NL1033719C2

NL1033719C2 - Deeltjesvormig expandeerbaar polymelkzuur, werkwijze voor het vervaardigen hiervan, geschuimd vormdeel op basis van deeltjesvormig expandeerbaar polymelkzuur evenals werkwijze voor het vervaardigen hiervan.

Info

Publication number: NL1033719C2
Application number: NL1033719A
Authority: NL
Inventors: Jan Noordegraaf; Franciscus Adrianus Hendrikus Cornelis Doormalen; Robin Nicholas Britton; Karin Molenveld; Geraldus Gerardus Johannes Schennink
Original assignee: Synbra Tech Bv
Priority date: 2007-04-19
Filing date: 2007-04-19
Publication date: 2008-10-21
Also published as: NZ580424A; EP2137250B1; WO2008130226A3; PL2137250T3; KR101443721B1; US8268901B2; NO2137250T3; JP5477819B2; AU2008241682A1; EP2137249A2; CN101668798A; WO2008130226A2; HUE037488T2; JP2010526163A; AU2008241682B2; ES2651446T3; US20100098928A1; DK2137250T3; WO2008130225A2; JP2010525099A

Description

f

Korte aanduiding: Deeltjesvormig expandeerbaar polymelkzuur, werkwijze voor het vervaardigen hiervan, geschuimd vormdeel op basis van deeltjesvormig expandeerbaar polymelkzuur evenals werkwijze voor het vervaardigen hiervan.

5

BESCHRIJVING

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een deeltjesvormig expandeerbaar polymelkzuur. De onderhavige uitvinding heeft verder betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een deeltjesvormig expandeerbaar 10 polymelkzuur evenals op een werkwijze voor het vervaardigen van een geschuimd vormdeel en een daardoor verkregen geschuimd vormdeel.

Deeltjesvormig expandeerbaar polymelkzuur is bekend uit US 2006/0167122, bestaande uit een basishars omvattende polymelkzuur, een polyolefine hars en een blaasmiddel. Een nadeel van dit deeltjesvormig 15 expandeerbaar polymelkzuur is dat bij het vormen van geschuimde vormdelen op basis van dit expandeerbaar polymelkzuur onvoldoende fusie plaatsvindt tussen de afzonderlijke deeltjes van het polymelkzuur. Om alsnog een goede fusie te verkrijgen is een hoge druk en een hoge temperatuur nodig. Echter omdat de thermische stabiliteit van polymelkzuur beperkt is, is het niet mogelijk een dergelijke hoge 20 temperatuur en druk toe te passen, zonder degradatie van het polymelkzuur of instorten van het schuim. Dit leidt derhalve tot geschuimde vormdelen met onvoldoende mechanische eigenschappen, hetgeen ongewenst is voor constructieve toepassing van het geschuimde vormdeel.

JP 2001-098104 heeft betrekking op biologisch afbreekbare 25 schuimdeeltjes op basis van polymelkzuur, welke deeltjes worden gemengd met hogere vetzuren of metaalzouten, esters of amiden daarvan.

JP 2005-068306 heeft betrekking op deeltjes van een polymelkzuur-type harssamenstelling voor gebruik in verpakkingen voor voedingsmiddelen.

US 4.020.133 heeft betrekking op een anti-klontermiddel voor 30 polystyreendeeltjes.

Er is derhalve behoefte aan verbetering van de fusie van deeltjesvormig expandeerbaar polymelkzuur tot geschuimde vormdelen.

Het is derhalve een doelstelling van de onderhavige uitvinding om 1033719 f' 2 een deeltjesvormig polymelkzuur te verschaffen dat bij toepassing tot geschuimde vormdelen tot verbeterde fusie leidt.

Daarnaast is het een doelstelling een werkwijze te verschaffen voor het vormen van een geschuimd vormdeel, welke werkwijze leidt tot een geschuimd 5 vormdeel met goede fusie tussen de deeltjes.

Tevens is het een doelstelling van de onderhavige uitvinding een werkwijze te verschaffen die leidt tot een geschuimd vormdeel met goede mechanische eigenschappen.

Het is tevens een doelstelling om een geschuimd vormdeel te 10 verschaffen met goede mechanische eigenschappen.

Bovendien is het een doelstelling van de onderhavige uitvinding een in grote mate of bij voorkeur zelfs volledig biologisch afbreekbaar geschuimd vormdeel te verschaffen.

De onderhavige uitvinding voldoet aan een of meer van deze 15 doelstelling door een werkwijze volgens de aanhef, gekenmerkt doordat het deeltjesvormig polymelkzuur is voorzien van een coating.

Op dit moment worden geschuimde vormdelen met name gemaakt uit polymeren die afkomstig zijn uit petrochemische bronnen, zoals bijvoorbeeld polystyreen.

20 Echter in de laatste jaren is er steeds meer het besef gekomen dat deze petrochemische bronnen eindig zijn en dat het derhalve noodzakelijk is alternatieven te vinden, zoals hernieuwbare grondstoffen.

Verder is er het steeds groter wordende probleem van de toename van afval. Derhalve is er veel onderzoek gericht op het vinden van biologisch 25 afbreekbare producten, teneinde de afvalberg te verkleinen.

Derhalve is er behoefte aan biologisch afbreekbare geschuimde vormdelen op basis van hernieuwbare grondstoffen.

In de laatste jaren is de hierdoor belangstelling voor polymelkzuur (polylactic acid ofwel PLA) als hernieuwbaar biologisch afbreekbaar materiaal voor 30 een breed scala aan toepassing enorm toegenomen. Polymelkzuur is een verzamelnaam van polymeren op basis van melkzuur monomeren, waarbij de structuur van polymelkzuur afhankelijk van de samenstelling kan variëren van volledig amorf tot half-kristallijn of kristallijn. Polymelkzuur kan worden geproduceerd 3 uit melkproducten of uit bijvoorbeeld maïs.

Bij het vormen van geschuimde vormdelen op basis van deeltjesvormig expandeerbaar polymelkzuur is het van groot belang dat de fusie tussen de afzonderlijke deeltjes voldoende is om een product te verkrijgen dat niet bij 5 aanraking uiteenvalt in de afzonderlijke deeltjes. Verder zijn de procesomstandigheden van groot belang. Vanwege de beperkte thermische stabiliteit van polymelkzuur ten opzichte van petrochemische polymeren is het van groot belang dat zelfs bij milde procesomstandigheden goede fusie wordt bereikt.

De onderhavige uitvinders hebben nu gevonden dat wanneer 10 deeltjesvormig expandeerbaar polymelkzuur wordt voorzien van een coating, wel goede fusie kan worden bereikt bij milde procescondities.

Hierbij dient te worden opgemerkt dat het geschuimde vormdeel door twee verschillende werkwijzen kan worden verkregen. Ofwel het deeltjesvormig expandeerbaar polymelkzuur wordt gecoat en vervolgens in een stap geschuimd en 15 tot een geschuimd vormdeel gevormd ofwel het deeltjesvormig expandeerbaar polymelkzuur wordt eerst voorgeschuimd, vervolgens gecoat en daarna gevormd tot het geschuimde vormdeel. Aldus kan de coating worden aangebracht direct op de deeltjes polymelkzuur of op reeds voorgeschuimde deeltjes polymelkzuur. Na het aanbrengen coating dient een blaasmiddel te worden toegevoegd aan de deeltjes om 20 deze (weer) expandeerbaar te maken.

In het laatste geval, te weten dat de coating wordt aangebracht op reeds voorgeschuimde polymelkzuur deeltjes, wordt een aanvullend voordeel gevonden, te weten dat de diffusie van blaasmiddelen uit de voorgeschuimde deeltjes afneemt zodat een betrouwbaarder en meer robuust proces wordt verkregen. 25 Door gebruik te maken van een coating kunnen geschuimde vormdelen worden gemaakt met verbeterde fusie tussen de afzonderlijk deeltjes. Dit maakt het mogelijk vormdelen te maken met een lagere dichtheid met vergelijkbare of verbeterde sterkte en een uitstekende thermische stabiliteit.

De onderhavige uitvinding en voordelen daarvan zullen hierna 30 worden toegelicht aan de hand van een aantal voorkeursuitvoeringsvormen.

Het verdient de voorkeur dat de coating aanwezig is in een hoeveelheid van tussen 0,5 gew.% en 15 gew.% op basis van het gewicht van het deeltjesvormig polymelkzuur. De onderhavige uitvinders hebben gevonden dat bij 4 deze hoeveelheid het juiste compromis wordt gevonden tussen enerzijds een goede fusie tussen de deeltjes en anderzijds goede schuimeigenschappen. Indien minder coating wordt toegepast dan 0,5 gew.% zal de fusie onvoldoende zijn. Indien meer dan 15 gew.% wordt toegepast nemen de schuimeigenschappen af.

5 Met name voordelig is een coating hoeveelheid van tussen 2 gew.% en 10 gew.% omdat hiermee een optimaal compromis wordt verkregen.

Zoals hiervoor reeds besproken is polymelkzuur biologisch afbreekbaar. Derhalve verdient het de voorkeur dat ook de coating biologisch afbreekbaar is, ten einde een volledig biologisch afbreekbaar geschuimd vormdeel te 10 kunnen verkrijgen.

De coating wordt bij voorkeur gekozen uit de groep bestaande uit polyvinylacetaat, op polyvinylacetaat gebaseerd polymeer, polyvinylalcohol, polycaprolacton, polyester, polyesteramide, op eiwit gebaseerd materiaal, polysacharide, natuurlijke was of vet en acrylaat of een of meer combinaties daarvan. 15 Voorbeelden van een coating op basis van polyvinylacetaat en op polyvinylacetaat gebaseerde polymeren zijn Vinnex en Vinnapas polymeren van leverancier Wacker Chemie.

De coating op basis van het op eiwit gebaseerd materiaal is bij voorkeur gekozen uit de groep, bestaande uit gelatine, collageen, caseïne en soja-20 eiwit en een of meer combinaties daarvan. Eventueel bevat de coating tevens een weekmaker bij voorkeur gekozen uit glycerol en ureum.

De coating op basis van polysacharide is bij voorkeur gekozen uit de groep bestaande uit cellulose, cellulosederivaat, zetmeel, zetmeelderivaat, chitosan, alginaat, pectine, carrageenan, Arabische gom en gellangom.

25 De coating op basis van natuurlijke was of vet is bij voorkeur gekozen uit de groep bestaande uit bijenwas, camaubawas, candelillawas, paraffinewas, polyethyleenwas, vetzuur, monoglyceride en shellac.

Als alternatief voor biologisch afbreekbare coatings kunnen ook niet biologisch afbreekbare coatings worden toegepast zoals acrylaatcoating, zoals 30 bijvoorbeeld de coating Neocryl van leverancier DSM.

Het smeltpunt van deze coatings bepaalt voor een groot deel de fusie eigenschappen. Het smeltpunt van de coating kan worden ingesteld door de keuze van het materiaal en eventuele toevoeging van een weekmaker en kan 5 afhankelijk van de gewenste toepassing door een vakman worden geselecteerd.

Het polymelkzuur volgens de onderhavige uitvinding kan bij voorbeeld worden gekozen uit de groep, bestaande uit half-kristallijn polymelkzuur, amorf polymelkzuur en een mengsel daarvan. Het is ook mogelijk om het 5 polymelkzuur te mengen met andere biologisch afbreekbare polymeren. Voorbeelden hiervan zijn een copolyester van butaandiol, adipinezuur en tereftaalzuur (merknaam Ecoflex van leverancier BASF), stijfsel en zetmeel.

Het verdient te voorkeur dat polymelkzuur aanwezig is in de totale polymeersamenstelling in een hoeveelheid van ten minste 50 gew.%, met name ten 10 minste 75 gew% en in het bijzonder ten minste 90 gew.% of zelfs ten minste 99 gew.%. Immers hierdoor komen de goede eigenschappen van polymelkzuur optimaal naar voren in het uiteindelijke vormdeel. Aldus is altijd het merendeel van het gebruikte polymeer polymelkzuur, vandaar ook de toepassing van de termijn deeltjesvormig polymelkzuur in de onderhavige beschrijving en conclusies, zelfs 15 alhoewel een gedeelte ander polymeer aanwezig kan zijn.

Amorf polymelkzuur heeft een verwekingstemperatuur (Tg) van ongeveer 55 °C. Een dergelijke lage glasovergangstemperatuur leidt tot een zeer beperkte thermische stabiliteit van het materiaal. De thermische stabiliteit van half-kristallijn polymelkzuur is beter aangezien de verwekingstemperatuur hoger ligt, 20 te weten 90 °C (de hoogte van de temperatuur is een functie van de kristalliniteit). Derhalve verdient het de voorkeur een mengsel toe te passen.

De keuze van het polymelkzuur bepaalt de hardheid en de thermische stabiliteit van het uiteindelijke geschuimde vormdeel.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding 25 bevat het polymelkzuur een keten extender middel, bij voorbeeld gekozen uit de groep, bestaande uit poly- en diëpoxides (Joncryl 4368C van leverancier BASF) diïsocyanaten, oxazines en oxazolines, cyclische dianhydrides (bijvoobeeld PMDA) en dergelijke.

Om de smeltsterkte van het polymelkzuur te verhogen wordt een 30 dergelijk keten extender middel toegevoegd. Voorbeelden van een dergelijk keten extender middel zijn Joncryl 4368C van leverancier BASF. Eventueel kan zinkstearaat worden toegevoegd als katalysator.

In een verdere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding bevat 6 het polymelkzuur tevens een kiemvormend middel ofwel schuimnucleatiemiddel, bij voorkeur gekozen uit de groep, bestaande uit polyolefinewas, zoals bijvoorbeeld polyethyleen was of polypropyleen was, of een stereo-isomeren van polymelkzuur, talk of nanoklei. De schuimkwaliteit wordt door het toevoegen van een dergelijk 5 kiemvormend middel verbeterd. Een voorbeeld hiervan is Polywax P3000 van leverancier Baker Hughes Corp.

In nog een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding bevat het polymelkzuur tevens een smeermiddel, bij voorbeeld gekozen uit de groep, bestaande uit zinkstearaat of andere metaalzouten van stearaten. Dit 10 smeermiddel dient als extern smeermiddel. Als zinkstearaat wordt gekozen kan dit ook werkzaam zijn als katalysator van het keten extender middel.

De deeltjesgrootte van het deeltjesvormige polymelkzuur ligt bij voorkeur tussen 0,5 mm en 5 mm. Een deeltjesgrootte van kleiner 0,5 mm is zeer lastig te verkrijgen zonder de gewenste eigenschappen te verliezen en een 15 deeltjesgrootte van meer dan 5 mm geeft minder goede schuimeigenschappen, vanwege de verminderde verhouding tussen oppervlak en inhoud van het deeltje.

Met name ligt de deeltjesgrootte tussen 0,5 mm en 1,5 mm, vanwege optimale schuimeigenschappen.

De dichtheid van niet-voorgeschuimde polymelkzuurdeeltjes volgens 20 de onderhavige uitvinding is bij voorkeur tussen 700 g/l en 1000 g/l.

De dichtheid van voorgeschuimde deeltjes polymelkzuur ligt bij voorkeur tussen 10 g/l en 100 g/l, bij voorkeur tussen 15 g/l en 60 g/l. De onderhavige uitvinders hebben ontdekt dat dit met name goede resultaten geeft bij het vormen van het uiteindelijke geschuimde vormdeel. Tevens is gevonden dat dit 25 een optimaal resultaat geeft bij het toepassen van de coating en de daarvoor verbeterde fusie.

De onderhavige uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een deeltjesvormig expandeerbaar polymelkzuur zoals hiervoor beschreven, welke werkwijze de stappen omvat van 30 a) het verschaffen van een polymelkzuur; b) het tot deeltjes vormen van het polymelkzuur verkregen in stap a); c) het coaten van het deeltjesvormig polymelkzuur, verkregen in stap 7 b); d) het impregneren van het gecoate deeltjesvormig polymelkzuur, verkregen in stap c) met een blaasmiddel, ter verkrijging van een deeltjesvormig expandeerbaar polymelkzuur.

5 Door het toepassen van deze werkwijze wordt op optimale wijze het deeltjesvormig polymelkzuur volgens de onderhavige uitvinding verkregen.

De coating kan bijvoorbeeld worden aangebracht via onderdompelen of voor middel van vernevelen, eventueel in een gefluïdiseerd bed reactor.

Stap b) kan worden uitgevoerd onder toepassing van een extruder, 10 bij voorkeur een dubbelschroef extruder. Hiermee kan het polymelkzuur of het mengsel van polymelkzuur en een of meer andere biologisch afbreekbare polymeren met een of meer van keten extender middel, kiemvormend middel en smeermiddel worden verwerkt tot deeltjes. Hiervoor kan de extruder worden voorzien van een matrijs met zogenaamde onderwater granulator.

15 Voorbeelden van blaasmiddelen die kunnen worden gebruikt zijn C02, MTBE, stikstof, (iso-)pentaan, propaan, butaan en dergelijke. Indien voorschuimen wordt toegepast kan het blaasmiddel daarvoor in de smelt van het polymelkzuur worden geïnjecteerd voor op tijdens stap b) of de geproduceerde deeltjes worden achteraf geïmpregneerd met blaasmiddel.

20 Na het aanbrengen van de coating dienen de deeltjes altijd opnieuw met blaasmiddel te worden geïmpregneerd.

Zoals reeds besproken is het ook mogelijk de deeltjes eerst voor te schuimen alvorens de coating wordt aangebracht. Dit kan worden gedaan onder toepassing van een voorkeursuitvoeringsvorm van voornoemde werkwijze waarbij 25 stap b) uit een tweetal substappen bestaat, te weten, b1) het tot expandeerbare deeltjes vormen van het polymelkzuur verkregen in stap a); b2) het voorschuimen van het deeltjesvormig expandeerbaar polymelkzuur, verkregen in stap b1) tot een dichtheid tussen 10 en 100 g/l ter 30 verkrijging van voorgeschuimd deeltjesvormig polymelkzuur en waarbij stap c) bestaat uit het coaten van het voorgeschuimde deeltjesvormig polymelkzuur, verkregen in stap b2).

Stap b1) kan op verschillende manieren worden uitgevoerd. Hierna 8 zullen twee van de mogelijke manieren worden toegelicht.

De eerste manier is dat het polymelkzuur wordt vormt tot deeltjes, bijvoorbeeld door middel van extrusie, welke deeltjes vervolgens expandeerbaar worden gemaakt door impregnatie met een blaasmiddel.

5 De tweede manier is dat het polymelkzuur wordt gemengd met een blaasmiddel, dat vervolgens direct tot expandeerbare deeltjes wordt gemaakt, bijvoorbeeld door middel van extrusie.

De onderhavige uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een geschuimd vormdeel, waarbij de werkwijze de 10 stappen omvat van: i) het verschaffen van deeltjesvormig expandeerbaar polymelkzuur volgens de uitvinding ii) het onder bepaalde omstandigheden van temperatuur en druk brengen van het deeltjesvormig expandeerbare polymelkzuur verkregen in stap i) 15 zodat een geschuimd vormdeel wordt verkregen.

De eigenschappen van het uiteindelijke vormdeel, zoals dichtheid, flexibiliteit en thermische stabiliteit zijn onder andere afhankelijk van het type polymelkzuur, het type en de hoeveelheid blaasmiddel en de procescondities.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige werkwijze 20 wordt in stap ii) het deeltjesvormig polymelkzuur in contact gebracht met lucht of stoom met een temperatuur van 60 tot 160 °C. De onderhavige uitvinders hebben gevonden dat bij deze temperaturen, en met name bij temperaturen tussen 60 en 100 °C een goed compromis wordt verkregen tussen goede fusie, die toeneemt bij stijgende temperatuur, en goede mechanische eigenschappen van polymelkzuur, die 25 vanwege thermische instabiliteit afnemen bij stijgende temperatuur.

In een andere voorkeursuitvoeringsvorm wordt in stap ii) een druk wordt toegepast van 0,1 tot 2,0 bar.

De onderhavige uitvinding heeft tevens betrekking op een geschuimd vormdeel verkregen volgens de onderhavige werkwijze.

30 De dichtheid van het uiteindelijke geschuimde vormdeel ligt tussen bij voorkeur tussen 10 g/l en 100 g/l. Indien aldus een voorgeschuimd deeltjesvormig polymelkzuur wordt toegepast zal in de stap van het vormen van het uiteindelijke vormdeel weinig of geen verder schuimen optreden. In een dergelijk geval zal slechts 9 fusie tussen de deeltjes optreden.

Het is uiteraard mogelijk dat in de stap van het vormen van het geschuimde vormdeel zowel fusie als schuimen optreedt, zelfs als een voorgeschuimd polymelkzuur wordt toegepast.

5 De onderhavige uitvinding wordt verder toegelicht aan de hand van de volgende, niet beperkende voorbeelden.

Voorbeelden

Voorbeeld 1 (met voorschuimen en coaten)

Er wordt een mengsel gemaakt van één gewichtsdeel elk van twee 10 types polymelkzuur, te weten ten eerste een half-kristallijn polymelkzuur (merknaam: HM1010 van leverancier Tate & Lyle) en ten tweede een amorf polymelkzuur (merknaam Natureworks 4060 van leverancier Cargill Dow). Verder wordt aan dit 1:1 mengsel 0,6 gew.% van een keten extender middel toegevoegd (merknaam: Joncryl 4368C van leverancier BASF), 0,4 gew.% van een kiemvormend middel op basis van 15 een polyethyleen was (merknaam: Polywax P3000 van leverancier Baker Hughes Corp) en 0,2 gew.% van een smeermiddel, zijnde zinkstearaat, dat tevens dienst doet als katalysator voor het keten extender middel.

Het mengsel wordt toegevoegd aan een dubbelschroef compounding extruder (typenummer Berstorff ZE75 36xD UTX). Uit de extruder wordt 20 een homogene smelt via een zogenaamde smeltpomp getransporteerd naar de extruder matrijs (typenummer Gala A6 onder water granulator). Deze matrijs bevat 192 gaten elk met een diameter van 0,7 mm en het geproduceerde deeltjesvormige polymelkzuur heeft een deeltjesdiameter van 1,1 tot 1,5 mm.

Het deeltjesvormig polymelkzuur wordt vervolgens in een drukvat 25 geïmpregneerd met een blaasmiddel, te weten C02 bij een druk van 20 bar gedurende 5 uur. Na impregnatie bevat het deeltjesvormig polymelkzuur ongeveer 5 gew.% C02.

Het deeltjesvormig polymelkzuur wordt vervolgens voorgeschuimd ofwel voor-geëxpandeerd onder toepassing van warme lucht (bij een temperatuur 30 van ongeveer 90°C) gedurende 1 minuut. Het voorgeschuimde deeltjesvormig polymelkzuur heeft een dichtheid van ongeveer 60 g/l.

Vervolgens wordt het voorgeschuimde deeltjesvormig polymelkzuur in een gefluïdiseerde bed reactor (merknaam: Glatt) voorzien van een coating, 10 waarbij de coating 4,9 gew.% van het totale deeltjesvormig polymelkzuur na coaten uitmaakt. De coating wordt aangebracht door middel van een 50 gew.% oplossing van polyvinylacetaat (merknaam: Vinnex 2501 van leverancier Wacker Chemie) in water. Na het coaten wordt het voorgeschuimde, gecoate deeltjesvormig 5 polymelkzuur opnieuw geïmpregneerd met een blaasmiddel, te weten C02 door behandelen in een drukvat bij 20 bar gedurende 20 minuten. Het opnieuw geïmpregneerde deeltjesvormig polymelkzuur bevat ongeveer 7 gew.% C02.

Vervolgens wordt het opnieuw geïmpregneerde deeltjesvormig polymelkzuur toegevoerd aan een industriële productie-eenheid voor geschuimde 10 vormdelen, waarin onder toepassing van stoom verdere expansie en fusie van het voorgeschuimd deeltjesvormig polymelkzuur plaatsvindt ter verkrijgen van een geschuimd vormdeel, met een dichtheid van 60 g/l.

De fusie van het deeltjesvormig polymelkzuur evenals de mechanische sterkte van het verkregen vormdeel wordt beoordeeld en de resultaten 15 zijn weergegeven in Tabel 1.

Voorbeeld 2 (zonder voorschuimen. met coaten)

Er wordt een deeltjesvormig polymelkzuur vervaardigd zoals in Voorbeeld 1 beschreven. Echter dit deeltjesvormig polymelkzuur wordt na extrusie niet met blaasmiddel geïmpregneerd noch voorgeschuimd.

20 Vervolgens wordt het deeltjesvormig polymelkzuur in een gefluïdiseerde bed reactor (merknaam: Glatt) voorzien van een coating, waarbij de coating 4,9 gew.% van het totale deeltjesvormig polymelkzuur na coating uitmaakt. De coating wordt aangebracht door middel van een 50 gew.% oplossing van polyvinylacetaat (merknaam: Vinnex 2501 van leverancier Wacker Chemie) is water. 25 Na het coaten wordt het gecoate deeltjesvormig polymelkzuur geïmpregneerd met een blaasmiddel, te weten C02 door behandelen in een drukvat bij 20 bar gedurende 20 minuten. Het geïmpregneerde deeltjesvormig polymelkzuur bevat ongeveer 7 gew.% C02.

Vervolgens wordt het geïmpregneerde deeltjesvormig polymelkzuur 30 toegevoerd aan een industriële productie-eenheid voor geschuimde vormdelen, waarin onder toepassing van stoom expansie en fusie van het deeltjesvormig polymelkzuur plaatsvindt ter verkrijgen van een geschuimd vormdeel, met een dichtheid van 60 g/l.

11

De fusie van het deeltjesvormig polymelkzuur evenals de mechanische sterkte van het verkregen vormdeel wordt beoordeeld en de resultatent zijn weergegeven in Tabel 1.

Vergelijkend voorbeeld 1(met voorschuimen, zonder coatenï 5 Er wordt een deeltjesvormig polymelkzuur vervaardigd zoals omschreven in Voorbeeld 1. Het deeltjesvormige polymelkzuur wordt vervolgens voorgeschuimd zoals beschreven in Voorbeeld 1. Er wordt echter geen coating aangebracht.

Vervolgens wordt het voorgeschuimde deeltjesvormig polymelkzuur 10 opnieuw geïmpregneerd met een blaasmiddel, te weten C02 door behandelen in een drukvat bij 20 bar gedurende 20 minuten. Het opnieuw geïmpregneerde deeltjesvormig polymelkzuur bevat ongeveer 7 gew.% C02.

Vervolgens wordt het opnieuw geïmpregneerde deeltjesvormig polymelkzuur toegevoerd aan een industriële productie-eenheid voor geschuimde 15 vormdelen, waarin onder toepassing van stoom verdere expansie en fusie van het voorgeschuimd deeltjesvormig polymelkzuur plaatsvindt ter verkrijgen van een geschuimd vormdeel, met een dichtheid van 60 g/l.

De fusie van het deeltjesvormig polymelkzuur evenals de mechanische sterkte van het verkregen vormdeel wordt beoordeeld en de resultaten 20 zijn weergegeven in Tabel 1.

Vergelijkend voorbeeld 2 (zonder voorschuimen, zonder coaten)

Er wordt een deeltjesvormig polymelkzuur vervaardigd zoals omschreven in Voorbeeld 2. Er wordt echter geen coating aangebracht.

Vervolgens wordt het deeltjesvormig polymelkzuur geïmpregneerd 25 met een blaasmiddel, te weten C02 door behandelen in een drukvat bij 20 bar gedurende 20 minuten. Het deeltjesvormig polymelkzuur bevat ongeveer 7 gew.% C02.

Vervolgens wordt het geïmpregneerde deeltjesvormig polymelkzuur toegevoerd aan een industriële productie-eenheid voor geschuimde vormdelen, 30 waarin onder toepassing van stoom verdere expansie en fusie van het voorgeschuimde deeltjesvormige polymelkzuur plaatsvindt ter verkrijgen van een geschuimd vormdeel, met een dichtheid van 60 g/l.

De fusie van het deeltjesvormige polymelkzuur evenals de 12 mechanische sterkte van het verkregen vormdeel wordt beoordeeld en de resultaten zijn weergegeven in Tabel 1.

De fusie tussen afzonderlijke deeltjes van het polymelkzuur is als volgt bepaald. Een geschuimd vormdeel wordt met de hand doorgebroken en de 5 mate van weerstand bij breken wordt kwalitatief bepaald.

De mechanische eigenschappen worden bepaald door druksterkte en breeksterkte.

De druksterkte van het uiteindelijke vormdeel zijn als volgt bepaald Euro Norm (EN) 826 (1969).

10 De breeksterkte van het uiteindelijke vormdeel zijn als volgt bepaald

Euro Norm (EN) 12089 (1998).

Vormbehoud de nominale afmeting van de matrijs wordt vastgesteld en het uiteindelijke vormdeel dat wordt verkregen wordt hiermee vergeleken om te beoordelen of er bijvoorbeeld sprake is van krimp.

15

Tabel 1

Voorbeeld Fusie druksterkte breeksterkte vormbehoud 1 ++ ++ ++ geen krimp 2 + + + lichte krimp 20 Vergelijkend 1 - - valt uit elkaar

Vergelijkend 2 -- -- - valt uit elkaar

Beoordelingscriteria: ++: beoordeeld als zijnde goed 25 +: beoordeeld als zijnde goed/voldoende beoordeeld als zijnde voldoende/onvoldoende beoordeeld als zijnde onvoldoende

Uit de resultaten van Tabel 1 blijkt dat het deeltjevormig 30 polymelkzuur volgens de onderhavige uitvinding door het toepassen van een coating, betere resultaten toont betreft fusie en mechanische eigenschappen in vergelijking met het polymelkzuur volgens de stand der techniek. Derhalve is duidelijk 13 dat de onderhavige uitvinding een of meer van de doelstellingen van de onderhavige uitvinding oplost.

Verder blijkt dat het de voorkeur verdient om een stap van voorschuimen toe te passen.

5 Verder voorkeursuitvoeringsvormen worden weergegeven in de conclusies.

10 1033719

Claims

1. Deeltjesvormig expandeerbaar polymelkzuur, met het kenmerk, dat het deeltjesvormig polymelkzuur is voorzien van een coating.

2. Deeltjesvormig polymelkzuur volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de coating aanwezig is in een hoeveelheid van tussen 0,5 en 15 gew.% op basis van het gewicht van het deeltjesvormig polymelkzuur.

3. Deeltjesvormig polymelkzuur volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de coating biologisch afbreekbaar is.

4. Deeltjesvormig polymelkzuur volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de coating is gekozen uit de groep, bestaande uit polyvinylacetaat, op polyvinylacetaat gebaseerd polymeer, polyvinylalcohol, polycaprolacton, polyester, polyesteramide, op eiwit gebaseerd materiaal, polysacharide, natuurlijke was of vet, acrylaat, en een of meer combinaties 15 daarvan.

5. Deeltjesvormig polymelkzuur volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het op eiwit gebaseerd materiaal is gekozen uit de groep bestaande uit gelatine, collageen, caseïne, soja-eiwit, en een of meer combinaties daarvan.

6. Deeltjesvormig polymelkzuur volgens conclusie 5, met het kenmerk, 20 dat de coating verder een weekmaker bevat.

7. Deeltjesvormig polymelkzuur volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de weekmaker is gekozen glycerol en ureum.

8. Deeltjesvormig polymelkzuur volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de polysacharide is gekozen uit de groep bestaande uit cellulose, 25 cellulosederivaat, zetmeel, zetmeelderivaat, chitosan, alginaat, pectine, carrageenan, Arabische gom en gellangom.

9. Deeltjesvormig polymelkzuur volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de natuurlijke was of het vet is gekozen uit de groep, bestaande uit bijenwas, carnaubawas, candelillawas, paraffinewas, polyethyleenwas, vetzuur, monoglyceride 30 en shellac.

10. Deeltjesvormig polymelkzuur volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het polymelkzuur is gekozen uit de groep bestaande uit half-kristallijn polymelkzuur, amorf polymelkzuur en een 1033719 * combinatie daarvan en uit mengsels van polymelkzuur met een of meer andere biologisch afbreekbare polymeren.

11. Deeltjesvormig polymelkzuur volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het polymelkzuur een keten extender 5 middel bevat.

12. Deeltjesvormig polymelkzuur volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat het keten extender middel is gekozen uit de groep bestaande uit bestaande uit poly- en diëpoxides, diïsocyanaten, oxazines en oxazolines, cyclische dianhydrides en een of meer combinaties hiervan.

13. Deeltjesvormig polymelkzuur volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het polymelkzuur tevens een kiemvormend middel bevat.

14. Deeltjesvormig polymelkzuur volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat het kiemvormende middel is gekozen uit de groep, bestaande uit een 15 polyolefine was, een stereo-isomeer van polymelkzuur, talk, nanoklei of een of meer combinaties hiervan

15. Deeltjesvormig polymelkzuur volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het polymelkzuur tevens een smeermiddel bevat.

16. Deeltjesvormig polymelkzuur volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat het smeermiddel een metaalzout van stearaat is, in het bijzonder zinkstearaat.

17. Deeltjesvormig polymelkzuur volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de deeltjesgrootte ligt tussen 0,5 mm 25 en 5 mm.

18. Deeltjesvormig polymelkzuur volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat de deeltjesgrootte ligt tussen 0,5 mm en 1,5 mm.

19. Deeltjesvormig polymelkzuur volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het een dichtheid heeft tussen 700 g/l 30 en 1000 g/l.

20. Deeltjesvormig polymelkzuur volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het een dichtheid heeft tussen 10 g/l en 100 g/l. «

21. Werkwijze voor het vervaardigen van een deeltjesvormig expandeerbaar polymelkzuur volgens een of meer van de conclusies 1-20, omvattende de stappen van a) het verschaffen van een polymelkzuur; 5 b) het tot deeltjes vormen van het polymelkzuur verkregen in stap a); c) het coaten van het deeltjesvormig polymelkzuur, verkregen in stap b); d) het impregneren van het gecoate deeltjesvormig polymelkzuur, 10 verkregen in stap c) met een blaasmiddel, ter verkrijging van een deeltjesvormig expandeerbaar polymelkzuur.

22. Werkwijze volgens conclusie 21, waarbij stap b) uit een tweetal substappen bestaat, te weten, b1) het tot expandeerbare deeltjes vormen van het polymelkzuur 15 verkregen in stapa); b2) het voorschuimen van het deeltjesvormig expandeerbaar polymelkzuur, verkregen in stap b1) tot een dichtheid tussen 10 g/l en 100 g/l ter verkrijging van voorgeschuimd deeltjesvormig polymelkzuur en waarbij stap c) bestaat uit het coaten van het voorgeschuimde 20 deeltjesvormig polymelkzuur, verkregen in stap b2).

23. Werkwijze voor het vervaardigen van een geschuimd vormdeel, met het kenmerk, dat de werkwijze de stappen omvat van: i) het verschaffen van deeltjesvormig expandeerbaar polymelkzuur volgens een of meer van de conclusies 1-20 of vervaardigd volgens een werkwijze 25 volgens een of meer van de conclusies 21-22; ii) het onder bepaalde omstandigheden van temperatuur en druk brengen van het deeltjesvormig expandeerbare polymelkzuur verkregen in stap i) zodat een geschuimd vormdeel wordt verkregen.

24. Werkwijze volgens conclusie 23, met het kenmerk, dat in stap ii) het 30 deeltjesvormig polymelkzuur verkregen in stap i) in contact wordt gebracht met lucht of stoom met een temperatuur van 60 tot 160 °C.

25. Werkwijze volgens een of meer van de conclusies 23 en 24, met het kenmerk, dat in stap ii) een druk wordt toegepast van 0,1 tot 2,0 bar.

26. Geschuimd vormdeel verkregen volgens de werkwijze volgens een of meer van de conclusies 23-25.

27. Geschuimd vormdeel volgens conclusie 26, met het kenmerk, dat het een dichtheid tussen 10 g/l en 100 g/l heeft. 5 10 3 3 7 1 9