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DE102007026166A1 - Thermoplastic shaping of polyvinyl alcohol for manufacturing granulates, foil, fibers or coating for use in pharmaceutical or cosmetic applications, involves accomplishing shaping in absence of extrusion additive - Google Patents

Thermoplastic shaping of polyvinyl alcohol for manufacturing granulates, foil, fibers or coating for use in pharmaceutical or cosmetic applications, involves accomplishing shaping in absence of extrusion additive Download PDF

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DE102007026166A1
DE102007026166A1 DE200710026166 DE102007026166A DE102007026166A1 DE 102007026166 A1 DE102007026166 A1 DE 102007026166A1 DE 200710026166 DE200710026166 DE 200710026166 DE 102007026166 A DE102007026166 A DE 102007026166A DE 102007026166 A1 DE102007026166 A1 DE 102007026166A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
polyvinyl alcohol
thermoplastic
shaping
absence
thermoplastic molding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE200710026166
Other languages
German (de)
Inventor
Robert Dr. Fuss
Sven Dipl.-Ing. Köhnen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kuraray Europe GmbH
Original Assignee
Kuraray Europe GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kuraray Europe GmbH filed Critical Kuraray Europe GmbH
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/02Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D01F6/14Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polymers of unsaturated alcohols, e.g. polyvinyl alcohol, or of their acetals or ketals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
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Abstract

Thermoplastic shaping involves accomplishing shaping at 150-240[deg] C in absence of extrusion additive, softeners, glycerin, starch, polyolefins, polypropylene, polymethylmetacrylate, polyvinylacetate, polyethylene glycols or thermoplastic polymers. The polyvinyl alcohol contains 5 wt.% of a volatile compound. The thermoplastic shaping takes place by extruding or injection molding. 0 to 0.5 wt.% of methanol content is present in polyvinyl alcohol after the thermoplastic shaping.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermoplastischen Formgebung von Polyvinylalkohol in Abwesenheit von Hilfsmitteln, die üblicherweise bei der thermoplastischen Verarbeitung von Polyvinylalkohol eingesetzt werden, sowie mit diesem Verfahren hergestellte Formkörper wie Granulate.The The present invention relates to a process for thermoplastic Shaping of polyvinyl alcohol in the absence of auxiliaries, usually in thermoplastic processing be used by polyvinyl alcohol, as well as with this method produced moldings such as granules.

Technisches UmfeldTechnical environment

Polyvinylalkohol (PVA), formal ein Copolymer mit Vinylacetat- und Vinylalkoholeinheiten gilt als nicht thermoplastisch verarbeitbar. Als Grund hierfür wird im Allgemeinen die deutlich unterhalb der Schmelztemperatur von ca. 212–267°C liegende Zersetzungstemperatur von ca. 180–200°C angesehen ( C.A. Finch, „Polyvinylalcohol Properties and Applications", Wiley Verlag, 1973 ). Um Polyvinylalkohol dennoch thermoplastisch verarbeiten zu können, müssen Hilfsmittel wie Weichmacher oder andere thermoplastische Polymere (im Folgenden Extrusionshilfsmittel genannt) zugemischt werden, so dass die resultierende Masse eine unterhalb der Zersetzungstemperatur liegende Schmelztemperatur aufweist.Polyvinyl alcohol (PVA), formally a copolymer with vinyl acetate and vinyl alcohol units is considered to be non-thermoplastically processable. The reason for this is generally considered to be the decomposition temperature of about 180-200 ° C., which is significantly below the melting point of about 212-267 ° C. ( CA Finch, "Polyvinyl alcohol Properties and Applications", Wiley Verlag, 1973 ). However, in order to be able to process polyvinyl alcohol thermoplastically, auxiliaries such as plasticizers or other thermoplastic polymers (referred to below as extrusion aids) must be admixed so that the resulting composition has a melting temperature below the decomposition temperature.

Stand der TechnikState of the art

Zur thermoplastischen Verarbeitung von Polyvinylalkohol mit Extrusionshilfen oder Zuschlagsstoffen sind eine Vielzahl von Publikationen bekannt. Beispielhaft sei auf die folgenden, in letzter Zeit erschienenen Patentanmeldungen verwiesen: WO 2006/075174 (PVA mit Glyzerin und Propylenglykol), WO 2005/078032 (PVA mit Sorbitol, Wachsen, Fettsäureestern), WO 2005/058569 (PVA mit Weichmacher für Spritzguss), WO 2006/032929 (PVA mit extrudierbarer Stärke), US 2000-629678 (PVA mit thermoplastischen Elastomeren), EP 1 559 323 (PVA mit aliphatischen Polyamiden), US 2006-0211804 (PVA mit Polyolefinen) oder WO 2005/065301 (PVA mit Kreatin oder weiteren Polymeren).For the thermoplastic processing of polyvinyl alcohol with extrusion aids or additives a variety of publications are known. For example, reference may be made to the following, more recent patent applications: WO 2006/075174 (PVA with glycerol and propylene glycol), WO 2005/078032 (PVA with sorbitol, waxes, fatty acid esters), WO 2005/058569 (PVA with plasticizer for injection molding), WO 2006/032929 (PVA with extrudable starch), US 2000-629678 (PVA with thermoplastic elastomers), EP 1 559 323 (PVA with aliphatic polyamides), US 2006-0211804 (PVA with polyolefins) or WO 2005/065301 (PVA with creatine or other polymers).

Diese Publikationen offenbaren alle die Extrusion von Polyvinylalkohol-haltigen Mischungen mit Extrusionshilfmittel, jedoch nicht die thermoplastische Verarbeitung von Polyvinylalkohol ohne solche Extrusionshilfsmittel.These Publications all disclose the extrusion of polyvinyl alcohol-containing Mixtures with extrusion aids, but not the thermoplastic Processing of polyvinyl alcohol without such extrusion aids.

Aufgabetask

Zur Herstellung von Formkörpern oder Granulaten aus Polyvinylalkohol wäre jedoch die thermoplastische Verarbeitung von reinem Polyvinylalkohol wünschenswert, wenn Extrusionshilfsmittel stören und z. B. aus dem Formkörper unerwünscht migrieren.to Production of Moldings or Granules of Polyvinyl Alcohol however, the thermoplastic processing would be pure Polyvinyl alcohol desirable if extrusion aids disturb and z. B. undesirable from the molding migrate.

Überraschenderweise wurde gefunden, dass entgegen der Literaturmeinung Polyvinylalkohol auch in Reinform d. h. ohne Extrusionshilfsmittel thermoplastisch verarbeitbar ist.Surprisingly it was found that, contrary to the literature, polyvinyl alcohol also in pure form d. H. without extrusion aid thermoplastic is processable.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Verfahren zur thermoplastischen Formgebung von Polyvinylalkohol mit einem Hydrolysegrad von über 50 Mol% und einer Viskosität von 0,1 bis 30 mPas, dadurch gekennzeichnet, dass die thermoplastische Formgebung bei einer Temperatur von 150 bis 240°C in Abwesenheit von Extrusionshilfsmitteln erfolgt, sowie mit diesem Verfahren hergestellte Formkörper oder Granulaten.object The present invention is therefore a process for thermoplastic Shaping of polyvinyl alcohol with a degree of hydrolysis of over 50 mol% and a viscosity of 0.1 to 30 mPas, thereby characterized in that the thermoplastic molding at a temperature from 150 to 240 ° C in the absence of extrusion aids takes place, as well as molded articles produced by this method or granules.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird in Abwesenheit der üblicherweise zugesetzten Extrusionshilfsmittel für die thermoplastische Verarbeitung von Polyvinylalkohol wie Weichmacher oder weitere Polymere durchgeführt.The inventive method is in the absence the usually added extrusion aid for the thermoplastic processing of polyvinyl alcohol such as plasticizer or other polymers performed.

Als polymere Extrusionshilfsmittel für die thermoplastische Verarbeitung von Polyvinylalkohol werden z. B. alle thermoplastische Polymere, insbesondere Stärke, Polyolefine, Polyamide, Polymethylmetacrylat, Polyvinylacetale und/oder Polyethylenglykole eingesetzt.When polymeric extrusion aids for the thermoplastic Processing of polyvinyl alcohol are z. B. all thermoplastic Polymers, especially starch, polyolefins, polyamides, Polymethyl methacrylate, polyvinyl acetals and / or polyethylene glycols used.

Als Weichmacher für PVA gelten insbesondere aliphatische ein- oder mehrwertige Alkohole wie Diole oder Triole, insbesondere Glyzerin oder Stärke, und/oder deren Derivate wie Glykole (Mono- oder Polyglykole oder Polyethylenglykole) als Reinstoff oder Mischung. Im erfindungsgemäßen Verfahren sind alle dem Fachmann bekannten als Weichmacher für PVA bekannten Verbindungen zu vermeiden, also auch die in der o. g. Patentliteratur aufgeführten Verbindungen wie Glyzerin, Propylenglykol, Sorbitol, Wachsen, Fettsäureestern, extrudierbarer Stärke, thermoplastischen Elastomeren, aliphatische Polyamide Polyolefine und/oder Kreatin.Particularly suitable plasticizers for PVA are aliphatic mono- or polyhydric alcohols, such as diols or triols, in particular glycerol or starch, and / or derivatives thereof, such as glycols (mono- or polyglycols or polyethylene glycols), as pure substance or mixture. In the process according to the invention, all compounds known to the person skilled in the art as plasticizers for PVA are to be avoided, ie also the compounds listed in the abovementioned patent literature, such as glycerol, propylene glycol, sorbitol, waxes, fatty acid esters, extrudable starch, thermoplastic elastomers, aliphatic polyamides polyolefins and / or creatine.

Im erfindungsgemäßen Verfahren werden bevorzugt keine, d. h. 0 Gew.% (bezogen auf PVA) Extrusionshilfsmittel wie die genannten Verbindungen eingesetzt.in the Processes according to the invention are preferably not d. H. 0% by weight (based on PVA) extrusion aids such as those mentioned Connections used.

Polyvinylalkohole werden durch Hydrolyse von Polyvinylacetat in wässriger Lösung hergestellt und enthalten daher in der Regel noch flüchtige Bestandteile wie Wasser, Methanol, Acetaldehyd und Methylacetat. Diese Verbindungen werden – in den für kommerziell erhältlichen PVA-Typen üblichen Mengen – im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht als Extrusionshilfsmittel angesehen. Dementsprechend enthalten erfindungsgemäß eingesetzte Polyvinylalkohole bevorzugt 0–5 Gew.%, besonders bevorzugt 0–2,5 Gew.% flüchtige Bestandteile wie die genannten Verbindungen (jeweils bezogen auf das eingesetzte PVA). Die flüchtigen Bestandteile werden in Anlehnung an DIN ISO 1625 , wie in den Beispielen beschrieben, bestimmt.Polyvinyl alcohols are prepared by hydrolysis of polyvinyl acetate in aqueous solution and therefore usually contain volatile components such as water, methanol, acetaldehyde and methyl acetate. In the context of the present invention, these compounds are not considered as extrusion aids in the amounts customary for commercially available PVA types. Accordingly, polyvinyl alcohols used according to the invention preferably contain 0-5% by weight, more preferably 0-2.5% by weight of volatile constituents such as the compounds mentioned (in each case based on the PVA used). The volatiles are based on DIN ISO 1625 as described in the examples.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können demnach Polyvinylalkohole mit einem Methanolgehalt des Polyvinylalkohols nach der thermoplastischen Formgebung von 0 bis 0,50 Gew.% bevorzugt 0 bis 0,05 Gew.% und besonders bevorzugt 0 bis 0,01 Gew.% erhalten werden. Produkte dieser Art können als methanolfrei bezeichnet werden und sind für pharmazeutische oder kosmetische Anwendungen z. B. als Tablettenüberzug geeignet.With the method of the invention can Accordingly, polyvinyl alcohols having a methanol content of the polyvinyl alcohol after the thermoplastic molding of 0 to 0.50 wt.% Preferably 0 to 0.05 wt.%, And particularly preferably 0 to 0.01 wt.% become. Products of this type can be called methanol-free are and are for pharmaceutical or cosmetic applications z. B. suitable as a tablet coating.

Ein weiterer Gegensand der Erfindung ist daher die Verwendung eines Granulats, einer Folie, eines zwei- oder dreidimensionalen Spritzgussformkörper oder einer Beschichtung, hergestellt durch thermoplastische Formgebung von Polyvinylalkohol mit einem Hydrolysegrad von über 50 Mol% und einer Viskosität von 0,1 bis 30 mPas, wobei die thermoplastische Formgebung bei einer Temperatur von 150 bis 240°C in Abwesenheit von Extrusionshilfsmitteln erfolgt, in pharmazeutischen oder kosmetischen Anwendungen. Bevorzugt enthält weist das eingesetzte Material einen Methanolgehalt von 0 bis 0,5 Gew.% auf.One Another object of the invention is therefore the use of a Granules, a film, a two- or three-dimensional injection moldings or a coating made by thermoplastic molding of polyvinyl alcohol having a degree of hydrolysis of over 50 Mol% and a viscosity of 0.1 to 30 mPas, wherein the thermoplastic molding at a temperature of 150 to 240 ° C. in the absence of extrusion aids, in pharmaceutical or cosmetic applications. Preferably contains the material used has a methanol content of 0 to 0.5% by weight on.

Weiterhin können die eingesetzten Polyvinylalkohole Polymerreste aus dem Herstellprozess enthalten, wie z. B. Polyester oder Polyvinylacetat. Diese Verbindungen werden – in den für kommerziell erhältlichen PVA-Typen – üblichen Mengen im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht als Extrusionshilfsmittel angesehen. Dementsprechend enthalten erfindungsgemäß eingesetzte Polyvinylalkohole bevorzugt 0–1 Gew.% polymere Verunreinigungen wie die genannten Verbindungen (jeweils bezogen auf das eingesetzte PVA).Farther the polyvinyl alcohols used can be polymer residues contained in the manufacturing process, such as. As polyester or polyvinyl acetate. These compounds are - in the commercial for available PVA types - usual quantities in the context of the present invention not as extrusion aids considered. Accordingly, used according to the invention Polyvinyl alcohols preferably 0-1 wt.% Of polymeric impurities as the compounds mentioned (in each case based on the used PVA).

Der erfindungsgemäß eingesetzte Polyvinylalkohol weist einen Hydrolysegrad von über 50 Mol.% (d. h. 50,1 bis 100 Mol.%), insbesondere 70 bis 100 Mol.%, bevorzugt 85 bis 100 Mol.% bzw. 90 bis 100 Mol.% auf. Der Hydrolysegrad wird, wie in den Beispielen beschrieben, bestimmt.Of the has polyvinyl alcohol used according to the invention a degree of hydrolysis of over 50 mole percent (i.e., 50.1 to 100 Mol.%), In particular 70 to 100 mol.%, Preferably 85 to 100 mol.% or 90 to 100 mol.% On. The degree of hydrolysis is as in the examples described, determined.

Die Viskosität der eingesetzten Polyvinylalkohole liegt zwischen 0,1 bis 30 mPas, bevorzugt 1 bis 15 mPas, besonders bevorzugt 2 bis 10 mPas. Die Viskosität wird, wie in den Beispielen beschrieben, an einer 4%igen wässrigen Lösung bei 20°C bestimmt.The Viscosity of the polyvinyl alcohols used is between 0.1 to 30 mPas, preferably 1 to 15 mPas, particularly preferably 2 up to 10 mPas. The viscosity is as in the examples described on a 4% aqueous solution determined at 20 ° C.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird so durchgeführt, dass kein oder nur ein geringer Kettenabbau (z. B. durch Wasserabspaltung) oder -aufbau (z. B. durch Vernetzung) erfolgt. Dies kann sehr einfach durch die Änderung der Viskosität, bestimmt nach dem o. g. Verfahren, kontrolliert werden. Bevorzugt unterscheidet sich die Viskosität einer 4%igen wässrigen Lösung (bei 20°C) des Polyvinylalkohols vor und nach der thermoplastischen Formgebung um jeweils höchstens 5%, 4%, 3%, 2% oder sogar nur höchstens um 1%.The inventive method is carried out so that no or only a small chain degradation (eg by dehydration) or structure (eg by networking) takes place. This can be very simple by changing the viscosity, determined by the o. g. Procedures to be controlled. Preferably different the viscosity of a 4% aqueous solution (at 20 ° C) of the polyvinyl alcohol before and after the thermoplastic Shaping by a maximum of 5%, 4%, 3%, 2% or even in each case only at most by 1%.

Der Aschegehalt der eingesetzten Polyvinylalkohole sollte möglichst gering sein, um Abbaureaktionen während der thermischen Belastung durch das erfindungsgemäße Verfahren zu vermeiden. Bevorzugt werden Polyvinylalkohole mit einem Aschegehalt (ausgedrückt in Na2O) von max. 1 Gew.%, bevorzugt max. 0,5 Gew.% verwendet. Der Aschegehalt wird, wie in den Beispielen beschrieben, als Gehalt an Na2O bestimmt.The ash content of the polyvinyl alcohols used should be as low as possible in order to avoid degradation reactions during thermal loading by the process according to the invention. Preference is given to polyvinyl alcohols having an ash content (expressed in Na 2 O) of max. 1% by weight, preferably max. 0.5 wt.% Used. The ash content is determined as the content of Na 2 O as described in the examples.

Im erfindungsgemäßen Verfahren können natürlich auch mehrere verschiedene Polyvinylalkohole in Form einer Mischung eingesetzt werden, wobei die gesamte Mischung die o. g. Eigenschaften aufweisen muss. Geeignete Polyvinylalkohole sind unter dem Handelsnamen „Mowiol" der Kuraray Europe GmbH erhältlich.in the methods of the invention can of course also several different polyvinyl alcohols in the form of a mixture be used, the entire mixture the o. g. properties must have. Suitable polyvinyl alcohols are under the trade name "Mowiol" Kuraray Europe GmbH available.

Die thermoplastische Formgebung im erfindungsgemäßen Verfahren wird bevorzugt durch Extrusion, Kneten oder Spritzguss durchgeführt und beinhaltet in jedem Fall eine thermische Belastung des Materials.The thermoplastic molding in the invention Process is preferred by extrusion, kneading or injection molding carried out and includes in each case a thermal Load of the material.

Diese sollte möglichst kurz und/oder niedrig gehalten werden. Bevorzugt beträgt die mittlere Verweilzeit des PVA im erfindungsgemäßen Verfahren zwischen 1 und 90 s., bevorzugt 1 bis 60 s., insbesondere 1 bis 45 s. bzw. 1 und 30 s. Als Verweilzeit wird die Zeit angesehen, die das Material den genannten Temperaturen ausgesetzt ist. In einem Extrusionsprozess kann der Einfachheit halber die Durchgangszeit des Materials im Extruder als Verweilzeit angenommen werden. Die Einstellung oder Bestimmung der Verweilzeit an einem Extruder ist dem Fachmann bekannt und kann z. B. durch entsprechende Schneckengeometrie oder Drehzahl des Extruders beeinflusst werden.This should be kept as short and / or low as possible. The mean residence time is preferably time of the PVA in the inventive method between 1 and 90 s., Preferably 1 to 60 s., In particular 1 to 45 s. or 1 and 30 s. The residence time is the time that the material is exposed to the temperatures mentioned. In an extrusion process, the transit time of the material in the extruder as residence time can be assumed for the sake of simplicity. The setting or determination of the residence time on an extruder is known to the skilled person and can, for. B. be influenced by appropriate screw geometry or speed of the extruder.

Die Temperaturen des erfindungsgemäßen Verfahrens betragen 150 bis 240°C, bevorzugt 150 bis 215°C und insbesondere 150 bis 210°C.The Temperatures of the method according to the invention be 150 to 240 ° C, preferably 150 to 215 ° C. and in particular 150 to 210 ° C.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird bevorzugt so durchgeführt, dass der resultierende thermoplastisch verarbeitete Polyvinylalkohol eine geringe und für die spätere Verwendung akzeptable Gelbfärbung YI aufweist. Die Gelbfärbung YI wird gemäß dem in den Beispielen beschriebenen Verfahren als dimensionslose Größe bestimmt. Bevorzugt beträgt der Gelbwert Y des Polyvinylalkohols vor der thermoplastischen Formgebung 0-10, insbesondere 0-5, besonders bevorzugt 0-2. Nach der erfindungsgemäßen thermoplastischen Formgebung beträgt der Gelbwert bevorzugt 0-50, besonders bevorzugt 0-20 und insbesondere 0-15.The method according to the invention is preferably carried out in such a way that that the resulting thermoplastically processed polyvinyl alcohol a low and acceptable for later use Yellowing YI. The yellowing YI becomes according to the method described in the examples determined as dimensionless size. Preferred is the yellowness Y of the polyvinyl alcohol before the thermoplastic molding 0-10, especially 0-5, more preferably 0-2. After the invention thermoplastic shape, the yellow value is preferred 0-50, more preferably 0-20 and especially 0-15.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Granulate, Folien, Fasern, zwei- oder dreidimensionale Spritzgussformkörper oder Beschichtungen, hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in Abwesenheit von Extrusionshilfsmitteln. Als Substart für die erfindungsgemäße Beschichtung können weitere Polymere wie PET, Polyolefine und/oder PVC oder Glas oder Metalle verwendet werden. Als Schichtdicke der Beschichtung sind 0.01 bis 1 mm möglich.One Another object of the present invention are granules, films, Fibers, two- or three-dimensional injection moldings or coatings prepared according to the invention Process in the absence of extrusion aids. As a substart for the coating according to the invention can be further polymers such as PET, polyolefins and / or PVC or glass or metals are used. As layer thickness of the coating 0.01 to 1 mm are possible.

Die erfindungsgemäßen Granulate können leicht auf eine gewünschte Korngröße und Korngrößenverteilung vorzugsweise durch Heißabschlag, insbesondere durch exzentrische Granulierung, Messerwalzen-Granulierung, Kaltabschlag, Stranggranulierung oder Bandgranulierung eingestellt werden. Diese Verfahren sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. Die Gestalt des Granulats ist erfindungsgemäß von untergeordneter Bedeutung.The granules of the invention can be easily to a desired grain size and grain size distribution preferably by hot stamping, in particular by eccentric Granulation, knife roller granulation, cold cut, strand granulation or belt granulation. These procedures are out Well known in the art. The figure of the granules is according to the invention of subordinate Importance.

Im erfindungsgemäßen Verfahren wird zweckmäßigerweise ein Extruder (Ein- oder Zweischneckenextruder), Mehrwellenkneter und/oder Kneter eingesetzt.in the the process according to the invention is expediently carried out an extruder (single or twin screw extruder), multi-shaft kneader and / or kneader used.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung durch Beispiele und Vergleichsbeispiele illustriert, ohne dass hierdurch eine Beschränkung des Erfindungsgedankens erfolgen soll. Die in diesem Zusammenhang eingesetzten Polyvinylalkoholtypen (Mowiol®) sind bei der Firma Kuraray Europe GmbH erhältlich.Hereinafter, the present invention is illustrated by Examples and Comparative Examples, without this being intended to limit the inventive concept. The Polyvinylalkoholtypen used in this context (Mowiol ®) are available from the company Kuraray Europe GmbH.

Prüfmerkmale und PrüfmethodenTest characteristics and test methods

Hydrolysegrad (Verseifungsgrad)Degree of hydrolysis (saponification degree)

Der Hydrolysegrad (Verseifungsgrad) H gibt an, wie viel Prozent des Polyvinylacetat-Grundmoleküls zu Polyvinylalkohol verseift sind. Aus dem Gehalt an Restacetylgruppen und damit aus der Esterzahl EZ wird der Hydrolysegrad H nach folgender Formel berechnet und in mol-% angegeben: H = 100·(100 – 0,1535·EZ)/(100 – 0,0749·EZ) The degree of hydrolysis (saponification degree) H indicates what percentage of the polyvinyl acetate base molecule is saponified to polyvinyl alcohol. From the content of residual acetyl groups and thus from the ester number EZ the degree of hydrolysis H is calculated according to the following formula and given in mol%: H = 100 · (100 - 0.1535 · EZ) / (100 - 0.0749 · EZ)

EsterzahlEsterzahl

Unter der Esterzahl (EZ) wird die Menge KOH (in mg) verstanden, die zur Neutralisation der aus dem Ester durch Verseifung freigesetzten Säure in 1 g Substanz verbraucht wird. Bestimmungsmethode (in Anlehnung an DIN EN ISO 3681 ):The ester number (EZ) is the amount of KOH (in mg) which is consumed to neutralize the acid liberated from the ester by saponification in 1 g of substance. Determination method (based on DIN EN ISO 3681 ):

a) Teilhydrolysierte PVA-Typen (bis ca. 95 mol-%)a) Partially hydrolyzed PVA types (up to approx. 95 mol%)

Etwa 1 g PVA wird in einen 250 ml Rundkolben eingewogen und mit 70 ml destilliertem Wasser sowie 30 ml neutralisiertem Alkohol versetzt und bis zur Lösung unter Rückfluss erhitzt. Nach dem Abkühlen wird mit 0,1 n KOH gegen Phenolphthalein neutral gestellt.Approximately 1 g of PVA is weighed into a 250 ml round bottom flask and 70 ml distilled water and 30 ml of neutralized alcohol and heated to reflux. To The cooling is neutral with 0.1 N KOH against phenolphthalein posed.

Nach dem Neutralisieren werden 50 ml 0,1 n KOH zugegeben und 1 h unter Rückfluss gekocht. Der Laugenüberschuss wird in der Wärme gegen Phenolphthalein als Indikator mittels 0,1 n HCl bis zur bleibenden Entfärbung zurücktitriert. Parallel hierzu wird ein Blindversuch durchgeführt.After neutralization, 50 ml of 0.1 N KOH are added and boiled under reflux for 1 h. The excess liquor is heated in the heat against phenolphthalein as an indicator by means of 0.1 N HCl until the remaining Decolorization back titrated. Parallel to this, a blind test is carried out.

b) Vollhydrolysierte PVA-Typen (ab ca. 95 Mol%)b) Fully hydrolyzed PVA types (from approx. 95 mol%)

Um eine Absorption von Kohlensäure aus der Luft im KOH-Überschuss zu vermeiden, werden nach der Neutralisation der PVA-Lösung nur 25 ml 0,1 n KOH zugegeben und die Lösung 30 Minuten unter Rückfluss erhitzt. Die noch heiße Lösung wird mit 25 ml 0,1 n HCl versetzt und nach dem Abkühlen mit 0,1 n KOH gegen Phenolphthalein titriert. Parallel hierzu wird ein Blindversuch durchgeführt. Esterzahl (EZ) = (a·b)·5.61/E

a
= Verbrauch ml 0,1 n KOH
b
= Verbrauch ml 0,1 n KOH im Blindversuch
E
= Einwaage PVA (trocken)
In order to avoid absorption of carbon dioxide from the air in excess KOH, after neutralization of the PVA solution, only 25 ml of 0.1 N KOH are added and the solution is refluxed for 30 minutes. The still hot solution is mixed with 25 ml of 0.1 N HCl and titrated after cooling with 0.1 N KOH against phenolphthalein. Parallel to this, a blind test is carried out. Ester number (EZ) = (a * b) * 5.61 / E
a
= Consumption ml 0.1 n KOH
b
= Consumption ml 0.1 n KOH in blank test
e
= Weight PVA (dry)

Restacetylgehaltresidual acetyl content

Der Restacetylgehalt berechnet sich aus der Esterzahl (EZ) wie folgt: Restacetylgehalt (Gew.%) = EZ·0,0767 The residual acetyl content is calculated from the ester number (EZ) as follows: Residual acetyl content (wt.%) = EC · 0.0767

Viskositätviscosity

Nach DIN 51550 ist die Viskosität ein Maß für innere Reibung, die bei der Verschiebung zweier benachbarter Flüssigkeitsschichten auftritt. Die Einheit der dynamischen Viskosität (η) ist im internationalen Einheitensystem (SI) 1 Pa·s. Die dynamische Viskosität von PVA wird mit dem Kugelfallviskosimeter nach Hoeppler ( DIN 53015 ) an einer 4%igen wässrigen Lösung bestimmt.To DIN 51550 For example, viscosity is a measure of internal friction that occurs when two adjacent fluid layers shift. The unit of dynamic viscosity (η) in the international system of units (SI) is 1 Pa · s. The dynamic viscosity of PVA is measured using the Hoeppler falling ball viscometer ( DIN 53015 ) on a 4% aqueous solution.

Herstellung der LösungPreparation of the solution

Es wird eine 4%ige Lösung angesetzt, indem mit der Analysenwaage, je nach Feststoffgehalt, etwa 8,2 bis 8,3 g PVA auf 0,01 g genau abgewogen und unter Rühren z. B. in einem Becherglas mit 200 g kaltem, entsalztem Wasser (VE-Wasser) eingestreut werden. Nach 30 Minuten Erhitzen auf 95°C lässt man die Lösung abkühlen, ergänzt das verdampfte Wasser und filtriert ggf. durch ein 40 μm Sieb.It a 4% solution is prepared by using the analytical balance, depending on the solids content, about 8.2 to 8.3 g of PVA to 0.01 g exactly weighed and stirred with stirring. B. in a beaker with 200 g of cold, deionized water (deionized water) are sprinkled. After heating for 30 minutes at 95 ° C leaves the Cool solution adds the vaporized Water and filtered if necessary through a 40 micron sieve.

Die auf 20°C vortemperierte PVA-Lösung wird blasenfrei in das Messrohr des Höppler-Viskosimeters eingefüllt, das an einen Thermostaten (20°C) angeschlossen ist. Sobald die Lösung die festgelegte Temperatur von 20,0 ± 0,1°C erreicht hat, misst man mit einer Stoppuhr die Zeit, die die Kugel zum Durchlaufen der Messstrecke zwischen den Ringmarkierungen benötigt. Danach wird der Feststoffgehalt der Lösung (3 g, 1 Stunde, 140°C) bestimmt. Er muss zwischen 3,85% und 4,15% sein, anderenfalls muss die Lösung neu angesetzt werden.The Pre-tempered to 20 ° C PVA solution is bubble-free filled into the measuring tube of the Höppler viscometer, which is connected to a thermostat (20 ° C). As soon as the solution the specified temperature of 20,0 ± 0,1 ° C has reached, you measure with a stopwatch the time that the ball needed to run through the measuring section between the ring marks. Thereafter, the solids content of the solution (3 g, 1 hour, 140 ° C) certainly. It must be between 3.85% and 4.15%, otherwise it must the solution will be recalculated.

Auswertungevaluation

Die dynamische Viskosität (η) in mPas wird nach folgender Formel berechnet: (η) = k(p1–p2)·t

k
= Kugelkonstante nach Herstellerangaben
p1
= Dichte der verwendeten Kugel
p2
= Dichte der 4%igen Lösung (1.01 g/ml)
t
= Fallzeit der Kugel in Sekunden (Mittelwert aus 3 Messungen)
The dynamic viscosity (η) in mPas is calculated according to the following formula: (η) = k (p1-p2) · t
k
= Ball constant according to manufacturer's instructions
p1
= Density of the ball used
p2
= Density of the 4% solution (1.01 g / ml)
t
= Fall time of the ball in seconds (average of 3 measurements)

Empfohlene Kugel (für 4%ige Lösungen): bis 9 mPas Kugel B, ab 9 mPas Kugel C (nach Herstellerangaben)Recommended Sphere (for 4% solutions): up to 9 mPas sphere B, from 9 mPas ball C (according to manufacturer's instructions)

Aschegehaltash content

Zur Bestimmung des Aschegehalts werden 4,5–5,0 g der Probe in einen Nickeltiegel eingewogen. Auf dem Schnellverascher wird bei ca. 700°C verascht und anschließend bei 800°C im Muffelofen 1 h geglüht. In einem Titrierbecher werden 100 ml Salzsäure c(HCl) = 0,015 mol/l vorgelegt und der heiße Nickeltiegel hinein gegeben. Nach dem Abkühlen wird der Nickeltiegel entnommen und mit entsalztem Wasser (VE-Wasser) abgespült. Am Titroprozessor wird mit Natriumhydroxid-Lösung titriert. In gleicher Weise werden 100 ml Salzsäurelösung als Blindwert titriert.To determine the ash content, weigh 4.5-5.0 g of the sample in a nickel crucible. On the fast ashtray is ashed at about 700 ° C and then annealed at 800 ° C in a muffle furnace for 1 h. In 100 ml of hydrochloric acid c (HCl) = 0.015 mol / l are initially introduced into a titration beaker and the hot nickel crucible is introduced. After cooling, the nickel crucible is removed and rinsed with deionized water (demineralized water). The titroprocessor is titrated with sodium hydroxide solution. In the same way, 100 ml of hydrochloric acid solution are titrated as blank.

Auswertungevaluation

  • W(NaOH) = (VB) – VPr)·t(NaOH)·CTM·3,099/M W (NaOH) = (VB) -VPr) * t (NaOH) * CTM * 3.099 / M
    W(NaOH)W (NaOH)
    = Masseanteil Na2O-Asche in %= Mass fraction of Na 2 O ash in%
    VB1VB1
    = Verbrauch an Titriermittel der Blindprobe in ml= Consumption of titrant the blank in ml
    VPrVpr
    = Verbrauch an Titriermittel der Probe in ml= Consumption of titrant the sample in ml
    T(NaOH)T (NaOH)
    = Titer der Natriumhydroxyd-Lösung= Titre of the sodium hydroxide solution
    CTMCTM
    = Stoffmengenkonzentration der Natriumhydroxid-Lösung (0,1 mol/l)= Molar concentration the sodium hydroxide solution (0.1 mol / l)
    MM
    = Einwaage der zu untersuchenden Probe in g= Initial weight of the examining sample in g

Flüchtige BestandteileVolatiles

Polyvinylalkohol enthält als flüchtige Bestandteile hauptsächlich Wasser und organische Lösemittel (Methanol).polyvinyl alcohol contains as volatile components mainly Water and organic solvents (methanol).

Bestimmungsmethode (in Anlehnung an DIN ISO 1625):Determination method (based on DIN ISO 1625):

In ein tariertes Glasschälchen mit einem Durchmesser von ca. 5 cm werden ca. 2 g PVA eingewogen und bis zur Gewichtskonstanz ca. 3 h bei 105°C getrocknet. Nach dem Abkühlen im Exsikkator wird zurück gewogen und die Gewichtsdifferenz prozentual berechnet.In a tared glass bowl with a diameter of approx. 5 cm approx. 2 g PVA are weighed and until constant weight dried at 105 ° C for about 3 h. After cooling in the desiccator is weighed back and the weight difference calculated as a percentage.

Flüchtige organische Verbindungen, insbesondere MethanolgehaltVolatile organic compounds, especially methanol content

Die Bestimmung der restlichen flüchtigen organischen Verbindungen in PVA, hier insbesondere von Methanol, erfolgt gaschromatographisch mittels sog. Head-space-Analyse über interne Kalibrationsstandards an einem Perkin Elmer GC 8500. Die Konzentration der einzelnen Probenbestandteile können unter Berücksichtigung der Korrekturfaktoren aus den Signalflächen der flüchtigen Bestandteile und der Standardsubstanz berechnet werden. Es lassen sich Methanol, Methylacetat und Acetaldehyd bestimmen.The Determination of residual volatile organic compounds in PVA, in particular of methanol, is carried out by gas chromatography by means of so-called head-space analysis on internal calibration standards a Perkin Elmer GC 8500. The concentration of the individual sample components can take into account the correction factors from the signal surfaces of the volatiles and the standard substance. It can be methanol, Determine methyl acetate and acetaldehyde.

Ausrüstungequipment

  • Gaschromatograph, Typ 8500 mit FID-Detektor, Fa. Perkin ElmerGas chromatograph, type 8500 with FID detector, Perkin Elmer
  • Headspace-Probengeber, Typ HS 101, Fa. Perkin ElmerHeadspace sampler, type HS 101, Perkin Elmer
  • PC mit Auswertungsprogramm TurbochromPC with evaluation program Turbochrom
  • Trennsäule, Glaskapillare DB-Wax, Säulenlange 30 m, Innendurchmesser 0,25 mm, Filmdicke 0,25 μmSeparation column, glass capillary DB-Wax, column length 30 m, inner diameter 0.25 mm, film thickness 0.25 μm
  • Headspace-Probenfläschchen 22 ml, Analysenwaage, Rührer mit Heizplatte, Dispenser (Dosiergerat) 10 ml, Glasspritze, 25 μl Typ Hamilton 702NHeadspace sample vial 22 ml, analytical balance, stirrer with hot plate, dispenser 10 ml, glass syringe, 25 μl Type Hamilton 702N
  • Lösemittel: VE-WasserSolvent: deionized water

Durchführung/GerätebedingungenImplementation / Equipment Requirements

  • Probenteller: 80°CSample plate: 80 ° C
  • Ofen, isotherm: 40°COven, isothermal: 40 ° C
  • Injektor: 150°CInjector: 150 ° C
  • Detektor (FID): 250°CDetector (FID): 250 ° C
  • Trägergas: StickstoffCarrier gas: nitrogen

Probenvorbereitung und MessungSample preparation and measurement

Es wird eine 5%ige PVA-Lösung angesetzt indem 0,5 g PVA in ein tariertes Headspace-Fläschchen (Genauigkeit +1–0,005 g) mit Magnetkern eingewogen und mit VE-Wasser auf genau 10 g aufgefüllt wird. Anschließend verschließt man das Fläschchen mit einem dazugehörigen Aluminium-Deckel mittels Verschlusszange. Das Probenfläschchen wird nun auf einen Magnetrührer mit Heizplatte (eingestellt auf eine Temperatur von 120°C) gestellt und der PVA in etwa 30 Minuten unter Rühren zum vollständigen Lösen gebracht. Man lässt das Fläschchen auf RT abkühlen, stellt es in den Probengeber und startet die Messung.A 5% PVA solution is prepared by weighing 0.5 g of PVA into a tared headspace vial (accuracy + 1-0.005 g) with magnetic core and making up to 10 g with deionized water. Then close the vial with an associated aluminum lid using pliers. The sample vial is now placed on a magnetic stirrer with hot plate (set to a temperature of 120 ° C) and the PVA brought to complete dissolution in about 30 minutes with stirring. you makes the vial cool to RT, place it in the autosampler and start the measurement.

Gelbwert YIYellow YI

  • Spectrocolorimeter UltraScan, Fa. HunterLabSpectrocolorimeter UltraScan, Fa. HunterLab
  • Hellma-Küvetten 50·50 mm mit TeflondeckelHellma cuvettes 50 x 50 mm with Teflon lid

Durchführungexecution

Ansetzen einer 4%igen wässrigen PVA-Lösung wie für die Messung der Viskosität beschrieben.fix a 4% aqueous PVA solution as for the measurement of viscosity described.

Messung der totalen Transmission YIMeasurement of total transmission YI

Das Spektrocolorimeter und der Drucker werden im Standardisierungsmodus „Totale Transmission" (TTRAN) gestartet. Die Messung der 4%igen Lösung erfolgt relativ zur Transmission einer mit reinem Lösungsmittel (VE-Wasser) gefüllten Küvette. Bei der Messung ist auf eine blasen-, schlieren- und staubfreie Füllung der Messküvette zu achten. Der Gelbwert YI wird vom Messgerät als dimensionslose Größe angezeigt.The The spectrocolorimeter and the printer are in the standardization mode "Total Transmission "(TTRAN) started measuring the 4% solution takes place relative to the transmission of a pure solvent (Deionized water) filled cuvette. In the measurement is on a bubble, streaks and dust-free filling the Pay attention to the measuring cuvette. The yellow value YI is from the meter displayed as dimensionless size.

Beispiel 1example 1

Auf einem Leistritz Doppelschneckenextruder Typ ZSE 27 GL 600 mit 27 mm Schneckendurchmesser, einem L/D von 44 und 10 Heizzonen wird Mowiol 8-88 mit folgendem Temperaturprofil bei 200 Upm und einem Durchsatz von 14 kg/h extrudiert.

  • Zone 1: 80°C
  • Zone 2: 125°C
  • Zone 3 bis Zone 9: 200°C
  • Zone 10: 210°C
  • Düse: 210°C
On a Leistritz twin screw extruder type ZSE 27 GL 600 with 27 mm screw diameter, an L / D of 44 and 10 heating zones Mowiol 8-88 with the following temperature profile at 200 rpm and a throughput of 14 kg / h is extruded.
  • Zone 1: 80 ° C
  • Zone 2: 125 ° C
  • Zone 3 to Zone 9: 200 ° C
  • Zone 10: 210 ° C
  • Nozzle: 210 ° C

Die insgesamt 5 Knetblöcke vom Typ KB 5-2-30-30 befinden sich bei 20 D und 32 D. Die restlichen Schneckenelemente bestehen aus Förderelementen mit unterschiedlicher Steigung. Bei 37 D wird eine Vakuumentgasung verwendet. Mittels einer 2-Lochdüse werden Stränge mit einem Durchmesser von 3 mm hergestellt. Die erhaltenen Stränge sind homogen, blasen- und stippenfrei. Die Abkühlung erfolgt sowohl mittels Gitternetzband mit Luftkühlung als auch durch Kühlung im Wasserbad mit anschließender Granulierung. Analysedaten PVA Mowiol 8-88 Erhaltenes Granulat Trockenstoff 97,5% 98,8% Viskosität 8,73 mPas 8,43 mPas Methanolgehalt 0,42% 0,009% Gelbwert YI 1,50 11,20 The total of 5 kneading blocks type KB 5-2-30-30 are located at 20 D and 32 D. The remaining screw elements consist of conveying elements with different pitch. At 37 D, a vacuum degassing is used. By means of a 2-hole nozzle, strands with a diameter of 3 mm are produced. The strands obtained are homogeneous, free of bubbles and specks. The cooling takes place both by means of a lattice belt with air cooling and by cooling in a water bath with subsequent granulation. data analysis PVA Mowiol 8-88 Preserved granules dry matter 97.5% 98.8% viscosity 8.73 mPas 8.43 mPas methanol content 0.42% 0.009% Yellow YI 1.50 11,20

Beispiel 2Example 2

Auf einem Leistritz Doppelschneckenextruder Typ ZSE 27 GL 600 mit 27 mm Schneckendurchmesser, einem L/D von 44 und 10 Heizzonen wird Mowiol 18-88 mit folgendem Temperaturprofil bei 200 Upm und einem Durchsatz von 15 kg/h extrudiert.On a Leistritz twin-screw extruder type ZSE 27 GL 600 with 27 mm screw diameter, an L / D of 44 and 10 heating zones Mowiol 18-88 with the following temperature profile at 200 rpm and one Throughput of 15 kg / h extruded.

Temperaturprofil des Extruders:Temperature profile of the extruder:

  • Zone 1: 81°C, Zone 2: 126°C, Zone 3 und 4: 200, Zone 5: 210°C, Zone 6: 220°C, Zone 7 und Zone 8: 225°C, Zone 9: 220°C, Zone 10: 225°C, Düse: 220°CZone 1: 81 ° C, Zone 2: 126 ° C, Zone 3 and 4: 200, Zone 5: 210 ° C, Zone 6: 220 ° C, Zone 7 and Zone 8: 225 ° C, zone 9: 220 ° C, zone 10: 225 ° C, Nozzle: 220 ° C

Die insgesamt 5 Knetblöcke vom Typ KB 5-2-30-30 befinden sich bei 20 D und 32 D. Die restlichen Schneckenelemente bestehen aus Förderelementen mit unterschiedlicher Steigung.The A total of 5 kneading blocks of type KB 5-2-30-30 are located at 20 D and 32 D. The remaining screw elements consist of Conveying elements with different pitch.

Bei 37 D wird eine Vakuumentgasung verwendet. Mittels einer 2-Lochdüse werden Stränge mit einem Durchmesser von 3 mm hergestellt. Die erhaltenen Stränge sind homogen, blasen- und stippenfrei. Die Abkühlung erfolgt sowohl mittels Gitternetzband mit Luftkühlung als auch durch Kühlung im Wasserbad mit anschließender Granulierung. Analysedaten PVA Mowiol 18-88 Erhaltenes Granulat Trockenstoff 98,0% 98,9% Viskosität 17,69 mPas 16,86 mPas Methanolgehalt 0,87% 0,015% Gelbwert YI 1,40 11,30 At 37 D, a vacuum degassing is used. By means of a 2-hole nozzle, strands with a diameter of 3 mm are produced. The strands obtained are homogeneous, free of bubbles and specks. The cooling takes place both by means of a lattice belt with air cooling and by cooling in a water bath with subsequent granulation. data analysis PVA Mowiol 18-88 Preserved granules dry matter 98.0% 98.9% viscosity 17.69 mPas 16.86 mPas methanol content 0.87% 0.015% Yellow YI 1.40 11,30

Beispiel 3Example 3

Auf einem Leistritz Doppelschneckenextruder Typ ZSE 27 GL 600 mit 27 mm Schneckendurchmesser, einem L/D von 44 und 10 Heizzonen wird Mowiol 4-98 mit folgendem Temperaturprofil bei 200 Upm und einem Durchsatz von 13,5 kg/h extrudiert.

  • Zone 1: 80°C
  • Zone 2: 120°C
  • Zone 3 bis Zone 10: 190°C
  • Düse: 200°C
On a Leistritz twin screw extruder type ZSE 27 GL 600 with 27 mm screw diameter, an L / D of 44 and 10 heating zones Mowiol 4-98 with the following temperature profile at 200 rpm and a throughput of 13.5 kg / h is extruded.
  • Zone 1: 80 ° C
  • Zone 2: 120 ° C
  • Zone 3 to Zone 10: 190 ° C
  • Nozzle: 200 ° C

Die insgesamt 5 Knetblöcke vom Typ KB 5-2-30-30 befinden sich bei 20 D und 32 D. Die restlichen Schneckenelemente bestehen aus Förderelementen mit unterschiedlicher Steigung.The A total of 5 kneading blocks of type KB 5-2-30-30 are located at 20 D and 32 D. The remaining screw elements consist of Conveying elements with different pitch.

Bei 37 D wird eine Vakuumentgasung verwendet. Mittels einer 2-Lochdüse werden Stränge mit einem Durchmesser von 3 mm hergestellt. Die erhaltenen Stränge sind homogen, blasen- und stippenfrei. Die Abkühlung erfolgt sowohl mittels Gitternetzband mit Luftkühlung als auch durch Kühlung im Wasserbad mit anschließender Granulierung. Analysedaten PVA Mowiol 4-98 Erhaltenes Granulat Trockenstoff 98,5% 98,9% Viskosität 4,1 mPas 4,1 mPas Methanolgehalt 1,36% 0,019% Gelbwert YI 9,00 17,20 At 37 D, a vacuum degassing is used. By means of a 2-hole nozzle, strands with a diameter of 3 mm are produced. The strands obtained are homogeneous, free of bubbles and specks. The cooling takes place both by means of a lattice belt with air cooling and by cooling in a water bath with subsequent granulation. data analysis PVA Mowiol 4-98 Preserved granules dry matter 98.5% 98.9% viscosity 4.1 mPas 4.1 mPas methanol content 1.36% 0.019% Yellow YI 9.00 17,20

Beispiel 4:Example 4:

Auf einem Leistritz Doppelschneckenextruder Typ ZSE 27 GL 600 mit 27 mm Schneckendurchmesser, einem L/D von 44 und 10 Heizzonen wird Mowiol 10-98 mit folgendem Temperaturprofil bei 200 Upm und einem Durchsatz von 13 kg/h extrudiert.

  • Zone 1: 80°C
  • Zone 2: 125°C
  • Zone 3 bis Düse: 200°C
On a Leistritz twin screw extruder type ZSE 27 GL 600 with 27 mm screw diameter, an L / D of 44 and 10 heating zones Mowiol 10-98 with the following temperature profile at 200 rpm and a throughput of 13 kg / h is extruded.
  • Zone 1: 80 ° C
  • Zone 2: 125 ° C
  • Zone 3 to nozzle: 200 ° C

Die insgesamt 4 Knetblöcke vom Typ KB 5-2-30-30 befinden sich bei 22 D und 32 D. Die restlichen Schneckenelemente bestehen aus Förderelementen mit unterschiedlicher Steigung.The A total of 4 kneading blocks of type KB 5-2-30-30 are located at 22 D and 32 D. The remaining screw elements consist of Conveying elements with different pitch.

Bei 37 D wird eine Vakuumentgasung verwendet. Mittels einer 2-Lochdüse werden Stränge mit einem Durchmesser von 3 mm hergestellt. Die erhaltenen Stränge sind homogen, blasen- und stippenfrei. Die Abkühlung erfolgt sowohl mittels Gitternetzband mit Luftkühlung als auch durch Kühlung im Wasserbad mit anschließender Granulierung. Analysedaten PVA Mowiol 10-98 Erhaltenes Granulat Trockenstoff 98,1% 98,9% Viskosität 9,8 mPas 9,7 mPas Methanolgehalt 2,02% 0,015% Gelbwert YI 2,10 15,00 At 37 D, a vacuum degassing is used. By means of a 2-hole nozzle, strands with a diameter of 3 mm are produced. The strands obtained are homogeneous, free of bubbles and specks. The cooling takes place both by means of a lattice belt with air cooling and by cooling in a water bath with subsequent granulation. data analysis PVA Mowiol 10-98 Preserved granules dry matter 98.1% 98.9% viscosity 9.8 mPas 9.7 mPas methanol content 2.02% 0.015% Yellow YI 2.10 15.00

Vergleichsbeispiel:Comparative Example:

Analog zu Beispiel 4 wird anstatt Mowiol 26-88 Mowiol 47-98 versucht zu extrudieren.Analogous for example 4, instead of Mowiol 26-88, Mowiol 47-98 is tried extrude.

Mowiol 47-88 besitzt eine Viskosität von ca. 47 mPas. Der Viskositätsanstieg im Extruder war bei der gewählten Schneckengeometrie durch Zersetzung so groß, sodass der Versuch durch die Drehmomentschutzabschaltung abgebrochen wurde.Mowiol 47-88 has a viscosity of about 47 mPas. The viscosity increase in the extruder was in the Due to decomposition, the selected screw geometry became so large that the attempt was interrupted by the torque protection shutdown.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - WO 2006/075174 [0003] - WO 2006/075174 [0003]
  • - WO 2005/078032 [0003] WO 2005/078032 [0003]
  • - WO 2005/058569 [0003] WO 2005/058569 [0003]
  • - WO 2006/032929 [0003] WO 2006/032929 [0003]
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  • - EP 1559323 [0003] EP 1559323 [0003]
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

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  • - DIN ISO 1625 [0012] - DIN ISO 1625 [0012]
  • - DIN EN ISO 3681 [0030] - DIN EN ISO 3681 [0030]
  • - DIN 51550 [0035] - DIN 51550 [0035]
  • - DIN 53015 [0035] - DIN 53015 [0035]

Claims (10)

Verfahren zur thermoplastischen Formgebung von Polyvinylalkohol mit einem Hydrolysegrad von über 50 Mol% und einer Viskosität von 0,1 bis 30 mPas, dadurch gekennzeichnet, dass die thermoplastische Formgebung bei einer Temperatur von 150 bis 240°C in Abwesenheit von Extrusionshilfsmitteln erfolgt.Process for the thermoplastic molding of polyvinyl alcohol having a degree of hydrolysis of more than 50 mol% and a viscosity of 0.1 to 30 mPas, characterized in that the thermoplastic molding is carried out at a temperature of 150 to 240 ° C in the absence of extrusion aids. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Abwesenheit von Weichmachern, Glycerin, Stärke, Polyolefine, Polyamide, Polymethylmetacrylat, Polyvinylacetale, Polyethylenglykole und/oder thermoplastische Polymere.Method according to claim 1, characterized by Absence of plasticizers, glycerol, starch, polyolefins, Polyamides, polymethyl methacrylate, polyvinyl acetals, polyethylene glycols and / or thermoplastic polymers. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Viskosität des Polyvinylalkohols vor und nach der thermoplastischen Formgebung um höchstens 5% unterscheidet.Method according to claim 1 or 2, characterized that the viscosity of the polyvinyl alcohol before and after thermoplastic molding differs by more than 5%. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an flüchtigen Verbindungen des eingesetzten Polyvinylalkohols maximal 5 Gew.% beträgt.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the proportion of volatile compounds of the polyvinyl alcohol used is at most 5% by weight. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Gelbwert YI des Polyvinylalkohols nach der thermoplastischen Formgebung 0 bis 50 beträgt.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the yellowness YI of the polyvinyl alcohol after the thermoplastic molding is 0 to 50. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die thermoplastische Formgebung durch Extrusion oder Spritzguss erfolgt.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the thermoplastic molding by extrusion or injection molding. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Verweilzeit des Polyvinylalkohols bei der Temperatur von 150 bis 220°C 1 bis 90 Sekunden beträgt.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the average residence time of the polyvinyl alcohol at the temperature of 150 to 220 ° C for 1 to 90 seconds is. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Methanolgehalt des Polyvinylalkohols nach der thermoplastischen Formgebung 0 bis 0,5 Gew.% beträgt.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the methanol content of the polyvinyl alcohol after the thermoplastic molding 0 to 0.5 wt.% Is. Granulat, Folie, Fasern, zwei- oder dreidimensionaler Spritzgussformkörper oder Beschichtung, hergestellt durch thermoplastische Formgebung von Polyvinylalkohol mit einem Hydrolysegrad von über 50 Mol% und einer Viskosität von 0,1 bis 30 mPas, dadurch gekennzeichnet, dass die thermoplastische Formgebung bei einer Temperatur von 150 bis 240°C in Abwesenheit von Extrusionshilfsmitteln erfolgt.Granules, foil, fibers, two- or three-dimensional Injection molded article or coating produced by thermoplastic molding of polyvinyl alcohol having a degree of hydrolysis of over 50 mole% and a viscosity of 0.1 to 30 mPas, characterized in that the thermoplastic molding at a temperature of 150 to 240 ° C in the absence of extrusion aids he follows. Verwendung eines Granulats, einer Folie, eines zwei- oder dreidimensionalen Spritzgussformkörper oder einer Beschichtung, hergestellt durch thermoplastische Formgebung von Polyvinylalkohol mit einem Hydrolysegrad von über 50 Mol% und einer Viskosität von 0,1 bis 30 mPas, wobei die thermoplastische Formgebung bei einer Temperatur von 150 bis 240°C in Abwesenheit von Extrusionshilfsmitteln erfolgt und das so erhaltene Material einen Methanolgehalt von 0 bis 0,5 Gew.% aufweist, in pharmazeutischen oder kosmetischen Anwendungen.Use of a granulate, a foil, a two-part or three-dimensional injection molding or a Coating produced by thermoplastic molding of Polyvinyl alcohol with a degree of hydrolysis of more than 50 mol% and a viscosity of 0.1 to 30 mPas, wherein the thermoplastic Shaping at a temperature of 150 to 240 ° C in the absence of extrusion aids and the material thus obtained has a methanol content of 0 to 0.5 wt.%, in pharmaceutical or cosmetic applications.
DE200710026166 2007-06-04 2007-06-04 Thermoplastic shaping of polyvinyl alcohol for manufacturing granulates, foil, fibers or coating for use in pharmaceutical or cosmetic applications, involves accomplishing shaping in absence of extrusion additive Withdrawn DE102007026166A1 (en)

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