-
Vorliegende Erfindung betrifft ein
Verfahren zur Formgebung eines Polymeren. Insbesondere betrifft die
Erfindung ein Verfahren zum Formen eines Polymeren, dessen Glasübergangstemperatur
(Tg-Wert) nicht bestimmt werden kann.
-
Ferner betrifft vorliegende Erfindung
ein Verfahren zur Herstellung eines Polymeren auf Basis eines Polysuccinimids
und/oder eines Copolymeren, dessen hohes Molekulargewicht erhöht ist.
Insbesondere bezieht sich vorliegende Erfindung auf die zweckmäßige Herstellung
eines Polymeren und/oder eines Copolymeren auf Basis eines Polysuccinimids,
das ein höheres
Molekulargewicht als ein Polymeres und/oder Copolymeres, als Ausgangsmaterial
aufweist. In der Regel kann ein Polymeres einer Verformung und Verarbeitung im
Glaszustand (geschmolzener Zustand) durch Erwärmen unter Anwendung des Glasübergangs
unterzogen werden. Solche Polymeren wie Proteine und Polymere sowie
Copolymere auf Basis von Polysuccinimid (welche in vorliegender
Beschreibung kollektiv einfach als „(Co)polymere" bezeichnet
werden) bringen jedoch das Problem mit sich, dass sie unfähig sind,
sich der thermischen Verformung und Verarbeitung auf dem Weg der Glasübergangstemperatur
zu fügen,
weil sie offensichtlich sich sehr eng nähernde Zersetzungstemperaturen und
Glasübergangstemperaturen
zeigen und dazu bestimmt sind, sich, bevor sie geschmolzen werden,
völlig zu
zersetzen.
-
Bei diesen Polymeren erwecken die
(Co)polymeren auf Basis von Polysuccinimid Hoffnungen als künftige Vorläufer von
bioabbaubaren Materialien aufgrund der Aspartinsäure-Hauptkette, die durch Ringöffnung eines
Imidrings gebildet wird und Bioabbaubarkeit besitzt. Die Polyaspartinsäure, welche
durch Hydrolyse von Polysuccinimid z. B. erhalten wird, ist als
chelatbildendes Mittel, Kesselstein verhinderndes Mittel, als Detergens-Gerüststoff,
Dispergierungsmittel usw. brauchbar.
-
Auf die (Co)polymeren auf Basis von
Polysuccinimid kann jedoch kein Formgebungsvertahren angewandt werden,
das für
ein thermoplastisches Kunstharz verwendet wird, weil sie keine Glasübergangstemperatur
aufweisen, welche unterhalb ihrer Zersetzungstemperaturen liegt,
und sie keinen Schmelzpunkt unterhalb ihrer thermischen Zersetzungstemperaturen
besitzen, wie zuvor erwähnt.
Deshalb auferlegen sie dem zu ihrer Formung zu übernehmenden Verfahren eine
sehr starre Begrenzung. Als Mittel zur Formung eines (Co)polymeren
auf Basis von Polysuccinimid wurden z. B. folgende Verfahren offenbart:
Ein Verfahren, welches ein spezielles Comonomer als Komponente,
wie z. B. eine aliphatische Aminocarbonsäure, zum Formen eines (Co)polymeren
auf Polysuccinimid-Basis einführt,
(JP-A-09-165.446), ein Verfahren, welches ein (Co)polymer auf Basis
von Polysuccinimid modifiziert, um dessen Formbarkeit durch Umsetzung
unter Zugabe einer Monoaminverbindung zum (Co)polymeren auf Basis
von Polysuccinimid und Erwärmen
des erhaltenen Additionsprodukts bis zur Auflösung zu verbessern (JP-A-10-139.880) sowie
ein Verfahren, welches das Verträglichmachen
eines (Co)polymeren auf Basis von Polysuccinimid mit einer anderen
Polymerkomponente unter Erhalt einer verformbaren Zusammensetzung
umfasst (JP-A-10-168.326). Neben den zuvor erwähnten Formungsverfahren wurde
als allgemein für
die Verformung eines (Co)polymeren auf Polysuccinimid-Basis in einer
unmodifizierten Form übernommenes
Mittel ein Verfahren bekannt, welches das Formen eines (Co)polymeren
auf Basis von Polysuccinimid in Lösung in einem solchen organischen
Lösungsmittel
wie N,N,-Dimethylformamid (DMF) bewirkt (JP-A-09-3.214).
-
Bei den zuvor erwähnten Verfahren bringen die
Verfahren zur Formgebung von (Co)polymeren auf Basis von Polysuccinimid,
welche in JP-A-09-165.446, JP-A-10-139.880
und JP-A-10-168.326 offenbart sind, Komplikationen beim Betrieb
mit sich, indem sie Stufen zur Modifizierung eines (Co)polymeren
auf Basis von Polysuccinimid erfordern, nämlich eine Stufe der Einführung eines
speziellen Comonomeren als Komponente in die Hauptkette, eine Stufe
der Zugabe eines Monoamins, bzw. eine Stufe der Verträglichmachung
des (Co)polymeren mit einer anderen Polymerkompontene, und erwiesen
sich kommerziell in Anbetracht einer Mengenproduktion ungünstig. Ferner
bringt das Verfahren, das auf ein solches organisches Lösungsmittel
wie DMF zum Erreichen der notwendigen Auflösung angewiesen ist, das Problem
mit sich, dass die Entfernung des organischen Lösungsmittels aus dem geformten
Produkt, die in angemessener Erwägung
der Beibehaltung der Sicherheit ernsthaft erwünscht wurde, nur mit Schwierigkeit
erreicht wird, da das organische Lösungsmittel, welches zur Auflösung eines
(Co)polymeren auf Basis von Polysuccinimid brauchbar ist, einen
hohen Siedepunkt aufweist und auch eine hohe Affinität für das (Co)polymer
auf Basis von Polysuccinimid zeigt.
-
Unter derartigen Umständen fand
das Erwünschtsein
der Entwicklung eines Verfahrens, nachdem ein Formkörper aus
einem (Co)polymeren auf Basis von Polysuccinimid mit keinem Gehalt
an organischen Lösungsmitteln
leicht erhalten werden kann, eine begeisterte Anerkennung.
-
Die (Co)polymeren auf Basis von Polysuccinimid,
welche derzeit auf dem Markt erhältlich
sind, eignen sich nur für
begrenzte Anwendungen, weil sie verhältnismäßig niedere Molekulargewichte
besitzen, welche in die Näherungsbereiche
von 6.000–7.000
höchstens
fallen. Auch wenn sie Anwendungen finden sollten, zeigen Produkte
aus ihnen nicht sehr hohe Qualitäten.
-
Infolgedessen wurden verschiedene
Verfahren im Hinblick auf das Erreichen einer Herstellung von (Co)polymeren
auf Basis von Polysuccinimid ausprobiert, welche höhere Molekulargewichte
aufweisen. Beispielsweise wurden folgende Verfahren bekannt: ein
Verfahren, welches die Polykondensation von Aspartinsäure in Gegenwart
einer speziellen Menge eines sauren Katalysators wie Phosphorsäure und
Schwefelsäure umfasst
(JP-A-239.468), ein Verfahren, welches das Unterziehen einer derartigen
Aminosäure
wie Aspartinsäure
oder Glutaminsäure
einer Pfropfpolymerisation auf ein polyfunktionelles Polymer, wie
z. B. Polyaspartinsäure
(Salz) in Gegenwart eines Katalysators wie Phosphorsäure in einem
aliphatischen schwefelhaltigen organischen Lösungsmittel wie Sulfolan oder
Methylsulfonsäure
umfasst, unter Erhalt eines (Co)polymeren auf Basis von Polysuccinimid
(JP-A-09-235.372), ein Verfahren, welches die Polykondensation von
Aspartinsäure, Maleinsäuremonoamid
oder des Reaktionsprodukts von Maleinsäure mit Ammoniak in Gegenwart
einer Phosphorverbindung umfasst, wodurch ein (Co)polymer auf Basis
von Polysuccinimid hohen Molekulargewichts erhalten wird (JP-A-09-278.883),
ein Verfahren, welches die Zugabe eines Katalysators und eines Polymerisationsbeschleunigers
in jeweils speziellen Mengen zu einem Polymerisationssystem und
die Polymerisation des erhaltenen Gemischs in einem im Wesentlichen
festen Zustand unter Rühren
umfasst, unter Erhalt eines (Co)polymeren auf Basis von Polysuccinimid
mit einem hohen Molekulargewicht (JP-A-09-302.088), sowie ein Verfahren,
welches die Polykondensation eines Polykondensationssystems wie
Aspartinsäure,
Maleinsäuremonoamid
oder des Reaktionsprodukts von Maleinsäure mit Ammoniak mit einer
Verbindung, welche zwei oder mehrere Oxazolinstrukturen in ihrer
Moleküleinheit,
zugegeben als Kettenverlängerungsmittel,
umfasst, unter Erhalt eines (Co)polymeren auf Basis von Polysuccinimid
(JP A-10-147.644). Zusätzlich
zu diesen Verfahren offenbart JP-A-08-302.009 ein Verfahren zur Behandlung
eines Polysuccinimids, das sich dadurch auszeichnet, dass man das
Polysuccinimid der Wärmebehandlung
in einem wässerigen
Medium bei einem pH-Wert von nicht mehr als 6, vorzugsweise in Wasser,
bei einer Temperatur von nicht weniger als 50°C und weniger als 150°C unterzieht.
-
Die in JP-A-08-239.468, JP-A-09-235.372,
JP A-09-278.883, JP A-09-302.088
und JP-A-10-147.644 bewirkte Polymerisation (oder Polykondensation)
verdienen jedoch nicht notwendigerweise als ein Zufriedenstellen
des Verfahrens zur kommerziellen Herstellung bezeichnet zu werden,
und zwar aufgrund der Kompliziertheit des Verfahrens und der hohen
Kosten des zu verwendenden Katalysators. Zusätzlich zu den zuvor genannten
Mängeln
erfordern die durch die zuvor erwähnten Patentveröffentlichungen
gelehrten Verfahren, dass das Erwärmen in einem organischen Lösungsmittel
durchgeführt
wird, weshalb sie unter dem Verbleib des organischen Lösungsmittels
in dem hergestellten (Co)polymeren auf Basis von Polysuccinimid
leiden, welches organische Lösungsmittel,
je nach dem Verwendungszweck, aus dem Produkt vorzugsweise vollständig entfernt
wird, weil es nicht zu irgend einem Nutzen für die Sicherheit führt. Da
das organische Lösungsmittel einen
hohen Siedepunkt aufweist und eine hohe Affinität für das (Co)polymer auf Basis
von Polysuccinimid zeigt, ist es jedoch außerordentlich schwierig, dessen
erforderliche Entfernung zu erreichen. Deshalb weisen die in den
zuvor genannten Patentveröffentlichungen
offenbarten Verfahren das Problem einer unvermeidlichen Begrenzung
der Anwendungen auf, welche hierfür zu finden sind.
-
Unter den zuvor genannten Verfahren
kann das Verfahren, welches in JP-A-08-302.009 offenbart ist, hinsichtlich
der Produktsicherheit günstig
angewandt werden, weil es ein wässeriges
Medium wie Wasser verwendet, das einen pH-Wert von nicht mehr als
6 aufweist, anstelle eines organischen Lösungsmittels. Gemäß dem in
JP-A-08-302.009 offenbarten Verfahren haben die Poly(natriumaspartat)e,
die im Beispiel 5 und der Kontrolle 2 sowie in Beispiel 6 und der
Kontrolle 4 hergestellt wurden, wobei die Paare jeweils die gleichen Ausgangsmaterialien
verwenden, Gewichtsmittel-Molekulargewichte (Mw) von 10.000 im Beispiel
5 und 14.000 in der Kontrolle 2 sowie 2.500 im Beispiel 6 und 5.000
im Beispiel 4. Aus den in diesen Versuchen erhaltenen Ergebnissen,
welche die gleichen Ausgangsmaterialien verwendeten, zeigen die
durch das in JP-A-08-302.009 offenbarte Verfahren erhaltenen Produkte
Erniedrigungen der Gewichtsmittel-Molekulargewichte in manchen Fällen. Deshalb
zeigt dieses Verfahren das Problem, dass möglicherweise keine beabsichtigte
Erhöhung
des Molekulargewichts erreicht.
-
Während
die Entwicklung eines Verfahrens verlangt wurde, das einer Herstellung
eines (Co)polymeren auf Basis von Polysuccinimid mit hohem Molekulargewicht
nach einem einfachen Verfahren kostengünstig fähig ist, harrt es noch seiner
Verwirklichung.
-
Infolgedessen ist ein Ziel vorliegender
Erfindung die Bereitstellung eines Verfahrens, welches in der Lage
ist, durch einen einfachen Arbeitsvorgang solche Polymere wie (Co)polymere
auf Basis von Polysuccinimid und Proteine zu formen, deren Glasübergangstemperaturen
nicht bestimmt werden können.
-
Ein anderes Ziel vorliegender Erfindung
ist die Bereitstellung eines Verfahrens, das in der Lage ist, durch
einen einfachen Arbeitsvorgang solche Polymere wie (Co)polymere
auf Basis von Polysuccinimid und Proteine durch einen einfachen
Arbeitsvorgang ohne das Erfordernis der Anwendung eines organischen
Lösungsmittels
zu formen, deren Glasübergangstemperaturen
nicht bestimmt werden können.
-
Ein weiteres Ziel vorliegender Erfindung
ist die Bereitstellung eines zweckmäßigen Verfahrens zum Erhalt
eines (Co)polymeren auf Basis von Polysuccinimid mit einem hohen
Molekulargewicht durch Erhöhung des
Molekulargewichts eines (Co)polymeren auf Basis von Polysuccinimid
als Ausgangsmaterial.
-
Vorliegende Erfinder fanden nach
Durchführung
einer sorgfältigen
Untersuchung im Hinblick auf die Erfüllung der zuvor genannten Ziele,
dass ein Polymer, dessen Glasübergangstemperatur
nicht bestimmt werden kann, wie z. B. ein (Co)polymer auf Basis
von Polysuccinimid, das bei Normaltemperatur unter Normaldruck nicht
geschmolzen wird, wenn es in Gegenwart eines Lösungsmittels mit niederem Siedepunkt
und einem hohen Dielektrizitätskonstanten-Verhältnis, wie
z. B. Wasser, erwärmt
wird, einen verflüssigten
(teilweise geschmolzenen) Zustand annimmt, ohne im Wesentlichen
bei einer Reaktionstemperatur, die in einen derart weiten Bereich
von 90°C–300°C fällt, (die
Substanz in diesem Zustand wird gelegentlich einfach „als verflüssigte Substanz"
in vorliegender Beschreibung bezeichnet), ersetzt zu werden, und
dass, wenn das (Co)polymer auf Polysuccinimid-Basis in diesem verflüssigten
Zustand erwärmt
wird, ohne im wesentlichen zersetzt zu werden, geschmolzen wird,
weshalb ein Polymer in dem geschmolzenen Zustand leicht zu einem
beabsichtigten Formkörper
verarbeitet werden kann.
-
Zusätzlich zur zuvor genannten
Erkenntnis fanden vorliegende Erfinder nach Durchführung der
sorgfältigen
Untersuchung im Hinblick auf das Erreichen über die zuvor genannten Ziele
hinausgehende Ziele, dass beim Erwärmen des (Co)polymeren auf
Basis von Polysuccinimid in dem zuvor genannten verflüssigten Zustand
in Gegenwart eines Kettenverlängerungsmittels
und eines Lösungsmittels
mit niederem Siedepunkt und hohem Dielektrizitätskonstanten-Verhältnis, das
Molekulargewicht des (Co)polymeren auf Basis von Polysuccinimid
als Ausgangsmaterial leicht erhöht
werden kann. Unter Zugrundelegung dieser Erkenntnis wurde vorliegende
Endung abgeschlossen.
-
Im Speziellen können die Ziele vorliegender
Erfindung durch ein Verfahren zum Formen eines Polymeren mit einer
Glasübergangstemperatur
(Tg-Wert), die nicht bestimmt werden kann, erreicht werden, welches
Verfahren das Erwärmen
und Schmelzen des Polymeren in Gegenwart eines Lösungsmittels mit einem niederen
Siedpunkt und einem hohen Dielektrizitätskonstanten-Verhältnis sowie
das Formen des geschmolzenen Produkts umfasst.
-
Das weitere Ziel vorliegender Endung
kann ferner durch ein Verfahren zur Herstellung eines hochmolekularen
Polymeren und/oder Copolymeren auf Basis von Polysuccinimid erreicht
werden, welches Verfahren das Erwärmen eines Polymeren und/oder
Copolymeren auf Basis von Polysuccinimid in Gegenwart eines Kettenverlängerungsmittels
und eines Lösungsmittels
mit niederem Siedepunkt und hohem Dielektrizitätskonstanten Verhältnis umfasst,
wodurch das Molekulargewicht des Polymeren und/oder Copolymeren
auf Basis von Polysuccinimid erhöht
wird.
-
Gemäß vorliegender Erfindung kann
ein Polymer, dessen Glasübergangstemperatur
nicht bestimmt werden kann, wie z. B. ein (Co)polymer auf Basis
von Polysuccinimid und ein Protein, in einer erwarteten Form nach
solch einem einfachen Verfahren ohne Erfordernis einer Anwendung
eines organischen Lösungsmittels formbar
gemacht werden, nämlich
durch Erwärmen
und Schmelzen des Polymeren in Gegenwart eines Lösungsmittels mit niederem Schmelzpunkt
[sic] und einem hohen Dielektrizitätskonstanten-Verhältnis. Neben dem
zuvor genannten Verdienst kann das Polymer nach einem solchen einfachen
Verfahren in einer erwarteten Gestalt formbar gemacht werden, ohne
das Erfordernis eines organischen Lösungsmittels, und ohne eine Zersetzung
und damit Herabsetzung des Molekulargewichts des Polymeren herbeizuführen, indem
man das Polymer in Gegenwart eines Lösungsmittels mit einem niederen
Schmelzpunkt [sic] und einem hohen Dielektrizitätskonstanten-Verhältnis sowie
einem Kettenverlängerungsmittel
und/oder eines sauren Katalysators erwärmt und schmilzt.
-
Ferner kann gemäß vorliegender Erfindung durch
Erwärmen
eines (Co)polymeren auf Basis von Polysuccinimid in Gegenwart eines
Kettenverlängerers
und eines Lösungsmittels
mit einer niederen Siedetemperatur und hohem Dielektrizitätskonstanten-Verhältnis das
Molekulargewicht des (Co)polymeren auf Basis von Polysuccinimid
als Ausgangsmaterial, ohne die Verwendung eines organischen Lösungsmittels
zu benötigen,
leicht erhöht
werden. Zusätzlich
zum zuvor erwähnten
Verdienst, kann die Erhöhung
des Molekulargewichts des (Co)polymeren auf Basis von Polysuccinimid
bedeutender erreicht werden, indem man das (Co)polymer auf Basis
von Polysuccinimid in Gegenwart eines Kettenverlängerungsmittels, eines Lösungsmittels
mit einem niederen Siedepunkt und einem hohen Dielektrizitätskonstanten-Verhältnis sowie
einem sauren Katalysator erwärmt.
-
Die zuvor genannten und andere Ziele,
Merkmale und Vorteile vorliegender Erfindung werden aus nachfolgender
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen klarer.
-
Gemäß dem ersten Aspekt stellt
vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Formen eines Polymeren, dessen
Glasübergangstemperatur
(Tg-Wert) nicht bestimmt werden kann, zur Verfügung (im Nachfolgenden gelegentlich
einfach als „ein
Polymer" bezeichnet), das das Erwärmen und Schmelzen des Polymeren
in Gegenwart eines Lösungsmittels
mit einem niederen Siedepunkt und hohem Dielektrizitskonstanten-Verhältnis sowie
das Formen des erhaltenen geschmolzenen Produkts umfasst.
-
Das bei vorliegender Erfindung zu
verwendende Ausgangsmaterial wird als ein Polymer bezeichnet, dessen
Glasübergangstemperatur
nicht bestimmt werden kann, d. h., ein Polymer, dessen Glasübergangstemperatur
der Zersetzungstemperatur sehr nahe ist, oder dessen Glasübergangstemperatur
selbst nicht vorhanden ist. Als konkrete Beispiele für das Polymer,
welches der Beschreibung entspricht, können Proteine wie Kasein, Kollagen,
Gelatine, Gluten, Keratin, Sojabohnenprotein, Cellulose und Seidenfibroin
sowie Polymere und Copolymere auf Basis von Polysuccinimid angegeben
werden. Von diesen Polymeren können
Polymere und Copolymere auf Basis von Cellulose und Polysuccinimid,
insbesondere Polymere und Copolymere auf Basis von Polysuccinimid
vorteilhafterweise in Anbetracht solcher Faktoren benutzt werden,
wie breite Anwendungsbereiche und hervorragende, durch Bioabbaubarkeit
veranschaulichte hervorragende Eigenschaften.
-
Das (Co)polymer auf Basis von Polysuccinimid,
das vorteilhafterweise als Ausgangsmaterial bei vorliegender Erfindung
benutzt werden kann, braucht nicht besonders unterschieden zu werden;
es ist lediglich erforderlich, dass es als sich wiederholende Einheit
den durch folgende Formel wiedergegebenen Succinimidring besitzt:
-
Das bei vorliegender Erfindung zu
verwendende (Co)polymer auf Basis von Polysuccinimid kann alle diejenigen
Verbindungen umfassen, welche in der Regel als (Co)polymere auf
Basis von Polysuccinimid bezeichnet werden. Als konkrete Beispiele
hierfür
können
Polysuccinimide, Succinimidcopolymere mit einer sich wiederholenden
Einheit, die sich von dem Succinimidring unterscheidet, und Polysuccinimidderivate,
erhalten durch Modifizierung dieser Polymeren oder Copolymeren wie
durch geeignete Öffnung
deren Succinimidringe angegeben werden. Eine sich wiederholende
Einheit, die sich vom Succinimidring unterscheidet und in Copolymeren
auf Basis von Polysuccinimid enthalten sein kann, braucht nicht
besonders unterschieden werden; es ist lediglich erforderlich, dass
sie mindestens zwei funktionelle Gruppen aufweist, die der Umsetzung
mit einer Amino- oder Carboxylgruppe oder deren Salze fähig ist.
Als konkrete Beispiele für
die sich wiederholende Einheit, die sich vom Succinimidring unterscheidet
und in Copolymeren auf Polysuccinimid-Basis enthalten sein kann,
können
angegeben werden: Aminosäure,
Hydroxycarbonsäure,
Hydroxycarbonsäureamid,
Ammoniumsalz einer Hydroxycarbonsäure, Aminocarbonsäure, ein
Aminocarbonsäureamid,
das Ammoniumsalz einer Aminocarbonsäure, Dicarbonsäure, das
Ammoniumsalz einer Dicarbonsäure,
und ein Dicarbonsäureamid. Unter
anderen sich wiederholenden, zuvor genannten Einheiten können mit
besonderem Vorteil eine Aminosäure,
Hydroxycarbonsäure
und Aminocarbonsäure
verwendet werden. Diese sich wiederholende Einheiten können in
das Copolymer auf Basis von Polysuccinimid entweder einzeln oder
in Form einer Kombination aus zwei oder mehreren in Blockform oder
statistischer Form angeordneten Verbindungen eingearbeitet sein. Wenn
das Copolymer auf Basis von Polysuccinimid verwendet wird, kann
es, obgleich der Gehalt der sich wiederholenden Einheit, die sich
vom Succinimidring unterscheidet, nicht besonders begrenzt zu werden
braucht, in der Regel nicht mehr als 50%, vorzugsweise nicht mehr
als 45%, betragen. Unter anderen, zuvor genannten (Co)polymeren
auf Basis von Polysuccinimid kann das Polysuccinimid besonders vorteilhaft
bei vorliegender Erfindung verwendet werden. Zur Verwendung als
Ausgangsmaterial bei vorliegender Erfindung können die (Co)polymeren auf
Basis von Polysuccinimid entweder einzeln oder in vermischter Form
von zwei oder mehreren Gattungen der Polymeren auf Basis von Polysuccinimid
und/oder (Co)polymeren auf Basis von Polysuccinimid oder gegebenenfalls
in einer Form verwendet werden, welche ferner andere Komponenten
enthält.
-
Vorliegende Erfindung unterscheidet
nicht besonders das als Ausgangsmaterial zu verwendende (Co)polymer
auf Basis von Polysuccinimid in Anbetracht der Größe des Molekulargewichts
desselben. Sie erlaubt die Verwendung eines beliebigen (Co)polymeren
auf Basis von Polysuccinimid ohne Bezugnahme auf dessen Molekulargewicht.
Im Speziellen kann in der Regel die untere Grenze des Molekulargewichts
des (Co)polymeren auf Basis von Polysuccinimid auf 300, vorzugsweise
500, bevorzugter 1.000, eingestellt sein. Die obere Grenze des Molekulargewichts
des (Co)polymeren auf Basis von Polysuccinimid kann dann in der Regel
auf 1.000.000, vorzugsweise 500.000, bevorzugter 100.000, eingestellt
werden. (Co)polymere auf Basis von Polysuccinimid besitzen Molekulargewichte
insbesondere im Näherungsbereich
von 6.000–7.000;
sie können
leicht hergestellt werden oder sind im Handel erhältlich,
weshalb sie in ihrer unmodifizierten Form bei vorliegender Erfindung
verwendet werden können.
Die in vorliegender Beschreibung angegebenen Molekulargewichte geben
die Zahlenwerte wieder, welche nach dem gleichen Verfahren, wie
in den Arbeitsbeispielen bestimmt werden, welche im Folgenden beschrieben
sind.
-
Vorliegende Erfindung begrenzt nicht
das anzuwendende Herstellungsverfahren für das (Co)polymer auf Basis
von Polysuccinimid besonders. Die Herstellung kann beispielsweise
nach einem solchen gut bekannten Verfahren erreicht werden, wie
das Erwärmen
von L-Aspartinsäure
in Gegenwart oder Abwesenheit von Phosphorsäure (vgl. JP-B-48-20.638 und
P. Neri u. a., J. Med. Chem., 16, 893 (1973)). Dieses Verfahren kann
in ähnlicher
Weise Ammonium(poly)aspartat, Ammoniummaleat oder Maleinsäureamid
als Ausgangsmaterial benutzen, ebenso wie Aspartinsäure. Das
Formgebungsvertahren gemäß vorliegender
Erfindung hat als wesentliches Erfordernis, dass es eine Stufe des
Erwärmens
und Schmelzen eines Polymeren, dessen Glasübergangstemperatur nicht bestimmt
werden kann, in Gegenwart eines Lösungsmittels mit einer niederen Siedetemperatur
und einem hohen Dielektrizitätskonstanten-Verhältnis sowie
eine Stufe des Formens des erhaltenen geschmolzenen Produkts umfasst.
In diesem Fall kann das Polymer wie z. B. (Co)polymer auf Basis
von Polysuccinimid als Ausgangsmaterial unter Bildung einer verflüssigten
Substanz verflüssigt
werden, indem man es in Gegenwart eines Lösungsmittels mit niederer Siedetemperatur
und einem hohen Dielektrizitätskonstanten-Verhältnis, wie
zuvor beschrieben, erwärmt.
Die Begriffe „verflüssigt" und „verflüssigte Substanz",
die in vorliegender Beschreibung benutzt werden, bedeuten, dass
das Polymer als Ausgangsmaterial im Lösungsmittel mit einer niederen
Siedetemperatur und einem hohen Dielektrizitätskonstanten-Verhältnis sich
teilweise löst
und in sich selbst teilweise schmilzt, und dass infolgedessen bewirkt
wird, dass es eine homogene viskose Substanz (einem Stärkesirup
gleichend) als Ganzes bildet. Sie beziehen sich auch auf den Zustand,
welche die gebildete Substanz annimmt, wie zuvor erwähnt.
-
Das Lösungsmittel, das eine niedere
Siedetemperatur und ein hohes Dielektrizitätskonstanten-Verhältnis besitzt
und bei vorliegender Erfindung verwendet wird, braucht nicht besonders
begrenzt zu werden; es ist lediglich erforderlich, dass es der zuvor
angegebenen Definition genügt.
Die untere Grenze der Siedetemperatur des bei vorliegender Erfindung
vorteilhafterweise zu verwendenden Lösungsmittels kann vorzugsweise
auf 50°C,
bevorzugter 60°C,
und am meisten bevorzugt 70°C
festgelegt werden. Die obere Grenze der Siedetemperatur kann dann
vorzugsweise auf 150°C,
bevorzugter 145°C,
und am meisten bevorzugt auf 120°C eingestellt
sein. Das Verhältnis
der Dielektrizitätskonstante,
welches das vorteilhafterweise bei vorliegender Erfindung benutzte
Lösungsmittel
bei 20°C
zeigt, kann vorzugsweise nicht weniger als 20, bevorzugter nicht weniger
als 25, und am meisten bevorzugt nicht weniger als 30 betragen.
Wenn die Siedetemperatur des Lösungsmittels
weniger als 50°C
ist, zeigt diese Verminderung den Nachteil, dass das als Ausgangsmaterial
benutzte (Co)polymer auf Polysuccinimid-Basis im Lösungsmittel
nicht völlig
verflüssigt
wird. Umgekehrt führt, wenn
die Siedetemperatur des Lösungsmittels
150°C überschreitet,
das Überschreiten
ebenfalls zu dem Nachteil, dass es schwierig wird, das nach der
Umsetzung zurückbleibende
Lösungsmittel
zu entfernen. Wenn das Dielektrizitätskonstanten Verhältnis des
Lösungsmittels
bei 20°C
weniger als 20 beträgt,
führt die
Erniedrigung zum Nachteil einer Herabsetzung der Affinität des als
Ausgangsmaterial verwendeten (Co)polymeren auf Basis von Polysuccinimid
für das
Lösungsmittel,
weshalb die Homogenität
während
der Umsetzung beträchtlich
erniedrigt wird.
-
Als konkrete Beispiele für das Lösungsmittel
mit einer niederen Siedetemperatur und einem hohen Verhältnis der
Dielektrizitätskonstante,
das bei vorliegender Erfindung benutzt werden kann, können Wasser, 2,6-Difluorpyridin,
Ameisensäure,
Nitromethan, Acetonitril, Acrylnitril, 2-Fluorpyridin, Methanol,
Ethynol, Isopropylalkohol und Aceton angegeben werden. Unter anderen
zuvor genannten Lösungsmitteln
können
im Vorliegenden vorteilhafterweise Wasser und Ameisensäure, und
in Anbetracht einer Vermeidung der Notwendigkeit für eine spezielle
Trockenvorrichtung, Wasser besonders bevorzugt verwendet werden.
Bei vorliegender Erfindung können
die zuvor genannten Lösungsmittel
entweder allein oder in einer gemischten oder dispergierten Form
von zwei oder mehreren Verbindungen verwendet werden.
-
Als das Lösungsmittel mit einer niederen
Siedetemperatur und einem hohen Verhältnis der Dielektrizitätskonstante
gemäß vorliegender
Erfindung kann aber auch erfindungsgemäß ein Lösungsmittel verwendet werden,
das durch Vermischen oder Dispergieren eines anderen Lösungsmittels
mit einer Siedetemperatur und/oder einem Verhältnis der Dielektrizitätskonstante
erhalten wird, die von den bevorzugten, durch vorliegende Erfindung
in Betracht gezogenen bevorzugten Bereichen abweichen, mit oder
in einem der zuvor genannten Lösungsmittel
in solch einem Verhältnis,
dass die Siedetemperatur und das Verhältnis der Dielektrizitätskonstante
innerhalb der Vorzugsbereiche eingestellt sind. Beispielsweise kann
im Falle eines Lösungsmittels,
das eine Siedetemperatur im Bereich von 50° bis 150°C und ein Verhältnis der
Dielektrizitätskonstante von
weniger als 20 aufweist, das mit vorliegender Endung übereinstimmende
Lösungsmittel
hergestellt werden, indem man dieses Lösungsmittel mit oder in dem
zuvor genannten Lösungsmittel
mit einer niederen Siedetemperatur (50° bis 150°C) und einem hohen Verhältnis der
Dielektrizitätskonstante
(nicht weniger als 20) vermischt bzw. dispergiert, und zwar in einem
solchen Verhältnis,
dass das Verhältnis
der Dielektritzitätskonstante
auf einen Grad von nicht weniger als 20 eingestellt wird. Als konkrete
Beispiele für
das andere Lösungsmittel
mit einer Siedetemperatur und/oder einem Verhältnis der Dielektrizitätskonstante,
die von den Vorzugsbereichen gemäß vorliegender
Erfindung abweichen, können
Hexan, Toluol und Ethylacetat genannt werden.
-
Die in vorliegender Efindung zu verwendende
Menge des Lösungsmittels
mit niederer Siedetemperatur und einem hohen Dielektrizitätskonstanten-Verhältnis braucht
nicht besonders beschränkt
zu werden; es ist lediglich erforderlich, das Polymer als Ausgangsmaterial
zu verflüssigen.
Im Speziellen kann die untere Grenze der Menge des Lösungsmittels
mit niederer Siedetemperatur und einem hohen Verhältnis der
Dielektrizitätskonstante,
die anzuwenden ist, in der Regel auf ein Gewichtsverhältnis von
0,1, vorzugsweise 0,2, bevorzugter 0,3, bezogen auf die als 1 genommene
Menge des Polymeren, eingestellt werden. Die obere Grenze der Menge
des Lösungsmittels
mit einer niederen Siedetemperatur und einem hohen Verhältnis der
Dielektrizitätskonstante,
die anzuwenden ist, kann auf 100, vorzugsweise 50, bevorzugter 20,
und am meisten bevorzugt 10, (als Gewichtsverhältnis, bezogen auf die als
1 festgelegte Menge des Polymeren) eingestellt werden. In diesem
Fall führt
eine Erniedrigung, wenn die Menge des Lösungsmittels mit niederer Siedetemperatur
und hohem Verhältnis
der Dielektrizitätskonstante,
die anzuwenden ist, weniger als 0,1 beträgt, zu dem Nachteil, dass das
Polymer als Ausgangsmaterial nicht völlig verflüssigt wird, und das System
keine Homogenität
erreicht. Im Gegensatz hierzu führt,
wenn die Menge des Lösungsmittels
mit niederer Siedetemperatur und hohem Verhältnis der Dielektrizitätskonstante,
die anzuwenden ist, 100 überschreitet,
der Überschuss
ebenfalls zu dem Nachteil, dass das Polymer als Ausgangsmaterial
keine ausreichende Erhöhung
des Molekulargewichts erreicht und wirtschaftlich nicht vorteilhaft
ist. Insbesondere wenn das Lösungsmittel
mit einer niederen Siedetemperatur und einem hohen Verhältnis der
Dielektrizitätskonstante
Wasser ist, kann die untere Grenze der zu verwendenden Wassermenge
vorzugsweise auf 0,1, bevorzugter 0,2, und am meisten bevorzugt
0,3, als Gewichtsverhältnis,
bezogen auf die als 1 genommene Menge des Polymeren, festgelegt
werden. Dann kann die obere Grenze der anzuwendenden Wassermenge
als Gewichtsverhältnis,
bezogen auf die als 1 genommene Menge des hohen Molekulargewichts,
auf vorzugsweise 10, bevorzugter 2, am meisten bevorzugt 1,5, festgelegt
werden.
-
Das Formgebungsvertahren gemäß vorliegender
Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass man das (Co)polymer auf
Basis von Polysuccinimid in Gegenwart eines Lösungsmittels mit einer niederen
Siedetemperatur und einem hohen Verhältnis der Dielektrizitätskonstante
erwärmt,
wodurch ihm ein verflüssigter
Zustand verliehen wird, welcher ein Formen erleichtert. Die anzuwendende
Erwärmungstemperatur
kann in diesem Fall je nach Art des als Ausgangsmaterial zu verwendenden
Polymeren und der Art des Lösungsmittels
mit niederer Siedetemperatur und hohem Verhältnis der Dielektrizitätskonstante
variabel sein. Sie braucht nicht besonders beschränkt zu werden;
es ist lediglich erforderlich, eine Formung der verflüssigten
Substanz des Polymeren als Ausgangsmaterial zu erlauben. Die untere
Grenze der Erwärmungstemperatur
kann in der Regel auf 50°C,
vorzugsweise 60°C,
bevorzugter 70°C,
und am meisten bevorzugt 80°C,
eingestellt werden. Dann kann die obere Grenze der Erwärmungstemperatur
in der Regel auf 300°C,
vorzugsweise 250°C,
bevorzugter 210°C,
am meisten bevorzugt 200°C,
eingestellt werden. In diesem Fall hat, wenn die Erwärmungstemperatur weniger
als 50°C
ist, die Erniedrigung den Nachteil, dass keine völlige Verflüssigung des Polymeren als Ausgangsmaterial
sich einstellt, sondern ein Teil desselben in seiner ursprünglichen
Form eines Pulvers dispergiert wird, was kein leichtes Fortschreiten
der Umsetzung erlaubt und verhindert, dass das beabsichtigte Produkt
Homogenität
erreicht. Im Gegensatz hierzu führt,
wenn die Erwärmungstemperatur
300°C überschreitet, der Überschuss
ebenfalls zu dem Nachteil, dass er keinen wirtschaftlichen Nutzen
bringt, wie durch Bewirken einer Zersetzung des Polymeren als Ausgangsmaterial
und eine Erniedrigung der thermischen Wirksamkeit belegt wird. Die
kürzeste
Reaktionszeit (erforderlich für
das Erwärmen
und die Verflüssigung)
kann in der Regel auf 1 Minute, vorzugsweise 5 Minuten, festgelegt
werden, und die längste
Reaktionszeit kann in der Regel auf 72 Stunden, vorzugsweise 48
Stunden, festgelegt werden. Wenn das Polymer ein (Co)polymer auf
Basis von Polysuccinimid ist, und das Lösungsmittel mit niederer Siedetemperatur
und einem hohen Dielektrizitätskonstanten-Verhältnis Wasser
ist, kann in der Regel die Untergrenze der Erwärmungstemperatur auf 100°C, vorzugsweise
110°C, bevorzugter
130°C, und
die Untergrenze der Erwärmungstemperatur
in der Regel auf 250°C,
vorzugsweise 210°C,
bevorzugter 180°C,
festgelegt werden. Die kürzeste
Erwärmungszeit
kann in der Regel auf 1 Minute, vorzugsweise 5 Minuten festgelegt
werden, während
die längste
Erwärmungszeit
in der Regel auf 72 Stunden, vorzugsweise 40 Stunden, festgelegt
werden kann.
-
Bei vorliegender Erfindung können die
anderen Reaktionsbedingungen je nach Art des als Ausgangsmaterial
zu verwendenden Polymeren und der Art des Lösungsmittels mit niederer Siedetemperatur
und hohem Verhältnis
der Dielektrizitätskonstante
variiert und in geeigneter Weise, je nach Anlass, ausgewählt werden.
Während
die Umsetzung unter Druck irgend eines Zustands, wie z. B. unter
erhöhtem
Druck, Normaldruck oder vermindertem Druck durchgeführt werden
kann, können
die Temperatur und der Druck in wünschenswerter Weise bei einem
jeweils konstantem Niveau den Reaktionsverlauf hindurch unter Berücksichtigung
der Qualitätsstabilität des Produkts
aufrechterhalten werden. Erwünschter
ist es, die Rückflusstemperatur
des Lösungsmittels
auf das Niveau festzulegen, welches bei der Reaktionstemperatur
unter dem Reaktionsdruck des Reaktionssystems vorhanden ist.
-
Bei vorliegender Erfindung kann zwecks
Verhinderung, dass sich das Molekulargewicht des Polymeren als Ausgangsmaterial,
insbesondere des (Co)polymeren auf Basis von Polysuccinimid, vermindert,
das Verfahren des Erwärmens
und Schmelzens des Polymeren vorzugsweise in Gegenwart eines Kettenverlängerungsmittels
und/oder sauren Katalysators durchgeführt werden. Unter dem im vorliegenden
benutzten Begriff „Kettenverlängerungsmittel"
wird eine organische Verbindung verstanden, die eine funktionelle
Gruppe besitzt, welche in der Lage ist, mit einer Aminogruppe und/oder
Carboxylgruppe zu reagieren und einer Umsetzung mit dem Polymeren,
beispielsweise einem (Co)polymeren auf Basis von Polysuccinimid,
fähig ist,
unter Bildung einer sich wiederholenden Einheit. Das Kettenverlängerungsmittel,
welches bei vorliegender Erfindung gegebenen falls verwendet werden
kann, ist nicht besonders beschränkt;
es ist jedoch lediglich erforderlich, dass es mindestens zwei funktionelle
Gruppen aufweist, die einer Umsetzung mit der Amino- oder Carboxylgruppe
oder deren Salze fähig
ist. Es kann ein beliebiges der gut bekannten Kettenverlängerungsmittel
unter der Bedingung benutzt werden, dass es das soeben genannte
Erfordernis erfüllt.
Als konkrete Beispiele für
das im Vorliegenden brauchbare Kettenverlängerungsmittel können angegeben
werden: Dicyclohexylcarbodiimid, Aminosäure, Hydroxycarbonsäure, Hydroxycarbonsäureamid,
Ammoniumsalz einer Hydroxycarbonsäure, Aminocarbonsäure, Aminocarbonsäureamid,
Ammoniumsalz einer Aminocarbonsäure,
Dicarbonsäure,
Ammoniumsalz einer Dicarbonsäure,
Dicarbonsäureamid,
Monoammoniumaspartat, Diammoniumaspartat, Aspartinsäuremonoamid,
Aspartinsäurediamid,
Monoammoniummaleat, Diammoniummaleat, Maleinsäuremonoamid, Maleinsäurediamid,
Monoammoniumfumarat, Diammoniumfumarat, Fumarsäuremonoamid, Fumarsäurediamid,
Polysuccinimid, und Polyaspartinsäure. Unter anderen zuvor angegebenen
Kettenverlängerungsmitteln
können
besonders vorteilhaft Polysuccinimid und Aspartinsäure verwendet
werden.
-
Der saure Katalysator, welcher bei
vorliegender Erfindung gegebenenfalls verwendet werden kann, ist nicht
besonders beschränkt;
er kann jedoch unter herkömmlichen
sauren Katalysatoren ausgewählt
werden. Als konkrete Beispiele für
den sauren Katalysator der im Vorliegenden brauchbar ist, können Schwefelsäure, Phosphorsäure, Borsäure, Paratuolsulfonsäure, phosphorige
Säure und
deren Salze und Ester angegeben werden. Unter anderen zuvor genannten
sauren Katalysatoren werden besonders vorteilhaft Phosphorsäure und
Borsäure
verwendet.
-
Wenn das als Ausgangsmaterial bei
vorliegender Erfindung verwendete Polymer in Gegenwart eines Kettenverlängerungsmittels
erwärmt
und geschmolzen wird, kann über
die Menge des zu benutzenden Kettenverlängerungsmittels in geeigneter
Weise je nach Arten und Mengen des Ausgangsmaterials, Lösungsmittels
und Säurekatalysators,
die zu verwenden sind, entschieden werden. Wenn beispielsweise das
Polymer ein (Co)polymer auf Basis von Polysuccinimid ist, kann die
Untergrenze der Menge des Kettenverlängerungsmittels vorzugsweise
auf 0,1 Gew.%, bevorzugter 0,5 Gew.%, bezogen auf die Menge des
(Co)polymeren auf Basis von Polysuccinimid, festgelegt werden, während die
Obergrenze derselben vorzugsweise auf 100 Gew.%, vorzugsweise 50
Gew.%, bezogen auf die Menge des (Co)polymeren auf Basis von Polysuccinimid, festgesetzt
werden kann.
-
Wenn das als Ausgangsmaterial bei
vorliegender Erfindung verwendete Polymer in Gegenwart eines sauren
Katalysators erwärmt
und geschmolzen wird, kann ebenfalls über die Menge des zu benutzenden
sauren Katalysators in geeigneter Weise entschieden werden, je nach
Arten und Mengend des Ausgangsmaterials, Lösungsmittels und Kettenverlängerungsmittels.
Wenn das Polymer z. B. ein (Co)polymer auf Basis von Polysuccinimid
ist, kann die Untergrenze der zu verwendenden Menge des sauren Katalysators
vorzugsweise auf 0,05 Gew.%, bevorzugter 0,1 Gew.%, bezogen auf
die Menge des (Co)polymeren auf Basis von Polysuccinimid, eingestellt
werden, während
die Obergrenze derselben vorzugsweise auf 100 Gew.%, bevorzugter
50 Gew.%, bezogen auf die Menge des (Co)polymeren auf Basis von
Polysuccinimid, festgelegt werden kann. Die Zeitpunkte, bei denen
das Kettenverlängerungsmittel
oder der Säurekatalysator
zum Polymeren als Ausgangsmaterial zugegeben werden, brauchen nicht
besonders begrenzt zu werden. Das Kettenverlängerungsmittel und der Säurekatalysator
können
zusammen mit dem Polymeren gemeinsam zugegeben werden, oder sie
können
gemeinsam oder nacheinander zum Polymeren zugegeben werden.
-
Diese Erfindung erlaubt, dass das
Polymer zusammen mit anderen Formungshilfsmitteln erwärmt und geschmolzen
wird. Als konkrete Beispiele für
die anderen Formungshilfsmittel, welche im Vorliegenden brauchbar
sind, können
folgende angegeben werden: anorganische Füllstoffe wie Zeolith, Talkum,
Glasperlen, Magnesiumcarbonat, Calciumcarbonat, Kieselsäure, Aluminiumoxid
und Ton; organische Füllstoffe
wie Polyethylensuccinat, Polybutylensuccinat, Polyhydroxybuttersäure, Polymilchsäure und
Polyglutaminsäure;
sowie Metallsalze organischer Säuren
wie Magnesiumstearat. Wenn die anderen Formungshilfsmittel vorliegen, kann über die
zu benutzende Menge derselben in geeigneter Weise entschieden werden,
je nach den Arten und Mengen des Ausgangsmaterials, Lösungsmittels,
Kettenverlängerungsmittels
und Säurekatalysators,
die zu benutzen sind. Wenn das Polymer beispielsweise ein (Co)polymer
auf Basis von Polysuccinimid ist, kann die Untergrenze der zuzugebenden
Menge solcher anderer Formungshilfsmittel vorzugsweise auf 1 Gew.%, bevorzugter
3 Gew.%, am meisten bevorzugt 5 Gew.%, bezogen auf die Menge des
(Co)polymeren auf Basis von Polysuccinimid, festgelegt werden, während deren
Obergrenze vorzugsweise auf 90 Gew.%, bevorzugter 80 Gew.%, und
am meisten bevorzugt 50 Gew.%, bezogen auf die Menge des (Co)polymeren
auf Basis von Polysuccinimid, eingestellt werden kann. Der Zeitpunkt,
bei dem die anderen Formungshilfsmittel zum Polymeren als Ausgangsmaterial
zugegeben werden, braucht nicht besonders begrenzt zu werden. Die
anderen Formungshilfsmittel können
vorab zusammen mit dem Polymeren gemeinsam zugegeben werden, oder
sie können
gemeinsam oder nacheinander zum Polymeren zugesetzt werden.
-
Da das Polymer, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren,
wie zuvor beschrieben, in einen verflüssigten Zustand erwärmt und
geschmolzen wurde, kann es leicht in eine erwartete Gestalt nach
einem der bekannten Verfahren geformt werden, beispielsweise durch
Extrusion, Gießen,
Vakuumformen und Folienformen.
-
Der hierbei erhaltene Formkörper erfreut
sich einer hohen Sicherheit. Ferner kann der Formkörper, da das
Polymer als Ausgangsmaterial, insbesondere das (Co)polymer auf Basis
von Polysuccinimid, keine Zersetzung eingeht oder nicht unter einer
Herabsetzung des Molekulargewichts während des Verlaufs des Erwärmens und
Schmelzens leidet, kann er wirksam die erwarteten Eigenschaften
aufrecht erhalten, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene Form
des Formkörpers
ist nicht besonders begrenzt; sie kann jedoch in geeigneter Weise
je nach Verwendungszweck ausgewählt
werden.
-
Gemäß dem zweiten Aspekt stellt
vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines hochmolekularen
Polymeren auf Basis von Polysuccinimid und/oder (Co)polymeren auf
Basis von Polysuccinimid zur Verfügung, wobei das Verfahren das
Erwärmen
eines Polymeren und/oder Copolymeren auf Basis von Polysuccinimid
in Gegenwart eines Kettenverlängerungsmittels
und eines Lösungsmittels
mit niederer Temperatur und hohem Verhältnis der Dielektrizitätskonstante
umfasst.
-
Bei dem zuvor erwähnten Aspekt haben die Begriffe „(Co)polymer
auf Basis von Polysuccinimid", „Kettenverlängerungsmittel"
und „Lösungsmittel
mit niederer Siedetemperatur und hohem Verhältnis der Dielektrizitätskonstante"
die gleichen Definitionen wie beim ersten, zuvor erwähnten Aspekt.
-
Das Herstellungsverfahren gemäß dem zweiten,
zuvor erwähnten
Aspekt zeichnet sich dadurch aus, dass man ein (Co)polymer auf Basis
von Polysuccinimid in Gegenwart eines Lösungsmittels mit einer niederen Siedetemperatur
und einem hohen Verhältnis
der Dielektrizitätskonstante
erwärmt,
wodurch das (Co)polymer verflüssigt
wird und es sodann möglich
wird, dass das (Co)polymer auf Basis von Polysuccinimid in einem
solchen verflüssigten
Zustand vorliegt, dass es eine Erhöhung seines Molekulargewichts
mittels des Kettenverlängerungsmittels
erfärbt.
Die zu dieser Zeit anzuwendende Erwärmungstemperatur kann je nach
Arten des (Co)polymeren auf Basis von Polysuccinimid als Ausgangsmaterial,
des Kettenverlängerungsmittels
und Lösungsmittels
mit niederer Siedetemperatur und hohem Verhältnis der Dielektrizitätskonstante,
welche zu verwenden sind, variiert werden. Diese unterliegt keiner
besonderen Begrenzung; es ist lediglich erforderlich, dass das (Co)polymer
auf Basis von Polysuccinimid als Ausgangsmaterial die verflüssigte Substanz
bildet. Die Untergrenze der Erwärmungstemperatur
kann in der Regel auf 50°C,
vorzugsweise 60°C,
bevorzugter 70°C, eingestellt
werden, während
die Obergrenze der Erwärmungstemperatur
in der Regel auf 300°C,
vorzugsweise 250°C,
bevorzugter 210°C,
festgelegt werden kann. In diesem Fall, wenn die Erwärmungstemperatur
weniger als 50°C
ist, wird das (Co)polymer auf Basis von Polysuccinimid als Ausgangsmaterial
nicht völlig
verflüssigt,
und ein Teil desselben wird in seiner ursprünglichen Pulverform dispergiert,
und das Kettenverlängerungsmittel
wirkt nicht ausreichend auf das (Co)polymer auf Basis von Polysuccinimid,
weshalb das Molekulargewicht sich nicht in vollem Ausmaß erhöht. Im Gegensatz
hierzu wird, wenn die Erwärmungstemperatur 300°C überschreitet,
das (Co)polymer auf Basis von Polysuccinimid als Ausgangsmaterial
zersetzt, weshalb die Erhöhrung
des Molekulargewichts des (Co)polymeren auf Basis von Polysuccinimid
nicht völlig
zufriedenstellend erreicht wird. Ebenfalls kann die Erwärmungszeit
je nach Arten des als Ausgangsmaterial benutzten (Co)polymeren auf
Basis von Polysuccinimid, des Kettenverlängerungsmittels sowie Lösungsmittels
mit niederer Siedetemperatur und hohem Verhältnis der Dielektrizitätskonstante,
welche zu verwenden sind, und der Bedingungen, wie z. B. Erwärmungstemperatur,
schwanken. Die Untergrenze der Erwärmungszeit kann in der Regel
auf 1 Minute, vorzugsweise 5 Minuten festgelegt werden, während die
Obergrenze der Erwärmungszeit in
der Regel auf 72 Stunden, vorzugsweise 48 Stunden, eingestellt wird.
-
Ferner können beim vorliegenden Verfahren
die anderen Reaktionsbedingungen je nach den Arten des (Co)polymeren
auf Basis von Polysuccinimid als Ausgangsmaterial und des Lösungsmittels
mit niederer Siedetemperatur und hohem Verhältnis der Dielektrizitätskonstante
variiert werden, weshalb sie in geeigneter Weise ausgewählt werden.
Die Umsetzung kann unter Druck eines beliebigen Zustands durchgeführt werden, wie
z. B. unter erhöhtem
Druck, Normaldruck oder vermindertem Druck. Die Temperatur und der
Druck können vorzugsweise
bei einem jeweils konstanten Niveau den ganzen Reaktionsverlauf
hindurch unter Berücksichtigung
der Qualitätsstabilisierung
des Produkts aufrechterhalten werden. Mehr bevorzugt wird, dass
die Rückflusstemperatur
des Lösungsmittels
auf das Niveau eingestellt werden kann, welches bei der Reaktionstemperatur
unter dem Reaktionsdruck des Reaktionssystems vorhanden ist.
-
Zwecks Förderung der Erhöhung des
Molekulargewichts des (Co)polymeren auf Basis von Polysuccinimid
als Ausgangsmaterial bei vorliegender Erfindung wird bevorzugt,
dass das Erwärmen
des (Co)polymeren auf Basis von Polysuccinimid zusätzlich in
Gegenwart eines Säurekatalysators
durchgeführt
wird.
-
Der im Vorliegenden zu verwendende
Säurekatalysator
ist nicht besonders begrenzt, sondern kann unter den gut bekannten
Säurekatalysatoren
ausgewählt
werden. Als konkrete Beispiele hierfür können Schwefelsäure, Phosphorsäure, Borsäure, Paratoluolsulfonsäure, phosphorige
Säure und
Ester der phosphorigen Säure
genannt werden. Unter anderen zuvor aufgezählten Katalysatoren können besonders
vorteilhaft Phosphorsäure
und Borsäure
benutzt werden. Die Menge eines derartigen Säurekatalysators, die anzuwenden
ist, kann in geeigneter Weise je nach den Arten und Mengen des zu
verwendenden Lösungsmittels
und Kettenverlängerungsmittels
und den Reaktionsbedingungen beurteilt werden. Die Untergrenze der
Menge des zu benutzenden Säurekatalysators
kann vorzugsweise auf 0,05 Gew.%, bevorzugter auf 0,1 Gew.%, bezogen auf
das (Co)polymer auf Basis von Polysuccinimid eingestellt werden,
während
die Obergrenze der Menge des zu benutzenden Säurekatalysators vorzugsweise
auf 50 Gew.%, bevorzugter 40 Gew.%, bezogen auf die Menge des (Co)polymeren
auf Basis von Polysuccinimid eingestellt werden kann. Die Zeit,
zu der der Säurekatalysator
zum (Co)polymeren auf Basis von Polysuccinimid als Ausgangsmaterial
zugegeben wird, braucht nicht besonders begrenzt zu werden. Der
Säurekatalysator
kann zusammen mit dem Polymeren zugegeben werden oder er kann auf
einmal oder nacheinander dem Polymeren zugesetzt werden.
-
Nach diesem Verfahren kann die Erhöhung des
Molekulargewichts des (Co)polymeren auf Basis von Polysuccinimid
durch ein einfaches Verfahren ohne das Erfordernis einer Verwendung
eines organischen Lösungsmittels
erreicht werden.
-
Das (Co)polymer auf Basis von Polysuccinimid
mit einem erhöhten
Molekulargewicht, welches wie zuvor beschrieben, hergestellt wurde,
kann für
verschiedene Anwendungen verwendet werden, wie z. B. als absorbierendes
Kunstharz (Material, als oberflächenaktives
Mittel, als Gerüststoff
für ein
oberflächenaktives
Mittel, als Mittel zur Verhinderung von Kesselstein, als chelatbildendes
Mittel, als ein Feuchtigkeit zurückhaltendes
Mittel, als Dispergierungsmittel und als Düngemittel Additiv oder als
Ausgangsmaterial hierfür.
Insbesondere kann ein absorbierendes Kunstharz (Material) nach einem
der bekannten Verfahren hergestellt werden, wie sie in JP-A-11-5.840,
JP-A-11-5.838, JP-A-11-1.559, JP-A-11-1.559, JP-A-11-1.557, JP A-10-292.044
und JP-A-10-511.423
offenbart sind, unter Verwendung des (Co)polymeren auf Basis von
Polysuccinimid, welches nach dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren hergestellt
wird.
-
Ferner kann das (Co)polymer auf Basis
von Polysuccinimid mit erhöhtem
Molekulargewicht gemäß vorliegender
Erfindung, da es durch Zugabe eines Alkalis hydrolysiert wird, in
bioabbaubare Polyaspartinsäure übergeführt werden,
weshalb es den Vorteil besitzt, dass es eine leichte Abfallentsorgung
verspricht und eine wirksame Verwendung als bioabbaubares Harzmaterial
ermöglicht.
-
Im Folgenden wird nunmehr vorliegende
Erfindung unter Bezugnahme auf die Arbeitsbeispiele spezieller beschrieben.
-
Das Molekulargewicht wurde mittels
Gelpermeationschromatographie (GPC) unter folgenden Bedingungen
bestimmt: die Eichkurven wurden unter Verwendung eines Polyethylenglycol-Standards,
hergestellt von Scientific Polymer Product Corp., gebildet. Als
die Molekulargewichte der Proben wurden die Peakspitzen-Molekulargewichte übernommen,
weil gefunden wurde, dass sämtliche
Proben unveränderlich
verhältnismäßig einfache
Streuung hatten (Verhältnis
Mw/Mn innerhalb von 2).
-
Bestimmungsverfahren
des Molekulargewichts
-
Herstellungsbeispiel 1
-
In einem Kolben vom Aubergine-Typ
wurden 245 g Maleinsäureanhydrid
und 500 g Wasser gefüllt
und auflösen
gelassen. Die erhaltene Lösung
wurde mit 170 g 25%iger wässerigen
Ammoniaklösung
tropfenweise langsam versetzt, um ein Aufwallen zu vermeiden. Nach
Homogenisierung der erhaltenen Lösung
wurde sie in einem Rotationsverdampfer erwärmt, wobei die Temperatur des Ölbades bei
100°C gehalten
wurde, und unter Vakuum eingeengt, bis sich Kristalle abschieden.
Das hierbei erhaltene Monoammoniummaleat wurde in eine Schale aus
rostfreiem Stahl gebracht und mit einem Heißlufttrockner bei einer Temperatur
von 180°C
3 Stunden erwärmt.
Die warme Verbindung wurde abgekühlt,
wobei ein Polysuccinimid mit einem Molekulargewicht von 6.720 erhalten
wurde.
-
Herstellungsbeispiel 2
-
1 kg L-Aspartinsäure wurde in eine Schale aus
rostfreiem Stahl gefüllt
und 1 kg Wasser wurde zusätzlich
zugegeben. Das erhaltene Gemisch wurde sodann hierin mit einem Heißlufttrockner
bei einer Temperatur von 205°C
18 Stunden erwärmt.
Die warme Verbindung wurde abgekühlt,
um ein Polysuccinimid zu erhalten. Das Molekulargewicht des erhaltenen
Polysuccinimids wurde bestimmt; es betrug 8.960.
-
Herstellungsbeispiel 3
-
In einem Kolben vom Aubergine-Typ
wurden 122,5 g Maleinsäureanhydrid
und 250 g Wasser gefüllt und
auflösen
gelassen. Die erhaltene Lösung
wurde langsam und tropfenweise mit 85 g 25%iger wässeriger Ammoniaklösung versetzt.
Wenn die erhaltene Lösung
homogenisiert war, wurde sie in einem Rotationsverdampfer bei einer Ölbadtemperatur
von 100°C
erwärmt
und bis zur Ausscheidung von Kristallen im Vakuum eingeengt. Das
so erhaltene Monoammoniummaleat wurde in eine Schale aus rostfreiem
Stahl gebracht und hierin mit einem Warmlufttrockner bei einer Temperatur
von 185°C
2,5 Stunden erwärmt.
Die warme Verbindung wurde abgekühlt,
wobei ein Polysuccinimid mit einem Molekulargewicht von 3.950 erhalten
wurde.
-
BEISPIEL 1
-
Beim Erwärmen von 10 g des im Herstellungsbeispiel
1 erhaltenen Polysuccinimids und von 6 g Wasser in einem Kolben
vom Aubergine-Typ bei einer Wasserbadtemperatur von 130°C nahm das
System in etwa 6 Minuten einen homogen gelösten Zustand an, um eine homogene
verflüssigte
Substanz von Polysuccinimid zu liefern. Diese verflüssigte Substanz
von Polysuccinimid wurde sodann auf eine mit einer Folie aus Tetrafluorethylenharz
bedeckte Unterlage gegossen und durch Trocknen mit warmer Luft bei
65°C 5 Stunden
sorgfältig
von Wasser befreit, wobei ein folienartiges Produkt mit einer Dicke
von etwa 3 mm anfiel.
-
Der so erhaltene folienartige Formkörper aus
Polysuccinimid wurde abgewogen; sein Gewicht betrug 6 g, was anzeigt,
dass keine Veränderung
des Polysuccinimidgewichts als Ausgangsmaterial anzeigte. Infolgedessen
wird beobachtet, dass die Behandlung in diesem Versuch keine Zersetzung
des Polysuccinimids bewirkte.
-
BEISPIEL 2
-
Wenn 10 g des im Herstellungsbeispiel
1 erhaltenen Polysuccinimidpulvers und 20 g Wasser in einen Kolben
vom Auberginen-Typ gebracht und auf einem Wasserbad bei 130°C erwärmt wurden,
nahm das System einen homogen gelösten Zustand in etwa 12 Minuten
an, wobei eine homogene verflüssigte
Substanz von Polysuccinimid anfiel. Diese verflüssigte Substanz von Polysuccinimid
wurde sodann mit einem Luftstrom gespült, um eine kleine Menge (etwa
10 g) Wasser auszutreiben und ihre Viskosität in geeigneter Weise einzustellen
(etwa 5 Pa.Sek.). Nach dem Verfahren des Beispiels 1 wurde unter
Verwendung der verflüssigten
Substanz von Polysuccinimid mit geeignet eingestellter Viskosität statt
dessen ein folienartiger Formkörper
mit einer Dicke von etwa 3 mm erhalten.
-
Der erhaltene folienartige Formkörper aus
Polysuccinimid wurde abgewogen; das Gewicht war 10 g, was anzeigt,
dass keine Gewichtsveränderung
des als Ausgangsmaterial benutzten Polysuccinimids eingetreten war.
Infolgedessen ist zu folgern, dass die Behandlung in diesem Versuch
keine Zersetzung des Polysuccinimids bewirkte.
-
BEISPIEL 3
-
Wenn 10 g des im Herstellungsbeispiels
1 erhaltenen Polysuccinimidpulvers und 10 g Wasser in einen Kolben
vom Aubergine-Typ gebracht und auf einem Wasserbad bei 130°C erwärmt wurden,
nahm das System einen homogen gelösten Zustand in etwa 10 Minuten
an, wobei eine homogene verflüssigte
Substanz von Polysuccinimid anfiel. Diese verflüssigte Substanz aus Polysuccinimid
wurde sodann mit einem Strom aus Argongas bestrichen, um eine kleine
Menge (etwa 5 g) Wasser auszutreiben und deren Viskosität in geeigneter
Weise einzustellen (etwa 10 Pa.Sek.). Nach dem Verfahren des Beispiels
1, jedoch unter Verwendung der verflüssigten Substanz aus Polysuccinimid
mit in geeigneter Weise eingestellter anderer Viskosität, wurde
ein folienartiger Formkörper
mit einer Dicke von etwa 3 mm erhalten.
-
Der derart erhaltene folienartige
Formkörper
aus Polysuccinimid wurde abgewogen; sein Gewicht betrug 10 g, was
anzeigt, dass keine Gewichtsveränderung
des Polysuccinimids als Ausgangsmaterial eingetreten war. Infolgedessen
wird beobachtet, dass die Behandlung in diesem Versuch keine Zersetzung
des Polysuccinimids bewirkte.
-
BEISPIEL 4
-
Beim Einfüllen von 10 g des im Herstellungsbeispiels
1 erhaltenen Polysuccinimidpulvers und von 5 g Wasser in einen Kolben
vom Aubergine-Typ und Erwärmen
in einem Wasserbad bei 130°C
nahm innerhalb von etwa 4 Minuten das System einen homogen gelösten Zustand
an, wobei eine homogene verflüssigte
Substanz aus Polysuccinimid anfiel. Diese verflüssigte Substanz aus Polysuccinimid
wurde mit einem Stickstoffstrom bestrichen, um eine kleine Menge
(etwa 2 g) Wasser auszutreiben und deren Viskosität in geeigneter
Weise einzustellen (auf etwa 50 Pa.Sek). Nach dem Verfahren des
Beispiels 1 wurde unter Verwendung des verflüssigten Polysuccinimids mit
in geeigneter Weise eingestellter, hiervon verschiedener Viskosität ein folienartiger
Formkörper
mit einer Dicke von 3 mm erhalten.
-
Der so erhaltene folienartige Formkörper aus
Polysuccinimid wurde abgewogen; sein Gewicht war 10 g, was anzeigt,
dass keine Gewichtsveränderung
des Polysuccinimids als Ausgangsmaterial eingetreten war. Infolgedessen
wird beobachtet, dass die Behandlung in diesem Versuch keine Zersetzung
des Polysuccinimids bewirkte.
-
BEISPIEL 5
-
Beim Einbringen von 50 g des im Herstellungsbeispiel
1 erhaltenen Polysuccinimidpulvers und von 50 g Wasser in einen
Kolben vom Aubergine-Typ, war das Polysuccinimid innerhalb von 5
Minuten verflüssigt. Diese
verflüssigte
Substanz aus Polysuccinimid wurde in eine Schale aus rostfreiem
Stahl gegossen und mit einem Heißlufttrockner bei einer Temperatur
von 160°C
während
drei Stunden getrocknet.
-
Bei Ermittlung des Molekulargewichts
des wie zuvor beschrieben erhaltenen Polysuccinimids mit erhöhtem Molekulargewicht
wurde gefunden, dass es 7.148 betrug.
-
BEISPIEL 6
-
Wenn 50 g des im Herstellungsbeispiel
1 erhaltenen Polysuccinimidpulvers, 50 g Wasser und 5 g Maleinsäuremonoamid
als Kettenverlängerungsmittel
in einen Kolben vom Aubergine-Typ eingefüllt wurden, verflüssigte sich
das Polysuccinimid in 5 Minuten. Diese verflüssigte Substanz aus Polysuccinimid
wurde in eine Schale aus rostfreiem Stahl gegossen und mit einem
Heißlufttrockner
bei einer Temperatur von 160°C
3 Stunden getrocknet.
-
Bei Bestimmung des Molekulargewichts
des wie zuvor beschrieben erhaltenen Polysuccinimids mit erhöhtem Molekulargewicht
nach dem oben genannten Verfahren wurde gefunden, dass es 7.332
betrug.
-
BEISPIEL 7
-
Beim Einfüllen von 30 g des im Herstellungsbeispiel
1 erhaltenen Polysuccinimidpulvers, von 30 g Wasser und 3 g Phosphorsäure als Säurekatalysator
in einen Kolben vom Aubergine-Typ verflüssigte sich das Polysuccinimid
innerhalb von 5 Minuten. Diese verflüssigte Substanz aus Polysuccinimid
wurde in eine Schale aus rostfreiem Stahl gegossen und mit einem
Heißlufttrockner
bei einer Temperatur von 160°C
3 Stunden getrocknet.
-
Wenn das Molekulargewicht des zuvor
beschriebenen Polysuccinimids mit erhöhtem Molekulargewicht nach
dem zuvor erwähnten
Verfahren bestimmt wurde, wurde gefunden, dass es 7.405 betrug.
-
BEISPIEL 8
-
Wenn 0 g [sic.] des im Herstellungsbeispiel
1 erhaltenen Polysuccinimidpulvers, 30 g Wasser, 10 g Maleinsäuremonoamid
als Kettenverlängerungsmittel
und 3 g Phosphorsäure
als Säurekatalysator
in einen Kolben vom Aubergine-Typ gefüllt wurden, verflüssigte sich
das Polysuccinimid innerhalb von 5 Minuten. Diese verflüssigte Substanz
aus Polysuccinimid wurde in eine Schale aus rostfreiem Stahl gegossen
und mit einem Heißlufttrockner
bei einer Temperatur von 160°C
3 Stunden getrocknet.
-
Bei der Bestimmung des Molekulargewichts
des Polysuccinimids mit erhöhtem
Molekulargewicht, das wie zuvor beschrieben erhalten wurde, nach
dem zuvor genannten Verfahren wurde gefunden, dass es 8.509 war.
-
BEISPIEL 9
-
Ein durch sorgfältiges Vermischen von 30 g
des im Herstellungsbeispiel 3 erhaltenen Polysuccinimidpulvers wie
20 g Wasser wurde eine Aufschlämmung
hergestellt. Die erhaltene Aufschlämmung wurde in eine Laboplastomill® (hergestellt
von Toyo Seiki Seisaku-SHO, LTD.) mit einem Innenvolumen von 30
ml gefüllt
und bei 260°C
4 Stunden unter Rühren
(Rotationszahl des Rotors: 50 UpM), umgesetzt.
-
Bei Bestimmung des Molekulargewichts
des erhaltenen Produkts nach dem zuvor genannten Verfahren wurde
gefunden, dass es 4.290 betrug.
-
BEISPIEL 10
-
Durch sorgfältiges Vermischen von 20 g
des im Herstellungsbeispiel 3 erhaltenen Polysuccinimidpulvers mit
15 g Wasser, 5 g L-Aspartinsäure
als Kettenverlängerer
und 5 g einer 85%igen wässerigen
Phosphorsäurelösung als
Säurekatalysator
wurde eine Aufschlämmung
hergestellt. Die erhaltene Aufschlämmung wurde sodann in eine
Vorrichtung „Laboplastomill®"
(hergestellt von TOYO SEIKI SEISAKU-SHO, LTD.) mit einem Innenvolumen
von 30 ml gefüllt
und 0,5 Stunden unter Rühren
(Umdrehungszahl des Rotors: 50 UpM) bei 230°C umgesetzt. Nach dem zuvor
genannten Verfahren wurde das Molekulargewicht des erhaltenen Produkts
bestimmt; es wurde gefunden, dass es 4.620 betrug.
-
Kontrolle 1
-
5 g des im Herstellungsbeispiel 2
erhaltenen Polysuccinimidpulvers wurden in einen Becher gefüllt und mit
einem Heißlufttrockner
bei einer Temperatur von 205°C
2 Stunden erwärmt.
Die warme Verbindung wurde abgekühlt,
wobei ein pulverförmiges
Polysuccinimid mit einem Molekulargewicht von 9.700 anfiel.
-
BEISPIEL 11
-
5 g des im Herstellungsbeispiel 2
erhaltenen Polysuccinimidpulvers und 2,5 g Wasser wurden in einen Becher
gefüllt
und mit einem Heißlufttrockner
bei einer Temperatur von 205°C
2 Stunden erwärmt.
Die warme Verbindung wurde abgekühlt,
wobei ein voluminöses
Polysuccinimid mit einem Molekulargewicht von 10.010 anfiel.
-
BEISPIEL 12
-
5 g des im Herstellungsbeispiel 2
erhaltenen Polysuccinimidpulvers und 5 g Wasser wurden in einen Becher
gefüllt
und mit einem Heißlufttrockner
bei einer Temperatur von 205°C
2 Stunden erwärmt.
Die warme Verbindung wurde abgekühlt,
wobei ein voluminöses
Polysuccinimid mit einem Molekulargewicht von 11.140 anfiel.
-
BEISPIEL 13
-
5 g des im Herstellungsbeispiel 2
erhaltenen Polysuccinimidpulvers und 10 g Wasser wurden in einen Becher
gefüllt
und mit einem Heißlufttrockner
bei einer Temperatur von 205°C
erwärmt.
Die warme Verbindung wurde abgekühlt,
wobei ein voluminöses
Polysuccinimid mit einem Molekulargewicht von 11.800 erhalten wurde.
-
BEISPIEL 14
-
5 g des im Herstellungsbeispiel 2
erhaltenen Polysuccinimidpulvers, 5 g des Polysuccinimids, erhalten im
Beispiel 13, als Kettenverlängerungsmittel,
und 10 g Wasser wurden in einen Becher gefüllt und mit einem Heißlufttrockner
bei einer Temperatur von 205°C
2 Stunden erwärmt.
Die warme Verbindung wurde abgekühlt, wobei
ein voluminöses
Polysuccinimid mit einem Molekulargewicht von 25.994 anfiel.
-
BEISPIEL 15
-
Beim Einbringen von 10 g des im Herstellungsbeispiel
2 erhaltenen Polysuccinimidpulvers und von 10 g eines gemischten
Lösungsmittels
aus 5 g Wasser und 5 g Ethanol in einen Kolben vom Aubergine-Typ
und Erwärmen
auf einem heißen Ölbad bei
130°C nahm
das System einen homogen gelösten
Zustand innerhalb von 6 Minuten an, wobei eine homogene verflüssigte Substanz
aus Polysuccinimid anfiel. Diese verflüssigte Substanz aus Polysuccinimid
wurde mit einem Luftstrom bestrichen, um eine geringe Menge (etwa
5 g Wasser) auszutreiben und deren Viskosität in geeigneter Weise einzustellen
(etwa 10 Pa.Sek.). Es wurde ein folienartiger Formkörper mit
einer Dicke von etwa 3 mm nach dem Verfahren des Beispiels 1 erhalten,
wobei jedoch statt dessen die Polysuccinimidflüssigkeit mit geeignet eingestellter
Viskosität
verwendet wurde.
-
Wenn das Molekulargewicht des so
erhaltenen Polysuccinimids nach dem weiter oben erwähnten Verfahren
bestimmt wurde, wurde gefunden, dass es 9.120 betrug.
-
BEISPIEL 16
-
Beim Einbringen von 10 g des im Herstellungsbeispiel
2 erhaltenen pulverförmigen
Polysuccinimids und von 10 g eines gemischten Lösungsmittels aus 5 g Wasser
und 5 g Ethylacetat in einen Kolben vom Aubergine-Typ und Erwärmen auf
einem heißen Ölbad von
130°C nahm
das System einen homogen gelösten Zustand
innerhalb von 6 Minuten an, wobei eine homogen verflüssigte Substanz
aus Polysuccinimid anfiel. Diese verflüssigte Substanz aus Polysuccinimid
wurde mit einem Luftstrom bestrichen, um eine geringe Menge (etwa
5 g) Wasser auszutreiben und deren Viskosität in geeigneter Weise einzustellen
(auf etwa 10 Pa.Sek.). Nach dem Verfahren des Beispiels 1, wobei
man jedoch die Polysuccinimidflüssigkeit
geeigneter Weise unterschiedlich eingestellter Viskosität verwendete,
wurde ein folienartiger Formkörper
mit einer Dicke von etwa 3 mm erhalten.
-
Bei Bestimmung des Molekulargewichts
des derart erhaltenen Polysuccinimids nach dem zuvor erwähnten Verfahren
wurde gefunden, dass es 9.410 betrug.
-
BEISPIEL 17
-
Wenn man 10 g des Herstellungsbeispiels
2 erhaltenen Polysuccinimidpulvers und 10 g eines gemischten Lösungsmittels
aus 5 g Wasser und 5 g Toluol in einen Kolben vom Aubergine-Typ
einfüllte
und auf einem Wasserbad bei 130°C
erwärmte,
nahm das System in etwa 6 Minuten einen homogen gelösten Zustand an,
wobei eine homogene verflüssigte
Substanz aus Polysuccinimid anfiel. Diese verflüssigte Substanz aus Polysuccinimid
wurde sodann mit einem Luftstrom bestrichen, um eine geringe Menge
(etwa 5 g) Wasser auszutreiben und deren Viskosität in geeigneter
Weise einzustellen (auf etwa 10 Pa.Sek.). Nach dem Verfahren des
Beispiels 1, wobei man jedoch die Polysuccinimidflüssigkeit
mit in geeigneter Weise unterschiedlich eingestellter Viskosität verwendete,
wurde ein folienartiger Formkörper
mit einer Dicke von etwa 3 mm erhalten. Bei Bestimmung des Molekulargewichts
des derart erhaltenen Polysuccinimids nach dem zuvor erwähnten Verfahren
wurde gefunden, dass es 8.980 betrug.
-
BEISPIEL 18
-
15 g des in Herstellungsbeispiel
2 erhaltenen Polysuccinimidpulvers, 5 g Wasser und 5 g Polyethylensuccinat
als Formungshilfsmittel wurden in eine Vorrichtung „Laboplastomill®" (hergestellt
von TOYO SEIKI SEISAKU-SHO, LTD.) mit einem Innenvolumen von 30
ml gefüllt
und 0,5 Stunden bei 230°C
unter Rühren (Umdrehungszahl
des Rotors: 50 UpM) umgesetzt, wobei ein voluminöses Produkt anfiel. Da das
derart erhaltene voluminöse
Produkt im Lösungsmittel
unlöslich
war, konnte das Molekulargewicht desselben nicht bestimmt werden;
sein Gewicht betrug jedoch 20 g, was anzeigt, dass keine Gewichtsveränderung
des Polysuccinimids und des Formungshilfsmittels als Ausgangsmaterialien
eingetreten war. Infolgedessen wird beobachtet, dass die Behandlung
in diesem Versuch keine Zersetzung des Polysuccinimids bewirkte.
-
Die Ergebnisse der Beispiele 5 bis
18 und der Kontrolle 1 sind in nachfolgender Tabelle 1 zusammengefasst.
-
-
Die Ergebnisse der Tabelle 1 zeigen,
dass bei Erwärmen
von Polysuccinimid in Gegenwart sowohl eines Kettenverlängerers
als auch sauren Katalysators der Anstieg des Molekulargewichts des
Polysuccinimids als Ausgangsmaterial signifikant erreicht werden
konnte, im Vergleich zu dem Fall der Verwendung lediglich eines
der beiden Additive oder dem Fall des Weglassens dieser Verwendung.
