MX2015003631A

MX2015003631A - Microcapsulas para secado por aspersion.

Info

Publication number: MX2015003631A
Application number: MX2015003631A
Authority: MX
Inventors: Jiten Odhavji Dihora; Jianjun Justin Li; Jonathan Robert Cetti; Steven Edward Witt
Original assignee: Procter & Gamble
Priority date: 2012-09-20
Filing date: 2013-09-20
Publication date: 2015-06-05
Also published as: WO2014047486A2; AR092643A1; CA2885381A1; JP2015535731A; CN105050705A; WO2014047496A3; CA2950528A1; CA2884856A1; WO2014047496A2; AU2013317851B2; AR094138A1; US20150328615A1; AU2013317851A1; US20150086595A1; CN105050705B; WO2014047486A3; BR112015006100A2; EP2897722A2; US20140086965A1; US20140079747A1

Abstract

Microcápsulas para secado por aspersión con particulados, microcápsulas que se obtienen de ese secado por aspersión y composiciones y métodos de fabricación de esas composiciones que incluyen las microcápsulas secadas por aspersión.

Description

MICROCÁPSULASPARA SECADO PORASPERSIÓN CAMPO DELAINVENCIÓN La presente descripción se refiere, generalmente, a composiciones y microcápsulas, y, específicamente, se refiere a microcápsulas para secado por aspersión, y a las microcápsulas secadas por aspersión obtenidas que se recubren con particulados.

ANTECEDENTES Muchos productos incluyen microcápsulas. Una microcápsula es una estructura de tamaño micrométrico. Muchas microcápsulas tienen un tamaño total que se mide en micrómetros.

Típicamente, una microcápsula tiene una cubierta que encapsula un material del núcleo. Las microcápsulas pueden usarse para encapsular diversas sustancias. Por ejemplo, puede usarse una microcápsula para encapsular perfume.

La cubierta de una microcápsula puede fabricarse de diversos materiales. Algunos materiales de cubierta son fusibles. Un material fusible es un material con una baja temperatura de transición vitrea. Por ejemplo, una cubierta puede fabricarse de poliacrilato, que puede ser un material fusible o no. En la presente descripción, una referencia a una microcápsula fusible significa una microcápsula con una cubierta fusible.

Una microcápsula es útil para aislar el material del núcleo de su entorno hasta que el material encapsulado esté listo para liberarse. Dependiendo del tipo de microcápsula, el material del núcleo puede liberarse de diversas maneras. Un tipo de microcápsula es una microcápsula friable. Una microcápsula friable está configurada para liberar su sustancia del núcleo cuando se rompe su cubierta. La ruptura puede provocarse por fuerzas aplicadas a la cubierta.

Las microcápsulas pueden suministrarse en diversas formas. Por ejemplo, las microcápsulas pueden suministrarse en un medio líquido, tal como una suspensión acuosa. Para obtener las microcápsulas de la suspensión, puede deshidratarse la suspensión. Por ejemplo, la suspensión puede deshidratarse con un proceso de secado por aspersión. Un proceso de secado por aspersión dispersa un líquido en gotículas pequeñas. Las gotículas pueden transportarse con un fluido de trabajo (tal como aire) que se desplaza dentro de una cámara de secado. El fluido de trabajo (que puede calentarse) puede provocar la evaporación del líquido, dejando las microcápsulas secas. Las microcápsulas secas pueden recolectarse de los equipos de proceso. Desafortunadamente, el proceso de secado por aspersión puede presentar dificultades en algunos tipos de microcápsulas.

Durante el secado por aspersión, los impactos fuertes de las microcápsulas pueden originar una situación problemática. A medida que las microcápsulas se desplazan dentro de la cámara de secado, tienden a impactar las superficies interiores de la cámara y otras microcápsulas. En el caso de las microcápsulas friables, estos impactos pueden provocar la ruptura prematura de sus cubiertas. Estas microcápsulas rotas ya no son útiles para aislar sus núcleos de su entorno, dado que la cubierta ya no puede encapsular parte o la totalidad del material del núcleo. Si durante el proceso de secado por aspersión se rompe un porcentaje significativo de microcápsulas, entonces el proceso puede no ser comercialmente viable.

Una manera de solucionar estas rupturas prematuras es recubrir las microcápsulas con una película. Por ejemplo, la cubierta exterior de una microcápsula puede recubrirse con una película soluble. Sin embargo, una microcápsula que está recubierta con una película puede requerir una manera más compleja para liberar el núcleo. Por ejemplo, una microcápsula que está recubierta con una película soluble puede requerir, primeramente, una etapa de disolución del recubrimiento, seguida de una segunda etapa que comprende la aplicación de fuerzas para romper la cubierta a fin de liberar el material del núcleo. Esta complejidad adicional puede ser indeseable en ciertas aplicaciones.

Otra condición de proceso difícil durante el secado por aspersión es el calor elevado. Cuando se calienta el fluido de trabajo, las microcápsulas también se calientan. En el caso de microcápsulas con cubiertas fusibles, este calentamiento puede provocar la pegajosidad de sus cubiertas. Las microcápsulas calentadas pueden tender a pegarse a las superficies interiores de la cámara de secado. Frecuentemente, las microcápsulas que se pegan a estas superficies no se pueden recolectar fácilmente de los equipos de proceso. Si del proceso de secado por aspersión no puede recolectarse un porcentaje significativo de microcápsulas, entonces el proceso puede no ser comercialmente viable en ciertas aplicaciones, tales como la producción de composiciones que incluyen microcápsulas.

Además, las microcápsulas fusibles tienden a formar aglomerados con el calor. Las microcápsulas que se aglomeran pueden ser difíciles de someter a un proceso adicional, tal como incorporar las microcápsulas en un producto terminado. Si no se puede usar un porcentaje significativo de las microcápsulas secadas por aspersión en un producto terminado, entonces el proceso puede no ser comercialmente viable en ciertas aplicaciones, tales como la producción de composiciones que incluyen microcápsulas.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION Un método de preparación de una composición puede comprender el secado por aspersión de una pluralidad de microcápsulas; las microcápsulas comprenden un material del núcleo y una cubierta que encapsula el material del núcleo, con particulados para formar microcápsulas secadas por aspersión; las microcápsulas secadas por aspersión comprenden el material del núcleo y la cubierta que encapsula el material del núcleo, y el agregado de una pluralidad de las microcápsulas secadas por aspersión a un ingrediente adicional para formar una composición; en donde las microcápsulas secadas por aspersión se recubren con los particulados.

La composición puede comprender una pluralidad de microcápsulas que comprenden un material del núcleo y una cubierta que encapsula el material del núcleo; y un ingrediente adicional; y un tamaño medio de partícula ponderado en volumen de 3 micrómetros a 25 micrómetros; en donde la cubierta de la microcápsula se recubre con particulados.

Las microcápsulas pueden comprender un material del núcleo y una cubierta que encapsula el material del núcleo; y un tamaño medio de partícula ponderado en volumen de 3 micrómetros a 25 micrómetros; en donde la cubierta de las microcápsulas se recubre con particulados.

Un método de secado por aspersión de las microcápsulas puede comprender el secado por aspersión de una pluralidad de microcápsulas con una pluralidad de particulados para formar una pluralidad de microcápsulas secadas por aspersión; en donde las microcápsulas pueden comprender un material del núcleo y una cubierta que encapsula el material del núcleo; en donde las microcápsulas secadas por aspersión comprenden el material del núcleo y la cubierta que encapsula el material del núcleo; en donde las microcápsulas secadas por aspersión están recubiertas con los particulados.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 es un esquema que ilustra una vista en elevación de los componentes principales del equipo ilustrativo de secado por aspersión, tal como se conoce en la materia anterior.

La Figura 2 es un diagrama de flujo que ilustra las etapas de un proceso de secado por aspersión.

La Figura 3 ilustra una vista ampliada de un medio líquido a secar por aspersión, en donde el medio líquido incluye un líquido, microcápsulas húmedas y particulados húmedos.

La Figura 4 ilustra una vista muy ampliada de algunos de los medios líquidos de la Figura 3, que incluyen una de las microcápsulas húmedas y algunos de los particulados húmedos, que se han rociado en una gotícula atomizada.

La Figura 5 ilustra una vista muy ampliada de la microcápsula y los particulados de la Figura 4, que se han secado.

La Figura 6 ilustra una vista muy ampliada de la microcápsula secada de la Figura 5, parcialmente recubierta con los particulados de la Figura 5.

La Figura 7 ilustra una vista ampliada de las microcápsulas secadas y recubiertas parcialmente, que incluye la microcápsula secada de la Figura 6, recolectada en una superficie de recolección.

La Figura 8 es una micrografía que muestra microcápsulas sin recubrir secadas por aspersión.

La Figura 9 es una micrografía que muestra microcápsulas secadas parcialmente por aspersión, lo que da lugar a una primera concentración de particulados.

La Figura 10 es una micrografía que muestra microcápsulas sin recubrir secadas parcialmente por aspersión, lo que da lugar a una segunda concentración de particulados.

La Figura 11 es un gráfico que muestra el Análisis TGA [BLKCONT-polímero entrecruzado (sin perfume), CP1341 - suspensión de cápsulas de perfume, 6040 -aceite esencial, BLKH20 - polímero entrecruzado (sin perfume) en agua, RO - control: agua].

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN En el caso de las microcápsulas, se ha comprobado, sorprendentemente, que un recubrimiento parcial de particulados inorgánicos de tamaño nanométrico permite que esas microcápsulas puedan secarse exitosamente por aspersión en un proceso comercialmente viable. Sin pretender ligarse a esta teoría, se cree que este recubrimiento de particulados funciona como se describe más abajo. Aparentemente, el recubrimiento de particulados ayuda a proteger las cubiertas de la ruptura proveniente de los impactos fuertes que experimentan las microcápsulas durante el proceso de secado por aspersión. Aparentemente, además, el recubrimiento de particulados ayuda a impedir que las microcápsulas se peguen entre sí y a las superficies interiores de la cámara de secado, como consecuencia del calor elevado que experimentan durante el proceso de secado por aspersión.

Como resultado de este recubrimiento de particulados, un porcentaje significativo de microcápsulas permanece intacto después del secado por aspersión, y del equipo de proceso de secado por aspersión puede recolectarse un porcentaje significativo de microcápsulas. Esto permite mayores rendimientos de proceso en comparación con el secado por aspersión de las microcápsulas solas. Además, cuando se incluyen particulados, las microcápsulas son menos propensas a aglomerarse durante el proceso de secado por aspersión. Esto permite un procesamiento adicional más sencillo para incorporarlas en un producto terminado, tal como una composición. Estos beneficios permiten que el secado por aspersión de microcápsulas sea comercialmente viable.

Dado que los recubrimientos de particulados cubren solo partes de las cubiertas de al menos algunas de las microcápsulas, las microcápsulas parcialmente recubiertas pueden liberar su material del núcleo de manera similar a las microcápsulas sin recubrir. Los recubrimientos parciales no sellan completamente las cubiertas. Por lo tanto, los recubrimientos no necesitan abrirse, disolverse o retirarse de cualquier otra manera mediante una etapa adicional. Esto permite que las cubiertas de las microcápsulas parcialmente recubiertas se rompan por el tipo de interacciones mecánicas que romperían las cubiertas de las microcápsulas sin recubrir. Los recubrimientos parciales tampoco recubren totalmente las cubiertas de las microcápsulas. Por lo tanto, los recubrimientos parciales no cambian significativamente el perfil de resistencia a la fractura de las cubiertas exteriores o de la microcápsula. Esto permite que las cubiertas de las microcápsulas parcialmente recubiertas se rompan por un grado de fuerza similar al que rompería las cubiertas de las microcápsulas sin recubrir. Como resultado, las microcápsulas parcialmente recubiertas descritas en la presente descripción pueden suministrar los beneficios mencionados anteriormente, al mismo tiempo que aún liberan su material del núcleo de una manera similar a las microcápsulas sin recubrir.

Aunque los particulados inorgánicos de tamaño nanométrico descritos en la presente descripción proveen beneficios a microcápsulas, tales como las que son friables y/o fusibles, se contempla que esos recubrimientos puedan, además, proveer beneficios a diversos otros tipos de microcápsulas conocidas en la materia. Se contempla que cualquiera de los recubrimientos descritos en la presente descripción pueda aplicarse beneficiosamente a microcápsulas que son friables, pero no necesariamente fusibles. Además, se contempla que cualquiera de los recubrimientos descritos en la presente descripción pueda aplicarse beneficiosamente a microcápsulas que son fusibles, pero no necesariamente friables. Además, se contempla que los recubrimientos descritos en la presente descripción puedan aplicarse a microcápsulas que no son ni friables ni fusibles.

La Figura 1 es un esquema que ilustra una vista en elevación de los componentes principales del equipo ilustrativo de secado por aspersión 121 , tal como se conoce en la materia anterior.

El equipo de secado por aspersión 121 incluye un calentador 122, un sensor de temperatura de entrada 123 y un sensor de temperatura de salida 126. El equipo de secado por aspersión 121 incluye, además, un aspersor 131, una cámara de secado 151, una cámara cielónica 171 y una cámara de recolección 181. El calentador 122 es optativo y puede omitirse. El equipo de secado por aspersión 121 puede modificarse para incluir cualquier cantidad de cualquier tipo de equipo de secado por aspersión adicional y/o alternativo, configurado de cualquier manera conocida en la materia.

La Figura 1 ilustra, además, los materiales que se secan por aspersión, así como los fluidos de trabajo usados en el proceso de secado por aspersión. La Figura 1 muestra un medio líquido 111 que puede incluir uno o más líquidos (por ejemplo, agua) y otro material a secar (por ejemplo, generalmente, microcápsulas).

La Figura 1 muestra, además, un fluido de trabajo gaseoso presurizado 112 (por ejemplo, aire) para rociar el medio líquido 111. El medio líquido 111 y el fluido de trabajo 112 se suministran al aspersor 131. El equipo de secado por aspersión 121 puede usar cualquier cantidad de cualquier tipo de fluido de trabajo conocido en la materia. El fluido de trabajo 112 es optativo y puede omitirse en los casos en que el aspersor sea un disco rotatorio centrífugo o una rueda atomizadora.

La Figura 1 muestra otro fluido gaseoso de trabajo 113 (por ejemplo, aire) para transportar y secar las partículas húmedas. El fluido de trabajo 113 se suministra a los equipos de secado por aspersión 121 y, opcionalmente, se calienta mediante el calentador 122 para formar un fluido de trabajo calentado 153. El fluido de trabajo 113 puede calentarse a cualquier temperatura viable conocida en la materia. El fluido de trabajo calentado 153 se transfiere a la cámara de secado 151. El sensor de temperatura de entrada 123 mide la temperatura del fluido de trabajo calentado 153 a medida que este entra en la cámara de secado 151. Por ejemplo, el fluido de trabajo 113 puede calentarse, de manera que la temperatura del fluido de trabajo calentado 153 medida por el sensor de temperatura de entrada 123 pueda ser de 125-350 grados Celsius, o cualquier valor entero en este intervalo, o cualquier intervalo formado por cualquiera de estos valores de temperatura.

El aspersor 131 usa el fluido de trabajo presurizado 112 para rociar el medio líquido 111 en el fluido de trabajo calentado 153 en la cámara de secado 151.

Alternativamente, puede usarse, además, un atomizador centrífugo para transformar el líquido 111 en gotículas atomizadas en la cámara de secado. El rociado 131 forma gotículas atomizadas que incluyen el líquido y las microcápsulas del medio líquido 111. El fluido de trabajo calentado 153 seca el líquido de las gotículas atomizadas, dejando microcápsulas secadas. El fluido de trabajo calentado 153 transporta 155 las partículas secadas a través de la cámara de secado 151 y transfiere 159 las mlcrocápsulas secadas fuera de la cámara de secado 151. El sensor de temperatura de salida 126 mide la temperatura del fluido de trabajo calentado 153 cuando sale de la cámara de secado 151. Por ejemplo, el fluido de trabajo 113 puede calentarse, de manera que la temperatura del fluido de trabajo calentado 153 medida por el sensor de temperatura de salida 126 pueda ser de 100-325 grados Celsius, o cualquier valor entero en este intervalo, o cualquier intervalo formado por cualquiera de estos valores de temperatura.

Las microcápsulas secadas que se transfieren 159 fuera de la cámara de secado 151 se transfieren 169 a la cámara cielónica 171. La cámara ciclónica 171 usa una acción ciclónica 175 de un fluido de trabajo gaseoso 173 (por ejemplo, aire) en espiral para separar las microcápsulas secadas del fluido de trabajo 173. Después de esta separación, el fluido de trabajo 173 se transfiere 199 fuera de la cámara ciclónica 171, y las microcápsulas secadas y separadas se transfieren 179 fuera de la cámara ciclónica 171 hacia la cámara de recolección 181. Una microcápsula secada contiene, típicamente, menos de 10 % de humedad en peso.

La Figura 2 es un diagrama de flujo que ilustra las etapas 210 -280 de un proceso de secado por aspersión 200. Aunque las etapas 210-280 se describen en orden numérico, algunas o todas estas etapas se pueden realizar en otros órdenes y/o en tiempos concurrentes, y/o al mismo tiempo, como comprenderá un experimentado en la materia.

El proceso de secado por aspersión 200 incluye: una etapa 210 de suministrar un medio líquido que incluye un líquido y microcápsulas; una etapa 220 que incluye suministrar el equipo de secado por aspersión, que incluye: un aspersor, una cámara de secado, una cámara ciclónica y una cámara de recolección; una etapa 230 que incluye rociar el medio líquido en la cámara de secado mediante el uso del aspersor para formar gotículas atomizadas que incluyen el líquido y las microcápsulas; una etapa 240 que incluye el suministro de particulados en la cámara de secado; una etapa 250 que incluye el secado del líquido de las gotículas atomizadas en la cámara de secado para formar microcápsulas secadas; una etapa 260 de recubrimiento parcial de las superficies exteriores de las cubiertas de las microcápsulas con los particulados durante el proceso de secado por aspersión para formar microcápsulas secadas parcialmente recubiertas; una etapa 270 de separación de las microcápsulas secadas parcialmente recubiertas en la cámara cielónica para formar microcápsulas secadas, parcialmente recubiertas, separadas; y una etapa 280 de recolección de las microcápsulas secadas, parcialmente recubiertas, separadas en la cámara de recolección.

En el etapa 210, de suministro de un medio líquido que incluye un líquido y microcápsulas, el líquido, las microcápsulas y el medio líquido pueden adoptar diversas formas. El medio líquido puede ser una suspensión acuosa o cualquier otro tipo de medio líquido, obtenido de uno o más de cualquier tipo de líquidos conocidos en la materia. Por ejemplo, el medio líquido de la etapa 210 puede reemplazar el medio líquido 111 de la Figura 1 y/o el medio líquido 311 de la Figura 3.

Algunas o todas las microcápsulas suministradas en la etapa 210 pueden ser friables, pueden ser fusibles, pueden ser friables y fusibles, o ni friables ni fusibles. Las microcápsulas pueden tener cubiertas fabricadas de cualquier material, en el tamaño, la forma y la configuración conocidos en la materia. Algunas o todas las cubiertas pueden incluir un material de poliacrilato, tal como un copolímero aleatorio de poliacrilato. Por ejemplo, el copolímero aleatorio de poliacrilato puede tener una masa total de poliacrilato, que incluye ingredientes seleccionados del grupo que incluye: contenido de amina de 0.2-2.0 % de la masa total de poliacrilato; ácido carboxílico de 0.6 a 6.0 % de la masa total de poliacrilato; y una combinación de contenido de amina de 0.1 -1.0 % y ácido carboxílico de 0.3-3.0 % de la masa total de poliacrilato.

Cuando la cubierta de una microcápsula incluye un material de poliacrilato y la cubierta tiene una masa total, el material de poliacrilato puede formar 5-100 % de la masa total, o cualquier valor entero de porcentaje en este intervalo, o cualquier intervalo formado por cualquiera de estos valores de porcentaje. Como ejemplo, el material de poliacrilato puede formar al menos 5 %, al menos 10 %, al menos 25 %, al menos 33 %, al menos 50 %, al menos 70 % o al menos 90 % de la masa total.

Algunas o todas las cubiertas pueden incluir uno o más de otros materiales, tales como polietilenos, poliamidas, poliestirenos, poliisoprenos, policarbonatos, poliésteres, poliureas, poliuretanos, poliolefinas, polisacáridos, resinas epoxi, polímeros de vinilo y mezclas de estos.

En un aspecto, los materiales de cubierta útiles incluyen materiales que son suficientemente impermeables al material del núcleo y los materiales del entorno en el cual el material del núcleo no se libera sustancialmente en el entorno. Los materiales de cubierta impermeables útiles incluyen materiales seleccionados a partir del grupo que consiste en productos de reacción de una o más aminas con uno o más aldehidos, tales como urea reticulada con formaldehído o gluteraldehído, melamina reticulada con formaldehído; coacervados de gelatina-polifosfato opcionalmente reticulados con gluteraldehído; coacervados de gelatina-goma arábiga; fluidos de silicona reticulada; poliamina reaccionada con poliisocianatos; monómeros de acrilato polimerizados mediante polimerización con radicales libres y mezclas de estos.

Algunas o todas las microcápsulas suministradas en la etapa 210 pueden tener diversas resistencias a la fractura. En al menos un primer grupo de las microcápsulas suministradas, cada microcápsula puede tener una cubierta exterior con una resistencia a la fractura de 0.2-10.0 mega Paséales, medida de acuerdo con el Método de prueba de resistencia a la fractura, o cualquier valor incremental expresado en 0.1 mega Paséales en este intervalo, o cualquier Intervalo formado por cualquiera de estos valores de resistencia a la fractura. Como ejemplo, una microcápsula puede tener una cubierta exterior con una resistencia a la fractura de 0.2-2.0 mega Pascales.

Algunas o todas las microcápsulas suministradas en la etapa 210 puede tener diversas relaciones másicas de núcleo a cubierta. En al menos un primer grupo de microcápsulas suministradas, cada microcápsula puede tener una cubierta, un núcleo dentro de la cubierta y una relación másica de núcleo a cubierta mayor que o igual a: 70 % a 30 %, 75 % a 25 %, 80 % a 20 %, 85 % a 15 %, 90 % a 10 %, o 95 % a 5 %.

Algunas o todas las microcápsulas suministradas en la etapa 210 pueden tener diversos grosores de cubierta En al menos un primer grupo de microcápsulas suministradas, algunas de las microcápsulas pueden tener una cubierta con un grosor total de 1 -300 nanómetros, o cualquier valor entero de nanómetros en este intervalo, o cualquier intervalo formado por cualquiera de estos valores de grosor. Como ejemplo, las microcápsulas pueden tener una cubierta con un grosor total de 2-200 nanómetros.

Algunas o todas las microcápsulas suministradas en la etapa 210 pueden tener diversos tamaños. En al menos algunas de las microcápsulas, las microcápsulas pueden tener una cubierta con un tamaño total medio de partícula ponderado en volumen de 3-25 micrómetros, o cualquier valor entero de micrómetros en este intervalo, o cualquier intervalo formado por cualquiera de estos valores de tamaño total medio de partícula ponderado en volumen. Además, en al menos algunas de las microcápsulas, el tamaño total medio de partícula ponderado en volumen de las cubiertas puede tener un valor medio de 7-13 micrómetros, o cualquier valor entero de micrómetros en este intervalo, o cualquier intervalo formado por cualquiera de estos valores medios de tamaño total medio de partícula ponderado en volumen.

Algunas o todas las microcápsulas suministradas en la etapa 210 pueden tener diversas temperaturas de transición vitrea. En microcápsulas que encapsulan un líquido, tal como una fragancia líquida, la temperatura de transición vitrea de las microcápsulas y la temperatura de transición vitrea de la cubierta de esa microcápsula son, típicamente, aproximadamente iguales. En al menos algunas de las microcápsulas suministradas, cada microcápsula puede tener una cubierta con una temperatura de transición vitrea menor que, o igual a, 75-150 grados Celsius, o cualquier valor entero en este intervalo, o cualquier intervalo formado por cualquiera de estos valores de temperatura. Como ejemplos, una microcápsula puede tener una cubierta con una temperatura de transición vitrea menor que, o igual a, 125 grados Celsius, menor que, o igual a, 105 grados Celsius, o incluso menor que, o igual a, 85 grados Celsius.

Algunas o todas las microcápsulas suministradas en la etapa 210 pueden encapsular un material del núcleo que incluye uno o más agentes benéficos. El o los agentes benéficos pueden incluir uno o más de cromógenos, tintes, agentes antibacterianos, agentes de sensación de frescura, agentes de sensación de calidez, perfumes, saborizantes, edulcorantes, aceites, pigmentos, productos farmacéuticos, agentes contra el moho, herbicidas, fertilizantes, materiales de cambio de fase, adhesivos y cualquier otro tipo de agente benéfico conocido en la materia, en cualquier combinación. En algunos ejemplos, el perfume encapsulado puede tener un ClogP menor que 4.5 o un ClogP menor que 4. En algunos ejemplos, la microcápsula puede ser aniónica, catiónica, anfotérica o tener carga neutra.

En algunos ejemplos, la cubierta de la microcápsula comprende un producto de reacción de una primera mezcla en presencia de una segunda mezcla que comprende un emulsionante; la primera mezcla comprende un producto de reacción de i) una amina soluble o dispersable en aceite con ii) un monómero u oligómero acrilato o metacrilato polifuncional, un ácido soluble en aceite y un iniciador; el emulsionante comprende un copolímero de ácido acrílico-ácido alquílico soluble en agua o dispersable en agua, un álcali o sal de álcali y, opcionalmente, un iniciador en fase acuosa. En algunos ejemplos, esa amina es un acrilato de aminoalquilo o metacrilato de aminoalquilo.

En algunos ejemplos, las microcápsulas incluyen un material del núcleo y una cubierta que rodea el material del núcleo, en donde la cubierta comprende: una pluralidad de monómeros de amina seleccionados del grupo que consiste en acrilatos de aminoalquilo, acrilatos de alquil aminoalquilo, acrilatos de dialquil aminoalquilo, metacrilatos de aminoalquilo, metacrilatos de alquilamin aminoalquilo, metacrilatos de dialquil aminoalquilo, metacrilatos de ter-butil aminoetllo, metacrilatos de dietllaminoetilo, metacrilatos de dimetilaminoetilo, metacrilatos de dipropilaminoetilo y mezclas de estos; y una pluralidad de monómeros polifuncionales u oligómeros polifuncionales.

El medio líquido de 210 puede incluir cualquier cantidad viable de las microcápsulas descritas en la presente descripción y, además, puede incluir cualquier cantidad viable de una o más de cualquier otra microcápsula conocida en la materia.

La etapa 210 puede eliminarse, y la etapa 240 de rociado puede realizarse mediante el suministro de microcápsulas al aspersor de cualquier otra manera conocida en la materia.

En la etapa 220, de suministro del equipo de secado por aspersión, el aspersor puede ser el aspersor 131 de la Figura 1, la cámara de secado puede ser la cámara de secado 151 de la Figura 1 , la cámara cielónica puede ser la cámara ciclónica 171 de la Figura 1, y la cámara de recolección puede ser la cámara de recolección 181 de la Figura 1, configurada consecuentemente, como se describe en la presente descripción o conocida en la materia.

En la etapa 230, de rociado del medio líquido en la cámara de secado mediante el uso del aspersor para formar gotículas atomizadas que incluyen el líquido y las microcápsulas, las gotículas atomizadas pueden adoptar diversas formas, que incluyen cualquier forma descrita en la presente descripción o conocida en la materia. Por ejemplo, algunas o todas las gotículas atomizadas en la etapa 230 pueden tener la forma de la gotícula atomizada 432 de la Figura 4.

En la etapa 240, de suministro de particulados en la cámara de secado, el suministro se puede lograr de diversas maneras y los particulados pueden adoptar diversas formas, que incluyen cualquier forma descrita en la presente descripción o conocida en la materia.

Algunos o todos los particulados suministrados en la etapa 240 pueden ser particulados inorgánicos, tales como particulados de sílice, que incluyen particulados de sílice preparados con dióxido de silicio. Por ejemplo, los particulados de sílice pueden ser sílices precipitadas, sílices coloidales, sílices ahumadas y/u otros tipos de sílices conocidas en la materia, y/o mezclas de estas. Alternativamente, algunos o todos los particulados inorgánicos pueden incluir particulados preparados con uno o más de ácido cítrico, carbonato de sodio, sulfato de sodio, cloruro de magnesio, cloruro de potasio, cloruro de sodio, silicato de sodio, celulosa modificada, zeolita y cualquier otro tipo de particulado inorgánico conocido en la materia, en cualquier combinación.

Algunos o todos los particulados suministrados en la etapa 240 pueden tener diversos tamaños. En al menos un primer grupo de particulados suministrados, los particulados pueden tener un tamaño total medio de partícula ponderado en volumen de 1-999 nanómetros, o cualquier valor entero de nanómetros en este intervalo, o cualquier intervalo formado por cualquiera de estos valores de tamaño total medio de partícula ponderado en volumen. Como ejemplo, los particulados pueden tener un grosor total de 1 -50 nanómetros o de 5-50 nanómetros Algunos o todos los particulados suministrados en la etapa 240 pueden suministrarse en diversas formas. Como ejemplo, los particulados pueden suministrarse en un medio líquido, tal como una solución o una suspensión coloidal.

Los particulados suministrados en la etapa 240 pueden suministrarse de diversas maneras. Los particulados pueden suministrarse en la cámara de secado en forma de particulados húmedos mediante su inclusión en el medio líquido de la primera etapa 210, que se rocía en la segunda etapa 220. La Figura 3 ilustra en donde el medio líquido 311 a secar por aspersión incluye un líquido 315, microcápsulas 317 y particulados 349. La etapa 240 puede completarse como parte de la etapa 210 y la etapa 220. Como ejemplo, los particulados de sílice pueden suministrarse en una suspensión coloidal, que se añade a una suspensión acuosa que incluye microcápsulas para crear una suspensión acuosa que incluye las microcápsulas y los particulados de sílice y, después, esa suspensión acuosa puede rociarse.

Los particulados pueden suministrarse en la cámara de secado como particulados húmedos mediante la inclusión de estos en otro medio líquido, separado del medio líquido de la primera etapa 210, en donde el otro medio líquido se rocía en la cámara de secado, separado de la aspersión en la segunda etapa 220. Alternativamente, los particulados pueden añadirse a la cámara de secado de cualquier otra manera conocida en la materia. Por ejemplo, se contempla que puede ser posible suministrar los particulados a la cámara de secado en forma de particulados secos.

Los particulados suministrados en la etapa 240 pueden suministrarse en cualquier cantidad viable de cualquiera de los particulados descritos en la presente descripción y, además, pueden incluir cualquier cantidad viable de uno o más de cualquier otro particulado conocido en la materia.

En la etapa 250, de secado del líquido de las gotículas atomizadas en la cámara de secado para formar microcápsulas secadas, las microcápsulas secadas pueden adoptar diversas formas, que incluyen cualquier forma descrita en la presente descripción o conocida en la materia. Por ejemplo, algunas o todas las microcápsulas secadas en la quinta etapa 250 pueden tener la forma de la microcápsula secada 517 de la Figura 5.

El secado puede incluir el secado de las microcápsulas mediante el uso de un fluido de trabajo que se calienta a una temperatura que es mayor que la temperatura de transición vitrea de las microcápsulas. Por ejemplo, el secado puede incluir el secado de las microcápsulas mediante el uso de un fluido de trabajo calentado a una temperatura media que es 25-175 grados Celsius mayor que la temperatura de transición vitrea de las microcápsulas. Como otro ejemplo, el secado puede incluir el secado de las microcápsulas mediante el uso de un fluido de trabajo calentado a una temperatura media que es 50-100 grados Celsius mayor que la temperatura de transición vitrea de las microcápsulas. La mayor temperatura del fluido de trabajo con respecto a la temperatura de transición vitrea de las microcápsulas ayuda a prevenir la fractura prematura durante el proceso de secado por aspersión.

En la etapa 260, las superficies exteriores de las cubiertas de las microcápsulas secadas de la etapa 250 pueden recubrirse parcialmente para formar microcápsulas secadas por aspersión que se recubren con particulados. Por ejemplo, el recubrimiento puede incluir el recubrimiento parcial de las microcápsulas secadas por aspersión, de manera que, durante al menos un primer grupo de las microcápsulas secadas por aspersión, los particulados recubran un 15-85 % de una superficie exterior de la cubierta de cada microcápsula. Como otro ejemplo, el recubrimiento puede incluir el recubrimiento parcial de las microcápsulas secadas por aspersión, de manera que, durante al menos un primer grupo de las microcápsulas secadas por aspersión, los particulados recubran un 30-70 % de una superficie exterior de la cubierta de las microcápsulas.

En la etapa 270, las microcápsulas secadas por aspersión de la etapa 260 pueden separarse en una cámara cielónica, tal como la cámara ciclónica 171 de la Figura 1 , para formar microcápsulas secadas por aspersión, separadas.

En la etapa 280, las microcápsulas secadas por aspersión, separadas de la etapa 270 pueden recolectarse en una cámara de recolección, tal como la cámara de recolección 181 de la Figura 1. Como resultado del recubrimiento de particulados descrito anteriormente, un porcentaje significativo de las microcápsulas secadas por aspersión permanece intacto después del secado por aspersión, de manera que las microcápsulas secadas por aspersión incluyen el material del núcleo y la cubierta que encapsula el material del núcleo. Además, el proceso permite que un porcentaje significativo de las microcápsulas secadas por aspersión se recolecten del equipo de proceso de secado por aspersión. Esto produce altos rendimientos de proceso, que permite que el proceso de secado por aspersión 200 sea comercialmente viable para microcápsulas, que incluye, pero sin limitarse a, microcápsulas friables y/o fusibles.

El proceso de secado por aspersión 200 puede usarse para producir un rendimiento del proceso de 60-95 % de microcápsulas intactas secadas por aspersión, o cualquier valor entero de porcentaje en este intervalo, o cualquier intervalo formado por cualquiera de estos valores de porcentaje, medido je acuerdo con el Método de prueba del rendimiento del proceso. Como ejemplos, puede usarse el proceso de secado por aspersión para producir un rendimiento del proceso de 70-95 % de microcápsulas intactas secadas por aspersión, o un rendimiento del proceso de 80-95 % de microcápsulas intactas secadas por aspersión, o un rendimiento del proceso de 90 -95 % de microcápsulas intactas secadas por aspersión. Además, el proceso puede obtener más de 22 %, pero menos que, o igual a, 66 % de las microcápsulas intactas secadas por aspersión de acuerdo con el Método de prueba del rendimiento del proceso. El proceso puede obtener, además, más de 22 %, pero menos que, o igual a, 95 %.

La Figura 3 ilustra una vista ampliada de un medio líquido 311 a secar por aspersión, en donde el medio líquido 311 incluye un líquido 315, una superficie del líquido 316, microcápsulas 317 y particulados 349. El medio líquido 311 es una suspensión acuosa, que puede configurarse de cualquier manera descrita en la presente descripción o conocida en la materia. El medio líquido 311 puede adoptar, además, diversas otras formas, que incluyen cualquier forma descrita en la presente descripción o conocida en la materia.

Las microcápsulas 317 están suspendidas en el medio líquido 311. Las microcápsulas 317 pueden configurarse de cualquier manera descrita en la presente descripción o conocida en la materia. Algunas o todas las microcápsulas 317 pueden adoptar, además, diversas otras formas, que incluyen cualquier forma descrita en la presente descripción o conocida en la materia.

Los particulados 349 son particulados de sílice, que pueden configurarse en cualquier forma descrita en la presente descripción o conocida en la materia. Algunos o todos los particulados 349 pueden adoptar, además, diversas otras formas, que incluyen cualquier forma descrita en la presente descripción o conocida en la materia. Los particulados 349 pueden ser una especie soluble que, tras el secado, provoca la precipitación de estas especies disueltas en la superficie de la microcápsula.

El medio líquido 311 puede secarse por aspersión de acuerdo con el método 200 de la Figura 2. Específicamente, el medio líquido 311 puede rociarse en una cámara de secado mediante el uso de un aspersor, de acuerdo con la etapa 230 del método 200 de la Figura 2. El medio líquido 311 puede no incluir los particulados 317; los particulados pueden suministrarse húmedos, secos o de alguna otra manera.

La Figura 4 ilustra una vista muy ampliada de la parte 403 de un interior de una cámara de secado, en la que se ha rociado el medio líquido 311 de la Figura 3. La Figura 4 muestra una gotícula atomizada 432 transportada y secada por un fluido de trabajo calentado 453. La gotícula 432 se forma de una porción del medio líquido 311 de la Figura 3, que se ha rociado mediante el uso de un aspersor, de acuerdo con la etapa 230 del método 200 de la Figura 2.

La gotícula 432 incluye la microcápsula 417, los particulados 449 y el medio líquido rociado 435. La microcápsula 417 es una de las microcápsulas 317 de la Figura 3. Los particulados 449 son algunos de los particulados 349 de la Figura 3. El medio líquido 435 es una porción del medio líquido 311 de la Figura 3. La microcápsula 417 y los particulados 449 están suspendidos en el medio líquido 435. La gotícula 432 incluye una pared exterior 434.

La gotícula 432 puede transportarse y secarse en la cámara de secado, de acuerdo con la etapa 250 del método 200 de la Figura 2. La Figura 4 está destinada a mostrar los componentes que se encuentran en la gotícula 432 e indicar sus diferencias relativas en tamaño. Sin embargo, las gotículas secadas por aspersión pueden tener diversos tamaños y formas, y pueden incluir diversas cantidades de microcápsulas y particulados.

La Figura 5 ilustra una vista muy ampliada de la parte 505 de un interior de una cámara de secado, en la que se ha rociado el medio líquido 311 de la Figura 3. La Figura 5 ilustra una vista muy ampliada 553 de la microcápsula 517 y los particulados 549 de la Figura 4.

La Figura 6 ilustra una vista muy ampliada 653 de una microcápsula secada por aspersión 617, que es la microcápsula 517 de la Figura 5, parcialmente recubierta con los particulados 549 de la Figura 5. La microcápsula secada por aspersión 617 es un ejemplo de una que puede estar presente en la cámara de recolección 606 después del secado por aspersión. Notar la presencia de la cubierta 661 de la microcápsula secada por aspersión 617. Notar, además, que la cubierta 661 de la microcápsula secada por aspersión 617 puede recubrirse con un particulado unitario 649-2 y grupos de particulados 649-3, y que la cubierta 661 de la microcápsula secada por aspersión 617 se recubre solo parcialmente con el particulado unitario 649-2 y los grupos de particulados 649-3. Además, en la cámara de recolección 606 puede haber particulados libres 649-1 potencialmente presentes que no han recubierto la cubierta 661 de la microcápsula secada por aspersión 617.

La Figura 7 ilustra una vista ampliada 708 de microcápsulas parcialmente recubiertas y secadas por aspersión 738, que incluyen la microcápsula secada por aspersión 617 de la Figura 6, recolectada en una superficie de recolección 782. Las microcápsulas secadas por aspersión recolectadas pueden tener una energía del flujo en masa de 1-800 miliJulios, de 1-500 miliJulios, o de 1-200 miliJulios, cuando se evalúan de acuerdo con el Método de prueba de energía del flujo en masa La Figura 8 es una micrografía que muestra microcápsulas sin recubrir secadas por aspersión 817A.

La Figura 9 es una micrografía que muestra microcápsulas secadas por aspersión 817B, parcialmente recubiertas con particulados 849, provenientes de un auxiliar de proceso de sílice coloidal al 1.5 % (Ludox HS-30) en la suspensión, como se describe en la presente descripción.

La Figura 10 es una micrografía que muestra microcápsulas secadas por aspersión 817C, parcialmente recubiertas con particulados 849, provenientes de un auxiliar de proceso de sílice coloidal al 3 % (Ludox HS-30) en la suspensión, como se describe en la presente descripción.

Diversas composiciones (hidratadas o anhidras) pueden comprender las microcápsulas producidas por el proceso de secado por aspersión 200 de la Figura 2, que incluyen: un fluido mejorador de telas; mejorador de telas sólido; champú líquido; champú sólido; un champú en polvo; un refrescante en polvo para el cabello o la piel; una formulación de fluido para el cuidado de la piel; una formulación de sólido para el cuidado de la piel; acondicionador para el pelo; gel de baño, rocío corporal, jabón en barra, desinfectante para manos, antitranspirante sólido, antitranspirante semisólido, fluido antitranspirante, desodorante sólido, desodorante semisólido, fluido desodorante, fluido detergente, detergente sólido, fluido limpiador de superficies duras, sólido limpiador de superficies duras; y un detergente de dosis unitarias que comprende un detergente y una película soluble en agua que encapsula ese detergente.

La lista no limitante de ingredientes adicionales ilustrada de aquí en adelante, es adecuada para usar en las composiciones y puede incorporarse favorablemente, por ejemplo, para ayudar o mejorar el desempeño, para el tratamiento del sustrato a limpiar o para modificar la estética de la composición, tal como es el caso de perfumes, colorantes, tintes o similares. Se entiende que esos adicionales se añaden a los componentes suministrados mediante las microcápsulas secadas por aspersión. La naturaleza precisa de estos ingredientes adicionales y los niveles de incorporación de estos dependerá de la forma física de la composición y de la naturaleza de la operación para la cual se usarán. Los materiales adicionales adecuados incluyen, pero no se limitan a, polímeros, por ejemplo, polímeros catiónicos, surfactantes, aditivos, agentes quelantes, agentes inhibidores de transferencia de tinte, dispersantes, enzimas, estabilizadores de enzimas, materiales catalíticos, activadores de blanqueo, agentes dispersantes poliméricos, agentes de eliminación de suciedad arcillosa/anti-redepósito, abrillantadores, supresores de espuma, tintes, otros perfumes y sistemas de suministro de perfume, agentes elastizantes de estructura, suavizantes de telas, portadores, hidrótropos, auxiliares de proceso y/o pigmentos, activos antitranspirantes, activos para el cuidado de la piel (por ejemplo, nicacinamida), glicerina y mezclas de estos. En algunos ejemplos, el adicional puede ser un portador, tal como agua. Además, se prevé que en la composición pueda incluirse más de un tipo de ingrediente adicional.

Las composiciones pueden usarse como productos de consumo (es decir, productos destinados a la venta al consumidor sin otra modificación o procesamiento). Por otra parte, las microcápsulas secadas por aspersión pueden aplicarse a cualquier artículo, tal como una tela o cualquier material absorbente que incluye, pero no se limita a, productos de higiene femenina, pañales y productos de incontinencia para adultos. La composición puede incorporarse, además, en un artículo.

Composiciones antitranspirantes sólidas Las composiciones anhidras, tales como composiciones antitranspirantes sólidas, pueden requerir microcápsulas con menos de 20 % de agua, preferentemente, con menos de 5 % de agua. El agua libre de esas composiciones anhidras puede conducir a la cristalización de los activos antitranspirantes, lo cual puede afectar, durante el uso, el desempeño de la composición. El secado por aspersión de una suspensión de microcápsulas antes de la inclusión en una composición antitranspirante sólida es una manera de reducir la cantidad de agua asociada con las microcápsulas. Sin embargo, se ha comprobado que el procedimiento convencional de secado por aspersión puede conducir a rendimientos bajos de las microcápsulas secadas por aspersión. Esos rendimientos bajos no pueden ser, frecuentemente, de aproximadamente 20 %. Sorprendentemente, se ha descubierto que cuando las microcápsulas se secan por aspersión con particulados, como los que se describen en la presente descripción, esos particulados mejoran el rendimiento del proceso sin comprometer significativamente el beneficio del desempeño de las microcápsulas. Por lo tanto, el proceso de secado por aspersión de las microcápsulas con particulados puede ser beneficioso para producir composiciones antitranspirantes sólidas que incluyen microcápsulas.

Además, al menos en algunas microcápsulas friables, esas microcápsulas pueden ser más flexibles en entornos que contienen niveles elevados de agua. Por ejemplo, en al menos algunas microcápsulas, esas microcápsulas pueden no liberar su material del núcleo (por ejemplo, una fragancia) cuando se aplica fricción u otras fuerzas mecánicas en un estado hiper hidratado. Mediante el secado por aspersión de esas microcápsulas antes de incluirlas en la composición, esas microcápsulas pueden ser más propensas a romperse y liberar sus materiales del núcleo.

Las composiciones antitranspirantes sólidas pueden incluir un activo antitranspirante adecuado para la aplicación a la piel humana. La concentración del activo antitranspirante en la composición debe ser suficiente para proveer la mejor protección deseada contra la humedad. Por ejemplo, el activo puede estar presente en una cantidad de aproximadamente 0.1 %, aproximadamente 0.5 %, aproximadamente 1 %, aproximadamente 5 % o aproximadamente 10 %; a aproximadamente 60 %, aproximadamente 35 %, aproximadamente 25 % o aproximadamente 20 % en peso de la composición. Estos porcentajes en peso se calculan con base en la sal metálica anhidra sin tener en cuenta el agua ni ningún agente formador de complejos como glicina, sales de glicina u otro agente formador de complejos.

El activo antitranspirante puede incluir cualquier compuesto, composición u otro material que tenga actividad antitranspirante. Tales activos pueden incluir sales metálicas astringentes, en especial sales orgánicas e inorgánicas de aluminio, zirconio y zinc, así como mezclas de éstas. Por ejemplo, los activos antitranspirantes pueden incluir sales o materiales que contengan zirconio, tales como oxihaluros de zirconilo, hidroxihaluros de zirconilo y mezclas de estos; y/o sales que contengan aluminio, tales como, por ejemplo, haluros de aluminio, clorhidrato de aluminio, hidroxihaluros de aluminio y mezclas de estos. 1. Sales de aluminio Las sales de aluminio útiles en la presente descripción pueden incluir las que corresponden a la fórmula: AI2(OH)aClb x H2O en donde a oscila entre aproximadamente 2 y aproximadamente 5; la suma de a y b es aproximadamente 6; x es de aproximadamente 1 a aproximadamente 6; en donde a, b y x pueden tener valores no enteros. Por ejemplo, se pueden utilizar los clorhidróxidos de aluminio mencionados como “clorhidróxido básico 5/6” en donde a tiene un valor de aproximadamente 5 y “clorhidróxido básico 2/3” en donde a=4. 2. Sales de zirconio Las sales de zirconio útiles en la presente descripción pueden incluir las que corresponden a la fórmula: ZrO(OH)2.aCla · x H20 en donde oscila es entre aproximadamente 1.5 y aproximadamente 1.87; x es de aproximadamente 1 a aproximadamente 7; y en donde a y x pueden tener valores no enteros. Son útiles los complejos de sales de zirconio que contienen, además, aluminio y glicina, comúnmente conocidos como “complejos ZAG”. Estos complejos contienen clorhidróxido de aluminio e hidroxicloruro de zirconilo que corresponden a las fórmulas descritas anteriormente. Los ejemplos de dos de esos complejos incluyen triclorohidrex de aluminio y zirconio, y tetraclorohidrex de aluminio y zirconio.

Las composiciones antitranspirantes pueden incluir, además, un agente de estructuración para ayudar a proveer la composición con la viscosidad, reología, textura y/o dureza del producto deseadas, o para ayudar de cualquier otra manera a suspender cualquier sólido o líquido disperso dentro de la composición. La expresión “agente de estructuración” puede incluir cualquier material conocido o de cualquier otra manera eficaz para proveer a la composición las propiedades de suspensión, gelificación, viscosidad, solidificación o espesamiento, o que de cualquier otra manera provea estructura a la forma final del producto. Estos agentes de estructuración pueden incluir, por ejemplo, agentes gelificantes, agentes poliméricos o no poliméricos, agentes de espesamiento inorgánicos o agentes de viscosidad. Los agentes de espesamiento pueden incluir, por ejemplo, sólidos orgánicos, sólidos de silicona, gelificantes cristalinos u otros, particulados inorgánicos, tales como arcillas o sílices, o combinaciones de estos.

La concentración y el tipo de agente de estructuración seleccionado para usar en la composición antitranspirante variarán dependiendo de la forma del producto, la viscosidad y la dureza deseadas. Los agentes de espesamiento adecuados para usar en la presente descripción pueden tener un intervalo de concentración de aproximadamente 0.1 %, aproximadamente 2 %, aproximadamente 3 %, aproximadamente 5 %; o aproximadamente 10 %; a aproximadamente 35 %, aproximadamente 20 %, aproximadamente 10 % o aproximadamente 8 % en peso de la composición. Frecuentemente, los sólidos blandos contendrán una menor cantidad de agente de estructuración que las composiciones sólidas. Por ejemplo, la cantidad de agente de estructuración en un sólido blando puede ser de aproximadamente 1.0 % a aproximadamente 9 % en peso de la composición, mientras que en una composición sólida puede ser de aproximadamente 15 % a aproximadamente 25 % en peso de la composición. Sin embargo, esta no es una regla rígida ni rápida, ya que, por ejemplo, puede formarse un producto sólido blando con un mayor valor de agente de estructuración mediante el cizallamiento del producto a medida que se dispensa desde un envase.

Los ejemplos no limitantes de agentes gelificantes adecuados incluyen gelificantes de ácidos grasos, sales de ácidos grasos, hidroxiácidos, gelificantes de hidroxiácidos, gelificantes de ásteres y amidas de ácidos grasos o hidroxiácidos grasos, materiales colesterólicos, alditoles de dibencilideno, materiales lanolinólicos, alcoholes grasos, triglicéridos, ásteres de sacarosa, tales como behenato de SEFA, materiales inorgánicos, tales como arcillas o sílices, otros gelificantes de amida o poliamida, y mezclas de estos.

Los agentes gelificantes adecuados incluyen gelificantes de ácidos grasos tales como ácido graso y ácidos grasos hidroxílicos o alfahidroxílicos, que tienen de aproximadamente 10 y aproximadamente 40 átomos de carbono, y ásteres y amidas de estos agentes gelificantes. Algunos ejemplos no limitantes de estos agentes gelificantes incluyen, pero no se limitan a, ácido 12-hidroxiesteárico, ácido 12-hidroxiláurico, ácido 16-hidroxihexadecanoico, ácido behénico, ácido eúrcico, ácido esteárico, ácido caprílico, ácido láurico, ácido isoesteárico, y combinaciones de éstos. Los agentes gelificantes preferidos son el ácido 12-hidroxiesteárico, los ásteres del ácido 12-hidroxiesteárico, las amidas del ácido 12-hidroxiesteárico, y combinaciones de éstos.

Otros agentes gelificantes adecuados incluyen gelificantes de amida, tales como gelificantes de monoamida disustituida o ramificada, gelificantes de diamida monosustituida o ramificada, gelificantes de triamida y combinaciones de estos, que incluyen derivados de n-acilaminoácidos, tales como amidas de n-acilaminoácidos, esteres de n-acilaminoácidos preparados de ácido glutámico, lisina, glutamina, ácido aspártico y combinaciones de estos.

Aún otros ejemplos de agentes gelificantes adecuados incluyen los alcoholes grasos que tienen por lo menos aproximadamente 8 átomos de carbono, por lo menos aproximadamente 12 átomos de carbono, pero no más de aproximadamente 40 átomos de carbono, no más de aproximadamente 30 átomos de carbono o no más de aproximadamente 18 átomos de carbono. Por ejemplo, los alcoholes grasos incluyen, pero no se limitan a, alcohol cetílico, alcohol miristílico, alcohol estearílico y combinaciones de éstos.

Algunos ejemplos no limitantes de gelificantes adecuados de triglicéridos incluyen triestearina, aceite vegetal hidrogenado, trihidroxiestearina (Thixcin® R, disponible de Rheox, Inc.), aceite de semilla de colza, cera de ricino, aceites de pescado, tripalmitina, Syncrowax® HRC y Syncrowax® HGL-C (Syncrowax®, disponible de Croda, Inc.).

Otros agentes de espesamiento adecuados incluyen ceras o materiales cerosos que tienen un punto de fusión mayor que 65 °C, más típicamente, de aproximadamente 65 °C a aproximadamente 130 °C, cuyos ejemplos incluyen, pero no se limitan a, ceras tales como cera de abejas, carnauba, arrayán, cera de candelilla, cera montana, ozoquerita, ceresina, aceite de ricino hidrogenado (cera de ricino), ceras sintéticas y ceras microcristalinas. El aceite de ricino es el preferido de este grupo. La cera sintética puede ser, por ejemplo, un polietileno, un polimetileno o una combinación de estos. Algunos polimetilenos adecuados pueden tener un punto de fusión de aproximadamente 65 °C a aproximadamente 75 °C. Los ejemplos de polietilenos adecuados incluyen los que tienen un punto de fusión de aproximadamente 60 °C a aproximadamente 95 °C.

Otros agentes de estructuración para usar en las composiciones antitranspirantes sólidas de la presente invención pueden incluir agentes de espesamiento particulados inorgánicos, tales como arcillas y pigmentos coloidales de sílice pirogénica. Por ejemplo, pueden usarse pigmentos coloidales de sílice pirogénica tales como Cab-O-Sil®, una sílice pirogénica particulada de tamaño submicroscópico. En las composiciones antitranspirantes sólidas de la presente invención pueden usarse, además, otros agentes de espesamiento particulados inorgánicos conocidos, o de cualquier otra manera eficaces, de uso común en la materia. Las concentraciones de agentes de espesamiento particulados pueden variar, por ejemplo, de aproximadamente 0.1 %, aproximadamente 1 % o aproximadamente 5 %; a aproximadamente 35 %, aproximadamente 15 %, aproximadamente 10 % o aproximadamente 8 % en peso de la composición.

Los agentes de estructuración arcillosos adecuados incluyen arcillas montmoriloníticas, cuyos ejemplos incluyen bentonitas, hectoritas y silicatos coloidales de magnesio y aluminio. Estas y otras arcillas adecuadas pueden estar tratadas hidrófobamente y, cuando se tratan de esta manera, en general se utilizarán en combinación con un activador de arcilla. Ejemplos no limitantes de activadores de arcilla adecuados incluyen carbonato de propileno, etanol, y combinaciones de éstos. Cuando están presentes activadores de arcilla, la cantidad de activadores de arcilla varía, típicamente, de aproximadamente 40 %, aproximadamente 25 % o aproximadamente 15 %; a aproximadamente 75 %, aproximadamente 60 % o aproximadamente 50 % en peso de la arcilla.

Las composiciones antitranspirantes sólidas pueden incluir, además, portadores líquidos anhidros. Estos están presentes, por ejemplo, en concentraciones que varían de aproximadamente 10 %, aproximadamente 15 %, aproximadamente 20 %, aproximadamente 25 %; a aproximadamente 99 %, aproximadamente 70 %, aproximadamente 60 % o aproximadamente 50 % en peso de la composición. Estas concentraciones cambiarán en función de variables tales como la forma del producto, la dureza de producto deseada y la selección de otros ingredientes en la composición. El portador anhidro puede ser cualquier portador anhidro conocido para utilizarse en las aplicaciones para el cuidado personal o de cualquier otra forma adecuado para aplicarse tópicamente en la piel. Por ejemplo, los portadores anhidros de la presente invención pueden incluir, pero no se limitan a, fluidos volátiles y no volátiles.

Una composición antitranspirante puede incluir, además, un fluido volátil, tal como un portador de silicona volátil. Los fluidos volátiles están presentes, por ejemplo, en concentraciones que varían de aproximadamente 20 % o de aproximadamente 30 %; a aproximadamente 80 %, o aproximadamente 60 % en peso de la composición. La silicona volátil del solvente puede ser una silicona cíclica, de cadena lineal y/o ramificada. Como se utiliza en la presente, “silicona volátil” se refiere a aquellos materiales de silicona que tienen una presión a vapor que se puede medir en condiciones ambiente.

La silicona volátil puede ser una silicona cíclica. La silicona cíclica puede tener de aproximadamente 3 átomos de silicio, o de aproximadamente 5 átomos de silicio; a aproximadamente 7 átomos de silicio, o aproximadamente 6 átomos de silicio. Por ejemplo, se pueden utilizar siliconas volátiles que corresponden a la fórmula: en donde n es de aproximadamente 3, o de aproximadamente 5; a aproximadamente 7 o aproximadamente 6. Estas siliconas volátiles cíclicas tienen, generalmente, una viscosidad menor que aproximadamente 10 mm2/s (aproximadamente 10 centistokes) a 25 °C. Las siliconas volátiles adecuadas para usar en la presente descripción incluyen, pero no se limitan a, Ciclometicona D5 (disponible comercialmente de G. E. Silicones) Dow Corning 344 y Dow Corning 345 (disponibles comercialmente de Dow Corning Corp.); y GE 7207, GE 7158 y líquidos de silicona SF-1202 y SF-1173 (disponibles de General Electric Co.). SWS-03314, SWS-03400, F-222, F-223, F-250, F-251 (disponibles de SWS Silicones Corp.); siliconas volátiles 7158, 7207, 7349 (disponibles de Union Carbide); Masil SF-V (disponible de Mazer) y combinaciones de éstas.

Una composición antitranspirante puede comprender, además, un fluido no volátil. Estos líquidos no volátiles pueden ser líquidos orgánicos no volátiles o líquidos de silicona no volátil. El fluido orgánico no volátil puede estar presente, por ejemplo, en concentraciones que varían de aproximadamente 1 %, de aproximadamente 2 %; a aproximadamente 20 % o aproximadamente 15 % en peso de la composición.

Los ejemplos no limitantes de fluidos orgánicos no volátiles incluyen, pero no se limitan a, aceite mineral, PPG-14 butil éter, miristato de isopropilo, petrolato, estearato de butilo, octanoato de cetilo, miristato de butilo, miristato de miristilo, benzoato de alquilo de C12-15 (por ejemplo, Finsolv.TM.), dibenzoato de dipropilenglicol, PPG-15 estearil éter benzoato y mezclas de estos (por ejemplo, Finsolv TPP), diheptanoato de neopentilglicol (por ejemplo, Lexfeel 7, provisto por Inolex), octildodecanol, isoestearato de isoestearilo, benzoato de octododecilo, lactato de isoestearilo, palmitato de isoestearilo, isononilo/isononoato, isoeicosano, neopentanato de octildodecilo, poliisobutano hidrogenado y estearato de isobutilo Una composición antitranspirante puede incluir, además, un fluido de silicona no volátil. El fluido de silicona no volátil puede ser un líquido a la temperatura de la piel humana o a una temperatura inferior, o bien estar en forma líquida dentro de la composición antitranspirante anhidra durante la aplicación tópica o poco después de ésta. La concentración de la silicona no volátil puede ser de aproximadamente 1 %, de aproximadamente 2 %; a aproximadamente 15 %, aproximadamente 10 % en peso de la composición. Los fluidos de siliconas no volátiles de la presente invención pueden incluir aquellos que responden a la fórmula: : en donde n es mayor o igual a 1. Generalmente, estos materiales de silicona lineal pueden tienen valores de viscosidad de aproximadamente 5 mm2/s (aproximadamente 5 centistokes), de aproximadamente 10 mm2/s (aproximadamente 10 centistokes); a aproximadamente 100,000 mm2/s (aproximadamente 100,000 centistokes), aproximadamente 500 mm2/s (aproximadamente 500 centistokes), aproximadamente 200 mm2/s (aproximadamente 200 centistokes) o aproximadamente 50 mm2/s (aproximadamente 50 centistokes), medidos en condiciones ambientales.

Algunos ejemplos específicos de líquidos de silicona no volátil adecuados incluyen Dow Corning 200, hexametildisiloxano, Dow Corning 225, Dow Corning 1732, Dow Corning 5732, Dow Corning 5750 (disponibles de Dow Corning Corp.); y líquidos de silicona SF-96, SF-1066 y SF18(350) (disponibles de G.E. Silicones).

También pueden utilizarse solventes no volátiles de tensión superficial baja. Estos solventes pueden seleccionarse del grupo que comprende dimeticonas, copolioles de dimeticona, feniltrimeticonas, alquildimeticonas, alquilmeticonas, y mezclas de éstos. Los solventes no volátiles de baja tensión superficial se describen también en la patente de los EE. UU. Núm. 6,835,373 (Kolodzik y col.).

Una composición antitranspirante puede incluir un agente de reducción del mal olor. Los agentes reductores de malos olores incluyen componentes, distintos del activo antitranspirante dentro de la composición, que actúan para eliminar el efecto que el olor corporal tiene sobre la fragancia. Estos agentes pueden combinarse con el olor corporal desagradable para que éste no sea detectable, lo que incluye, pero no se limita a, suprimir la evaporación del mal olor del cuerpo, absorber el sudor o mal olor, enmascarar el mal olor o la actividad microbiológica en organismos que causan el olor. La concentración del agente reductor de malos olores dentro de la composición es suficiente para proporcionar los medios químicos o biológicos para reducir o eliminar el olor corporal. Aunque la concentración varía dependiendo del agente usado, generalmente, el agente reductor del mal olor puede incluirse dentro de la composición de aproximadamente 0.05 %, aproximadamente 0.5 % o aproximadamente 1 %; a aproximadamente 15 %, aproximadamente 10 % o aproximadamente 6 % en peso de la composición.

Los agentes reductores del mal olor de la presente invención pueden incluir, pero no se limitan a, ácido pantoténico y sus derivados, petrolato, acetato de mentilo, ciclodextrinas no complejadas y derivados de estas, talco, sílice y mezclas de estos.

Por ejemplo, si se usa triacetato de pantenilo, la concentración del agente reductor del mal olor puede ser de aproximadamente 0.1 % o aproximadamente 0.25 %; a aproximadamente 3.0 % o aproximadamente 2.0 % en peso de la composición. Otro ejemplo de un agente reductor del mal olor es el petrolato, que puede incluirse de aproximadamente 0.10 % o aproximadamente 0.5 %; a aproximadamente 15 % o aproximadamente 10 % en peso de la composición. Además, como agente reductor del mal olor puede usarse una combinación que incluye, pero sin limitarse a, triacetato de pantenilo y petrolato en niveles de aproximadamente 0.1 % o 0.5 %; a aproximadamente 3.0 % o aproximadamente 10 % en peso de la composición. Puede incluirse acetato de mentilo, un derivado del mentol que no tiene efecto de frescura, de aproximadamente 0.05 % o 0.01 %; a aproximadamente 2.0 % o aproximadamente 1.0 % en peso de la composición. El agente reductor del mal olor de la presente invención puede estar en la forma de un líquido o un semisólido, de manera que no contribuya al residuo del producto.

Metodos de prueba Método de prueba para determinar el tamaño medio de partícula ponderado en volumen de las microcápsulas Un experimentado en la materia reconocerá que pueden crearse diversos protocolos para la extracción y el aislamiento de las microcápsulas a partir de los productos terminados, y reconocerá que esos métodos requieren de validación por medio de una comparación de los valores medidos obtenidos, medidos antes y después de que las microcápsulas se añadan al, y se extraigan del, producto terminado. Después, las microcápsulas aisladas se formulan en agua desionizada para formar una suspensión de cápsulas a fin de caracterizar la distribución del tamaño de partícula.

El tamaño medio de partícula ponderado en volumen de las microcápsulas se mide mediante el uso de un Accusizer 780A, fabricado por Partióle Sizing Systems, Santa Barbara CA, o equivalente. El instrumento se calibra de 0 a 300 mm mediante el uso de estándares de tamaño de partícula (como los disponibles de Duke / Thermo-Fisher-Scientific Inc., Waltham, Massachusetts, EE. UU.). Las muestras para la evaluación del tamaño de partícula se preparan mediante la dilución de aproximadamente 1 g de lechada de cápsula en aproximadamente 5 g de agua desionizada y la dilución posterior de aproximadamente 1 g de esta solución en aproximadamente 25 g de agua. Se añade al Accusizer aproximadamente 1 g de la muestra más diluida y se inicia la prueba mediante el uso de la función de autodilución. El Accusizer debería leer más de 9200 conteos/segundo. Si los conteos son menores que 9200 se debería añadir muestra adicional. La muestra se diluye hasta 9200 conteos/segundo y luego debe iniciarse la evaluación. Después de 2 minutos de prueba, el Accusizer muestra los resultados, que incluyen el tamaño medio de partícula ponderado en volumen.

Método de prueba para determinar el porcentaje de recubrimiento de la superficie de una cubierta Un experimentado en la materia reconocerá que pueden crearse diversos protocolos para la extracción y el aislamiento de las microcápsulas a partir de los productos terminados, y reconocerá que esos métodos requieren de validación por medio de una comparación de los valores medidos obtenidos, medidos antes y después de que las microcápsulas se añadan al, y se extraigan del, producto terminado. Después, las microcápsulas aisladas se formulan en agua desionizada a fin de formar una suspensión para la caracterización.

Para realizar el análisis termogravimétrico se usa un TGA Q5000 de TA Instruments, o equivalente. Todas las muestras (es decir, las suspensiones de cápsulas) se colocan en platillos perforados de aluminio y sellados herméticamente. Las muestras se calientan en atmósfera de nitrógeno a 25 mL/min mediante el uso del perfil térmico en etapas descrito en la Tabla 1.

Tabla 1 Perfil de rampa para el análisis TGA Notar que en el gráfico TGA de la Figura 11 , el porcentaje de pérdida de masa se representa a la izquierda, eje Y primario, frente al tiempo en el eje X. La temperatura se representa a la derecha, eje Y secundario.

Notar que hubo una pérdida de masa menor que 1 % al momento en que el instrumento alcanzó los 65° C. La pérdida de masa después de eso se consideró como una mezcla de perfume volátil o bien éster de poli(acrilato) entrecruzado, porque el control no se formuló con agua. Se observó una pérdida de masa significativa en las tres transiciones de etapas entre 65° y 200° C, seguida de una masa relativamente constante en las tres transiciones de etapas entre 200° y 350° C. No se produjo una pérdida de masa significativa hasta la transición de etapa de 350° a 450° C, que interpretamos como la descomposición y volatilización del polímero real entrecruzado.

Cálculos 1. Exclusión de la pérdida de masa por debajo de 65° C como agua adsorbida o absorbida dentro de la matriz fragancia/IPM/polímero 2. Interpretación de la pérdida de masa volátil dentro del intervalo térmico de 65-350 °C como mezcla fragancia/IPM (A) 3. Interpretación de la pérdida de masa volátil dentro del intervalo térmico deb 350-450 °C como descomposición del éster de poli(acrilato) entrecruzado (B) 4. Suma de A, B y C, y normalización al 100 % de pérdida de masa 5. Suma de A y C dividido por 100 para calcular la fracción de fragancia/IPM 6. División de B por 100 para calcular la fracción del éster de poli(acrilato) entrecruzado después de la normalización al 100 % de pérdida de masa.

Cuadro 2 Por ejemplo, esta suspensión de microcápsulas de perfume en particular tiene un porcentaje de recubrimiento de la cubierta de la microcápsula del 7.6 %.

Metodo de prueba para determinar el porcentaje de masa total de la cubierta (para microcápsulas recubiertas o sin recubrir! Del método de análisis termogravimétrico presentado anteriormente, la masa total de la cubierta puede obtenerse multiplicando el porcentaje de recubrimiento de la cubierta de la microcápsula por la masa total de la microcápsula. Por ejemplo, en 1 gramo de microcápsulas con un recubrimiento de la cubierta del 7.6 %, habría 0.076 gramos de material de la cubierta.

Método de prueba para determinar la relación másica de núcleo a cubierta Del método de análisis termogravimétrico presentado anteriormente, la relación másica de núcleo a cubierta se determina mediante el porcentaje de volátiles entre 65-350C y el porcentaje de volátiles entre 350C-450C. En el ejemplo que se presenta en la Tabla 2, la relación másica de núcleo a cubierta es de 92.4 a 7.6.

Método de prueba para determinar el grosor de la cubierta Un experimentado en la materia reconocerá que pueden crearse diversos protocolos para la extracción y el aislamiento de las microcápsulas a partir de los productos terminados, y reconocerá que esos métodos requieren de validación por medio de una comparación de los valores medidos obtenidos, medidos antes y después de que las microcápsulas se añadan al, y se extraigan del, producto terminado. Después, las microcápsulas aisladas se formulan en agua desionizada a fin de formar una suspensión para la caracterización.

Para caracterizar la morfología de las microcápsulas y medir el grosor de pared promedio de las partículas se usa una crio-microscopía electrónica de barrido. Cada muestra se congela por inmersión en etano líquido, luego se transfiere a la cámara de crio-prep Gatan Alto, mientras se mantienen temperaturas menores que -170 °C. Las muestras se equilibran a -130 °C, después se cortan en rebanadas y luego se recubren inmediatamente con Au/Pd durante aproximadamente 70 s. La toma de imágenes se realiza en un Hitachi 4700 o equivalente, a 3 KV y una corriente de punta de 20 mA a -140 °C. El grosor de la cubierta se informa como intervalo.

Método de prueba de la dispersabilidad 1. Para cada suspensión que contiene microcápsulas a evaluar, se prepara una Espátula VWR con mango de PVC (artículo núm. 82027-502) cuidando que el mango de PVC se vea limpio, liso y libre de polvo. 2. El mango de PVC de la espátula se sumerge completamente en la composición fundida hasta que la composición cubra completamente el mango de PVC (no el extremo de la hoja). 3. El mango de PVC se mantiene sumergido en la composición durante un período de 10 segundos. 4. El mango de PVC se retira y se mantiene sobre la composición durante 10 segundos, permitiendo que escurra toda composición residual. 5. La espátula se coloca sobre una toalla de papel u otro sustrato para secarse. Se deja pasar 1 minuto para secar. 6. Una vez seco, se inspecciona el mango de PVC para comprobar que las microcápsulas estén sustancialmente y totalmente dispersas dentro de la composición. Esto se realiza visualmente mediante la confirmación de que la composición es lisa y uniforme en el mango de PVC, sin grietas, manchas, aspereza, tosquedad, salientes o falta de uniformidad de cualquier otra manera. La presencia de agregados indica que las microcápsulas no están lo suficientemente dispersas en la composición. 7. Repetir para todas las composiciones.

Método de medición de la temperatura de transición vitrea Un experimentado en la materia reconocerá que pueden crearse diversos protocolos para la extracción y el aislamiento de las microcápsulas a partir de los productos terminados, y reconocerá que esos métodos requieren de validación por medio de una comparación de los valores medidos obtenidos, medidos antes y después de que las microcápsulas se añadan al, y se extraigan del, producto terminado. Después, las microcápsulas aisladas se formulan en agua desionizada a fin de formar una suspensión para la caracterización.

La temperatura de transición vitrea se mide mediante el uso de la calorimetría diferencial de barrido (DSC): ASTM E1356, “Standard Test Method for Assignment of the Glass Transition Temperature by Differential Scanning Calorimetry” descrito más abajo.

El intervalo normal de temperatura de operación es de -120 a 500 °C. Dependiendo de la instrumentación usada, el intervalo de temperatura se puede extender. Los valores indicados en unidades SI deben considerarse como estándar. En esta norma no se incluyen otras unidades de medida. Los términos siguientes son aplicables a este método de prueba y se pueden encontrar en la Terminología E473 y la Terminología E1142: calorimetría diferencial de barrido (DSC); análisis térmico diferencial (DTA); transición vitrea; temperatura de transición vitrea (Tg); y capacidad calorífica específica. Definiciones de términos específicos de esta norma: Existen puntos de transición de uso común asociados con la región de transición vitrea: temperatura final extrapolada, (Te), °C— el punto de intersección de la tangente trazada en el punto de la pendiente máxima de la curva de transición con los valores iniciales extrapolados después de la transición. temperatura de inicio extrapolada, (Tf), °C— el punto de intersección de la tangente trazada en el punto de la pendiente máxima de la curva de transición con los valores iniciales extrapolados antes de la transición. temperatura de inflexión, (T¡), °C— el punto de la curva térmica correspondiente al pico de la primera derivada (con respecto al tiempo) de la curva térmica principal. Este punto corresponde al punto de inflexión de la curva térmica principal. temperatura del punto medio, (Tm), °C— el punto de la curva térmica correspondiente a V2 de la diferencia de flujo de calor entre el inicio extrapolado y el final extrapolado.

Discusión— La temperatura del punto medio es la de uso más común como temperatura de transición vitrea.

A veces se identifican y definen dos puntos de transición adicionales: temperatura de la primera desviación, (T0), °C— el punto de la primera desviación detectable de los valores iniciales extrapolados antes de la transición.

Temperatura de retorno a los valores iniciales, (Tr), °C— el punto de la última desviación de los valores iniciales extrapolados más allá de la transición.

Un cambio en las velocidades de calentamiento y enfriamiento puede afectar los resultados. La presencia de impurezas afecta la transición, particularmente, si una impureza tiende a plastificar o formar soluciones sólidas, o es miscible en la fase posterior a la transición. Si el tamaño de partícula tiene un efecto en la temperatura de transición detectada, las muestras a comparar deben tener el mismo tamaño de partícula.

En algunos casos, la muestra puede reaccionar con el aire durante el programa de temperaturas y originar una medición incorrecta de la transición. Toda vez que este efecto pueda estar presente, la prueba se debe realizar al vacío o en atmósfera de gas inerte. Dado que algunos materiales se degradan en las proximidades de la región de transición vitrea, se debe tener cuidado de distinguir entre degradación y transición vitrea.

Dado que se usan cantidades de muestra del orden de los miligramos, es esencial asegurarse de que las muestras sean homogéneas y representativas, por lo que se usan téenicas de muestreo apropiadas.

Calorímetro diferencial de barrido: la instrumentación esencial necesaria para suministrar la capacidad calorimétrica diferencial de barrido mínima para este método incluye una cámara de prueba compuesta de uno o más hornos para suministrar un calentamiento uniforme controlado (enfriamiento) de una muestra y la referencia hasta una temperatura constante o a una velocidad constante en el intervalo de temperatura de -120 a 500 °C, un sensor de temperatura para suministrar una indicación de la temperatura de la muestra hasta 60.1 °C, sensores diferenciales para detectar la diferencia de flujo de calor entre la muestra y la referencia con una sensibilidad de 6 pW, un medio para mantener un entorno de cámara de prueba de un gas de purga de 10 a 100 mL/min dentro de 4 mL/min, un controlador de temperatura capaz de ejecutar un programa de temperatura específico haciendo funcionar el o los hornos entre límites de temperatura seleccionados a una velocidad de cambio de temperatura de hasta 20 °C/min constante hasta 60.5 °C/min.

Aparatos Calorímetro diferencial de barrido : la instrumentación esencial necesaria para suministrar la capacidad calorimétrica diferencial de barrido mínima para este método incluye una cámara de prueba compuesta de uno o más hornos para suministrar un calentamiento uniforme controlado (enfriamiento) de una muestra y la referenciahasta una temperatura constante o a una velocidad constante en el inten/alo de temperatura de -120 a 500 °C, un sensor de temperatura para suministrar una indicación de la temperatura de la muestra hasta 60.1 °C, sensores diferenciales para detectar la diferencia de flujo de calor entre la muestra y la referencia con una sensibilidad de 6 pW, un medio para mantener un entorno de cámara de prueba de un gas de purga de 10 a 100 mL/min dentro de 4 mL/min, un controlador de temperatura capaz de ejecutar un programa de temperatura específico haciendo funcionar el o los hornos entre límites de temperatura seleccionados a una velocidad de cambio de temperatura de hasta 20 °C/min constante hasta 60.5 °C/min.

Un dispositivo de recolección de datos : para suministrar un medio de adquirir, almacenar y visualizar las señales medidas o calculadas, o ambas. Las señales de salida mínimas requeridas para DSC son flujo de calor, temperatura y tiempo.

Contenedores: (platillos, crisoles, viales, etc.) que sean inertes a los materiales de la muestra y de referencia, y que sean de una forma e integridad estructural adecuadas para contener la muestra y las referencias.

Para facilitar la interpretación, puede usarse un material de referencia inerte con una capacidad calorífica aproximadamente equivalente a la de la muestra. El material de referencia inerte puede ser, frecuentemente, una cápsula o tubo portamuestras vacíos.

Nitrógeno: u otra alimentación de gas de purga inerte, de pureza igual a, o mayor que, 99.9 %.

Balanza analítica: con una capacidad mayor que 100 mg y con una precisión de 0.01 mg.

Preparación de la muestra Polvos o gránulos— Si no se realiza un ciclo térmico preliminar como se indica en 10.2, debe evitarse el triturado. Frecuentemente, el triturado o téenicas similares de reducción de tamaño introducen efectos térmicos debido a la fricción o la orientación, o ambas y, por lo tanto, cambian la historia térmica de la muestra.

Partes moldeadas o bolillas— Las muestras se cortan con un micrótomo, hoja de afeitar, perforadora de papel o perforador de corcho (tamaño núms. 2 o 3) al tamaño adecuado de grosor o diámetro, y una longitud que se aproximará a la masa deseada en el procedimiento posterior.

En el caso de películas más delgadas, se cortan rodajas que puedan caber en los tubos portamuestras o discos perforados, si se usan platillos portamuestras circulares.— En el caso de películas más gruesas que 40 mm, ver “Partes moldeadas o bolillas”.

Calibración Mediante el uso de la misma velocidad de calentamiento, gas de purga y régimen de flujo que se usarán para el análisis de la muestra, se calibra el eje de temperatura del instrumento siguiendo el procedimiento indicado en la Práctica E967.

Procedimiento 10.1 Se usa una masa de muestra apropiada para el material a evaluar.

En la mayoría de los casos, es satisfactoria una masa de 5 a 20 mg. Puede usarse una cantidad de material de referencia con una capacidad calorífica que se aproxime estrechamente a la de la muestra. Además, puede ser adecuado un platillo portamuestras vacío. 10.2 Si es apropiado, realizar y registrar un programa térmico inicial en una corriente de nitrógeno o ambiente de aire a una velocidad de calentamiento de 10 °C/min hasta una temperatura de al menos 20 °C por encima de la Tq para eliminar cualquier historia térmica previa. (Ver Figura 1·) NOTA 1— Puede usarse otros gases, preferentemente inertes, y otras velocidades de calentamiento y enfriamiento, pero debe informarse. 10.3 La temperatura se mantiene hasta alcanzar un equilibrio, indicado por la respuesta del instrumento. 10.4 Se programa el enfriamiento a una velocidad de 20 °C/min hasta 50 °C por debajo de la temperatura de transición de interés. 10.5 La temperatura se mantiene hasta alcanzar un equilibrio, indicado por la respuesta del instrumento. 10.6 Se repite el calentamiento a la misma velocidad que en 10.2, y se registra la curva de calentamiento hasta que se hayan completado todas las transiciones deseadas. Puede usarse otras velocidades de calentamiento, pero debe informarse. 10.7 Se determinan las temperaturas Tm (preferida) Tf o T¡. en donde: Tig = temperatura de inflexión, °C Tf = temperatura de inicio extrapolada, °C, y Tm = temperatura del punto medio, °C.

El aumento de la velocidad de calentamiento produce mayores cambios en los valores iniciales, mejorando, de ese modo, la detectabilidad. En el caso de DSC, la señal es directamente proporcional a la velocidad de calentamiento en mediciones de la capacidad calorífica. 10.8 Se vuelve a comprobar la masa de la muestra para asegurarse de que no se haya producido pérdida o descomposición durante la medición.

Método de prueba de resistencia a la fractura Un experimentado en la materia reconocerá que pueden crearse diversos protocolos para la extracción y el aislamiento de las microcápsulas a partir de los productos terminados, y reconocerá que esos métodos requieren de validación por medio de una comparación de los valores medidos obtenidos, medidos antes y después de que las microcápsulas se añadan al, y se extraigan del, producto terminado. Después, las microcápsulas aisladas se formulan en agua desionizada a fin de formar una suspensión para la caracterización.

Para calcular el porcentaje de microcápsulas comprendidas en un intervalo reivindicado de resistencias a la fractura, se realizan tres mediciones diferentes y se usan dos gráficos obtenidos. Las tres mediciones separadas son: i) la distribución del tamaño de partícula (PSD) ponderado en volumen de las microcápsulas; ii) el diámetro de al menos 10 microcápsulas individuales dentro de cada uno de 3 intervalos de tamaño especificados, y iii) la fuerza de ruptura de esas mismas 30 o más microcápsulas individuales. Los dos gráficos creados son: una gráfica de los datos de distribución del tamaño de partícula ponderado en volumen recolectados anteriormente en i); y una gráfica de la distribución modelada de la relación entre el diámetro de la microcápsula y la resistencia a la fractura, derivada de los datos recolectados anteriormente en ii) y iii). La gráfica de la relación modelada permite que las microcápsulas comprendidas en un intervalo de resistencia reivindicado se identifiquen como una región específica bajo la curva PSD ponderada en volumen, y luego se calculen como porcentaje del total del área bajo la curva. a) La distribución del tamaño de partícula (PSD) ponderado en volumen de las microcápsulas se determina mediante detección óptica de partículas individuales (SPOS), denominada, además, conteo óptico de partículas (OPC), mediante el uso del instrumento AccuSizer 780 AD, o equivalente, y el software adjunto CW788 versión 1.82 (Particle Sizing Systems, Santa Barbara, California, EE. UU.). El instrumento se configura con las condiciones y selecciones siguientes: Régimen de flujo = 1 mL / seg; Umbral de menor tamaño = 0.50 pm; Número de modelo del sensor = LE400-05SE; Autodilución = Sí; Tiempo de recolección = 120 seg; Cantidad de canales = 512; Volumen de líquido del recipiente = 50 mL; Coincidencia máx. = 9200. La medición se inicia al poner el sensor en un estado frío mediante el lavado con agua hasta que los conteos del fondo sean menores que 100. Una suspensión de cápsulas, y su densidad de partículas, se ajusta con agua desionizada según la necesidad por medio de la autodilución para producir conteos de partícula de al menos 9200 por mL. La suspensión se analiza durante un período de tiempo de 120 segundos. Los datos obtenidos de la PSD ponderada en volumen se representan y registran, y se determinan los valores de la media, el percentil 5 y el percentil 90. b) El diámetro y el valor de la fuerza de ruptura de las microcápsulas individuales se miden por medio de un sistema de instrumentos de micromanipulación controlado por computadora que tiene lentes y cámaras capaces de tomar imágenes de las microcápsulas, y que tiene una sonda fina de extremo plano conectado a un transductor de fuerza (tal como el Modelo 403A disponible de Aurora Scientific Inc, Canadá, o equivalente), como se describe en: Zhang, Z. et al. (1999) “Mechanical strength of single microcapsules determined by a novel micromanipulation technique.” J. Microencapsulation, vol 16, núm. 1, págs. 117-124, y en: Sun, G. y Zhang, Z. (2001) “Mechanical Properties of Melamine-Formaldehyde microcapsules.” J. Microencapsulation, vol. 18, núm. 5, págs. 593-602, disponible en la University of Birmingham, Edgbaston, Birmingham, Reino Unido. c) Se coloca una gota de la suspensión de microcápsulas sobre un portaobjetos de vidrio, y se seca en condiciones ambientales durante varios minutos para eliminar el agua y lograr una capa dispersa y sencilla de partículas solitarias en el portaobjetos seco. La concentración de las microcápsulas en la suspensión se ajusta según la necesidad para obtener una densidad de partícula adecuada en el portaobjetos. Puede necesitarse más de una preparación de portaobjetos. d) Después, el portaobjetos se coloca en una platina portamuestra del instrumento de micromanipulación. Para la medición se selecciona treinta o más microcápsulas en el o los portaobjetos, de manera que haya al menos diez microcápsulas seleccionadas dentro de cada una de tres bandas de tamaño predeterminado. Cada banda de tamaño se refiere al diámetro de las microcápsulas derivadas de la PSD ponderada en volumen generada por el Accusizer. Las tres bandas de tamaño de partícula son: el diámetro medio +/- 2 pm; el diámetro del percentil 5 +/- 2 pm; y el diámetro del percentil 90 +/- 2 pm. Las microcápsulas que se vean aplastadas, con pérdidas o dañadas se excluyen del proceso de selección y no se miden. e) Se mide el diámetro de la microcápsula a partir de la imagen del micromanipulador y se registra para cada una de las 30 o más microcápsulas seleccionadas. Después, esa misma microcápsula se comprime entre dos superficies planas: la sonda de fuerza de extremo plano y el portaobjetos de vidrio, a una velocidad de 2 pm por segundo, hasta que la microcápsula se rompa. Durante la etapa de compresión, se mide continuamente la fuerza de la sonda y se registra mediante el sistema de adquisición de datos del instrumento de micromanipulación. f) Se calcula el área de la sección transversal de cada una de las microcápsulas, mediante el uso del diámetro medido y asumiendo una partícula esférica (nr2, donde r es el radio de la partícula antes de la compresión). Se determina la fuerza de ruptura de cada muestra mediante la revisión de las mediciones registradas de la sonda de fuerza. La sonda de medición mide la fuerza como función de la distancia comprimida. En una compresión, las rupturas de las microcápsulas y la fuerza medida se detendrán bruscamente. Estos máximos en la fuerza medida representan la fuerza de ruptura. g) La resistencia a la fractura de cada una de las 30 o más microcápsulas se calcula al dividir la fuerza de ruptura (en Newtons) por el área de la sección transversal calculada de la respectiva microcápsula. h) En una gráfica de diámetro de la microcápsula frente a resistencia a la fractura, se ajusta una línea de tendencia de regresión de potencia contra los 30 o más puntos de datos originales para crear una distribución modelada de la relación entre el diámetro de la microcápsula y la resistencia a la fractura. i) El porcentaje de microcápsulas que tienen un valor de resistencia a la fractura dentro de un intervalo específico de resistencia se determina observando la gráfica de relación modelada para localizar el punto donde la curva interseca los límites de resistencia a la fractura correspondientes, y después lcyendo los límites de tamaño de la microcápsula correspondientes a esos límites de resistencia. Después, estos límites de tamaño de la microcápsula se ubican en la gráfica de PSD ponderada en volumen y, así, se identifica un área bajo la curva de PSD que corresponde a la porción de microcápsulas comprendidas en el intervalo de resistencia especificado.

Después, el área identificada bajo la curva de PSD se calcula como porcentaje del área total bajo la curva de PSD. Este porcentaje indica el porcentaje de microcápsulas comprendidas en el intervalo especificado de resistencias a la fractura.

Método de extracción para analizar el % de carga total de perfume de una microcápsula Un experimentado en la materia reconocerá que pueden crearse diversos protocolos para la extracción y el aislamiento de las microcápsulas a partir de los productos terminados, y reconocerá que esos métodos requieren de validación por medio de una comparación de los valores medidos obtenidos, medidos antes y después de que las microcápsulas se añadan al, y se extraigan del, producto terminado. Después, las microcápsulas aisladas se formulan en agua desionizada a fin de formar una suspensión para la caracterización.

Se pesa y se registra el peso de 30 mg de suspensión de PMC (es decir, microcápsulas de perfume). Se añade 20 mL de solución de estándar interno (25 mg/L de dodecano en alcohol anhidro) y se calienta a 60 °C durante 30 minutos. Enfriar a la temperatura ambiente. Se filtra a través de un filtro de jeringa de PTFE de 0.45 um. Se analiza mediante GC/FID.

Instrumentos usados: • Agilent 6890NGC/FID • Inyector Agilent 7683B • Balance: • Columna: J&W DB-5 (20 m x 0.1 mm x 0.1 um) Condiciones de los instrumentos: Condiciones de GC • Horno: 50 °C durante 0 minutos; Subir a 16 °C / minuto hasta 275 °C, mantener 3 minutos • Modo dividido de entrada: Temp: 250 °C; Relación de división 80:1; Flujo: 0.4 mL/minuto; Volumen de inyección: 1 mI Condiciones de FID • 325 °C; Hidrógeno: 40 mL / minuto; Renovación 25 ml_ / minuto; Aire: 400 mL / minuto Análisis de datos: % Encapsulado = (((STD Conc. Perfume/ Area (est. perf.)) X (Area ISTD (est. perf.)/ Area ISTD (muestra)) X AREA (muestra)) / Conc. muestra) X 100 % Metodo de prueba de extracción con hexano Se pesa previamente 0.10 g de polvo de PMC en un vial de 50 mL Se añade 10 mL de hexano al vial La muestra se agita con vórtex durante 20 segundos La muestra se agita durante 10 minutos con un agitador manual automatizado La muestra se deja reposar a temperatura ambiente durante 10 minutos para permitir la separación de tases La capa de hexano se filtra a través de un filtro de PTFE de 0.45 micrómetros El material filtrado se inyecta en un aparato de GC/MS para analizar los componentes extraídos Se compara las trazas de GC/MS de la muestra frente a un control. El control se prepara con perfume puro (sin encapsular) en hexano con base en el % de la carga total de perfume de la cápsula obtenida mediante el uso del método anterior. La relación de la cantidad total de fragancia en la muestra extraída frente al control permite calcular la esencia libre (esencia no encapsulada) en la muestra de polvo.

Método de prueba del rendimiento de proceso Se mide el % de concentración de sólidos en la suspensión de microcápsulas de perfume (mediante el método por microondas descrito en la presente descripción). Se registra la masa de suspensión de microcápsulas de perfume que se seca por aspersión. Se registra la masa de polvo de microcápsulas perfume secadas por aspersión que se recolecta, con una temperatura del aire de entrada de 205 grados centígrados y una temperatura del aire de salida de 105 grados centígrados. Se divide la masa de polvo secado por aspersión recolectada por la masa de suspensión de microcápsulas de perfume secada multiplicado por el % en peso de la concentración de sólidos de la suspensión. Este es el rendimiento del proceso.

Método de prueba de la energía de flujo en masa Para determinar la fluidez del polvo se usa el reómetro de polvos FT4 (disponible de Freeman Technology Inc., Medford, Nueva Jerscy, EE. UU.). Se prepara la unidad que contendrá el polvo secado por aspersión (según instrucciones del FT4). Se tara la unidad. Se añade el polvo. Se acepta/registra la masa. Se cierra la tapa. Se comienza la división. El tornillo se insertará en la muestra para acondicionarla. Después de completar el acondicionamiento, se abre la tapa del reómetro de polvos, se realiza una división (esto elimina el exceso de polvo por encima del recipiente) y el instrumento ahora está listo para analizar las propiedades de flujo en masa del polvo. Se deja que la prueba se desarrolle por sí misma (8 pruebas realizadas a una velocidad de punta de 100 milímetros/segundo; el tornillo entrará y saldrá de la muestra). Se recupera la muestra y se limpia el instrumento con un cepillo.

Método de microondas 1) Se mide el % de concentración de sólidos de la suspensión de microcápsulas de perfume (es decir, suspensión de cápsulas) a. Suministros v materiales i. Horno CEM - CEM Smart System 5 (disponible de CEM Corporation, Matthews, North Carolina, EE. UU.) ii. Cubetas portamuestras - Cubetas cuadradas para CEM, art. núm. 200150 iii. Pipeta para transferencia 1.1 Se agita vigorosamente la suspensión de cápsulas hasta que sea homogénea (el lote de cápsulas debe estar bien mezclado y sin separación). 1.2 Se presiona el botón MAIN MENU. 1.3 Se presiona 3-LOAD METHOD. 1.4 Se presiona el número del método a aplicar. 1.4.1 (ejemplo: PHOENIX50) 1.5 Se presiona el botón de la flecha para seleccionar Solids or 5 Moisture (sólidos o humedad). 1.6 Se presiona READY. 1.7 Se abre la tapa del horno y se taran 2 piezas de cubetas portamuestra cuadradas presionando TARE. (Ver la Figura 2) 1.8 Se retira la cubeta cuadrada superior. 10 1.9 Con una pipeta, se coloca una línea en zigzag de suspensión en la cubeta restante, suficiente para igualar aproximadamente 1.5 gramos. (Ver la Figura 3). Se usa el lateral de la pipeta para difundirla por la cubeta. 1.10 Se vuelve a colocar la cubeta portamuestras cuadrada 15 superior. 1.11 Se cierra la tapa. 1.12 Se presiona START. 1.13 Cuando se termina, se levanta la cubierta y se retira la muestra. Se registran los resultados en el recipiente 20 portamuestra. 1.14 Se cierra la tapa. 1.15 Se limpian las salpicaduras. 1.16 El procesamiento tarda entre 5-15 minutos. El horno emitirá un sonido cuando haya terminado y producirá una copia impresa. 25 En la copia impresa aparecerá lo siguiente: Hora/fecha, método usado, núm. de muestra (simplemente una cifra numérica que se da), tiempo de secado, temp. máx., peso inicial y % de sólidos/humedad.

Ejemplos Se usa una composición de perfume, denominada Esencia A, para preparar los ejemplos de la invención. La siguiente tabla enumera los ingredientes y sus propiedades.

Cuadro 1.

Ejemplo 1 Microcápsulas no iónicas Una solución oleosa, que consiste en 75 g de esencia de aceite de fragancia A, 75 g de miristato de isopropilo, 0.6 g de Vazo-52 de DuPont y 0.4 g de Vazo-67 de DuPont se añade a un reactor encamisado de acero, controlado a una temperatura de 35 °C, con un mezclado a 1000 rpm (4 puntas, 5.1 cm (2”) de diámetro, cuchilla de molienda plana) y un manto de nitrógeno aplicado a 100cc/min. La solución oleosa se calienta hasta 75 °C en 45 minutos, se mantiene a 75 °C durante 45 minutos y se enfría hasta 60 °C en 75 minutos.

Cuando la primera solución oleosa alcanza los 60 °C, se añade una segunda solución oleosa, que consiste en 37.5 g de aceite de fragancia, 0.25 g de metacrilato de terc-butil-aminoetilo, 0.2 g de acrilato de 2-carboxietilo y 10 g de Sartomer CN975 (oligómero hexafuncional de uretano-acrilato). Los aceites combinados se mantienen a 60 °C por 10 minutos adicionales.

Se detiene el mezclado y se añade una solución acuosa, que consiste en 56 g de alcohol polivinílico Celvol 540 al 5 % solución en agua, 244 g de agua, 1.1 g de NaOH al 20 % y 1.2 g de DuPont Vazo-68WSP, al fondo de la solución oleosa, mediante el uso de un embudo.

Se inicia nuevamente el mezclado a 2500 rpm y se lo realiza durante 60 minutos para emulsionar la fase oleosa en la solución acuosa. Después que se completa la molienda, se continua con el mezclado con una hélice de 7.6 cm (3”) a 350 rpm. El lote se mantiene a 60 °C durante 45 minutos, la temperatura se incrementa hasta 75 °C en 30 minutos, se mantiene a 75 °C por 4 horas, se calienta hasta 90 °C en 30 minutos y se mantiene a 90 °C por 8 horas. Después, el lote se deja enfriar a temperatura ambiente formando una suspensión de microcápsulas. Las microcápsulas terminadas tienen un tamaño medio de partícula de 11 mieras, un índice de amplitud de 1.3 y un potencial zeta de 0.5 milivoltios negativos, una concentración total de esencia A de 19.5 % en peso y un contenido de agua de 57 % en peso.

Ejemplo 2 Secado por aspersión convencional de microcápsulas de perfume La suspensión de microcápsulas de perfume del Ejemplo 1 se bombea a una velocidad de 7.7 g/min en un secador por aspersión en co-corriente (Buchi, 25.4 centímetros (10 pulgadas) de diámetro) y se atomiza por medio de una tobera de 2 fluidos (tobera 40100 SS, tapa de aire 1250). Las condiciones de operación del secador son: flujo de aire de 600 litros por minuto, una temperatura del aire de entrada de 185 grados centígrados, una temperatura de salida de 85 grados centígrados, el secador opera a una presión de -3 kilopascal (-30 milibares) y la presión del aire de atomización es de 689.5 kPa (100 psi). El polvo seco se recolecta en la parte inferior de un cielón y debajo del secador (partículas de gran tamaño). Las partículas recolectadas tiene un diámetro de partícula aproximado de 11 micrómetros. Se recoge aproximadamente 17.5 gramos de polvo, con lo que se obtiene un rendimiento del 20 %. Una cantidad significativa de producto recubre la pared de la cámara. Un experimento separado de más de 1 hora produce una reducción significativa en el rendimiento del polvo, porque el polvo forma un puente en la cámara, restringiendo el flujo de aire y reduciendo el volumen disponible para secar la partícula atomizada. Para medir la temperatura de transición vitrea del polvo secado por aspersión se usa un calorímetro de barrido diferencial. Se ha comprobado que el inicio de la transición vitrea se produce a aproximadamente 82 grados centígrados, y la temperatura final de transición vitrea es de aproximadamente 108 grados centígrados. El equipo usado para el proceso de secado por aspersión puede obtenerse de los proveedores siguientes: IKA Werke GmbH & Co. KG, Janke y Kunkel - Str. 10, D79219 Staufen, Alemania; Niro A/S Gladsaxevej 305, Casilla de Correo 45, 2860 Soeborg, Dinamarca, y Watson-Marlow Bredel Pumps Limited, Falmouth, Cornwall, TR11 4RU, Inglaterra.

Ejemplo 3. Secado por aspersión de microcápsulas de perfume con particulados A la suspensión de microcápsulas de perfume del Ejemplo 1 se añade diversos auxiliares de proceso para mejorar el rendimiento del producto. Para mayor claridad, 1.5 % de sílice coloidal en la suspensión de cápsulas significa que se transfiere suficiente sílice coloidal a la suspensión de cápsulas para que la sílice coloidal constituya el 1.5 % en peso de la suspensión de cápsulas despues de la adición a la suspensión de cápsulas. La Tabla 3A proporciona detalles de los auxiliares de proceso usados, su composición en la suspensión de microcápsulas de perfume y el rendimiento del producto.

Tabla 3A Notar que la adición de sílice coloidal como auxiliar de proceso mejora significativamente el rendimiento del producto. La mezcla de suspensión de microcápsulas de perfume y auxiliar de proceso se bombea a un secador por aspersión en co-corriente (Buchi, 25.4 centímetros (10 pulgadas) de diámetro) y se atomiza por medio de una tobera de 2 fluidos (tobera 40100 SS, tapa de aire 1250). Las condiciones de operación del secador se detallan en la Tabla 3A. El polvo secado se recolecta en la parte inferior de un cielón y en la parte inferior del secador (partículas de gran tamaño). Las partículas recolectadas tiene un diámetro de partícula aproximado de 11 micrómetros. El equipo usado para el proceso de secado por aspersión puede obtenerse de los proveedores siguientes: IKA Werke GmbH & Co. KG, Janke y Kunkel - Str. 10, D79219 Staufen, Alemania; Niro A/S Gladsaxevej 305, Casilla de Correo 45, 2860 Soeborg, Dinamarca, y Watson-Marlow Bredel Pumps Limited, Falmouth, Cornwall, TR11 4RU, Inglaterra.

En las Figuras 8-10 se muestran micrografías de algunas de las microcápsulas secadas por aspersión y se indica que las partículas de sílice coloidal recubren la microcápsula de perfume, pero estas partículas no proveen un recubrimiento hermético a las microcápsulas. Como resultado, no cambiamos las propiedades mecánicas de las microcápsulas.

La Figura 8 es una micrografía que muestra microcápsulas sin recubrir secadas por aspersión 817A.

La Figura 9 es una micrografía que muestra microcápsulas secadas por aspersión 817B, parcialmente recubiertas con particulados 849, provenientes de un auxiliar de proceso Ludox HS-30 al 1.5 % en la suspensión, como se describió anteriormente.

La Figura 10 es una micrografía que muestra microcápsulas secadas por aspersión 817C, parcialmente recubiertas con particulados 849, provenientes de un auxiliar de proceso Ludox HS-30 al 3 % en la suspensión, como se describió anteriormente.

Ejemplo 4. Microcapsulas secadas por aspersión A 94.85 kilogramos de microcápsulas de perfume no iónico preparadas por el método del ejemplo 1 se añade 0.15 kilogramos de polvo de goma de xantana (goma xantana dispersable Novaxan, producto 174965) a una temperatura de 45 grados centígrados, mientras se mezcla. Después de 25 minutos de mezcla, se añade a la suspensión 4.5 kilogramos de una solución 32 % en peso de cloruro de magnesio (durante un período de 10 minutos); después, la suspensión se mezcla durante otros 30 minutos. Se añade a la suspensión un sistema conservante adecuado para controlar la micro susceptibilidad. A continuación, se añade 1 kg de ácido cítrico (polvo anhidro), y se mezcla durante 30 minutos para asegurar la disolución completa en la fase continua de la suspensión. Después, esta mezcla se atomiza mediante el uso de un secador en co-corriente Niro de 2.1 m (7 pies) de diámetro, con una rueda atomizadora centrífuga rotatoria. Las condiciones de secado específicas se detallan en la Tabla 4A.

Tabla 4A.

Notar que cuando la temperatura del aire de salida del fluido de trabajo está cercana o por debajo de la temperatura de transición vitrea de las microcápsulas (Ejemplo 4W), se obtiene un rendimiento del proceso muy bajo, y las microcápsulas recuperadas tienen un nivel elevado de esencia no encapsulada. Cuando la temperatura de operación del fluido de trabajo está en o por encima de la temperatura de transición vitrea (Ejemplos 4X, 4Y), el rendimiento del proceso se incrementa dramáticamente y, además, la esencia no encapsulada es más baja.

Ejemplo 5. Microcápsulas en antitranspirante / desodorante Tabla 5A. 1 - Fluido DC 246 de Dow Corning 2 - de Dow Corning 3 - de Shinetsu 4 - Solución estándar de clorhidrato de aluminio 5 - Solución de IACH estabilizada con calcio 6 - Solución de IZAG estabilizada con calcio 7 - de New Phase Technologies 9 - La emulsión se rompe cuando se fabrica esta composición Los ejemplos anteriores I a V se pueden preparar mediante el siguiente proceso general el cual puede ser alterado por un experimentado en la industria para incorporar equipos disponibles. Los ingredientes de la Parte I y Parte II se mezclan en recipientes separados adecuados. Después, la Parte II se agrega lentamente a la Parte I con agitación para asegurar la formación de una emulsión de agua en silicona. Después, la emulsión se muele con un molino adecuado, por ejemplo, un Greeco 1L03 de Greeco Corp, para crear una emulsión homogénea. La Parte III se mezcla y calienta a 88 °C hasta que todos los sólidos estén completamente fundidos. Después, la emulsión también se calienta a 88 °C y, posteriormente, se agrega a los ingredientes de la Parte 3. Luego, la mezcla final se vierte en un recipiente apropiado y se deja solidificar y se enfría a temperatura ambiente.

Tabla 5B. csp - indica que este material se usa para completar el total de 100 %.

Los Ejemplos VI a IX pueden prepararse de la siguiente manera: todos los ingredientes, menos la fragancia, el linalol y el dihidromircenol se combinan en un recipiente adecuado y se calientan hasta aproximadamente 85 °C para formar un líquido homogéneo. Después, la solución se enfría hasta aproximadamente 62 °C y, después, se añade la fragancia, el linalol y el dihidromircenol. Después, la mezcla se vierte en un recipiente apropiado y se deja asentar mientras se enfría hasta la temperatura ambiente.

El Ejemplo X puede prepararse de la siguiente manera: todos los ingredientes menos el propelente se combinan en un recipiente de aerosol apropiado.

Después, el recipiente se sella con una válvula de suministro de aerosol apropiada. A continuación se elimina el aire del recipiente mediante la aplicación de un vacío a la válvula y, después, el propelente se añade al recipiente a través de la válvula. Por último, se conecta un accionador apropiado a la válvula para dispensar el producto.

Tabla 5C. csp - indica que este material se usa para completar el total de 100 %.

Ejemplo 6. Composición seca de detergente para lavandería Los ejemplos no limitantes de formulaciones de producto que contienen las microcápsulas de perfume purificadas de los ejemplos antes mencionados se resumen en el siguiente cuadro.

Cuadro 6 * Microcápsula añadida como polvo o aglomerado. La relación núcleo/pared puede variar desde 80/20 hasta 98/2 y un diámetro de partícula promedio puede variar de 5°pm a 50°pm. Combinaciones adecuadas de las microcápsulas suministradas en los Ejemplos 2, 3 y 4.

Ejemplo 7. Microcápsulas de perfume en formulaciones de dosis unitarias Los siguientes son ejemplos de ejecuciones de dosis unitarias en donde la composición líquida está encerrada dentro de una película de PVA. La película preferida usada en los ejemplos de la presente invención es Monosol M8630 con un grosor de 76 pm. La preferencia es incorporar las microcápsulas secas con los polvos secos; sin embargo, dado que estas formulaciones son, típicamente, bajas en agua (debido a la sensibilidad del alcohol polivinílico al agua), las microcápsulas pueden incorporarse en cualquiera de los compartimentos que contienen líquido o polvo.

Cuadro 7 1 Polietilenimina (MW = 600) con 20 grupos de etoxilato por -NH. 2 RA = alcalinidad de reserva (g NaOH/dosis) * Microcápsula añadida como suspensión activa al 25-35 % (solución acuosa, ejemplo 1) o como polvo secado por aspersión (Ejemplos 2 y 3). La relación núcleo/pared puede variar desde 80/20 hasta 98/2 y un diámetro de partícula promedio puede variar de 5 mm a 50 pm. En los Ejemplos 1 a 3 se proporcionan combinaciones adecuadas de las microcápsulas.

** Detergente líquido bajo en agua en dosis única/sachet de alcohol polivinílico Ejemplo 8. Adición de polvo a sustratos gruesos La composición de procesamiento surfactante/polímero líquida se prepara en los porcentajes de peso indicados como se describe en la Tabla 8 más abajo.

Tabla 8A 1 Sigma-Aldrich núm. de catálogo 363081, MW 85,000-124,000, 87-89 % hidrolizado 2 Mclntyre Group Ltd, University Park, IL, Mackam HPL-28ULS 3 Polímero UCARE™ LR-400, disponible de Amerchol Corporation (Plaquemine, Louisiana) Se prepara un peso destino de 300 gramos de la composición mencionada anteriormente mediante el uso de un agitador superior convencional (Agitador IKA® RW20DZM disponible de IKA® Works, Inc., Wilmington, DE) y una placa calentadora (Corning Incorporated Ufe Sciences, Lowell, MA). En un recipiente limpio del tamaño adecuado se adiciona el agua destilada y la glicerina con agitación a 100-150 rpm. Si se incluye un polímero catiónico, este se añade lentamente mientras se agita en forma constante hasta que está homogéneo. Se pesa el alcohol polivinílico en un envase adecuado y se adiciona lentamente a la mezcla principal, en pequeños incrementos, mediante el uso de una espátula mientras se sigue agitando para evitar la formación de grumos visibles. Se ajusta la velocidad de mezclado para minimizar la formación de espuma. La mezcla se calienta lentamente hasta 80 °C y, después, se adicionan los surfactantes. La mezcla se calienta hasta 85 °C mientras se continúa la agitación y, después, se deja enfriar a temperatura ambiente. Se adiciona agua destilada adicional para compensar la pérdida de agua a la evaporación (sobre la base del peso neto original del envase). El pH final se encuentra entre 5.2 - 6.6 y se ajusta con ácido cítrico o hidróxido de sodio diluido, de ser necesario. Se mide la viscosidad de la mezcla de procesamiento resultante.

A partir de la mezcla de procesamiento líquida, se prepara un sustrato sólido soluble poroso (en los ejemplos de la presente descripción se menciona, además, “sustrato”) como se describe en la Tabla 8 más abajo.

Tabla 8B Para precalentar la mezcla de procesamiento, se almacenan 300 gramos de esta en un horno de convección durante más de dos horas a 70 °C. Después, la mezcla se transfiere a un tazón de acero inoxidable de 5 cuartos precalentado (para ello, se coloca en un horno a 70 °C durante más de 15 minutos) de un mezclador KITCHENAID® modelo K5SS (disponible de Hobart Corporation, Troy, OH) equipado con un accesorio batidor plano y con un accesorio de baño de agua que comprende agua del grifo a 70-75 °C. La mezcla se airea vigorosamente a una configuración de velocidad máxima de 10 hasta que se logra una densidad en húmedo de aproximadamente 0.26 gramos/cm3 (tiempo registrado en la tabla). La densidad se mide al pesar una taza llena con un volumen conocido y al quitar el sobrante de la parte superior de la taza con una espátula. Después, la mezcla aireada obtenida se esparce con una espátula en moldes cuadrados de aluminio de 160 mm x 160 mm con una profundidad de 6.5 mm; el exceso de espuma húmeda se elimina con el borde recto de una espátula metálica grande que se mantiene a un ángulo de 45° y se arrastra lenta y uniformemente por la superficie del molde. Después, los moldes de aluminio se colocan en un homo de convección a 130 °C durante aproximadamente 35 a 45 minutos. Los moldes se dejan enfriar a temperatura ambiente y los sustratos sólidos solubles porosos prácticamente secos se eliminan de los moldes con la ayuda de una espátula delgada y pinzas.

Cada uno de los sustratos cuadrados de 160 mm x 160 mm resultantes se cortan en nueve cuadrados de 43 mm x 43 mm (con bordes redondeados) mediante el uso de un troquel de corte y una máquina cortadora Samco SB20 (cada cuadrado representa un área de superficie de aproximadamente 16.9 cm2). Después, los sustratos más pequeños obtenidos se equilibran durante la noche (14 horas) en una habitación de ambiente constante mantenida a 21 °C (70 °F) y 50 % de humedad relativa dentro de bolsas grandes de cierre hermético que se dejan abiertas a la atmósfera ambiente.

Dentro de una campana de extracción, el sustrato se monta en un soporte de acero inoxidable que reposa a aproximadamente un ángulo de 60 grados y con muescas que sostienen el sustrato para que no se deslice hacia abajo y con un agujero en la placa de tal manera que el sustrato pueda retirarse fácilmente del montaje al empujarlo del soporte. Es importante que la superficie superior del sustrato (el lado expuesto al aire en el horno de secado y opuesto al lado que está en contacto directo con el molde de aluminio durante el proceso de secado) se oriente con dirección opuesta al soporte. Con una bomba de aspersión, se llena una pequeña botella de vidrio con el aceite de fragancia primaria 1a y, después, se rocía sobre la superficie del sustrato desde una distancia de 5.1 a 7.6 centímetros (2 a 3 pulgadas). Después, el sustrato se retira del soporte y se regresa a la bandeja para pesar con el lado superior orientado hacia arriba. El peso del perfume se registra y en el caso que no se logre el peso objetivo, se aplica otra cantidad de aspersión o se absorbe el exceso de perfume del sustrato con una toallita Kim. Este proceso iterativo se repite hasta que se alcance el intervalo de peso objetivo.

En la tabla incluida más abajo se registra la cantidad de fragancia 1a aplicada. El sustrato resultante que reposa en la balanza para pesar pequeña se almacena dentro de una bolsa con cierre hermético y se aísla de la atmósfera. El proceso anterior se repite en un segundo sustrato.

El primer sustrato dentro de su bandeja para pesar se retira, después, de la bolsa con cierre hermético y se tara de nuevo a peso cero en una balanza de peso de 4 lugares. Después, se aplica una microcápsula de perfume de los Ejemplos 2 y 3 a la superficie de cada sustrato. El sustrato se recubre con un polvo de microcápsulas de perfume al agitar suavemente el sustrato en una bandeja (u otro recipiente adecuado) que contiene un exceso del complejo de inclusión de perfume de lado a lado diez veces (el proceso se repite para el otro lado). El sustrato recubierto en polvo resultante se recoge, después, (con manos enguantadas) y se da golpecitos y se agita suavemente varias veces para retirar cualquier exceso de polvo que no está lo suficientemente adherido al sustrato. El peso resultante de la microcápsula de la fragancia secundaria aplicada se registra en la tabla incluida más abajo. Después, el sustrato poroso dentro de su balanza para pesar se regresa a la bolsa con cierre hermético y se aísla de la atmósfera. Este proceso de aplicación de polvo se repite para el segundo sustrato.

Los pesos finales obtenidos se indican en la tabla incluida más abajo: Tabla 8C Ejemplo 9. Composición de champú seco en polvo Las microcápsulas de perfume de los Ejemplos 2 y 3 pueden mezclarse con otros polvos que formulan un producto de champú seco. Esos polvos pueden tener la composición siguiente: Tabla 9A.

El almidón de tapioca está disponible de Akzo Nobel, el polvo de talco y polvo de bentonita pueden adquirirse en Kobo Products, Aerosil 200 puede obtenerse de Evonik Degussa Corporation y el estearato de magnesio puede obtenerse de Sigma Aldrich.

Ejemplo 10. Tela no tejida Las microcápsulas de perfume pueden incorporarse durante el proceso de fabricación de una tela no tejida.

Ejemplo 11. Secado por aspersión de microcápsulas de perfume con particulados para obtener altos rendimientos de microcápsulas secadas por aspersión A 1000 gramos de la suspensión de microcápsulas de perfume del Ejemplo 1 (43 % de sólidos) se añade aproximadamente 43 gramos de una suspensión al 30 % en peso de sílice coloidal Ludox HS-30. Después, esta suspensión de microcápsulas se bombea a una velocidad de 7.7 g/min en un secador por aspersión en co-corriente (Buchi, 25.4 centímetros (10 pulgadas) de diámetro) y se atomiza por medio de una tobera de 2 fluidos (tobera 40100 SS, tapa de aire 1250). Las condiciones de operación del secador son: flujo de aire de 600 litros por minuto, una temperatura del aire de entrada de 200 grados centígrados, una temperatura de salida de 102 grados centígrados, el secador opera a una presión de -3 kilopascal (-30 milibares) y la presión del aire de atomización es de 689.5 kPa (100 psi). El polvo seco se recolecta en la parte inferior de un cielón y debajo del secador (partículas de gran tamaño). Las microcápsulas recolectadas tienen un diámetro aproximado de 11 mieras. Se recoge aproximadamente 410 gramos de polvo, con lo que se obtiene un rendimiento del 95 %. El equipo usado para el proceso de secado por aspersión puede obtenerse de los proveedores siguientes: IKA Werke GmbH & Co. KG, Janke y Kunkel - Str. 10, D79219 Staufen, Alemania; Niro A/S Gladsaxevej 305, Casilla de Correo 45, 2860 Soeborg, Dinamarca, y Watson-Marlow Bredel Pumps Limited, Falmouth, Cornwall, TR11 4RU, Inglaterra.

Las dimensiones y los valores descritos en la presente descripción no deben interpretarse como estrictamente limitados a los valores numéricos exactos mencionados. En lugar de eso, a menos que se especifique de cualquier otra manera, cada valor significará tanto el valor mencionado como un intervalo de valores funcionalmente equivalente cercano a este valor. Por ejemplo, un tamaño de partícula promedio ponderado en volumen que se describe como “40 mm” pretende significar “aproximadamente 40 mm”.

Todos los documentos mencionados en la presente descripción, incluida cualquier referencia cruzada o patente o solicitud relacionada, se incorporan en la presente descripción en su totalidad como referencia, a menos que se excluya expresamente o limite de cualquier otra forma. La cita de cualquier documento no es una admisión de que constituye una materia anterior respecto a cualquier invención descrita o reivindicada en la presente descripción o que, por sí sola o en cualquier combinación con alguna otra referencia o referencias, enseña, sugiere o describe tal invención. Además, en el grado en que cualquier significado o definición de un término en este documento contradiga cualquier significado o definición del mismo término en un documento incorporado como referencia, el significado o definición asignado a ese término en este documento deberá regir.

Aunque modalidades particulares de la presente invención han sido ilustradas y descritas, será evidente para los experimentados en la industria que se pueden hacer diversos cambios y modificaciones sin alejarse del espíritu y alcance de la invención. Por ello, en las reivindicaciones anexas se pretende cubrir todas aquellas modificaciones y cambios que queden dentro del alcance de esta invención.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una composición que comprende: una pluralidad de microcápsulas que comprenden un material del núcleo y una cubierta que encapsula el material del núcleo; y un ingrediente auxiliar; caracterizada porque las microcápsulas tienen un tamaño medio de partícula ponderado en volumen de 3 micrómetros a 25 micrómetros; en donde la cubierta de las microcápsulas está recubierta con particulados.

2. Un método para fabricar una composición, que comprende: el secado por aspersión de una pluralidad de microcápsulas con una pluralidad de particulados para formar una pluralidad de microcápsulas secadas por aspersión; y la adición de la pluralidad de las microcápsulas secadas por aspersión a un ingrediente adicional para formar una composición; caracterizado porque las microcápsulas pueden comprender un material del núcleo y una cubierta que encapsula el material del núcleo; en donde las microcápsulas secadas por aspersión comprenden el material del núcleo y la cubierta que encapsula el material del núcleo; en donde las microcápsulas secadas por aspersión se recubren con los particulados.

3. La composición o el método de conformidad con la reivindicación precedente, caracterizados además porque la cubierta comprende un material de poliacrilato.

4. La composición o el método de conformidad con la reivindicación precedente, caracterizados además porque la cubierta comprende un material de poliacrilato que tiene una masa total de poliacrilato e incluye material seleccionado del grupo que consiste en: contenido de amina de 0.2 % a 2.0 % de la masa total de poliacrilato; ácido carboxílico de 0.6 % a 6.0 % de la masa total de poliacrilato; y una combinación de contenido de amina de 0.1 % a 1.0 % y ácido carboxílico de 0.3 % a 3.0 % de la masa total de poliacrilato.

5. La composición o el método de conformidad con la reivindicación precedente, caracterizados además porque la cubierta tiene un grosor de 1 nanómetro a 300 nanómetros, preferentemente, de 20 nanómetros a 200 nanómetros.

6. La composición o el método de conformidad con la reivindicación precedente, caracterizados además porque los particulados tienen un tamaño medio de partícula ponderado en volumen de 1 nanómetro a 1000 nanómetros, preferentemente, de 1 nanómetro a 50 nanómetros, con mayor preferencia, de 5 nanómetros a 50 nanómetros.

7. La composición o el método de conformidad con la reivindicación precedente, caracterizados además porque los particulados comprenden particulados inorgánicos.

8. La composición o el método de conformidad con la reivindicación precedente, caracterizados además porque los particulados comprenden particulados de sílice.

9. La composición o el método de conformidad con la reivindicación precedente, caracterizados además porque los particulados se seleccionan del grupo que consiste en sílices precipitadas, sílices coloidales, sílices ahumadas y mezclas de estas.

10. La composición o el método de conformidad con la reivindicación precedente, caracterizados además porque los particulados comprenden material seleccionado del grupo que consiste en ácido cítrico, carbonato de sodio, sulfato de sodio, cloruro de magnesio, cloruro de potasio, cloruro de sodio, silicato de sodio, celulosa modificada, zeolita, dióxido de silicio y combinaciones de estos.

11. El método de conformidad con las reivindicaciones 2-13 o las composiciones de conformidad con las reivindicaciones 1 y 3-11, caracterizado además porque las microcápsulas secadas por aspersión o las microcápsulas tienen una resistencia a la fractura de 0.2 mega Paséales a 10.0 mega Paséales, preferentemente, de 0.2 mega Paséales a 2.0 mega Paséales, de acuerdo con el Método de prueba de resistencia a la fractura.

12. El método de conformidad con las reivindicaciones 2-11, caracterizado además porque de 15 % a 85 %, preferentemente, 30 % a 70 % de la cubierta de las microcápsulas secadas por aspersión se recubre con los particulados.

13. El método de conformidad con las reivindicaciones 2-12, caracterizado además porque el método produce un rendimiento del proceso mayor que 22 %, pero menor que, o igual a, 95 %, preferentemente, de 30 % a 95 %, preferentemente, de 60 % a 95 %, preferentemente, de 70 % a 95 %, preferentemente, de 80 % a 95 %, con mayor preferencia, de 90 % a 95 % de las microcápsulas secadas por aspersión, de acuerdo con el Método de prueba de rendimiento del proceso

14. La composición de conformidad con las reivindicaciones 1 y 3-11, caracterizada además porque de 15 % a 85 %, preferentemente, de 30 % a 70 % de la cubierta de las microcápsulas se recubre con los particulados.

15. La composición de conformidad con las reivindicaciones 1 , 3-11 y 14, caracterizada además porque la cubierta de las microcápsulas se recubre con los particulados mediante el uso de un proceso de secado por aspersión.