Colorantes encapsulados a base de polímeros para secar por rociado.

Un proceso para preparar partículas de polímero que comprenden una cantidad efectiva de por lo menos uncolorante,

una matriz de polímero y partículas secundarias distribuidas dentro de la matriz de polímero, en donde lamatriz de polímero se forma de una mezcla de monómeros que comprende un primer monómero, que es unmonómero iónico etilénicamente insaturado, y un segundo monómero, que es un monómero hidrófoboetilénicamente insaturado y que es capaz de formar un homopolímero de temperatura de transición vítrea porencima de 50° C, en donde las partículas secundarias comprenden un polímero hidrófobo que se forma de unmonómero hidrófobo etilénicamente insaturado que es capaz de formar un polímero de temperatura de transiciónvítrea por encima de 50° C como se determina mediante calorimetría de exploración diferencial (DSC) yopcionalmente otros monómeros, y en donde el polímero hidrófobo es diferente de la matriz polimérica, cuyoproceso consiste esencialmente de las etapas:

A) Preparar una emulsión de un polímero formado de una mezcla de monómero en una fase acuosa que comprendeel primer y segundo monómeros, que forman las partículas secundarias en la fase acuosa o combinar las partículassecundarias con la fase acuosa;

B) Agregar a la fase acuosa una cantidad efectiva de color de por lo menos un colorante;

C) Dispersar o disolver el colorante en la fase acuosa; y

D) Someter la emulsión para deshidratación en una unidad de secado por rociado.

Colorantes encapsulados a base de polímeros para secar por rociado La invención se relaciona con un proceso mejorado para la preparación de partículas de polímero que comprenden una cantidad efectiva de por lo menos un colorante, tal como pigmentos, tintes o lacas.

Los documentos WO 2005/123009 y WO 123796 describen un proceso para la preparación de partículas de polímero que contienen dentro de su estructura de polímero por lo menos un colorante. Estos polímeros de color encapsulados se obtienen de emulsiones agua en aceite. El proceso utiliza grandes cantidades de solventes y estabilizantes de hidrocarburo. Los solventes de hidrocarburo se tienen que retirar de la emulsión en una etapa de proceso posterior.

Un objeto de la presente invención es proporcionar un proceso más conveniente y técnicamente más factible que es útil para la preparación de composiciones cosméticas y/o de cuidado personal. Estas composiciones comprenden partículas poliméricas que contienen colorantes encapsulados o atrapados y retienen el colorante durante periodos extendidos y también cuando se someten a diferentes ambientes. Esto es especialmente importante cuando los colorantes son tintes particularmente solubles en agua, en donde es generalmente difícil de retener

permanentemente en el tinte. En una composición cosmética, si el tinte no se retiene permanente, esto puede deteriorar el efecto visual del cosmético después de uso prolongado.

Se ha encontrado sorprendentemente que el secado por rociado de una emulsión acuosa que no contiene solventes de hidrocarburo es un método alternativo para la preparación de partículas de polímero contenidas dentro de su estructura de polímero en por lo menos un colorante.

La invención se relaciona con un proceso mejorado para preparar partículas de polímero que comprenden una cantidad efectiva de por lo menos un colorante, una matriz de polímero y partículas secundarias distribuidas dentro de la matriz de polímero, en donde la matriz de polímero se forma de una mezcla de monómeros que comprende un primer monómero, que es un monómero iónico etilénicamente insaturado, y un segundo monómero, que es un monómero hidrófobo etilénicamente insaturado y que es capaz de formar un homopolímero de la temperatura de transición vítrea por encima de 50° C como se determina mediante calorimetría de exploración diferencial (DSC) , en donde las partículas secundarias comprenden un polímero hidrófobo que se forma de un monómero hidrófobo etilénicamente insaturado que es capaz de formar un polímero de temperatura de transición vítrea por encima de 50° C y opcionalmente otros monómeros, y en donde el polímero hidrófobo es diferente de la matriz polimérica, cuyo proceso consiste esencialmente de las etapas:

A) Preparar una emulsión de un polímero formado de una mezcla de monómero en una fase acuosa que comprende el primer y segundo monómeros, que forman las partículas secundarias en la fase acuosa o combinar las partículas secundarias con la fase acuosa;

B) Agregar a la fase acuosa una cantidad efectiva de color de por lo menos un colorante;

C) Dispersar el colorante y homogenizar la fase acuosa; y

D) Someter la emulsión para deshidratación en una unidad de secado por rociado.

La invención se relaciona adicionalmente con un proceso para la preparación de composiciones cosméticas o de cuidado personal, que comprende procesar adicionalmente las composiciones cosméticas o de cuidado personal de las partículas de polímero que se pueden obtener mediante el proceso definido anteriormente.

Las mezclas de colorante en micropartículas de acuerdo con la invención tienen desempeño visual mejorado, tal

como una apariencia similar a piel más natural. Adicionalmente el polímero de matriz no se rompe bajo condiciones de formulación o manipulación rigurosas, reteniendo así los efectos estéticos deseables durante almacenamiento y uso.

Preferiblemente el primer monómero utilizado para formar el polímero de matriz está presente en la forma de sal de un componente volátil que forma un contraión. Durante la etapa de deshidratación D) se evapora el componente 45 volátil de la sal. Esto significa que por lo menos se evapora una parte del componente de contraión. Por ejemplo, en el evento que la matriz de polímero se forma mediante la sal de amonio de las unidades de monómero, el componente de amoniaco volátil se evaporará en la etapa de deshidratación. Durante la etapa de destilación el polímero de matriz luego se convertirá a su forma de ácido libre.

Las partículas útiles en la invención comprenden un colorante. El colorante se puede seleccionar de pigmentos, tintes o lacas. En el proceso para preparar las partículas es particularmente deseable que el colorante se disuelva o disperse en la fase acuosa de tal manera que se llega a distribuir a través del polímero de matriz.

Las micropartículas poliméricas descritas anteriormente exhiben resistencia mejorada a la ruptura en combinación con desempeño visual mejorado. Adicionalmente, la matriz de polímero no permite que el colorante atrapado se libere aún bajo uso programado. Es particularmente deseable proporcionar partículas en las que el colorante se distribuye a través del polímero de matriz y en donde el polímero de matriz es impermeable al colorante.

La rigidez de la matriz de polímero se puede mejorar adicionalmente si se entrecruza el polímero de matriz. Esto se puede efectuar al incluir una etapa de entrecruzamiento en el proceso. Esto se puede lograr al incluir grupos de auto entrecruzamiento en el polímero, por ejemplo unidades de repetición de monómero que llevan una funcionalidad de metilol. Preferiblemente, el entrecruzamiento se logra al incluir un agente de entrecruzamiento con el polímero de fase acuosa. Los agentes de entrecruzamiento adecuados son compuestos que reaccionan con los grupos funcionales en la cadena de polímero. Por ejemplo, cuando la cadena de polímero contiene grupos aniónicos, los agentes de entrecruzamiento adecuados incluyen aziridinas, diepóxidos, carbodiamidas, silanos o metales multivalentes, por ejemplo aluminio, zinc o zirconio. Un agente de entrecruzamiento particularmente preferido es carbonato de zirconio y amonio u óxido de zinc. Otra clase particularmente preferida de agentes de entrecruzamiento incluye compuestos que forman enlaces covalentes entre las cadenas de polímero, por ejemplo silanos o diepóxidos. El proceso de entrecruzamiento ocurre deseablemente durante la etapa de deshidratación.

Se ha encontrado que los polímeros formados de la combinación especial de un monómero hidrófobo que es capaz de formar un homopolímero de la temperatura de transición vítrea en exceso de 50° C, preferiblemente mayor de 60

o 80° C, exhiben desempeño considerablemente mejorado con respecto a la impermeabilidad para el colorante así como también otros activos. Monómero hidrófobo significa que el monómero tiene una solubilidad en agua de menos de 5 g por 100 ml de agua.

La temperatura de transición vítrea (Tg) para un polímero se define en the Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Volumen 19, cuarta de edición, página 891, como la temperatura por debajo del que (1) el movimiento transicional de las moléculas completas y (2) el embobinado y desembobinado de 40 a 50 segmentos de cadenas de átomos de carbono se congelan. Sin embargo, por debajo de su Tg un polímero exhibiría flujo o elasticidad de caucho. El Tg de un polímero se puede determinar utilizando Calorimetría de exploración diferencial (DSC) .

De manera general el diámetro de tamaño de partícula promedio de las partículas es menos de aproximadamente 100 mm (micras, micrómetros) . Preferiblemente el diámetro de tamaño de partícula promedio está en el rango de aproximadamente 1 a 60 mm, por ejemplo 1 a 40 mm y especialmente entre 1 y 30 mm. El tamaño de partícula promedio se determina mediante un analizador de tamaño de partícula Sympatec HELOS de acuerdo con los procedimientos estándar bien documentados en la literatura.

La mezcla de monómero para producir el polímero de matriz puede contener por lo menos 50 % en peso de monómero hidrófobo, el resto se forma de monómeros iónicos. De acuerdo con una realización preferida, el monómero hidrófobo estará presente en cantidades de por lo menos 60 % en peso. Las composiciones preferidas contienen entre 65 y 90% en peso del polímero hidrófobo, por ejemplo alrededor de 70 o 75 %.

Ejemplos específicos de los monómeros hidrófobos incluyen estireno, alquil C1-C4 (met) acrilato, tal como metil metacrilato, metil acrilato, etil (met) acrilato o n- o butil (met) -acrilato terciario, fenil metacrilato,... [Seguir leyendo]

1. Un proceso para preparar partículas de polímero que comprenden una cantidad efectiva de por lo menos un colorante, una matriz de polímero y partículas secundarias distribuidas dentro de la matriz de polímero, en donde la matriz de polímero se forma de una mezcla de monómeros que comprende un primer monómero, que es un monómero iónico etilénicamente insaturado, y un segundo monómero, que es un monómero hidrófobo etilénicamente insaturado y que es capaz de formar un homopolímero de temperatura de transición vítrea por encima de 50° C, en donde las partículas secundarias comprenden un polímero hidrófobo que se forma de un monómero hidrófobo etilénicamente insaturado que es capaz de formar un polímero de temperatura de transición vítrea por encima de 50° C como se determina mediante calorimetría de exploración diferencial (DSC) y opcionalmente otros monómeros, y en donde el polímero hidrófobo es diferente de la matriz polimérica, cuyo proceso consiste esencialmente de las etapas:

A) Preparar una emulsión de un polímero formado de una mezcla de monómero en una fase acuosa que comprende el primer y segundo monómeros, que forman las partículas secundarias en la fase acuosa o combinar las partículas secundarias con la fase acuosa;

B) Agregar a la fase acuosa una cantidad efectiva de color de por lo menos un colorante;

C) Dispersar o disolver el colorante en la fase acuosa; y

D) Someter la emulsión para deshidratación en una unidad de secado por rociado.

2. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la matriz de polímero se forma de la sal de amonio de un copolímero acrílico de estireno de bajo peso molecular.

3. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde las partículas secundarias se forman de un copolímero de metacrilato de metil estireno.

4. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende dispersar el colorante seleccionado del grupo que consiste de por lo menos un colorante seleccionado del grupo que consiste de pigmentos, tintes o lacas.

5. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1, que consiste esencialmente de las etapas:

A) Preparar una emulsión de la sal de amonio de un copolímero acrílico de estireno de bajo peso molecular, que forma en la fase acuosa las partículas secundarias de un copolímero de metacrilato de metil estireno;

B) Agregar a la fase acuosa una cantidad efectiva de color de por lo menos un colorante;

C) Dispersar o disolver el colorante en la fase acuosa; y

D) Someter la emulsión para deshidratación en una unidad de secado por rociado.

6. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde las partículas de polímero tienen un tamaño de partícula promedio por debajo de 100 mm.

7. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde las partículas secundarias tienen un tamaño de partícula promedio por debajo de 750 nm.

8. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde se dispersan dos colorantes diferentes en la fase acuosa.

9. Un proceso para la preparación de composiciones cosméticas o de cuidado personal, que comprende procesar adicionalmente en las composiciones cosméticas o de cuidado personal las partículas de polímero que se pueden obtener mediante el proceso de acuerdo con la reivindicación 1.