BRPI0615760A2 - dispersões de microcápsulas aquosas - Google Patents

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Abstract

DISPERSõES DE MICROCáPSULAS AQUOSAS. A presente invenção refere-se a dispersões de microcápsulas aquosas, que compreendem (a) água, (b) microcápsulas, que estão carregadas com uma ou mais matérias ou substâncias ativas, e (c) agentes de dispersão poliméricos, sendo que esses polímeros podem ser homopolímeros ou copolímeros, e sendo que esses polímeros estão formados por pelo menos 5 unidades monomérícas. Essas dispersões de mícrocápsulas são especialmente apropriadas para dotação de mícrocápsulas em têxteis de qualquer tipo.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPER-SÕES DE MICROCÁPSULAS AQUOSAS".
ÁREA DA INVENÇÃO
A presente invenção refere-se a dispersões de microcápsulasaquosas, para dotação de têxteis.
ESTADO DA TÉCNICA
Para dotação de têxteis são usadas, cada vez mais freqüente-mente, microcápsulas com diversas matérias. É tarefa das microcápsulasobter uma liberação de substâncias ativas retardada, que ocorre na superfí-cie do têxtil, para obter, por exemplo, efeitos cosméticos sobre a pele.
A produção das microcápsulas com o conteúdo correspondentepode dar-se de acordo com técnicas diferentes. Um resumo dessas técnicaspode ser encontrado, por exemplo, da seguinte referência bibliográfica: K.Laçasse, W. Baumann; Textile Chemicals, Tabela 6-22, Berlim 2004. As mi-crocápsulas produzidas com essas técnicas têm, normalmente, um diâmetrode 1-10 μm.
Na aplicação de microcápsulas sobre têxteis só podem ser apli-cadas quantidades limitadas de cápsulas, uma vez, que, de outro modo, aspropriedades de superfície dos tecidos têxteis podem ser prejudicadas commuita intensidade. Portanto, desse modo, apenas um volume limitado desubstâncias ativas pode ser aplicado através de microcápsulas.
A isso acresce o fato de que a quantidade-das microcápsulasque se encontra sobre a superfície de têxteis é reduzida por processos delavagem, com o que, logicamente, a quantidade das substâncias ativas Iibe-radas no uso dos têxteis também diminui, o que, subjetivamente, é percebi-do como redução do efeito. Por essa razão, recomenda-se carregar os têx-teis novamente com microcápsulas, depois de alguns processos de lavageme uso.
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
Era tarefa da presente invenção pôr à disposição microcápsulas,que por razões de produção, normalmente se formam em solução aquosa,em uma forma de oferta tanto para a primeira dotação como também apro-priada para o usuário final.
Uma outra tarefa da presente invenção era, portanto, pôr à dis-posição dispersões de microcápsulas aquosas, estáveis no armazenamento.
A exigência da estabilidade de armazenamento tem, nesse caso, dois as-pectos essenciais:
- Microcápsulas contêm, em geral, matérias orgânicas, cuja den-sidade é menor do que a densidade da água na fase contínua da dispersão.
Isso faz com que as cápsulas na dispersão tendem a acumular-se na super-fície e também a aglomerar-se na mesma. Desse modo o processamentoadicional das cápsulas é consideravelmente dificultado. Tanto na primeiradotação dos têxteis em processos industriais como também na recarga noconsumidor final, é importante, portanto, aplicar as microcápsulas de umadispersão estável e distribuída o mais monomericamente possível.
- De acordo com exames da depositante, a escolha de aditivosapropriados, que são apropriados para causar uma dispersão de microcáp-sulas b), não é insignificante. Se forem usados, por exemplo, agentes dedispersão tensoativos, típicos, tais como produtos de adição de óxidos dealquileno em álcoois, por exemplo, etoxilatos de álcool graxo, então ocorre adanificação ou o amolecimento do envoltório de polímero das microcápsulas
b). Isso pode levar até ao fato de que no armazenamento ocorra o vazamen-to das substâncias das cápsulas.
Surpreendentemente, foi descoberto agora que pelo uso de de-terminados agentes de dispersão c) podem ser produzidas dispersões demicrocápsulas aquosas, estáveis no armazenamento.
São objetos da invenção dispersões de microcápsulas aquosas,que contêm
a)água
b) microcápsulas que estão carregadas com uma ou mais maté-rias ou substâncias ativas, e
c) agentes de dispersão poliméricos, sendo que esses polímerospodem ser homopolímeros ou copolímeros e sendo que esses polímerosestão formados por pelo menos 5 componentes monoméricos.As dispersões de acordo com a invenção solucionam as tarefascitadas de maneira excepcional. Deve ser destacado, particularmente:
- As dispersões são estáveis no armazenamento por um longoprazo.
- O envoltório de cápsula polimérico das microcápsulas não édanificado nem amolecido pelos compostos c).
- O comportamento de absorção das microcápsulas sobre têxteisnão é prejudicado pelos compostos c), nem, tampouco, ocorrem depósitossobre os cilindros na aplicação das microcápsulas sobre os têxteis.
-As dispersões podem ser usadas tanto em processos industri-ais (processos de absorção, processos de foulard), como também no usuáriofinal (recarga de têxteis, por exemplo, após procedimentos de lavagem).
Em uma modalidade, são adicionados às dispersões de micro-cápsulas de acordo com a invenção, adicionalmente, reguladores de visco-sidade d), sendo que os compostos d) precisam ser quimicamente diferentesdos compostos c).
Um outro objeto da invenção são, portanto, dispersões de micro-cápsulas que contêma) água
b) microcápsulas que estão carregadas com uma ou mais maté-rias ou substâncias ativas, e
c) agentes de dispersão poliméricos, sendo que esses polímerospodem ser homopolímeros ou copolímeros e sendo que esses polímerosestão formados por pelo menos 5 componentes monoméricos, e
d) reguladores de viscosidade,com a condição de que os compostos d) precisam ser quimicamente diferen-tes dos compostos c).
Caso desejado, as dispersões de microcápsulas de acordo coma invenção também podem conter outros aditivos, que são usados, normal-mente, na dotação de têxteis.
SOBRE AS MICROCÁPSULAS B)
Por microcápsulas são entendidos no âmbito das presentes in-venções, em princípio, polímeros orgânicos com uma determinada estruturavolumétrica (compare a esse respeito: K. Laçasse e W. Baumann, TextileChemicals, Environmental Data and Facts, Berlim 2004, páginas 468-482).No que se refere à estrutura volumétrica, vale que se trata de corpos ocos,que, tipicamente, têm um diâmetro no âmbito de 2 a 2000 μηι e um diâmetroexterno no âmbito de 0,1 a 200 μηι e, particularmente, 0,5 a 150 μηι. Emrazão dessa estrutura de corpo oco, as microcápsulas podem estar carrega-das com matérias ou substâncias ativas.
No âmbito da presente invenção, são usadas sempre microcáp-sulas carregadas, que estão carregadas com uma ou mais matérias ou subs-tâncias ativas. Como matérias ou substâncias ativas são de interesse, emprincípio, todas as substâncias que no uso do têxtil, que está dotado dasmicrocápsulas carregadas (o que ocorre pondo o têxtil em contato com asdispersões de microcápsulas de acordo com a invenção), devem chegar àpele. Nesse caso, pode tratar-se, por exemplo, de gorduras, óleos, extratosvegetais, vitaminas, fragrâncias, repelentes, inseticidas e similar. No casodos óleos, são preferidos óleos vegetais com propriedades de tratamento dapele e estimuladoras da saúde, por exemplo, óleo de coco, óleo de flor demaracujá, manteiga de shea, óleo de semente de roseira brava, óleo de Ia-vanda, óleo de caroço de damasco. No caso dos extratos vegetais, são pre-feridos rodisterol e Aloe vera.
São de importância especial no âmbito da presente invenção assubstâncias ativas ou matérias que apresentam as seguintes propriedades:
tratamento da pele, umectante, estimulante, calmante, redutor de celulite,alisamento da pele, repelente, refrescante, estimulante.
As substâncias encapsuladas, doravante também chamadas dematerial de núcleo, podem consistir em quaisquer materiais sólidos, líquidosou gasosos, que em forma encapsulada devem ser incorporados em produ-tos correspondentes. De preferência, são usados como materiais de núcleo,tais como essências de perfume, ou substâncias com ação de tratamento narespectiva área de uso.
Como essências de perfume ou fragrâncias podem ser usadoscompostos de substâncias aromáticas, por exemplo, os produtos sintéticosdo tipo dos ésteres, éteres, aldeídos, cetonas, álcoois e hidrocarbonetos.Compostos de substâncias aromáticas do tipo dos ésteres são, por exemplo,acetato benzílico, fenoxietilisobutirato, p-terc-butilcicloexilacetato, Iinalilaceta-to, dimetilbenzil-carbinilacetato, feniletilacetato, linalilbenzoato, benzilformia-to, etilmetilfenilglicinato, alilcicloexilpropionato, estiralilpropionato e benzilsa-licilato. Nos éteres incluem-se, por exemplo, éteres benziletílicos, nos aldeí-dos, por exemplo, os alcanais lineares com 8-18 átomos de C, citral (gerani-al), citronelal, citronelilloxiacetaldeído, ciclamenaldeído, hidroxicitronela, Iiliale burgeonal. Às cetonas pertencem, por exemplo, as jononas, a-isometilionona e metil-cedrilcetona, aos álcoois pertencem anetol, citronelol,eugenol, geraniol, linalool, feniletilálcool e terpineol, aos hidrocarbonetos per-tencem, principalmente, os terpenos, tais como Iimoneno e α-pineno. Comofragrância também pode ser usado eucaliptol (1,8-cineol). Mas, de preferên-cia, são usadas misturas de substâncias aromáticas, que, em conjunto, pro-duzem uma nota de perfume agradável. Essas essências de perfume tam-bém podem conter misturas de substâncias aromáticas, tais como são aces-síveis de fontes vegetais, por exemplo, essência de pinho, citrus, jasmim,patchuli, rosas ou ylang-ylang. Também são apropriadas essência de sálviade muscatela, essência de camomila, essência de cravo, essência de melis-sa, essência de mental, essência de eucalipto, essência de folhas de canela,essência de flores de tília, essência de bagas de zimbro, essência de vetiver,essência de olíbano, essência de galbânio e essência de labdânio, bem co-mo essência de flores de laranjeira, neroliol, essência de casca de laranja,essência de sândalo. Além disso, podem ser usadas substâncias aromáticasnitrilas, sulfetos, oximas. Acetais, cetais, ácidos, bases de Schiff, compostosnítricos heterocíclicos, tais como indol e quinolina, pirazinas, aminas, taiscomo antanilato, amida, compostos haloorgânicos, tais como acetato de ro-sa, compostos nitrados, tais como nitroalmiscar, compostos de enxofre hete-rocíclicos, tais como tiazóis e compostos de oxigênio heterocíclicos, tais co-mo epóxidos, todos os quais são familiares ao técnico como possíveis subs-tâncias aromáticas.Exemplos de componentes de tratamento são vitaminas e provi-taminas, tais como vitamina A, vitamina C, vitamina E (α-tocoferol), vitaminaF (ácidos graxos de polieno), pantenol (provitamina B5), betacaroteno (provi-tamina A) e derivados dos mesmos (por exemplo, ésteres, tal como ascorba-to de estearila), extratos vegetais, biopolímeros, agentes anticaspa, agentesde proteção contra UV, emolientes (óleos cosméticos), óleos de silicone.
No caso de aplicações cosméticas, são preferidos como compo-nentes de tratamento tocoferóis e os derivados dos mesmos solúveis emlipídios. Tocoferóis apropriados são, por exemplo, os tocoferóis naturais emisturas dos mesmos, bem como tocoferóis sintéticos. Derivados apropria-dos são, por exemplo, acetato de tocoferila, nicotinato de tocoferila, ascorba-to de tocoferila, retinoato de tocoferila, succinato de tocoferila, Iinoleato detocoferila ou benzoato de tocoferila.
SOBRE OS COMPOSTOS C)
Tal como já mencionado, no caso dos compostos c) trata-se deagentes de dispersão poliméricos, que estruturalmente podem ser designa-dos como polímeros os que em relação às microcápsulas b) desenvolvemum efeito de dispersão e/ou emulsificação. Nesse caso, os polímeros c) po-dem ser homopolímeros ou copolímeros. Eles precisam ser formados, forço-samente, de pelo menos 5 unidades monoméricas.
Em uma modalidade preferida, são usados homopolímeros co-mo compostos c).
Em uma outra modalidade preferida, são usados como compos-tos c) polímeros c), com pesos moleculares de pelo menos 500.
As unidades monoméricas, que servem de base aos agentes dedispersão polímeros c), podem originar-se de fontes de matéria prima natu-rais ou ser de origem sintética.
Exemplos de agentes de dispersão poliméricos c), cujas unida-des monoméricas são de origem natural, são, por exemplo, polímeros nabase de celulose (por exemplo, Na-carboximetilcelulose) ou polissacarídeos(por exemplo, goma xantana, goma gelano, guar ou pectinas).
Exemplos de agentes de dispersão poliméricos c), cujas unida-des monoméricas são de origem sintética, são, por exemplo, acrilatos (porexemplo, Na-poliacrilatos), metacrilatos ou alquilacrilatos (por exemplo, pe-muleno).
Caso desejado, as unidades monoméricas, das quais os agentesde dispersão c) estão formados, também podem estar quimicamente modifi-cados.
Em uma modalidade especialmente preferida, são usados comoagentes de dispersão poliméricos c) compostos, que são escolhidos do gru-po goma xantana, goma gelano, guar, poliacrilatos. Esses agentes de dis-persão podem se usados individualmente ou em mistura entre si.
SOBRE OS REGULADORES DE VISCOSIDADE D)
No caso dos reguladores de viscosidade d), pode tratar-se, porexemplo, de sais orgânicos ou inorgânicos. Por exemplo, podem ser usadossais alcalinos ou alcalino-terrosos, por exemplo, cloreto de sódio ou cloretode magnésio. Como sais orgânicos são de interesse, por exemplo, uréia,derivados de uréia ou aminoácidos. Além disso, também é possível o uso decompostos com atividade de superfície, tais como, por exemplo, sabões al-calinos de ácidos carboxílicos de cadeia longa, sais alcalinos de ácidos sul-fônicos, sais alcalinos de álcoolsulfatos ou álcooletersulfatos, por exemplo,Na-cumolsulfonato, Na-Iaurilsulfato ou Na-lauriletersulfato.
SOBRE AS DISPERSÕES DE MICROCÁPSULAS
As dispersões de microcápsulas de acordo com a invenção a-presentam, de preferência, uma concentração de cápsulas de 1 - 50% empeso. De preferência, a concentração de microcápsulas perfaz um âmbito de1 a 20% em peso. As indicações em % significam, nesse caso, em cada ca-so: % em peso de microcápsulas b) com relação à dispersão total.
As microcápsulas podem ter um diâmetro de 0,1 a 200 μm, sen-do que o âmbito preferido situa-se em 1 a 20 μm.
A produção das microcápsulas carregadas com uma ou maissubstâncias ativas e/ou substâncias ativas, pode dar-se de acordo com to-dos os métodos respectivamente conhecidos do técnico. Um resumo de téc-nicas correspondentes pode ser encontrado, por exemplo, da seguinte refe-rência bibliográfica: Κ. Laçasse, W. Baumann; Textile Chemicals, Tabela 6-22, Berlim 2004.
A quantidade dos agentes de dispersão poliméricos c) a ser u-sados de acordo com a invenção, contida nas dispersões de microcápsulasaquosas não está, em si, sujeita a restrições especiais. Mas, de preferência,eles são usados em quantidades de 0,05 a 2% em peso e, particularmente,0,1 a 1% em peso. As indicações em % significam, nesse caso, em cadacaso: % em peso de agentes de dispersão c) com relação à dispersão total.
Os agentes de dispersão poliméricos c) podem ser introduzidosdiretamente em uma dispersão aquosa das microcápsulas b) e ser em dis-solvidos na mesma, sendo que, opcionalmente, a temperatura é um poucoaumentada, de preferência, trabalha-se, nesse caso, no âmbito de 20 a80°C. Um uso de máquinas de dispersão, tais como, por exemplo, máquinasde dispersão dentadas ou homogenizadores de alta pressão pode ser dese-jável, mas, em geral, não é necessário. O mesmo é, de preferência, evitado,para impedir que ocorra uma danificação indesejável das microcápsulas,antes ou durante a aplicação sobre o têxtil, o que também poderia levar auma liberação precoce, indesejável, das substâncias ativas contidas.
Um outro objeto da invenção é o uso das dispersões de micro-cápsulas aquosas, citadas, para dotação de têxteis de qualquer tipo commicrocápsulas.
Um outro objeto da invenção é um processo para dotação detêxteis com microcápsulas, sendo que os têxteis são postos em contato comas dispersões de microcápsulas aquosas, citadas acima.
SUBSTÂNCIAS USADAS
AGENTES DE DISPERSÃO C):
- Cosmedia guar: guar cationizada (empresa Cognis)
- KeItroI F: Goma Xantana (empresa Kelco)
- Cosmedia SP: poliacrilato (empresa Cognis)
EXEMPLO 1
955 g de uma dispersão de microcápsulas aquosa, que continha40% em peso de microcápsulas com tamanho de cerca de 2-5 μιη, com ma-térias de tratamento oleosas, devido à densidade dos óleos contidos (entreoutros, óleo de coco), tinha tendência à separação da mistura, isto é, ascápsulas depositavam-se como aglomerados sobre a superfície. Essa dis-persão foi aquecida a 60°C e como agentes de dispersão poliméricos foramadicionados, em porções, 2,5 g de Cosmedia Guar e 2,5 g de Keltrol F emisturados intensivamente, até que todas as partes dos agentes de disper-são poliméricos estivessem dissolvidas. Para ajuste da viscosidade foramsubseqüentemente adicionados 40 g de hexaidrato de cloreto de magnésio.Subseqüentemente, o produto foi resfriado a 20°C, sob agitação. A viscosi-dade da dispersão de microcápsulas produzida desse modo perfez 1280mPas (Brookfield, 25°C, fuso 31, 50 upm). Após 6 meses de tempo de arma-zenamento, não foram observadas quaisquer separações da mistura. A vis-cosidade permaneceu praticamente constante com 1350 mPas.
EXEMPLO 2
998 g de uma dispersão de microcápsulas aquosa, que continha40% em peso de microcápsulas com tamanho de cerca de 2-5 μm, com ma-térias repelentes de mosquitos, foram misturados em 668 g de água total-mente dessalinizada. Devido à densidade dos componentes orgânicos (entreoutros, N,N-dietil-m-toluamida) contidos nas microcápsulas, a dispersão ti-nha uma tendência à separação da mistura, isto é, as cápsulas flutuavam.Essa dispersão foi aquecida a 60°C e como agente de dispersão poliméricoforam misturados 2,0 g de Cosmedia SP e misturados intensivamente, atéque todas as partes de agente de dispersão estivessem dissolvidas. Subse-qüentemente, resfriou-se. A viscosidade da dispersão de microcápsulas pro-duzida desse modo perfez 23 mPas (Brookfield, 25°C, fuso 21, 100 upm).Após 6 meses de tempo de armazenamento, não foram observadas quais-quer separações da mistura. A viscosidade permaneceu inalterada, a disper-são continuou homogênea.
EXEMPLO 3
994 g de uma dispersão de microcápsulas aquosa, que continha40% em peso de microcápsulas com tamanho de cerca de 2-5 μm, com ma-térias contra celulite, foram misturados em 894 g de água totalmente dessa-linizada. Devido à densidade das substâncias ativas contidas (entre outras,manteiga de shea, óleo de caroço de damasco e óleo de rosa selvagem), adispersão tinha uma tendência à separação da mistura, isto é, as cápsulasflutuavam. Essa dispersão foi aquecida a 60°C e foram adicionados, em por-ções, 6,0 g de Cosmedia SP e misturados intensivamente, até que todas aspartes de agente de dispersão estivessem dissolvidas. Subseqüentemente,resfriou-se. A viscosidade da dispersão de microcápsulas produzida dessemodo perfez 420 mPas (Brookfield, 25°C, fuso 31, 50 upm). Após 6 mesesde tempo de armazenamento, a viscosidade perfez 450 mPas. A dispersãocontinuou homogênea.

Claims (7)

1. Dispersões de microcápsulas aquosas, que contêma) água,b) microcápsulas, que estão carregadas com uma ou mais maté-rias ou substâncias ativas, ec) agentes de dispersão poliméricos, sendo que esses polímerospodem ser homopolímeros ou copolímeros e sendo que esses polímerosestão formados por pelo menos 5 unidades monoméricas.
2. Dispersões de microcápsulas aquosas de acordo com a rei-vindicação 1, sendo que essas dispersões contêm como componente adi-cional reguladores de viscosidade d), com a condição de que os compostosd) sejam diferentes dos compostos c).
3. Dispersões de microcápsulas aquosas de acordo com a rei-vindicação 1 ou 2, sendo que como agentes de dispersão poliméricos sãousados homopolímeros.
4. Dispersões de microcápsulas aquosas de acordo com a rei-vindicação 1 ou 2, sendo que como agentes de dispersão poliméricos sãousados copolímeros.
5. Dispersões de microcápsulas aquosas de acordo com umadas reivindicação 1 a 4, sendo que como agentes de dispersão poliméricosc) são usados compostos, que são escolhidos do grupo goma xantana, go-ma gelano, guar, poliacrilatos.
6. Dispersões de microcápsulas aquosas de acordo com umadas reivindicações 1 a 5, para dotação de têxteis com microcápsulas.
7. Processo para dotação de têxteis com microcápsulas, sendoque os têxteis são postos em contato com as dispersões de microcápsulasaquosas, de acordo como definido em uma das reivindicações 1 a 5.
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