NL1019888C2

NL1019888C2 - Werkwijze voor het vervaardigen van een poreuze polymeerstructuur.

Info

Publication number: NL1019888C2
Application number: NL1019888A
Authority: NL
Inventors: Jan Feijen; Dirk Wybe Grijpma; Qingpu Hou
Original assignee: Univ Twente
Priority date: 2002-02-01
Filing date: 2002-02-01
Publication date: 2003-08-25
Also published as: US20050147686A1; WO2003064509A2; AU2003202833A1; EP1470180A2; WO2003064509A3

Description

WERKWIJZE VOOR HET VERVAARDIGEN VAN EEN POREUZE POLYMEERSTRUCTUUR

De onderhavige uitvinding betreft een werkwijze voor 5 het vervaardigen van poreuze polymeer structuren met homogeen verdeelde holten die na vorming thermisch bewerkt kunnen worden, in het bijzonder voor het vervaardigen van polymeer structuren met een laag glaspunt.

10 De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een poreuze polymeerstructuur. Een polymeer wordt opgelost in een eerste vloeistof of het polymeer wordt in de vloeibare fase gebracht. Aan de oplossing worden deeltjes toegevoegd die niet oplosbaar 15 zijn in de eerste vloeistof zodat een suspensie of dispersie ontstaat. De suspensie of dispersie wordt vervolgens overgebracht in een overmaat tweede vloeistof waarin zowel het polymeer als de deeltjes onoplosbaar zijn. De tweede vloeistof wordt krachtig gemengd hierbij ontstaat er een precipitaat van 20 het polymeer met daarin ingekapseld de deeltjes. Dit precipitaat wordt vervolgens geïsoleerd, tot korrels gesneden en gedroogd. Deze korrels kunnen op twee manieren verder worden verwerkt. Bij de eerste methode worden de korrels overgebracht in een derde vloeistof waarin de polymeer niet oplost maar de deeltjes wel.

25 Hierdoor worden de ingekapselde deeltjes uit het polymeer gewassen waardoor een poreuze korrels ontstaan die verder verwerkt kunnen worden. Bij de tweede methode worden de korrels thermische behandeld en gevormd. Het gevormde polymeer met daarin ingekapseld de deeltjes wordt in een vierde vloeistof 30 gebracht waarin de polymeer niet oplost maar de deeltjes wel. Hierdoor worden de ingekapselde deeltjes uit het gevormde polymeer gewassen waardoor een poreuze gevormde polymeer ontstaan die verder verwerkt kan worden.

35 "Tissue engineering" is een relatief nieuwe "'ju'*.

2 ontwikkeling binnen de geneeskunde, waarbij in het algemeen poreuze polymeermatrices ("scaffolds") worden gebruikt als driedimensionale matrix voor hechting van cellen en de vorming van weefsel in vitro en/of in vivo. Potentiële weefsels en 5 organen die op deze wijze kunnen worden vervaardigd zijn bijvoorbeeld kraakbeen, bot, hartkleppen, zenuwen, spieren, blaas, lever etc. Een hoge mate van porositeit is van belang voor het vergroten van het specifieke oppervlak voor de celhechting en weefselgroei.

10 Diverse werkwijzen voor het vervaardigen van poreuze polymeerstructuren zijn bekend, zoals bijvoorbeeld sinteren, vriesdrogen en fase-inversie. WO 99/25391 en WO 01/10478 beschrijven een werkwijze voor het vervaardigen van poreuze polymeerstructuren met behulp van fase-inversie. In WO 99/25391 15 wordt bijvoorbeeld een werkwijze voor het vervaardigen van poreuze polymeerstructuren beschreven waarbij een vloeibaar polymeer wordt gemengd met deeltjes, waarna het mengsel wordt bevroren of gegeleerd voor het verkrijgen van een stabiele omhulling van de deeltjes met polymeer. Door vervolgens dit 20 bevroren of gegeleerde mengsel over te brengen in een vloeistof waarin het polymeer en de deeltjes niet oplosbaar zijn, ontstaat er een stabiele polymeermatrix met daarin ingekapseld de deeltjes. Door het uitwassen van de deeltjes wordt een poreuze polymeermatrix verkregen. Een nadeel van de bovengenoemde 25 techniek is dat met deze techniek de vorm van de poreuze structuur van te voren bepaald is waardoor thermische bewerking niet meer kan worden uitgevoerd. Een tweede nadeel van deze techniek is dat een poreuze structuur kan worden verkregen waarin de holten niet homogeen verdeeld zijn doordat de deeltjes 30 tijdens de fase-inversie uitzakken.

Het doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een verbeterde werkwijze voor het vervaardigen van poreuze polymeerstructuren met homogeen verdeelde holten die thermisch verwerkt kunnen worden, in het bijzonder voor het 35 vervaardigen van polymeer structuren met een laag glaspunt.

3

Dit doel wordt door de onderhavige uitvinding bereikt door een werkwijze voor het vervaardigen van een poreuze polymeerstructuur, omvattende {a) het verschaffen van een eerste vloeistof met 5 daarin ten minste één polymeer opgelost voor het vormen van een eerste polymeervloeistof; (b) het toevoegen aan de eerste polymeervloeistof van ten minste 1 soort, in de eerste polymeervloeistof onoplosbare, deeltjes voor het vormen van een homogene suspensie of dispersie 10 van deeltjes in de eerste polymeervloeistof; gekenmerkt door het toevoegen van de suspensie aan een overmaat tweede vloeistof waarin zowel het polymeer als de deeltjes onoplosbaar zijn waardoor een precipitaat wordt gevormd wordt waarin de deeltjes homogeen verdeeld zijn; 15 Verassend is dat tijdens het precipiteren de deeltjes homogeen verdeeld blijven in het polymeer precipitaat. Dit heeft tot gevolg dat na precipitatie van het polymeer in de tweede vloeistof een structuur wordt verkregen met daarin stabiel ingekapseld en homogeen verdeeld de deeltjes. Hierdoor kunnen 20 ook polymeer precipitaten met daarin ingekapseld deeltjes worden verkregen van polymeren, zoals polymeren met een laag glaspunt.

Dit precipitaat wordt vervolgens geïsoleerd, gedroogd en verwerkt tot korrels. Deze korrels kunnen op twee methoden verder worden verwerkt. Bij de eerste methode worden de korrels 25 overgebracht in een derde vloeistof waarin het polymeer niet oplost maar de deeltjes wel. Hierdoor worden de ingekapselde deeltjes uit het polymeer gewassen waardoor poreuze korrels ontstaan die verder verwerkt kunnen worden door bijvoorbeeld een thermische behandeling. Bij de tweede methode worden de korrels 30 met daarin ingekapseld de deeltjes thermisch behandeld en gevormd. Thermische behandeling van de korrels laat toepassing van de korrels in een groot aantal standaard vormingstechnieken. De gevormde polymeer met daarin ingekapseld de deeltjes wordt in een vierde vloeistof gebracht waarin de polymeer niet oplost 35 maar de deeltjes wel. Hierdoor worden de ingekapselde deeltjes 3 0 1 r ft 4 uit het gevormde polymeer gewassen waardoor een poreuze gevormde polymeer ontstaat die verder verwerkt kan worden of direct kan worden gebruikt.

Volgens de werkwijze van de onderhavige uitvinding 5 wordt ten minste één polymeer gekozen uit de groep omvattende polyethers, polyesters, polycarbonaten, copolymeren en block copolymeren zoals bijvoorbeeld poly(D,L-lactide) (PDLLA), poly (ether ester) (PEOT/PBT), poly(a-aprolacton) (PCL), poly(trimethyleen carbonaat) (PTMC) opgelost in ten minste één 10 organisch of anorganisch oplosmiddel of het vloeibare polymeer, bij voorkeur bij kamertemperatuur in een 2-10% oplossing (w/v). Ten minste één soort deeltjes, gekozen uit de groep omvattende organische verbindingen, anorganische verbindingen, zouten, polymeren, lipiden, proteïnen, suikers of samenstellingen 15 daarvan (75-90% w/v) wordt onder roeren aan de polymeeroplossing toegevoegd, waardoor een suspensie of dispersie van de deeltjes in de polymeeroplossing wordt verkregen.

De verkregen suspensie kan vervolgens langzaam worden geprecipiteerd in een overmaat tweede oplossing zoals 20 bijvoorbeeld, ethanol, methanol, isopropanol, ether en water. Zowel het polymeer als de deeltjes zijn onoplosbaar in deze tweede oplossing.

Het verkregen vezelachtige precipitaat van deeltjes omhuld door polymeer wordt gedroogd en verwerkt tot kleine 25 korrels. De korrels kunnen op tenminste twee werkwijzen verder worden bewerkt. Bij de eerste werkwijze worden de korrels in een derde vloeistof gebracht waarin het polymeer niet oplost maar de deeltjes wel zoals bijvoorbeeld water. Deze derde vloeistof wordt verscheidende keren ververst om complete uitwassing van de 30 deeltjes te verkrijgen. De verkregen poreuze korrels kunnen verder worden verwekt als onderdeel van biomedische toepassingen. Mogelijke verwerkingsmethoden zijn persen, spuitgieten, extruderen en in mold labelen. Bij de tweede methode wordt het verkregen precipitaat door middel van 35 tenminste 1 thermische behandeling in de gewenste vorm gebracht.

5

Geschikte thermische behandelingen zijn bijvoorbeeld inspuiting, uitpersing, drukvorming en in mold labeling. Het gevormde polymeer wordt vervolgens in een vierde vloeistof gebracht waarin het polymeer niet oplost maar de deeltjes wel zoals 5 bijvoorbeeld water. Deze vierde vloeistof wordt verscheidende keren ververst om complete uitwassing van de deeltjes te verkrijgen. De verkregen poreuze gevormde polymeerstructuur kan verder worden verwekt als onderdeel van biomedische toepassingen.

10 Een voorkeurswerkwijze van de onderhavige uitvinding betreft het oplossen polymeer in een 2-10% oplossing (w/v) in chloroform bij kamertemperatuur. NaCl deeltjes (75-90% w/v) worden onder roeren aan de polymeer oplossing toegevoegd, waarbij een homogene suspensie van het zout in de polymeeroplossing wordt verkregen.

15 De verkregen dispersie wordt vervolgens geprecipiteerd in een tienvoudige hoeveelheid ethanol.

Het verkregen vezelachtige polymeer zout precipitaat wordt gedurende drie dagen gedroogd onder vacuüm en in kleine korrels van ongeveer 4x4x4 mm gesneden. Vervolgens worden de 20 korrels door middel van drukvorming in de gewenste vorm gebracht. De gevormde polymeerstructuur wordt geïncubeerd in water voor het uitgewassen van de NaCl deeltjes gedurende 3 dagen terwijl het water voortdurend ververst wordt totdat volledige uitwassing van de deeltjes verkregen wordt.

25 KORTE BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN Fig. 1

Een schematische weergave van de werkwijze van de onderhavige 30 uitvinding.

Fig. 2

Poreuze poly(D,L-lactide) (PDLLA) korrels na het uitwassen en drogen.

Fig. 3 35 Het resultaat van drukvorming van de korrels in een mal na het 6 uitwassen van de deeltjes.

Fig. 4

De bewerking van het polymeer-zout precipitaat door middel van "compression molding".

5 Fig. 5

Het uitwassen van door middel van "compression molding" gevormde zout-polymeerstructuur.

Fig. 6

Poreusiteit van poly(D,L-lactide) (PDLLA) matrices weergegeven 10 als een functie van de concentratie van zoutdeeltjes bij verschillende grootten.

Fig. 7 SEM microafdruk van een poly(D,L-lactide) (PDLLA) matrix na precipitatie, drukvorming en uitwassing. De poreusiteit is 96% 15 v/v en de deeltjesgrootte 250-425 μπι.

Fig. 8

Poreusiteit van 1000 PEOT70PBT30 matrices weergegeven als een functie van de concentratie van zoutdeeltjes bij verschillende grootten.

20 Fig. 9 SEM microafdruk van een 1000 PEOT70PBT30 matrix na precipitatie, drukvorming en uitwassing. De poreusiteit is 93% v/v en de deeltjesgrootte 500-710 pm.

Fig. 10 25 poreusiteit van poly(a-aprolacton) (PCL) matrices weergegeven als een functie van de concentratie van zoutdeeltjes bij verschillende grootten.

Fig. 11 SEM microafdruk van een poly(a-aprolacton) (PCL) matrix na 30 precipitatie, drukvorming en uitwassing. De poreusiteit is 92% v/v en de deeltjesgrootte 106-250 pm.

Fig. 12 SEM microafdruk van een poly(trimethyleen carbonaat) (PMTC) matrix. De poreusiteit is 90% v/v en de deeltjesgrootte 106-250 35 pm.

·:>’ f": >ï ·· · ·Λ S'i y > · i · V*· ' 7 VOORBEELDEN VOORBEELD 1 5 De werkwijze volgens de uitvinding werd vergeleken met een tweetal conventionele werkwijzen voor het vervaardigen van poreuze polymeerstructuren met diverse biodegradeerbare polymeren: (1) sinteren en (2) het mengen van polymeerpoeders met uitwasbare zoutdeeltjes, gevolgd door persen ("compression 10 molding") en het uitwassen van de deeltjes. De porositeit van de vervaardigde structuren werd bepaald aan de hand van het volime en het gewicht van de poreuze structuur en de dichtheden van de vaste polymeren: PDLLA: 1.25 g/ml; 1000PEOT70PBT30: 1.10 g/ml; PCL: 1.10 g/ml.

15 (1) sinteren:

Polymeerdeeltjes werden vervaardigd door het tot korrels snijden (granuleren) van polymeren bij vloeibare stikstof temperatuur in een IKA laboratorium granuleerinrichting 20 ("grinder"). De polymeerdeeltjes werden gezeefd tot verschillende diameters variërend van 0-250 im, 250-425 im, 435-500 im, 500-710 im, 710-1000 im en 1000-1180 im. Het sinteren werd uitgevoerd in cilindrische mallen (8 mm hoog, diameter 17 mm) op een hete pers bij een druk van 100 kPa. De 25 sintertemperatuur lag nabij de glastemperatuur of de smelttemperatuur van het polymeer.

PDLLA

De sintertemperatuur was 55° C gedurende 1 uur. Er 30 werd gevonden dat onder deze omstandigheden de deeltjesgrootte de belangrijkste variabele voor de poreusiteit vormde. Tabel 1 illustreert dit effect. De maximale porositeit die kon worden verkregen was ongeveer 60 vol%.

35 Tabel 1. Porositeit van PDLLA matrices vervaardigd door sinteren 8 polymeerdeeltjesgrootte (im) porositeit (vol%)_ < 250__58.2_ 250-425__48.2__ 5 425-500__42.9_ 500-710__42.7_ 710-1000__40.6_ 1000-1180__39.1_ 10 1000PEPT7 QPBT30

De sintertemperatuur was 115° C gedurende 2 uur. Onder deze condities was de deeltjesgrootte de belangrijkste variabele voor het bepalen van de porositeit. De maximaal bereikte 15 porositeit was ongeveer 70 vol%, zoals getoond in tabel 2.

Tabel 2. Porositeit van 100PEOT70PBT30 matrices vervaardigd door sinteren polymeer deeltjesgrootte (im) porositeit (vol%) 20__ < 250 _ 71.5 250-425 _ 50.6 425-500____ 56.4 500-710 __51.8_ 25 710-1000 _ 47.9 1000-1180 ___47.0_

PCL

Poreuze PCL structuren konden niet worden vervaardigd 30 door middel van sinteren omdat het polymeer niet kon worden gegranuleerd, zelfs niet door het verlagen van de temperatuur 101985 9 tot -196° C.

(2) Het persen van zout/polymeermengsels en het uitwassen van het zout 5 .

Polymeerdeeltjes werden vervaardigd door het granuleren van het polymeer in een IKA granuleerinrichting. De deeltjes werden gezeefd voor het verkrijgen van deeltjes met diameters variërend van 0-250 im, 250-425 im, 435-500 im, 500-10 710 im. NaCl zoutdeeltjes werden eveneens gezeefd tot diameters variërend van 0-250 im, 250-425 im, 435-500 im, 500-710 im. De polymeer- en zoutdeeltjes werden homogeen gemengd in verschillende ratios variërend van 60-90% w/v. Compression molding werd uitgevoerd in cilindrische mallen (8 mm hoog, 15 diameter 17mm) op een hete pers bij een druk van 3.5 MPa. Het uitwassen van de zoutdeeltjes werd uitgevoerd in een overmaat van gedemineraliseerd water onder gematigd roeren. Optimale resultaten werden verkregen wanneer de polymeerdeeltjesgrootte kleiner is of gelijk was aan de zoutdeeltjesgrootte.

20 PDLLA:

Tabel 3 toont de stabiliteit en porositeit verkregen na compression molding van PDLLA/zoutmengsels en het uitwassen van de zoutdeeltjes. Bij een zoutgehalte van minder dan 6% w/v 25 was het niet mogelijk de zoutdeeltjes uit de gevormde composiet te wassen. Het was verder niet mogelijk om stabiele poreuze structuren te verkrijgen wanneer het zoutgehalte 90% w/v was.

De stabiliteit tijdens het wassen van de matrix wordt aangegeven als: 30 ++ geen fragmentatie; + "afbrokkelen" van enkele polymeerfragmenten; +/- "afbrokkelen" van verscheidene polymeerfragmenten; - "afbrokkelen" van vele polymeerfragmenten; -- complete desintegratie van de matrix.

35 Tabel 3. Poreuze PDLLA structuur verkregen door compression 10 molding van zout-/polymeer deeltjesmengsel gevolgd door het uitwassen van de zoutdeeltjes.

Polymeerdeelt j es zoutdeel t j esg zoutgehalte stabiliteit en grootte (im) rootte (lm) (% w/v) porositeit (vol%) 5____ < 250__<250__90__--_ < 250__250-425__80__+ + ,79.3_ < 250__250-425__90__-_ < 250__425-500__90__+/-_ 10 < 250__500-710__70__++, 73.0_ ' < 250__500-710__90__+/-_ 250-425__250-425__80__+ + , 81.2_ 250-425__250-425__90__--_ 15 250-425__425-500__90__-_ 250-425__500-710__70__+ + , 70.1_ 250-425__500-710__90__+/-_ 425-500__4250500__90__+/-_ 20 425-500__500-710_ 90 + /-_ 500-710__500-710__70__+ + , 71.8_ 500-710__500-710__75__++, 11.2_ 500-710__500-710__80__++, 80.4_ 25 500-710__500-710_ 90 1000PEQT7 0PBT30 30 Tabel 4 toont de stabiliteit en porositeit verkregen 11 na vervaardiging van de poreuze 1000PEOT70PBT30 structuur. De beste resultaten werden verkregen wanneer de grootte van de polymeerdeeltjes kleiner dan of gelijk was aan de grootte van de zoutdeeltjes. Bij een zoutgehalte minder dan 60% w/v was het 5 niet mogelijk de zoutdeeltjes uit de composiet te wassen. Het was ook niet mogelijk om een stabiele poreuze structuur te verkrijgen bij een zoutgehalte van 90% w/v.

Tabel 4. Poreuze 1000PEOT70PBT30 structuur verkregen door 10 compression molding van zout-/polymeer deeltjesmengsel gevolgd door het uitwassen van de zoutdeeltjes.

Polymeerdeeltjes zoutdeeltjesg zoutgehalte stabiliteit en grootte (im) rootte (im) (% w/v) porositeit ____(vol%)_ 15 < 250__250-425__70__++_ < 250__250-425__80__++_ < 250__250-425__90__+/-_ 250-425__425-500__60__++_ 20 250-425__425-500__70__++_ 250-425__425-500__80__++_ 250-425__425-500__90__-_ 250-425__500-710__80__++_ 250-425__710-1000__80__+_ 25____ 425-500__500-710__60__++_ 425-500__500-710__70__++_ 425-500__500-710__80__++_ 425-500__500-710__90__+/-_ 30 425-500__710-1000__80__+_ 'i 0 J ζ i - 12 500-710__710-1000__60__+_ 500-710__710-1000__70__+ /-_ 500-710__710-1000__80__+ /-_ 500-710__710-1000__90__~ 5

PCL

Poreuze PCT structuren konden niet op deze wijze worden vervaardigd omdat het polymeer niet kon worden gegranuleerd.

10 (3) werkwijze volgens de uitvinding (Fig. 1):

De polymeren werden opgelost in trichloormethaan in een concentratie van 10% w/v per vol%. Hieraan werden 15 zoutdeeltjes toegevoegd in concentraties van 70-95% w/v. Het zout werd gezeefd om deeltjes te verkrijgen met groottes variërend van 106-250 im, 250-425 im, 425-500 im, 500-710 im (Fig. 2). Het polymeer-zoutmengsel werd geprecipiteerd onder krachtig roeren in een tienvoudige overmaat van een non-solvens.

20 Na drogen en snijden in korrels van 4x4x4 mm (Fig. 3), werd het precipitaat verwerkt met behulp van compression molding in en cilindrische mal van 8mm x 17mm op een hete pers bij 3.5 Mpa (Fig. 4). Na het uitwassen van de zoutdeeltjes met water en het drogen van de poreuze matrices werd de porositeit bepaald. Het 25 uitwassen werd uitgevoerd met gedemineraliseerd water onder gematigd roeren (Fig. 5).

PDLLA: 30 Figuur 6 toont de verkregen volumeporositeit als een functie van het zoutgehalte. Het % w/v zout werd gevarieerd tussen 80 en 95%. De volumeporositeit na uitwassen werd niet sterk beïnvloed door de grootte van de zoutdeeltjes en de resulterende porieafmetingen. Structuren met hoge porositeit met

.J

13 sterk variërende poreusiteiten en porieafmetingen kunnen op deze wijze worden vervaardigd.

Figuur 7 toont een SEM foto van een PDLLA structuur met een poreusiteit van 60 vol% en porieafmetingen van 250-425 5 im. Hieruit blijkt dat een regelmatige structuur werd verkregen met homogeen verdeelde, met elkaar verbonden poriën. Hierin wordt getoond dat de poriegrootte vergelijkbaar is met de deeltjesgrootte van de zoutdeeltjes. De porositeit van de polymeerstructuren kan worden gecontroleerd door variatie van de 10 zoutconcentratie en de deeltjesgrootte.

1000PEOT70PBT3Q:

Figuur 8 toont de verkregen volumeporositeit als een 15 functie van de zoutconcentratie. Het % w/v zout werd gevarieerd tussen 70 en 95%. De volumeporositeit na uitwassen werd niet sterk beïnvloed door de grootte van de zoutdeeltjes en de resulterende porie-afmetingen. Structuren met hoge porositeit met sterk variërende poreusiteiten en porieafmetingen kunnen op 20 deze wijze worden vervaardigd.

Figuur 9 toont een SEM foto van een 1000PEOT70PBT30 structuur met een porositeit van 95 vol% en porieafmetingen van 500-710 im. Hieruit blijkt dat een regelmatige structuur werd verkregen met homogeen verdeelde, met elkaar verbonden poriën.

25 De porositeit van de polymeerstructuren kan worden gecontroleerd door variatie van de zoutconcentratie en de deeltjesgrootte.

PCL: 30 Figuur 10 toont de verkregen volumeporositeit als een functie van de zoutconcentratie van PCL. Het % w/v zout werd gevarieerd tussen 80 en 95%. De volumeporositeit na uitwassen werd niet sterk beïnvloed door de grootte van de zoutdeeltjes en de resulterende porie-afmetingen. Structuren met hoge porositeit 35 met sterk variërende poreusiteiten en porieafmetingen kunnen op 14 deze wijze worden vervaardigd.

Figuur 11 toont een SEM foto van een PCL structuur met een porositeit van 92 vol% en porieafmetingen van 106-250 im. Hieruit blijkt dat een regelmatige structuur werd verkregen met 5 homogeen verdeelde, met elkaar verbonden poriën. De porositeit van de polymeerstructuren kan worden gecontroleerd door variatie van de zoutconcentratie en de deeltjesgrootte.

Uit het voorgaande blijkt dat alleen met de werkwijze 10 volgens de uitvinding polymeerstructuren met hoge porositeit (> 90 vol%) kunnen worden verkregen met variabele poriegrootte. Poreuze PCL structuren konden alleen met de werkwijze volgens de uitvinding worden vervaardigd.

Sinteren van polymeerdeeltjes geeft polymeerstructuren 15 met een relatief lage porositeit (tot 70 vol%). De werkwijze waarbij polymeerdeeltjes en zoutdeeltjes worden gemengd, compression molded en uitgewassen geeft fragiele structuren die fragmenteren tijdens het uitwasproces wanneer het zoutgehalte groter dan 90 % w/v is.

20 VOORBEELD 2

Vervaardiging van rubberachtiae poreuze structuren

Een poreuze rubberachtige structuur werd vervaardigd 25 met de werkwijze volgens de uitvinding. Hiertoe werd een hoog moleculair gewicht poly(trimethyleen carbonaat) PTMC polymeer opgelost in trichloormethaan in een concentratie van 2% (w/v). Zoutdeeltjes van 106-250 im werden aan de oplossing toegevoegd en het mengsel werd geprecipiteerd in een tienvoudige overmaat 30 van isopropanol onder krachtig roeren. Het precipitaat werd gedroogd en gewassen in water. Figuur 12 toont de verkregen poreuze structuur.

. ·. y.. ' . ^ ' ·..*

*| K> : ·. - ‘ ^ W

Claims

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een poreuze polymeerstructuur, omvattende 5 (a) het verschaffen van een eerste vloeistof met daarin ten minste één polymeer opgelost voor het vormen van een -eerste polymeervloeistof; (b) het toevoegen aan de eerste polymeervloeistof van ten minste één soort, in de eerste polymeervloeistof 10 onoplosbare, deeltjes voor het vormen van een suspensie of dispersie van deeltjes in de eerste polymeervloeistof; gekenmerkt door het toevoegen van de suspensie of dispersie aan een overmaat tweede vloeistof waarin zowel het polymeer als de deeltjes onoplosbaar zijn voor het vormen van 15 een precipitaat met daarin homogeen verdeelde ingekapselde deeltjes.

2. Werkwijze volgens conclusie 1 gekenmerkt doordat het gevormde precipitaat uit de tweede vloeistof wordt 20 geïsoleerd.

3. Werkwijze volgens conclusie 2 gekenmerkt doordat het precipitaat wordt gedroogd.

4. Werkwijze volgens conclusie 3 gekenmerkt doordat het gedroogde precipitaat tot korrels wordt verwerkt.

5. Werkwijze volgens conclusie 4 gekenmerkt doordat de korrels tenminste één maal worden overgebracht in een derde 30 vloeistof.

6. Werkwijze volgens conclusie 5 gekenmerkt doordat de derde vloeistof een oplosmiddel is voor de deeltjes.

7. Werkwijze volgens conclusie 5 en 6 gekenmerkt doordat de derde vloeistof geen oplosmiddel is voor de polymeer.

8. Werkwijze volgens conclusie 5 tot 7 gekenmerkt doordat de derde vloeistof water is.

9. Werkwijze volgens conclusies 5-8 gekenmerkt doordat 5 de korrels worden geïsoleerd uit de derde vloeistof voor het verkrijgen van poreuze korrels.

10. Poreuze korrels vervaardigd met de werkwijze volgens conclusies 5-9 10

11. Poreuze korrels volgens conclusie 10 gekenmerkt doordat een porositeit van 60 tot 99% v/v wordt verkregen door het variëren van de deeltjesgrootte en de hoeveelheid deeltjes.

12. Werkwijze volgens conclusie 3 of 4 gekenmerkt doordat de korrels en/ of het precipitaat thermisch wordt bewerkt en gevormd.

13. Werkwijze volgens conclusie 12 gekenmerkt doordat 20 de thermische behandeling wordt gekozen uit de groep omvattende inspuiting, uitpersing, drukvorming, in mold labeling, gieten of combinaties daarvan.

14. Werkwijze volgens conclusie 12 en 13 gekenmerkt 25 doordat de gevormde polymeerstructuur in ten minste één vierde vloeistof wordt gebracht.

15. Werkwijze volgens conclusie 14 gekenmerkt doordat de vierde vloeistof een oplosmiddel is voor de deeltjes. 30

16. Werkwijze volgens conclusie 14 en 15 gekenmerkt doordat de vierde vloeistof geen oplosmiddel is voor de polymeer.

17. Werkwijze volgens conclusie 14 tot 16 gekenmerkt doordat de vierde vloeistof water is.

18. Werkwijze volgens conclusies 14-17 gekenmerkt doordat de gevormde polymeerstructuur wordt geïsoleerd voor het 5 verkrijgen van een poreuze gevormde polymeerstructuur.

19. Poreuze, gevormde polymeerstructuur vervaardigd volgens de werkwijze van conclusies 14-18 10

20 Poreuze gevormde polymeerstructuur volgens conclusie 19 gekenmerkt doordat een poreusiteit van 60 tot 99% v/v wordt verkregen door het variëren van de deeltjes grootte en de hoeveelheid deeltjes.

21. Werkwijze volgens conclusie 1 gekenmerkt doordat de eerste vloeistof gekozen wordt uit de groep omvattende de vloeibare polymeer, organische en anorganische vloeistoffen of samenstellingen daarvan.

22. Werkwijze volgens conclusie 1 gekenmerkt doordat de deeltjes gekozen worden uit de groep omvattende organische verbindingen, anorganische verbindingen, zouten, polymeren, lipiden, proteïnen, suikers of samenstellingen daarvan.

23. Werkwijze volgens conclusie 22 gekenmerkt doordat de deeltjes NaCl-kristallen zijn.

24. Werkwijze volgens conclusies 22 en 23 gekenmerkt doordat de deeltjes een grootte hebben van 0.001 tot 5 mm, de 30 voorkeur geniet 0.1-1.5 mm, meer de voorkeur geniet 0.1 tot 1 mm.

25. Werkwijze volgens conclusie 1 gekenmerkt doordat de tweede vloeistof gekozen wordt uit de groep omvattende 35 ethanol, methanol, isopropanol, ether, water of samenstellingen daarvan .

26. Gebruik van de poreuze korrels volgens conclusie 10 voor het vervaardigen van een biomedische inrichting. 5

27. Het gebruik van de gevormde poreuze polymeerstructuur volgens conclusie 19 voor het vervaardigen van een biomedische inrichting.

28. Biomedische inrichting vervaardigd van de poreuze polymeerstructuur volgens conclusie 19 en/ of een biomedische inrichting vervaardigd van de poreuze korrels volgens conclusie 10. : t- ' ,.' yl J