ES2297307T3 - Dispersiones. - Google Patents
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Abstract
Dispersiones que contienen (a) productos activos antimoho microencapsulados en una matriz de gelatina, y (b) disolventes orgánicos.
Description
Dispersiones.
La invención se encuentra en el campo de
esmaltes y pinturas, y se refiere a nuevas dispersiones de productos
activos microencapsulados en disolventes, aún procedimiento para su
obtención, así como a su empleo para la obtención de pinturas, en
especial para el empleo bajo agua.
En el transcurso de su utilización, los
materiales están expuestos a los más diversos factores que pueden
poner a dura prueba su estabilidad. Son ejemplos típicos la
conjunción de viento, lluvia y diferencias de temperatura, que
pueden reventar rocas en un tiempo relativamente corto, y desgastar
montañas enteras durante millones de años. Los objetos creados por
el hombre no están diseñados generalmente para sobrevivir intervalos
de tiempo tan largos, pero también el requisito de resistir lo más
intactos posible 10, 20 o incluso 100 años, pone de nuevo a prueba
la ciencia de materiales. Un requisito especialmente elevado
consiste en el trabajo bajo agua en general, y se refiere a la
estabilidad de materiales bajo la influencia de agua marina en
especial. En este caso se reúnen dos factores especialmente
agresivos: por una parte la presencia de microorganismos, bacterias
y seres vivos mínimos marinos, y por otra parte la presencia de
sales. Desde el comienzo de la navegación, en especial los primeros
constituyen factores que debe combatir siempre de nuevo cualquier
navegante. Mientras que antiguamente el casco de madera de barcos o
construcciones lacustres se liberaron mecánicamente del crecimiento
de algas, actualmente se confía en pinturas especiales, las
denominadas pinturas antimoho [véase EP 0934368 B1 (Bayer, WO
03/008505 (Foster-Miller)]. Si en el caso de
materiales se trata de acero u hormigón al acero, naturalmente
existe aún el peligro de una corrosión intensificada debido a la
penetración paulatina de iones cloruro, que se intenta combatir
mediante inhibidores de corrosión, que se añaden a las pinturas o al
hormigón.
A pesar de la experiencia de años con la
protección de materiales mediante el tratamiento o acabado con
pinturas protectoras especiales, los resultados no son
satisfactorios tanto antes como ahora. En especial, los productos
activos no se muestran estables químicamente durante un intervalo de
tiempo suficientemente largo, de modo que su función protectora no
se puede ejercer durante un tiempo suficiente. Por lo demás se
muestra problemática la incorporación estable de substancias muy
diferentes, como por ejemplo pigmentos antimoho e inhibidores de
corrosión en pinturas y esmaltes.
Por consiguiente, la tarea de la presente
invención ha consistido en poner a disposición preparaciones con
las que se puedan acabar o tratar los más diversos materiales, como
por ejemplo madera, acero, hormigón, o también hormigón al acero,
de modo que estos tengan una resistencia prolongada en comparación
con el estado de la técnica, tanto frente a la influencia de
microorganismos, como también de factores de corrosión, como se
encuentran típicamente en condiciones bajo agua, especialmente en
agua marina.
Son objetos de la invención dispersiones que
contienen
- (a)
- productos activos antimoho microencapsulados en una matriz de gelatina, y
- (b)
- disolventes orgánicos.
Sorprendentemente se descubrió que, mediante el
microencapsulado de productos activos antimoho y su introducción en
disolventes orgánicos, se pueden generar dispersiones que, como
aditivo de pinturas convencionales, conceden a materiales de
diferente naturaleza, revestidos o acabados con las mismas, una
estabilidad mejorada contra múltiples influencias medioambientales,
especialmente bajo agua, y en especial en agua marina. Mediante el
microencapsulado, los productos activos se protegen por una parte
ante una descomposición química, y por otra parte se liberan de
manera retardada, sirviendo ambos efectos simultáneamente para el
fin perseguido, prolongar significativamente el tiempo de
protección. Otra ventaja consiste en que las microcápsulas, además
de los productos activos antimoho, pueden contener también
simultáneamente inhibidores de corrosión, de modo que ambos tipos de
productos activos se pueden emplear simultáneamente sin
dificultades de formulación. En este contexto se ha mostrado que las
microcápsulas a base de gelatina presentan una estabilidad especial
frente a agua marina, bajo los múltiples sistemas de encapsulado
que entran en consideración, lo cual era inesperado, y conduce a una
clara preferencia en el acondicionamiento de la presente
invención.
En especial el objeto se define mediante las
reivindicaciones 2-10.
La selección de productos activos antimoho se
ajusta al planteamiento de problema concreto -a modo de ejemplo si
los barcos equipados con los mismos navegan en agua frías o
tropicales- y no es crítica en sí. Típicamente se trata de sales
inorgánicas, o bien pigmentos y/o compuestos organometálicos. Son
ejemplos típicos productos activos que presentan como componente
metálico en especial plomo, hierro, estaño, cobre, manganeso,
arsénico, antimonio, bismuto o mercurio, a modo de ejemplo
tiocianato de cobre, sulfato de cobre, cobre piritión,
etilen(bis)ditiocarbamato de cinc,
dimetilditiocarbamato de cinc, cinc piritión, dietilditiocarbamato
de cinc, dietilditiocarbamato de manganeso, siendo preferente el
empleo de óxidos de cobre y/o hierro. Las partículas presentan
generalmente como tales un diámetro medio < 100 micras (= 0,1
mm) y una solubilidad en agua de < 100 ppm.
En una forma preferente de ejecución de la
presente invención, las microcápsulas contienen no sólo productos
activos antimoho, sino también adicionalmente inhibidores de
corrosión. Son ejemplos típicos productos de condensación de ácidos
grasos con 6 a 22, y preferentemente 12 a 18 átomos de carbono con
alcanolaminas, como por ejemplo etanolamina, propanolamina,
dietanolamina, dipropanolamina, trietanolamina, tripropanolamina y
similares. Son especialmente preferentes inhibidores de corrosión
que están exentos de aminas libres, como por ejemplo
monoetanolamina de ácido graso de coco, que es adquirible en el
comercio bajo la denominación Texamin® KE 3160 (Cognis). La
cantidad de empleo de inhibidores de corrosión puede ascender a un 1
hasta un 100, preferentemente un 5 a un 90, y en especial un 25 a
un 50% en peso, referido a los productos activos antimoho.
La selección de disolventes orgánicos no es
crítica en sí, y se ajusta esencialmente a las especificaciones de
la industria elaboradora. Por regla general se trata de
hidrocarburos alifáticos, cicloalifáticos o aromáticos, como por
ejemplo tolueno, xileno o destilados de petróleo. Son especialmente
preferentes mezclas técnicas, como se distribuyen, a modo de
ejemplo, por Brenntag bajo la denominación Varsol® o Exxon bajo la
marca Solvesso®. Las dispersiones contienen habitualmente los
productos activos microencapsulados y los disolventes orgánicos en
proporción ponderal 10 : 90 a 90 : 10, y preferentemente 50 : 50 a
20 : 80.
Bajo los conceptos "microcápsulas" se
entiende por el especialista agregados esféricos con un diámetro en
el intervalo de 0,0001 a 5, y preferentemente 0,0005 a 0,5 mm, que
contienen al menos un núcleo sólido o líquido, que está envuelto
por al menos una cubierta continua. Más exactamente se trata de
fases líquidas o sólidas finamente dispersas revestidas con
polímeros filmógenos, en cuya obtención los polímeros precipitan
sobre el material a envolver tras emulsión y coacerbación, o
polimerización interfacial. Según otro procedimiento se absorben
ceras fundidas en una matriz ("microesponjas"), que pueden
estar envueltas adicionalmente con polímeros filmógenos como
micropartículas. Según un tercer procedimiento, las partículas se
revisten alternante mente con polielectrólitos de diferente carga
(procedimiento
"layer-by-layer"). Las cápsulas
microscópicas se pueden secar como polvo. Además de microcápsulas
mononucleares, también son conocidos agregados polinucleares,
también llamados microesferas, que contienen dos o más núcleos
distribuidos en material envolvente continuo. Microcápsulas mono- o
polinucleares pueden estar revestidas además por una segunda,
tercera, etc., envoltura adicional. La envoltura puede estar
constituida por materiales naturales, semisintéticos o sintéticos.
Los materiales envolventes naturales son, a modo de ejemplo, goma
arábiga, agar-agar, agarosa, maltodextrina, ácido
algínico, o bien sus sales, por ejemplo alginato sódico o de
calcio, grasas y ácidos grasos, alcohol cetílico, colágeno,
quitosano, lecitina, gelatina, albúmina, goma-laca,
polisacáridos, como almidón o dextrano, polipéptidos, hidrolizados
proteicos, sucrosa y ceras. Los materiales envolventes
semisintéticos son, entre otras, celulosas modificadas
químicamente, en especial ésteres y éteres de celulosa, por ejemplo
acetato de celulosa, etilcelulosa, hidroxipropilcelulosa,
hidroxipropilmetilcelulosa y carboximetilcelulosa, así como
derivados de almidón, en especial éteres y ésteres de almidón. Los
materiales envolventes sintéticos son, a modo de ejemplo, polímeros,
como poliacrilatos, poliamidas, alcoholpolivinílico o
polivinilpirrolidona.
Son ejemplos de microcápsulas del estado de la
técnica los siguientes productos comerciales (se indica
respectivamente el material envolvente): Hallcrest
Microcapsules (gelatina, goma arábiga), Coletica
Thalaspheres (colágeno marítimo), Lipotec Millicapseln
(ácido algínico, agar-agar), Induchem
Unispheres (lactosa, celulosa microcristalina,
hidroxipropilmetilcelulosa); Unicerin C30 (lactosa, celulosa
microcristalina, hidroxipropilmetilcelulosa), Kobo
Glycospheres (almidón modificado, ésteres de ácidos grasos,
fosfolípidos), Softspheres (agar-agar
modificado) y Kuhs Probiol Nanospheres (fosfolípidos) así
como Primaspheres y Primasponges (quitosano, alginatos) y
Primasys (fosfolípidos). Las cápsulas de quitosano y
procedimientos para su obtención son objeto de solicitudes de
patente anteriores de los solicitantes [WO 01/01926, WO 01/01927, WO
01/01928, WO 01/01929].
Como ya se ha mencionado inicialmente, para el
encapsulado de productos activos antimoho, así como, en caso dado,
también de inhibidores de corrosión, es apropiada en especial
gelatina, ya que los sistemas son fáciles de obtener por una parte,
y por otra parte presentan una estabilidad sorprendentemente elevada
frente aún entorno salino. Por lo tanto, no se disuelven después de
un tiempo breve, y posiblemente tampoco de manera espontánea, sino
que liberan el producto activo de manera retardada durante un
intervalo de tiempo más largo. Las microcápsulas poseen
preferentemente un diámetro medio de 10 a 150 micras (= 0,1 a 1,5
mm).
La obtención de dispersiones de productos
activos microencapsulados se efectúa generalmente de modo que
- (a)
- a temperatura ambiente se obtiene un primer preparado a partir de un cuerpo oleaginoso y un emulsionante,
- (b)
- a una temperatura en el intervalo de 50 a 100ºC se obtiene un segundo preparado acuoso a partir de gelatina y los productos activos,
- (c)
- el segundo preparado acuoso se gotea en el primer preparado oleaginoso fuerte cizallamiento, y a continuación se enfría bajo el punto de fusión de gelatina,
- (d)
- se añaden un agente reticulante a los preparados de microcápsulas obtenidos de este modo,
- (e)
- se separa la fase oleaginosa y finalmente las microcápsulas resultantes se redispersan en un disolvente orgánico.
Entran en consideración como cuerpos
oleaginosos, a modo de ejemplo, alcoholes de Guerbet a base de
alcoholes grasos con 6 a 18 átomos de carbono, preferentemente 8 a
10 átomos de carbono, ésteres de ácidos grasos lineales con 6 a 22
átomos de carbono con alcoholes lineales con 6 a 22 átomos de
carbono, ésteres de ácidos carboxílicos ramificados con 6 a 13
átomos de carbono con alcoholes lineales con 6 a 22 átomos de
carbono, como por ejemplo miristato de miristilo, palmitato de
miristilo, estearato de miristilo, isoestearato de miristilo, oleato
de miristilo, behenato de miristilo, erucato de miristilo,
miristato de cetilo, palmitato de cetilo, estearato de cetilo,
isoestearato de cetilo, oleato de cetilo, behenato de cetilo,
erucato de cetilo, miristato de estearilo, palmitato de estearilo,
estearato de estearilo, isoestearato de estearilo, oleato de
estearilo, behenato de estearilo, erucato de estearilo, miristato
de isoestearilo, palmitato de isoestearilo, estearato de
isoestearilo, isoestearato de isoestearilo, oleato de isoestearilo,
behenato de isoestearilo, oleato de isoestearilo, miristato de
oleilo, palmitato de oleilo, estearato de oleilo, isoestearato de
oleilo, oleato de oleilo, behenato de oleilo, erucato de oleilo,
miristato de behenilo, palmitato de behenilo, estearato de behenilo,
isoestearato de behenilo, oleato de behenilo, behenato de behenilo,
erucato de behenilo, miristato de erucilo, palmitato de erucilo,
estearato de erucilo, isoestearato de erucilo, oleato de erucilo,
behenato de erucilo y erucato de erucilo. Además, son apropiados
ésteres de ácidos grasos lineales con 6 a 22 átomos de carbono con
alcoholes ramificados, en especial 2-etilhexanol,
ésteres de ácidos alquilhidroxicarboxílicos de 18 a 38 átomos de
carbono con alcoholes grasos con 6 a 22 átomos de carbono lineales
o ramificados, en especial malatos de dioctilo, ésteres de ácidos
grasos lineales y/o ramificados con alcoholes polivalentes (como por
ejemplo propilenglicol, diol dímero o diol trímero), y/o alcoholes
de Guerbet, triglicéridos a base de ácidos grasos con 6 a 10 átomos
de carbono, mezclas líquidas de mono/di/triglicéridos a base de
ácidos grasos con 6 a 18 átomos de carbono, ésteres de alcoholes
grasos con 6 a 22 átomos de carbono, y/o alcoholes de Guerbet con
ácidos carboxílicos aromáticos, en especial ácido benzoico, ésteres
de ácidos dicarboxílicos con 2 a 12 átomos de carbono con alcoholes
lineales o ramificados con 1 a 22 átomos de carbono, o polioles con
2 a 10 átomos de carbono y 2 a 6 grupos hidroxilo, aceites
vegetales, alcoholes primarios ramificados, ciclohexanos
substituidos, carbonatos de alcoholes grasos con 6 a 22 átomos de
carbono lineales y ramificados, como por ejemplo carbonatos de
dicaprililo (Cetiol® CC), carbonatos de Guerbet a base de alcoholes
grasos con 6 a 18 átomos de carbono, preferentemente 8 a 10 átomos
de carbono, ésteres de ácido benzoico con alcoholes lineales y/o
ramificados con 6 a 22 átomos de carbono (por ejemplo Finsolv® TN),
dialquiléteres lineales o ramificados, simétricos o asimétricos, con
6 a 22 átomos de carbono por grupo alquilo, como por ejemplo
dicaprililéteres (Cetiol® OE), productos de apertura de anillo de
ésteres de ácidos grasos epoxidados con polioles, aceites de
silicona (ciclometiconas, tipos de meticona de silicio, entre
otros), y/o hidrocarburos alifáticos, o bien nafténicos, como por
ejemplo escualano, escualeno o dialquilciclohexanos.
A modo de ejemplo, entran en consideración como
emulsionantes agentes tensioactivos no ionógenos a partir de al
menos uno de los siguientes grupos:
- -
- productos de adición de 2 a 30 moles de óxido de etileno y/o 0 a 5 moles de óxido de propileno a alcoholes grasos lineales con 8 a 22 átomos de carbono, a ácidos grasos con 12 a 22 átomos de carbono, a alquilfenoles con 8 a 15 átomos de carbono en el grupo alquilo, así como alquilaminas con 8 a 22 átomos de carbono en el resto alquilo;
- -
- oligoglicósidos de alquilo y/o alquenilo con 8 a 22 átomos de carbono en el resto alqu(en)ilo, y sus análogos etoxilados,
- -
- productos de adición de 1 a 15 moles de óxido de etileno a aceite de ricino y/o aceite de ricino endurecido,
- -
- productos de adición de 15 a 60 moles de óxido de etileno a aceite de ricino y/o aceite de ricino endurecido,
- -
- ésteres parciales de glicerina y/o sorbitano con ácidos grasos insaturados, lineales o saturados, ramificados con 12 a 22 átomos de carbono y/o ácidos hidroxicarboxílicos con 3 a 18 átomos de carbono, así como sus aductos con 1 a 30 moles de óxido de etileno;
- -
- ésteres parciales de poliglicerina (grado medio de condensación propia 2 a 8), polietilenglicol (peso molecular 400 a 5.000), trimetilolpropano, pentaeritrita, alcoholes sacáricos (por ejemplo sorbita), alquilglucósidos (por ejemplo metilglucósido, butilglucósido, laurilglucósido), así como poliglucósidos (por ejemplo celulosa) con ácidos grasos saturados y/o insaturados, lineales o ramificados, con 12 a 22 átomos de carbono, y/o ácidos hidroxicarboxílicos con 3 a 18 átomos de carbono, así como sus aductos con 1 a 30 moles de óxido de etileno;
- -
- ésteres mixtos de pentaeritrita, ácidos grasos, ácido cítrico y alcohol graso y/o ésteres mixtos de ácidos grasos con 6 a 22 átomos de carbono, metilglucosa y polioles, preferentemente glicerina o poliglicerina;
- -
- mono-, di- y trialquilfosfatos, así como mono-, di- y/o tri-PEG-alquilfosfatos, y sus sales;
- -
- alcoholes de lanolina;
- -
- copolímeros de polisiloxano-polialquilo-poliéter, o bien correspondientes derivados;
- -
- copolímeros en bloques, por ejemplo dipolihidroxiestearatos de polietilenglicol-30;
- -
- emulsionantes polímeros, por ejemplo tipos de Pemulen (TR-1, TR-2) de Goodrich;
- -
- polialquilenglicoles, así como
- -
- carbonato de glicerina.
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Los productos de adición de óxido de etileno y/o
de óxido de propileno en alcoholes grasos, ácidos grasos,
alquilfenoles, o en aceite de ricino, representan productos
conocidos, adquiribles en el comercio. En este caso se trata de
mezclas de homólogos, cuyo grado medio de alcoxilado corresponde a
la proporción de cantidades de substancia de óxido de etileno y/u
óxido de propileno y substrato, con la que se lleva a cabo la
reacción de adición. Los mono y diésteres de ácidos grasos con 12 a
18 átomos de carbono de productos de adición de óxido de etileno en
glicerina son conocidos como agentes reengrasantes para preparados
cosméticos.
Por el estado de la técnica son conocidos
oligoglicósidos de alquilo y/o alquenilo, su obtención y su empleo.
Su obtención se efectúa en especial mediante reacción de glucosa u
oligosacáridos con alcoholes primarios con 8 a 18 átomos de carbono.
Con respecto al resto glicósido es válido que son apropiados tanto
los monoglicósidos, en los cuales un resto sacárico cíclico está
unido al alcohol graso mediante enlace glicosídico, como también
glicósidos oligómeros de modo preferente con un grado de
oligomerizado hasta aproximadamente 8. En este caso, el grado de
oligomerizado es un valor medio estadístico, que sirve como base
para una distribución de homólogos habitual para tales productos
técnicos.
Son ejemplos típicos de glicéridos parciales
monoglicérido de ácido hidroxiesteárico, diglicérido de ácido
hidroxiesteárico, monoglicérido de ácido isoesteárico, diglicérido
de ácido isoesteárico, monoglicérido de ácido oleico, diglicérido
de ácido oleico, monoglicérido de ácido ricinoleico, diglicérido de
ácido ricinoleico, monoglicérido de ácido linoléico, diglicérido de
ácido linoléico, monoglicérido de ácido linolénico, diglicérido de
ácido linolénico, monoglicérido de ácido erúcico, diglicérido de
ácido erúcico, monoglicérido de ácido tartárico, diglicérido de
ácido tartárico, monoglicérido de ácido cítrico, diglicérido de
ácido cítrico, monoglicérido de ácido málico, diglicérido de ácido
málico, así como sus mezclas técnicas, que pueden contener aún
cantidades reducidas de triglicéridos de manera subordinada a partir
del proceso de obtención. Del mismo modo son apropiados productos
de adición de 1 a 30, preferentemente 5 a 10 moles de óxido de
etileno en los citados glicéridos parciales.
Como ésteres de sorbitano entran en
consideración monoisoestearato de sorbitano, sesquiisoestearato de
sorbitano, diisoestearato de sorbitano, triisoestearato de
sorbitano, monooleato de sorbitano, sesquioleato de sorbitano,
dioleato de sorbitano, trioleato de sorbitano, monoerucato de
sorbitano, sesquierucato de sorbitano, dierucato de sorbitano,
trierucato de sorbitano, monorricinoleato de sorbitano,
sesquirricinoleato de sorbitano, dirricinoleato de sorbitano,
trirricinoleato de sorbitano, monohidroxiestearato de sorbitano,
sesquihidroxiestearato de sorbitano, dihidroxiestearato de
sorbitano, trihidroxiestearato de sorbitano, monotartrato de
sorbitano, sesquitartrato de sorbitano, ditartrato de sorbitano,
tritartrato de sorbitano, monocitrato de sorbitano, sesquicitrato
de sorbitano, dicitrato de sorbitano, tricitrato de sorbitano,
monomaleato de sorbitano, sesquimaleato de sorbitano, dimaleato de
sorbitano, trimaleato de sorbitano, así como sus mezclas técnicas.
Del mismo modo son apropiados productos de adición de 1 a 30,
preferentemente 5 a 10 moles de óxido de etileno en los citados
ésteres de sorbitano.
Son ejemplos típicos de ésteres de poliglicerina
apropiados
poligliceril-2-ipolihidroxiestearatos
(Dehymuls®
PGPH), poliglicerin-3-diisoestearatos (Lameform® TGI), poligliceril-4-isoestearato (Isolan® GI 34), poligliceril-3-oleatos, diisoestearoil poligliceril-3-diisoestearatos (Isolan® PDI), diestearato de poligliceril-3-metilglucosa (Tego Care® 450), poligliceril-3 cera de abeja (Cera Bellina®), poligliceril-4-capratos (Polyglycerol Caprate T2010/90), poligliceril-3-cetiléteres (Chimexane® NL), poligliceril-3-diestearatos (Cremophor® GS 32) y poliglicerilpolirricinoleatos (Admul® WOL 1403), poliglicerildimeratos isoestearatos, así como sus mezclas. Son ejemplos de otros ésteres de poliol apropiados los mono-, di- y triésteres, en caso dado transformados con 1 a 30 moles de óxido de etileno, de trimetilolpropano o pentaeritrita con ácido láurico, ácido graso de coco, ácido graso de sebo, ácido palmítico, ácido esteárico, ácido oleico, ácido behénico y similares.
PGPH), poliglicerin-3-diisoestearatos (Lameform® TGI), poligliceril-4-isoestearato (Isolan® GI 34), poligliceril-3-oleatos, diisoestearoil poligliceril-3-diisoestearatos (Isolan® PDI), diestearato de poligliceril-3-metilglucosa (Tego Care® 450), poligliceril-3 cera de abeja (Cera Bellina®), poligliceril-4-capratos (Polyglycerol Caprate T2010/90), poligliceril-3-cetiléteres (Chimexane® NL), poligliceril-3-diestearatos (Cremophor® GS 32) y poliglicerilpolirricinoleatos (Admul® WOL 1403), poliglicerildimeratos isoestearatos, así como sus mezclas. Son ejemplos de otros ésteres de poliol apropiados los mono-, di- y triésteres, en caso dado transformados con 1 a 30 moles de óxido de etileno, de trimetilolpropano o pentaeritrita con ácido láurico, ácido graso de coco, ácido graso de sebo, ácido palmítico, ácido esteárico, ácido oleico, ácido behénico y similares.
Los emulsionantes aniónicos típicos son ácidos
grasos alifáticos con 12 a 22 átomos de carbono, como por ejemplo
ácido palmítico, ácido esteárico o ácido behénico, así como ácidos
dicarboxílicos con 12 a 22 átomos de carbono, como por ejemplo
ácido aceláico o ácido sebácico.
Además se pueden emplear como emulsionantes
agentes tensioactivos zwitteriónicos. Se denominan agentes
tensioactivos zwitteriónicos aquellos compuestos tensioactivos que
portan al menos un grupo amonio cuaternario y al menos un grupo
carboxilato o sulfonato en la molécula. Los agentes tensioactivos
zwitteriónicos especialmente apropiados son las denominadas
betaínas, como los glicinatos de
N-alquil-N,N-dimetilamonio,
a modo de ejemplo el glicinato de
coco-alquildimetilamonio, glicinatos de
N-acilaminopropil-N,N-dimetilamonio,
a modo de ejemplo el glicinato de
coco-acilaminopropildimetilamonio, y
2-alquil-3-carboximetil-3-hidroxietil-imidazolinas,
respectivamente con 8 a 18 átomos de carbono en el grupo alquilo o
acilo, así como el glicinato de
coco-acilaminoetilhidroxietilcarboximetilo. Es
especialmente preferente el derivado de amida de ácido graso
conocido bajo la denominación CTFA Cocamidopropyl Betaine.
Los agentes tensioactivos anfolíticos son emulsionantes igualmente
apropiados. Se entiende por agentes tensioactivos anfolíticos
aquellos compuestos tensioactivos que contienen, además de un grupo
alquilo o acilo con 8 a 18 átomos de carbono, al menos un grupo
amino libre, y al menos un grupo -COOH- o -SO_{3}H- en la
molécula, y son aptos para la formación de sales internas. Son
ejemplos de agentes tensioactivos anfolíticos apropiados
N-alquilglicinas, ácidos
N-alquilpropiónicos, ácidos
N-alquilaminobutíricos, ácidos
N-alquiliminodi-propiónicos,
N-hidroxietil-N-alquilamidopropilglicinas,
N-alquiltaurinas,
N-alquilsarcosinas, ácidos
2-alquilaminopropiónicos y ácidos
alquilaminoacéticos, en cada caso aproximadamente con 8 a 18 átomos
de carbono en el grupo alquilo. Los agentes tensioactivos
anfolíticos especialmente preferentes son el propionato de
N-coco-alquilamino, el propionato
de coco-acilaminoetilamino y la acilsarcosina con 12
a 18 átomos de carbono. Finalmente, también entran en consideración
como emulsionantes agentes tensioactivos catiónicos, siendo
especialmente preferentes aquellos del tipo de esterquats,
preferentemente sales de diésteres de trietanolamina de ácidos
grasos cuaternizadas con metilo.
Para la obtención de dispersiones se obtiene
preferentemente, en primer lugar a temperatura ambiente, un
preparado constituido por cuerpo oleaginoso y emulsionante.
Referido a la fase oleaginosa, el emulsionante puede estar presente
en este caso en cantidades de un 0,5 a un 10, preferentemente un 1 a
un 5, y en especial un 1,5 a un 2% en peso. En la fase oleaginosa a
obtener se gotea entonces un preparado acuoso, que contiene la
gelatina y el producto activo, o bien los productos activos. En
este caso, el contenido en gelatina y productos activos se sitúa
habitualmente, en cada caso, en el orden de magnitud -referido a la
fase acuosa- de un 1 a un 50, preferentemente un 10 a un 40, y en
especial un 15 a un 25% en peso. La temperatura de la fase acuosa es
suficiente para fundir la gelatina, y en este caso se sitúa
habitualmente en el intervalo de 50 a 90ºC. La introducción en la
fase oleaginosa se efectúa generalmente mediante goteo, pudiendo
variar la proporción cuantitativa entre fase acuosa y oleaginosa en
el intervalo de 10 : 90 a 50 : 50. Para favorecer el encapsulado e
impedir aglomeración de partículas se recomienda agitar el
preparado fuertemente, a modo de ejemplo con 500 a 1000 rpm, y
enfriar por debajo del punto de fusión de la gelatina, es decir, a
modo de ejemplo, mediante un baño de hielo de 5 a 10ºC. A
continuación se añade un agente reticulante a los preparados. Este
paso no es forzoso en sí, pero se ha mostrado que el endurecimiento
de cápsulas llevado a cabo con él mismo mejora claramente la
estabilidad frente a agua marina. Como agentes reticulantes que
pueden reaccionar con la matriz proteica de cápsula de gelatina
entran en primer lugar aldehídos alifáticos de cadena corta, como
por ejemplo formaldehído, o en especial glutaraldehído. La cantidad
de empleo de reticulantes se sitúa típicamente en un 0,5 a un 2% en
peso -referido al preparado total. El reticulado como tal puede
tener lugar a temperatura ambiente, y requiere entre 1 y 24 horas
según resultado de endurecimiento deseado.
Una vez los productos activos se presentan ahora
encapsulados, y las cápsulas se endurecieron en sí mismas, se
efectúa como siguiente paso la separación de fase oleaginosa y la
redispersión en disolvente orgánico. Tampoco estos dos pasos son
forzosos en sí, es decir, en principio también es posible llevar a
cabo el goteo de la fase acuosa directamente en el disolvente
orgánico, o bien prescindir de una redispersión en disolvente
orgánico e introducir las microcápsulas en la fase oleaginosa en las
pinturas. En la práctica se añade a la fase oleaginosa incluso una
cantidad reducida de disolvente posterior en el encapsulado. Sin
embargo se ha mostrado que el goteo en el disolvente orgánico, a
pesar de un fuerte cizallamiento, conduce fácilmente a la
aglomeración y a la formación de agregados formados de manera
irregular, o encapsulados insuficientemente. Por el contrario,
desde el punto de vista de comercio existe el requisito de emplear
sólo aquellas dispersiones cuyos disolventes están contenidos
también en las pinturas de uso común. La cantidad de adición típica
de dispersiones a las pinturas se sitúa en un 5 a un 50,
preferentemente un 10 a un 40, y en especial un 15 a un 25% en
peso.
Las dispersiones según la invención son
apropiadas especialmente para acabar pinturas de modo que estas
ofrezcan a los materiales tratados con las mismas una protección
mejorada tanto contra microorganismos, como también contra factores
de corrosión. Por consiguiente, otro objeto de la presente invención
consiste en el empleo de dispersiones para la obtención de
pinturas, preferentemente aquellas que son determinadas para el
empleo bajo agua, y en este caso especialmente agua marina,
pudiendo ascender el contenido de las dispersiones en las pinturas
a un 1 hasta un 50, preferentemente un 5 a un 30, y en especial un
10 a un 20% en peso. Otro aspecto de la invención se refiere al
empleo de dispersiones para el tratamiento, o bien acabado de
materiales, como por ejemplo madera, acero, hormigón u hormigón al
acero, a modo de ejemplo mediante impregnado, revestimiento o
adición, especialmente para la protección contra moho y/o
corrosión.
En una instalación de agitación de 100 ml se
dispusieron 3 g de gelatina y 2 g de óxido de cobre (II), se
mezclaron con 17 ml de agua (fase A), y se agitaron a una
temperatura de 65 a 70ºC hasta que se presentó una suspensión
homogénea. En una segunda instalación de agitación de 500 ml se
mezclaron con un emulsionante 80 g de un cuerpo oleaginoso a 20ºC
(fase B). A continuación se introdujo la suspensión acuosa caliente
en la fase oleaginosa bajo agitación, y después de aproximadamente
1 minuto se enfrió esta en un baño de hielo durante 45 minutos a
aproximadamente 10ºC, encapsulándose el óxido de cobre en una matriz
de gelatina. A la fase oleaginosa con las microcápsulas obtenidas
en la misma se añadieron después 1 g de glutaraldehído (fase C), así
como 30 ml de xileno para el reticulado. El preparado se dejó
agitar durante la noche, y al día siguiente se liberó de fase
oleaginosa mediante decantación. A continuación se efectuó la nueva
suspensión de microcápsulas en xileno. Las particularidades para la
obtención de microcápsulas según los ejemplos 1 a 6 se reúnen en la
siguiente tabla 1.
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\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
Claims (10)
1. Dispersiones que contienen
- (a)
- productos activos antimoho microencapsulados en una matriz de gelatina, y
- (b)
- disolventes orgánicos.
2. Dispersiones según la reivindicación 1,
caracterizadas porque contienen microcápsulas que presentan
un diámetro medio de 10 a 150 micras (= 0,1 a 1,5 mm).
3. Dispersiones según una de las reivindicación
1 y/o 2, caracterizadas porque contienen como productos
activos antimoho sales inorgánicas, o bien pigmentos, y/o
compuestos organometálicos.
4. Dispersiones según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizadas porque contienen como
productos activos antimoho óxidos de cobre y/o hierro.
5. Dispersiones según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizadas porque contiene
microcápsulas que presentan como otros productos activos un
contenido en inhibidores de corrosión.
6. Dispersiones según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizadas porque contienen
disolventes orgánicos, que son seleccionados a partir del grupo que
está formado por hidrocarburos alifáticos, cicloalifáticos y
aromáticos.
7. Dispersiones según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizadas porque contienen los
productos activos microencapsulados y los disolventes orgánicos en
proporción ponderal 10 : 90 a 90 : 10.
8. Procedimiento para la obtención de
dispersiones de productos activos microencapsulados, en el que
- (a)
- se obtiene a temperatura ambiente un primer preparado a partir de un cuerpo oleaginoso y un emulsionante,
- (b)
- se obtiene un segundo preparado acuoso a partir de gelatina y los productos activos a una temperatura en el intervalo de 50 a 100ºC,
- (c)
- se gotea el segundo preparado acuoso en el primer preparado oleaginoso bajo fuerte cizallamiento, y a continuación se enfría por debajo el punto de fusión de la gelatina,
- (d)
- se añade un agente reticulante a los preparados de microcápsulas resultantes,
- (e)
- se separa la fase oleaginosa, y finalmente
- (f)
- se redispersan las microcápsulas resultantes en un disolvente orgánico.
9. Empleo de las dispersiones según la
reivindicación 1 para la obtención de pinturas.
10. Empleo de dispersiones según la
reivindicación 1 para el acabado o tratamiento de materiales.
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