COMPOSICIONES PARTICULARES Y SU FABRICACIÓN.

Una composición que comprende las partículas que comprenden un material de núcleo con una cubierta polimérica,

en donde el material de núcleo comprende una sustancia hidrofóbica, en la cual la cantidad de la cubierta polimérica constituye al menos 8% del peso total de las partículas, en donde la cubierta polimérica comprende un copolímero formado a partir de una mezcla de monómeros que comprende, A) 5 a 90% en peso de un monómero soluble en agua, insaturado etilénicamente, B) 5 a 90% en peso de un monómero, multifuncional, y C) 0 a 55% en peso de otro monómero, y en donde la cantidad de la cubierta polimérica y las proporciones de A, B y C son tales que las partículas muestran una altura media de al menos 350°C, en la cual el valor de altura media de la cápsula se mide por análisis termogravimétrico, aplicando calor a las cápsulas secas a una velocidad de 20°C/min y midiendo la pérdida de peso y el valor de altura media es la temperatura en la cual la mitad del peso de la cápsula se pierde

Esta invención se relaciona con composiciones particulares que comprenden partículas que tienen un núcleo de material hidrofóbico dentro de una cubierta de material polimérico y un proceso para producir dicha composiciones. La invención se relaciona con artículos que comprenden dichas partículas y también se relaciona con composiciones de recubrimiento que contienen las partículas, artículos de recubrimiento, en particular tejidos de revestimiento y un proceso para obtenerlas. En la invención el núcleo puede comprender un ingrediente activo tal como absorbedores de ultra violeta (UV), retardantes de llama o sustancias de cambio de fases. Deseablemente las composiciones particulares se pueden incorporar fácilmente en una variedad de productos tales como revestimientos, protectores solares o una variedad de productos textiles.

Existen muchos casos donde debería ser deseable, proporcionar cápsulas que comprenden una cubierta circundante de un material de núcleo. Por ejemplo, el núcleo puede comprender un ingrediente activo que se libera lentamente, tal como fragancias, pesticidas, medicamentos y similares. En otros casos, puede ser deseable que el material de núcleo que se encapsula dentro de la cubierta permanezca sustancialmente intacto ya sea permanentemente o al menos hasta un apropiado activación induzca que el núcleo sea liberado. Existen casos donde es importante que el material de núcleo no se libere de las cápsulas. Esto incluye, por ejemplo, absorbedores de luz ultravioleta encapsulados para utilizar en protectores solares y artículos de ropa.

Otra aplicación importante incluye materiales de cambio de fase encapsulados que pueden ser utilizados como productos de almacenamiento de energía térmica. Tales productos incluyen telas y especialmente ropa. Las partículas que comprenden material de hidrocarburos de cambio de fase encapsulados, se pueden aplicar a telas o se incorporan en la formación de fibras de las telas. Una manera de incorporar dicha cápsulas particulares en telas es combinando las cápsulas en una solución de hilado de fibras, en la cual luego se extruye para formar filamentos que se curan y luego se recolectan. Dado que el proceso de hilado normalmente requiere pasar la solución extruida en un ambiente a temperaturas a menudo superiores a digamos 150 o 200°C y puede ser incluso tan alta como 350°C o superior, es deseable que sustancialmente todo el material de núcleo sea retenido en la cubierta. Las fibras tales como fibras de nylon y de poliéster se producen mediante el proceso de hilado de fusión, que generalmente involucra temperaturas muy altas, por ejemplo superiores a 300 o 350°C. Sin embargo, es difícil encontrar la química adecuada que proporciona una pared de la cubierta impenetrable, durable que se puede incorporar en fibras, sin sufrir efectos perjudiciales durante el proceso de hilado.

WO-A-01/54809 proporciona cápsulas que se pueden incorporar fácilmente en las fibras, sin sufrir la pérdida de un material de núcleo activo durante el proceso de hilado. Las cápsulas contienen una cubierta polimérica que se constituye de una mezcla de monómeros que comprende A) 30 a 90% en peso del ácido metacrílico, B) 10 a 70% en peso de alquil éster de ácido (met)acrílico, que es capaz de formar un homopolímero de temperatura de transición de vidrio superior a 60°C y C) 0 a 40% en peso de otro monómero insaturado etilénicamente.

Sería conveniente aplicar cápsulas que contengan materiales de cambio de fase u otro ingrediente activo tal como absorbedores UV, a la superficie de telas. Esto se puede lograr incluyendo las cápsulas en una composición de recubrimiento, y recubrimiento de la tela y secado para formar una tela con recubrimiento. Sin embargo, el proceso de recubrimiento y de pos-tratamiento de la tela a menudo involucra someter la tela con recubrimiento a muy altas temperaturas y presiones, por ejemplo cuando la tela con recubrimiento se somete a calandrado. Por lo general, la tela con recubrimiento y las cápsulas soportadas en el recubrimiento se puede exponer a temperaturas superiores a 300°C o 350°C y a presiones superiores a 13.8 bar (200 psi). Por lo tanto, no sólo es fundamental que las cubiertas de las cápsulas permanezcan impenetrables al material del núcleo, sino que las cubiertas de las cápsulas sean suficientemente fuertes para soportar altas presiones, especialmente cuando se exponen simultáneamente a altas temperaturas. Si las paredes de las cubiertas de las cápsulas son muy débiles, las cubiertas se romperán y el material de núcleo sería liberado.

Varios métodos para fabricar cápsulas han sido propuestos en la literatura. Por ejemplo se conocen líquidos hidrofóbicos para encapsulado, dispersando el líquido hidrofóbico en un medio acuoso que contiene una melamina formaldehido pre-condensada y luego la reducción del pH resultante en una pared de la cubierta de resina de aminoplasto impenetrable circundante del líquido hidrofóbico. Variaciones de este tipo de proceso se describen en GB-A-2073132, AU-A-27028/88 y GB-A-1507739, en los cuales las cápsulas preferiblemente se utilizan para proporcionar tintas encapsuladas para su uso en papel de copia sin carbón sensible a la presión.

Sin embargo, aunque las cápsulas basadas en las resinas de melamina formaldehido son tanto impenetrables como durables, tienden a sufrir la desventaja que son menos impermeables a temperaturas elevadas. Además, existe también un riesgo de que el formaldehido se desprenda.

WO-A-9924525 describe microcápsulas que contienen como un núcleo un material de almacenamiento de calor latente lipofílico con una fase de transición entre -20 a 120°C. Las cápsulas se forman por polimerización 30 a 100 % en peso de ester alquilo C1-24 de ácido (met) acrílico, hasta el 80% en peso de un di-o monómero multifuncional y hasta el 40% en peso de otros monómeros. Las microcápsulas se dice que se utilizan en artículos de moldeado mineral. Sin embargo, las composiciones de polímero específicas descritas no serían apropiadas para la exposición a altas temperaturas, ya que el material de cambio de fase lipofílica se perdería muy rápido. Adicionalmente, ninguna de las composiciones de polímero específicas son suficientemente fuertes para soportar alta presiones.

Existe una necesidad de partículas que comprenden una pared de la cubierta sustancialmente impenetrable que retenga un material hidrofóbico bajo condiciones de altas presiones (generalmente superiores a 13.8 bar (200 psi), especialmente a temperaturas elevadas. Sería conveniente proporcionar partículas que no liberen el material hidrofóbico del núcleo durante las condiciones ásperas de tejidos de revestimiento y después del tratamiento de los tejidos de revestimiento.

Existe también una necesidad particular de proporcionar partículas alternativas que no liberen el material de núcleo incluso cuando se exponen a las condiciones ásperas, por ejemplo altas temperaturas durante el hilado de fibras.

También existe una necesidad de partículas que no liberen el material de núcleo hasta que haya sido una activación de liberación apropiada, por ejemplo el pH. No obstante, el material de núcleo debería ser liberado en la ausencia de la activación.

Existe también una necesidad de lograr todos estos objetivos, pero evitando el uso de productos de condensación del formaldehido.

De este modo, de acuerdo con la presente invención proporcionamos una composición que comprende las partículas que comprenden un material de núcleo dentro de una cubierta polimérica, en donde el material de núcleo comprende una sustancia hidrofóbica, en la cual la cantidad de la cubierta polimérica constituye al menos el 8% del peso total de las partículas, en donde la cubierta polimérica comprende un copolímero formado de una mezcla de monómeros que comprende,

3 A) 5 a 90% en peso de un monómero soluble en agua, insaturado etilénicamente, B) 5 a 90% en peso de un monómero multifuncional, y C) 0 a 55% en peso de otro monómero, y en donde la cantidad de la cubierta polimérica y las proporciones de A, B y C son tales que las partículas muestran una altura media de al menos 350°C. También se incluye en la presente invención un proceso de fabricación de una composición que comprende partículas que comprenden un material de núcleo dentro de una cubierta polimérica, en donde el material de núcleo comprende una sustancia hidrofóbica, que comprende las etapas, 1) formación de una solución de monómero en un líquido hidrofóbico, 2) homogenización de la solución del monómero en una fase acuosa para formar...

1. Una composición que comprende las partículas que comprenden un material de núcleo con una cubierta polimérica, en donde el material de núcleo comprende una sustancia hidrofóbica, en la cual la cantidad de la cubierta polimérica constituye al menos 8% del peso total de las partículas, en donde la cubierta polimérica comprende un copolímero formado a partir de una mezcla de

monómeros que comprende,

A) 5 a 90% en peso de un monómero soluble en agua, insaturado etilénicamente,

B) 5 a 90% en peso de un monómero, multifuncional, y

C) 0 a 55% en peso de otro monómero,

y en donde la cantidad de la cubierta polimérica y las proporciones de A, B y C son tales que las partículas muestran una altura media de al menos 350°C,

en la cual el valor de altura media de la cápsula se mide por análisis termogravimétrico, aplicando calor a las cápsulas secas a una velocidad de 20°C/min y midiendo la pérdida de peso y el valor de altura media es la temperatura en la cual la mitad del peso de la cápsula se pierde.

2. Una composición de acuerdo con la reivindicación 1, en la cual la cubierta polimérica constituye entre 10 y 50% del peso total de las partículas.

3. Una composición de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la cual el componente A es un monómero aniónico, preferiblemente seleccionado del grupo que consiste del ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacónico, ácido maleico, ácido vinilsulfónico, ácido alilsulfónico y el ácido 2-acrilamido-2-metilpropano sulfónico, en la forma del ácido libre o las sales solubles en agua, de estos.

4. Una composición de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la cual el componente A es un monómero catiónico, preferiblemente seleccionado del grupo que consiste de los acrilatos de dialquilaminoalquilo, metacrilatos de dialquilaminoalquilo, acrilamidas de dialquilaminoalquilo, metacrilamidas de dialquilaminoalquilo y haluros de dialildialquilamonio, en la forma de sales de ácidos o sales de amonio cuaternario.

5. Una composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la cual el componente B es un monómero reticulado que lleva al menos dos grupos insaturados etilénicamente.

6. Una composición de acuerdo con la reivindicación 5, en la cual el componente B es un diacrilato de alcanodiol, preferiblemente el diacrilato de 1,4-butanodiol.

7. Una composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la cual el componente C se selecciona del grupo que consiste de ésteres de alquilo C1-30 de un ácido carboxílico insaturado etilénicamente, estireno, acetato de vinilo, acrilonitrilo, cloruro de vinilo y cloruro de vinilideno, preferiblemente metacrilato de metilo.

8. Una composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde la cubierta polimérica comprende un copolímero formado de una mezcla de monómeros que comprende 10 al 75% en peso del componente A, 10 al 75% en peso del componente B, y 10 al 50% en peso del componente C.

9. Una composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 en donde la cubierta polimérica comprende un copolímero formado de una mezcla de monómeros que comprende 10 al 75% en peso del ácido metacrílico, 10 al 75% en peso del diacrilato de 1,4-butanodiol, y 10 al 50% en peso del metacrilato de metilo.

10. Una composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en la cual el núcleo comprende al menos 90% en peso de la sustancia hidrofóbica.

11. Una composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en la cual la sustancia hidrofóbica es un material no-polimérico, preferiblemente un hidrocarburo.

12. Una composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en la cual la sustancia hidrofóbica es un aceite o cera que tiene un punto de fusión a una temperatura entre -30°C y 150°C.

13. Una composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en la cual el material del núcleo comprende un ingrediente activo seleccionado del grupo que consiste de absorbedores UV, reflectores UV, retardantes de llama, materiales trazadores de colorantes activos, pigmentos, tintes, colorantes, inhibidores de incrustación, inhibidores de corrosión, antioxidantes, aditivos para rebajar el punto de congelación, inhibidores de depósitos de cera, dispersantes, biocidas, enzimas, mejoradores de detergentes, fragancias, materiales de cambio de fase y aceites de silicona.

14. Un proceso de fabricación de una composición que comprende partículas, que comprenden un material de núcleo dentro de una cubierta polimérica, en donde el material del núcleo comprende una sustancia hidrofóbica, que comprende las etapas,

1) formación de una solución de monómero en un líquido hidrofóbico,

2) homogenización de la solución del monómero en una fase acuosa para formar una emulsión,

3) someter la emulsión a las condiciones de polimerización, y

4) formación de una dispersión de partículas poliméricas en la fase acuosa,

en la cual la cantidad de la cubierta polimérica constituye al menos 8% del peso total de las partículas,

en donde la cubierta polimérica comprende un copolímero formado a partir de una mezcla de monómeros que comprende,

A) 5 a 90% en peso de un monómero soluble en agua, insaturado etilénicamente,

B) 5 a 90% en peso de un monómero multifuncional, y

C) 0 a 55% en peso de otro monómero,

y en donde la cantidad de la cubierta polimérica y las proporciones de A, B y C son tales que las partículas muestran una altura media de al menos 350°C,

en la cual el valor de altura media de la cápsula se mide por análisis termogravimétrico, aplicando calor a las cápsulas secas a una velocidad de 20°C/min y midiendo la pérdida de peso y el valor de altura media es la temperatura en la que la mitad del peso de la cápsula se pierde.

15. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 14, que incluye cualquiera de las características definidas en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.

16. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 14 a 15, en el cual el monómero se somete a una polimerización de radical libre.

17. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 14 a 16, en el cual un iniciador térmico se combina con el monómero y la emulsión se calienta a una temperatura de al menos 50°C por suficiente tiempo para realizar la polimerización.

18. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 17, en el cual la emulsión se mantiene a una temperatura entre 50 y 80°C por un periodo entre 90 y 150 minutos y luego se somete a una temperatura de al menos 80°C por un periodo de al menos 30 minutos.

19. Un artículo que comprende una composición particular que comprende una cubierta polimérica, en la cual el material de núcleo comprende una sustancia hidrofóbica,

18 en la cual la cantidad de la cubierta polimérica constituye al menos 8% del peso total de las partículas, en donde la cubierta polimérica comprende un copolímero formado a partir de una mezcla de monómeros que comprende, A) 5 a 90% en peso de un monómero soluble en agua, insaturado etilénicamente, B) 5 a 90% en peso de un monómero multifuncional, y C) 0 a 55% en peso de otro monómero, y en donde la cantidad de la cubierta polimérica y las proporciones de A, B y C son tales que las partículas muestran una altura media de al menos 350°C, en la cual el valor de altura media de la cápsula se mide mediante un análisis termogravimétrico, aplicando calor a las cápsulas secas a una velocidad de 20°C/min y midiendo la pérdida de peso y el valor de altura media es la temperatura en la cual la mitad del peso de la cápsula se pierde.

20. Un artículo de acuerdo con la reivindicación 19, que incluye cualquiera de las características definidas en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.

21. Un artículo de acuerdo con la reivindicación 19 o la reivindicación 20, que es un producto textil o un material de embalaje de cartón o papel o un artículo de mineral moldeado.

22. Una composición de recubrimiento que comprende una composición particular que comprende un material de núcleo dentro de una cubierta polimérica, en donde el material de núcleo comprende una sustancia hidrofóbica,

en la cual la cantidad de la cubierta polimérica constituye al menos 8% del peso total de las partículas,

en donde la cubierta polimérica comprende un copolímero formado de una mezcla de monómeros que comprende,

A) 5 a 90% en peso de un monómero soluble en agua, insaturado etilénicamente,

B) 5 a 90% en peso de un monómero multifuncional, y

C) 0 a 55% en peso de otro monómero,

y en donde la cantidad de la cubierta polimérica y las proporciones de A, B y C son tales que las partículas muestran una altura media de al menos 350°C,

en la cual el valor de altura media de la cápsula se mide, mediante un análisis termogravimétrico, aplicando calor a las cápsulas secas a una velocidad de 20°C/min y midiendo la pérdida de peso y el valor de altura media es la temperatura en la cual la mitad del peso de la cápsula se pierde.

23. Una composición de recubrimiento de acuerdo con la reivindicación 22, que incluye cualquiera de las características definidas en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.

24. Una composición de acuerdo con la reivindicación 22 o la reivindicación 23 que es una composición de recubrimiento de textiles.

25. Una composición de acuerdo con la reivindicación 24 que es una composición de recubrimiento de textiles en poliuretano o poliacrílico.

26. Un proceso de recubrimiento de una tela que comprende las etapas de i) proporcionar una composición de recubrimiento de textiles, ii) aplicar la composición de recubrimiento a una superficie de la tela, y iii) secar el recubrimiento para proporcionar una tela recubierta, en la cual la composición de recubrimiento comprende una composición particular que

comprende un material de núcleo dentro de una cubierta polimérica, en donde el material de núcleo comprende una sustancia hidrofóbica, en la cual la cantidad de la cubierta polimérica constituye al menos 8% del peso total de las partículas, en donde la cubierta polimérica comprende un copolímero formado de una mezcla de monómeros que comprende.

A) 5 a 90% en peso de un monómero soluble en agua, insaturado etilénicamente,

B) 5 a 90% en peso de un monómero multifuncional, y

C) 0 a 55% en peso de otro monómero,

y en donde la cantidad de la cubierta polimérica y las proporciones de A, B y C son tales que las partículas muestran una altura media de al menos 350°C,

en la cual el valor de altura media de la cápsula se mide mediante el análisis termogravimétrico, aplicando calor a las cápsulas secas a una velocidad de 20°C/min y midiendo la pérdida de peso y el valor de altura media es la temperatura en la cual la mitad del peso de la cápsula se pierde.

27. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 26, que incluye cualquiera de las características definidas en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.

28. Una tela recubierta que comprende una tela que tiene un recubrimiento aplicado a al menos una de las superficies, en donde el recubrimiento comprende una composición particular que comprende un material de núcleo dentro de una cubierta polimérica, en donde el material de núcleo comprende una sustancia hidrofóbica,

en la cual la cantidad de la cubierta polimérica constituye al menos 8% del peso total de las partículas,

en donde la cubierta polimérica comprende un copolímero formado de una mezcla de monómeros que comprende,

A) 5 a 90% en peso de un monómero soluble en agua, insaturado etilénicamente,

B) 5 a 90% en peso de un monómero multifuncional, y

C) 0 a 55% en peso de otro monómero,

y en donde la cantidad de la cubierta polimérica y las proporciones de A, B y C son tales que las partículas muestran una altura media de al menos 350°C,

en la cual el valor de altura media de la cápsula se mide mediante un análisis termogravimétrico, aplicando calor a las cápsulas secas a una velocidad de 20°C/min y midiendo la pérdida de peso y el valor de altura media es la temperatura en la cual la mitad del peso de la cápsula se pierde.

29. Una tela recubierta de acuerdo con la reivindicación 28, que incluye cualquiera de las características definidas en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.

30. Una fibra que contiene partículas que comprenden un material de núcleo dentro de una cubierta polimérica, en donde el material de núcleo comprende una sustancia hidrofóbica, en la cual la cantidad de la cubierta polimérica constituye al menos 8% del peso total de las partículas, en donde la cubierta polimérica comprende un copolímero formado de una mezcla de

monómeros que comprende,

A) 5 a 90% en peso de un monómero soluble en agua, insaturado etilénicamente,

B) 5 a 90% en peso de un monómero multifuncional, y

C) 0 a 55% en peso de otro monómero,

y en donde la cantidad de la cubierta polimérica y las proporciones de A, B y C son tales que

las partículas muestran una altura media de al menos 350°C,

20 en la cual el valor de altura media de la cápsula se mide mediante un análisis termogravimétrico, aplicando calor a las cápsulas secas a una velocidad de 20°C/min y midiendo la pérdida de peso y el valor de altura media es la temperatura en la cual la mitad del peso de la cápsula se pierde.

31. Una fibra de acuerdo con la reivindicación 30, que incluye cualquiera de las características definidas en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.

32. Un proceso de formación una fibra que contiene partículas que comprenden un material de núcleo dentro de una cubierta polimérica en la cual el material de núcleo comprende una sustancia hidrofóbica que comprende las etapas de,

1) combinar dichas partículas con una solución de hilado líquida,

2) extrusión de la solución de hilado,

3) pasar la solución extruida a través de una atmósfera a una temperatura de al menos 150°C. y

4) recolección de las fibras formadas,

en la cual la cantidad de la cubierta polimérica constituye al menos 8% del peso total de las partículas,

en donde la cubierta polimérica comprende un copolímero formado de una mezcla de monómeros que comprende,

A) 5 a 90% en peso de un monómero soluble en agua, insaturado etilénicamente,

B) 5 a 90% en peso de un monómero multifuncional, y

C) 0 a 55% en peso de otro monómero,

y en donde la cantidad de la cubierta polimérica y las proporciones de A, B y C son tales que las partículas muestran una altura media de al menos 350°C,

en la cual el valor de altura media de la cápsula se mide mediante un análisis termogravimétrico, aplicando calor a las cápsulas secas a una velocidad de 20°C/min y midiendo la pérdida de peso y el valor de altura media es la temperatura en la cual la mitad del peso de la cápsula se pierde.

33. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 32, que incluye cualquiera de las características definidas en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.