdiona, carbodiimida ou biureto, e suas misturas.
[084] Os poliisocianatos clorados e bromados adequados compreendem os poliisocianatos com átomos de halogênio reativos. De preferência, o poliisocianato clorado e bromado é selecionado a partir de 2,4- diisocianato de 1-clorometilfenila, 2,6-diisocianato de 1-bromometilfenila, 4,4- difenildiisocianato de 3,3-bisclorometila. Os poliisocianatos contendo o enxofre adequados são obtidos, por exemplo, reagindo 2 mol de diisocianato de hexametileno com 1 mol de tiodiglicol ou sulfureto de diidroxidiexila.
[085] O poliisocianato, de preferência, compreende, pelo menos, um diisocianato alifático, selecionado a partir de diisocianato de tetrametileno, diisocianato de 1,5-pentametileno, diisocianato de hexametileno (1,6- diisocianatohexano), diisocianato de octametileno, diisocianato de decametileno, diisocianato de dodecametileno, diisocianato de tetradecametileno, diisocianato de lisina, diisocianato de trimetilhexano, diisocianato de tetrametilexano, 1,4-di-isocianatocicloexano, 1,3-di-isocianatocicloexano, 1,2-diisocianatocicloexano, 4,4'-di(isocianatocicloexil) metano, 2,4'-di(isocianatocicloexil)metano, diisocianato de isoforona, 1,3- bis(isocianatometila)cicloexano, 1,4-bis(isocianatometil)cicloexano, 2,4-diisocianato-1-metilcicloexano e 2,6-diisocianato-1-metilcicloexano.
[086] O poliisocianato, de preferência, compreende, pelo menos, um poliisocianato, selecionado a partir de diisocianato de hexametileno, diisocianato de tetrametileno, diisocianato de isoforona, 4,4'-diisocianato de dicicloexilmetano, diisocianato de 2,4- e 2,6-toluileno e suas misturas de isômeros, diisocianato de 2,4'- e 4,4'-difenilmetano, os biuretos, alofanatos e/ou isocianuratos dos poliisocianatos mencionados acima, poliisocianatos anionicamente modificados e suas misturas.
[087] De preferência, os poliisocianatos são selecionados a partir de diisocianato de hexametileno, diisocianato de tetrametileno, diisocianato de isoforona, 4,4'-diisocianato de dicicloexilmetano, diisocianato de 2,4- e 2,6- toluileno e suas misturas de isômeros, diisocianato 2,4'- e 4,4'-difenilmetano e suas misturas de isômeros, os biuretos, alofanatos e/ou isocianuratos dos poliisocianatos mencionados acima ou suas misturas.
[088] Em especial, os poliisocianatos são selecionados a partir de diisocianato de hexametileno, diisocianato de isoforona, 4,4'-diisocianato de dicicloexilmetano, isocianurato de diisocianato de hexametileno ou suas misturas.
[089] Especialmente, o poliisocianato é o diisocianato de isoforona.
COMPONENTE B
[090] O componente (B) é, pelo menos, um composto que compreende, pelo menos, 2 grupos terminais que são reativos para os grupos isocianato, que são selecionados a partir de OH, NHR ou SH, em que R é selecionado a partir de hidrogênio, alquila, cicloalquila ou arila.
[091] Os componentes adequados (B) são os álcoois polifuncionais (tais como os dióis, amino álcoois, polióis poliméricos que possuem, pelo menos, 3 grupos OH) e aminas polifuncionais (tais como as diaminas, poliaminas poliméricas que possuem, pelo menos, 3 grupos amino primários ou secundários), e suas misturas.
[092] De preferência, o componente (B) compreende uma amina polifuncional (tal como as diaminas, poliaminas poliméricas que possuem, pelo menos, 3 grupos amino primários ou secundários) e suas misturas.
[093] De maior preferência, o componente (B) compreende uma amina polifuncional selecionada a partir de poliamidoaminas (por exemplo, a polilisina) e polietilenoiminas (por exemplo, a dietilenotriamina, trietilenotetramina, tetraetilenopentamina, etilenopropilenotriamina,trisaminopropilamina e polietilenoiminas superiores).
[094] O componente (B) pode ser selecionado a partir de dióis, diaminas, amino álcoois, polióis poliméricos que possui, pelo menos, 3 grupos OH, poliaminas poliméricas que possuem, pelo menos, 3 grupos amino primários ou secundários e suas misturas.
[095] O componente (B) de preferência, é selecionado a partir de hexametilenodiamina, etilenodiamina, N-etiletilenodiamina, N,N'-dietiletilenodiamina, dietilenotriamina, tetraetilenopentamina, espermina, poliaminossacarídeos, polivinilaminas, polieteraminas, poliesteraminas, poliaminoácidos e poliamidoaminas e suas misturas.
[096]Ainda de maior preferência pelo componente (B) é fornecida a hexametilenodiamina, etilenodiamina, N-etiletilenodiamina, N,N'- dietiletilenodiamina, dietilenotriamina, tetraetilenopentamina, espermina, espermidina, polivinilaminas, polieteraminas, poliesteraminas epoliamidoaminas.
[097] No sentido da presente invenção, o termo “álcool polifuncional” indica os álcoois que compreendem, pelo menos, dois grupos capazes de reagir com os grupos NCO, em que, pelo menos, um dos grupos capazes de reagir com os grupos NCO é um grupo OH. Quando o álcool polifuncional apenas contém um grupo OH, irá conter um ou mais grupos funcionais adicionais capazes de reagir com os grupos NCO em uma reação de polimerização. Adequados, em princípio, são os grupos contendo o átomo de hidrogênio ativo. Os grupos do álcool polifuncional que são reativos para os grupos NCO, de preferência, são selecionados a partir de grupos hidroxila e grupos amino primários e secundários.
[098] Os álcoois polifuncionais adequados, de acordo com a presente invenção, mostram dois ou superior a dois (por exemplo, 3, 4, 5, 6 e similares) grupos hidroxila. Neste contexto, os grupos hidroxila também podem ser parcialmente ou completamente substituídos por grupos mercapto.
[099] Os exemplos de álcoois polifuncionais são os dióis, trióis, polióis de maior valência e polióis de peso molecular elevado.
[0100] Os dióis adequados são os álcoois alifáticos e cicloalifáticos de cadeia linear e ramificada, em geral, com cerca de 2 a 30, de preferência, cerca de 2 a 20, átomos de carbono. Estes incluem o 1,2-etanodiol, 1,2- propanodiol, 1,3-propanodiol, 1,2-butanodiol, 1,3-butanodiol, 1,4-butanodiol, 2,3-butanodiol, 1,2-pentanodiol, 1,3-pentanodiol, 1,4-pentanodiol, 1,5- pentanodiol, 2,3-pentanodiol, 2,4-pentanodiol 1,2-hexanodiol, 1,3-hexanodiol, 1,4-hexanodiol, 1,5-hexanodiol, 1,6-hexanodiol, 2,5-hexanodiol, 1,2- heptanodiol, 1,7-heptanodiol, 1,2-octanodiol, 1,8-octanodiol, 1,2-nonanodiol, 1,9-nonanodiol, 1,2-decanodiol, 1,10-decanodiol, 1,12-dodecanodiol, 2-metil- 1,3-propanodiol, 2-metil-2-butil-1,3-propanodiol, 2,2-dimetil-1,3-propanodiol, 2,2-dimetil-1,4-butanodiol, pinacol, 2-etil-2-butil-1,3-propanodiol, dietileno glicol, trietileno glicol, dipropileno glicol, tripropileno glicol, polialquileno glicóis, ciclopentanodiois, cicloexanodiois, e similares.
[0101] Os trióis adequados, por exemplo, são o glicerol, butano- 1,2,4-triol, n-pentano-1,2,5-triol, n-pentano-1,3,5-triol, n-hexano-1,2,6-triol, n- hexano-1,2,5-triol, trimetilalpropano e trimetilalbutano. Os trióis adequados ainda são os triésteres de ácidos hidroxicarboxílicos com os álcoois trivalentes. De preferência, neste contexto, são os triglicerídeos de ácidos hidroxicarboxílicos, tais como, por exemplo, o ácido láctico, ácido hidroxiesteárico e ácido ricinoleico. As misturas de ocorrência natural que compreendem os triglicerídeos de ácido hidroxicarboxílico, em especial, o óleo de rícino, também são adequadas.
[0102] Os polióis adequados de maior valência, por exemplo, são os álcoois de açúcar e seus derivados, tais como o eritritol, pentaeritritol, dipentaeritritol, tritol, inositol e sorbitol. Os produtos de reação dos polióis com os óxidos de alquileno, tais como o óxido de etileno e/ou óxido de propileno, também são adequados.
[0103] Os polióis de peso molecular relativamente elevado com um peso molecular médio numérico no intervalo a partir de cerca de 400 a 6.000 g/mol, de preferência, 500 a 4.000 g/mol, podem também ser utilizados.
[0104] Estes, por exemplo, incluem os poliesteróis à base em ácidos di-, tri- e/ou policarboxílicos alifáticos, cicloalifáticos e/ou aromáticos com os di-, tri- e/ou polióis, e também os poliesteróis à base de lactona. Estes ainda incluem os polieteróis que podem ser obtidos, por exemplo, através da polimerização de éteres cíclicos ou através da reação de óxidos de alquileno com uma molécula iniciadora. Estes ainda também incluem os policarbonatos convencionais com os grupos hidroxila terminais conhecidos de um técnico no assunto que podem ser obtidos através da reação dos dióis descritos acima ou também os bisfenois, tais como o bisfenol A, com os diésteres fosgênicos ou carbónicos. □□□-poliamidóis, □ □□□dióis de poli(metil(met)acrilato) e/ou □ □□□dióis de poli(butil(met)acrilato, tais como, por exemplo, o MD-1000 e BD- 1000 da Goldschmidt, também são adequados.
[0105]Adequado como componente (B) também são as aminas polifuncionais. No sentido da presente invenção, o termo “amina polifuncional” se refere às aminas que compreendem, pelo menos, dois grupos capazes de reagir com os grupos NCO, em que, pelo menos, um dos grupos capazes de reagir com os grupos NCO é um grupo amino primário ou secundário. Quando a amina polifuncional apenas contém um grupo amino primário ou secundário, irá conter um ou mais grupos funcionais adicionais que são capazes de reagir com os grupos NCO em uma reação de polimerização. Adequados, em princípio, são os grupos contendo o átomo de hidrogênio ativo. Os grupos das aminas polifuncionais que são reativas para os grupos NCO, de preferência, são selecionados a partir de grupos hidroxila e grupos amino primários e secundários.
[0106]A amina polifuncional de preferência, é selecionada a partir de diaminas, amino álcoois, poliaminas poliméricas, guanidinas, melaminas, ureia, hidrazinas e suas misturas. A amina polifuncional de preferência é selecionada a partir de poliaminas poliméricas, em que as poliamidoaminas e polietilenoiminas são de maior preferência.
[0107]As diaminas adequadas, por exemplo, são a 1,2- etilenodiamina, 1,3-propilenodiamina, 1,4 diaminobutano, 1,5-diaminopentano (cadaverina), 1,6-diaminohexano, 1,3-diamino-1-metilpropano, 1,4-diaminocicloexano, piperazina, N-etiletilenodiamina, N,N-dietiletilenodiamina e suas misturas.
[0108]As aminas adequadas que possuem, pelo menos, dois grupos amino primários ou secundários, por exemplo, são a dietilenotriamina, tetraetileno pentamina, espermina, espermidina e suas misturas.
[0109] Os amino álcoois de adequados, por exemplo, são o 2- aminoetanol, 2-(N-metilamino)etanol, 3-aminopropanol, 4-aminobutanol, 1- etilaminobutan-2-ol, 2-amino-2-metil-1 propanol, 4-metil- 4-aminopentan-2-ol, e similares.
[0110]As poliaminas poliméricas adequadas, em princípio, são os polímeros lineares ou ramificados que possuem, pelo menos, dois grupos amino primários ou secundários. De maneira adicional, estes polímeros podem possuir os grupos amino terciários na cadeia polimérica.
[0111] É dada preferência às poliaminas poliméricas contendo um peso molecular médio ponderado de, pelo menos 300 g/mol. De maior preferência são as poliaminas poliméricas contendo um peso molecular médio ponderado a partir de 350 a 3.000, em especial, a partir de 375 a 2.500, especialmente, a partir de 400 a 2.000, mais especialmente, a partir de 500 a 1.500. Além disso, as poliaminas poliméricas normalmente possuem, pelo menos, 3, de preferência 4, em especial, 5 unidades de repetição.
[0112]A poliamina polimérica de preferência, é selecionada a partir de poliaminossacarídeos, poliamidoaminas, poliesteraminas, polieteraminas, polivinilaminas, poliaminoácidos, polietilenoiminas e suas combinações.
[0113] De preferência, a poliamina polimérica compreende as poliamidoaminas, em especial, a polilisina. De maior preferência, a poliamina polimérica compreende a polilisina que possui um peso molecular médio de 300 a 4.000 g/mol, de preferência, a partir de 500 a 3.000 g/mol.
[0114] Em outra realização de preferência, a poliamina polimérica compreende as polietilenoiminas (em especial, a dietilenotriamina, trietilenotetramina, tetraetilenopentamina, etilenopropilenotriamina,trisaminopropilamina e polietilenoiminas superiores), em que as polietilenoiminas podem possuir um peso molecular médio numérico de, pelo menos 300 g/mol, de preferência, a partir de 400 a 3.000 ou de 450 a 2.500 g/mol e em especial, a partir de 450 a 2.000 g/mol.
[0115]As poliesteraminas de preferência estão no contexto da presente invenção, em geral, os compostos poliméricos exibindo os grupos éster e grupos amino na cadeia, grupos amino que não fazem parte de um grupo amida. Em princípio, pelo menos, os compostos divalentes exibindo um grupo amino, de preferência, não mais disponíveis para uma reação posterior, e, pelo menos, dois grupos funcionais adicionais, capazes de uma reação de adição ou condensação, podem ser utilizados. Estes, por exemplo, incluem os ácidos N alquil N-(hidroxialquil)aminoalcanocarboxílicos e derivados de ácidos carboxílicos, ácidos N,N-di(hidroxialquil)aminoalcanocarboxílicos e derivados de ácidos carboxílicos, ácidos alquil-N-(aminoalquil) aminoalcanocarboxílicos e derivados do ácido carboxílico, ácidos N,N-di(aminoalquil)aminoalcanocarboxílicos e derivados de ácido carboxílico e similares. Além destes monômeros, as poliesteraminas utilizadas, de acordo com a presente invenção, podem compreender os compostos polifuncionais adicionais incorporados, exibindo dois ou superior a dois grupos funcionais (por exemplo, 3, 4, 5, 6 e similares). Estes incluem os ácidos policarboxílicos descritos acima, as aminas polifuncionais, álcoois polifuncionais e amino álcoois polifuncionais, cuja referência é feita no presente na sua totalidade.
[0116]As poliamidoaminas de preferência são os dendrímeros que são produzidos de subunidades de funcionalidade amida e amina repetitivamente ramificadas. As poliamidoaminas de preferência são a polilisina, que são os homopolímeros de lisina. É preparado a partir do amino ácido lisina, que contém dois grupos amino, um no carbono α e um no carbono ε. Pode ser a localização da polimerização, resultando em α-polilisina ou ε- polilisina. É dada preferência à polilisina que possui um peso molecular médio entre 300 e 4.000 g/mol, de preferência, entre 400 e 3.000 g/mol, de maior preferência, entre 500 e 1.500 g/mol. Além disso, a polilisina, de acordo com a presente invenção, possui, pelo menos 3, de preferência, 4, em especial, 5 unidades de repetição.
[0117] Os poliaminosacarídeos de preferência são as moléculas de açúcar nas quais um grupo hidroxila foi substituído por um grupo amina, de preferência, são a quitosana composta por D-glucosamina (unidade desacetilada) ligada a β-(1-4) distribuída aleatoriamente e N-acetil-D- glucosamina (unidade acetilada).
[0118]As polivinilaminas (poliaminoetileno) de preferência são os produtos conhecidos obtidos através de homo- ou copolimerização de N- vinilformamida seguido pela hidrólise parcial ou completa.
[0119]As polieteraminas de preferência são os produtos da reação de, pelo menos, um poliol que possui, pelo menos, um óxido de alquileno C2-C18, para formar um poliol alcoxilado e aminar o poliol alcoxilado com a amônia.
[0120] Os poliamino ácidos de preferência, em geral, consistem em unidades de repetição de amino ácidos, em que o homopoliamino ácido é constituído a partir de um único amino ácido como uma unidade de repetição, e o copoliamino ácido é um polímero produzido de, pelo menos dois ou mais amino ácidos diferentes como unidades de repetição. Os poliamino ácidos contêm um grupo funcional amino e um ácido carboxílico. Os poliamino ácidos de preferência são selecionados a partir do grupo que consiste em poli-D,L- ornitina, poli-D,L-homoarginina, poli-D,L-arginina, ácido poli-D,L-glutâmico, ácido poli-D,L-glutâmico, ácido poli-D,L-glutâmico, ácido poli-D,L-aspártico.
[0121] De preferência também são as polietilenoiminas, que são selecionadas a partir do grupo que consiste em dietilenotriamina, trietilenotetramina, tetraetilenopentamina, etilenopropilenotriamina,trisaminopropilamina e polietilenoiminas superiores. De preferência, as polietilenoiminas possuem um peso molecular médio numérico de, pelo menos 300 g/mol, de preferência, a partir de 400 a 3.000 ou 450 a 2.500 g/mol e em especial, a partir de 450 a 2.000 g/mol. Em uma realização de preferência, a poliamina polimérica é selecionada a partir de polietilenoiminas contendo um peso molecular médio de, pelo menos 300 g/mol. As polietilenoiminas adequadas contêm as seguintes unidades de repetição:
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- em que - x é a partir de 8 a 1.500, de preferência, a partir de 10 a 1.000; - y é a partir de 0 a 10, de preferência, a partir de 0 a 5, especialmente 0; - z é 2 + y.
[0122]As polietilenoiminas de preferência são as polietilenoiminas lineares, em que x é a partir de 8 a 1.500, y é 0 e z é 2. As polietilenoiminas de preferência comercialmente disponíveis são comercializadas por BASF SE sob a marca registada LupasolTM e as marcas registadas Jeffamine de Huntsman, especialmente o Lupasol TM PR8515.
[0123] Se o núcleo essencialmente apenas contém os componentes hidrofílicos, é dada preferência aos poliaminossacarídeos, poliamidoaminas, poliesteraminas, polieteraminas, polivinilaminas e suas combinações, de preferência a poliamidoamina, em especial, a polilisina.
[0124] Em uma realização especial da presente invenção, o material de invólucro polimérico apresenta a biodegradabilidade.
[0125] Em uma realização de preferência para fornecer um material de invólucro polimérico biodegradável, o poli(éster-uretano) (A) é preparado reagindo, pelo menos, um policaprolactonadiol ou um polilactotriol contendo um peso molecular médio numérico a partir de 250 a 3.000 g/mol que possui, pelo menos, um poliisocianato que contém, pelo menos, 2 grupos NCO.
MATERIAL DO NÚCLEO
[0126] Os componentes hidrofílicos adequados são mencionados em detalhes abaixo. O termo “o núcleo essencialmente apenas contém os componentes hidrofílicos” normalmente significa que núcleo contém, pelo menos, 80% em peso, de preferência, pelo menos, 90% em peso, de maior preferência, pelo menos, 95% em peso, e em especial, pelo menos, 98% em peso dos componentes hidrofílicos.
[0127] No sentido da presente invenção, o termo "componente hidrofílico" é entendido em um sentido amplo. Engloba um único componente hidrofílico, uma mistura que compreende, pelo menos dois componentes hidrofílicos e uma solução de, pelo menos, um composto hidrofílico sólido em um composto hidrofílico líquido. O composto hidrofílico deve possuir maior afinidade para a fase hidrofílica do que para a fase hidrofóbica. Isto, em geral, está garantido se o composto possuir uma solubilidade no solvente hidrofílico (tal como a água) à temperatura ambiente de, pelo menos 1 g/L. O composto hidrofílico (por exemplo, o pesticida) de preferência possui uma solubilidade no solvente hidrofílico (tal como a água) de > 20 g/L. Além disso, os componentes hidrofílicos são a água, bem como as soluções aquosas de compostos hidrossolúveis (por exemplo, os pesticidas).
[0128] Em outra realização, os componentes hidrofílicos possuem uma solubilidade em água de, pelo menos 1 g/L à temperatura ambiente (por exemplo, 20° C), de maior preferência de, pelo menos 20 g/L, e em especial,pelo menos, 50 g/L.
[0129] Em geral, os compostos hidrossolúveis são selecionados a partir do grupo que consiste em ácidos orgânicos e seus sais; ácidos inorgânicos; bases inorgânicas; sais dos ácidos inorgânicos, por exemplo, o cloro de sódio ou nitrato de sódio; corantes hidrossolúveis; agroquímicos, por exemplo, o Dicamba®; aditivos de sabor; ingredientes farmacêuticos ativos; injetáveis cosmeticamente; fertilizante. De preferência, o componente hidrofóbico é selecionado a partir de compostos hidrossolúveis e água de ácidos orgânicos, tais como o ácido acético, ácido fórmico, ácido propiônico, ácido metanossulfônico e seus sais; ácidos inorgânicos, tais como o ácido fosfórico, ácido clorídrico e seus sais; sais inorgânicos, tal como o silicato de sódio.
[0130] Em uma realização especial da presente invenção, as microcápsulas substâncialmente não contêm nenhum solvente no núcleo.
[0131] Em uma realização especial da presente invenção, as microcápsulas substâncialmente não contêm nenhum solvente no núcleo. De acordo com o processo da presente invenção, é possível preparar uma composição de microcápsulas, em que os núcleos encapsulados são inteiramente compostos de componentes hidrofílicos e sem solventes. Podem ser utilizados componentes hidrofílicos encapsulados sem solvente, em especial, quando os componentes hidrofílicos que constituem o material do núcleo são líquidos sob as condições utilizadas para a preparação das microcápsulas.
[0132]As microcápsulas contêm um ou mais componentes hidrofílicos (por exemplo, o pesticida). De preferência, a quantidade dos componentes hidrofílicos (por exemplo, o pesticida) está em um intervalo a partir de 5 a 97% em peso, de preferência, de 10 a 95% em peso, em especial, de 25 a 93% em peso, com base no peso total de as microcápsulas. Em uma realização de realização especial, a quantidade dos componentes hidrofóbicos está em um intervalo a partir de 70 a 98% em peso, com base no peso total das microcápsulas.
[0133] De maneira vantajosa, uma ampla quantidade de componentes hidrofílicos pode ser encapsulada nas microcápsulas da presente invenção apesar do peso relativamente baixo do invólucro. De preferência, a proporção entre o peso total dos componentes hidrofílicos e o peso total do material de invólucro varia a partir 60% e 95% em peso, de preferência, de 75% e 80% em peso e mais especialmente, de 80% a 88% em peso.
[0134] Em outra realização, a proporção núcleo-invólucro (p/p) das microcápsulas é a partir de 20:1 a 1:10, de preferência, a partir de 10:1 a 5:1 e, em especial, a partir de 4:1 a 3:1. Em uma realização de preferência, a proporção núcleo-invólucro (p/p) das microcápsulas é a partir de 20:1 a 1:1, de preferência, a partir de 13:1 a 2:1 e, em especial, a partir de 10:1 a 3:1.
[0135]A proporção em peso do núcleo-invólucro pode ser obtida pesando uma quantidade de cápsulas que foram previamente lavadas com água e separadas através da filtração. O núcleo, em seguida, é extraído através de técnicas de extração de solvente para fornecer um peso do núcleo. O peso do invólucro é obtido a partir do balanço de massa simples, levando em consideração a quantidade inicial de materiais encapsulados em porcentagem (%) em peso.
[0136] Os componentes hidrofílicos que são utilizados podem ser diversas substâncias orgânicas. Em especial, o componente hidrofílico é selecionado a partir de ingredientes ativos e auxiliares para cosméticos (por exemplo, os cosméticos para cabelo e pele), produtos farmacêuticos, composições de higiene, detergentes, agentes de limpeza, composições de tratamento têxtil, e similares, composições utilizadas para as aplicações industriais ou institucionais ou hospitalares, composições de proteção de materiais ou composições de proteção dos vegetais.
[0137] Os ingredientes ativos são substâncias que, em geral, desenvolvem um efeito até mesmo a baixa concentração, por exemplo, um efeito cosmético na pele e/ou cabelo, um efeito farmacológico em um organismo, um efeito de proteção dos vegetais, um efeito de limpeza e/ou desinfecção, uma modificação de uma substância têxtil, por exemplo, um acabamento sem rugas e substâncias de efeito que conferem uma certa propriedade às coisas vivas ou substratos inanimados, por exemplo, as cores para maquiagem, rímel, e similares.
[0138] De preferência, o componente hidrofílico é selecionado a partir de filtros UV, biocidas de compostos orgânicos, corantes, emolientes, vitaminas, ingredientes cosmeticamente ativos, ingredientesfarmaceuticamente ativos, auxiliares cosméticos e farmaceuticamente aceitáveis, detergentes, antioxidantes, perfumes e fragrâncias ou suas misturas.
[0139] Em uma realização, o componente hidrofóbico da dispersão da microcápsula ou microcápsula conforme definido acima é selecionado a partir de filtros UV, compostos orgânicos, biocidas, corantes, emolientes, vitaminas, ingredientes cosmeticamente ativos, ingredients farmaceuticamente, composição detergente, agentes antioxidantes, fragrâncias ou suas misturas.
[0140] Uma outra classe de componentes hidrofílicos que podem ser encapsulados são os filtros UV. De preferência, os componentes hidrofílicos compreendem, pelo menos, um filtro UV capaz de dissolver o componente (B). De maior preferência, estes filtros UV são capazes de dissolver o componente (B) sem solventes e/ou auxiliares estranhos. Caso um filtro UV não garanta uma solubilidade adequada dos poliisocianatos, existe a opção de ultrapassar esta desvantagem utilizando os promotores de solubilidade adequados.
[0141] Uma outra classe de componentes hidrofílicos que podem ser encapsulados são os biocidas.
[0142] De preferência, os componentes hidrofílicos compreendem, pelo menos, um biocida capaz de dissolver o componente (B). De maior preferência, estes biocidas são capazes de dissolver o componente (B) sem solventes e/ou auxiliares estranhos. Caso um biocida não garanta uma solubilidade adequada do componente (B), existe a opção de superar esta desvantagem utilizando os promotores de solubilidade adequados.
[0143] Um biocida pode ser uma substância química, capaz de matar diferentes formas de organismos vivos utilizados em campos, tais como a medicina, agricultura, silvicultura e controle de mosquitos. Normalmente, os biocidas são divididos em dois subgrupos: - os pesticidas que incluem os fungicidas, herbicidas, inseticidas, algicidas, moluscicidas, miticidas e rodenticidas, e - os antimicrobianos que incluem os germicidas, antibióticos, antibacterianos, antivirais, antifúngicos, antiprotozoários e antiparasitas.
[0144] Os biocidas também podem ser adicionados aos outros materiais (normalmente líquidos) para proteger o material da infestação e crescimento biológico. Por exemplo, determinados tipos de compostos de amônio quaternário (quats) podem ser adicionados à água da piscina ou sistemas de água industrial para atuar como um algicida, protegendo a água da infestação e crescimento de algas.
[0145] Em uma realização de preferência, o componente hidrofóbico compreende um pesticida e opcionalmente a água. O pesticida pode ser dissolvido em água.
[0146] Em uma realização, os pesticidas adequados incluem os fungicidas, herbicidas, inseticidas, algicidas, moluscicidas, miticidas e rodenticidas. Em outra realização, o termo “pesticida”, em geral, se refere a, pelo menos, uma substância ativa selecionada a partir do grupo dos fungicidas, inseticidas, nematicidas, herbicidas, agentes de proteção, biopesticidas e/ou reguladores de crescimento. Os pesticidas de preferência são os fungicidas, inseticidas, herbicidas e reguladores de crescimento. Os herbicidas especialmente de preferência são os inseticidas. As misturas dos pesticidas de duas ou mais das classes mencionadas acima também podem ser utilizadas. O técnico do assunto está familiarizado com tais pesticidas, que podem ser encontrados, por exemplo, em The Pesticide Manual, 16° Ed. (2015), TheBritish Crop Protection Council, Londres. Os inseticidas adequados são os inseticidas a partir da classe dos carbamatos, organofosforados, inseticidas organoclorados, fenilpirazóis, piretroides, neonicotinoides, espinosinas, avermectinas, milbemicinas, análogos do hormônio juvenil, halogenetos de alquila, análogos de nereistoxina de compostos organoestânicos, benzoilureias, diacilidrazinas, acarizidas de METI, e os inseticidas, tais como a cloropicrina, pimetrozina, flonicamida, clofentezina, hexitiazox, etoxazol, diafentiurona, propargita, tetradifona, clorofenapir, DNOC, buprofezina, ciromazina, amitraz, hidrametilnona, acequinocila, fluacripirima, rotenona, ou seus derivados. Os fungicidas adequados são os fungicidas da classe das dinitroanilinas, alilaminas, anilinopirimidinas, antibióticos, hidrocarbonetos aromáticos, sulfonamidas de benzeno, benzimidazóis, benzisotiazóis, benzofenonas, benzotiadiazóis, benzotriazinas, carbamatos de benzila, carbamatos, carboxamidas, diamidas do ácido carboxílico, oximas de cloronitrilas de cianoacetamida, cianoimidazóis, ciclopropanocarboxamidas, dicarboximidas, diidrodioxazinas, crotonatos de dinitrofenila, ditiocarbamatos, ditiolanas, etilfosfonatos, etilaminotiazolcarboxamidas, guanidinas, hidroxi-(2- amino)pirimidinas, hidroxianilidas, imidazóis, imidazolinonas, substâncias inorgânicas, isobenzofuranonas, metoxiacrilatos, metoxicarbamatos, morfolinas, N-fenilcarbamatos, oxazolidinadionas, oximinoacetatos, oximinoacetamidas, nucleosídeos de peptidilpirimidina, fenilacetamidas, fenilamidas, fenilpirróis, fenilureas, fosfonatos, fosforotiolatos, ácidos ftalâmicos, ftalimidas, piperazinas, piperidinas, propionamidas, piridazinonas, piridinas, piridinilmetilbenzamidas, pirimidinaminas, pirimidinas, pirimidinonehidrazonas, pirroloquinolinonas, quinazolinonas, quinolinas, quinonas, sulfamidas, sulfamoiltriazóis, tiazolcarboxamidas, tiocarbamatos, tiofanatos, tiofenocarboxamidas, toluamidas, compostos de trifeniltina, triazinas, triazóis. Os herbicidas adequados são os herbicidas das classes das acetamidas, amidas, ariloxifenoxipropionatos, benzamidas, benzofurano, ácidos benzoicos, benzotiadiazinonas, bipiridílio, carbamatos, cloroacetamidas, ácidos clorocarboxílicos, cicloexanodionas, dinitroanilinas, dinitrofenol, éteres de difenila, glicinas, imidazolinonas, isoxazóis, isoxazolidinonas, nitrilas, N- fenilftalimidas, oxadiazóis, oxazolidinadionas, oxiacetamidas, ácidos fenoxicarboxílicos, fenilcarbamatos, fenilpirazóis, fenilpirazolinas, fenilpiridazinas, ácidos fosfínicos, fosforoamidatos, fosforoditioatos, ftalamatos, pirazóis, piridazinonas, piridinas, ácidos piridinacarboxílicos, piridinecarboxamidas, pirimidinedionas, pirimidinil(tio)benzoatos, ácidos quinolinacarboxílicos, semicarbazonas, sulfonilaminocarboniltriazolinonas, sulfonilureias, tetrazolinonas, tiadiazóis, tiocarbamatos, triazinas, triazinonas, triazóis, triazolinonas, triazolocarboxamidas, triazolopirimidinas, tricetonas, uracilas, ureias.
[0147] Uma outra classe de componentes hidrofílicos que podem ser encapsulados são os emolientes. De preferência, os componentes hidrofílicos compreendem, pelo menos, um emoliente capaz de dissolver o componente (B). De maior preferência, estes emolientes são capazes de dissolver o componente (B) sem solventes e/ou auxiliares estranhos. Se um emoliente não garantir a solubilidade adequada do componente (B), existe a opção de superar esta desvantagem utilizando os promotores de solubilidade adequados. Um emoliente é um material que suaviza, amacia, fornece, reveste, lubrifica, hidrata ou limpa a pele. Um emoliente normalmente realiza diversos desses objetivos, tal como suavizar, hidratar e lubrificar a pele.
[0148] Uma outra classe de componentes hidrofílicos que podem ser encapsulados são os corantes. De preferência, os componentes hidrofílicos compreendem, pelo menos, um corante capaz de dissolver o componente (B). De maior preferência, estes corantes são capazes de dissolver o componente (B) sem solventes e/ou auxiliares estranhos. Caso um corante não garanta a solubilidade adequada do componente (B), existe a opção de superar esta desvantagem utilizando os promotores de solubilidade adequados. Os corantes de preferência, de acordo com a presente invenção, são os corantes adequados e aprovados para propósitos cosméticos. Os exemplos incluem o vermelho cochineal A (CI 16255), azul patente V (CI 42051), indigotina (CI 73015), clorofilina (CI 75810), amarelo quinolina (CI 47005), dióxido de titânio (CI 77891), azul indantreno RS (CI 69800) e madder lake (CI 58000). Estes corantes normalmente são utilizados em concentrações de 0,001 a 0,1% em peso, com base na mistura como um todo.
[0149] Uma outra classe de componentes hidrofílicos que podem ser encapsulados são os ingredientes cosmeticamente ativos. De preferência, os componentes hidrofílicos compreendem, pelo menos, um ingrediente cosmeticamente ativo capaz de dissolver o componente (B). de maior preferência, estes ingredientes cosmeticamente ativos são capazes de dissolver o componente (B) sem solventes e/ou auxiliares estranhos. Caso os ingredientes cosmeticamente ativos não garantam uma solubilidade adequada do componente (B), existe a opção de superar esta desvantagem utilizando os promotores de solubilidade adequados. Os ingredientes cosmeticamente ativos adequados, por exemplo, são os agentes de pigmentação da pele e do cabelo, agentes de bronzeamento, agentes branqueadores, substâncias endurecedoras de queratina, ingredientes ativos antimicrobianos, substâncias ativas fotofiltros, substâncias ativas repelentes, substâncias hiperémicas, substâncias queratolíticas e queratoplásticas, ingredientes ativos anticaspa, antiflogísticos, substâncias queratinizantes, substâncias ativas que possuem um efeito antioxidante e/ou efeito sequestrador de radicais livres, substâncias hidratantes ou umectantes da pele, ingredientes ativos de reengorduramento, ingredientes ativos desodorizantes, substâncias ativas sebostáticas, extratos dos vegetais, ingredientes ativos antieritematosos ou antialérgicos e suas misturas.
[0150] Uma outra classe de componentes hidrofílicos que podem ser encapsulados são os ingredientes farmaceuticamente. De preferência, os componentes hidromofílicos compreendem, pelo menos, um ingrediente farmaceuticamente capaz de dissolver o composto (B). De maior preferência, estes ingredientes farmaceuticamente são capazes de dissolver o componente (B) sem solventes e/ou auxiliares estranhos. Se um ingrediente farmaceuticamente não garantir uma solubilidade adequada dos poliisocianatos, existe a opção de superar esta desvantagem utilizando os promotores de solubilidade adequados. Em princípio, todas as substâncias ativas farmacêuticas e pró-drogas são adequadas para a utilização dos componentes hidrofílicos, de acordo com a presente invenção. Estes incluem as benzodiazepinas, anti-hipertensivos, vitaminas, citostáticos, em especial o taxol, anestésicos, neurolépticos, antidepressivos, antibióticos, antimicóticos, fungicidas, quimioterápicos, urológicos, inibidores de agregação trombocitária, sulfonamidas, espasmolíticos, hormônios, imunoglobulinas, soros, agentes terapêuticos de tireoide, agentes psicofarmacológicos, antiparkinsonianos e outros agentes anti-hipercinéticos, oftalmológicos, preparações para neuropatia, reguladores do metabolismo do cálcio, relaxantes musculares, narcóticos, antilipêmicos, agentes terapêuticos hepáticos, agentes coronarianos, cardíacos, imunoterapêuticos, peptídeos reguladores e seus inibidores, hipnóticos, sedativos, agentes ginecológicos, antígenos, agentes fibrinolíticos, preparações enzimáticas e proteínas transportadoras, inibidores enzimáticos, eméticos, agentes promotores da circulação, diuréticos, diagnósticos, corticoides, colinérgicos, terapêuticas para dutos biliares, antiasmáticos, bronquolíticos, bloqueadores dos receptores beta, antagonistas do cálcio, inibidores da ACE, antiarterioscleróticos, antiinflamatórios, anticoagulantes, anti-hipopigemiantes, anti-hipoglicemiantes, anti-hipertônicos, antifibrinolíticos, antiepilépticos, antieméticos, antídotos, antidiabéticos, antiarrítmicos, antianêmicos, antialérgicos, anti-helmínticos, analgésicos, analépticos, antagonistas da aldosterona e agentes adelgantes. Oe exemplos de substâncias farmacêuticas ativas adequadas, em especial, são as substâncias ativas mencionadas nos parágrafos 0105 a 0131 da patente US 2003/0.157.170.
[0151] O componente hidrofóbico, de preferência, compreende, um auxiliar farmaceuticamente aceitável. De aceitabilidade farmacêutica são os auxiliares que são conhecidos para a utilização no campo da farmácia, tecnologia de alimentos e campos relacionados, em especial os auxiliares listados na farmacopéia relevante (por exemplo, o DAB, Ph. Eur., BP, NF), bem como outros auxiliares cujas propriedades não impedem uma utilização fisiológico. Os auxiliares cosméticos e farmaceuticamente aceitáveis adequados também estão descritos em Fiedler, HP Lexikon der Hilfsstoffe für Pharmazie, Kosmetik und angrenzende Gebiete [Léxico dos auxiliares para farmácia, cosméticos e campos relacionados], 4a edição, Aulendorf: ECV- Editio-Kantor-Verlag 1996.
[0152] Uma outra classe de componentes hidrofílicos que podem ser encapsulados são as composições utilizadas para aplicações industriais ou institucionais ou hospitalares. De preferência, os componentes hidrofílicos compreendem, pelo menos, uma composição utilizada para aplicações industriais ou institucionais ou hospitalares capazes de dissolver o componente (B). De maior preferência, estas composições utilizadas para aplicações industriais ou institucionais ou hospitalares são capazes de dissolver o componente (B) sem solventes e/ou auxiliares estranhos. Se uma composição utilizada para aplicações industriais ou institucionais ou hospitalares não garantir uma solubilidade adequada do componente (B), existe a opção de superar esta desvantagem utilizando os promotores de solubilidade adequados. As composições adequadas utilizadas para aplicações industriais ou institucionais ou hospitalares, por exemplo, são os quelantes de metais pesados e íons de dureza (construtores), agentes inibidores de graduações, agentes inibidores de corrosão, agentes desfloculantes / dispensadores, agentes de remoção de manchas, agentes estabilizantes de branqueamento, agentes de proteção de ingredientes lábeis de peroxigênio, agentes intensificadores de fotobranqueamento, agentes espessantes / modificadores de viscosidade, agentes de modificação de crescimento de cristais, agentes de modificação de lamas, agentes de modificação de superfície, auxiliares de processamento, eletrólito, agentes de estabilidade hidrolítica, agentes de alcalinidade e similares. Os componentes lipofílicos são compostos que também são úteis para determinadas aplicações industriais, tais como os produtos de limpeza ácidos, condicionamento de alumínio, limpeza de caldeiras, tratamento de água, lavagem de garrafas, modificação de cimento, produtos de limpeza lácteos, dessalinização, usinagem eletroquímica, eletrodeposição, acabamento de metais e evaporações de fábricas de papel., tratamento de água em campo de petróleo, branqueamento de polpa de papel, dispersão de pigmento, transportador de metal residual para fertilizantes, irrigação, limpeza de circuitos e similares.
[0153] Uma outra classe de componentes hidrofílicos que podem ser encapsulados são composições de tratamento têxtil. De preferência, os componentes hidrofílicos compreendem, pelo menos, uma composição de tratamento têxtil capaz de dissolver o componente (B). De maior preferência, estas composições de tratamento têxtil são capazes de dissolver o componente (B) sem solventes e/ou auxiliares estranhos. Se uma composição de tratamento têxtil não garantir a solubilidade adequada do componente (B), existe a opção de superar esta desvantagem utilizando os promotores de solubilidade adequados. As composições de tratamento têxtil adequadas são as composições amaciadoras, tais como amaciadores de tecidos líquidos, enxaguantes de amaciamento de tecidos, folhas amaciadoras de tecidos, papéis de tecido, toalhas de papel, tecidos faciais, tecidos sanitários, papel higiênico e similares.
[0154] Uma outra classe de componentes hidrofílicos que podem ser encapsulados são as vitaminas. As vitaminas e provitaminas hidrossolúveis adequadas, por exemplo, são a vitamina A, acetato de vitamina A, vitamina D, vitamina E, derivados do tocoferol, tais como o acetato de tocoferol e vitamina K.
[0155] Uma outra classe de componentes hidrofílicos que podem ser encapsulados são os antioxidantes. Os antioxidantes adequados incluem, por exemplo: os monofenóis alquilados, alquiltiometilfenóis, hidroquinonas e hidroquinonas alquiladas, tocoferóis, éter de tiodifenila hidroxilado, alquilidenobisofenóis, compostos de benzila, malonatos hidroxibenzilados, aromáticos de hidroxibenzila, compostos de triazina, benzilfosfonatos, acilaminofenóis, ésteres de ácido β-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenil)propiônico com os álcoois monoídricos ou poliídricos, ésteres do ácido β-(5-terc-butil-4- hidroxi-3-metilfenil)propiônico com os álcoois monoídricos ou poliídricos, ésteres de ácido β-(3,5-dicicloexil-4-hidroxifenil)propi0nico com os álcoois monoídricos ou poliídricos, ésteres do ácido 3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenilacético com os álcoois monoídricos ou poliídricos, amidas de ácido β-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenil)-propiônico, ácido ascórbico (vitamina C) ou antioxidantes amínicos.
[0156] Uma outra classe de componentes hidrofílicos que podem ser encapsulados são os perfumes e fragrâncias. As fragrâncias adequadas empregues, de acordo com a presente invenção, são aquelas convencionais conhecidas no estado da técnica. Os compostos e composições de perfume adequados podem ser encontrados no estado da técnica, incluindo a patente US 4.145.184, Brain and Cummins, expedida em 20 de março de 1979; patente US 4.209.417, Whyte, expedida em 24 de junho de 1980; patente US 4.515.705, Moeddel, expedida em 7 de maio de 1985; patente US 4.152.272, Young, expedida em 1 de maio de 1979; patente US 5.378.468, Suffis et al.; patente US 5.081.000, Akimoto et al., expedida em 14 de Janeiro de 1992; patente US 4.994.266, Wells, expedida em 19 de fevereiro de 1991; patente US 4.524.018, Yemoto et al., expedida em 18 de junho de 1985; patente US 3.849.326, Jaggers et al., expedida em 19 de novembro de 1974; patente US 3.779.932, Jaggers et al., expedida em 18 de dezembro de 1973; patente JP 07-179,328 publicada em 18 de julho de 1995; patente JP 05-230496, publicada em 7 de setembro de 1993; a publicação WO 1996/38528, expedida em 5 de dezembro de 1996; a publicação WO 1996/14827, publicada em 23 de maio de 1996; publicação WO 1995/04809, publicada em 16 de fevereiro de 1995; e publicação WO 1995/16660, publicada em 22 de Junho de 1995; todas ditas patentes dos US e referências US sendo incorporadas no presente como referência. Além disso, P. M. Muller, D. Lamparsky Perfumes Art, Science, & Technology Blackie Academic & Professional, (Nova York, 1994) estão incluídos no presente como referência. As fragrâncias podem ser classificadas de acordo com sua volatilidade. Os ingredientes de perfume altamente voláteis e de baixo ponto de ebulição normalmente possuem pontos de ebulição de cerca de 250° C ou inferiores. Os ingredientes de perfume moderadamente voláteis são aqueles que possuem pontos de ebulição de cerca de 250° C a cerca de 300° C. Os ingredientes de perfume menos voláteis, de ponto de ebuliçã elevado o, são aqueles que possuem pontos de ebulição de cerca de 300° C ou superiores. Muitos dos ingredientes dos perfumes, conforme discutidos a seguir, em conjunto com os seus carácteres de odor e/ou sabor, e as suas propriedades físicas e químicas, tais como o ponto de ebulição e peso molecular, são fornecidos em "Perfume and Flavour Chemicals (Aroma Chemicals)", Steffen Arctander, publicado pelo autor, 1969, incorporado no presente como referência.
[0157]A presente invenção também se refere a um processo para a preparação de microcápsulas ou uma dispersão das microcápsulas, conforme definido acima.
[0158] Realização (1): o processo para a preparação de uma dispersão de microcápsulas, em que as microcápsulas são definidas acima e o núcleo essencialmente apenas contém um componente hidrofílico que compreende as seguintes etapas: (a) do fornecimento de uma pré-mistura (Ia) que compreende o(s) componente(s) hidrofílico(s) a ser encapsulado (Ca), opcionalmente um meio hidrofílico que é líquido a 20° C e 1.023 mbar diferente de (Ca) e, pelo menos, um componente (B) conforme definido acima, e (b) da mistura da pré-mistura (Ia) fornecida na etapa (a) com um meio hidrofóbico (IIa) que compreende, pelo menos, um coloide de proteção hidrofóbico, pelo menos, um componente (A) conforme definido acima, e reagindo a mistura resultante para a formação das microcápsulas dispersas no meio hidrofóbico (IIa).
[0159] O núcleo da cápsula compreende, pelo menos, um componente hidrofílico como sólido e/ou, dependendo da preparação, como solução no meio hidrofílico (por exemplo, um solvente hidrofílico). Os núcleos de cápsula de preferência são as soluções do composto hidrossolúvel (por exemplo, o pesticida).
[0160] O princípio básico da formação da cápsula, em geral, é que o componente hidrofílico dissolvido no meio hidrofílico e que é a fase hidrofílica de uma emulsão água em óleo se torna insolúvel no curso da condensação e migra para a interface da fase hidrofóbica, em que forma a parede da cápsula.
[0161] O meio hidrofílico (por exemplo, um solvente hidrofílico) deve ser entendido como significando a água ou aquelas soluções aquosas que, além da água, compreendem até 20% em peso de um solvente orgânico miscível com água, tais como os alcanóis C1-C4, em especial o metanol, etanol, isopropanol ou um éter cíclico, tal como o tetraidrofurano. Os meios hidrofóbicos adequados também são o etileno glicol, glicerol, polietileno glicóis e butileno glicol, e suas misturas. Os meios hidrofílicos de preferência são a água e suas misturas desses solventes com água.
[0162] De preferência, o componente hidrofílico (Ca) é solúvel no meio hidrofílico.
[0163] O meio hidrofóbico (IIa) em geral forma a fase hidrofóbica. A fase hidrofóbica adequada da emulsão de água em óleo são os solventes com apenas limitada miscibilidade com a água, para que ocorra a separação de fases. Os solventes hidrófobos que podem ser utilizados são virtualmente todos os líquidos imiscíveis em água que não interferem com a policondensação, isto é, são inertes. Os solventes adequados, de acordo com a presente invenção, de preferência, são os solventes com uma solubilidade em água a 20° C e 1.023 mbar de < 1 g/L, de preferência, < 0,5 g/L. É dada preferência no presente à utilização de hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos ou suas misturas. Os hidrocarbonetos alifáticos adequados, por exemplo, são o pentano, hexano, heptano, octano, nonano, decano, cicloexano, decalina, metilcicloexano, iso-octano e etilcicloexano. Os hidrocarbonetos aromáticos adequados, por exemplo, são o benzeno, tolueno, xileno e isopropilbenzeno. Além disso, também é possível utilizar os hidrocarbonetos halogenados, tais como o tetracloroetano, hexacloroetano, tricloroetano e clorobenzeno. Além disso, os ésteres alifáticos, tal como o acetato de etila, são adequados. É dada preferência à utilização de hidrocarbonetos alifáticos e, em especial, o cicloexano. É dada preferência aos solventes cujo ponto de ebulição é < 120° C, uma vez que estes solventes podem ser removidos com vantagem se as microcápsulas forem secas.
[0164] Para obter uma emulsão estável de água em óleo, são necessárias substâncias de superfície ativa, como coloides de proteção. Tais coloides de proteção são conhecidos a partir de processos para polimerização por suspensão inversa, conforme as patentes DE-A-1081228 e DE-A-3709921. A utilização, em geral, é realizada de coloides de proteção que se dissolvem na fase hidrofóbica.
[0165] Os exemplos de coloides de proteção hidrofóbicos adequados são as polivinilpirrolidonas alquiladas, copolímeros de óxido de etileno / óxido de propileno e álcoois graxos etoxilados (grau EO = 3 a 50, radical alquila : C8 a C36).
[0166] É dada preferência aos coloides de proteção hidrofóbicos à base de copolímeros de ácidos carboxílicos monoetilenicamente insaturados com os comonômeros monovinilaromáticos, por exemplo, o estireno, ésteres de ácido (met)acrílico, acetato de vinila, acrilamida, metacrilamida, acrilonitrila e (met)acrilatos de hidroxialquila. Os coloides de proteção que se revelaram especialmente vantajosos são aqueles obtidos pelos polímeros de enxerto (P) que compreendem: (a) de 40 a 95%, em peso, de monômeros monovinilaromátcos, (b) de 5 a 60% em peso de ácidos carboxílicos monoetilenicamente insaturados contendo 3 a 6 átomos de carbono, anidrido maleico e/ou anidrido itacônico e (c) de 0 a 20%, em peso, de outros monômeros monoetilenicamente insaturados, (d) com a condição de que a soma das porcentagens em peso de (a) a (c) é sempre 100 e os polímeros (P) possuem um peso molecular (média em número) de 500 a 20.000, com as misturas de monômeros sendo de maior preferência (a) de 70 a 100% em peso de ésteres acrílicos e/ou ésteres metacrílicos de álcoois monoídricos contendo de 1 a 20 átomos de carbono, (b) de 0 a 15% em peso de ácidos carboxílicos monoetilenicamente insaturados contendo de 3 a 6 átomos de carbono, anidrido maleico e/ou anidrido itacônico, (c) de 0 a 10% em peso de monoésteres acrílicos e/ou monoésteres metacrílicos de, pelo menos, os álcoois diídricos, (d) de 0 a 15% em peso de monômeros monovinilaromáticos e (e) de 0 a 7,5% em peso de acrilamida e/ou metacrilamida - com a condição de que a soma das porcentagens em peso de (a) a (e) é sempre 100, em que os monômeros são utilizados em uma quantidade de 97,5 a 50% em peso, com base na mistura de polímero (P) e monômeros. Tais polímeros de enxerto e processos para a sua preparação são conhecidos da patente DE A 3.709.921.
[0167] Os polímeros (P) em geral, são os copolímeros de monômeros monovinilaromáticos com um ácido carboxílico etilenicamente insaturado ou um anidrido de um ácido carboxílico monoetilenicamente insaturado.
[0168]Adequados como componente (a) dos polímeros (P) são os monômeros monovinilaromáticos, por exemplo, o estireno, α-metilestireno, α- alquilestirenos contendo de 2 a 6 átomos de carbono no radical alquila, que pode ser de cadeia linear e/ou ramificada, por exemplo, o α-isobutilestireno. Também são adequados os vinilaromáticos que, além do grupo vinila no núcleo aromático, contêm um grupo alquila C1-C8, por exemplo, o viniltolueno, terc- butilestireno, estirenos halogenados, α-alquilestirenos (alquil)-substituídos contendo de 1 a 8 átomos de carbono no radical alquila do núcleo e que contém de 1 a 6 átomos de carbono no radical α-alquila, por exemplo, o para- terc-butil-α-metilestireno. Preferência é dada à utilização de estireno deste grupo de monômeros. Os componentes (a) em especial o estireno, de preferência, estão envolvidos em uma quantidade de 60 a 95% em peso na construção do polímero (P).
[0169] Os monômeros do grupo (b) incluem os ácidos carboxílicos monoetilenicamente insaturados contendo de 3 a 6 átomos de carbono e/ou seus anidridos, por exemplo, o ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido etacrílico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacônico, anidrido maleico, anidrido itacônico, ácido vinilico, ácido vinilfosfónico e ácido vinilsulfónico. Estes monômeros são utilizados isoladamente ou em mistura. A partir deste grupo de monômeros, é dada preferência à utilização de ácido acrílico, ácido metacrílico, anidrido maleico e anidrido itacônico. Os monômeros deste grupo de preferência estão envolvidos em uma quantidade de 5 a 40% em peso na construção dos polímeros (P).
[0170]Além dos monômeros dos grupos (a) e (b), até 20% em peso de outros monômeros monoetilenicamente insaturados (c) também podem estar presentes nos polímeros (P) na forma polimerizada. Este grupo de monômeros inclui, por exemplo, os ésteres de ácido acrílico, ácido metacrílico e/ou ácido etacrílico que são derivados de álcoois contendo de 1 a 12 átomos de carbono, por exemplo, o acrilato de metila, metacrilato de metila, acrilato de terc-butilcicloexila, metacrilato de terc-butilcicloexila, acrilato de cicloexila, metacrilato de cicloexila, acrilato de terc-butila, terc-butila, metacrilato de n- butila, acrilato de n-butila, acrilato de isobutila, metacrilato de isobutila, 2- acrilato de etilexila, metacrilato de 2-etilexila e ésteres de vinila de ácidos carboxílicos alifáticos saturados que contêm de 2 a 10 átomos de carbono, por exemplo, o acetato de vinila, propionato de vinila, laurato de vinila, butirato de vinila e estearato de vinila. Outro grupo de monômeros são as amidas de ácido metacrílico, ácido acrílico e ácido etacrílico. No presente, estes podem ser, por exemplo, a metacrilamida ou acrilamida e amidas N-substituídas, tais como a N-terc-butilmetacrilamida ou N-terc-butilacrilamida. Uma outra classe de monômeros que pode estar envolvida na construção do polímero (P) é a acrilonitrila e o metacrilonitrila. Os monômeros do grupo de (c) podem ser incorporados através da polimerização no copolímero (P-1) isoladamente ou em uma mistura em quantidades até 20% em peso. A soma das porcentagens (a), (b) e (c) é de 100 em cada caso.
[0171] Os polímeros (P) possuem um peso molecular (média em número) a partir de 500 a 20.000 e números de iodo de hidrogenação (de acordo com a norma DIN 53241) a partir de 1,3 a 51, de preferência, de 2,5 a 25,4. É especialmente de preferência utilizar os polímeros (P) cujos números de iodo de hidrogenação são a partir de 5,1 a 16,9. O peso molecular médio (média em número) dos polímeros (P) de preferência, de 1.000 a 10.000. É dada preferência à utilização dos polímeros (P) que são pouco solúveis em hidrocarbonetos alifáticos com um intervalo de ebulição a partir de 50 a 150.
[0172]Tais polímeros são conhecidos. São preparados, por exemplo, através da homopolimerização ou copolimerização dos monômeros (a) a (c) sem diluente de 180 a 400° C, de preferência, de 200 a 300° C. Preferência especial é dada à polimerização em massa contínua dos monômeros que é realizada no intervalo de temperatura fornecida e, em especial, de 200 a 260° C, e as pressões a partir de 1 a 100 bar, de preferência, de 20 a 50 bar, na ausência de iniciadores de polimerização ou, de outra maneira, na presença de iniciadores de polimerização e inibidores de polimerização. Tais processos estão descritos, por exemplo, nas publicações DE A 3.026.831, DE-A-3046476, US 4.042.768 e WO 1982/2387.
[0173] Os polímeros (P) servem como base de enxerto para a preparação dos coloides de proteção. Para a preparação dos polímeros de enxerto, o procedimento, em geral, envolve a adição de alguns dos iniciadores de polimerização e alguns de uma mistura de monômeros (por exemplo, que compreende os monômeros do grupo (f), (g), (h), (i) e (j) a uma solução ou dispersão dos polímeros (P) em um grupo alifático e/ou aromático hidrocarboneto, é dada preferência à utilização dos mesmos solventes que são posteriormente utilizados na preparação das microcápsulas como solventes inertes hidrofóbicos e aquecimento a uma temperatura elevada e, após a polimerização ter começado, adicionando o monômeros remanescentes e o iniciador de polimerização.
[0174] Os monômeros do grupo (f) utilizados são os ésteres acrílicos e/ou ésteres metacrílicos de álcoois monoídricos contendo de 1 a 20 átomos de carbono. Os exemplos desse grupo de monômeros são o acrilato de metila, metacrilato de metila, acrilato de etila, metacrilato de etila, acrilato de propila, acrilato de isopropila, metacrilato de propila, acrilato de n-butila, acrilato de butila secundário, acrilato de terc-butila, metacrilato de terc-butila metacrilato de butila, metacrilato de n-butila, acrilato de terc-butilcicloexila, metacrilato de terc-butilcicloexila, acrilato de cicloexila, acrilato de 2-etil-hexila, metacrilato de 2-etilexila e acrilato de lauril. Também é possível utilizar os ésteres do ácido etacrílico que são derivados de álcoois monoídricos contendo de 1 a 12 átomos de carbono. Deste grupo de monômeros, é dada preferência à utilização de ésteres acrílicos e/ou ésteres metacrílicos de álcoois monoídricos contendo de 3 a 6 átomos de carbono. É dada preferência muito especial à utilização de acrilato de terc-butila, acrilato de n-butila e acrilato de isobutila ou suas misturas em uma quantidade a partir de 85 a 98% em peso, com base na mistura de monômeros que é enxertada no polímero (P). Os monômeros do grupo (f) em geral, são utilizados em uma quantidade a partir de 70 a 100% em peso, com base nos monômeros a serem enxertados. No caso de apenas uma ligeira modificação, a quantidade de monômeros do grupo (f) é a partir de 92,5 a 100% em peso.
[0175] Os monômeros adequados do grupo (g) são os ácidos carboxílicos insaturados monoetilenicamente contendo 3 a 6 átomos de carbono e/ou seus anidridos. Este grupo de monômeros corresponde aos monômeros do grupo (b) dos polímeros (P). Especificamente, estes, por exemplo, são o ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido etacrílico, ácido fumárico, os anidridos de ditos ácidos carboxílicos e anidrido maleico. Este grupo de monômeros é opcionalmente coutilizado na preparação dos polímeros de enxerto e está presente em uma quantidade a partir de 0 a 15% em peso na mistura de monômeros que é enxertada no polímero (P). Deste grupo de monômeros, é dada preferência à utilização de ácido acrílico, ácido metacrílico, anidrido maleico ou anidrido itacônico em uma quantidade a partir de 0 a 7,5% em peso, com base nos monômeros.
[0176] Um outro grupo (h) de monômeros que podem ser enxertados no polímero (P) que pode ser mencionado são os monoésteres acrílicos e/ou monoésteres metacrílicos de, pelo menos, álcoois diídricos. Estes, por exemplo, incluem o acrilato de hidroxietila, metacrilato de hidroxietila, acrilato de hidroxipropila, metacrilato de hidroxipropila, acrilato de hidroxibutila e metacrilato de hidroxibutila. Este grupo de monômeros é opcionalmente coutilizado em uma mistura de monômeros em uma quantidade até 10% em peso.
[0177] Uma modificação adicional dos polímeros (P) pode ocorrer por enxerto em monômeros do grupo (i). Estes monômeros incluem os compostos monovinilaromáticos que podem estar presentes em uma quantidade até 15% em peso, de preferência, de 1 a 7,5% em peso, na mistura de monômeros. Estes monômeros são idênticos aos monômeros do grupo (a) dos polímeros (P). Deste grupo de monômeros, é dada preferência à utilização de estireno.
[0178] Uma modificação adicional pode ocorrer se a mistura dos monômeros que são enxertados nos polímeros (P) compreender, como monômeros (j), opcionalmente até 7,5% em peso de acrilamida e/ou metacrilamida.
[0179]A soma das porcentagens em peso dos monômeros do grupo (g) a (j) é sempre 100. Os monômeros (g) a (j) são utilizados em uma quantidade a partir de 97,5 a 50% em peso, de preferência, de 90 a 75% em peso, com base na mistura de polímero (P) e os monômeros (a) a (e), para a preparação dos polímeros de enxerto.
[0180]A polimerização de enxerto, em geral, é realizada a temperaturas até 50° C, de preferência, a partir de 50 a 150° C, de preferência, de 60 a 120° C, na presença de iniciadores de polimerização que, em geral, são utilizados em uma quantidade de 0,01 a 6% em peso, de preferência, de 0,1 a 4% em peso, com base no peso dos polímeros (a) e na mistura monomérica. A polimerização de enxerto pode ser realizada à pressão atmosférica e também à pressão elevada ou reduzida. Os iniciadores de polimerização para a polimerização de enxerto são conhecidos e são fornecidos, por exemplo, na patente DE-A-3709921. O valor K de acordo com Fikentscher (Cellulose Chemie, volume 13, 48-64 e 71-74 (1932)) a 25° C em uma solução a 1% em peso em tetraidrofurano, dos copolímeros de enxerto a serem utilizados como coloides de proteção é a partir de 25 a 100, de preferência, a partir de 34 a 65. A quantidade ideal de coloide protegido é influenciada em primeiro lugar pelo próprio coloide de proteção e, em segundo lugar, pela temperatura da reação, o tamanho desejado da microcápsula e a mistura de resina de formaldeído. Uma série simples de experimentos pode determinar facilmente a quantidade ideal requerida. Para preparar a emulsão de água em óleo, o coloide de proteção, em geral, é utilizado em uma quantidade de 5 a 30% em peso, com base na fase hidrofóbica.
[0181] O processo para a preparação das microcápsulas, de acordo com a presente invenção, em geral, é realizado emulsionando uma mistura que compreende o componente hidrofílico, opcionalmente um meio hidrofílico, e o componente B e, pelo menos, um coloide de proteção hidrofóbico com o solvente hidrofóbico e o componente A para fornecer as gotículas finas, sendo possível ajustar o tamanho da gotícula dependendo do propósito pretendido da aplicação. A dispersão do material do núcleo é realizada de uma maneira conhecida, dependendo do tamanho das cápsulas a serem preparadas. Para a preparação de cápsulas grandes, é suficiente a dispersão utilizando os agitadores eficazes, em especial os agitadores de hélice ou impulsor. As pequenas cápsulas, especialmente se o tamanho for inferior a 50 m, requerem homogeneizadores ou máquinas de dispersão, com ou sem os meios de fluxo forçado. A homogeneização também pode ser realizada utilizando os ultrassons (por exemplo, Branson Sonifier II 450). Para a homogeneização por meio de ultrassons, o equipamento adequado, por exemplo, é aquele descrito na patente GB 2.250.930 e patente US 5.108.654. O tamanho da cápsula pode ser controlado por meio da velocidade do aparelho de dispersão / aparelho de homogeneização e/ou utilizando a concentração dos coloides de proteção ou através do seu peso molecular, isto é, por meio da viscosidade da fase aquosa contínua, dentro de determinados limites. No presente, à medida que a velocidade aumenta até uma velocidade limite, o tamanho das partículas dispersas reduz. Neste contexto, é vantajoso que os aparelhos de dispersão sejam utilizados no início da formação da cápsula. No caso de aparelhos de funcionamento contínuo com fluxo forçado, é vantajoso passar a emulsão através do campo de cisalhamento diversas vezes. As condições ideais para casos individuais, tais como a temperatura, pH e velocidade do agitador, podem ser facilmente determinadas por alguns experimentos.
[0182] Uma "dispersão estável" no sentido da presente invenção significa uma dispersão de microcápsulas que, sob inspeção visível, não mostra sinais de separação de fases, tais como a formação de creme, sedimentação, precipitação ou coagulação quando armazenadas durante um período de duas semanas a uma temperatura de 50° C.
[0183] O termo "solução aquosa" no sentido da presente invenção significa a água e misturas de água com, pelo menos, um solvente orgânico miscível em água. Os solventes orgânicos adequados, por exemplo, são os alcanóis C1-C4. Os alcanóis C1-C4, de preferência, são selecionados a partir de metanol, etanol, n-propanol, isopropanol e n-butanol. As misturas de, pelo menos, um alcanol C1-C4 com água de preferência compreendem a partir de 0,1 a 99,9% em peso, especialmente de preferência, a partir de 0,2 a 50% em peso, em especial, a partir de 0,3 a 10% em peso de, pelo menos, um alcanol C1-C4, com base no peso total da mistura. Em uma realização especial, a solução aquosa consiste em água.
[0184] Um outro aspecto da presente invenção se refere aos processos, de acordo com a presente invenção, em que a dispersão de microcápsulas obtida descrita na realização (1) conforme descrito acima, pode ser secada para fornecer as microcápsulas na forma sólida, de preferência, na forma de um pó. Em outra realização, o processo, de acordo com a presente invenção, compreende uma etapa de secagem adicional, submetendo as microcápsulas ou dispersão de microcápsulas obtidas através do processo descrito acima nas realizações (1) para uma secagem. As microcápsulas ou a dispersão de microcápsulas podem ser secadas utilizando as técnicas conhecidas no estado da técnica. Por exemplo, as cápsulas sólidas podem ser isoladas através da filtração e secadas. A secagem das cápsulas isoladas pode ser realizada através de aquecimento, por exemplo, em um forno ou através de contato com uma corrente de gás aquecida. De preferência, a secagem da dispersão é realizada através de secagem por pulverização ou secagem por leito fluidizado. As técnicas e aparelhos de secagem por pulverização são bem conhecidos no estado da técnica. Um processo de secagem através da pulverização empurra as cápsulas suspensas através de um bocal e para dentro de uma câmara de secagem. As cápsulas podem ser arrastadas em um fluido (tal como o ar) que se move dentro de uma câmara de secagem. O fluido (que pode ser aquecido, por exemplo a uma temperatura a partir de 150 e 120° C, de maior preferência, entre 170° C e 200° C, e ainda de maior preferência, entre 175° C e 185° C) provoca a evaporação do líquido, deixando para trás as cápsulas secadas que podem ser coletadas do equipamento de processo e posteriormente processadas. É convencional misturar as cápsulas secadas através da pulverização com os auxiliares de fluxo para produzir um pó fluido que não seja suscetível à aglomeração. Os auxiliares de fluxo incluem as sílicas ou silicatos, tais como as sílicas precipitadas, defumadas ou coloidais; amidos; carbonato de cálcio; sulfato de sódio; celulose modificada; zeólitos; ou outras partículas inorgânicas conhecidas no estado da técnica. É bastante comum, devido às temperaturas elevadas e as forças de impacto encontradas durante um procedimento de secagem por pulverização, para as cápsulas do núcleo perderem parte do seu material do núcleo. Além disso, pode não ser possível trabalhar a temperaturas suficientemente elevadas durante um período de tempo suficientemente longo para eliminar toda a umidade da dispersão, sem comprometer a estabilidade térmica das cápsulas. Consequentemente, as cápsulas emergentes de um processo de secagem por pulverização, conforme descrito no presente, podem conter pequenas quantidades de óleo superficial bem como a umidade residual.
[0185] Se as microcápsulas ou dispersão de microcápsulas da presente invenção, independentemente do seu material do núcleo, se destinam a ser armazenadas sob a forma de uma dispersão, o pH da dispersão é ajustado para um nível de cerca de 5 a 10. Isto pode ser alcançado com a adição a uma dispersão alcalina de um ácido adequado, tal como o ácido cítrico ou ácido fórmico.
[0186] Em uma outra realização de realização, a microcápsula ou microcápsulas ou dispersão das microcápsulas, independentemente do seu material do núcleo, pode conter os componentes hidrofóbicos não encapsulados, isto é, livres, externos de cápsulas na dispersão aquosa.
[0187] É igualmente possível que os ingredientes do núcleo migrem do núcleo das microcápsulas (isto é, o componente hidrofílico e/ou outros materiais presentes no núcleo) para dentro do invólucro.
[0188] Em uma outra realização da presente invenção, a microcápsula ou microcápsulas ou dispersão das microcápsulas, independentemente do seu material do núcleo, compreende, pelo menos, um conservante para prevenir a contaminação microbiana das microcápsulas. O conservante pode estar contido no meio de suspensão aquoso da dispersão. Os conservantes adequados incluem os compostos quaternários, compostos de biguanida, etil-hexilglicerina, caprilil glicol, álcool de fenezila, propandiol, álcool undecilico, tocoferol e suas misturas. Os exemplos não limitantes de compostos quaternários incluem os cloretos de benzalcônio e/ou cloretos de benzalcônio substituídos, quaternário de dialquila C6-C14, de cadeia curta (alquila C1-C4 e/ou hidroxialquila), cloretos de N-(3-cloroalil) hexamônio, cloreto de benzetônio, cloreto de metilbenzetônio, cloreto de cetilpiridínio, compostos de diéster quaternários de amônio e suas misturas.
[0189] Os cloretos de benzalcônio comercialmente disponíveis de preferência são comercializados por Lonza sob as marcas comerciais Barquat®, marcas comerciais Maquat® de Mason, marcas comerciais Variquat® de Witco / Sherex e marcas comerciais Hyamine® de Lonza. O quaternário de dialquila C6-C14, de cadeia curta (alquila C1-C4 e/ou hidroxialquila) de preferência comercialmente disponível são comercializados por Lonza sob a marca registada Bardac (R). Os cloretos de N-(3-cloroalil) hexamônio comercialmente disponíveis de preferência são comercializados por Dow sob a marca registada Dowicide (R) e Dowicil (R). Os cloretos de benzetônio comercialmente disponíveis de preferência são comercializados por Rohm & Haas sob a marca registada Hyamine (R).
[0190] Os cloretos de metilbenzetônio comercialmente disponeis de preferência são comercializados por Rohm & Haas sob a marca comercial Hyamine (R) 10 *. Os cloretos de cetilpiridínio comercialmente disponíveis de preferência são comercializados por Merrell Labs sob a marca registada de cloreto de Cepacol. Os exemplos de compostos quaternários de dialquila de preferência são os cloretos de di(dialquila C8-C12)dimetilamônio. Os cloretos de dialquila quaternário e dioctildimetilamônio comercialmente disponíveis de preferência são comercializados por Lonza sob a marca registada Bardac (R) 22 e (Bardac (R) 2050). Os compostos quaternários úteis como conservantes catiônicos e/ou agentes antimicrobianos da presente invenção, de preferência, são selecionados a partir do grupo que consiste em cloretos de dialquilmetilamônio, cloretos de alquildimetilbenzilamônio, cloretos de dialquilmetilbenzilamônio e suas misturas. Outros agentes antimicrobianos catiônicos de preferência úteis no presente incluem o cloreto de diisobutil- fenoxietil-etilbenzilamônio e o cloreto de (metil)di-isobutil-fenoxi-etoxietil-dimetil- benzilamônio (isto é, o cloreto de metilbenzetônio). Os compostos quaternários comercialmente disponíveis de preferência são comercializados por Rohm & Haas sob a marca registada Hyamine (R) 1622. Os conservantes comercialmente disponíveis de preferência são comercializados por Schülke sob a marca comercial Sensiva PA20, Sensiva PA40, Sensiva SC10, Sensiva SC50.
[0191]A composição de microcápsulas, microcápsulas e dispersão de microcápsulas conforme definido acima podem ser utilizadas em um grande número de diferentes aplicações, dependendo do tipo de componente lipofílico. Uma realização de preferência da presente invenção é a utilização da microcápsula ou da dispersão de microcápsulas independentemente do seu núcleo, material, de acordo com a presente invenção, para uma composição para cuidados pessoais ou uma composição utilizada para desinfecção industrial ou institucional ou hospitalar, uma composição para a proteção de material ou uma composição farmacêutica ou uma composição para a proteção de vegetais ou produtos de limpeza domésticos. Uma realização de preferência da presente invenção é a utilização das microcápsulas ou da dispersão de microcápsulas independentemente do seu material de núcleo, de acordo com a presente invenção, para uma composição cosmética, uma composição de higiene, uma composição para limpeza ou desinfecção industrial ou institucional ou hospitalar, detergentes para roupa, amaciantes de tecidos, detergentes para lavagem de louça, produtos de limpeza domésticos ou industriais, recuperação de óleos, adesivos, revestimentos ou construções, ou formulações agrícolas.
[0192] É dada preferência à utilização das microcápsulas para o acabamento de todo o tipo de não tecidos, tais como as toalhetes (por exemplo, as toalhetes úmidas ou secas para propósitos cosméticos ou de limpeza), mas também para os papéis de acabamento (incluindo os papéis de parede, papel higiênico ou papéis para livros e boletins informativos), para o acabamento de fraldas ou absorventes higiênicos e produtos higiênicos ou têxteis similares, por exemplo para acabar os papéis ou têxteis com um corante ou um inseticida, ou em composições cosméticas, por exemplo, para produzir as composições de filtros solares que compreendem o filtro UV na forma das microcápsulas. Outra utilização se refere ao acabamento de fraldas ou absorventes higiênicos e produtos higiênicos similares. Além disso, as microcápsulas podem ser utilizadas em óleos ou cremes de massagem ou lubrificantes pessoais e supositórios, por exemplo, para fornecer este produto com os ativos antiinflamatórios. Uma realização de preferência da presente invenção é a utilização das microcápsulas ou da dispersão de microcápsulas, de acordo com a presente invenção, no acabamento de têxteis, papéis ou não tecidos.
[0193] Um outro aspecto da presente invenção é a utilização de uma dispersão de microcápsulas, conforme descrito acima ou obtida através do processo descrito acima, em uma composição farmacêutica. As substâncias ativas farmacêuticas e pródrogas adequadas incluem as benzodiazepinas, anti- hipertensivos, vitaminas, citostáticos, em especial o taxol, anestésicos, neurolépticos, antidepressivos, antibióticos, antimicóticos, fungicidas, quimioterapêuticos, urológicos, inibidores da agregação trombocitária, sulfonamidas, espasmolíticos, hormônios, imunoglobulinas, soros, agentes terapêuticos de tireoide, agentes psicofarmacológicos, antiparkinsonianos e outros agentes anti-hipercinéticos, oftalmológicos, preparações para neuropatia, reguladores do metabolismo do cálcio, relaxantes musculares, narcóticos, antilipêmicos, agentes terapêuticos hepáticos, agentes coronários, cardíacos, imunoterapêuticos, peptídeos reguladores e seus inibidores, hipnóticos, sedativos, agentes ginecológicos, antígenos, agentes fibrinolíticos, preparações enzimáticas e proteínas de transporte, inibidores enzimáticos, eméticos, agentes promotores de circulação, diuréticos, diagnósticos, corticoides, colinérgicos, terapias para dutos biliares, antiasmáticos, bronquolíticos, bloqueadores dos receptores beta, antagonistas do cálcio, inibidores de ACE, antiarterioscleróticos, anti-inflamatórios, anticoagulantes, anti-potenciadores, antihipoglicemiantes, anti-hipertônicos, antifibrinolíticos, antiepilépticos, antieméticos, antídotos, antidiabéticos, antiarrítmicos, antianêmicos, antialérgicos, anti-helmínticos, analgésicos, analépticos, antagonistas da aldosterona e agentes adelgantes. Os exemplos de substâncias farmacêuticas ativas adequadas, em especial, são as substâncias ativas mencionadas nos parágrafos 0105 a 0131 da publicação US 2003/0157170. A base de formulação de composições farmacêuticas, de preferência, compreende, pelo menos, um auxiliar farmaceuticamente aceitável. Os auxiliares farmaceuticamente aceitáveis são os auxiliares que são conhecidos para a utilização no campo de produtos farmacêuticos, tecnologia de alimentos e campos relacionados, em especial aqueles listados nas farmacopeias relevantes (por exemplo, DAB, Ph. Eur., BP, NF), e outros auxiliares, propriedades das quais não impedem uma aplicação fisiológica.
[0194] Um outro aspecto da presente invenção é a utilização de uma dispersão de microcápsulas, conforme descrito acima ou obtida através do processo descrito acima, em uma composição cosmética. As substâncias cosmeticamente ativas e os auxiliares cosméticos adequados estão descritos em Karl-Heinz Schrader, Grundlagen und Rezepturen der Kosmetika [Fundamentos e formulações de cosméticos], 2a edição, Verlag Hüthig, Heidelberg, que está incorporado no presente como referência. Os auxiliares cosméticos adequados estão descritos, por exemplo, em Fiedler, HP, Lexikon der Hilfsstoffe für Pharmazie, Kosmetik und angrenzende Gebiete [Enciclopédia de Auxiliares para Produtos Farmacêuticos, Cosméticos e Áreas Relacionadas], 4a edição, Aulendorf: ECV-Editio-Kantor-Verlag, 1996. Os auxiliares cosméticos adequados podem ser os lubrificantes, agentes molhantes, agentes emulsionantes e de suspensão, conservantes, antioxidantes, antiirritantes, agentes quelantes, estabilizadores de emulsões, agentes formadores de filmes, formadores de gel, agentes de mascaramento de odores, resinas, hidrocoloides, solventes e promotores de solubilidade, agentes neutralizantes, aceleradores de permeação, pigmentos, compostos de amônio quaternário, agentes de reengorduramento e superengorduramento, pomada, substâncias à base de creme ou óleo, derivados de silicone, estabilizadores, esterilizantes, propulsantes, agentes de secagem, opacificantes, espessantes, ceras, amaciadores ou e óleos brancos.
[0195] Um outro aspecto da presente invenção é a utilização de uma dispersão de microcápsulas, conforme descrito acima ou obtida através do processo descrito acima, em uma composição de higiene. Um outro aspecto da presente invenção é a utilização de uma dispersão de microcápsulas, conforme descrito acima ou obtida através do processo descrito acima, em uma composição para desinfecção de limpeza industrial ou institucional ou hospitalar. Um outro aspecto da presente invenção é a utilização de uma dispersão de microcápsulas, conforme descrito acima ou obtida através do processo descrito acima, em detergentes para lavagem de roupa. Um outro aspecto da presente invenção é a utilização de uma dispersão de microcápsulas, conforme descrito acima ou obtida através do processo descrito acima, em um amaciador de tecidos. Um outro aspecto da presente invenção é a utilização de uma dispersão de microcápsulas, conforme descrito acima ou obtida através do processo descrito acima, em líquidos de lavagem de louça. Um outro aspecto da presente invenção é a utilização de uma dispersão de microcápsulas, conforme descrito acima ou obtida através do processo descrito acima, em produtos de limpeza domésticos. Um outro aspecto da presente invenção é a utilização de uma dispersão de microcápsulas, conforme descrito acima ou obtida através do processo descrito acima, em produtos de limpeza industriais. Um outro aspecto da presente invenção é a utilização de uma dispersão de microcápsulas, conforme descrito acima ou obtida através do processo descrito acima, na recuperação de óleo. Um outro aspecto da presente invenção é a utilização de uma dispersão de microcápsulas, conforme descrito acima ou obtida através do processo descrito acima, em um adesivo. Um outro aspecto da presente invenção é a utilização de uma dispersão de microcápsulas, conforme descrito acima ou obtida através do processo descrito acima, em revestimentos. Um outro aspecto da presente invenção é a utilização de uma dispersão de microcápsulas, conforme descrito acima ou obtida através do processo descrito acima, em ou como composição de aditivos de construção. Os aditivos de construção adequados são selecionados a partir de plastificantes, superplastificantes, agentes redutores de contração, inibidores de corrosão, agentes antiespumantes, retardantes, aceleradores, agentes de semeadura, agentes de nivelamento de concreto, agentes de hidrofobização, aceleradores para sistemas cimentícios e suas misturas. Os agentes redutores e de contração de hidrofobização adequados são o óleo de silicone, siloxanos reativos, sabões de cálcio, por exemplo, o estearato de cálcio; álcool hemiterpeno, e. isoprenol e compostos orgânicos à base de fluoro.
[0196] Um outro aspecto da presente invenção é a utilização de uma dispersão de microcápsulas, conforme descrito acima ou obtida através do processo descrito acima, em formulações agrícolas. Quando utilizado em formulações agrícolas, o componente hidrofílico em geral compreende um pesticida.
[0197]As microcápsulas que compreendem um componente hidrofílico selecionado a partir de pesticidas opcionalmente podem compreender os auxiliares que são habituais em formulações agroquímicas. Os auxiliares utilizados dependem da forma de aplicação específica e da substância ativa, respetivamente. Os exemplos de auxiliares adequados são os dispersantes ou emulsionantes (tais como os solubilizantes adicionais, coloides de proteção, tensoativos e agentes de adesão), espessantes orgânicos e anorgânicos, bactericidas, agentes anticongelantes, agentes antiespumantes, caso adequado, os colorantes e agentes de aderência ou aglutinantes (por exemplo, as formulações de tratamento de sementes). Os exemplos de auxiliares adequados são os solventes, veículos líquidos, veículos ou excipientes sólidos, tensoativos, dispersantes adicionais, emulsionantes, umectantes, adjuvantes adicionais, solubilizantes, intensificadores de penetração, coloides de proteção, agentes de adesão, espessantes, umectantes, repelentes, atrativos, estimulantes de alimentação, compatibilizantes, bactericidas, agentes anticongelantes, agentes antiespumantes, colorantes, promotores de aderência e aglutinantes. Os tensoativos adequados são os compostos tensoativos, tais como os tensoativos aniônicos, catiônicos, não iônicos e anfotéricos, polímeros em bloco, polieletrólitos e suas misturas. Tais tensoativos podem ser utilizados como emulsificante, dispersante, solubilizante, umectantes, intensificador de penetração, coloide de proteção ou adjuvante. Os exemplos de tensoativos estão listados em McCutcheon, Volume1: Emulsifiers & Detergents, McCutcheon’s Directories, Glen Rock, EUA, 2008 (Edição International ou Edição Norte Americana).
[0198]A presente invenção ainda se refere a um método para o controle de fungos fitopatogênicos e/ou crescimento indesejado dos vegetais e/ou ataque indesejado de insetos ou ácaros e/ou para o regulamento do crescimento dos vegetais, em que as microcápsulas ou a dispersão de microcápsulas, em que o componente hidrofóbico compreende um pesticida, podem atuar sobre as pragas respectivas, seu ambiente ou seus vegetais de cultura a serem protegidos da praga respectiva, no solo e/ou nos vegetais indesejados e/ou nos vegetais de cultura e/ou no seu ambiente.
[0199]Os exemplos dos vegetais de cultura adequados são os cereais, por exemplo, o trigo, centeio, cevada, triticale, aveia ou arroz; a beterraba, por exemplo, a beterraba de açúcar ou beterraba de forragem; os frutos, tais como os frutos de pomos, frutas de caroço ou frutos de baga, por exemplo, as maçãs, peras, ameixas, pêssegos, amêndoas, cerejas, morangos, framboesas, amoras e groselhas; as leguminosas, por exemplo, os feijões, lentilhas, ervilhas, alfafa ou soja; os vegetais oleaginosos, por exemplo, a colza, mostarda, azeitonas, girassóis, coco, cacau, óleo de rícino, óleo de palma, amendoim ou soja; as cucurbitáceas, por exemplo, as abóboras / moranga, pepinos ou melões; os vegetais de fibras, por exemplo, o algodão, linho, cânhamo ou juta; as frutas cítricas, por exemplo, as laranjas, limões, toranja ou tangerinas; os legumes, por exemplo, o espinafre, alface, espargos, couves, cenouras, cebolas, tomates, batatas, abóbora / moranga ou pimentão; os vegetais lauráceos, por exemplo, os abacates, canela ou cânfora; as culturas energéticas e culturas de matéria primas industriais, por exemplo, o milho, soja, trigo, colza, cana de açúcar e óleo de palma; o milho; tabaco; nozes; o café; chá; as bananas; as vinheiras (uvas de mesa e uvas de vinificação); o lúpulo; gramado, por exemplo, a turfa; erva doce (Stevia rebaudania); os vegetais de borracha e vegetais florestais, por exemplo, as flores, arbustos, árvores decíduas e coníferas e o material de propagação, por exemplo, as sementes e o material de cultura produzido destes vegetais.
[0200] O termo “vegetais de cultura” também inclui aqueles vegetais que foram modificados através dos métodos da reprodução, mutagênese ou recombinante, incluindo os produtos biotecnológicos agrícolas que estão no mercado ou no processo de serem desenvolvidos. Os vegetais geneticamente modificados são os vegetais em que o material genético foi modificado de uma maneira que não ocorre em condições naturais, através da hibridização, mutações ou recombinação natural (isto é, a recombinação do material genético). No presente, como regra, um ou mais genes serão integrados no material genético de um vegetal para aprimorar as propriedades dos vegetais. Tais modificações recombinantes também compreendem as modificações pós-tradução de proteínas, oligo- ou polipeptídeos, por exemplo, por meio de glicosilação ou ligação de polímeros, tais como, por exemplo, os resíduos de prenilados ou farnesilados ou resíduos de PEG.
[0201] O usuário aplica a microcápsula ou a dispersão da microcápsula normalmente a partir de um dispositivo de pré-dosagem, um pulverizador mochila, um tanque de pulverização, um aeroplano de pulverização ou um sistema de irrigação. Normalmente, a composição agroquímica é preparada com água, tampão e/ou outros auxiliares para a concentração de aplicação desejada e o licor de pulverização pronto para a utilização ou a composição agroquímica, de acordo com a presente invenção, por conseguinte, é obtida. Normalmente, de 20 a 2.000 litros, de preferência, de 50 a 400 litros, de maior preferência, de 50 a 200 litros do licor de pulverização pronto para a utilização são aplicados por hectare da área agrícola útil.
EXEMPLOS
[0202] Os exemplos que se seguem se destinam a ilustrar melhor a presente invenção, sem limitar o seu âmbito de nenhuma maneira.
[0203]A determinação do teor de isocianato foi realizada como se segue: As amostras foram retiradas da mistura de reação. Cerca de 0,5 g foram pesados em uma balança analítica. 100 mL de NMP e 25 mL de dibutilamina foram adicionados. A mistura foi titulada com o ácido clorídrico a 0,1 M utilizando um elétrodo de pH com solvente e um sistema de titulação Metrohm.
[0204]A determinação do teor de água e dos grupos hidroxila foi realizada através do método de Karl-Fischer, de acordo com as normas DIN 51777 e DIN 53240.
[0205] Isopar® G: Fluido isoparafínico, intervalo de destilação de 161 a 173° C.
[0206] Coloide de Proteção A: Copolímero de metacrilato de metila, metacrilato de estearila, ácido acrílico e ácido metacrílico.
[0207]A poli-L-lisina foi utilizada como solução em água com Mw de cerca de 2.000 Da (20% de α-polilisina e 80% de ε-polilisina), número de amina 200 mg de KOH/g.
[0208] O poliéster de poliol A foi um produto de reação de trimetilalpropano (TMP) e ε-caprolactona, um líquido claro com valor de hidróxi de 564 mg KOH/g, valor ácido abaixo de 1 mg KOH/g, peso molecular médio de 300 g/mol e viscosidade de cerca de 170 mPas (60° C).
[0209] Corante Verde: D & C Green No. 5, CAS 4403-90-1, corante verde hidrossolúvel.
SÍNTESE DE OLIGOÉSTER FUNCIONALIZADO COM NCO (PRODUTO A)
[0210] Uma mistura de 107 g de poliéster de poliol A, 100 g de 2- heptanona e 47,9 g de isoforon-diisocianato (IPDI) foi aquecida a 100 e agitada suavemente. O teor do NCO foi medido regularmente para garantir a taxa de conversão. O teor de NCO antes da reação foi de cerca de 15,96%. O teor de NCO no término da reação foi de cerca de 7,29%. Isto indicou que todos os grupos hidróxi do poliéster de poliol A foram modificados com uma molécula de IPDI. EXEMPLO 1 MICROCÁPSULAS COM POLILISINA
Figure img0004
[0211]A Alimentação 1 foi dissolvida separadamente e, em seguida, a Carga e a Alimentação 1 foram adicionadas em um reator e emulsionadas durante 10 min a 25.000 rpm. A Alimentação 2 foi adicionada ao reator agitado dentro de 60 min. Em seguida, o reator foi aquecido em 60 min a 80° C, mantido durante 2 h a esta temperatura e finalmente resfriado até à temperatura ambiente. EXEMPLO 2 MICROCÁPSULAS COM TEPA
Figure img0005
[0212]As microcápsulas foram preparadas conforme descrito no Exemplo 1. EXEMPLO 3 MICROCÁPSULAS COM POLILISINA
Figure img0006
[0213]As microcápsulas foram preparadas conforme descrito no Exemplo 1. EXEMPLO 4 MICROCÁPSULAS COM IPDI EM VEZ DO PRODUTO A (COMPARATIVO)
Figure img0007
[0214]As microcápsulas foram preparadas conforme descrito no Exemplo 1. EXEMPLO 5 MICROCÁPSULAS COM IPDI EM VEZ DO PRODUTO A (COMPARATIVO)
Figure img0008
[0215]As microcápsulas foram preparadas conforme descrito no Exemplo 1. EXEMPLO 6 RESULTADOS ANALÍTICOS DAS SUSPENSÕES DA CÁPSULA
[0216] O tamanho da cápsula foi determinado através da Dispersão Dinâmica de Luz. As medições foram realizadas utilizando um Malvern Particle Sizer tipo 3600E, e seguindo um procedimento padrão descrito na literatura. D(0,5) é o diâmetro mediano do volume de distribuição. É expresso em micra, e indica que 50% da amostra possui um tamanho inferior a esse valor, enquanto 50% possuem um tamanho superior.
Figure img0009
[0217] Os resultados demonstraram que as microcápsulas da presente invenção possuíam tamanho de partícula menor como microcápsulas com base no diisocianato de isoforona de isocianato dificilmente biodegradável utilizado no Exemplo 4 e 5. Para comparação, o poli(éster-uretano) que contém, pelo menos, 2 grupos isocianato (componente (a) da presente invenção possui diversas ligações éster que possibilitam uma boa biodegradabilidade deste tipo de microcápsula, por exemplo, em menor tamanho de partícula similar. EXEMPLO 7 MICROCÁPSULAS PESTICIDAS COM POLILISINA
Figure img0010
Figure img0011
[0218]As microcápsulas são preparadas conforme descrito no Exemplo 1. Em vez do corante hidrossolúvel, são utilizados os pesticidas hidrossolúveis: - Exemplo (7A): sal de potássio glifosato ((solubilidade em água > 500 g/L a 20° C) - Exemplo (7B): sal de sódio de dicamba (solubilidade em água > 100 g/L a 20° C)
[0219] O tamanho de partícula é determinado como no Exemplo 6 e os resultados são similares àqueles do Exemplo 1 na Tabela do Exemplo 6. EXEMPLO 8 MICROCÁPSULAS PESTICIDAS COM TEPA
Figure img0012
[0220]As microcápsulas são preparadas pelo modo de operação conforme descrito no Exemplo 2. Em vez do corante hidrossolúvel, são utilizados os pesticidas hidrossolúveis: - Exemplo (8A): sal de potássio de glifosato (solubilidade em água > 500 g/L a 20 ° C) - Exemplo (8B): sal de sódio de dicamba (solubilidade em água > 100 g/L a 20° C)
[0221] O tamanho de partícula é determinado como no Exemplo 5 e os resultados são similares àqueles do Exemplo 2 na Tabela do Exemplo 5.

Claims (14)

1. MICROCÁPSULA, caracterizada por compreender um núcleo de cápsula e um invólucro polimérico, em que o núcleo apenas contém essencialmente componentes hidrofílicos e o invólucro compreende na forma polimerizada: (A) pelo menos, um poli(éster-uretano) que contém, pelo menos, 2 grupos isocianato, obtidos através da reação de, pelo menos, um poliéster de poliol que contém, pelo menos, 2 grupos OH com, pelo menos, um poliisocianato que contém, pelo menos, 2 grupos NCO, e (B) pelo menos, um composto que compreende, pelo menos, 2 grupos terminais que são reativos em relação aos grupos isocianato, que são selecionados a partir de OH, NHR, ou SH, em que R é selecionado a partir de hidrogênio, alquila, cicloalquila ou arila, em que o componente hidrofílico compreende um pesticida.
2. MICROCÁPSULA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo poli(éster-uretano) ser o produto de reação do poliéster de poliol com o poliisocianato que é selecionado a partir de diisocianato de hexametileno, diisocianato de tetrametileno, 4,4'-diisocianato de dicicloexilmetano, diisocianato de isoforona, diisocianato de 2,4- e 2,6- toluileno e suas misturas de isômeros, diisocianato de 2,4'- e 4,4'- difenilmetano e misturas de isômeros, biuretos, alofanatos e/ou isocianuratos ou suas misturas.
3. MICROCÁPSULA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizada pelo poliéster de poliol ser um poliol polilactona que contém 2 ou 3 grupos OH.
4. MICROCÁPSULA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo poliéster de poliol ser um composto das Fórmulas (2), (5), ou suas misturas
Figure img0013
em que - Ra é selecionado a partir de um grupo alquileno C1-C10 linear ou ramificado e radicais cicloalifáticos C3-C20 contendo 3 a 10 átomos de carbono no anel, - Rb é um grupo alcantrila C1-C10 linear ou ramificado, - l, m e n, independentemente, são um número inteiro de 1 a 100, desde que - na Fórmula (2), n + m seja um número inteiro de 2 a 100, - na Fórmula (5), n + m + l seja um número inteiro de 2 a 100.
5. MICROCÁPSULA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo poliéster de poliol possuir um peso molecular médio ponderal a partir de 200 a 3.000 g/mol.
6. MICROCÁPSULA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo componente (B) ser selecionado a partir de dióis, diaminas, amino álcoois, polióis poliméricos que possuem, pelo menos, 3 grupos OH, poliaminas poliméricas que possuem, pelo menos, 3 grupos amino primários ou secundários e suas misturas, de preferência selecionados a partir de hexametilenodiamina, etilenodiamina, Netiletilenodiamina, N,N'-dietiletilenodiamina, dietilenotriamina, tetraetilenopentamina, espermina, espermidina, poliaminosacarídeos, polivinilaminas, polieteraminas, poliesteraminas, poliaminoácidos e poliamidoaminas e suas misturas.
7. MICROCÁPSULA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo componente (B) compreender uma amina polifuncional, tal como diaminas, poliaminas poliméricas que possuem, pelo menos, 3 grupos amino primários ou secundários, e suas misturas.
8. MICROCÁPSULA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo componente (B) compreender uma amina polifuncional selecionada a partir de poliamidoaminas, tais como polilisina, e polietilenoiminas, tais como dietilenotriamina, trietilenotetramina, tetraetileno-pentamina, etilenopropilenotriamina, trisaminopropilamina e polietilenoiminas superiores.
9. MICROCÁPSULA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pela proporção em peso núcleo-invólucro (p/p) das microcápsulas ser de 20:1 a 1:1, de preferência, de 13:1 a 2:1 e em especial, de 10:1 a 3:1
10. MICROCÁPSULA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo tamanho médio de partícula d(0,5) estar no intervalo a partir de 0,1 μm a 50 μm, de preferência, a partir de 0,1 μm a 30 μm, e em particular, a partir de 0,1 μm a 0,8 μm.
11. MICROCÁPSULA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelos componentes hidrofílicos possuírem uma solubilidade em água de, pelo menos, 1 g/L à 20°C, de preferência de, pelo menos, 20 g/L.
12. DISPERSÃO DE MICROCÁPSULAS, caracterizada por compreender as microcápsulas, conforme definidas em qualquer uma das reivindicações 1 a 11.
13. PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DAS MICROCÁPSULAS, conforme definidas em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, ou da dispersão de microcápsulas, conforme definida na reivindicação 12, em que o núcleo da cápsula essencialmente contém os componentes hidrofílicos, caracterizado por compreender as seguintes etapas de: (a) fornecimento de uma pré-mistura (Ia) que compreende o(s) componente(s) hidrofílico(s) a ser(em) encapsulado(s) (Ca), opcionalmente um meio hidrofílico que é líquido a 20° C e 1.023 mbar diferente de (Ca) e, pelo menos, um componente (B), conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 e 4, e (b) mistura da pré-mistura (Ia) fornecida na etapa (a) com um meio hidrofóbico (IIa) que compreende, pelo menos, um coloide de proteção hidrofóbico, pelo menos, um componente (A), conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 3, e de reação da mistura resultante para a formação das microcápsulas dispersas no meio hidrofóbico (lIa).
14. MÉTODO PARA O CONTROLE DE FUNGOS FITOPATOGÊNICOS e/ou crescimento indesejado dos vegetais e/ou ataque indesejado de insetos ou ácaros e/ou para o regulamento do crescimento dos vegetais, em que as microcápsulas, conforme definidas em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, ou a dispersão de microcápsulas, conforme definida na reivindicação 12, em que o componente hidrofílico compreende um pesticida, caracterizado por poderem atuar sobre as respectivas pragas, seu ambiente ou sobre as culturas de vegetais a serem protegidas da respectiva praga, no solo e/ou nos vegetais indesejados e/ou nas cultura de vegetais e/ou no seu ambiente.
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