Microcápsulas con liberación inducida por radiación o térmica.

Microcápsulas que comprenden un núcleo de cápsula que contiene al menos una sustancia lipófila así como al menos un compuesto que absorbe radiación electromagnética del intervalo de longitudes de onda de 700 nm a 1 m y una pared de cápsula constituida por

del 40 % al 80 % en peso de uno o varios monómeros

(monómeros I) seleccionados entre ésteres alquílicos C1-C24 del ácido acrílico y/o metacrílico, ácido acrílico, ácido metacrílico y ácido maleico,

del 20 % al 60 % en peso de uno o varios monómeros bi o polifuncionales (monómeros II) que no son solubles o son poco solubles en agua y

del 0 % al 40 % en peso de uno o varios otros monómeros (monómeros III),

respectivamente con respecto al peso total de los monómeros,

caracterizadas porque la al menos una sustancia lipófila se selecciona del grupo que comprende reticuladores para adhesivos de dos componentes, resinas adhesivas para adhesivos de dos componentes, resinas que se vuelven pegajosas, sustancias olorosas y aromas, principios activos, colorantes y/o formadores de color, cuyo máximo de absorción se encuentra a una longitud de onda< 700 nm, respectivamente eventualmente como disolución en sustancias lipófilas seleccionadas entre compuestos de hidrocarburos alifáticos y aromáticos, ácidos grasos C6-C30 saturados o insaturados, alcoholes grasos, aminas grasas C6-C30, ésteres de ácidos grasos, ceras naturales y sintéticas, hidrocarburos halogenados y aceites naturales.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2009/052696.

Solicitante: BASF SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: 67056 LUDWIGSHAFEN ALEMANIA.

Inventor/es: LICHT, ULRIKE, SCHUMACHER, KARL-HEINZ, NORD,SIMON, BEYERS,CORNELIS,PETRUS, KOPLIN,Tobias Joachim, SCHROEDER-GRIMONPONT,TINA.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > ADHESIVOS; ASPECTOS NO MECANICOS DE LOS PROCEDIMIENTOS... > C09J163/00 (Adhesivos a base de resinas epoxi; Adhesivos a base de derivados de resinas epoxi)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS,... > Características de las composiciones de revestimiento... > C09D7/12 (Otros aditivos)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > PROCEDIMIENTOS QUIMICOS O FISICOS, p. ej. CATALISIS,... > Química de los coloides, p. ej. producción de sustancias... > B01J13/02 (Fabricación de microcápsulas o de microbolas)

PDF original: ES-2454652_T3.pdf

 

google+ twitter facebook

Fragmento de la descripción:

Microcápsulas con liberación inducida por radiación o térmica La presente invención se refiere a microcápsulas que comprenden una pared de cápsula a base de polimetacrilatos y un núcleo de cápsula que contiene una sustancia lipófila que puede liberarse de manera inducida por radiación o térmicamente, a un procedimiento para su fabricación así como a su uso para la liberación inducida por radiación o térmica de la sustancia lipófila.

Las microcápsulas se conocen en las más diversas formas de realización y dependiendo de la hermeticidad de la pared de cápsula se usan para fines muy distintos. Por ejemplo sirven para la protección de materiales de núcleo que sólo deben liberarse mediante destrucción dirigida mecánica de la pared de cápsula, tales como de colorantes para papeles carbón o de sustancias aromáticas encapsuladas. En campos de aplicación de este tipo se conocen materiales de pared de cápsula a base de gelatina, poliuretano y a base de poliurea así como a base de poliacrilatos y polimetacrilatos. Otros requerimientos se plantean en materiales de pared para principios activos vegetales o farmacéuticos como materiales de núcleo, en los que es importante una permeabilidad de la pared de cápsula que permite una liberación controlada y el transporte guiado de los principios activos.

Un campo de aplicación más nuevo para las microcápsulas es su uso en formulaciones de adhesivo. A este respecto se han proporcionado los más diversos planteamientos de mejorar formulaciones de adhesivo o encapsular de manera dirigida adhesivos o componentes. Los adhesivos deben ser por regla general tanto pegajosos como mostrar una resistencia. Un calentamiento hasta temperaturas más altas conduce con frecuencia a un ablandamiento de los adhesivos y a la reducción de la resistencia. Sin embargo existen aplicaciones en las que es importante que la resistencia no se reduzca tampoco a temperaturas más altas. Una solución de este problema es la adición de un componente reticulador que provoca una resistencia adicional.

El documento US 5.596.051 describe microcápsulas con un poli (acrilato de n-butilo) como material de núcleo y un copolímero de metacrilato de metilo y anhídrido de ácido metacrílico como material de pared. La apertura de la pared se realiza a este respecto mediante adición de bases que disuelven químicamente la reticulación o pueden hinchar los grupos anhídrido y así permiten la salida de la resina adhesiva.

El documento DE 3918141 enseña microcápsulas con paredes de cápsula de ácidos o derivados de ácido difuncionales y hexametilentetramina o derivados de acetaldehído-amoníaco como reticuladores. La hexametilentetramina incorporada o el derivado de acetaldehído-amoníaco es, a este respecto, termolábil y representa por consiguiente un punto de rotura teórico en la pared de cápsula que provoca de manera térmicamente inducida la liberación de la sustancia activa.

Los documentos WO 91/12883 y WO 91/12884 enseñan microcápsulas foto o termolábiles con paredes de cápsula de poliurea. En el polímero de pared están contenidos grupos azoico o peróxido como puntos de rotura teóricos que disueltos fotoquímica o térmicamente conducen a la apertura de la pared de cápsula. La incorporación de puntos de rotura teóricos de este tipo requiere monómeros especiales que no permiten una realización de procedimiento discrecional, sobre todo no a temperaturas más altas.

El documento WO 02/20683 enseña un adhesivo de acrilato microencapsulado, formándose el adhesivo sólo durante el encapsulamiento. Como materiales de pared se mencionan entre otros resinas de poliurea y copolímeros de acrilato de alquilo/ácido acrílico. La liberación se realiza mediante presión o calor. Dependiendo de la aplicación puede ser, sin embargo, desventajoso que las partes que van a adherirse deban calentarse en su totalidad.

Así se conocen por las solicitudes europeas anteriores 06126997.3 y 06126994.0 microcápsulas que pueden destruirse térmicamente para una dispersión de adhesivo de recubrimiento. Las paredes de microcápsulas descritas en las mismas a base de poli (metacrilato de metilo) se vuelven permeables por regla general a temperaturas por encima de 60 ºC para las carbodiimidas contenidas en el núcleo y provocan así la reticulación posterior de los adhesivos de recubrimiento.

Un objetivo de la presente invención era poner a disposición un sistema de adhesivo adicional en el que de manera térmicamente controlada pudiera liberarse el componente reticulador de manera dirigida.

El documento WO 03/054102 describe adhesivos que contienen al menos un óxido mixto metálico en forma de partículas superparamagnéticas, en nanoescala, así como procedimientos para el calentamiento de tales preparaciones con el fin de establecer o disolver uniones adhesivas a base de estas preparaciones. Así puede liberarse de acuerdo con una variante de realización el componente que desencadena el endurecimiento, tal como un monómero o catalizador, en forma de microcápsulas que contienen partículas superparamagnéticas, en nanoescala como núcleo de cápsula, de manera dispersada en una composición de adhesivo y mediante irradiación.

El documento WO 02/48278 enseña una forma de administración de 1 componente de un adhesivo de dos componentes, en el que el un componente A se encuentra microencapsulado y las microcápsulas están distribuidas en una matriz del segundo componente B. Mediante irradiación con luz de longitud de onda de 200-700 nm se libera el componente A y se forma el adhesivo.

El documento WO 2004/076578 enseña adhesivos de masa fundida en caliente que contienen colorantes o pigmentos que absorben en el intervalo de infrarrojo cercano. La pegajosidad puede reactivarse mediante irradiación en el intervalo de infrarrojo cercano, introduciéndose en los puntos irradiados la energía necesaria para que se funda el adhesivo de masa fundida.

Un problema especial se encuentra en adhesivos como los que se conocen por adhesivos de etiquetas, dado que éstos son pegajosos permanentemente. Cuando se procesan se requieren papeles especialmente revestidos para la protección de la superficie adhesiva, que se retiran sólo cuando se desea la acción adhesiva. Los papeles protectores se producen a este respecto como residuo.

Otro objetivo de la presente invención eran nuevos sistemas de adhesivo que permitieran controlar de manera dirigida la acción adhesiva tanto temporal como espacialmente. En particular deberían realizarse adhesivos líquidos o productos previos líquidos de adhesivos de manera antiadherente, es decir, de manera no adhesiva y deberían obtener de nuevo su pegajosidad sólo en un momento seleccionado de manera discrecional por el usuario y únicamente en los sitios deseados por el usuario.

Además, el objetivo de la presente invención era poner a disposición nuevas microcápsulas en las que fuera posible controlar espacial y temporalmente de manera dirigida la liberación de las sustancias constituyentes. Las cápsulas de este tipo deberían disponer de paredes de cápsula herméticas tanto en dispersión acuosa como en forma secada, por ejemplo, como película o polvo. La densidad de potencia necesaria para la liberación debería ser lo más baja posible y debería proporcionarse con fuentes de radiación de fácil manipulación tales como aparatos de microondas y emisores de radiación IR.

De acuerdo con esto se encontraron microcápsulas cuya pared de cápsula libera el contenido del núcleo de cápsula mediante irradiación con radiación electromagnética seleccionada del intervalo de longitudes de onda de 700 nm a 1

m.

Además se encontraron microcápsulas cuya pared de cápsula libera el contenido de núcleo de cápsula... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Microcápsulas que comprenden un núcleo de cápsula que contiene al menos una sustancia lipófila así como al menos un compuesto que absorbe radiación electromagnética del intervalo de longitudes de onda de 700 nm a 1 m y una pared de cápsula constituida por

del 40 % al 80 % en peso de uno o varios monómeros (monómeros I) seleccionados entre ésteres

alquílicos C1-C24 del ácido acrílico y/o metacrílico, ácido acrílico, ácido metacrílico

y ácido maleico,

del 20 % al 60 % en peso de uno o varios monómeros bi o polifuncionales (monómeros II) que no son

solubles o son poco solubles en agua y

del 0 % al 40 % en peso de uno o varios otros monómeros (monómeros III) ,

respectivamente con respecto al peso total de los monómeros,

caracterizadas porque la al menos una sustancia lipófila se selecciona del grupo que comprende reticuladores para adhesivos de dos componentes, resinas adhesivas para adhesivos de dos componentes, resinas que se vuelven pegajosas, sustancias olorosas y aromas, principios activos, colorantes y/o formadores de color, cuyo máximo de absorción se encuentra a una longitud de onda < 700 nm, respectivamente eventualmente como disolución en sustancias lipófilas seleccionadas entre compuestos de hidrocarburos alifáticos y aromáticos, ácidos grasos C6-C30 saturados o insaturados, alcoholes grasos, aminas grasas C6-C30, ésteres de ácidos grasos, ceras naturales y sintéticas, hidrocarburos halogenados y aceites naturales.

2. Procedimiento para la fabricación de microcápsulas de acuerdo con la reivindicación 1, calentándose una emulsión de aceite en agua, en la que se encuentran los monómeros, un iniciador de radicales, un coloide protector y la sustancia lipófila como fase dispersa.

3. Microcápsulas según la reivindicación 1 en forma de una dispersión acuosa o de un polvo.

4. Uso de microcápsulas de acuerdo con la reivindicación 1 con resinas adhesivas o resinas que se vuelven pegajosas para adhesivos de dos componentes o reticuladores para adhesivos de dos componentes como sustancia lipófila en sistemas de adhesivo.

5. Revestimientos que contienen microcápsulas de acuerdo con la reivindicación 1.

6. Procedimiento para la liberación de sustancia lipófila mediante irradiación de microcápsulas de acuerdo con la reivindicación 1 con radiación electromagnética seleccionada del intervalo de longitudes de onda de 700 nm a 1 m.

7. Procedimiento para la adhesión de al menos dos sustratos, en el que sobre la superficie al menos de un sustrato se aplican al menos un reticulador y al menos una resina adhesiva y/o una resina que se vuelve pegajosa, de los cuales al menos uno se encuentra en forma de microcápsulas de acuerdo con la reivindicación 1, antes, durante o tras una unión de los sustratos se irradia con radiación en el intervalo de longitudes de onda de la absorción del absorbedor, en el que en el caso de la irradiación tras la unión de los sustratos al menos uno de los sustratos debe ser al menos parcialmente permeable para la radiación.

8. Uso de microcápsulas de acuerdo con la reivindicación 1 con catalizadores y/o inhibidores como sustancia lipófila en la síntesis química o en la polimerización.

9. Microcápsulas que comprenden un núcleo de cápsula que contiene al menos una resina adhesiva epoxídica y una pared de cápsula constituida por

del 40 % al 90 % en peso de uno o varios monómeros (monómeros I) seleccionados entre ésteres alquílicos C1-C24 del ácido acrílico y/o metacrílico, ácido acrílico, ácido metacrílico y ácido maleico, del 10 % al 60 % en peso de uno o varios monómeros bi o polifuncionales (monómeros II) que no son solubles o son poco solubles en agua y del 0 % al 40 % en peso de uno o varios otros monómeros (monómeros III) , respectivamente con respecto al peso total de los monómeros.

10. Microcápsulas según la reivindicación 9, caracterizadas porque la resina adhesiva epoxídica es una resina de acrilato epoxídica.

11. Adhesivos que contienen microcápsulas según la reivindicación 9 o 10.

12. Adhesivos que comprenden esencialmente una dispersión de acrilato acuosa constituida por monómeros de acrilato y ácido y microcápsulas según la reivindicación 9 o 10.

13. Adhesivos según la reivindicación 12, caracterizados porque el polímero de la dispersión de acrilato acuosa contiene del 0, 05 % al 8 % en peso, con respecto al polímero, de monómeros de ácido polimerizados.

14. Uso de los adhesivos de acuerdo con una de las reivindicaciones 11 a 13 para la fabricación de artículos autoadhesivos.

15. Procedimiento para la adhesión de al menos dos sustratos, en el que sobre la superficie al menos de un sustrato se aplica al menos un adhesivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 11 a 13 y tras la unión de los sustratos se calienta el sitio de adhesión.