Hintergrund der Erfindung und Stand der Technik
1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein geformtes Produkt aus einem
Polymeren auf Basis von L-Milchsäure und ein Verfahren zur Herstellung
des Produkts. Insbesondere betrifft die Erfindung ein geformtes Produkt
aus einem Polymeren auf Basis von L-Milchsäure, das eine gute Transparenz
hat und in einer natürlichen Umgebung nach der Verwendung abgebaut werden
kann.
2. Stand der Technik
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Kunststoffmaterialien für geformte Produkte, die aus
Kunststoff-Folien hergestellt werden, sind Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polypropylen
und Polyethylenterephthalat. Einige der geformten Produkte, die aus
diesen Kunststoffen gefertigt werden, sind zwar hervorragend hinsichtlich
der Transparenz; die Entsorgung der Produkte erhöht jedoch die Menge an
Müll, und sie verbleiben semipermanent, wenn sie im Erdreich vergraben
werden, da sie unter natürlichen Umweltbedingungen fast nicht abgebaut
werden. Die Entsorgung der geformten Produkte im Meer führt zur
Beeinträchtigung der Ansicht oder zur Zerstörung der Lebensbedingungen für
marine Organismen.
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Andererseits sind Polymilchsäure und Copolymere aus Milchsäure und
anderen Hydroxycarbonsäuren, die von Milchsäure verschieden sind, für
thermoplastische und biologisch abbaubare Polymere entwickelt worden (als
generischer Name wird auf Polymilchsäure und die Copolymeren nachstehend
einfach als Polymere auf Basis von Milchsäure Bezug genommen). Diese
Polymeren können innerhalb einiger Monate bis zu einem Jahr in einem
tierischen Körper vollständig biologisch abgebaut werden. Wenn die Polymeren
ins Erdreich oder in Meerwasser gebracht werden, dann beginnt innerhalb
einiger Wochen der Abbau in der feuchten Umgebung, und sie verschwinden
innerhalb von einem Jahr bis zu mehreren Jahren. Ferner sind die
Endabbauprodukte der Polymeren Milchsäure, Kohlendioxid und Wasser, die für
den Menschen nicht toxisch sind.
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Polymilchsäure in den Polymeren auf Basis von Milchsäure wird
üblicherweise aus einem zyklischen Dimeren von Milchsäure hergestellt, das
als Lactid bezeichnet wird, und die US-Patente 1 995 970, 2 362 511 und
2 683 136 offenbaren ein Polymerisationsverfahren für Lactid. Die
US-Patente
3 636 956 und 3 797 499 offenbaren ein Verfahren zur
Copolymerisation von Milchsäure und Glycolsäure. Bei der Copolymerisation der
Milchsäure und der anderen Hydroxycarbonsäure werden Lactid und ein zyklisches
Esterzwischenprodukt, zum Beispiel Glycolid, d.h. ein Dimeres von
Glycolsäure, für die Polymerisation verwendet.
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Milchsäure, die ein Ausgangsmaterial für das Polymere auf Basis von
Milchsäure ist, wird durch Fermentation oder chemische Synthese
hergestellt. Seit kurzem wird L-Milchsäure insbesondere billig in großen
Mengen durch Fermentation hergestellt. Das erhaltene Polymere weist die
Eigenschaft einer hohen Steifigkeit auf. Dementsprechend befindet sich
das Polymere mit einem hohen Gehalt an L-Milchsäure nun in der
Entwicklung für die Anwendung.
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Insbesondere ist eine großartige Zukunft für geformte Produkte zu
erwarten, die durch Herstellung einer Folie aus einem Polymeren mit einem
hohen Gehalt an L-Milchsäure und Vakuumverformung oder
Druckluftverformung der auf diese Weise hergestellten Folie erhalten werden, da die
Verformung einfach durchgeführt werden kann und viele Arten von gewünschten
Formen gebildet werden können. Die geformten Produkte, die aus dem
Polymeren mit einem hohen Gehalt an L-Milchsäure nach den vorstehend
angegebenen Verformungsverfahren hergestellt werden, werden jedoch opak und
sind hinsichtlich der Einsatzmöglichkeiten beschränkt. Die opake
Beschaffenheit ist besonders ausgeprägt, wenn der L-Milchsäureanteil 75 % oder
mehr in dem Polymeren auf Basis von Milchsäure beträgt. Es wird
angenommen, daß es sich bei dem Phänomen um eine Beeinträchtigung der
Transparenz durch kristallisierte Milchsäurekomponenten handelt, da
Poly-Lmilchsäure sehr anfällig für eine Kristallisation in dem Polymeren ist.
Zusammenfassende Darstellung der Erfindung
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein geformtes
Produkt bereitzustellen, das hauptsächlich aus Polymeren auf Basis von L-
Milchsäure besteht und das hervorragend hinsichtlich der Transparenz ist.
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Ein Aspekt der Erfindung ist ein geformtes Produkt aus einem
Polymeren auf Basis von L-Milchsäure, wobei das geformte Produkt daraus durch
Vakuumverformen oder Druckluftverformen des Polymeren mit einem
L-Milchsäureanteil von 75 % oder mehr erhalten wird und eine Trübung von 5 %/2
mm Dicke oder weniger aufweist.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Verformen
eines Polymeren auf Basis von L-Milchsäure, das eine Stufe der Behandlung
einer transparenten Folie aus einem Polymeren auf Basis von L-Milchsäure
unter folgenden Bedingungen: (1) die Behandlungstemperatur T&sub1; liegt im
Bereich von 55 bis 90ºC, (2) die Behandlungszeit m&sub1; (min) erfüllt die
folgende Formel (1):
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log&sub1;&sub0; m&sub1; ( -0,083 T&sub1; +7,66 (1);
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eine Stufe des Verformens der Polymerfolie, wobei diese durch
Vakuum-Saugwirkung oder Pressen durch Druckluft zur Haftung an der inneren
Oberfläche einer Form unter folgender Bedingung gebracht wird: (3) die
Formtemperatur T&sub2; liegt im Bereich von der Glasübergangstemperatur Tg des
Polymeren auf Basis von L-Milchsäure bis zu der Behandlungstemperatur T&sub1;;
und eine Stufe, in der das geformte Produkt mit einer Dicke von 0,1 bis 2
mm aus der Form entnommen wird, nachdem die Innentemperatur der Form auf
weniger als Tg erniedrigt wurde, umfaßt.
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Das erfindungsgemäße geformte Produkt aus dem Polymeren auf Basis
von L-Milchsäure weist eine hervorragende Transparenz auf, wobei der
Zustand des Inhalts, den das geformte Produkt aufnimmt, leicht untersucht
werden kann, und es eignet sich daher für Lebensmittelgefäße und
Getränkebecher.
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Wenn diese Gefäße und Becher als Abfälle im Erdreich vergraben oder
nach der Verwendung in Flüsse oder ins Meer geworfen werden, dann können
sie außerdem zu ungefährlichem Wasser und Kohlendioxid innerhalb einer
relativ kurzen Zeitspanne in der natürlichen Umwelt wie natürliche
Produkte, wie Papier und Holz, abgebaut werden.
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So wurde die Erfindung abgeschlossen.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Das für die Erfindung verwendete Polymere auf Basis von L-Milchsäure
ist ein Polymeres mit 75 % oder mehr L-Milchsäureanteil im Polymeren.
Milchsäure, die als Ausgangsmaterial für das Polymere auf Basis von L-
Milchsäure verwendet wird, ist L-Milchsäure, D-Milchsäure, ein Gemisch
daraus oder Lactid, das ein zyklisches Dimeres aus den vorstehenden
Bestandteilen L-Milchsäure, D-Milchsäure oder einem Gemisch daraus ist.
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Hydroxycarbonsäuren, die mit Milchsäure copolymerisiert werden,
umfassen Hydroxycarbonsäuren, wie Glycolsäure, 3-Hydroxybuttersäure,
4-Hydroxybuttersäure, 4-Hydroxyvaleriansäure, 5-Hydroxyvaleriansäure,
6-Hydroxycapronsäure und zyklische Esterzwischenprodukte aus einer
Hydroxycarbonsäure, wie Glycolid, das ein Dimeres von Glycolsäure ist, und ε-
Caprolacton, das ein zyklischer Ester von 6-Hydroxycapronsäure ist.
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Das Polymere auf Basis von L-Milchsäure kann direkt durch
dehydratisierende Polykondensation von L-Milchsäure oder dehydratisierende
Copolykondensation von L-Milchsäure und den anderen Hydroxycarbonsäuren
hergestellt werden, oder es kann durch Ringöffnungspolymerisation von Lactid
oder einem zyklischen Esterzwischenprodukt einer Hydroxycarbonsäure, zum
Beispiel Glycolid, das ein Dimeres von Glycolsäure ist, und
ε-Caprolacton, das ein zyklischer Ester von 6-Hydroxycapronsäure ist, hergestellt
werden. Beliebige dieser Verbindungen können in der vorliegenden
Erfindung verwendet werden.
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Wenn die Polymere direkt durch dehydratisierende Polykondensation
hergestellt werden, dann werden L-Milchsäure oder L-Milchsäure und die
anderen Hydroxycarbonsäure-Ausgangsmaterial ien einer azeotropen
dehydratisierenden Kondensation in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels
und insbesondere eines Lösungsmittel auf Phenyletherbasis, unterworfen.
Ein hochmolekulares Polymeres auf Basis von Poly-L-milchsäure, das nach
einem Verfahren erhalten wird, bei dem Wasser aus dem azeotrop
abdestillierten Lösungsmittel entfernt wird und das resultierende, im wesentliche
wasserfreie Lösungsmittel in das Reaktionssystem zurückgeführt wird,
weist eine mechanische Festigkeit auf, die für die vorliegende Erfindung
besonders geeignet ist.
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Das Molekulargewicht des Polymeren auf Basis von Milchsäure beträgt
30 000 oder mehr. Polymere mit hohem Molekulargewicht können verwendet
werden, solange Polymere gebildet werden können. Polymere mit einem
Molekulargewicht von weniger als 30 000 führen zu einem geformten Produkt mit
einer geringen mechanischen Festigkeit und eignen sich nicht für die
praktische Anwendung. Polymere mit einem Molekulargewicht von 1 000 000
oder mehr können ebenfalls für die Herstellung des erfindungsgemäßen
geformten Produkts durch geringfügige Modifizierung des
Verarbeitungsverfahrens verwendet werden.
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Eine Zusammensetzung, die in der vorliegenden Erfindung verwendet
werden kann, wird durch Mischen und Verkneten des vorstehenden Polymeren
auf Basis von L-Milchsäure mit üblichen bekannten Weichmachern und
verschiedenen anderen Modifiziermitteln hergestellt. In einem solchen Fall
muß ein L-Milchsäureanteil von 75 % oder mehr in der Zusammensetzung
aufrechterhalten werden. Das L-Milchsäurepolymere oder die Zusammensetzung
daraus können in Form von Pellets, Stäben oder Pulver verwendet werden,
und sie können nach beliebigen bekannten Verknettechniken hergestellt
werden.
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Nachstehend wird nun das Herstellungsverfahren für das geformte
Produkt unter Verwendung der erfindungsgemäßen Polymeren auf Basis von L-
Milchsäure ausführlich erläutert.
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Das erfindungsgemäße geformte Produkt, das aus einem Polymeren auf
Basis von L-Milchsäure besteht und eine hervorragende Transparenz
aufweist,
wird durch Vakuumverformung oder Druckluftverformung einer Folie
aus einem Polymeren auf Basis von L-Milchsäure mit einem
L-Milchsäureanteil von 75 % oder mehr hergestellt. Die Folie aus dem Polymeren auf
Basis von L-Milchsäure ist transparent und weist eine Dicke von 0,2 bis 2
mm auf. Wenn die Folie durchscheinend oder opak ist oder die Dicke der
Folie außerhalb des Bereiches von 0,2 bis 2mm liegt, dann ist es
schwierig, das erfindungsgemäße geformte Produkt zu erhalten.
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Die transparente Folie mit einer Dicke von 0,2 bis 2mm wird aus dem
L-Milchsäurepolymeren oder der Zusammensetzung daraus durch
Extrusionsverformung oder Druckverformung hergestellt. Bei der Extrusionsverformung
wird das Ausgangsmaterial in einem Extruder bei 180 bis 300ºC und
vorzugsweise bei 200 bis 250 C schmelzverknetet und durch eine T-Düse, die
am Kopf des Extruders montiert ist, abgegeben, um eine Folie zu erhalten.
Die Folie wird auf 10 bis 50ºC und vorzugsweise auf 20 bis 30ºC
abgekühlt. Beim Druckverformen wird eine Form auf 180 bis 260ºC erhitzt, das
Rohmaterial wird in die Form gegeben und gepreßt, die Form wird rasch auf
10 bis 50ºC und vorzugsweise 20 bis 30ºC abgekühlt und die auf diese
Weise geformte Folie wird aus der Form entnommen.
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Die vorstehend erhaltene Folie weist eine hervorragende Transparenz
auf und wird anschließend für die Herstellung des erfindungsgemäßen
geformten Produkts verwendet.
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Das erfindungsgemäße geformte Produkt kann nach folgenden Stufen
hergestellt werden:
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1. Die transparente Folie aus dem Polymeren auf Basis von
L-Milchsäure wird unter Erwärmen auf beiden Seiten auf eine Temperatur im
Bereich von 55 bis 9OEC für eine Behandlungszeit m&sub1; (min), die die folgende
Formel (1) erfüllt:
109&sub1;&sub0; m&sub1; ( -0,083 T&sub1; +7,66 (1)
behandelt. Die Behandlungstemperatur kann kontinuierlich variiert werden.
In diesem Fall kann die Behandlungszeit durch Integration der Formel (1)
erhalten werden.
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2. Die vorstehende erwärmte Folie wird mit einer
Vakuumverformvorrichtung oder einer Druckluftverformvorrichtung verformt. Die
Formtemperatur wird auf einen Wert über Tg des Polymeren auf Basis von
L-Milchsäure, zum Beispiel 50 bis 70ºC, eingestellt. Das Verformen wird unter
einem Druck von 100 Torr (13,3 KPa) oder weniger beim Vakuumverformen und
1,1 bis 4,0 kg/cm² beim Druckluftverformen durchgeführt. Anschließend
wird die Formtemperatur auf weniger als Tg, zum Beispiel 20ºC,
verringert, und das geformte Produkt wird aus der Form entnommen.
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Alternativ dazu kann die Folie auch nach einem Verfahren des Vakuum-
Druckluftverformens verformt werden, bei dem die Folie in der ersten
Stufe unter Vakuum angesaugt und, dann durch Druckluft zur Haftung in der
Form gebracht wird.
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Für die Erfindung kann eine beliebige
Vakuum-Druckluft-Formvorrichtung verwendet werden, solange die Vorrichtung so funktioniert, daß die
Polymerfolie in der Form haftet. Sowohl Vakuumsaug- als auch Druckluft-
Vorrichtungen können verwendet werden. Beispielhafte
Verformungsvorrichtungen sind eine Vakuum-Druck luft-Verformungsvorrichtung Modell 1010-PWB
(hergestellt von Fuse Vacuum Co.; Vakuumverformen und Druckverformen
können ausgeführt werden) und eine Luftdruck-Vakuum-Verformvorrichtung
Modell FK-0531-5 (hergestellt von Asano Laboratory Co.).
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Die vorliegende Erfindung eignet sich für die Herstellung eines
geformten Produkts mit einer Dicke von 0,1 bis 2,0 mm. Das geformte Produkt
weist eine Trübung von 5 %/2,0 mm oder weniger auf. Mit der Erfindung
k:nnen Produkte aus Allzweck-Polystyrolharz von großer bis zu geringer
Größe durch Vakuumverformung oder Druckverformung hergestellt werden.
Geformte Produkte können für verschiedene Anwendungen, wie
Gebrauchsgegenstände und verschiedenartige Güter, verwendet werden.
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Die Erfindung wird nachstehend ausführlich durch Beispiele
erläutert. In diesen Beispielen hat »Teile« die Bedeutung »Gewichtsteile«.
Beispiele
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Die vorliegende Erfindung wird nachstehend ausführlich durch
Beispiele und Vergleichsbeispiele erläutert.
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In den Beispielen und Vergleichsbeispielen wurde das Gewichtsmittel
des Molekulargewichts des Polymeren durch Gelpermeationschromatographie
unter den folgenden Bedingungen bei Verwendung von Polystyrol als
Referenz gemessen.
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Ausrüstung: Shimadzu LC-10 AD
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Detektor: Shimadzu RID-6A
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Säule: Hitachi Kasei GL-S350DT-5, GL-5370DT-5
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Lösungsmittel: Chloroform
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Konzentration: 1 %
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Menge der Probe: 20 µl
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Durchflußgeschwindigkeit: 1,0 ml/min
Herstellungsbeispiel 1
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In einen dickwandigen zylindrischen Polymerisationsbehälter aus
rostfreiem Stahl, der mit einem Rührer ausgestattet war, wurden 100 Teile
L-Lactid, 0,01 Teile Zinn(II)-octoat und 0,03 Teile Dodecylalkohol
vorgelegt.
Das Gemisch wurde für 2 Stunden unter Vakuum entlüftet und in einer
Stickstoffatmosphäre unter Rühren bei 200ºC für 3 Stunden erhitzt.
Anschließend wurde der Polymerisationsbehälter allmählich durch ein
Gasauslaßrohr und eine Glasvorlage mit einer Vakuumpumpe auf einen verringerten
Druck von 3 mmhg (0,4 KPa) entlüftet, während die Temperatur
aufrechterhalten wurde. Nach Umsetzung für eine Stunde vom Beginn der Entlüftung an
wurde die Destillation des Monomeren und der niedermolekularen flüchtigen
Bestandteile beendet.
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Das Innere des Polymerisationsbehälters wurde mit Stickstoff
versehen. Erhaltene Poly-L-milchsäure wurde vom Boden des
Polymerisationsbehälters in Form eines Strangs entnommen und in Pellets geschnitten
(Polymeres A auf Basis von Polymilchsäure). Das pelletierte Polymere A wies
ein mittleres Molekulargewicht von 100 000 und einen Tg-Wert von 59ºC
auf.
Herstellungsbeispiel 2
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In einem 100 l fassenden Reaktionsbehälter, der mit einer Dean-
Stark-Falle ausgestattet war, wurden 10,0 kg 90 % L-Milchsäure unter
Rühren für 3 Stunden auf 150 C bei 50 mmhg (6,7 KPa) erhitzt, während das
Wasser abdestilliert wurde. Anschließend wurden 6,2 g Zinnpulver
zugegeben, und das Reaktionsgemisch wurde weiter für 2 Stunden bei 150ºC/30
mmHg (4 kPa) gerührt, wobei man ein Oligomeres erhielt. Zu dem Oligomeren
wurden 28,8 g Zinnpulver und 21,1 kg Diphenylether gegeben, und eine
azeotrope Dehydratisierungsreaktion wurde bei 150ºC/30 mmHg (4 kPa)
durchgeführt. Wasser und das Lösungsmittel, die abdestilliert wurden,
wurden in einem Wasserabscheider getrennt, und nur das Lösungsmittel
wurde in den Reaktionsbehälter zurückgeführt. Nach Umsetzung für 2 Stunden
wurde das Rückführen des Lösungsmittels verändert, so daß das
Lösungsmittel durch eine Säule trat, die mit 4,6 kg Molekularsieb 3A gepackt war,
um das Lösungsmittel vor dem Eintritt in den Reaktor zu trocknen, und die
Reaktion wurde weiter für 40 Stunden bei 150ºC/30 mmhg (4 KPa)
durchgeführt, wobei man eine Lösung von Polymuchsäure mit einem mittleren
Molekulargewicht von 110 000 erhielt.
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Zu der Lösung wurden 44 kg entwässerter Diphenylether gegeben, und
es wurde auf 40ºC gekühlt. Ausgefallene Kristalle wurden abfiltriert,
dreimal mit 10 kg n-Hexan gewaschen und bei 60ºC/50 mmhg (6,7 kPa)
getrocknet. Zu den erhaltenen Kristallen wurden 12 kg 0,5 N
Chlorwasserstoffsäure und 12,0 kg Ethanol gegeben, und es wurde bei für 1 Stunde bei
35 C gerührt und filtriert. Das ausgefallene Pulver wurde abfiltriert und
bei 60ºC/50 mmhg (6,7 KPa) getrocknet, wobei man 6,1 kg (Ausbeute: 85 %)
Polymuchsäurepulver erhielt. Pellets des L-Milchsäurepolymeren wurden
durch Schmelzen des Pulvers in einem Extruder hergestellt (Polymeres B
auf Basis von Polymilchsäure). Das Polymere B wies ein mittleres
Molekulargewicht von 110 000 und einen Tg-Wert von 59ºC auf.
Herstellungsbelspiel 3
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Es wurden die gleichen Verfahren, wie sie in Herstellungsbeispiel 2
beschrieben sind, durchgeführt, mit der Ausnahme, daß 100 Teile der L-
Milchsäure durch 100 Teile DL-Milchsäure ersetzt wurden, und es wurden
Pellets von DL-Milchsäure erhalten (Polymeres C auf Basis von
Polymilchsäure). Die Pellets des auf diese Weise erhaltenen DL-Milchsäurepolymeren
C wiesen ein mittleres Molekulargewicht von 110 000 und Tg-Wert von 50ºC
auf.
Herstellungsbeispiel 4
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Es wurden die gleichen Verfahren, wie sie in Herstellungsbeispiel 2
beschrieben sind, durchgeführt, mit der Ausnahme, daß 100 Teile der L-
Milchsäure durch 80 Teile L-Milchsäure und 20 Teile Glycolsäure als eine
Hydroxycarbonsäurekomponente ersetzt wurden, wobei man Pellets eines
Copolymeren aus Milchsäure und Hydroxycarbonsäure erhielt (Polymeres D auf
Basis von Polymilchsäure). Das Copolymere D wies ein mittleres
Molekulargewicht von 100 000 und Tg-Wert von 49ºC auf.
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Nachstehend werden die Folien, die aus den Milchsäure-Polymeren, die
in den Herstellungsbeispielen 1 bis 4 erhalten wurden, hergestellt
werden, Herstellungsverfahren für geformte Produkte aus den Folien und
Eigenschaften der geformten Produkte erläutert.
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In diesen Beispielen wurden die Trübung und der Abbau im Erdreich
nach folgenden Verfahren gemessen:
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Trübung:
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Es wurde ein Trübungsmeßgerät (hergestellt von Tokyo Electro-Color
Co.) verwendet. Die gemessenen Werte wurden auf eine Trübung bei einer
Dicke von 2 mm umgerechnet.
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Abbau im Erdreich:
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Ein Teststück des geformten Produkts mit den Abmessungen 5 x 5 cm
wurde im Erdreich bei 35ºC bei einem Feuchtigkeitsgehalt von 30 %
vergraben. Nach dem Test wurden die Änderung des Aussehens und der
Gewichtsverlust untersucht.
Beispiel 1
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Eine Form wurde an einer Preßformvorrichtung montiert und auf 200ºC
erhitzt. Das in Herstellungsbeispiel 1 erhaltene Polymere A auf Basis von
L-Milchsäure wurde in die heiße Form gefüllt, formgepreßt und durch
Blasen
von Luft mit einer Temperatur von 20 C gekühlt, wobei man eine
transparente Folie mit Abmessungen von 500 mm x 500 mm und einer Dicke von 0,7
mm erhielt. Die Folie wurde durch Wärmebehandlung in einer
Vakuum-Druckluftverformvorrichtung 1010-PWB (hergestellt von Fuse Vacuum Co.) bei
einer Behandlungstemperatur T&sub1; von 85ºC, was im Bereich von 55 bis 90ºC
liegt, und einer Behandlungszeit m&sub1; von 1,5 Minuten, die kleiner als der
Wert in Formel (1) ist, erweicht. Anschließend wurde die Folie unter
einem verringerten Druck von 50 Torr (6,7 kPa) angesaugt, so daß sie in
einer elliptischen Form mit einer Hauptachse von 146 mm, einer Nebenachse
von 100 mm und einer Tiefe von 30 mm haftete, und sie wurde bei 60ºC
gehalten. Das auf diese Weise vakuumverformte Produkt wurde auf 20ºC
abgekuhlt, was niedriger als Tg ist, und aus der Form entnommen. Das geformte
Produkt wies eine Dicke von 0,6 bis 0,63 mm auf.
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Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
Beispiel 2
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Eine transparente Folie mit einer Dicke von 0,7 mm und Abmessungen
von 500 mm x 500 mm wurde aus dem in Herstellungsbeispiel 2 erhaltenen
Polymeren B auf Basis von L-Milchsäure hergestellt. Die Folie wurde auf
der gleichen Vakuum-Druckluftverformvorrichtung, wie sie in Beispiel 1
verwendet wurde, montiert und durch Wärmebehandlung bei einer
Behandlungstemperatur T&sub1; von 80ºC, was im Bereich von 55 bis 90ºC liegt, und
einer Behandlungszeit m&sub1; von 1,5 Minuten, was kleiner als der Wert in der
Formel (1) ist, erweicht. Die erweichte Folie wurde unter Vakuum ange
saugt und in einer negativen elliptischen Form, die eine Hauptachse von
146 mm, eine Nebenachse von 100 mm und eine Tiefe von 30 mm aufwies, zur
Haftung gebracht und bei 60ºC gehalten. Nach Schließen der negativen Form
mit einer positiven Form wurde Druckluft mit einem Druck von 1,3 kg/cm²
von der Seite der positiven Form zugeführt, um das
Vakuum-Druckluftverformen abzuschließen. Die Formen wurden anschließend auf 20ºC, was
niedriger ist als Tg, abgekühlt, und das geformte Produkt wurde aus den
Formen entnommen. Das geformte Produkt wies eine Dicke von 0,60 bis 0,63 mm
auf.
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Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
Beispiel 3
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Eine transparente Folie mit einer Dicke von 0,7 mm und Abmessungen
von 500 mm x 500 mm wurde aus einem Gemisch hergestellt, das aus 50
Teilen Polymeres B auf Basis von L-Milchsäure und 50 Teilen Polymeres C auf
Basis von L-Milchsäure bestand. Die Folie wurde auf der gleichen Vakuum-
Druckluftverformvorrichtung, wie sie in Beispiel 1 verwendet wurde,
montiert
und durch Wärmebehandlung bei einer Behandlungstemperatur T&sub1; von
80ºC, was im Bereich von 55 bis 90ºC liegt, und einer Behandlungszeit m&sub1;
von 4 Minuten, was kleiner als der Wert in der Formel (1) ist, erweicht.
Anschließend wurde eine Vakuumverformung nach den gleichen Verfahren, wie
sie In Beispiel 1 beschrieben sind, durchgeführt. Die Form wurde
abgekühlt, und das geformte Produkt wurde aus der Form entnommen. Das
geformte Produkt wies eine Dicke von 1,5 bis 1,6 mm auf.
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Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
Beispiel 4
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Ein elliptisch geformtes Produkt wurde hergestellt, indem das
gleiche Vakuumverformen, wie es in Beispiel 1 beschrieben wird, durchgeführt
wurde, mit der Ausnahme, daß Pellets, die aus einem Gemisch von 80 Teilen
Polymeres B auf Basis von L-Milchsäure und 20 Teilen Polymeres D auf
Basis von L-Milchsäure erhalten wurden, verwendet wurden. Das geformte
Produkt wies eine Dicke von 0,60 bis 0,63 mm auf.
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Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
Vergleichsbeispiel 1
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Ein elliptisch geformtes Produkt wurde durch Vakuumverformen aus der
in Beispiel 2 erhaltenen transparenten Folie hergestellt. Die gleichen
Verfahren, wie sie in Beispiel 1 beschrieben sind, wurden durchgeführt,
mit der Ausnahme, daß die Folie durch Wärmebehandlung bei einer
Behandlungstemperatur von 100ºC, was über dem Bereich von 55 bis 90ºC liegt,
und einer Behandlungszeit von 1,5 Minuten erweicht wurde. Das geformte
Produkt wies eine Dicke von 0,60 bis 0,63 mm auf, war weißlich im
Erscheinungsbild und wies eine schlechte Transparenz auf.
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Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
Vergleichsbeispiel 2
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Ein geformtes Produkt wurde hergestellt, indem die gleichen
Verfahren der Vakuumverformung durchgeführt wurden, mit der Ausnahme, daß die
Temperatur der elliptischen Form auf 20ºC eingestellt wurde, was unter Tg
liegt. Das geformte Produkt wies eine Dicke von 0,60 bis 0,63 mm auf, war
schlecht hinsichtlich der Ausgewogenheit von Dicke und Form der
Kantenabschnitte und wies schlechte Verformungseigenschaften auf.
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Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
Vergleichsbeispiel 3
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Eine Folie wurde hergestellt, indem das gleiche Verfahren, wie es in
Beispiel 1 beschrieben wird, durchgeführt wurde, mit der Ausnahme, daß
hochschlagzähes Polystyrol (HI-Polystyrol) anstelle des Polymeren A auf
Basis von L-Milchsäure in Beispiel 1 verwendet wurde. Anschließend wurde
die Folie auf eine Behandlungstemperatur von 85ºC bei einer
Behandlungszeit von 1,5 Minuten erwärmt, wobei sich eine zu geringe Erweichung
zeigte. Die Folie wurde daher bei einer Behandlungstemperatur von 150ºC
für eine Behandlungszeit von 1,5 Minuten erwärmt und nach den gleichen
Verfahren wie in Beispiel 1 vakuumverformt, wobei man ein geformtes
Produkt erhielt. Das elliptisch geformte Produkt wies eine Dicke von 0,60
bis 0,65 mm auf. Das geformte Produkt von Vergleichsbeispiel 3 wies fast
keine Beeinträchtigung im Erdreich auf.
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Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
Tabelle 1