包囊化活性材料制造技术

本发明专利技术为包囊化活性试剂，它包含包在可结晶或热塑性聚合物中的活性试剂，其中包囊化活性试剂的颗粒尺寸为３，０００微米或更小，其中在室温条件下，活性试剂不被大量从颗粒中提取出。在另一个具体实施方案中，本发明专利技术为制备包囊试剂的过程，它包括ａ）用可结晶或热塑性聚合物接触活性试剂，其中的聚合物是熔化的，并且在接触的条件下，活性试剂不挥发；ｂ）形成３０００微米或更小的颗粒；和ｃ）将颗粒暴露在颗粒在表面或表面附近部分进行快速固化的条件。本发明专利技术的包囊化活性试剂不需要冲洗，以使它们在可固化组合物中稳定。这些包囊化活性试剂可以设计为在适当温度下释放活性试剂。本发明专利技术的包囊化活性试剂在室温下显示了优良的稳定性，并且一旦释放活性试剂，就显示了相当快的反应性。而且，在制备后，包囊剂的存在不会造成固化组合物的粘合性或弹性的劣化。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利申请涉及到包囊化的活性材料，并且优选地涉及到包囊化的催化剂、加速剂和固化剂。在许多场合，为了获得最终的固化，被用作粘合剂、密封剂、涂料或在复合应用中，例如那些基于聚硅氧烷、环氧树脂、聚氨酯、乙烯基酯树脂、聚酯树脂、烯丙基树脂、聚硫醚树脂、酚醛树脂、氨基树脂的那些配方需要与催化剂物质、加速剂或固化剂接触。在室温或略高于室温下，一旦马上使催化剂物质、加速剂或固化剂与可固化组合物相接触接触，固化就可开始。因此，需要保持催化剂物质、加速剂或固化剂与可固化组合物不相互接触，直到需要固化。一种通常采用的途径是配制双部分复合物，在这里催化剂种类、加速剂或固化剂在一个部分中，而可固化组合物在另外一部分中。双部分复合物需要装载两个分开的部分，并且为催化剂、加速剂或固化剂和可固化组合物的分开的容器，以及用来混合物质的混合设备，可能需要额外的资金。分开的装载和复杂的设备，例如测量仪和配制设备，大大增加了该体系的费用。因此，需要开发单部分可固化组合物，该组合物不需要以两部分装载或用于混合和应用的复杂设备。Hoffman等的US5,601,761公开了在与活性材料不相容并具有高于室温的熔点或转变温度的涂料中包囊化活性材料的方法。该方法包括在足以熔化涂料的温度下，将活性材料分散在涂料中；形成被涂料分散开的活性材料的液滴；冷却液滴以固化涂料来形成颗粒；并用溶解活性材料但不溶解涂料的溶剂接触颗粒，以从颗粒表面除去活性材料。用溶剂接触颗粒的需要来自于大量的活性材料包含在在形成的颗粒表面或是从颗粒中提取出的事实。表面上的或可被提取的大量活性材料造成单部分可固化配方稳定性的缺乏。结果，专利权所有人通过采用活性材料的溶剂接触含有活性材料的颗粒，除去了在表面的活性材料。这样产生了稳定的包囊化活性材料和含有包囊化活性材料的稳定组合物。问题是在形成后冲洗颗粒造成活性物质的浪费，所述活性物质是由溶剂带走的，并且由于冲洗颗粒的额外操作步骤而增加了费用。转让Landec Polymer的Stewart等的美国专利5,120,349公开了在侧链可结晶的丙烯酸酯基聚合物中包囊化活性组分，例如除草剂、杀虫剂、杀菌剂或肥料的过程。这些包囊化活性物质是通过将活性组分溶解或分散在热的侧链可结晶的丙烯酸酯聚合物中，冷却混合物并结晶混合物来制备的。然后，将形成的颗粒研磨。Bitler等的WO 96/27641公开了改性剂的制备，其中的改性剂包含了例如催化剂或固化剂的活性化学成分，和结晶性聚合物物质，其中的活性化学物质被化学键合在结晶聚合物物质上。这些是以Stewart公开的方法制备的。被公开的是可以将这些颗粒加入以改性可固化体系。当暴露在足以熔化结晶聚合物物质的热下，并且因此使活性化学物质与可固化体系相接触时，它们改性了可固化的体系。该体系显示了好的稳定性，但是对于一些应用该体系的反应性太慢。Bitler等的WO 98/11166公开了用于可固化体系的改性剂，它包括含有物理键合而不是化学键合到聚合物成分的活性化学成分的结晶性聚合物。活性化学组分和体系是与在WO 96/27641中公开的那些是类似的。Landec销售了Intelimer5012名称的产品，它是用侧链可结晶的丙烯酸酯包囊化的二月桂酸二丁基锡。活性组分是部分处于颗粒的表面和/或可从颗粒上提取出。在一些应用中，活性组分在颗粒表面的存在或活性材料从颗粒上的可提取性，造成了含有包囊化活性物质的一些配方的不稳定。在一些配方中，通过可固化组合物的预熟化固化，可以显示这种不稳定。这是通过组合物粘度的增加来显示的。需要这样的包囊化试剂，它在形成后不需要额外的操作步骤，例如冲洗，并且在单部分配方中可稳定相当长的时间，其中当需要时，通过施加一些外部作用例如压力、剪切或加热，其中的活性组分可被释放出。以另外的话说，该体系在室温下是稳定的，即不会产生固化而显示出的大幅度粘度增加，并且一旦暴露在释放包囊化活性试剂的条件下，例如包囊化试剂的熔融温度，它会快速固化。在一个具体实施方案中，本专利技术为颗粒形式的包囊化活性试剂，该颗粒包含了在可结晶或热塑性聚合物中包囊化的活性试剂，其中包囊化活性试剂的颗粒尺寸为3,000微米或更小，其中在室温下，在颗粒形成后的第一次提取过程中，活性试剂不被大量从颗粒上提取出。在优选的具体实施方案中，包囊化颗粒在表面和在表面附近有壳层，它用来防止在室温下释放或提取活性试剂。优选地，壳层基本上不合活性试剂或含有不会不利地影响加入了它的任何配方的稳定性的低含量的活性试剂。在优选的具体实施方案中，本专利技术的颗粒具有在和接近颗粒表面的壳层和被壳层包围的颗粒的内部部分，其中壳层具有与内部部分的结晶结构不同的结晶结构，这样在室温条件下，在颗粒形成后的第一次提取过程中，活性试剂基本上不会从颗粒上提取掉。在优选的具体实施方案中，包囊剂为可结晶的聚合物，并且更优选地为侧链可结晶的聚合物，它包括了丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯的共聚物或均聚物，其中聚合物具有6到50个碳原子的取代或未取代的侧链。在另一个具体实施方案中，热塑性或可结晶的聚合物具有40℃到250℃的转变点。优选地，活性试剂不被化学键合到包囊剂上。在另一个具体实施方案中，本专利技术为制备包囊化试剂的方法，它包括a)用可结晶或热塑性聚合物接触活性试剂，其中的聚合物为熔融的，并且在接触的条件下活性试剂不挥发或显示低的挥发性；b)形成3000微米或更小的颗粒；c)以及将颗粒暴露在颗粒表面或表面附近的部分进行快速固化的条件下。在优选的具体实施方案中，本专利技术为制备包囊化活性试剂的方法，它包括在聚合物熔化的条件下加热可结晶或热塑性聚合物；用熔化的聚合物接触活性试剂，以将活性试剂分散或溶解在聚合物中；将分散或溶解在聚合物中的活性试剂倒在旋转盘上，这样形成了活性试剂在聚合物中的颗粒，颗粒从盘上旋转并固化；在该过程的条件下，其中的活性试剂不挥发，并且在室温条件下，在颗粒形成后的第一次提取中，活性试剂不会大量从形成的颗粒上提取掉。在另外一个具体实施方案中，本专利技术为以该段落中介绍的方法制备的产品。在一个优选的具体实施方案中，活性试剂为包囊化的有机金属催化剂。本专利技术的包囊化活性试剂不需要冲洗或抽取，以使它们在可固化组合物中稳定。这些包囊化活性试剂可以设计为在需要的温度下释放活性试剂。在室温下，本专利技术的包囊化活性试剂显示了优良的稳定性，并且一旦释放活性试剂就显示出相当快的反应性。而且，在制备后，包囊剂的存在不会造成固化组合物的粘接性或弹性的劣化。活性试剂可以是任何的材料，这种材料在环境中是反应性的，并且它需要与环境分离直到需要活性试剂在环境中反应。活性试剂的实施例包括催化剂、加速剂、固化剂、生物活性化合物，例如药物、除草剂、肥料或杀虫剂。优选地，活性试剂为催化剂、加速剂、固化剂或它们的混合物。在包囊剂为液体状态，即熔化的温度下，活性试剂可以是任何溶解或与包囊剂形成非均相淤浆的材料。优选地，活性试剂可溶解在包囊剂中。在室温下，活性试剂可以是液体或固体之一，但是在操作温度下，它优选地为液体。活性试剂的熔点可以高于、小于或等于包囊剂的熔点。优选地，活性试剂为有机金属或有机催化剂、固化剂或加速剂，在包囊化过程的温度下，它不会挥发或降解。优选地，活性试剂为硅烷醇缩合催化剂；氢化硅烷化催化本文档来自技高网...

【技术保护点】
包囊化活性试剂，它包含分散在可结晶或热塑性聚合物中的活性试剂，其中的包囊化活性试剂的颗粒尺寸为３０００微米或更小，其中在室温条件下，在颗粒形成后的第一次提取过程中，活性试剂基本上不会从颗粒上提取出。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：DK霍夫曼，SP比特勒，
申请(专利权)人：陶氏化学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]