DE69216652T2

DE69216652T2 - Verfahren zur Herstellung von Milchsäurepolymeren im festen Zustand und daraus erhaltene Produkte

Info

Publication number: DE69216652T2
Application number: DE69216652T
Authority: DE
Inventors: Enrico Albizzati; Gabriele Perego
Original assignee: Montell North America Inc
Current assignee: Basell North America Inc
Priority date: 1991-02-21
Filing date: 1992-02-20
Publication date: 1997-06-12
Anticipated expiration: 2012-02-21
Also published as: CA2061608A1; EP0500098B1; US5359027A; ES2097225T3; ITMI910450A1; ITMI910450A0; EP0500098A2; JPH05255488A; DE69216652D1; DK0500098T3; IT1249045B; EP0500098A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von L(+)- und/oder D(-)-Milchsäurepolymeren oder -Copolymeren durch Aufwerten im festen Zustand in Abwesenheit von Katalysatoren und die so erhaltenen Produkte.
Gegenwärtig besteht wachsendes Interesse an bioabbaubaren Polymermaterialien, für die es steigenden Bedarf gibt, sowohl als Ersatz für nichtbioabbaubare thermoplastische Polymere in deren üblichen Verwendungen, als auch für besonders spezialisierte Anwendungen, wie die allmähliche oder gesteuerte Freisetzung von Arzneistoffen im Körper von Mensch und Tier, die Herstellung von bioabbaubaren Prothesen oder auf dem landwirtschaftlichen Gebiet, die gesteuerte Freisetzung von Insektiziden.
Alle diese Anwendungen erfordern vollständige Bioabbaubarkeit der Polymere. Darüberhinaus muß der Abbau der Polymere zu nichttoxischen Verbindungen führen und dies ist ein besonders bedeutender Gesichtspunkt auf dem Gebiet der biomedizinischen Anwendungen.
Ein Monomer, das besonders für die Herstellung von bioabbaubaren Polymeren geeignet ist, die auf dem biomedizinischen Gebiet sowie den anderen vorstehend erwähnten anwendbar sind, ist Milchsäure sowohl in der L(+)- als auch D(-)- Form. Ihre Herstellung wird mikrobiologisch durch geeignetes Fermentieren von Weizenstärke, Glucose und Kohlehydraten im allgemeinen unter anaeroben Bedingungen ausgeführt. In Abhängigkeit von der für die Fermentation verwendeten bakteriellen Grundlage kann man entweder L(+)- oder D(-)-Milchsäure erhalten.
Es ist bereits bekannt, Milchsäurepolymere nach vorheriger Cyclodimerisierung des Monomers (unter Bildung von Lactid) und Polymerisation durch Öffnen des Lactidrings mit geeigneten Katalysatoren herzustellen.
Das Lactid wird durch ein arbeits- und kostenaufwendiges Verfahren erhalten, das im allgemeinen aus der Herstellung von Milchsäureoligomeren durch Polykondensation und anschließend Destillation des durch Depolymerisierung hergestellten Lactids, Arbeiten bei hohen Temperaturen und unter Vakuum, im allgemeinen in Gegenwart eines Katalysators (beispielsweise ZnO) besteht. Die Destillation findet gewöhnlich mit steigender Verlangsamung, aufgrund der schrittweisen Freisetzung von Lactid von der viskosen Masse während des Verlaufs der Depolymerisation statt.
Das Lactid muß durch aufeinanderfolgende Umkristallisationen auf einen hohen Reinheitsgrad gebracht werden und muß sorgfältig unter Vakuum getrocknet werden, da restliche Milchsäure oder Feuchtigkeit die anschließende Polymerisation inhibieren. Normalerweise werden für diesen Zweck verschiedene Umkristallisationsverfahren in Lösungsmitteln, wie Essigsäureethylester, Methylisobutylketon und Toluol, ausgeführt, gefolgt von Trocknen.
Wie vorstehend ausgewiesen, erhält man das Endpolymer aus dem so hergestellten und gereinigtem Lactid durch Polymerisation durch Ringöffnung mit Hilfe geeigneter Katalysatoren. Beispiele solcher Katalysatoren sind: Sn-Octanoat, Zn- Stearat, Sb-Octanoat, MgO, SnO, Sb&sub2;O&sub3;, CF&sub3;SO&sub3;H, ClSO&sub3;H, Ti(OnBu)&sub4;, (nBu)&sub2;Sn(OME)&sub2;, AlCl&sub3;, FSO&sub3;H, BF&sub3;Et&sub2;O und FeCl&sub3;; worin nBu Normalbutyl und Me Methyl bedeuten.
Das Synthese-, Reinigungs- und Polymerisationsverfahren des Lactids wird in der chemischen Literatur auf verschiedenen Wegen beschrieben, beispielsweise in US-A- 4 057 537; EP-A-261 572; Polymer Bulletin 14, 491-495 (1985) und Makromol. Chem. 187, 1611-1625 (1986).
EP-A-171 907 offenbart die Herstellung von Copolylactiden mit Molekulargewichten zwischen 5000 und 30 000 in Abwesenheit von Katalysatoren bei Temperaturen von 150 bis 260ºC in Lösungen.
EP-A-284 544 offenbart die Polymerisation von Polyesterprepolymeren zu Polyester hohen Molekulargewichts im festen Zustand durch Wärmebehandlung von porösen Pillen der Ausgangsmaterialien. Diese verwendeten Prepolymere enthalten den während der Herstellung verwendeten Katalysator.
Die große Komplexität und hohen Kosten des vorstehend erwähnten Verfahrens zur Herstellung von Poly(milchsäure) durch die Synthese des Lactids ist der Hauptgrund für die mäßige industrielle Entwicklung dieses Materials. Genau genommen sind die Nachteile unter anderem die geringe Geschwindigkeit der Destillation des Lactids (die von der Kinetik der Depolymerisation des Oligomers abhängt), die Kosten, verbunden mit den erforderlichen Umkristallisationen und die Wiedergewinnung der verwendeten Lösungsmittel, der hohe Reinheitsgrad und die für die katalytische Polymerisation der Ringöffnung erforderliche Wasserfreiheit und die hochviskose Polymermasse, die erhalten wird und weiteres Vermahlen erfordert.
Darüberhinaus ist es hinsichtlich Anwendungen auf dem biomedizinischen Gebiet, sowohl bezüglich der gesteuerten Arzneistofffreisetzung als auch der Herstellung von bioabsorbierbaren Prothesen, sehr wichtig, die in dem Polymer vorliegenden Mengen an Katalysatorrückständen zu vermindern. Genau genommen können diese Rückstände toxikologische Probleme aufwerfen, so daß sie häufig mit Hilfe von Reinigungsverfahren beseitigt werden müssen.
Die DE-A-36 41 692 lehrt ein Reinigungsverfahren, basierend auf der Extraktion des in den Milchsäurepolymeren als Katalysatorrückstand vorliegenden Zinns in Wasser. Dieses Verfahren ermöglicht die Senkung des Zinngehalts in dem Polymer auf weniger als 2 ppm.
Die Extraktion in Wasser bezieht jedoch den Abbau des behandelten Polymers (durch Hydrolyse) ein, der steigt, wenn die Katalysatorrückstandskonzentrationen sinken.
Auf jeden Fall kann kein Extraktionsverfahren mit Lösungsmitteln zur vollständigen Reinigung führen, da ein Austauschgleichgewicht der extrahierten Substanzen zwischen der extrahierenden Phase und der extrahierten Phase stattfindet.
Diese Erfindung stellt ein Verfahren für die Synthese von Homopolymeren und Copolymeren von L(+)- und/oder D(-)- Milchsäure mit einem viskositätsmittleren Molekulargewicht von 10 000 bis 50 000 bereit, umfassend die nachstehenden Schritte:
a) Herstellung von Homopolymeren und Copolymeren niederen Molekulargewichts aus L(+)- und/oder D(-)-Milchsäure, in Form von Pulver oder Teilchen und mit einem viskositätsmittleren Molekulargewicht von 500 bis 10 000 und Röntgenbeugungskristallinität gleich oder größer 10%, durch Polykondensation in Abwesenheit von Katalysatoren; und
b) Erhöhen des Molekulargewichts durch Aufwerten der so in Form von Pulver oder Teilchen erhaltenen Polymere niederen Molekulargewichts, wobei das Aufwerten in Abwesenheit von Katalysatoren in inerter Atmosphäre oder unter Vakuum und bei Temperaturen höher als die Glasübergangstemperatur und geringer als die Schmelztemperatur des vorliegenden Polymers niederen Molekulargewichts ausgeführt wird.
Wie aus der nachstehenden Beschreibung ersichtlich, wird der Ausdruck "Aufwerten" hierin verwendet, um anzuzeigen, daß das Molekulargewicht durch Arbeiten unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen erhöht wird.
Dieses Verfahren gibt aufgrund seiner äußersten Einfachheit und Wirtschaftlichkeit sichtbare Vorteile verglichen mit der Polymerisation mit Hilfe von Katalysatoren wieder.
Da darüberhinaus die aufzuwertenden Copolymere niederen Molekulargewichts durch Polykondensation von Monomeren in Abwesenheit von Katalysatoren hergestellt werden können, ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die Herstellung von Polymeren, die völlig frei von Katalysatorrückständen und insbesondere frei von Schwermetallen sind, die aus den üblicherweise verwendeten Katalysatoren stammen.
Die Abwesenheit dieser Katalysatorrückstände ist auf dem pharmazeutischen und biomedizinischen Gebiet von besonderer Bedeutung, beispielsweise in bezug auf die gesteuerte Freisetzung von Arzneistoffen und die Herstellung von bioabsorbierbaren Prothesen. In diesen Fällen verleiht die Abwesenheit von Schwermetallen oder Katalysatorrückständen im allgemeinen den so hergestellten Materialien nichttoxische Eigenschaften und ermöglicht deren breitere Verwendung.
Wie vorstehend ausgewiesen, liegen die Polymere niederen Molekulargewichts, die durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung aufgewertet werden können, in Form von Pulver oder Teilchen mit einer Kristallinität von mindestens 10%, wie durch Röntgenstrahldiffraktion bestimmt, vor. Vorzugsweise ist die Kristallinität 10% bis 90%.
Diese Polymere niederen Molekulargewichts können durch Polykondensation in Abwesenheit von Katalysatoren unter Verwendung von bekannten Verfahren, wie beispielsweise in Lösung, oder in geschmolzenem Zustand, in Abwesenheit der Lösungsmittel hergestellt werden.
Die Polykondensation in Lösung wird unter Verwendung von Lösungsmitteln ausgeführt, die in der Lage sind, die Monomere und/oder das herzustellende Polymer aufzulösen. Man kann beispielsweise Lösungsmittel, wie Benzol, Toluol, o-Xylol, m-Xylol, p-Xylol oder Gemische derselben, verwenden; insbesondere verwendbar ist ein handelsübliches Gemisch von Xylolisomeren.
Die Lösung wird für einen Zeitraum, der zur Durchführung der Polykondensation erforderlich ist, zum Siedepunkt gebracht und beim Sieden gehalten.
Normalerweise werden Lösungsmittel gleichzeitig als Träger zur Entfernung von Wasser aus dem Reaktionssystem, beispielsweise durch azeotrope Destillation verwendet, damit das Reaktionsgleichgewicht zu höherem Molekulargewicht verschoben wird. Im allgemeinen verwendet man gesteuerte Mengen an Lösungsmitteln. Im Fall von Xylol werden beispielsweise Lösungen hergestellt, die eine Konzentration von etwa 50 Gew.-% enthalten.
Häufig liegt Wasser am Beginn vor, da man gewöhnlich wässerige Lösungen der Milchsäure von etwa 90 Gew.-% verwendet, und wird während der Polykondensationsreaktion zusätzlich erzeugt.
Am Ende der Reaktion, das heißt, wenn kein Wasser mehr aus der Polykondensation entsteht, kann das Polymer durch Ausfällen mit einem geeigneten Lösungsmittel, wie beispielsweise Methanol oder Ethanol, gewonnen werden. In diesem Fall wird das Polymer in Form eines sehr feinen Pulvers erhalten und kann deshalb direkt für den folgenden Aufwertungsvorgang verwendet werden. Man kann jedoch das Polymer durch Entfernen des Lösungsmittels durch Destillation, zunächst bei Umgebungsdruck und danach bei vermindertem Druck, gewinnen. In diesem Fall erhält man eine kompakte Polymermasse, die weiteres Vermahlen erfordert. Nichts desto weniger liegen in der letzten Phase keine technischen Schwierigkeiten oder besonderen Arbeitskosten vor, aufgrund der beträchtlichen Brüchigkeit des Materials. Vorteile der Polykondensation in Lösung sind die leichte Entfernung des vorliegenden Wassers und der hohe Monomerumsatz.
Die Polykondensation im geschmolzenen Zustand wird normalerweise durch Erhitzen der Monomere auf Temperaturen von 100ºC bis 250ºC, vorzugsweise 120ºC bis 200ºC, während zur gleichen Zeit das Wasser durch Destillation bei Umgebungsdruck entfernt wird, ausgeführt. Folglich kann das Polymer aus den nichtumgesetzten Stoffen und Reaktionsnebenprodukten (Lactiden) mit Hilfe von Destillation unter vermindertem Druck isoliert werden.
Das vorstehend erwähnte Verfahren erzeugt ein Produkt in Form einer festen Masse, welche anschließend zu einem Pulver oder zu Teilchen zerkleinert werden muß, um den Aufwertungsvorgang auszuführen.
Wie bereits erwähnt, kann der Vorgang entweder durch Vermahlen unter Verwendung gewöhnlicher Vorrichtungen zum Vermahlen von Polymeren und Sieben der Pulver oder durch Ausfällen des Polymers aus seiner Lösung mit geeigneten Nichtlösungsmitteln durchgeführt werden.
Mit den vorstehend erwähnten Polykondensationsverfahren kann man L(+)- oder D(-)-Milchsäure-Homopolymere sowie Polymere mit anderen Hydroxysäuren, die ebenfalls in Form von Lactonen eingeführt werden, herstellen.
Die chemische Umgebung der Polykondensation, die die Hydrolyse der Ester ermöglicht, begünstigt die Einstellung eines Gleichgewichts zwischen der cyclischen Lactonform und der offenen Form der Hydroxysäure, die es ermöglicht, die Lactone als Comonomere zu verwenden. Beispiele von Lactonen, die bei der Synthese von Copolymeren verwendet werden können, sind: β-Propiolacton, δ-Valerolacton, &epsi;-Caprolacton, Glycolid, D,L-Lactid und δ-Butyrolacton.
Wenn man ein Gemisch von Monomeren, das L(+)- oder D(-)-Milchsäure und D,L-Lactid für die Polykondensation umfaßt, verwendet, enthält das erhaltene Polymer beide Milchsääre-Enantiomere.
Die Menge der Comonomere, die in dem aufzuwertenden Copolymer niederen Molekulargewichts vorliegt, muß so sein, daß das Copolymer eine Kristallinität höher als oder gleich 10%, wie durch Röntgenstrahldiffraktion bestimmt, zeigt. Die Menge, die hauptsächlich von der Art der Comonomere abhängt, ist im allgemeinen geringer als oder gleich 30 Mol-%.
Das Molekulargewicht der Polymere und Copolymere, die mit dem vorstehend erwähnten Polykondensationsverfahren erhalten werden, ist 500 bis 10 000, solange sie die vorstehend erwähnte Kristallinität aufweisen, und sie werden durch ein Syntheseverfahren erhalten, das die funktionellen Endgruppen unverändert hinterläßt oder das von Schritten gefolgt wird, die diese funktionellen Gruppen wiederherstellen.
Das Molekulargewicht wird durch Aufwerten zusätzlich erhöht.
Die Teilchengröße des Pulvers oder Teilchen des aufzuwertenden Polymers niederen Molekulargewichts ist nicht besonders kritisch; man kann beispielsweise Pulver oder Teilchen mit einzelnen Teilchendurchmessern von 5 µm bis 5 mm verwenden.
Die Aufwertung wird durch Erwärmen des Pulvers oder der Teilchen des Polymers oder Copolymers niederen Molekulargewichts auf Temperaturen, die höher als die Glasübergangstemperatur (Tg) des Polymers und geringer als deren Schmelztemperatur sind, ausgeführt. Der Vorgang wird unter Vakuum oder in Inertgasatmosphäre ausgeführt.
Es ist bevorzugt, die Temperatur bei mindestens 1 bis 20ºC oberhalb der Tg und 1 bis 40ºC unterhalb der Schmelztemperatur, in Abhängigkeit von der Spanne zwischen Tg und Schmelzpunkt, zu halten.
Da darüberhinaus, wie vorstehend ausgewiesen, die aufzuwertenden Polymere ebenfalls relativ geringe Kristallinität aufweisen, ist es bevorzugt, die Temperatur 1 bis 40ºC, bevorzugter 1 bis 20ºC, unterhalb der Sintertemperatur des/der Polymerpulvers oder -teilchen zu halten.
Im Fall von hochkristallinen Polymeren ist die Sintertemperatur nahe der Schmelztemperatur und tatsächlich können sie als praktisch identisch betrachtet werden, während im Fall, in dem signifikante Mengen an amorphem Polymer vorliegen, die Sintertemperatur mehr oder weniger mit der Erweichungstemperatur übereinstimmt.
Wenn das Aufwerten fortschreitet, erhöht sich die Sintertemperatur in der Regel, insbesondere im Fall von wenig kristallinen Polymeren, so daß sich die verwendete Temperatur ebenfalls fortschreitend kontinuierlich oder diskontinuierlich während des Verfahrens erhöht, somit unter Beibehalten eines Unterschiedes von einigen Grad zwischen den Sinter- und den Aufwertungstemperaturen.
Das Aufwerten kann unter statischem oder dynamischem Vakuum oder in einem wasserfreien inerten Gasstrom ausgeführt werden.
Das angewendete Vakuum kann 0,001 Torr bis 50 Torr und vorzugsweise 0,001 Torr bis 10 Torr betragen. Es gibt keine untere Grenze für das angewendete Vakuum, mit Ausnahme bezüglich der Wirtschaftlichkeit des technischen Vorgangs, da Senken des Drucks des Reaktors das Aufwerten verbessert.
Wenn das Aufwerten mit Hilfe eines wasserfreien Inertgasstroms durchgeführt wird, kann das verwendete Gas aus Stickstoff, Argon, Helium, Neon, Krypton, Xenon und Kohlendioxid ausgewählt sein. Gemische der vorstehend erwähnten Gase können ebenfalls verwendet werden, jedoch ist eine allgemeine Bedingung für deren Verwendung, daß sie wasserfrei sein müssen.
Der verwendete Inertgasstrom kann vorerhitzt werden, um das Halten der gesamten Polymerprobe auf einer vorbestimmten Temperatur zu erleichtern. Vorerhitzen des Gases liefert darüberhinaus die erforderliche Wärme für die gesamte Polymermasse, wenn das Aufwerten an einer beträchtlichen Menge des Materials ausgeführt wird.
Die Länge des Aufwertungsverfahrens hängt von dem anfänglichen Molekulargewicht des verwendeten Polymers, dessen spezieller physikalischer Form, insbesondere der Teilchengröße, den Verarbeitungsbedingungen und der verwendeten Anlage ab.
Unterschiedliche Verfahren zur Bestimmung der optimalen Länge der Reaktion können aus einer Vielzahl von Zeit zu Zeit durchgeführter Polymerprobenahmen, die physikalischen und chemischen Messungen unterzogen werden, welche das Molekulargewicht und dessen Erhöhung vergleichen, bestehen. Messungen, die für diesen besonderen Zweck ausgeführt werden, sind beispielsweise die Bestimmung des Molekulargewichts durch Viskosimeter oder GPC, Schmelzflußindex, Schmelztemperatur und Endcarboxylgruppen durch Titration.
In jedem Fall erreicht man einen Punkt, an dem die gemessenen Parameter besonders konstant bleiben. An diesem Punkt kann das Aufwertungsverfahren als beendet betrachtet werden.
Als ein Beispiel weisen die Aufwertungszeiten, beginnend mit Polymeren mit viskositätsmittlerem Molekulargewicht von 500 bis 10 000, die Größenordnung von 100 bis 200 Stunden auf.
Die Molekulargewichte der Polymere, die durch Aufwerten durch das erfindungsgemäße Verfahrens erhalten werden, hängen unter anderem von dem Molekulargewicht des Ausgangspolymers ab. Beispielsweise kann man aus Aufwertung unterzogenen Polymeren mit einem viskositätsmittleren Molekulargewicht von 500 bis 10 000 leicht Endpolymere mit einem viskositätsmittleren Molekulargewicht bis zu 50 000 erhalten.
Die nachstehenden Beispiele sind zur Erläuterung angegeben und nicht, um die vorliegende Erfindung zu begrenzen.

Beispiel 1

Polykondensation von L(+)-Milchsäure in Lösung.

In einen 500 ml-Zweihalskolben werden 100 g einer 90 gew.-%-igen Lösung von L(+)-Milchsäure in Wasser und 100 ml Xylol gegeben. Der Kolben ist mit Thermometer und azeotroper Destillationsapparatur ausgerüstet und das Gemisch wird 56 Stunden heftig gerührt, wonach kein Wasser mehr durch das Reaktionssystem erzeugt wird. Die Endtemperatur des Reaktionsgemisches, die sich fortschreitend, wie das Wasser entfernt wird, erhöht, ist 146ºC. Unter diesen Bedingungen ist das System homogen und klar. Nach Abkühlen wird die Poly(L(+)- milchsäure) (I) als opaque-weißes Material abgetrennt. Dann wird die flüssige Phase absetzen lassen und keine weitere Ausfällung findet statt, wenn Methanol zugegeben wird. Der feste Teil wird in 300 ml Methanol dispergiert und 4 Stunden kalt gerührt. Danach wird er filtriert, mit Methanol gewaschen und an einer mechanischen Pumpe getrocknet.
Die so hergestellte Poly(L(+)-milchsäure) niederen Molekulargewichts wird dann unter Stickstoff gehalten. 40 g Polymer mit einer inneren Viskosität = 0,17 dl/g und einer Kristallinität von 55% (gemessen mit Röntgenstrahldiffraktion) werden erhalten.
Der physikalische Habitus des Polymers ist jener eines homogenen Pulvers mit durchschnittlichem Teilchendurchmesser von etwa 17 µm. Die Abmessungen des durchschnittlichen Durchmessers werden aus Sedimentationsgeschwindigkeitsmessungen erhalten.
Die Eigenschaften des Produkts werden in Tabelle 1 gezeigt.

Aufwertung

1,0 g Poly(L(+)-milchsäure) (I), erhalten wie vorstehend beschrieben, wird in ein 10 ml-Reagensröhrchen eingeführt.
Dieses Reagensröhrchen wird in einen Aluminiumofen gestellt, durch elektrische Elemente, deren Temperatur durch ein Thermoelement gesteuert wird, erhitzt. Vakuum wird dreimal (0,1 Torr), alternierend mit wasserfreier Stickstoffatmosphäre, angelegt und dann wird ein konstantes statisches Vakuum von 0,1 Torr angewendet, während langsamem Erhöhen der Temperatur von 130ºC auf 170ºC.
Die Temperaturerhöhung wird durch die allmähliche Erhöhung der Schmelztemperatur ermöglicht. Die Reaktion wird durch regelmäßige Stichprobenahme von Polymer und Messen seiner Schmelztemperatur gesteuert. Die Umsetzung wird als abgeschlossen betrachtet, wenn die Schmelztemperatur mit der Zeit konstant ist, was in diesem besonderen Fall nach 240 Stunden stattfindet. In dieser Weise wird eine Poly(L(+)- milchsäure) (II) erhalten, mit einer inneren Viskosität von 0,89 dl/g. Die Viskositäten dieses Beispiels sowie die folgenden werden in Chloroform bei 25ºC gemessen.
Die hauptsächlichen chemisch-physikalischen Messungen werden in Tabelle 1 gezeigt.

Beispiel 2

In einen vertikalen 10 ml-Glasreaktor, ausgerüstet am unteren Ende mit einer Öffnung für den Gasstrom, wird 1,0 g Poly(L(+)-milchsäure) (I), erhalten wie in Beispiel 1 beschrieben, eingeführt.
Danach wird ein Strom von 45 ml/min aus wasserfreiem Stickstoff vom Boden her eingeführt und der gesamte Reaktor wird in ein thermoreguliertes Ölbad getaucht. Der innere Gasstrom wird durch Passieren desselben durch ein Schlangenrohr vorerhitzt, in das gleiche Ölbad eingetaucht und dessen Strom wird durch ein Strömungsmeßgerät, das parallel angebracht wird und vorher mit einem Blasenströmungsmeßgerät kalibriert wurde, reguliert. Die vorbestimmte Temperatur wird durch ein Thermoelement gesteuert, das in die Polymerprobe getaucht wurde. Die Reaktion wird durch regelmäßiges Probennehmen des Polymers und Messen der Schmelztemperatur gesteuert. Die Temperaturen sind von 130ºC bis 168ºC, mit einer fortschreitenden Erhöhung, die durch schrittweise Erhöhung der Schmelztemperatur des Materials möglich gemacht wird. Die Reaktion wird als abgeschlossen betrachtet, wenn die Schmelztemperatur des Materials mit der Zeit konstant ist, was in diesem speziellen Fall nach 240 Stunden stattfindet. Auf diese Weise wird eine Poly(L(+)-milchsäure) (III) mit einer inneren Viskosität von 0,62 dl/g erhalten. Die hauptsächlichen chemisch- physikalischen Messungen werden in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1

Bemerkungen:

Das viskositätsmittlere Molekulargewicht ( v) wird gemäß der Formel:
η inh = 5,45 x 10&supmin;&sup4; v0,73
worin η inh = innere Viskosität darstellt; berechnet.
Die Schmelztemperatur und Tg werden durch DSC berechnet.

Claims

1. Verfahren zur Synthese von Homopolymeren und Copolymeren von L(+)- und/oder D(-)-Milchsäure mit einem viskositätsmittleren Molekulargewicht von 10 000 bis 50 000, umfassend die nachstehenden Schritte:

a) Herstellung vom Homopolymeren und Copolymeren niederen Molekulargewichts aus L(+)- und/oder D(-)-Milchsäure, in Form von Pulver oder Teilchen und mit einem viskositätsmittleren Molekulargewicht von 500 bis 10 000 und Röntgenbeugungskristallinität gleich oder größer 10%, durch Polykondensation in Abwesenheit von Katalysatoren; und

b) Erhöhen des Molekulargewichts durch Aufwerten der so in Form von Pulver oder Teilchen erhaltenen Polymere niederen Molekulargewichts, wobei das Aufwerten in Abwesenheit von Katalysatoren in inerter Atmosphäre oder unter Vakuum und bei Temperaturen höher als die Glasübergangstemperatur und geringer als die Schmelztemperatur des vorliegenden Polymers ausgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die angeführten Copolymere niederen Molekulargewichts durch Polykondensation von Gemischen aus L(+)- und/oder D(-)-Milchsäure mit einem oder mehreren Comonomeren, ausgewählt aus β-Propiolacton, δ- Valerolacton, &epsi;-Caprolacton, δ-Butyrolacton, Glycolid, D-Lactid, L-Lactid, hergestellt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Temperatur der Aufwertung gemäß Schritt (b) 1 bis 40ºC unter der Schmelztemperatur und 1 bis 20ºC unterhalb der Sintertemperatur der in Form von Pulver oder Teilchen vorliegenden Polymere gehalten wird.