NL1038722C2 - METHOD FOR ENCLOSING DISCRETE SMALL QUANTITIES OF MATERIAL AND CAPSULE OBTAINED USING THIS METHOD. - Google Patents

METHOD FOR ENCLOSING DISCRETE SMALL QUANTITIES OF MATERIAL AND CAPSULE OBTAINED USING THIS METHOD. Download PDF

Info

Publication number
NL1038722C2
NL1038722C2 NL1038722A NL1038722A NL1038722C2 NL 1038722 C2 NL1038722 C2 NL 1038722C2 NL 1038722 A NL1038722 A NL 1038722A NL 1038722 A NL1038722 A NL 1038722A NL 1038722 C2 NL1038722 C2 NL 1038722C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
particles
encapsulated
acrylate
shell
capsule
Prior art date
Application number
NL1038722A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Lubertus Klumperman
Johannes Wilhelmus Otto Salari
Herman Reezigt
Original Assignee
Capzo Internat B V
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Capzo Internat B V filed Critical Capzo Internat B V
Priority to NL1038722A priority Critical patent/NL1038722C2/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1038722C2 publication Critical patent/NL1038722C2/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/48Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
    • A61K9/50Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
    • A61K9/5005Wall or coating material
    • A61K9/5021Organic macromolecular compounds
    • A61K9/5026Organic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyvinyl pyrrolidone, poly(meth)acrylates
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/48Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
    • A61K9/50Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
    • A61K9/5089Processes

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Description

-1 - TITEL: Werkwijze voor het inkapselen van discrete kleine hoeveelheden materiaal en capsule verkregen onder toepassing van deze werkwijze.-1 - TITLE: Method for encapsulating discrete small amounts of material and capsule obtained using this method.

Verder bouwend op de onderzoekingen en het ontwikkelingswerk van Pickering op het gebied van emulsies gestabiliseerd door middel van vaste deeltjes (de zogenaamde Pickering emulsies) beschrijven S.A.F. Bon ea in de artikelen <Supracolloidal Structures ....> verschenen in Interscience, Macromol. Symp. 2006 5 respectievelijk <Colloidosomes as micro-sized polymerisation vessels... .>, Soft Matter, 2007.3 194-199 de structuur en opbouw van zogenaamde Pickering emulsies: een emulsie waarbij de emulsie druppels zijn omringd door een schil van (polymere) partikels.Building on the research and development work of Pickering in the field of emulsions stabilized by means of solid particles (the so-called Pickering emulsions), S.A.F. Bon et al. In the articles <Supracolloidal Structures ....> published in Interscience, Macromol. Symp. 2006 5 respectively <Colloidosomes as micro-sized polymerization vessels ....>, Soft Matter, 2007.3 194-199 the structure and structure of so-called Pickering emulsions: an emulsion in which the emulsion drops are surrounded by a shell of (polymeric) particles.

10 De huidige uitvinding is gebaseerd op het inzicht dat een geheel nieuw toepassingsgebied van Pickering emulsies wordt ontsloten wanneer de de met (polymere) partikels omhulde druppels omgeven worden door een gesloten schil. Met andere woorden, een nieuw toepassingsgebied wordt ontsloten wanneer men (micro)capsules maakt op basis van zogenaamde Pickering emulsies. Uitgaande van 15 dit inzicht verschaft de uitvinding een werkwijze voor het inkapselen van discrete kleine hoeveelheden van een actief materiaal in vloeibare vorm, waarbij men - een colloïdale suspensie vormt van (polymere) partikels - deze mengt met het in te kapselen materiaal ter vorming van een tussenprodukt bestaande uit een Pickering emulsie, waarin discrete hoeveelheden van dit actieve 20 materiaal omringd zijn door een schil van (polymere) partikels - met dit tussenprodukt een polymeriseerbare verbinding mengt die in staat is althans gedeeltelijk door te dringen en te polymeriseren in de polymere partikels en de daartussen aanwezige tussenruimten op te vullen en - de polymerisatie initieert op een zodanige manier dat de polymeriseerbare 25 verbinding zal polymeriseren.The present invention is based on the insight that an entirely new field of application of Pickering emulsions is disclosed when the drops encased in (polymeric) particles are surrounded by a closed shell. In other words, a new field of application is opened up when (micro) capsules are made based on so-called Pickering emulsions. Based on this insight, the invention provides a method for encapsulating discrete small amounts of an active material in liquid form, wherein - a colloidal suspension of (polymeric) particles - is mixed with the material to be encapsulated to form a intermediate product consisting of a Pickering emulsion, in which discrete quantities of this active material are surrounded by a shell of (polymeric) particles - with this intermediate product a polymerizable compound that is capable of at least partially permeating and polymerizing in the polymer particles and to fill in the gaps between them and initiate the polymerization in such a way that the polymerizable compound will polymerize.

Bij voorkeur zal men daarbij een monomeer gebruiken dat in staat is tot het aangaan van kruisverbindingen.Preferably, a monomer will be used which is capable of cross-linking.

Voordelen worden verkregen wanneer het actieve materiaal bijvoorbeeld een zoutverbinding is met warmteaccumulerende eigenschappen. Voordergelijke 30 zoutverbindingen bestaan talloze interessante zowel economisch als ecologisch belangrijke toepassingsmogelijkheden waarvan de realisatie echter wordt bemoeilijkt door het feit dat zij enerzijds tegenover de omgeving ervan zeer agressief zijn terwijl 1038722 -2- zij anderszins gevoelig zijn voor verontreinigingen die de eigenschappen ervan ingrijpend nadelig kunnen beïnvloeden.Advantages are obtained when the active material is, for example, a salt compound with heat accumulating properties. Such salt compounds have numerous interesting applications that are both economically and ecologically important, the realization of which is, however, hampered by the fact that, on the one hand, they are very aggressive towards their environment, while on the other hand they are susceptible to contaminants which can have a significant effect on their properties .

Hier biedt de door de uitvinding voorgestelde werkwijze uitkomst: enerzijds wordt met de voorgestelde werkwijze een zoutverbinding betrouwbaar afgedicht 5 ingekapseld en anderzijds wordt - en dit is zeer belangrijk - het daarbij gebruikte monomeer van buitenaf aan de schil toegevoerd, waarbij het contact met het actieve kernmateriaal geminimaliseerd wordt.The method proposed by the invention offers a solution here: on the one hand, the proposed method reliably encapsulates a salt compound and, on the other hand - and this is very important - the monomer used thereby is supplied to the shell from the outside, whereby contact with the active core material is minimized.

De uitvinding is echter niet gelimiteerd tot dergelijke zoutverbindingen, maar is toepasbaar op verschillende actieve materialen, mits de volgende vereisten in acht 10 worden genomen. Ten eerste, is het een vereiste dat de (polymere) partikels niet oplosbaar zijn in beide vloeistoffen waaruit de Pickering emulsie bestaat; de vloeistof waaruit de colloïdale suspensie uit bestaat en het in te kapselen materiaal. Ten tweede, is het een vereiste dat het in te kapselen materiaal niet mengt met de colloïdale suspensie. Tot slot, is het een vereiste dat de polymere partikels een 15 dusdanig grensvlak spanning bezitten ter vorming van een Pickering emulsie.However, the invention is not limited to such salt compounds, but is applicable to various active materials, provided that the following requirements are observed. First, it is a requirement that the (polymeric) particles are not soluble in both liquids that make up the Pickering emulsion; the liquid that makes up the colloidal suspension and the material to be encapsulated. Secondly, it is a requirement that the material to be encapsulated does not mix with the colloidal suspension. Finally, it is a requirement that the polymeric particles have such an interface tension to form a Pickering emulsion.

Het monomeer dat in de colloïdale deeltjes doordringt heeft na de polymerisatie als effect dat het de gehele gevormde structuur stabiliseert en bovendien de nog aanwezige tussenruimten opvult.The monomer which penetrates into the colloidal particles has the effect after polymerization that it stabilizes the entire structure formed and moreover fills the gaps that are still present.

Opgemerkt wordt dat het vormen van individuele capsules met een geschikt 20 materiaal van een later gedoseerd af te geven materiaal, zoals een geneesmiddel, waarbij de individuele partikels van de schil onderling worden gekoppeld op zich bekend is uit bovengenoemd WO 02/47665. Echter, het betreft in WO 02/47665 een poreuze dan wel permeabele schil in tegenstelling tot de huidige uitvinding.It is noted that the formation of individual capsules with a suitable material from a material to be delivered later, such as a medicine, in which the individual particles of the shell are mutually coupled is known per se from the above-mentioned WO 02/47665. However, in WO 02/47665 it concerns a porous or permeable shell in contrast to the present invention.

Bovendien wordt in WO 02/47665 geen opvullend polymeriserend monomeer 25 toegevoegd ter stabilisatie van de schil partikels.Moreover, in WO 02/47665 no filling polymerizing monomer is added to stabilize the shell particles.

De in het bovenstaande aangehaalde publicaties van S.A.F. Bon et al beschrijven het toevoegen van een de schil stabiliserend polymeriserend monomeer doch niet op de volgens de uitvinding voorgestelde wijze: voorgesteld wordt het monomeer aan het in te kapselen materiaal toe te voegen. Dit is in vele gevallen en in 30 het bijzonder wanneer men bovengenoemde zoutverbindingen wenst in te kapselen als gevolg van de dan optredende contaminatie van dit materiaal uiterst ongewenst. Evenmin wordt dan het gewenste resultaat: een absoluut en betrouwbaar afdichtende schil verkregen.The publications of S.A.F. cited above. Bon et al describe the addition of a shell-stabilizing polymerizing monomer but not in the manner proposed according to the invention: it is proposed to add the monomer to the material to be encapsulated. This is in many cases and in particular if it is desired to encapsulate the above-mentioned salt compounds as a result of the contamination of this material then occurring. Nor is the desired result achieved: an absolutely and reliably sealing shell is obtained.

Voorkeursuitvoeringen zijn aangegeven in de volgconclusies.Preferred embodiments are indicated in the subclaims.

-3--3-

De gevraagde uitsluitende rechten strekken zich uit tot een discrete, een kleine hoeveelheid ingekapseld materiaal bevattende capsule verkregen onder toepassing van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding. Een dergelijke capsule kan worden aangeduid als <micro container en kan een diameter hebben welke ligt 5 tussen 1 en 500 micrometer met een wanddikte die kan liggen tussen 0,1 en 50 micrometer.The requested exclusive rights extend to a discrete capsule containing a small amount of encapsulated material obtained using the method of the present invention. Such a capsule can be referred to as a micro container and can have a diameter that is between 1 and 500 microns with a wall thickness that can be between 0.1 and 50 microns.

Opgemerkt wordt dat de vakman die bekend is met de techniek en achtergrond van Pickering emulsies en de polymeerchemie geen problemen zal hebben met het vaststellen van de randvoorwaarden waaraan bij het toepassen van de door de 10 uitvinding voorgestelde werkwijze moet worden voldaan. Hierop zal hier dan ook niet nader worden ingegaan. Voorts wordt erop gewezen dat alle in de onderhavige beschrijving en conclusies gebruikte uitdrukkingen en begrippen uit de vakliteratuur en de via het Internet toegankelijke bronnen bekend zijn en een toelichting daarvan dan ook achterwege zal worden gelaten.It is noted that the person skilled in the art who is familiar with the technique and background of Pickering emulsions and polymer chemistry will have no problems determining the boundary conditions that must be met when applying the method proposed by the invention. This will therefore not be discussed further here. Furthermore, it is to be noted that all expressions and terms used in the present description and claims are known from the professional literature and the sources accessible via the Internet and an explanation thereof will therefore be omitted.

1515

De uitvinding wordt hierna toegelicht aan de hand van de tekening en een aantal voorbeelden. In de figuren:The invention is explained below with reference to the drawing and a number of examples. In the figures:

Figuur 1 toont een schematische doorsnede van een met de werkwijze volgens de uitvinding als halfprodukt verkregen gestabiliseerde Pickering emulsie druppel met 20 een het actieve materiaal (in dit geval H2O) omringende schil. In eerste instantie wordt een colloidale suspensie (polymere partikels in heptaan) gemengd met het in te kapselen material (water). Het geheel wordt geëmulgeerd ter verkrijging van het tussenprodukt; een Pickering emulsie, waarin discrete hoeveelheden van het in te kapselen materiaal zijn omringd met de (polymere) partikels (links). Tot slot wordt een 25 polymeriseerbare verbinding (in dit geval MMA) toegevoegd die in staat is, althans gedeeltelijk door te dringen en, te polymeriseren in de polymere partikels en de daartussen aanwezige tussenruimten op te vullen en de polymerisatie wordt geïnitieerd zodat microcapsules worden verkregen (rechts).Figure 1 shows a schematic cross-section of a stabilized Pickering emulsion droplet obtained with the method according to the invention as a semi-product with a shell surrounding the active material (in this case H2O). In the first instance, a colloidal suspension (polymeric particles in heptane) is mixed with the material to be encapsulated (water). The whole is emulsified to obtain the intermediate; a Pickering emulsion, in which discrete quantities of the material to be encapsulated are surrounded with the (polymeric) particles (left). Finally, a polymerizable compound (in this case MMA) is added which is able to penetrate, at least partially, and polymerize in the polymer particles and fill the gaps between them and the polymerization is initiated to obtain microcapsules ( right).

Figuur 2 toont een met een elektronenmicroscoop gevormd beeld van een 30 permeabele microcapsule (links) en een met een elektronenmicroscoop gevormd beeld van een verkregen eindprodukt volgens de uitvinding uit Voorbeeld 1 (rechts). De werkwijze ter verkrijging van beide capsules is nagenoeg identiek met het enige verschil dat in het linker beeld geen polymeriseerbare verbinding is toegevoegd en dit bij het rechter beeld wel het geval is.Figure 2 shows an electron microscope image of a permeable microcapsule (left) and an electron microscope image of an end product obtained according to the invention from Example 1 (right). The method for obtaining both capsules is almost identical with the only difference that no polymerizable compound is added in the left image and this is the case with the right image.

-4--4-

Figuur 3 toont een met een elektronenmicroscoop gevormd beeld van een tweede met de werkwijze volgens het hierna te beschrijven Voorbeeld 2 als halfprodukt verkregen gestabiliseerde Pickering emulsie druppel (links) en wederom een met een elektronenmicroscoop gevormd beeld van een verkregen eindproduktFigure 3 shows an image formed with an electron microscope of a second stabilized Pickering emulsion droplet (left) obtained with the method according to Example 2 to be described below, and again an image of an end product obtained with an electron microscope

5 volgens de uitvinding (rechts). De werkwijze ter verkrijging van beide capsules is J5 according to the invention (right). The method for obtaining both capsules is J

nagenoeg identiek met het enige verschil dat in het linker beeld geen polymeriseer-bare verbinding is toegevoegd en dit bij het rechter beeld wel het geval is.substantially identical with the only difference that no polymerizable compound is added in the left image and this is the case with the right image.

De in de inleiding vermelde stand der techniek geeft een uitputtende 10 beschrijving van de achtergrond en eigenschappen van Pickering emulsies en wordt als hier opgenomen beschouwd - deze techniek is algemeen bekend en wordt hier dan ook niet nader toegelicht.The state of the art mentioned in the introduction provides an exhaustive description of the background and properties of Pickering emulsions and is considered to be included here - this technique is generally known and is therefore not further explained here.

Figuur 1 toont schematisch een Pickering emulsie druppel met een kern uit een gewenst actief materiaal, bijvoorbeeld een vloeibaar warmteaccumulerend zout, dat is 15 omringd door een schil welke bestaat uit individuele partikels. Vergelijk deze figuur met bijv. figuur 2 uit WO 02/47665.Figure 1 shows schematically a Pickering emulsion droplet with a core of a desired active material, for example a liquid heat-accumulating salt, surrounded by a shell consisting of individual particles. Compare this figure with, for example, Figure 2 from WO 02/47665.

Zoals duidelijk zichtbaar in figuur 2 uit WO 02/47665 en de figuren 2 en 3 van de huidige uitvinding zijn tussen de individuele partikels tussenruimtes aanwezig die het gevolg zijn van het feit dat een schil opgebouwd uit tegen elkaar aanliggende 20 partikels per definitie interstitiële poriën heeft. De grootte van deze poriën is afhankelijk van de deeltjesgrootte en vele wetenschappelijke publicaties beschrijven het gebruik hiervan om een gecontroleerde permeabiliteit en afgifte te verkrijgen, zoals hierboven reeds vermeld. Daarnaast ontstaan er grotere poriën die omsloten worden door colloïdale deeltjes in de omsluitende schil door de kromming van het 25 oppervlak van de druppels.As is clearly visible in figure 2 from WO 02/47665 and figures 2 and 3 of the present invention, there are gaps between the individual particles that are the result of the fact that a shell built up of abutting particles has by definition interstitial pores . The size of these pores depends on the particle size and many scientific publications describe their use to achieve controlled permeability and release, as already mentioned above. In addition, larger pores are formed which are enclosed by colloidal particles in the enclosing shell due to the curvature of the surface of the drops.

Figuur 1 toont schematisch de situatie zoals die is verkregen nadat alle bewerkingsstappen volgens de huidige uitvinding zijn voltooid. Er is nu een integraal geheel afsluitende schil die de kern bestaande uit actief materiaal geheel omsluit. De met een èlektronenmicroscoop verkregen afbeelding volgens figuur 2 en 3 bevestigt 30 dit beeld. De zichtbare oppervlakteonregelmatigheden zijn ondiep en vormen geen verbinding tussen de kern en de omgeving ervan.Figure 1 shows schematically the situation as it was obtained after all processing steps according to the present invention have been completed. There is now an integral, completely sealed shell that completely encloses the core consisting of active material. The image according to figures 2 and 3 obtained with an electron microscope confirms this image. The visible surface irregularities are shallow and do not form a connection between the core and its environment.

De onderhavige uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de navolgende niet-beperkende voorbeelden. Daarbij zijn alle percentages van het resulterende eindprodukt in gewichtspercentages (gew%) uitgedrukt.The present invention will be further elucidated with reference to the following non-limiting examples. All percentages of the resulting end product are expressed in percentages by weight (wt%).

-5--5-

Voorbeeld 1Example 1

Dispersies van polystyreenpartikels in ethanol werden verkregen door het 5 toepassen van een niet-waterige dispersiepolymerisatie van styreen uit het volgende mengsel: - ethanol, 69,4 gew% - styreen, 28,4 gew% 10 - divinylbenzeen, 0,1 gew% - polyvinylpyrrolidon (ketenlengte : 40.000 g/mol), 1,8 gew% - azobisisobutyronitril, 0,3 gew%Dispersions of polystyrene particles in ethanol were obtained by applying a non-aqueous dispersion polymerization of styrene from the following mixture: - ethanol, 69.4% by weight - styrene, 28.4% by weight - divinylbenzene, 0.1% by weight - polyvinylpyrrolidone (chain length: 40,000 g / mol), 1.8% by weight - azobisisobutyronitrile, 0.3% by weight

Het bovengenoemde mengsel werd verkregen door ethanol, styreen, 15 divinylbenzeen, polyvinylpyrrolidon en azobisisobutyronitril met elkaar te mengen, en het verkregen mengsel te verwarmen tot 70°C om de polymerisatie te initiëren. Het reactiemengsel is geroerd met 100 rotaties per minuut. Na 12 uur werd een suspensie van polystyreenpartikels (ps-partikels) in ethanol verkregen met een partikeldoorsnede van ongeveer 5,0 micrometer (^im).The above mixture was obtained by mixing together ethanol, styrene, divinylbenzene, polyvinylpyrrolidone and azobisisobutyronitrile, and heating the resulting mixture to 70 ° C to initiate the polymerization. The reaction mixture is stirred at 100 rotations per minute. After 12 hours, a suspension of polystyrene particles (ps particles) in ethanol was obtained with a particle diameter of approximately 5.0 microns (µm).

20 De gevormde ps-partikels werden van het ethanol afgescheiden en vervolgens in heptaan als eerste vloeistof gedispergeerd ter verkrijging van een colloidale suspensie. Aan de verkregen colloidale suspensie werd vloeibaar CaC^ 6H2O als actief materiaal toegevoegd en met een Ultraturrax rotor-stator mixer onder roeren bij 11.000 toeren/minuut gemengd ter vorming van een Pickering emulsie. In dit stadium 25 zijn CaCI2 6H20 druppels volledig omringd met ps-partikels gevormd.The ps particles formed were separated from the ethanol and then dispersed in heptane as the first liquid to obtain a colloidal suspension. Liquid CaCl 2 6H 2 O was added to the resulting colloidal suspension as active material and mixed with an Ultraturrax rotor-stator mixer with stirring at 11,000 rpm to form a Pickering emulsion. At this stage, CaCl 2 6H 2 O drops are completely surrounded with ps particles formed.

Aan de gevormde Pickering emulsie wordt een mengsel van styreen, divinylbenzeen en azobis(2,4-dimethylvaleronitril) toegevoegd. Na verloop van tijd werd het gevormde mengsel tot 50°C verwarmd om de polymerisatie te initiëren ter vorming van een gesloten polymere schil om de CaCI2 6H20 druppels. In 4 uur tijd 30 was het eindprodukt, dat kan worden beschouwd als een ps microcapsule, gevormd.A mixture of styrene, divinylbenzene and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) is added to the Pickering emulsion formed. Over time, the resulting mixture was heated to 50 ° C to initiate polymerization to form a closed polymer shell around the CaCl 2 6H 2 O drops. The final product, which can be considered as a ps microcapsule, was formed in 4 hours.

Een dergelijke microcapsule gevuld met CaCI2 6H20 is afgebeeld in figuur 2.Such a microcapsule filled with CaCl 2 6H 2 O is shown in Figure 2.

-6--6-

Voorbeeld 2Example 2

Colloïdale suspensies van polymethylmethacrylaatpartikels (pmma-partikels) werden verkregen door het toepassen van een niet-waterige dispersiepolymerisatie 5 van methylmethacrylaat in heptaan uit het volgende mengsel: - 73,7 gew% heptaan - 22,3 gew% methylmethacrylaat - 3,7 gew% polyisobutyleen-co-isopreen 10 - 0,3 gew% azobisisobutyronitrilColloidal suspensions of polymethyl methacrylate particles (pmma particles) were obtained by applying a non-aqueous dispersion polymerization of methyl methacrylate in heptane from the following mixture: - 73.7% by weight of heptane - 22.3% by weight of methyl methacrylate - 3.7% by weight polyisobutylene-co-isoprene 10 - 0.3 wt% azobisisobutyronitrile

Het bovengenoemde mengsel werd verkregen door heptaan als eerste vloeistof en methylmethacrylaat, polyisobutyleen-co-isopreen en azobisobutyronitril met elkaar te mengen, en zodra alle componenten volledig zijn opgelost wordt de 15 verkregen oplossing verwarmd tot 80°C om de polymerisatie te initiëren. Na 2 uur werd een suspensie van pmma-partikels verkregen met een partikeldoorsnede van ongeveer 1,4 micrometer (pm).The above mixture was obtained by mixing heptane as the first liquid and methyl methacrylate, polyisobutylene co-isoprene and azobisobutyronitrile, and once all components are completely dissolved, the resulting solution is heated to 80 ° C to initiate the polymerization. After 2 hours a suspension of pmma particles was obtained with a particle diameter of approximately 1.4 micrometers (pm).

Aan de verkregen dispersie werd een vloeibaar CaCI2 6H20 als actief materiaal toegevoegd en met een ultraturrax rotor-stator mixer onder roeren bij 24.000 20 toeren/minuut gemengd ter vorming van een Pickering emulsie, waardoor de druppels door in heptaan gedispergeerde pmma-partikels werden omhuld. In dit stadium zijn de CaCI2 6H20 volledig omringd met pmma-partikels.To the resulting dispersion, a liquid CaCl 2 6H 2 O was added as active material and mixed with an ultraturrax rotor-stator mixer with stirring at 24,000 rpm to form a Pickering emulsion, thereby encapsulating the droplets through pmma particles dispersed in heptane. At this stage, the CaCl 2 6H 2 O are completely surrounded with pmma particles.

Aan de gevormde Pickering emulsie wordt een mengsel van methylmethacrylaat, ethyleenglycoldimethacrylaat en azobisisobutyronitril 25 toegevoegd. Na verloop van tijd werd het gevormde mengsel tot 80°C verwarmd om de polymerisatie te initiëren ter vorming van een gesloten pmma schil om de CaCI2 6H20 druppels. In 2 uur tijd was een eindprodukt, dat kan worden beschouwd als een pmma microcapsule, gevormd. Enkele microcapsules gevuld met CaCI2 6H20 zijn afgebeeld in figuur 3.A mixture of methyl methacrylate, ethylene glycol dimethacrylate and azobisisobutyronitrile is added to the Pickering emulsion formed. Over time, the resulting mixture was heated to 80 ° C to initiate polymerization to form a closed pmma shell around the CaCl 2 6H 2 O drops. A final product, which can be considered as a pmma microcapsule, was formed in 2 hours. A few microcapsules filled with CaCl 2 6H 2 O are shown in Figure 3.

3030

Binnen het kader van de uitvinding zijn vele wijzigingen mogelijk die voor de vakman voor de hand zullen liggen.Many modifications are possible within the scope of the invention which will be obvious to those skilled in the art.

Als polymeriseerbare verbindingen kunnen worden genoemd: -7- v.w.b. alkylacrylaten: zoals methylacrylaat, ethylacrylaat, normaal- en isopropylacrylaat, butylacrylaat, hexylacrylaat, 2-ethylhexylacrylaat, nonylacrylaat, isononylacrylaat en dodecylacrylaat, hexadecylacrylaat, octadecylacrylaat, cyclohexylacrylaat, triethoxysilyl acrylaat. Polaire acrylaten: acrylzuur, 5 natriumacrylaat, hydroxypropylacrylaat, hydroxyethylacrylaat.As polymerizable compounds there may be mentioned: -7-e.g. alkyl acrylates: such as methyl acrylate, ethyl acrylate, normal and isopropyl acrylate, butyl acrylate, heyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, nonyl acrylate, isononyl acrylate and dodecyl acrylate, hexadecyl acrylate acrylate, acrylate, acrylate, acrylate, acrylate, acrylate, acrylate, and acrylate. Polar acrylates: acrylic acid, sodium acrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxyethyl acrylate.

v.w.b. alkylmethacrylaten, zoals methylmethacrylaat, ethylmethacrylaat, normaal- en isopropylmethacrylaat, butylmethacrylaat, hexylmethacrylaat, 2-ethylhexylmethacrylaat, nonyl- en isononylmethacrylaat, dodecylmethacrylaat, hexadecylmethacrylaat, octadecylmethacrylaat, cyclohexylmethacrylaat, 10 diethylaminoethylmethacrylaat, dimethylaminoethylmethacrylaat, triethoxysilyl methacrylate. Di-functionele methacrylaten: ethyleenglycoldimethacrylaat, propyleenglycoldimethacrylaat, 1,6-hexaandiolmethacrylaat. Polaire methacrylaten: hydroxypropylmethacrylaat, hydroxyethylmethacrylaat, methacrylzuur, natriummethacrylaat.v.w.b. alkyl methacrylates such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, normal-and isopropyl methacrylate, butyl methacrylate, hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, nonyl, and isononylmethacrylaat, dodecyl, hexadecyl, octadecyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, 10-diethylaminoethyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, triethoxysilyl methacrylate. Dysfunctional methacrylates: ethylene glycol dimethacrylate, propylene glycol dimethacrylate, 1,6-hexanediol methacrylate. Polar methacrylates: hydroxypropyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, methacrylic acid, sodium methacrylate.

15 v.w.b. vinylaromaten: styreen, alkylstyreen, zoals methylstyreen, dimethylstyreen, butylstyreen, halostyreen, zoals broomstyreen, chloorstyreen, dichloorstyreen, methoxystyreen en divinylbenzeen. v.w.b. dienen: butadieen, chloorbutadieen en isopreen. v.w.b. andere: acrylonitril, methacrylonitril, acrylamide, N-isopropylacrylamide, 20 dimethylacrylamide, N-vinylpyrrolidon, vinylacetaat, ethyleen, propyleen, isobutyleen, vinylchloride. v.w.b. isocyanaten, silicaten.For example vinylaromatics: styrene, alkylstyrene such as methylstyrene, dimethylstyrene, butylstyrene, halostyrene such as bromostyrene, chlorostyrene, dichlorostyrene, methoxystyrene and divinylbenzene. e.g. serving: butadiene, chlorobutadiene and isoprene. e.g., others: acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide, N-isopropylacrylamide, dimethylacrylamide, N-vinylpyrrolidone, vinyl acetate, ethylene, propylene, isobutylene, vinyl chloride. e.g., isocyanates, silicates.

10387221038722

Claims (10)

1. Werkwijze voor het inkapselen van discrete kleine hoeveelheden van een 5 materiaal in vloeibare vorm, waarbij men - een colloïdale suspensie vormt van polymere partikels - deze mengt met het actieve materiaal ter vorming van een tussenprodukt bestaande uit een Pickering emulsie, bestaande uit discrete hoeveelheden van dit materiaal omringd door een schil van polymere partikels 10. met dit tussenprodukt een polymeriseerbare verbinding mengt die in staat is door te dringen, en te polymeriseren, in en om de polymere partikels en zodanig de daartussen aanwezige tussenruimten op te vullen - de polymerisatie initieert zodanig dat de polymeriseerbare verbinding zal polymeriseren. 15Method for encapsulating discrete small amounts of a material in liquid form, wherein - a colloidal suspension of polymer particles - is mixed with the active material to form an intermediate product consisting of a Pickering emulsion, consisting of discrete amounts of this material surrounded by a shell of polymeric particles 10. mixes with this intermediate a polymerizable compound that is able to penetrate, and polymerize, in and to fill the polymeric particles and thus the gaps between them - initiates the polymerization such that the polymerizable compound will polymerize. 15 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het polymeriseren zodanig plaatsvindt dat een mechanisch stabiele en gesloten, het actieve mathaal omsluitende omhulling, wordt gevormd.Method according to claim 1, characterized in that the polymerization takes place in such a way that a mechanically stable and closed envelope enclosing the active mathematically is formed. 3. Werkwijze volgens conclusie 1 of conclusie 2, met het kenmerk, dat een polymeriseerbaar monomeer of prepolymeer wordt toegepast dat tevens een verknoper of een vernetter is waarmee verknoopte respectievelijk vernette polymeren worden gevormd.Method according to claim 1 or claim 2, characterized in that a polymerizable monomer or prepolymer is used which is also a crosslinker or a crosslinker with which crosslinked or crosslinked polymers are formed. 4. Werkwijze volgens conclusie 1-3, met het kenmerk dat men een organische vloeistof gebruikt waarin zowel het monomeer als het prepolymeer zijn opgelost en waarin tevens het te vormen polymeer niet oplost.Method according to claims 1-3, characterized in that an organic liquid is used in which both the monomer and the prepolymer are dissolved and in which also the polymer to be formed does not dissolve. 5. Werkwijze volgens een van de conclusies 1-4, met het kenmerk, dat het in te 30 kapselen materiaal nagenoeg zuiver is.5. Method as claimed in any of the claims 1-4, characterized in that the material to be encapsulated is substantially pure. 6. Werkwijze volgens een van de conclusies 1-5, met het kenmerk, dat het in te kapselen materiaal hydrofiel is. 1038722 -9-Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the material to be encapsulated is hydrophilic. 1038722 -9- 7. Werkwijze volgens een van de conclusies 1-5, met het kenmerk, dat het in te kapselen materiaal een zoutverbinding is met warmteaccumulerende eigenschappen is.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the material to be encapsulated is a salt compound with heat-accumulating properties. 8. Capsule verkregen onder toepassing van de werkwijze volgens een of meer der voorgaande conclusies.Capsule obtained using the method according to one or more of the preceding claims. 9. Capsule volgens conclusie 8 met een diameter welke ligt tussen 1 en 500 micrometer en een daarvan afhankelijke wanddikte welke ligt tussen 0,1 en 50 10 micrometer.9. Capsule according to claim 8 with a diameter that is between 1 and 500 micrometers and a wall thickness depending on it that is between 0.1 and 50 micrometers. 10. Voortbrengsel of gevormd produkt omvattende een capsule volgens conclusie 8 of 9. 1038722An article of manufacture or molded product comprising a capsule according to claim 8 or 9. 1038722
NL1038722A 2011-03-31 2011-03-31 METHOD FOR ENCLOSING DISCRETE SMALL QUANTITIES OF MATERIAL AND CAPSULE OBTAINED USING THIS METHOD. NL1038722C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1038722A NL1038722C2 (en) 2011-03-31 2011-03-31 METHOD FOR ENCLOSING DISCRETE SMALL QUANTITIES OF MATERIAL AND CAPSULE OBTAINED USING THIS METHOD.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1038722 2011-03-31
NL1038722A NL1038722C2 (en) 2011-03-31 2011-03-31 METHOD FOR ENCLOSING DISCRETE SMALL QUANTITIES OF MATERIAL AND CAPSULE OBTAINED USING THIS METHOD.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1038722C2 true NL1038722C2 (en) 2012-10-02

Family

ID=44640736

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1038722A NL1038722C2 (en) 2011-03-31 2011-03-31 METHOD FOR ENCLOSING DISCRETE SMALL QUANTITIES OF MATERIAL AND CAPSULE OBTAINED USING THIS METHOD.

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL1038722C2 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009037482A2 (en) * 2007-09-20 2009-03-26 University Of Leeds Microcapsules and methods

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009037482A2 (en) * 2007-09-20 2009-03-26 University Of Leeds Microcapsules and methods

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HE X ET AL: "Polystyrene/melamine-formaldehyde hollow microsphere composite by self-assembling of latex particles at emulsion droplet interface", POLYMER, ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS B.V, GB, vol. 46, no. 18, 23 August 2005 (2005-08-23), pages 7598 - 7604, XP027727220, ISSN: 0032-3861, [retrieved on 20050823] *
QINGCHUN YUAN ET AL: "Responsive Core-Shell Latex Particles as Colloidosome Microcapsule Membranes", LANGMUIR, vol. 26, no. 23, 7 December 2010 (2010-12-07), pages 18408 - 18414, XP055010815, ISSN: 0743-7463, DOI: 10.1021/la1033564 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Schoth et al. Surfactant-free polyurethane nanocapsules via inverse pickering miniemulsion
Wang et al. Janus suprabead displays derived from the modified photonic crystals toward temperature magnetism and optics multiple responses
Chen et al. Synthesis of temperature/pH dual-stimuli-response multicompartmental microcapsules via pickering emulsion for preprogrammable payload release
Nisisako Recent advances in microfluidic production of Janus droplets and particles
Min et al. Anisotropic microparticles created by phase separation of polymer blends confined in monodisperse emulsion drops
Lawrence et al. Temperature-responsive semipermeable capsules composed of colloidal microgel spheres
JP4374172B2 (en) THERMOPLIC LIQUID CRYSTAL POLYMER MICROCAPSULE, METHOD FOR PRODUCING THE SAME, AND COSMETIC COMPOSITION CONTAINING THE MICROCAPSULE
Choi et al. Generation of monodisperse alginate microbeads and in situ encapsulation of cell in microfluidic device
Luo et al. Nanoencapsulation of a hydrophobic compound by a miniemulsion polymerization process
JP6831843B2 (en) A method of encapsulating a substance in a silica-based capsule, and the product obtained thereby.
EP1952881B1 (en) Process for producing heat-expandable microspheres
Amstad Capsules: their past and opportunities for their future
Koo et al. Emulsion-based synthesis of reversibly swellable, magnetic nanoparticle-embedded polymer microcapsules
Yamagami et al. Preparation of stimuli-responsive “mushroom-like” Janus polymer particles as particulate surfactant by site-selective surface-initiated AGET ATRP in aqueous dispersed systems
US20110008427A1 (en) Microcapsules and Methods
Li et al. Pickering emulsion templated layer-by-layer assembly for making microcapsules
JP6552497B2 (en) An improved process for producing magnetic monodisperse polymer particles
Yu et al. Biodegradable polymer microcapsules fabrication through a template-free approach
WO2014109413A1 (en) Microcapsule heat storage material, production method thereof and use thereof
Chen et al. Multicompartmental Janus microbeads from branched polymers by single-emulsion droplet microfluidics
Black et al. Phase transitions of hexadecane in poly (alkyl methacrylate) core− shell microcapsules
Parvole et al. Efficient synthesis of snowman-and dumbbell-like silica/polymer anisotropic heterodimers through emulsion polymerization using a surface-anchored cationic initiator
Onishi et al. Preparation of Janus particles with different stabilizers and formation of one-dimensional particle arrays
Lu et al. Microfluidically fabricated pH-responsive anionic amphiphilic microgels for drug release
Ren et al. Shape-anisotropic diblock copolymer particles with varied internal structures

Legal Events

Date Code Title Description
MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20160401