DE60108518T2

DE60108518T2 - Teilchen

Info

Publication number: DE60108518T2
Application number: DE60108518T
Authority: DE
Inventors: Kumar Kishor Bradford MISTRY; Andrea Janine Leeds PRESTON; Charles Kenneth Keighley SYMES
Original assignee: Ciba Specialty Chemicals Water Treatments Ltd
Current assignee: Ciba Specialty Chemicals Water Treatments Ltd
Priority date: 2000-11-06
Filing date: 2001-10-23
Publication date: 2005-08-25
Anticipated expiration: 2021-10-24
Also published as: MXPA03003967A; EP1337323B1; DE60108518D1; NZ525636A; JP4031362B2; ES2234926T3; JP2004513192A; CN1471429A; AU2002220649B2; CA2427939A1; ATE287290T1; NO20032017L; WO2002036258A3; CN1264603C; RU2286845C2; AU2064902A; EP1337323A2; WO2002036258A2; NO20032017D0; US6753083B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft teilchenförmige Zusammensetzungen, die Teilchen umfassen, die einen hydrophoben polymeren Kern innerhalb einer Schale aufweisen, welche eine Membran umfasst, und Verfahren zum Herstellen der Teilchen. Die Erfindung betrifft auch stabile gleichförmige Dispersionen von Polymerteilchen und Verfahren zur Herstellung derselben. Die Erfindung betrifft weiterhin Verfahren zum Steuern der Freisetzung von aktiven Substanzen aus Teilchen.
Es ist bekannt, Teilchen mit Kern-Schale-Konfiguration herzustellen. Ein Verfahren beinhaltet Koazervierung eines Polymers um den Kern. Verfahren zum Bilden einer Koazervatbeschichtung aus einer Polymerlösung um einen wässrigen Kern und die für den Hersteller von Mikrokapseln, die in einem flüssigen Waschmittelkonzentrat enthalten sind, geeignet sind, werden beispielsweise in EP-A-356239 und WO-A-92/20771 beschrieben. Es ist schwierig, durch diese Technik ein Produkt zu erhalten, worin das Enzym befriedigend in den Teilchen, während sie sich in dem Konzentrat befinden, zurückgehalten wird, jedoch verlässlich aus den Teilchen freigesetzt wird, wenn das Konzentrat zu Waschlauge verdünnt wird.
WO-A-97/24179 beschreibt eine teilchenförmige Zusammensetzung, umfassend Teilchen mit einem hydrophilen Kern innerhalb einer Schale, umfassend eine Membran, umfassend ein Assoziationsprodukt von (a) einem IFC-Kondensationsprodukt, gebildet durch eine Reaktion zwischen einem ersten IFC-Reaktanten mit mindestens zwei ersten Kondensationsgruppen, und einem zweiten IFC-Reaktanten mit mindestens zwei zweiten Kondensationsgruppen, und (b) einem amphipathischen Polymerstabilisator, der sich an der Grenzfläche zwischen Öl und Wasser konzentrieren wird und der wiederkehrende hydrophobe Gruppen und wiederkehrende reaktive hydrophile Gruppen aufweist, die mit den zweiten Kondensationsgruppen assoziieren.
US-A-4708816 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen von Mikrokapseln, die dadurch stabil sind, dass die Mikrokapseln eine kontrollierte Dichte aufweisen, die jener einer wässrigen Bleichlösung sehr ähnlich ist, in die sie dispergiert werden. Die Mikrokapseln umfassen einen inneren Kern und eine polymere äußere Schale, die zum Variieren der Dichte verwendet wird, um mit dem flüssigen Medium, in das die Teilchen dispergiert werden, verträglich zu sein. Dieses Verfahren erfordert deshalb, dass die Schalenwände synthetisch genau sein müssen, sodass die Dichte der Mikrokapseln zu der Dichte eines gegebenen flüssigen Mediums passen wird. In der Praxis kann es schwierig sein, konsistent Mikrokapseln mit einer genauen Dichte durch ein Mikroeinkapselungsverfahren herzustellen, in dem die Dichte der Mikrokapsel nur durch die Menge der Dichte des in der äußeren Schale einzustellenden Polymers bestimmt wird. Somit wird die Trägerphase unvermeidlich dichter als das die Wand bildende Material.
US-A-3676363 beschreibt das Herstellen von gewogenen Mikrokapseln durch Einarbeiten einer fein verteilten, gewogenen Verbindung in das Kapselmaterial. Die Menge an eingearbeiteter, gewogener Verbindung wird von dem gewünschten Gewicht der Kapseln abhängen, das von dem spezifischen Gewicht der Flüssigkeit abhängt. Diese Literaturstelle scheint insbesondere vom Erhöhen der Dichte von Teilchen zur Verwendung mit hochdichten Flüssigkeiten, wie Salzlösung, zu handeln.
US-A-5723059 offenbart das Verbessern einer Dispersion von einem mikroeingekapselten Phasenveränderungsmaterial in einem Kühlmittel für Elektronik aus Poly-α-olefinfluid durch Modifizieren der Dichte des Fluids, um mit der Dichte der dispergierten Teilchen zusammenzupassen. Dies würde nur auf Systeme anwendbar sein, bei denen Ändern der Dichte der auf Öl basierenden kontinuierlichen Phase möglich ist.
Es ist ebenfalls bekannt, Mikroteilchen herzustellen, die vorbestimmte Dichten aufweisen, um eine gleichförmige Dispersion in einer Kohlenwasserstoffflüssigkeit zu bilden.
Jedoch gibt es einen Bedarf für Teilchen, die leicht und konsistent eine gleichförmige Dispersion in einer Flüssigkeit bilden können. Es gibt auch einen Bedarf für ein verbessertes Verfahren zum Bilden solcher Dispersionen, worin Teilchen oder Mikrokapseln gleichförmig verteilt sind, und die jegliche Oberflächenschichtbildung von Teilchen, „cremig"-Werden, vermeiden, und die ebenfalls Sedimentation der Teilchen vermeiden. Insbesondere gibt es einen Bedarf, dies für Dispersionen in nichtwässrigen Flüssigkeiten, insbesondere Kohlenwasserstoffen, zu erreichen.
Weiterhin gibt es einen Bedarf für Verbesserungen für Teilchen, die aktive Substanzen enthalten, und verbesserte Verfahren zum Freisetzen der aktiven Substanzen.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung stellen wir eine teilchenförmige Zusammensetzung bereit, umfassend Teilchen mit einem Kern innerhalb einer Schale, wobei der Kern ein hydrophobes Polymer umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass die Schale eine semipermeable Membran umfasst.
Es ist für die Funktionalität der erfindungsgemäßen Teilchen wichtig, dass der Kern mindestens etwas hydrophobes Polymer umfasst. In einer Form der Erfindung umfasst der Kern eine wässrige Flüssigkeit, die Teilchen von hydrophoben Polymerteilchen, die durch die wässrige Flüssigkeit dispergiert sind, umfasst. In einer anderen Form kann der Kern Agglomerate von hydrophoben Polymerteilchen umfassen. In einer weiteren Form umfasst der Kern eine Matrix von hydrophobem Polymer. In allen von diesen Formen der Erfindung wird der Kern als ein hydrophober Polymerkern betrachtet.
Die Teilchen können einen Kern umfassen, der im Wesentlichen eine einzelne intakte Matrix von Polymerkernmaterial darstellt. Alternativ umfasst das Kernmaterial Hohlräume und Vesikel, die durch das Matrixpolymer verteilt sind. Zu sätzlich kann es ebenfalls möglich sein, dass der Kern andere Komponenten umfasst, die beispielsweise durch den hydrophoben Polymerkern verteilt sind.
Wünschenswerterweise ist der hydrophobe Polymerkern jedes geeignete Material, das in einer hydrophoben oder mit Wasser nicht mischbaren Flüssigkeit absorbiert, eingetaucht oder gelöst werden kann.
In einer Form der Erfindung umfasst der Kern auch eine hydrophobe Flüssigkeit. Wünschenswerterweise wurde die hydrophobe Flüssigkeit durch das hydrophobe polymere Kernmaterial absorbiert oder aufgesaugt.
Diese bevorzugte Form der Erfindung betrifft Teilchen, die einen Kern, der absorbierte oder aufgesaugte hydrophobe Flüssigkeit enthält, und eine semipermeable Membranschale umfassen, worin der Kern umfasst i) eine wässrige Flüssigkeit, enthaltend dispergierte hydrophobe Polymerteilchen, ii) Agglomerate von hydrophoben Polymerteilchen oder iii) eine hydrophobe Polymermatrix. In jedem Fall wird die hydrophobe Flüssigkeit wünschenswerterweise durch das hydrophobe Polymer absorbiert oder darin aufgesaugt. Diese bevorzugte Form der Erfindung kann durch Dispergieren der Teilchen in der hydrophoben Flüssigkeit für ausreichende Zeit, um der hydrophoben Flüssigkeit zu erlauben, durch die semipermeable Membran und in den hydrophoben Polymerkern zu gelangen, erreicht werden.
In einer bevorzugten Form umfassen die Teilchen eine aktive Substanz. Die aktive Substanz kann jeder aktive Bestandteil sein, der entweder langsam als Teil eines gesteuerten Freisetzungsmechanismus freigesetzt wird, oder alternativ eine Funktion durch Verbleiben innerhalb der Teilchen ausführen kann, Eine solche aktive Substanz, die innerhalb der Teilchen verbleibt, könnte ein Pigment, Farbstoff oder Farbbildner sein und das Teilchen kann in einer Farbbildungsanwendung verwendet werden. Typischerweise kann die aktive Substanz eine beliebige sein, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Duftölen, Schmiermittelölen, ätherischen Ölen, Wachstumsinhibitoren, Korrosionsinhibitoren, Färbemitteln, Sauerstofffängern, Antioxidantien und Vitaminen.
Das hydrophobe polymere Kernmaterial kann jedes polymere Material sein, das hydrophobe Eigenschaften zeigt. Es kann ein natürliches Polymer sein, ist jedoch vorzugsweise ein synthetisches Polymer. Wünschenswerterweise kann das Polymer ein Kondensationspolymer, beispielsweise ein Polyester oder Polyamid, sein. Das Polymer kann ein Kondensationspolymer von Formaldehyd, beispielsweise ein Phenolharz, sein. Andere geeignete Polymere schließen Polyurethane ein. Vorzugsweise wird der hydrophobe Polymerkern durch Polymerisation von ethylenisch ungesättigtem Monomer oder Monomerblend gebildet. Im Allgemeinen sind das Monomer oder Blend von Monomeren hydrophob, können jedoch etwas hydrophiles Monomer einschließen, vorausgesetzt, dass das erhaltene Polymer hydrophob ist. Mit hydrophob meinen wir, dass das hydrophobe Monomer in Wasser eine Löslichkeit von weniger als 5 g in 100 cm³ desionisiertem Wasser bei 25°C aufweist. Mit hydrophilem Monomer meinen wir, dass das hydrophile Monomer eine Löslichkeit in Wasser von mindestens 5 g in 100 cm³ desionisiertem Wasser bei 25°C aufweist. Typischerweise schließen die Monomere Monomere ein, die keine ionischen oder hydrophilen funktionellen Gruppen besitzen. Geeignete Monomere sind beispielsweise Acrylnitril, ethylenisch ungesättigte Carbonsäureester, Styrole, Vinylester von gesättigten Carbonsäuren, beispielsweise Vinylacetat. Vorzugsweise wird der hydrophobe polymere Kern aus einem hydrophoben Monomer oder Blend von Monomeren, umfassend C₄-C₃₀-Alkylester von ethylenisch ungesättigter Carbonsäure, bevorzugter C₄-C₃₀-Alkylester von (Meth)acrylsäure, gebildet. Besonders erwünschte Monomere schließen Acrylsäure-2-ethylhexylester, Acrylsäurelaurylester, Acrylsäurestearylester, Methacrylsäure-n-butylester und Methacrylsäureisobutylester oder Gemische von diesen Monomeren ein. Das Monomerengemisch kann auch polyethylenisch ungesättigte Monomere enthalten, die zum Vernetzen des polymeren Kernmaterials dienen. Alternativ kann es erwünscht sein, durch Anwendung von anderen Vernetzungsmitteln, die zwei oder mehrere funktionelle Gruppen enthalten, die zwei oder mehrere Polymerketten überbrücken können, Vernetzen zu bewirken. Vorzugsweise jedoch, wenn Vernetzungsmittel verwendet werden, sind sie polyethylenisch ungesättigte Monomere, die mit dem Monomergemisch verträglich sind und Vernetzen während der Polymerisation hervorbringen, Geeignete Vernetzungsmonomere schließen Divinylbenzol, Ethylenglycoldiacrylat oder Pentaerythritoltriacrylat, usw. ein. Das hydrophobe Polymer löst sich in desionisiertem Wasser bei 25°C nicht auf oder quillt nicht.
Das polymere Kernmaterial kann durch jedes geeignete Polymerisationsverfahren gebildet werden, das Teilchen von hydrophobem Polymer bereitstellt. Die Teilchen von hydrophobem Polymer können geeigneterweise durch wässrige Emulsionspolymerisation, beispielsweise wie in EP-A-697423 oder US-A-5070136 beschrieben, hergestellt werden. In einem typischen Polymerisationsverfahren wird das Monomer oder Monomerblend zu einer wässrigen Phase gegeben, die eine geeignete Menge emulgierendes Mittel enthält. Typischerweise kann das emulgierende Mittel beliebiges kommerziell erhältliches emulgierendes Mittel sein, das zum Bilden von wässriger Emulsion geeignet ist. Wünschenswerterweise werden diese emulgierende Mittel in der wässrigen Phase löslicher sein, als in der mit Wasser nicht mischbaren Monomer-Phase, und werden somit in der Regel einen hohen hydrophilen-lipophilen Ausgleich (HLB) zeigen. Der Mechanismus von Emulsionspolymerisation beinhaltet Übertragung von Monomer durch die wässrige Phase zum Polymerisieren, um in den Micellen zu polymerisieren, und Emulgierung ist dafür nicht kritisch. Die Polymerisation kann dann durch Anwendung von geeigneten Startersystemen, beispielsweise UV-Starter oder thermischem Starter, bewirkt werden. Eine geeignete Technik zum Starten der Polymerisation würde das Erhöhen der Temperatur der wässrigen Emulsion von Monomer auf oberhalb 70 oder 80°C und dann Zusetzen zwischen 50 bis 1000 ppm Ammoniumpersulfat, auf das Gewicht des Monomers, sein.
Alternativ kann das hydrophobe Kernpolymer als ein kommerziell erhältliches Produkt, beispielsweise Alcomer 274 (Handelsmarke von Ciba Specialty Chemicals), erhalten werden.
Wünschenswerterweise wird das hydrophobe Polymer in Form einer Dispersion von Polymerteilchen in einem flüssigen Medium gebildet, worin die Polymerteilchen eine mittlere Teilchengrößenverteilung unterhalb 10 Mikrometer aufweisen können. Vorzugsweise ist die mittlere Teilchengrößenverteilung unter 2 Mikrometer. Typischerweise ist der mittlere Teilchengrößendurchmesser oberhalb 100 nm und gewöhnlich zwischen 200 nm und 1 Mikrometer, beispielsweise im Bereich von 500 bis 750 nm.
Die erfindungsgemäßen Teilchen können zu jeder geeigneten Größe hergestellt werden. Im Allgemeinen haben die Teilchen jedoch einen mittleren Teilchengrößendurchmesser unter 30 Mikrometern, häufig im Bereich 0,5 bis 30 Mikrometern. Vorzugsweise werden die Teilchen eine Teilchengröße unter 10 bis 20 Mikrometer, beispielsweise im Bereich 750 nm bis 2 Mikrometer, besonders bevorzugt rund 1 Mikrometer, aufweisen.
Die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann durch Bilden einer Schale um das hydrophobe Polymerkernmaterial hergestellt werden, worin die Schale eine semipermeable Membran umfasst. Vorzugsweise wird die Schale durch Grenzflächenpolykondensationsreaktion gebildet. Dies kann durch Bilden einer Mischung eines ersten Grenzflächenpolykondensationsreaktanten in einer Dispersion von hydrophoben Polymerteilchen in einem ersten flüssigen Medium und dann Bilden einer Dispersion der ersten Flüssigkeit, die die polymeren Teilchen in einem zweiten flüssigen Medium, das mit der ersten Flüssigkeit nicht mischbar ist, enthält, erreicht werden. Grenzflächenpolykondensation kann durch Zusetzen eines zweiten Grenzflächenpolykondensationsreaktanten ausgeführt werden, der mit dem ersten Reaktanten reagiert und dabei Grenzflächenpolykondensation bewirkt. Die Schale, die gebildet wird, kann im Wesentlichen aus einer einzigen Membran bestehen, die das Kernmaterial umhüllt, oder es kann alternativ aus verschiedenen Schichten von Grenzflächenpolykondensationsprodukt gebildet werden und kann in Form einer relativ zähen Polymerschale vorliegen. Es ist für die Erfindung wesentlich, dass die Schale eine semipermeable Membran umfasst. Vorzugsweise ist das Ganze dieser Schale eine semipermeable Sperre und kann als eine semipermeable Membran bezeichnet werden.
Mit semipermeabler Sperre oder semipermeabler Membran meinen wir, dass der Durchgang von kleinen Molekülen über die Sperre oder Membran möglich ist, jedoch große Moleküle am Überqueren gehindert werden. Somit können in der vorliegenden Erfindung relativ kleine Moleküle, wie Öle und andere hydrophobe Flüssigkeiten, über die semipermeable Sperre in den Kern gelangen, jedoch wird das polymere Kernmaterial am Verlassen gehindert, Somit strebt die vorliegende Erfindung Teilchen an, die einen hydrophoben Kern umfassen, der von einer semipermeablen Schale umgeben ist, worin es ein hohes osmotisches Potenzial gibt bezüglich des hydrophoben flüssigen Lösungsmittels für den polymeren Kern. Dieses osmotische Potenzial sollte vorzugsweise relativ hoch sein, auch wenn relativ große Mengen hydrophober Flüssigkeit aufgesogen wurden. Somit erlaubt in einer bevorzugteren Form die semipermeable Schale den Durchgang von kleinen Molekülen, beispielsweise der hydrophoben Flüssigkeit, unter Verhindern des Verlusts von Kernmaterial, und wirkt auch als eine physikalische Sperre, die die Menge, die der Kern quellen und ausdehnen kann, begrenzt. Somit können in dieser Situation die Teilchen als vollständig gequollen betrachtet werden.
Es ist auch denkbar, dass das hydrophobe polymere Kernmaterial mehr als ein spezifisches polymeres Material umfassen kann. Ein Weg zum Erreichen davon würde die Verwendung eines Blends von verschiedenen hydrophoben, wässrigen Emulsionspolymeren in dem Einkapselungsverfahren sein. Der Blend von Emulsionspolymeren kann dann ein, zwei oder mehrere ver schiedene Polymere von verschiedenen hydrophoben Polymeren umfassen, und das hydrophobe Kernmaterial wird somit einen Blend von verschiedenen hydrophoben Polymeren umfassen. Die Auswahl von verschiedenen hydrophoben Einheiten zum Einschließen innerhalb des Kerns könnte so aufgebaut sein, dass ein Blend von verschiedenen hydrophoben Flüssigkeiten aufgesaugt werden kann. Dies kann für hydrophobe Flüssigkeiten, wie ätherische Öle, Petroleumöle, Diesel- und Rohöl, wichtig sein. Somit kann ein Cocktail von speziellen hydrophoben polymeren Materialien ausgewählt werden, um maximale Absorptionskapazität für das spezielle Gemisch von hydrophoben Flüssigkeiten bereitzustellen. Die Auswahl und Anteile von speziellen Kernmaterialien wird von der Zusammensetzung und den Eigenschaften der zu absorbierenden hydrophoben Flüssigkeit abhängen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung stellen wir ein Verfahren zum Herstellen von Teilchen bereit, die einen, ein hydrophobes Polymer innerhalb einer Schale umfassenden Kern aufweisen, worin die Schale eine semipermeable Membran umfasst. Im Wesentlichen beinhaltet das Verfahren die Schritte:

a) Dispergieren einer wässrigen Emulsion von hydrophobem Polymer in eine mit Wasser nicht mischbare Flüssigkeit, die einen Emulgator enthält, zur Bildung einer Umkehrphasenemulsion, umfassend eine wässrige dispergierte Phase, die das hydrophobe Polymer enthält,
b) Einleiten von Grenzflächenpolykondensation von mindestens einem Grenzflächenpolykondensationsreaktanten, zur Bildung einer polymeren Schale um das hydrophobe Polymer, unter Bildung einer Dispersion der Teilchen,
c) gegebenenfalls Unterziehen der Teilchendispersion Dehydratisierung, um jegliches Restwasser aus den Teilchen zu entfernen.

Wenn somit der Dehydratisierungsschritt (c) nicht angewendet wird, werden die so gebildeten Teilchen einen Schalen-umgebenen Kern einer wässrigen Flüssigkeit umfassen, wo rin Teilchen des hydrophoben Polymers dispergiert sind. Im Allgemeinen erzeugt das wässrige Emulsionspolymer mittlere Teilchendurchmesser unter 1 μm, beispielsweise 50 nm bis 750 nm, gewöhnlich 100 nm bis 600 nm, vorzugsweise 200 nm bis 500 nm, insbesondere 300 nm bis 400 nm. Im Allgemeinen werden die in dem Kern enthaltenen hydrophoben Polymerteilchen mittlere Teilchengrößendurchmesser der gleichen Größe aufweisen.
Wenn der Dehydratationsschritt (c) angewendet wird, kann die wässrige Flüssigkeit teilweise oder im Wesentlichen entfernt werden. Wenn das Wasser entfernt ist, können die Teilchen des hydrophoben Polymers in einen im Wesentlichen intakten hydrophoben Matrixkern koaleszieren. Alternativ können die hydrophoben Polymerteilchen teilweise koaleszieren oder aneinander haften, unter Bildung von einem oder mehreren Agglomeraten der hydrophoben Polymerteilchen. Die primären Teilchen der Agglomerate sind im Allgemeinen von der gleichen Größe, wie durch die wässrige Emulsionspolymerisation hergestellt. Die Auswahl des hydrophoben Polymers kann gemäß dem, ob eine feste Matrix oder Agglomerate erforderlich ist/sind, ausgewählt werden. Somit wird in der Regel ein hydrophobes Polymer mit einer höheren Erweichungstemperatur Agglomerate bilden, wohingegen ein hydrophobes Polymer mit einer niedrigeren Erweichungstemperatur in der Regel im Wesentlichen vollständig, unter Bildung einer einzelnen intakten Matrix, koaleszieren wird.
In einer alternativen Form der Erfindung liegt der aktive Bestandteil in mit Wasser nicht mischbarer Flüssigkeit gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung vor. In dieser Form der Erfindung wird die den aktiven Stoff enthaltende, mit Wasser nicht mischbare Flüssigkeit absorbiert oder in das hydrophobe Polymer eingesaugt. Somit wird die um das hydrophobe Polymer gebildete Schale mit Wasser nicht mischbare Flüssigkeit und aktive Substanz enthalten. Nachdem die Schalenwand gebildet wurde, kann der Dehydratationsschritt angewendet werden, wenn Wasser aus dem Kern entfernt wird, was einen Kern ergibt, der eine intakte hydrophobe Polymermatrix und agglomerierte Teilchen von hydrophobem Polymer umfasst, worin der Kern einen aktiven Bestandteil enthält.
In dieser alternativen Form kann der aktive Bestandteil in der mit Wasser nicht mischbaren Flüssigkeit gelöst werden, wobei in dem Fall der aktive Bestandteil auch in das hydrophobe Polymer eingebettet sein kann, was den aktiven Stoff ergibt, der durch das hydrophobe Polymer verteilt ist. Anstatt, dass der aktive Bestandteil dispergiert werden kann, kann er eher in der mit Wasser nicht mischbaren Flüssigkeit gelöst werden. In diesem Fall kann der aktive Bestandteil wasserlöslich sein und würde somit nicht durch das hydrophobe Polymer absorbiert werden, sondern würde anstatt dessen in der Regel mit dem hydrophoben Polymer in dem Kern, der die Schale umgibt, eingefangen sein. Solche wasserlöslichen aktiven Bestandteile können anstatt dessen in der wässrigen Phase der wässrigen Emulsion des hydrophoben Polymers gelöst sein. Somit würde in der Regel der aktive Bestandteil ausfallen, wenn der Dehydratationsschritt angewendet wird, und somit wird der aktive Stoff innerhalb der Hohlräume zwischen den hydrophoben Polymerteilchen eingefangen werden. Wenn der hydrophobe Polymerkern eine feste Matrix bildet, kann die in Wasser lösliche aktive Substanz durch die Matrix, beispielsweise als ein Feststoff, der physikalisch durch das hydrophobe Polymer gebunden ist, verteilt sein.
In einer bevorzugten Form dieses zweiten Aspekts der Erfindung wird die Schale durch Grenzflächenpolykondensationsreaktion eines im Wesentlichen in Öl löslichen ersten Grenzflächenpolykondensationsreaktanten mit mindestens zwei ersten Kondensationsgruppen mit einem im Wesentlichen in Wasser löslichen zweiten Grenzflächenpolykondensationsreaktanten mit mindestens zwei sekundären Kondensationsgruppen gebildet, wobei das Verfahren Kombinieren des zweiten Grenzflächenpolykondensationsreaktanten mit der wässrigen Emulsion von hydrophobem Polymer, vor dem Ausführen von Schritt (a) des Verfahrens, dann Vermischen in dem ersten Grenzflächenpolykondensationsreaktanten, zum Einleiten der Grenzflächenpolykondensa tionsreaktion von Schritt (b) und Stattfinden-Lassen der Reaktion zwischen den ersten und zweiten Grenzflächenpolykondensationsreaktanten zur Bildung der Schale umfasst.
Die mit Wasser nicht mischbare Flüssigkeit ist wünschenswerterweise ein Öl, das für die Emulsionspolymerisation geeignet ist. Vorzugsweise ist die mit Wasser nicht mischbare Flüssigkeit ein Kohlenwasserstoff. Typischerweise kann die Flüssigkeit beispielsweise wie in EP-A-150933 beschrieben sein. Jedoch kann es erwünscht sein, insbesondere reine, mit Wasser nicht mischbare Flüssigkeiten anzuwenden. Es kann erwünscht sein, ein hochreines, weißes Öl von medizinischer Qualität zu verwenden. Ein besonders bevorzugtes weißes Öl medizinischer Qualität ist Kristol M 14 (RTM). Die mit Wasser nicht mischbare Flüssigkeit kann derart ausgewählt sein, dass sie leicht durch hydrophobes Polymer absorbiert wird. Jedoch kann es für das hydrophobe Polymer vorteilhaft sein, die mit Wasser nicht mischbare Flüssigkeit während der Schalenbildungsstufe zu absorbieren oder aufzusaugen.
Wie bezüglich des ersten Aspekts der Erfindung erörtert, kann das hydrophobe Polymerkernmaterial beliebiges polymeres Material sein, das hydrophobe Eigenschaften zeigt. Wünschenswerterweise kann der hydrophobe polymere Kern in der Lage sein, eine hydrophobe Flüssigkeit zu absorbieren. Im Allgemeinen sind das Monomer oder Blend von Monomeren hydrophob, können jedoch etwas hydrophiles Monomer einschließen, vorausgesetzt, dass das erhaltene Polymer hydrophob ist. Typischerweise schließen die Monomere Monomere ein, die keine ionischen oder hydrophilen funktionellen Gruppen besitzen. Geeignete Monomere sind beispielsweise Acrylnitril, ethylenisch ungesättigte Carbonsäureester, Styrole, Vinylester von gesättigten Carbonsäuren, beispielsweise Vinylacetat. Vorzugsweise wird der hydrophobe polymere Kern aus einem hydrophoben Monomer oder Blend von Monomeren gebildet, die C₄-C₃₀-Alkylester von ethylenisch ungesättigter Carbonsäure, vorzugsweise C₄-C₃₀-Alkylester von (Meth)acrylsäure, umfassen. Besonders erwünschte Monomere schließen Acrylsäure-2-ethyl hexylester, Acrylsäurelaurylester, Acrylsäurestearylester, Methacrylsäure-n-butylester und Methacrylsäureisobutylester und Gemische von diesen Monomeren ein. Die Auswahl und das Verhältnis der Monomeren, die in dem hydrophoben Polymer umfasst sind, kann derart sein, dass das Polymer leicht eine hydrophobe Flüssigkeit, leichter als eine andere, absorbiert.
Der in Schritt (a) des Verfahrens angewendete Emulgator kann jeder geeignete Emulgator, insbesondere Emulgatoren, die typischerweise bei der Umkehrphasen-Emulsionspolymerisation verwendet werden, sein. Vorzugsweise ist der Emulgator ein polymerer Emulsionsstabilisator und besitzt sowohl hydrophile als auch lipophile Einheiten, sodass er mit der Grenzfläche assoziiert und die dispergierte Phase stabilisieren hilft und Agglomeration der Teilchen verhindert. Ein besonders bevorzugter polymerer Emulgator ist ein in Öl löslicher oder in Öl quellbarer amphipathischer polymerer Stabilisator.
Zusätzlich zum Stabilisieren der dispergierten Phase und Verhindern von Agglomeration der Teilchen kann es für den Stabilisator erwünscht sein, in dem Schalenbildungsverfahren tatsächlich teilzunehmen. Ein solcher reaktiver Stabilisator würde geeignete reaktive Gruppen enthalten, die in der Lage sind, an der Grenzflächenpolykondensationsreaktion teilzunehmen, jedoch gleichzeitig nicht ihre Funktion als ein Stabilisator beeinträchtigen würde, Somit kann der Emulgator ein Stabilisator sein, der wiederkehrende hydrophobe Gruppen und wiederkehrende reaktive hydrophile Gruppen umfasst, die mit den zweiten Kondensationsgruppen des zweiten Grenzflächenpolykondensationsreaktanten assoziieren, vor dem Vermischen mit dem ersten Grenzflächenpolykondensationsreaktanten.
Der erste Grenzflächenpolykondensationsreaktant sollte in die Dispersion in jeder geeigneten Weise gemischt werden, die die Bildung einer Membran ohne Beeinträchtigen der Stabilität erlaubt. Dies kann durch Vermischen des ersten Grenzflächenpolykondensationsreaktanten erreicht werden, wird durch Vermischen der Dispersion und des ersten Grenzflächen polykondensationsreaktanten unter Bedingungen durchgeführt, worin das Gewichtsverhältnis von der Dispersion zu dem ersten Grenzflächenpolykondensationsreaktanten im Wesentlichen während des Vermischverfahrens konstant bleibt. Auf diese Weise ist das Verfahren der Schalenbildung während des Verfahrens in der Regel konstant, was in der Regel konsistentere Teilchengrößen und ein stabileres System bereitstellt, das das Auftreten von Agglomeraten vermeidet. Es ist stark erwünscht, dass die erfindungsgemäßen Teilchen als einzelne, frei dispergierte Teilchen verbleiben, die eine intakte Schale, welche einen Kern umgibt, umfassen.
In anderen, bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahren wird die erhaltene Teilchendispersion in mit Wasser nicht mischbarer Flüssigkeit durch Zusetzen einer mit Wasser mischbaren organischen Flüssigkeit (die beispielsweise ein Tensid sein kann) zu der Dispersion und Abdestillieren der mit Wasser nicht mischbaren Flüssigkeit behandelt, wodurch eine Dispersion der Teilchen in dem mit Wasser mischbaren organischen Stoff, der flüssig ist, gebildet wird. Falls erwünscht, kann die Dispersion von in Wasser nicht mischbarer Flüssigkeit und/oder mit Wasser mischbarer Flüssigkeit Destillation unterzogen werden, um dieselbe im Wesentlichen wasserfrei zu machen.
Die erfindungsgemäßen Verfahren und insbesondere jene, die einen Emulgator anwenden, der ein polymerer Stabilisator ist, welcher in gewisser Weise mit dem zweiten Reaktanten vor der Reaktion zwischen dem ersten und zweiten Reaktanten assoziiert, erlaubt die Herstellung von gleichförmigeren Teilchen bei befriedigenden Konzentrationen und insbesondere erlaubt es die Herstellung einer im Wesentlichen stabilen Dispersion von kleinen eingekapselten Teilchen (mindestens 90 Gewichtsprozent unter 30 μm). Sie können vorteilhaft die Herstellung der Schale durch Grenzflächenpolykondensation beeinflussen. Beispielsweise kann die Menge von einem oder beiden der erforderlichen Reaktanten zum Gewinnen einer Schale von definierten Eigenschaften durch Optimieren des polymeren Sta bilisators und seiner Menge vermindert werden. Weiterhin können die unter Verwendung des Stabilisators hergestellten Teilchen in einer weiteren Flüssigkeit stabil dispergiert werden.
Die erfindungsgemäßen Verfahren können den anschließenden Schritt des Abdestillierens von dem meisten oder gesamten Wasser aus der Kernzusammensetzung umfassen, bis die Teilchen einen im Wesentlichen wasserfreien hydrophoben polymeren Kern umfassen, der in der Grenzflächenpolykondensationspolymerschale eingekapselt ist. Der Destillationsschritt wird vorzugsweise unter Bedingungen von vermindertem Druck ausgeführt. Diese Art von Destillation wird häufig als azeotrope Destillation bezeichnet, die etwas der organischen Flüssigkeit gewöhnlich mit dem Wasser abdestilliert, obwohl das Wasser und die organische Flüssigkeit nicht notwendigerweise ein Azeotrop bilden.
Vorzugsweise wird die Erfindung auf die Herstellung von feinen Teilchen angewendet, im Allgemeinen mit mindestens 90 Gewichtsprozent der Teilchen mit einer Trockenteilchengröße unter 30 μm. Die Erfindung erlaubt nicht nur die Herstellung einer relativ hohen Konzentration (beispielsweise 25 bis 50 Gewichtsprozent des Endprodukts) von solchen Teilchen, sondern sie erlaubt auch die Herstellung von diesen Teilchen in im Wesentlichen individueller Form und im Wesentlichen stabil dispergiert in der mit Wasser nicht mischbaren Flüssigkeit.
Mit dem Hinweis auf die Trockengröße der Teilchen, meinen wir die Größe der Teilchen, gemessen, nachdem die Dispersion destilliert wurde, um einen im Wesentlichen wasserfreien Kern bereitzustellen; beispielsweise mit einem Gesamtwassergehalt (bezogen auf das Gesamtgewicht der Teilchen) von unter 20% und gewöhnlich unter 10 Gewichtsprozent. Wenn es jedoch in jedem einzelnen Verfahren nicht möglich ist, die Dispersion zu trocknen, dann kann die Trockengröße aus der Messung der Nassgröße geschätzt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist geeignet, um Teilchen jeder geeigneten Größe herzustellen. Im Allgemeinen jedoch haben die Teilchen einen mittleren Teilchengrößendurchmesser unter 30 μm, häufig im Bereich von 0,5 bis 30 μm. Vorzugsweise werden die Teilchen eine Teilchengröße unter 10 oder 20 μm, beispielsweise im Bereich von 750 nm bis 2 μm, besonders bevorzugt rund 1 μm, aufweisen.
Mit dem Hinweis, dass die Teilchen im Wesentlichen einzeln und stabil in der mit Wasser nicht mischbaren Flüssigkeit dispergiert sind, meinen wir, dass die Gesamtanzahl von Teilchen (einschließlich agglomerierte Teilchen) oberhalb 30 μm unter 10 Gewichtsprozent ist und dass vorzugsweise kein Absetzen von Teilchen stattfindet; wenn jedoch etwas stattfindet, dann können die abgesetzten Teilchen sehr leicht durch schonendes Rühren erneut dispergiert werden. Vorzugsweise haben die Teilchen eine Trockengröße von mindestens 80% (und vorzugsweise mindestens 90%), auf das Gewicht, unter 15 μm oder 20 μm, und so wiederum sollte die Anzahl an Agglomeraten mit einer Größe größer als 15 μm oder 20 μm niedrig sein. Vorzugsweise ist die Trockengröße mindestens 70% (und vorzugsweise 80% oder 90%), auf das Gewicht, unter 10 μm. Die Teilchen können so klein wie beispielsweise 50% unter 1 μm sein, jedoch vorzugsweise mindestens 50% und besonders bevorzugt mindestens 70 Gewichtsprozent, und haben eine Größe im Bereich von 1–5 μm.
Eine weitere Art zum Definieren der Größe ist, dass die mittlere Teilchengröße (auf einer gewichtsmittleren Basis) vorzugsweise unter 20 μm und besonders bevorzugt unter 10 μm, häufig im Bereich von 1–5 μm ist.
Die Teilchen müssen anfänglich als eine Wasser-in-Öl-Dispersion in einer mit Wasser nicht mischbaren Flüssigkeit hergestellt werden. Diese Flüssigkeit ist vorzugsweise frei von halogenierten Kohlenwasserstoffen (wie Chloroform) und ist vorzugsweise ein Kohlenwasserstoff.
Beim Ausführen der anfänglichen Herstellung der Teilchen mit einem dispergierte hydrophobe Polymerteilchen umfas senden wässrigen Kern wird eine wässrige Zusammensetzung, die das Kernmaterial bereitstellen soll, in einer mit Wasser nicht mischbaren, nichtwässrigen Flüssigkeit dispergiert. Ein im Wesentlichen mit Wasser löslicher Grenzflächenpolykondensationsreaktant mit niedriger oder geringer Öllöslichkeit wird in die Dispersion eingeschlossen. In einigen Fällen können in die Schale oder den Kern der Teilchen einzuarbeitende, bestimmte Komponenten (beispielsweise etwas IFC-Reaktant oder ein pH-einstellendes Mittel) vor, während oder nach Einkapselung eingeführt werden. Falls erwünscht, wird der im Wesentlichen wasserlösliche Reaktant in die wässrige Kernzusammensetzung vermischt, bevor sie in die mit Wasser nicht mischbare Flüssigkeit dispergiert wird.
Der Reaktant und gegebenenfalls andere geeignete Komponenten (beispielsweise ein pH-einstellendes Mittel, wie Natriumhydroxid) können in eine vorgebildete Dispersion der wässrigen Zusammensetzung in der mit Wasser nicht mischbaren Flüssigkeit vermischt werden. In einigen Fällen kann der Grenzflächenpolykondensationsreaktant Wasser in der wässrigen Kernzusammensetzung sein. In einigen Fällen kann Schalenbildung durch zwei oder mehrere aufeinanderfolgende Reaktionen gebildet werden.
Im Allgemeinen ist es bevorzugt, dass der wasserlösliche Reaktant in der Ölphase eine ausreichende Löslichkeit aufweisen sollte, dass ein kleiner Anteil davon sich in der Ölphase lösen wird, oder zumindest an die Grenzfläche zwischen die Öl- und Wasserphasen wandern wird. Dies fördert die gewünschte Assoziierung zwischen dem Stabilisator und dem im Wesentlichen wasserlöslichen Reaktanten.
Vorzugsweise ist der wasserlösliche Grenzflächenpolykondensationsreaktant ein Amin, der in Öl lösliche Grenzflächenpolykondensationsreaktant ist eine Säure oder ein Säurederivat und das Kondensationspolymer ist ein Polyamid. Bevorzugter ist der wasserlösliche Grenzflächenpolykondensationsreaktant Diethylentriamin.
Ein bevorzugter, in Öl löslicher Grenzflächenkondensationsreaktant ist Terephthaloylchlorid. In einem weiteren bevorzugten System schließt das Verfahren einen polymeren Emulgator ein, der seitenständige Carbonsäuregruppen aufweist, wobei der in Wasser lösliche zweite Grenzflächenpolykondensationsreaktant ein Amin ist.
Wenn der Emulgator im Allgemeinen ein Polymer ist, ist es bevorzugt, dass er ein statistisches Copolymer ist, das durch Copolymerisieren eines Gemisches von ethylenisch ungesättigten hydrophilen und ethylenisch ungesättigten hydrophoben Monomeren gebildet wird. Es ist besonders erwünscht, dass der polymere Emulgator ein statistisches Copolymer von mindestens einem ionisch ethylenisch ungesättigten Monomer mit mindestens einem nichtionischen, in Wasser unlöslichen, ethylenisch ungesättigten Monomer ist. Wünschenswerterweise kann das ionische Monomer ein anionisches Monomer, ausgewählt aus Acrylsäure, Methacrylsäure und Maleinsäure (oder -anhydrid), sein. Das nichtionische Monomer kann ein in Wasser unlösliches oder in Wasser relativ unlösliches Monomer, vorzugsweise ausgewählt aus Styrolen und Fettalkylestern von ethylenisch ungesättigter Carbonsäure, sein.
Ein besonders vorteilhafter polymerer Emulgator ist jener, der an die äußere Oberfläche der Teilchen kovalent gebunden wird. Somit würde es für einen solchen polymeren Stabilisator wichtig sein, geeignete reaktive Gruppen zu enthalten. Typischerweise kann ein solcher Polymeremulgator reaktive Gruppen aufweisen, die ausgewählt sind aus Epoxid oder Hydroxyl und die kovalente Bindung ist ein Ether, oder die reaktiven Gruppen sind Aminogruppen und die kovalente Bindung ist ein Amid, oder die reaktiven Gruppen sind carbonsäurefrei oder Anhydrid oder Säurehalogenid (oder Salz) und die kovalente Bindung ist ein Ester oder Amid.
Der polymere Emulgator kann ein Copolymer von hydrophilen Monomereinheiten, umfassend Dicarbonsäureanhydrideinheiten und hydrophobe Monomereinheiten, sein. Typischerweise ist der polymere Emulgator ein Additionspolymer von hydropho ben Monomereinheiten und hydrophilen Monomereinheiten, worin die hydrophoben Monomereinheiten Carbonsäuregruppen sind, nämlich freie Carbonsäure- oder -Säuresalzeinheiten und reaktive Monomereinheiten, ausgewählt aus Glycidylmonomereinheiten und Anhydridmonomereinheiten, umfassen.
Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine stabile Dispersion von Teilchen, die gleichförmig durch eine erste hydrophobe Flüssigkeit verteilt sind, wobei die Teilchen einen Kern innerhalb einer Schale umfassen und der Kern ein hydrophobes Polymer, in das eine zweite hydrophobe Flüssigkeit eingebettet wurde, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Schale eine semi-permeable Membran umfasst.
Wir haben gefunden, dass Teilchen gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, worin eine zweite hydrophobe Flüssigkeit eingesaugt wurde, eine stabile Dispersion in einer ersten hydrophoben Flüssigkeit bilden können, worin die Teilchen gleichförmig verteilt sind. Wir haben gefunden, dass die Teilchen beim Umfassen einer eingesaugten hydrophoben Flüssigkeit, insbesondere, wenn die Teilchen in Form von angeschwollenen Kapseln vorliegen, in der Lage sind, eine stabile Dispersion zu bilden, die nicht über längere Zeiträume agglomeriert oder sich absetzt. Die Teilchen haben jede geeignete Größe, jedoch haben die Teilchen vorzugsweise einen mittleren Teilchengrößendurchmesser unter 30 μm, häufig im Bereich 0,5 bis 30 μm. Bevorzugter werden die Teilchen eine Teilchengröße unter 10 oder 20 μm, beispielsweise im Bereich 750 nm bis 2 μm, besonders bevorzugt rund 1 μm, aufweisen.
Besonders stabile Dispersionen können gemäß diesem dritten Aspekt der Erfindung gebildet werden, wenn die ersten und zweiten Flüssigkeiten ungefähr die gleiche Dichte aufweisen. Vorzugsweise sind die ersten und zweiten hydrophoben Flüssigkeiten die gleichen.
Dieser Aspekt der Erfindung gilt insbesondere für auf Flüssigkeit basierende Systeme, bei denen es wichtig ist, dass eine stabile, gleichförmige Verteilung der Teilchen vor liegt. Beispielsweise gibt es viele Anwendungen, worin Teilchen oder Kapseln als Träger in flüssigen Medien für aktive Substanzen angewendet werden. Somit stellen wir in einer bevorzugten Form der Erfindung eine stabile Dispersion von Teilchen bereit, die eine aktive Substanz umfasst.
Die aktive Substanz kann jeder aktive Bestandteil sein, der entweder langsam als Teil eines gesteuerten Freisetzungsmechanismus freigesetzt wird, oder kann alternativ durch Verbleiben innerhalb der Teilchen eine Funktion ausüben. Eine solche aktive Substanz, die innerhalb des Teilchens verbleibt, könnte ein Pigment, ein Farbstoff oder Farbbildner sein, und das Teilchen könnte in einer farbbildenden Anwendung verwendet werden. Typischerweise schließt die aktive Substanz beispielsweise Duftöle, Schmiermittelöle, ätherische Öle, farbbildende Chemikalien, duftende Chemikalien, Semiochemikalien, Herbizide, Pestizide, antimikrobielle Mittel und Katalysatoren ein. Bedruckende und bebildernde aktive Stoffe für kohlenstoffloses Kopierpapier, wie Druckfarben, Toner und Färbemittel, können eingefangen sein. Andere aktive Stoffe schließen industrielle Klebstoffe, Versiegelungsmittel, Füllstoffe, Anstrichstoffe, Katalysatoren, Treibmittel, Lösungsmittel ein. Geeignete aktive Stoffe schließen auch Antioxidantien und/oder Sauerstofffänger ein. Ein besonders geeignetes Antioxidans, insbesondere zur Verwendung in Schmierölen, ist Irganox L57 (RTM). Ein weiterer aktiver Stoff ist in Farbstoff-übertragenden Katalysatoren oder Bleichmittelbeschleuniger, beispielsweise verwendet in einer Waschmittelzusammensetzung. Agrochemikalien, wie Herbizide, Insektizide, bewuchshemmende Mittel, abweisende Mittel, Düngemittel, können auch durch diese Technik eingekapselt sein. Nahrungs- und Futteraktivstoffe, beispielsweise Aromen, Geschmacksmittel, Konservierungsmittel, Nährmittel, können auch brauchbar zur späteren gesteuerten Freisetzung eingekapselt werden. Die vorliegende Erfindung kann auch brauchbar zum Einkapseln und zur gesteuerten Freisetzung von Pharmazeutika, zur verzögernden oder lang andauernden Arzneimittelfreisetzung und Impf stofffreisetzung, verwendet werden. Die Erfindung kann in kosmetischen und verschiedenen Gesundheits- und Schönheitsprodukten verwendbar sein und kann auch bei der Herstellung von Haushaltsprodukten, wie Seifen, Waschmitteln und Aufhellern, verwendet werden.
Wenn der aktive Bestandteil ein Färbemittel ist, kann es jedes Färbemittel sein, beispielsweise ein Farbstoff, Pigment oder Beizenfarbstoff. Typische geeignete Färbemittel schließen beliebiges organisches oder anorganisches Pigment oder Färbemittel, das zur Verwendung in Kosmetika durch CTFA und die FDA zugelassen ist, wie Beizenfarbstoff, Eisenoxide, Titandioxid, Eisensulfide oder andere herkömmliche Pigmente, die in kosmetischen Formulierungen verwendet werden, ein. Beispiele für das Pigment schließen ein anorganisches Pigment, wie Ruß, D&C Red 7, Calciumlake, D&C Red 30, Talkumlake, D&C Red 6, Bariumlake, Russet-Eisenoxid, gelbes Eisenoxid, braunes Eisenoxid, Talkum, Kaolin, Glimmer, Glimmertitan, rotes Eisenoxid, Magnesiumsilikat und Titanoxid; und organisches Pigment, wie Red Nr. 202, Red Nr. 204, Red Nr. 205, Red Nr. 206, Red Nr. 219, Red Nr. 228, Red Nr. 404, Yellow Nr. 205, Yellow Nr. 401, Orange Nr. 401 und Blue Nr. 404, ein. Beispiele für in Öl lösliche Farbstoffe schließen Red Nr. 505, Red Nr. 501, Red Nr. 225, Yellow Nr. 404, Yellow Nr. 405, Yellow Nr. 204, Orange Nr. 403, Blue Nr. 403, Green Nr. 202 und Purple Nr. 201 ein. Beispiele für Küpenfarbstoffe sind Red Nr. 226, Blue Nr. 204 und Blue Nr. 201. Beispiele für Beizenfarbstoffe schließen verschiedene saure Farbstoffe ein, die mit Aluminium, Calcium oder Barium gebeizt sind.
Herkömmliche Farbstoffe können auch verwendet werden und können entweder in Öl oder Wasser löslich sein. Vorzugsweise ist das Färbemittel eine wässrige Lösung eines in Wasser löslichen Farbstoffs. Geeignete Farbstoffe für die vorliegende Erfindung schließen FD&C Blue Nr. 11, FD&C Blue Nr. 12, FD&C Green Nr. 13, FD&C Red Nr. 13, FD&C Red Nr. 140, FD&C Yellow Nr. 15, FD&C Yellow Nr. 16, D&C Blue Nr. 14, D&C Blue Nr. 19, D&C Green Nr. 15, D&C Green Nr. 16, D&C Green Nr. 18, D&C Orange Nr. 14, D&C Orange Nr. 15, D&C Orange Nr. 110, D&C Orange Nr. 111, D&C Orange Nr. 117, FD&C Red Nr. 14, D&C Red Nr. 16, D&C Red Nr. 17, D&C Red Nr. 18, D&C Red Nr. 19, D&C Red Nr. 117, D&C Red Nr. 119, D&C Red Nr. 121, D&C Red Nr. 122, D&C Red Nr. 127, D&C Red Nr. 128, D&C Red Nr. 130, D&C Red Nr. 131, D&C Red Nr. 134, D&C Red Nr. 139, FD&C Red Nr. 140, D&C Violet Nr. 12, D&C Yellow Nr. 17, Ext. D&C Yellow Nr. 17, D&C Yellow Nr. 18, D&C Yellow Nr. 111, D&C Brown Nr. 11, Ext. D&C Violet Nr. 12, D&C Blue Nr. 16 und D&C Yellow Nr. 110 ein. Solche Farbstoffe sind gut bekannte, kommerziell erhältliche Materialien, wobei deren chemische Struktur beispielsweise in 21 C. F. R. Teil 74 (wie übersichtsmäßig am 1. April 1988 angegeben) und dem CTFA Cosmetic Ingredient Handbook, (1988), veröffentlicht durch die Cosmetics, Toiletry and Fragrancy Association, Inc., beschrieben sind. Diese Veröffentlichungen sind hierin durch Hinweis einbezogen.
Wie bezüglich des ersten Aspekts der Erfindung erörtert, kann das hydrophobe polymere Kernmaterial jedes polymere Material sein, das hydrophobe Eigenschaften zeigt. Wünschenswerterweise kann der hydrophobe polymere Kern in der Lage sein, eine hydrophobe Flüssigkeit zu absorbieren. Im Allgemeinen sind das Monomer oder Blend von Monomeren hydrophob, können jedoch etwas hydrophiles Monomer einschließen, vorausgesetzt, dass das erhaltene Polymer hydrophob ist. Typischerweise schließen die Monomeren Monomere ein, die keine ionischen oder hydrophilen funktionellen Gruppen besitzen. Geeignete Monomere sind beispielsweise Acrylnitril, ethylenisch ungesättigte Carbonsäureester, Styrole, Vinylester von gesättigten Carbonsäuren, beispielsweise Vinylacetat.
Vorzugsweise wird der hydrophobe polymere Kern aus einem hydrophoben Monomer oder Blend von Monomeren, umfassend C₄-C₃₀-Alkylester von ethylenisch ungesättigter Carbonsäure, bevorzugter C₄-C₃₀-Alkylester von (Meth)acrylsäure, gebildet. Besonders erwünschte Monomere schließen Acrylsäure-2-ethylhexylester, Acrylsäurelaurylester, Acrylsäurestearylester, Methacrylsäure-n-butylester und Methacrylsäureisobutylester oder Gemische von diesen Monomeren ein.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann durch Bilden einer Schale um ein hydrophobes Polymerkernmaterial, worin die Schale eine semipermeable Membran umfasst, hergestellt werden. Vorzugsweise wird die Schale durch Grenzflächenpolykondensationsreaktion gebildet. Dies wird vorzugsweise gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung erreicht.
In einer bevorzugten Form dieses erfindungsgemäßen Aspekts haben die Teilchen im Wesentlichen die gleiche Dichte wie die erste hydrophobe Flüssigkeit.
Wie vorstehend ausgewiesen, ziehen wir auch in Erwägung, dass das hydrophobe polymere Kernmaterial mehr als ein spezielles polymeres Material umfassen kann. Somit stellen wir in dieser Form dieser Erfindung eine stabile Dispersion von Teilchen bereit, die einen Kern von ausgewählten, mindestens zwei verschiedenen Kernpolymeren umfasst, worin die Anzahl und Auswahl von Kernmaterialien derart ausgewählt ist, dass sie in der Lage sind, die Komponenten einer hydrophoben Flüssigkeit, die zwei oder mehrere Fraktionen umfasst, zu absorbieren. Somit werden Teilchen, die einen Bereich von verschiedenen C₆-C₁₀-Alkyl(meth)acrylatpolymeren umfassen, leicht alle Komponenten einer Petrolflüssigkeit absorbieren. Somit können Teilchen, in die die Petrolflüssigkeit absorbiert wurde, leicht eine stabile Dispersion mit Naphtha bilden, worin die Teilchen gleichförmig verteilt sind.
Die Auswahl und Anteile der speziellen Kernmaterialien werden von der Zusammensetzung und den Eigenschaften der zu absorbierenden hydrophoben Flüssigkeit und von der hydrophoben Flüssigkeit, worin die Teilchen zu dispergieren sind, abhängen.
Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung stellen wir ein Verfahren zum Herstellen einer stabilen Teilchendispersion bereit, die gleichförmig durch eine erste hydrophobe Flüssigkeit verteilt sind, umfassend die Schritte von

(a) Bilden einer teilchenförmigen Zusammensetzung, umfassend Teilchen, die einen Kern aufweisen, der hydrophobes Polymer innerhalb einer Schale umfasst;
(b) Dispergieren der Teilchen in eine zweite hydrophobe Flüssigkeit, wobei das hydrophobe Polymer löslich oder quellbar ist und das ungefähr die gleiche Dichte wie die erste hydrophobe Flüssigkeit aufweist;
(c) Einsaugen-Lassen der zweiten hydrophoben Flüssigkeit für einen ausreichenden Zeitraum in das hydrophobe Polymer im Kern;
(d) Überführen der Teilchen, umfassend die in Schritt (c) gebildete zweite hydrophobe Flüssigkeit, in die erste hydrophobe Flüssigkeit; dadurch gekennzeichnet, dass die Schale eine semi-permeable Membran umfasst.

Vorzugsweise sind die ersten und zweiten Flüssigkeiten im Wesentlichen die gleiche Substanz.
Gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung stellen wir ein Verfahren zum Steuern der Freisetzung einer aktiven Substanz bereit, umfassend Anordnen in einem Substrat oder einer Umgebung, in die die aktive Substanz freizusetzen ist, einer teilchenförmigen Zusammensetzung, umfassend Teilchen, die einen Kern aufweisen, umfassend ein hydrophobes Polymer innerhalb einer Schale,
wobei das hydrophobe Kernmaterial die aktive Substanz umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass die Schale eine semi-permeable Membran umfasst.
Wünschenswerterweise kann die aktive Substanz ausgewählt sein aus jedem der vorstehend erwähnten aktiven Stoffe.
In einer Form der Erfindung wird die aktive Substanz in einer hydrophoben Flüssigkeit gelöst oder dispergiert, und sowohl die Flüssigkeit als auch die aktive Substanz werden in den Kern absorbiert. Somit würde in diesem Fall die Auswahl von hydrophober Flüssigkeit mit der aktiven Substanz verträglich sein müssen. In Abhängigkeit von der jeweiligen aktiven Substanz und der Anwendung kann es notwendig sein, eine hydrophobe Flüssigkeit mit einer besonderen Flüchtigkeit auszuwählen, die die Freisetzung der aktiven Substanz verstärken oder hindern kann. In einer weiteren Form der Erfindung ist die aktive Substanz eine hydrophobe Flüssigkeit.
In einer bevorzugten Form dieser Erfindung kann das in dem Kern enthaltene hydrophobe Polymer mehr als ein spezielles polymeres Material umfassen. Somit stellen wir in dieser Form dieser Erfindung eine stabile Dispersion von Teilchen, umfassend einen Kern von ausgewählten, mindestens zwei verschiedenen Kernpolymeren, bereit, worin die Anzahl und Auswahl von Kernmaterialien derart ausgewählt ist, dass sie in der Lage sind, die Komponenten einer hydrophoben Flüssigkeit, die zwei oder mehrere Fraktionen umfasst, zu absorbieren. Solche Teilchen, die einen Bereich von verschiedenen C₃-C₁₀-Alkyl(meth)acrylatpolymeren umfassen, werden leicht alle Komponenten eines essentiellen Öls absorbieren. Solche Teilchen, in die das ätherische Öl absorbiert werden soll, können auf ein besonderes Substrat aufgetragen und in einer gesteuerten Weise freigesetzt werden. Die Auswahl und Anteile von speziellen Kernmaterialien wird von der Zusammensetzung und den Eigenschaften der zu absorbierenden hydrophoben Flüssigkeit und des aktiven Bestandteils abhängen.
Das Nachstehende sind Beispiele, die der Erläuterung der Erfindung dienen.
Beispiel 1
Eine wässrige Phase wurde durch Verdünnen von 5,9 Teile eines kommerziell erhältlichen 42,6%igen Latex von Poly-(2-ethylhexylacrylat) mit 44,5 Teilen desionisiertem Wasser hergestellt. Zu diesem wässrigen Gemisch wurden 1,0 Teile Diethylentriamin (DETA) gegeben.
Getrennt wurde eine Ölphase, enthaltend 5 Teile 20%igen amphipathischen Stabilisator und 145 Teile nicht-flüchtiges Öl, hergestellt.
Die wässrige Phase wurde dann langsam zu der Ölphase unter einem Hochscher-Silverson-Mischer gegeben und das Gemisch homogenisiert, unter Bildung einer Wasser-in-Öl-Emulsion mit mittleren wässrigen Tropfengrößen von 5 Mikrometern.
Zu der W/O-Emulsion wurde 1,0 g Terephthaloylchlorid (TPC), gelöst in 44 g nichtflüchtigem Öl, unter Bildung einer Polyamidkapselschale durch Grenzflächenpolymerisation, gegeben. Das erhaltene Mikrokapselgemisch wurde für weitere 60 Minuten unter mechanischem Rühren gerührt, um die Kapselwandbildungsreaktion zu vervollständigen.
Nun wurden die Mikrokapseln in Öl zu einem Destillationskolben überführt und 40 g eines flüchtigen Lösungsmittels zugesetzt. Das Gemisch wurde zum Entfernen von Wasser flüchtigem Lösungsmittelgemisch Vakuumdestillation unterzogen. Die Anfangstemperatur war 25°C, unter Erhöhen auf ein Maximum von 100°C im Verlauf der Destillation. Nach Entfernen von allen flüchtigen Lösungsmitteln war das Endprodukt eine Suspension von Mikrokapseln in dem nichtflüchtigen Öl. Die Mikrokapseln umfassen einen gequollenen Polymerkern, der eingesaugtes Öl und eine äußere Polyamidschale enthält.
Beispiel 2
Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass ein Emulsionspolymer von Poly(laurylmethacrylat) anstelle des Poly(2-ethylhexylacrylat)-Emulsionspolymers verwendet wurde.
Beispiel 3
Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass ein Emulsionspolymer von Poly(stearylmethacrylat) anstelle des Poly(2-ethylhexylacrylat)-Emulsionspolymers verwendet wurde.
Beispiel 4
Dieses Beispiel erläutert, dass, wenn Mikrokapseln von Beispiel 1–3 zugegeben und in einem Paraffinöl (Kristol M14 Öl) für einen Zeitraum gelagert werden, die Mikrokapseln durch das Öl durch Selbsteinstellen ihrer Dichten dispergiert und suspendiert verbleiben.
Getrennte Tests wurden für jedes der vorstehenden Beispiele 1–3 durchgeführt.
0,1 g Mikrokapseln wurden zu 10 g Kristol M14 Öl in ein Reagenzglas gegeben und bis zur Gleichförmigkeit vermischt.
Über einen Zeitraum von 1 Monat Lagerung bei Raumtemperatur wurden die die Mikrokapseln enthaltenden Teströhrchen auf ihre Stabilität gegen Absetzen oder Cremigwerden und folglich deren Dichteeinstelleigenschaften verfolgt.
Über diesen Zeitraum verbleibt die Mehrheit der Mikrokapseln noch in dem flüssigen Ölmedium suspendiert. Jede Probe wurde auch unter einem Lichtmikroskop geprüft und das Vorliegen von diskreten gequollenen Mikrokapseln wurde bestätigt.
Beispiel 5
Dieses Beispiel erläutert das Einfangen eines teilchenförmigen Materials in dem Kern der hydrophoben Teilchen. C-749 ist ein in Waschmittelzusammensetzungen verwendeter Saldimin-(Manganoxidations)-Katalysator.
Der C-749-Katalysator (5,0 g) wurde in einem wässrigen Gemisch eines Emulsionspolymers, umfassend 45,5 g 35%iges Alcomer 274 und 45,5 g Wasser, dispergiert. Der pH-Wert des gebildeten Gemisches wurde durch Zugabe von 1,0 M Natriumhydroxidlösung auf pH 10,0 eingestellt.
Das vorstehend genannte wässrige Gemisch wurde dann zu einem Ölgemisch, umfassend 10 g amphipathischen Stabilisator und 290 g Isopar G Lösungsmittel, unter einem Hochscher-Silverson-Mischer zugesetzt. Das erhaltene Gemisch wurde 10 Minuten homogenisiert, um eine stabile Wasser-in-Öl-Emulsion mit mittleren wässrigen Tropfengrößen von 5,0 Mikrometern herzustellen.
Die erhaltene Emulsion wurde zu einem mit einem mechanischen Paddelrührer ausgestatteten Harzkolben überführt.
Dazu wurden 1,3 g Diethylentriamin gegeben; das erste wandbildende Monomer. Nach Rühren des Emulsionsgemisches für 10 Minuten wurden 1,3 g Terephthaloylchlorid, gelöst in 100 g Isopar G Lösungsmittel, zugegeben; das zweite wandbildende Monomer. Das gebildete Kapselgemisch wurde dann auf 30°C erwärmt und 2 Stunden zum Vervollständigen der Wandbildungsreaktion gerührt.
Das Mikrokapselgemisch wurde dann Vakuumdestillation zum Entfernen des Wassers unterzogen.
Das Endprodukt ist eine Suspension von Mikrokapseln in Öl. Die Polyamidschalenmikrokapseln haben einen hydrophoben Polymerkern mit eingebettetem Feststoff C-749-Katalysator.

Claims

Teilchenförmige Zusammensetzung, umfassend Teilchen mit einem Kern innerhalb einer Schale, wobei der Kern ein hydrophobes Polymer umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Schale eine semipermeable Membran umfasst.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das hydrophobe, im Kern enthaltene Polymer eine hydrophobe Flüssigkeit absorbieren kann.
Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das hydrophobe Polymer im Kern eine hydrophobe Flüssigkeit umfasst.
Zusammensetzung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, wobei die hydrophobe Flüssigkeit eine aktive Substanz umfasst.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die aktive Substanz aus der Gruppe, bestehend aus Duftölen, Schmierölen, ätherischen Ölen, Wachsinhibitoren, Korrosionsinhibitoren, Färbemitteln, Vitaminen, Antioxidantien und Farbstoffübertragungskatalysatoren, ausgewählt ist.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Kern ein aus einem hydrophoben Monomer oder Blend von Monomeren, umfassend C₄-C₃₀-Alkylester von ethylenisch ungesättigter Carbonsäure, vorzugsweise C₄-C₃₀-Alkylester von (Meth)acrylsäure, gebildetes hydrophobes Polymer umfasst.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Kern mindestens zwei verschiedene polymere Substanzen umfasst.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Schale durch Grenzflächenpolykondensationsreaktion gebildet wurde.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der mittlere Teilchendurchmesser 0,5 bis 30 Mikrometer ist.
Verfahren zur Herstellung von Teilchen mit einem Kern, umfassend hydrophobes Polymer innerhalb einer Schale, durch die Schritte, a) Dispergieren einer wässrigen Emulsion von hydrophobem Polymer in eine mit Wasser nicht mischbare Flüssigkeit, die einen Emulgator enthält, zur Bildung einer Umkehrphasenemulsion, umfassend eine wässrige dispergierte Phase, die das hydrophobe Polymer enthält, b) Einleiten von Grenzflächenpolykondensation von mindestens einem Grenzflächenpolykondensationsreaktanten, zur Bildung einer polymeren Schale um das hydrophobe Polymer, unter Bildung einer Dispersion der Teilchen, c) gegebenenfalls Unterziehen der Teilchendispersion Dehydratisierung, um jegliches Restwasser aus den Teilchen zu entfernen, dadurch gekennzeichnet, dass die Schale eine semi-permeable Membran umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die wässrige Emulsion oder die mit Wasser nicht mischbare Flüssigkeit in Schritt a) einen aktiven Bestandteil enthält und wobei die mit Wasser nicht mischbare Flüssigkeit durch das hydrophobe Polymer absorbiert wird, wobei die erhaltenen Teilchen den innerhalb des Kerns eingefangenen aktiven Bestandteil enthalten.
Verfahren nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, wobei die Schale durch Grenzflächenpolykondensationsreaktion eines im Wesentlichen in Öl löslichen ersten Grenzflächenpolykondensationsreaktanten mit mindestens zwei ersten Kondensationsgruppen mit einem im Wesentlichen in Wasser löslichen zweiten Grenzflächenpolykondensationsreaktanten mit mindestens zwei sekundären Kondensationsgruppen gebildet wird, wobei das Verfahren Kombinieren des zweiten Grenzflächenpolykondensationsreaktanten mit der wässrigen Emulsion von hydrophobem Polymer, vor dem Ausführen von Schritt (a) des Verfahrens, dann Vermischen in dem ersten Grenzflächenpolykondensationsreaktanten, zum Einleiten der Grenzflächenpolykondensationsreaktion von Schritt (b) und Stattfinden-Lassen der Reaktion zwischen den ersten und zweiten Grenzflächenpolykondensationsreaktanten zur Bildung der Schale umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei der Kern ein aus einem hydrophoben Monomer oder Blend von Monomeren, umfassend C₄-C₃₀-Alkylester von ethylenisch ungesättigter Carbonsäure, vorzugsweise C₄-C₃₀-Alkylester von (Meth)acrylsäure, gebildetes hydrophobes Polymer umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei der Kern mindestens zwei verschiedene polymere Substanzen umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei der Emulgator ein in Öl löslicher oder in Öl quellbarer, amphipathischer polymerer Stabilisator ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, wobei der Emulgator polymer ist und wiederkehrende hydrophobe Gruppen und wiederkehrende reaktive hydrophile Gruppen umfasst, die mit den zweiten Kondensationsgruppen des zweiten Grenzflächenpolykondensationsreaktanten vor dem Vermischen mit dem ersten Grenzflächenpolykondensationsreaktanten assoziieren.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, wobei das Vermischen des ersten Grenzflächenpolykondensationsreaktanten durch Vermischen der Dispersion und des ersten Grenzflächenpolykondensationsreaktanten unter Bedingungen durchgeführt wird, bei denen das Gewichtsverhältnis der Dispersion zum ersten Grenzflächenpolykondensationsreaktanten während des Mischverfahrens im Wesentlichen konstant bleibt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 17, wobei die mit Wasser nicht mischbare Flüssigkeit eine Kohlenwasserstoffflüssigkeit darstellt, die im Wesentlichen frei von halogeniertem Kohlenwasserstoff ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 18, wobei der in Wasser lösliche Grenzflächenpolykondensationsreaktant ein Amin darstellt, der in Öl lösliche Grenzflächenpolykondensationsreaktant eine Säure oder ein Säurederivat darstellt und das Kondensationspolymer ein Polyamid darstellt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 19, wobei der in Wasser lösliche Grenzflächenpolykondensationsreaktant Diethylentriamin darstellt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 20, wobei der in Öl lösliche Grenzflächenkondensationsreaktant Terephthaloylchlorid darstellt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 21, wobei der mittlere Teilchendurchmesser zwischen 0,5 bis 30 Mikrometer liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 22, wobei der Emulgator polymer ist und seitenständige Carbonsäuregruppen aufweist, der sekundäre Grenzflächenpolykondensationsreaktant ein Amin darstellt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 23, wobei der Emulgator ein statistisches Copolymer ist, das durch Copolymerisieren eines Gemisches von ethylenisch ungesättigten hydrophilen und ethylenisch ungesättigten hydrophoben Monomeren gebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 24, wobei der Emulgator ein statistisches Copolymer von mindestens einem ionischen ethylenisch ungesättigten Monomer mit mindestens einem nichtionischen, in Wasser unlöslichen, ethylenisch ungesättigten Monomer darstellt.
Verfahren nach Anspruch 25, wobei das ionische Monomer aus Acrylsäure, Methacrylsäure und Maleinsäure (oder -anhydrid) ausgewählt ist und das nichtionische Monomer aus Styrolen und Fettalkylestern von ethylenisch ungesättigter Carbonsäure ausgewählt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 26, wobei der Emulgator kovalent an die äußere Oberfläche der Teilchen gebunden wird.
Verfahren nach Anspruch 27, wobei der Emulgator reaktive Gruppen umfasst, die Epoxid, oder Hydroxyl darstellen und die kovalente Bindung ein Ether ist, oder die reaktiven Gruppen Aminogruppen darstellen und die kovalente Bindung ein Amid ist, oder die reaktiven Gruppen carboxylische freie Säure- oder Anhydrid- oder Säurehalogenid(oder Salz)-Gruppen darstellen und die kovalente Bindung ein Ester oder Amid ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 28, wobei der Emulgator ein Copolymer von hydrophilen Monomereinheiten, umfassend Dicarbonsäureanhydrideinheiten und hydrophobe Monomereinheiten, darstellt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 29, wobei der Emulgator ein Additionspolymer von hydrophoben Monomereinheiten und hydrophilen Monomereinheiten darstellt, wobei die hydrophoben Monomereinheiten carboxylische freie Säure- oder Säuresalzeinheiten und reaktive Monomereinheiten, ausgewählt aus Glycidylmonomereinheiten und Anhydridmonomereinheiten, umfassen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 30, wobei der hydrophobe Polymerkern in der Lage ist, eine hydrophobe Flüssigkeit zu absorbieren.
Stabile Dispersion von Teilchen, die gleichförmig durch eine erste hydrophobe Flüssigkeit verteilt sind, wobei die Teilchen einen Kern innerhalb einer Schale umfassen und der Kern ein hydrophobes Polymer, in das sich eine zweite hydrophobe Flüssigkeit einsog, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Schale eine semi-permeable Membran umfasst.
Dispersion nach Anspruch 32, wobei die ersten und zweiten Flüssigkeiten ungefähr die gleiche Dichte aufweisen.
Dispersion nach Anspruch 32 oder Anspruch 33, wobei die Teilchen eine aktive Substanz umfassen.
Dispersion nach Anspruch 34, wobei die aktive Substanz aus der Gruppe, bestehend aus Duftölen, Schmiermittelölen, ätherischen Ölen, Wachsinhibitoren, Färbemitteln, Korrosionsinhibitoren, Vitaminen, Druck- und Bebilderungsaktivstoffen für kohlenstoffloses Kopierpapier, industriellen Klebstoffen, Versiegelungsmitteln, Füllstoffen, Anstrichstoffen, Katalysatoren, Treibmitteln, Lösungsmitteln, Agrochemikalien, Nahrungs- und Futteraktivstoffen, Pharmazeutika, Antioxidantien, Farbstoffübertragungskatalysatoren und Kosmetika, ausgewählt ist.
Dispersion nach einem der Ansprüche 32 bis 35, wobei die zweite hydrophobe Flüssigkeit zwei oder mehrere Komponenten umfasst und der Kern mindestens zwei verschiedene hydrophobe Polymere enthält.
Dispersion nach einem der Ansprüche 32 bis 36, wobei die Teilchen durch ein nach einem der Ansprüche 10 bis 31 definiertes Verfahren gebildet wurden.
Verfahren zum Herstellen einer stabilen Teilchendispersion, die gleichförmig durch eine erste hydrophobe Flüssigkeit verteilt sind, umfassend die Schritte von (a) Bilden einer teilchenförmigen Zusammensetzung, umfassend Teilchen, die einen Kern aufweisen, der hydrophobes Polymer innerhalb einer Schale umfasst; (b) Dispergieren der Teilchen in eine zweite hydrophobe Flüssigkeit, wobei das hydrophobe Polymer löslich oder quellbar ist und das ungefähr die gleiche Dichte wie die erste hydrophobe Flüssigkeit aufweist; (c) Einsaugen-Lassen der zweiten hydrophoben Flüssigkeit für einen ausreichenden Zeitraum in das hydrophobe Polymer im Kern; (d) Überführen der Teilchen, umfassend die in Schritt (c) gebildete zweite hydrophobe Flüssigkeit in die erste hydrophobe Flüssigkeit; dadurch gekennzeichnet, dass die Schale eine semi-permeable Membran umfasst.
Verfahren nach Anspruch 38, wobei die erste und zweite Flüssigkeit im Wesentlichen die gleiche Substanz darstellen.
Verfahren zum Steuern der Freisetzung einer aktiven Substanz, umfassend Anordnen in einem Substrat oder einer Umgebung, in die die aktive Substanz freizusetzen ist, einer teilchenförmigen Zusammensetzung, umfassend Teilchen, die einen Kern aufweisen, umfassend ein hydrophobes Polymer innerhalb einer Schale, wobei das hydrophobe Kernmaterial die aktive Substanz umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Schale eine semi-permeable Membran umfasst.