NO312630B1 - Komposterbar og termoplastisk bearbeidbar celluloseeter-2- hydroksykarboksylsyreester og blandester, produkter fremstiltderav i fremgangsmåten for deres fremstilling samt deresanvendelse - Google Patents
Komposterbar og termoplastisk bearbeidbar celluloseeter-2- hydroksykarboksylsyreester og blandester, produkter fremstiltderav i fremgangsmåten for deres fremstilling samt deresanvendelse Download PDFInfo
- Publication number
- NO312630B1 NO312630B1 NO19972102A NO972102A NO312630B1 NO 312630 B1 NO312630 B1 NO 312630B1 NO 19972102 A NO19972102 A NO 19972102A NO 972102 A NO972102 A NO 972102A NO 312630 B1 NO312630 B1 NO 312630B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- cellulose ether
- group
- acid
- cellulose
- thermoplastic
- Prior art date
Links
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 title claims description 28
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 title claims description 23
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 title claims description 16
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 title claims description 16
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 title claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 229920000704 biodegradable plastic Polymers 0.000 title 1
- 229920003086 cellulose ether Polymers 0.000 claims description 43
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 claims description 25
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 24
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 20
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 claims description 18
- -1 hydroxypropyl Chemical group 0.000 claims description 13
- JJTUDXZGHPGLLC-IMJSIDKUSA-N 4511-42-6 Chemical compound C[C@@H]1OC(=O)[C@H](C)OC1=O JJTUDXZGHPGLLC-IMJSIDKUSA-N 0.000 claims description 11
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 11
- 125000001033 ether group Chemical group 0.000 claims description 11
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical group CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 10
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 7
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 7
- KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N Carbamic acid Chemical group NC(O)=O KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 6
- RKDVKSZUMVYZHH-UHFFFAOYSA-N 1,4-dioxane-2,5-dione Chemical compound O=C1COC(=O)CO1 RKDVKSZUMVYZHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 150000002762 monocarboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 5
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims description 5
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 4
- 239000000539 dimer Substances 0.000 claims description 4
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 4
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 4
- TWNIBLMWSKIRAT-VFUOTHLCSA-N levoglucosan Chemical group O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]2CO[C@@H]1O2 TWNIBLMWSKIRAT-VFUOTHLCSA-N 0.000 claims description 4
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 4
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 claims description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 4
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 claims description 3
- 125000004181 carboxyalkyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 3
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims description 3
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004632 polycaprolactone Substances 0.000 claims description 3
- 229920006149 polyester-amide block copolymer Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 125000004964 sulfoalkyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000001731 2-cyanoethyl group Chemical group [H]C([H])(*)C([H])([H])C#N 0.000 claims description 2
- 239000013543 active substance Substances 0.000 claims description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 2
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims description 2
- 125000001142 dicarboxylic acid group Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 claims description 2
- 239000000417 fungicide Substances 0.000 claims description 2
- 239000004009 herbicide Substances 0.000 claims description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 2
- 239000002917 insecticide Substances 0.000 claims description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 2
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 claims description 2
- 230000001069 nematicidal effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000005645 nematicide Substances 0.000 claims description 2
- 239000003016 pheromone Substances 0.000 claims description 2
- GAWIXWVDTYZWAW-UHFFFAOYSA-N C[CH]O Chemical group C[CH]O GAWIXWVDTYZWAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Chemical group CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims 1
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- IULGYNXPKZHCIA-UHFFFAOYSA-N octadecyl carbamate Chemical group CCCCCCCCCCCCCCCCCCOC(N)=O IULGYNXPKZHCIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 claims 1
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N succinic acid group Chemical group C(CCC(=O)O)(=O)O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 14
- 229920002153 Hydroxypropyl cellulose Polymers 0.000 description 13
- 239000001863 hydroxypropyl cellulose Substances 0.000 description 13
- 235000010977 hydroxypropyl cellulose Nutrition 0.000 description 13
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- GQHTUMJGOHRCHB-UHFFFAOYSA-N 2,3,4,6,7,8,9,10-octahydropyrimido[1,2-a]azepine Chemical compound C1CCCCN2CCCN=C21 GQHTUMJGOHRCHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N Acetic anhydride Chemical compound CC(=O)OC(C)=O WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M Lactate Chemical compound CC(O)C([O-])=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 6
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 5
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000009264 composting Methods 0.000 description 4
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- SJRJJKPEHAURKC-UHFFFAOYSA-N N-Methylmorpholine Chemical compound CN1CCOCC1 SJRJJKPEHAURKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BWLBGMIXKSTLSX-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyisobutyric acid Chemical compound CC(C)(O)C(O)=O BWLBGMIXKSTLSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N Phthalic anhydride Natural products C1=CC=C2C(=O)OC(=O)C2=C1 LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N butyl 2,2-difluorocyclopropane-1-carboxylate Chemical compound CCCCOC(=O)C1CC1(F)F JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 2
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 2
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 2
- JJTUDXZGHPGLLC-UHFFFAOYSA-N lactide Chemical compound CC1OC(=O)C(C)OC1=O JJTUDXZGHPGLLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002596 lactones Chemical class 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- LWJROJCJINYWOX-UHFFFAOYSA-L mercury dichloride Chemical compound Cl[Hg]Cl LWJROJCJINYWOX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M potassium acetate Chemical compound [K+].CC([O-])=O SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Substances [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K tripotassium phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 2
- LNAZSHAWQACDHT-XIYTZBAFSA-N (2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-dimethoxy-2-(methoxymethyl)-3-[(2s,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-trimethoxy-6-(methoxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2r,3r,4s,5r,6r)-4,5,6-trimethoxy-2-(methoxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxane Chemical compound CO[C@@H]1[C@@H](OC)[C@H](OC)[C@@H](COC)O[C@H]1O[C@H]1[C@H](OC)[C@@H](OC)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](OC)[C@H](OC)O[C@@H]2COC)OC)O[C@@H]1COC LNAZSHAWQACDHT-XIYTZBAFSA-N 0.000 description 1
- KMOUUZVZFBCRAM-OLQVQODUSA-N (3as,7ar)-3a,4,7,7a-tetrahydro-2-benzofuran-1,3-dione Chemical compound C1C=CC[C@@H]2C(=O)OC(=O)[C@@H]21 KMOUUZVZFBCRAM-OLQVQODUSA-N 0.000 description 1
- AFENDNXGAFYKQO-VKHMYHEASA-N (S)-2-hydroxybutyric acid Chemical compound CC[C@H](O)C(O)=O AFENDNXGAFYKQO-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- KXJGSNRAQWDDJT-UHFFFAOYSA-N 1-acetyl-5-bromo-2h-indol-3-one Chemical compound BrC1=CC=C2N(C(=O)C)CC(=O)C2=C1 KXJGSNRAQWDDJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QWDQYHPOSSHSAW-UHFFFAOYSA-N 1-isocyanatooctadecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCN=C=O QWDQYHPOSSHSAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FALRKNHUBBKYCC-UHFFFAOYSA-N 2-(chloromethyl)pyridine-3-carbonitrile Chemical compound ClCC1=NC=CC=C1C#N FALRKNHUBBKYCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LBLYYCQCTBFVLH-UHFFFAOYSA-N 2-Methylbenzenesulfonic acid Chemical compound CC1=CC=CC=C1S(O)(=O)=O LBLYYCQCTBFVLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UYCICMIUKYEYEU-ZHACJKMWSA-N 3-[(e)-dodec-2-enyl]oxolane-2,5-dione Chemical compound CCCCCCCCC\C=C\CC1CC(=O)OC1=O UYCICMIUKYEYEU-ZHACJKMWSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 240000008564 Boehmeria nivea Species 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 description 1
- 229920001634 Copolyester Polymers 0.000 description 1
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFTLOKWAGJYHHR-UHFFFAOYSA-N N-methylmorpholine N-oxide Chemical compound CN1(=O)CCOCC1 LFTLOKWAGJYHHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001241 acetals Chemical class 0.000 description 1
- 238000007171 acid catalysis Methods 0.000 description 1
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052728 basic metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- YHASWHZGWUONAO-UHFFFAOYSA-N butanoyl butanoate Chemical compound CCCC(=O)OC(=O)CCC YHASWHZGWUONAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical group 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 1
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 150000004292 cyclic ethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- NKDDWNXOKDWJAK-UHFFFAOYSA-N dimethoxymethane Chemical compound COCOC NKDDWNXOKDWJAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 1
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 229920000578 graft copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011487 hemp Substances 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 238000010102 injection blow moulding Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 150000003893 lactate salts Chemical class 0.000 description 1
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002362 mulch Substances 0.000 description 1
- HNHVTXYLRVGMHD-UHFFFAOYSA-N n-butyl isocyanate Chemical compound CCCCN=C=O HNHVTXYLRVGMHD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005580 one pot reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 235000011056 potassium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011181 potassium carbonates Nutrition 0.000 description 1
- 229910000160 potassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011009 potassium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- WYVAMUWZEOHJOQ-UHFFFAOYSA-N propionic anhydride Chemical compound CCC(=O)OC(=O)CC WYVAMUWZEOHJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003586 protic polar solvent Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 description 1
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229940014800 succinic anhydride Drugs 0.000 description 1
- 239000000375 suspending agent Substances 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 1
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B13/00—Preparation of cellulose ether-esters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B11/00—Preparation of cellulose ethers
- C08B11/20—Post-etherification treatments of chemical or physical type, e.g. mixed etherification in two steps, including purification
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biological Depolymerization Polymers (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører nye termoplastiske bearbeidbare og komposterbare celluloseeterestere med 2-hydroksykarboksylsyrer som syrekomponenter samt blandestere, som ved siden av 2-hydroksykarboksylsyregrupper inneholder ytterligere mono-, dikarboksylsyre- eller karbamatgrupper.
Dessuten angår foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for fremstilling av slike termoplastiske, vann-uoppløselige og komposterbare celluloseeterestere. Ytterligere vedrører foreliggende oppfinnelse formdeler, folier, fibrer, besjiktninger, blandinger og laminater eller nevnte celluloseeterestrene ifølge oppfinnelsen, blandinger som består av celluloseeteresteren ifølge oppfinnelsen samt anvendelse av en celluloseeterester ifølge oppfinnelsen.
Biologisk nedbrytbare materialer må på den ene siden oppfylle høye tekniske krav med hensyn til ekstruderbarhet, vannfasthet og mekanikk. På den andre siden er den fullstendig biologiske nedbrytbarheten under kompostbetingelser i løpet av en etter-komposteringssyklus på 3 måneder (komposterbarhet) en forutsetning for en avhending via kompostering.
Cellulose-2-hydroksykarboksylsyreestere er allerede kjent. I DE 3322118 beskrives celluloseestere som fremstilles ved omsetning av cellulose med laktid eller glykolid i cellulosespesifikke oppløsningsmiddelsystemer, som dimetylacetamid/LiCl. Ved denne fremgangsmåten lykkes bare syntesen av lavt substituerte, vannoppløselige cellulosederivater, som anvendes som besjiktningsmidler eller konsistensreguleringsmidler. På grunn av deres vannoppløselighet og manglende termoplastisitet er slike celluloseestere uegnede for fremstilling av filmer og formdeler med tilfredsstillende bruksegenskaper.
DE 4317231 beskriver fremstillingen av celluloseeterester-blandpodepolymerisater av fuktig alkalicellulose i en én-beholder reaksjon, ved suksessiv tilsats av alkenoksyder og laktoner. Herved lar det seg riktignok fremstille vann-uoppløselige produkter med termoplastiske egenskaper, imidlertid dannes under slike reaksjonsbetingelser alltid store mengder biprodukt. I tilfelle slike biprodukter - hovedsakelig et homopolymerisat av laktonet - gås det ut fra komposterbarhet. Substitusjonsgradområdet hvori cellulose-derivatet oppviser termoplastisitet og fullstendig biologisk nedbrytbarhet i løpet av den vanlige etterkomposteringssyklusen på 12 uker i kompost, er ikke beskrevet.
Hastigheten for den biologiske nedbrytningen av konvensjonelle cellulosederivater er avhengig av høyden av substitusjonsgraden for hver sakkaridenhet [se J.G. Batelaan i "The Handbook of Environmental Chemistry", bind 3, del F, redaktør 0. Hutzinger, Springer-Verlag 1992, 229-336, M.G. Wirick, "Journal of Polymer Science", del A-I, 6
(1968), 1705-1718]. Følgelig er alle teknisk tilgjengelige cellulosederivater bare til-strekkelig raskt biologisk nedbrytbare med gjennomsnittlig substitusjonsgrader mindre enn 1,0. Termoplastisitet oppnås derimot ved kjente derivater, som f.eks. celluloseacetat først med substitusjonsgrader større enn 2,5 (T. Eicher, i "Ullmanns Encyklopådie der technischen Chemie", 4. opplag, 9, 1975, 227-246).
Oppgaven ved foreliggende oppfinnelse er følgelig syntesen av vann-uoppløselige og termoplastisk bearbeidbare cellulosederivater som nedbrytes fullstendig biologisk under kompostbetingelser i løpet av 3 måneder.
Ifølge oppfinnelsen lykkes dette ved omsetning av celluloseetere med de cykliske dimerene av 2-hydroksykarboksylsyrer, som f.eks. med D-, DL- og L-laktid samt med oligomerer av 2-hydroksykarboksylsyrer, som f.eks. med melkesyreoligomerer som inneholder 2 til 10 melkesyreenheter.
Videre løses oppgaven ved syntesen av nye blandede celluloseeterestere, som ved siden av 2-hydroksykarboksylsyregrupper inneholder ytterligere dikarboksylsyregrupper, monokarboksylsyregrupper eller karbamatgrupper.
Det ble funnet at celluloseetere med substitusjonsgrader mindre enn 1 i de vanlige organiske oppløsningsmidlene, som f.eks. dioksan, dimetylacetamid eller tert.-butanol, kan omsettes med de cykliske dimerene av 2-hydroksykarboksylsyrer til celluloseeterestere med samlede substitusjonsgrader større enn 3. Spesifikke oppløsnings-middelsystemer for cellulose, som DMAc/LiCl, er ikke påkrevet for dette formålet.
Celluloseeter-2-hydroksykarboksylsyreestere ifølge oppfinnelsen er vannuoppløselige og termoplastiske bearbeidbare, når den molekylære substitusjonsgraden med 2-hydroksykarboksylsyre pr. anhydroglukose-gjentagelsesenhet er større enn 3. Overraskende nedbrytes disse celluloseeteresterene fullstendig biologisk påtross av deres høye samlede substitusjonsgrad i løpet av 3 måneder under kompostbetingelser. Spesielt hydroksypropylcellulose-laktater viser i tillegg gode optiske og mekaniske egenskaper og ligner i dette henseende konvensjonelt polystyren. Ved blandsubstitusjon med ytterligere monokarboksylsyre-, dikarboksylsyre- og karbamatgrupper lar den termoplastiske bearbeidbarheten, de mekaniske egenskapene og vann-følsomheten for celluloseeteresterene seg variere innenfor et vidt område. Når summen av substitusjonsgradene for eter og blandsubstituentene ikke overskrider 2, er også de blandede esterne fullstendig komposterbare.
Det lykkes følgelig for første gang å fremstille høyt substituerte, termoplastisk bearbeidbare og fullstendig komposterbare cellulosederivater, hvis materialegenskaper er sammenlignbare med egenskapene for standardkunststoffer.
Ifølge oppfinnelsen er det således tilveiebrakt termoplastiske, vann-uoppløselige eller fullstendig komposterbare celluloseeterestere, kjennetegnet ved at de lar seg beskrive ved den generelle strukturen (I)
hvori Cell-O representerer den substituerte resten av en hydroksylgruppe på cellulose-kjeden og B er en polymeretergruppe i struktur (ET), hvor E står for en alifatisk, forgrenet eller uforgrenet kjede med 2 til 4 C-atomer, n er et helt tall fra 1 til 5, og for det tilfelle at n er lik 0 er minst en av gruppene A en metyl-, etyl-, benzyl-, karboksylalkyl-, sulfoalkyl- eller cyanoetylgruppe og minst en av gruppene A er en 2-hydroksykarboksylsyre med struktur (JU)
Dj og D2 står uavhengig av hverandre for et hydrogenatom eller en metyl- henholdsvis etylgruppe, m for et helt tall fra 1 til 10, hvorved summen av substitusjonsgradene for eter og blandsubstituentene ikke overskrider 2.
Foretrukne trekk ved celluloseeterestrene ifølge oppfinnelen fremgår av medfølgende krav 2-4.
Dersom det foreligger blandede estere, så er således minst én av gruppene A en 2-hydroksykarboksylsyre med struktur (ni) og minst én ytterligere gruppe A en monokarboksylsyre-, en dikarboksylsyre- eller en karbamatgruppe. Summen av substitusjonsgradene for gruppe B og A er mindre enn 2 for alle substituenter, som ikke er 2-hydroksykarboksylsyregrupper. Resten av gruppene A er hydroksylgrupper.
Ytterligere er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for fremstilling av termoplastiske, vann-uoppløselige og komposterbare celluloseeterestere ifølge oppfinnelsen, kjennetegnet ved at celluloseeterne bringes til reaksjon i et organisk oppløsningsmiddel i nærvær av en basisk eller sur katalysator med dimeren av en 2-hydroksykarboksylsyre, for eksempel med D-, DL- eller L-laktid, samt med oligomerer av 2-hydroksykarboksylsyre, som for eksempel med melkesyreoligomerer som inneholder 2 til 10 melkesyreenheter, og at isoleringen av celluloseeteresteren foregår ved fordamping av oppløsningsmiddelet eller ved utfelling.
Dessuten er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for fremstilling av termoplastiske, vann-uoppløselige og komposterbare celluloseeterestere ifølge oppfinnelsen, kjennetegnet ved at celluloseeteren bringes til reaksjon i et organisk oppløsningsmiddel i nærvær av en basisk eller sur katalysator med dimeren av en 2-hydroksykarboksylsyre og med et mono-karboksylsyre- eller dikarboksylsyreanhydrid, et isocyanat, og at isoleringen av celluloseeteresteren foregår ved fordampning av oppløsningsmiddelet eller ved utfelling.
For syntese av denne celluloseeteresteren suspenderes således celluloseeteren i et organisk oppløsningsmiddel og blandes med en katalysator. Deretter tilsettes den cykliske dimeren av 2-hydroksykarboksylsyre og det omrøres i 1 til 10 timer, fortrinnsvis 2 til 5 timer ved reaksjonstemperaturer mellom 50 og 150°C, fortrinnsvis mellom 80 og 130°C. Blandsubstitusjonen foregår på samme måte, med den forskjellen at ved siden av den cykliske dimeren av 2-hydroksykarboksylsyren bringes i tillegg et monokarboksylsyreanhydrid, dikarboksylsyreanhydrid eller isocyanat til reaksjon.
Egnede celluloseestere er eksempelvis alkyl- og arylcelluloser, som f.eks. metyl-cellulose, etylcellulose, benzylcellulose, cyanoetylcellulose, hydroksybutylcellulose, hydroksyetylcellulose, hydroksypropylcellulose eller deres blandetere samt ioniske celluloseetere, som karboksyalkylcellulose eller sulfoalkylcellulose. Substitusjonsgradene er mindre enn/lik 1,5, fortrinnsvis mindre enn 1.
Som cykliske dimerer av 2-hydroksykarboksylsyrer egner seg spesielt glykolid, laktid og de cykliske dimerene av 2-hydroksy-n-srnørsyre og 2-hydroksyiso-smørsyre.
For blandsubstitusjon egnede dikarboksylsyreanhydrider er alkan-/ eller alkenravsyre-anhydrider, ftalsyreanhydrid, tetrahydroftalsyreanhydrid, ravsyreanhydrid samt malein-syreanhydrid og dets addisjonsprodukter til fettsyrer.
For blandsubstitusjon egnede monokarboksylsyreanhydrider er eddiksyre-, propionsyre- og smørsyreanhydrid.
For blandsubstitusjon er videre egnet alifatiske isocyanater, f.eks. butylisocyanat og stearylisocyanat.
Som suspensjons- henholdsvis oppløsningsmidler egner seg ketoner, etere og cykliske etere, acetaler, hydrokarboner og polare aprotiske forbindelser, som dimetylsulfoksyd, dimetylformamid, dimetylacetamid, dioksan, tetrahydrofuran, N-metylmorfolin, N-metylmorfolinoksyd, N-metylpyrrolidon, dimetoksymetan, dimetyleter, dietylenglykol-dimetyleter, videre protiske oppløsningsmidler, som f.eks. tert.-butanol.
Reaksjonen kan gjennomføres basisk, koordinativt eller surt katalysert.
Som katalysatorer kan det anvendes aminer, som trietylamin og 1,8-diazabi-cyklo[5,4,0]undek-7-en eller basiske metallsalter, som natriumacetat, natriumkarbonat, kaliumacetat, kaliumkarbonat og litiumkarbonat. I tillegg egner tinn- og sinksalter seg, slik disse vanligvis anvendes for syntese av polylaktid. I tilfelle en sur katalyse egner sterke mineralsyrer seg, som f.eks. konsentrert svovelsyre, toluensulfonsyre eller per-klorsyre.
Ved variasjon av den til grunn liggende celluloseeteren og kombinasjonen av estergrupper samt ved valg av egnede substitusjonsgrader kan man på denne måten oppnå termoplastiske og i løpet av 3 måneder under kompostbetingelser fullstendig biologisk nedbrytbare celluloseeterestere med smeltepunkter mellom 100 og 190°C, som er bearbeidbare ved de vanlige bearbeidelsesteknikkene for termoplaster, som ekstru-dering, sprøytestøping eller blåseforming.
Celluloseeter-2-hydroksykarboksylsyreestere utmerker seg ved stivhet og fasthet samt ved transparens og glans. Med hensyn til deres materialegenskaper ligner de konvensjonelt, ikke-komposterbart polystyren.
Det egner seg for fremstilling av biologisk nedbrytbare folier, fibrer, kar, flasker og lignende formlegemer og kan varieres i egenskaper ved fremstillingen av blandinger av valgfri sammensetning med andre biologisk nedbrytbare komponenter, som f.eks. stivelse, cellulose, polylaktid, glykolid, polyhydroksysmørsyre, polyhydroksy-valriansyre, polykaprolakton, polyesteramider, kopolyestere eller polyesteruretaner. Modifiseringen med hjelpemidler, som f.eks. myknere, antioksydanter, værbe-standighetsstabilisatorer, flammebeskyttelsesmidler, fargestoffer eller pigmenter er mulig. Videre lykkes fremstillingen av komposterbare, anisotrope fiberkomposittmaterialer ved innføring av naturlige fibrer, som lin, ramie eller hamp.
Således er det tilveiebrakt formdeler, folier, fibrer, besjiktninger, blandinger og laminater, kjennetegnet ved at de i et omfang på minst 10% består av celluloseesterne ifølge oppfinnelsen.
De omtalte polysakkaridderivatene er oppløselige i organiske oppløsningsmidler, som f.eks. DMSO, DMAc, dioksan, THF eller aceton.
De nye celluloseeteresterene ifølge oppfinnelsen egner seg for fremstilling av formdeler, som f.eks. flasker, blomsterpotter, éngangsbestikk og -service, "golftees", folier for forpakning for f.eks. næringsmidler og bioavfall, "mulchfolier", babybleier osv. Videre er de egnet for besjiktning av flåtestrukturer, som f.eks. papir, lagt vare, vevnader, strikket vare eller andre substrater, eller også for fremstilling av fiberblandinger og laminater samt fiberkomposittmaterialer. Tilsvarende materialer er også lett tilgjengelige f.eks. ved papirresirkulering.
Ifølge oppfinnelsen er det også tilveiebrakt blandinger, kjennetegnet ved at de består av celluloseeteresteren ifølge oppfinnelsen og polylaktid/glykolid, polykaprolakton eller polyesteramid.
Endelig er det tilveiebrakt en anvendelse av en celluloseeterester ifølge oppfinnelsen som matriksmateriale for formuleringer for forsinket frigivelse av virksomme stoffer (for eksempel feromoner, gjødningsmidler, fungicider, insekticider, herbicider eller nematocider) under nedbrytningsbetingelser samt en anvendelse av celluloseeterester ifølge oppfinnelsen for besjiktning av papir ved ekstruderings-, dispersjons- eller lakkeringsfremgangsmåter.
Den ifølge oppfinnelse krevde egenskapen med fullstendig komposterbarhet undersøkes derved på følgende måte: Forbindelsene som skal testes innspennes som folier i 6 x 6 diarammer og tørkes ved 80°C inntil konstant vekt. Deretter legges de i en egnet kasse i en 2 cm høy blanding av oppkuttet blomstersnitt (1 del vekt/vekt) og gjennomrotten hagekompost (2 deler vekt/vekt). For innstilling av en høy luftfuktighet stilles det inn vannfylte krystal-liseringsskåler på kompostblandingen. Den fylte beholderen inkuberes i et inkuberings-skap i hvert tilfelle 4 uker etter hverandre ved 60°C, 50°C og 37°C. Vanntap bestemmes via vekttap og utlignes. Inkubasjonen måles regelmessig pH-verdien av komposten. Når den målte pH-verdien avviker mer enn én enhet fra pH 7, utlignes vanntapet ved hjelp av 100 mmol kaliumfosfat, pH 7,0.1 ethvert tilfelle etter 4 uker avbrytes en sats, foliene fjernes, renses og tørkes ved 80°C inntil konstant vekt. Umiddelbart etter tørkingen bestemmes vekttapet for folien ved fornyet veiing.
I den forgiftede kontrollprøven tørkes blandingen fullstendig ved 105°C og det derved fordampede vannet erstattes så med en 0,1 % HgCl2-oppløsning. Prøvene for den forgiftede kontrollprøven legges før innføring i kompostblandingen i HgCl2-oppløsningen og tørkes så. Kontrollblandingen inkuberes på nøyaktig samme måte som blandingene som skal testes. Et stoff vurderes så som nedbrytbart når det etter 12 uker i de uforgiftete blandinger ikke lenger kan påvises prøvestoff, men når prøven i forgiftet blanding likevel er uforandret.
Substitusjonsgradene lar seg bestemme ved vanlige fremgangsmåter for cellulose-derivatanalyse, som f.eks. "Zeisel"-spaltning, elementanalyse, gasskromatografi og <l>^C-NMR-spektroskopi. Mykningspunkter bestemmes på en oppvarmet koflerbenk.
Gjenstanden for foreliggende oppfinnelse skal belyses nærmere ved hjelp av de etter-følgende eksemplene.
Eksempel 1
En hydroksypropylcellulose (75 g/0,36 mol) med en molar substitusjonsgrad (MS) på 0,88 suspenderes i 675 g tert.-butanol, blandes med 5 g l,8-diazabicyklo[5,4,0]undec-7-en (DBU) og oppvarmes til 80°C. Etter tilsats av 154 g (1,07 mol) L-laktid forhøyes temperaturen til 140°C, det omrøres i 5 timer og den resulterende pastøse massen inn-føres i vann. Det utfelte produktet isoleres, vaskes og tørkes. Man oppnår 140 g med et mykningspunkt på 160°C og et MS-laktat på 4,01.
Eksempel 2
En hydroksypropylcellulose (75 g/0,42 mol) med MS-hydroksypropyl 0,88 suspenderes i 675 g dimetylacetamid, blandes med 2 g DBU og oppvarmes i 2 timer til 80°C. Etter tilsats av 202 g (1,40 mol) L-laktid heves temperaturen i 5 timer til 130°C. Man avkjøler, utfeller vann, isolerer og tørker produktet: 195 g, mykningsområde 120-200°C, MS-laktat 6,04, MFR 14,6 g/10 min. (220°C/5 kg).
En støpefolie viser følgende mekaniske egenskaper:
Folien dekomponerer etter én måned i foliekompost-test.
Eksempel 3
75 g (0,35 mol) av en hydroksypropylcellulose med MS 0,88 suspenderes i 675 g DMAc, blandes med 1 ml kons. svovelsyre samt 126 g (0,87 mol) L-laktid og oppvarmes til 130°C. Det omrøres i 5 timer ved 50°C, felles ut vann og tørkes: 131 g, mykningspunkt 165°C, MS-laktat 3,23.
En støpefolie viser følgende mekaniske egenskaper:
Folien dekomponerer etter én måned i foliekompost-test.
Eksempel 4
8,1 kg cellulose suspenderes i 8,1 kg isopropylalkohol og 0,80 kg vann og påsprøytes 6 kg 50 % natronlut. Det oppvarmes til 80°C og 5,8 kg propylenoksyd dyses på. Etter en reaksjonstid på 2 timer avkjøles det, nøytraliseres med eddiksyre og vaskes med metanol. Man oppnår en hydroksypropylcellulose av MShydroksyprøpyi 0,82.
3,86 kg av denne hydroksypropylcellulosen suspenderes i 30 kg dimetylacetamid og blandes med 8,2 kg L-laktid og 0,2 kg DBU. Reaksjonsblandingen omrøres i 5 timer ved 120°C, utfeller vann og tørkes. Man oppnår 10 kg hydroksypropylcelluloselaktat med et smeltepunkt på 170°C og en M<S>hydroksypropyl °>82 °§ MSlaktat 3>40-
Materialet ble ved sprøytestøpeteknikk bearbeidet til prøvestaver 80 x 10 x 4 mm med følgende mekaniske egenskaper:
Prøvestavene er dekomponert etter 2 måneder komposteirngstest.
Eksempel 5
75 g (0,35 mol) av en hydroksypropylcellulose med MS 0,88 suspenderes i 675 g DMAc, blandes med 2 g DBU, 76 g (0,53 mol) L-laktid samt 18 g (0,18 mol) acetanhydrid og oppvarmes til 130°C. Det omrøres i 5 timer ved 130°C, utfelles vann og tørkes: 121 g, mykningspunkt 200°C, MS-laktat + DS-acetat 1,81.
En støpefolie viser følgende mekaniske egenskaper:
Folien dekomponerer etter én måned i foliekompost-test.
Eksempel 6
75 g (0,35 mol) av en hydroksypropylcellulose med MS 0,88 suspenderes i 675 g DMAc, blandes med 2 g DBU, 99 g (0,49 mol) L-laktid samt 3,5 g (0,013 mol) 2-dodecenylravsyreanhydrid og oppvarmes til 130°C. Det omrøres i 5 timer ved 130°C, utfelles vann og tørkes 121 g, mykmngspunkt 200°C, MS-laktat < 2,6.
En støpefolie viser følgende mekaniske egenskaper:
Folien dekomponeres etter én måned i foliekompost-test.
Eksempel 7
75 g (0,35 mol) av en hydroksypropylcellulose med MS 0,88 suspenderes i 675 g DMAc, blandes med 2 g DBU, 76 g (0,53 mol) L-laktid samt 45 g (0,35 mol) propion-syreanhydrid og oppvarmes til 130°C. Det omrøres i 5 timer ved 130°C, utfelles vann og tørkes; 121 g, mykningspunkt 155°C.
En støpefolie viste følgende mekaniske egenskaper:
Folien dekomponeres etter én måned i foliekompost-test.
Eksempel 8
75 g (0,35 mol) av en hydroksypropylcellulose med MS 0,28 suspenderes i 675 g DMAc, blandes med 2 g DBU, 76 g (0,53 mol) L-laktid samt 52 g (0,35 mol) ftalsyreanhydrid og oppvarmes til 130°C. Det omrøres i 5 timer ved 130°C, utfelles vann og tørkes; 112 g, mykningspunkt 195°C.
Claims (10)
1.
Termoplastisk, varm-uoppløselig og fullstendig komposterbar celluloseeterester, karakterisert ved at den lar seg beskrive ved den generelle strukturen (I)
hvori Cell-0 representerer den substituerte resten av en hydroksylgruppe på cellulose-kjeden og B er en polymeretergruppe i struktur (U), hvor E står for en alifatisk, forgrenet eller uforgrenet kjede med 2 til 4 C-atomer, n er et helt tall fra 1 til 5, og for det tilfelle at n er lik 0 er minst en av gruppene A en metyl-, etyl-, benzyl-, karboksylalkyl-, sulfoalkyl- eller cyanoetylgruppe
og minst en av gruppene A er en 2-hydroksykarboksylsyre med struktur ( HI) D\ og D2 står uavhengig av hverandre for et hydrogenatom eller en metyl- henholdsvis etylgruppe, m for et helt tall fra 1 til 10, hvorved summen av substitusjonsgradene for eter og blandsubstituentene ikke overskrider 2.
2.
Termoplastiske, vann-uoppløselige og biologisk nedbrytbare celluloseeterester ifølge kravl, karakterisert ved at den polymere etergruppen B er en hydroksyetyl- eller hydroksypropyl- med en molekylær substitusjonsgrad pr. anhydroglukose-gjentagelsesenhet mindre enn 1,5, spesielt mindre en 1, og at 2-hydroksykarboksylsyregruppen med generell struktur (IU) er en mono- eller oligomer melkesyregruppe, med en molekylær substitusjonsgrad pr. anhydroglukose-gjentagelsesenhet > 3.
3.
Termoplastiske og biologisk nedbrytbare celluloseeterester ifølge krav 1-2, karakterisert ved at
minst en ytterligere av gruppene A er en monokarboksylsyre- eller dikarboksylsyre- eller karbamatgruppe, hvorved summen av substitusjonsgradene for gruppene B og A er mindre enn 2, for alle substituenter som ikke er 2-hydroksykarboksylsyregrupper.
4.
Termoplastiske, vann-uoppløselige og komposterbare celluloseeterestere ifølge krav 3, karakterisert ved at den polymere etergruppen B er hydroksyetyl- eller hydroksypropyl- med en molar substitusjonsgrad pr. anhydroglukose-gjentagelsesenhet mindre enn 1,5, spesielt mindre enn 1, at 2-hydroksy-karboksylsyregruppen med generell struktur (HI) er en monomer- eller oligomer melkesyregruppe og at monokarboksylsyregruppen er en eddiksyre-, propionsyre- eller smørsyregruppe, dikarboksylsyregruppen en ftalsyre-, maleinsyre- eller alkenylrav-syregruppe og karbamatgruppen er en butyl- eller stearylkarbamatgruppe.
5.
Fremgangsmåte for fremstilling av termoplastiske, vann-uoppløselige og komposterbare celluloseeterestere ifølge krav 1, karakterisert ved at en celluloseeter bringes til reaksjon i et organisk oppløsningsmiddel i nærvær av en basisk eller sur katalysator med dimeren av en 2-hydroksykarboksylsyre, som f.eks. med D-, DL- eller L-laktid, samt med oligomerer av 2-hydroksykarboksylsyrer, som f.eks. med melkesyreoligomerer som inneholder 2 til 10 melkesyreenheter, og at isoleringen av celluloseeteresteren foregår ved fordampning av oppløsningsmiddelet eller ved utfelling.
6.
Fremgangsmåte for fremstilling av termoplastisk, vann-uoppløselig og komposterbar celluloseeterestere ifølge krav 3, karakterisert ved at en celluloseeter bringes til reaksjon i et organisk oppløsningsmiddel i nærvær av en
basisk eller sur katalysator med dimeren av en 2-hydroksykarboksylsyre og med et monokarboksylsyre- eller dikarboksylsyreanhydrid eller et isocyanat, og at isoleringen av celluloseeteresteren foregår ved fordampning av oppløsningsmiddelet eller ved utfelling.
7.
Formdeler, folier, fibrer, besjiktninger, blandinger og laminater, karakterisert ved at de i et omfang på minst 10 % består av celluloseeteresterene ifølge kravene 1 til 6.
8.
Anvendelse av en celluloseeterester ifølge krav 1-4, som matriksmateriale for formuleringer for forsinket frigivelse av virksomme stoffer (f.eks. feromoner, gjødningsmidler, fungicider, insekticider, herbicider eller nematocider) under nedbrytningsbetingelser.
9.
Anvendelse av en celluloseeterester ifølge krav 1 - 4 for besjiktning av papir ved ekstruderings-, dispersjons- eller lakkeringsfremgangsmåter.
10.
Blandinger, karakterisert ved at de består av celluloseeteresteren ifølge krav 1 - 4 og polylaktid/glykolid, polykaprolakton eller polyesteramid.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19618826A DE19618826A1 (de) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | Kompostierbare und thermoplastisch verarbeitbare Celluloseether-2-Hydroxycarbonsäureester und Mischester |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO972102D0 NO972102D0 (no) | 1997-05-07 |
NO972102L NO972102L (no) | 1997-11-11 |
NO312630B1 true NO312630B1 (no) | 2002-06-10 |
Family
ID=7793929
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO19972102A NO312630B1 (no) | 1996-05-10 | 1997-05-07 | Komposterbar og termoplastisk bearbeidbar celluloseeter-2- hydroksykarboksylsyreester og blandester, produkter fremstiltderav i fremgangsmåten for deres fremstilling samt deresanvendelse |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5861506A (no) |
EP (1) | EP0806433A3 (no) |
JP (1) | JPH1067801A (no) |
CA (1) | CA2204701A1 (no) |
DE (1) | DE19618826A1 (no) |
NO (1) | NO312630B1 (no) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19714059A1 (de) * | 1997-04-05 | 1998-10-08 | Wolff Walsrode Ag | Thermoplastischer Werkstoff auf der Basis von Polysacchariden sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung desselben |
DE19731575A1 (de) * | 1997-07-23 | 1999-01-28 | Wolff Walsrode Ag | Wasserlösliche, flockbare und biologisch abbaubare Hydroxyalkylcellulose-2-hydroxycarbonsäureester |
US6342466B1 (en) * | 1999-09-02 | 2002-01-29 | Clariant Finance (Bvi) Limited | Biodegradable solutions of biologically active compounds |
DE10012817A1 (de) * | 2000-03-16 | 2001-09-20 | Wolff Walsrode Ag | Biologisch abbaubare Celluloseetherester mit geringer Wasseraufnahme, ein Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung |
DE10060470A1 (de) * | 2000-12-05 | 2002-06-06 | Bayer Ag | Thermoplastische und wasserlösliche Celluloseether-ester |
JP4986434B2 (ja) * | 2005-10-03 | 2012-07-25 | 株式会社ダイセル | セルロースエーテルエステル |
WO2010001864A1 (ja) * | 2008-06-30 | 2010-01-07 | 富士フイルム株式会社 | セルロース誘導体及びその製造方法、セルロース樹脂組成物、成形体及びその製造方法、並びに電気電子機器用筐体 |
JP2010241848A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-28 | Fujifilm Corp | セルロース樹脂組成物、成形体及び電気電子機器用筺体 |
JP2011132452A (ja) * | 2009-12-25 | 2011-07-07 | Fujifilm Corp | 成形材料、成形体、及びその製造方法、並びに電気電子機器用筐体 |
JP2011132451A (ja) * | 2009-12-25 | 2011-07-07 | Fujifilm Corp | 成形材料、成形体、及びその製造方法、並びに電気電子機器用筐体 |
JP2011132465A (ja) * | 2009-12-25 | 2011-07-07 | Fujifilm Corp | 成形材料、成形体、及びその製造方法、並びに電気電子機器用筐体 |
JP5364567B2 (ja) * | 2009-12-25 | 2013-12-11 | 富士フイルム株式会社 | 成形材料、成形体、及びその製造方法、並びに電気電子機器用筐体 |
JP2011132447A (ja) * | 2009-12-25 | 2011-07-07 | Fujifilm Corp | 成形材料、その製造方法、成形体、及びその製造方法、並びに電気電子機器用筐体 |
JP2011132432A (ja) * | 2009-12-25 | 2011-07-07 | Fujifilm Corp | 成形材料、成形体、及びその製造方法、並びに電気電子機器用筐体 |
JP2011132449A (ja) * | 2009-12-25 | 2011-07-07 | Fujifilm Corp | 成形材料、成形体、及びその製造方法、並びに電気電子機器用筐体 |
SE538905C2 (sv) * | 2015-04-29 | 2017-02-07 | Stora Enso Oyj | A ground cover mulch comprising cellulose carbamate |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3435027A (en) * | 1965-12-13 | 1969-03-25 | Hercules Inc | Cellulose ether-esters and process |
DE4228376A1 (de) * | 1992-08-26 | 1994-03-03 | Wolff Walsrode Ag | Thermoplastische, biologisch abbaubare Celluloseester und Verfahren zu ihrer Herstellung |
DE4317231A1 (de) * | 1993-05-24 | 1994-12-01 | Wolff Walsrode Ag | Thermoplastische Celluloseetherester-Mischpfropfpolymerisate und Verfahren zu ihrer Herstellung |
DE4404840A1 (de) * | 1994-02-16 | 1995-08-17 | Wolff Walsrode Ag | Thermoplastische biologisch abbaubare Polysaccharidderivate, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung |
US5817728A (en) * | 1995-03-16 | 1998-10-06 | Mitsui Chemicals, Inc. | Preparation of degradable copolymers |
-
1996
- 1996-05-10 DE DE19618826A patent/DE19618826A1/de not_active Withdrawn
-
1997
- 1997-04-28 EP EP97107010A patent/EP0806433A3/de not_active Withdrawn
- 1997-05-06 JP JP9130530A patent/JPH1067801A/ja active Pending
- 1997-05-07 NO NO19972102A patent/NO312630B1/no not_active IP Right Cessation
- 1997-05-07 US US08/852,456 patent/US5861506A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-05-07 CA CA002204701A patent/CA2204701A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO972102D0 (no) | 1997-05-07 |
US5861506A (en) | 1999-01-19 |
JPH1067801A (ja) | 1998-03-10 |
NO972102L (no) | 1997-11-11 |
EP0806433A3 (de) | 1999-07-14 |
CA2204701A1 (en) | 1997-11-10 |
DE19618826A1 (de) | 1997-11-13 |
EP0806433A2 (de) | 1997-11-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO312630B1 (no) | Komposterbar og termoplastisk bearbeidbar celluloseeter-2- hydroksykarboksylsyreester og blandester, produkter fremstiltderav i fremgangsmåten for deres fremstilling samt deresanvendelse | |
US5869647A (en) | Method of preparing biodegradable modified-starch moldable products and films | |
US7553919B2 (en) | Starch-vegetable oil graft copolymers and their biofiber composites, and a process for their manufacture | |
JP2742630B2 (ja) | デンプンエステルとポリエステルの配合物からなる生物分解性成形用生成物とフィルム | |
Simon et al. | Thermoplastic and biodegradable polymers of cellulose | |
Shogren et al. | Starch–poly (vinyl alcohol) foamed articles prepared by a baking process | |
US5717087A (en) | Thermoplastic and biodegradable polysaccharide esters/polysaccharide ether esters containing maleic acid addition product groups | |
JP5544301B2 (ja) | 可溶性デンプンベース熱可塑性組成物およびこのような組成物を調製する方法 | |
US5639865A (en) | Thermoplastic biodegradable polysaccharide derivatives, process for the manufacture thereof and use thereof | |
WO2009073197A1 (en) | Biodegradable thermoplasticized starch-polyester reactive blends for thermoforming applications | |
Yang et al. | Improved dispersion of grafted starch granules leads to lower water resistance for starch-g-PLA/PLA composites | |
CN107011640B (zh) | 一种纤维素增韧改性聚乳酸复合材料及其制备方法 | |
SK3596A3 (en) | Biologically degradable thermoplastic mixture | |
US6958369B2 (en) | Component for producing polymer mixtures on the basis of starch and a method for producing the same | |
CN103906805A (zh) | 生物降解性树脂组合物和生物降解性膜 | |
CN103906809A (zh) | 生物降解性树脂组合物和生物降解性膜 | |
US4443595A (en) | Cellulose ester derivatives and a process for the production thereof | |
CN112625414B (zh) | 一种海水降解复合材料及其制备方法 | |
JPH10511419A (ja) | 生物分解性かつ熱可塑性の澱粉 | |
KR101417871B1 (ko) | O-아실화된 키틴 부티레이트-클레이 복합체, 이를 이용한 항균성 필름, 및 항균성 필름의 제조방법 | |
JP2011505447A (ja) | 生分解性複合系およびその使用 | |
KR970002081B1 (ko) | 분해성 발포체 및 그 제조방법 | |
CN117561298A (zh) | 可生物降解的乙酸纤维素泡沫 | |
Franzoso et al. | The definitive version is available at | |
KR970002083B1 (ko) | 분해성 발포체 및 그 제조방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |
Free format text: LAPSED IN NOVEMBER 2003 |