DE2230790A1

DE2230790A1 - Thermoplastische kunststoff-formmassen, die unter lichteinwirkung beschleunigt abbauen

Info

Publication number: DE2230790A1
Application number: DE19722230790
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr Barzynski; Dietrich Dr Saenger
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1972-06-23
Filing date: 1972-06-23
Publication date: 1974-01-31
Also published as: FR2189466A1; IT985469B; GB1424620A; FR2189466B3; AT322839B; JPS4952844A; BE801304A

Description

Badische Anilin-.& Soda-Fabrik hG ... - _- -.-

"Unsere Zeichen: 0.Z.129 2^7 HWz/Fe 67OO Ludwigshafen, den 22.6.1972

Thermoplastische Kunststof f-Formtnassen, die unter Licht ei nwirkung

beschleunigt abbauen

Die vorliegende Erfindung betrifft thermoplastische Kunststoff-Formmassen, die unter Lichteinwirkung beschleunigt abbauen, enthaltend (l) ii'tiefft' thermoplastischen,synthetischen, organischen hochpolymeren Stoff (Thermoplast) sowie (2) 0,01 bis 5 Gewichtsprozent - bezogen auf den Thermoplast - eines den Abbau des Thermoplasten unter Lichteinwirkung beschleunigenden Stoffes (Sensibilisator).

Formmassen dieser Art sind bekannt; sie enthalten als Thermoplaste im allgemeinen Polymerisate des Styrols, Äthylens oder Propylens, also Massen-Kunststoffe, aus denen in großen Mengen Wegwerf-Produkte hergestellt werden, z. B. Verpackungen in Folien- oder anderer Form. Neben den Thermoplasten enthalten die Formmassen der in Rede stehenden Art noch Sensibilisatoren, d. h. Stoffe, die .den Abbau des Thermoplasten unter Lichteinwirkung beschleunigen. Als solche Stoffe hat man z. B. Abkömmlinge des T-Pyrons (französiche Patentschrift 2 060 667) sowie nichtionische, organolösliche Metallkomplexe (deutsche Offenlegungsschrift 2 1^6 704) verwendet.

Eigentliche Aufgabe der Sensibilisatoren ist es, die aus den Formmassen hergestellten Produkte-umweltfreundlich zu machen in dem Sinne, daß diese nach Gebrauch möglichst schnell verrotten. Daneben müssen die Sensibilisatoren meist noch weitere Bedingungen erfüllen. Verlangt wird z. B., daß sie die sonstigen Eigenschaften der Formmassen nicht oder möglichst wenig nachteilig beeinflussen, etwa die Verarbeitbarkeit sowie die physikalischen und chemischen Verhaltenswerte. Auch müssen die Sensibilisatoren in vielen Fällen physiologisch unbedenklich sein (Lebensmittelverpackungen!).

Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung war es, für die eingangs definierten thermoplastischen Kunststoff-Formmassen

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~²~ O Z. 29 24γ

solche Sensibilisatoren aufzuzeigen, die den bekannten überlegen sind.

Es wurde gefunden, daß diese Aufgabe gelöst werden kann, wenn man als Sensibilisatoren bestimmte o-Nitrosonaphthol-Eisenkomplexe einsetzt.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind dementsprechend thermoplastische Kunststoff-Formmassen, die unter Lichteinwirkung beschleunigt abbauen, enthaltend (l) einen thermoplastischen, synthetischen, organischen hochpolymeren Stoff (Thermoplast) sowie (2) 0,01 bis 5, vorzugsweise 0,1 bis 2, Gewichtsprozent - bezogen auf den Thermoplast - eines den Abbau des . Thermoplasten unter Lichteinwirkung beschleunigenden Stoffes (Sensibilisator). Die erfindungsgemäßen Formmassen sind dadurch gekennzeichnet, daß sie als Sensibilisator einen o-Nitrosonaphthol-Eisenkomplex der allgemeinen Formel

Fe

A₁

für Wasserstoff, eine C,- bis C-,-Alky!gruppe, C,- bis C-,-

worin stehen
R

Alkoxygruppe, Nitrogruppe, Sulfonsäuregruppe oder Halogen, A für ein Alkalimetall- oder Ammonium-Ion, η für 2 oder ~5,
a für 2 oder J,
b für 0 oder 1,

mit den Maßgaben, daß (I) die Substituenten -0^θ und -NO in ortho-Stellung zueinander stehen, und (II) die Beziehung gilt η = a + b enthalten.

Anders ausgedrückt ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung die Verwendung eines o-Nitrosonaphthol-Eisenkomplexes der allgemeinen Formel

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-3- ο. ζ. 29 247

. Fe ^{a φ} . A_b *

worin stehen

R für Wasserstoff, eine C₁- bis C,-Alkylgruppe, C₁- bis Zy , Alkoxygruppe, Nitrogruppe, SuIfonsäuregruppe oder Halogen, A für ein Alkalimetall- oder Ammonium-Ion, η für 2 oder 3,
a für 2 oder 3>
b für 0 oder 1,

mit den Maßgaben, daß (I) die Substituenten -0^θ und -NO in ortho-Stellung zueinander stehen, "und (II) die Beziehung gilt η = a + b ■

als Sensibilisatoren in thermoplastischen Kunststoff-Formmassen, die unter Lichteinwirkung beschleunigt.abbauen und enthalten (l) einen thermoplastischen, synthetischen, organischen hochpolymeren Stoff (Thermoplast) sowie (2) 0,01 bis 5, vorzugsweise 0,1 bis 2, Gewichtsprozent - bezogen auf den Thermoplast eines den Abbau des Thermoplasten unter Lichteinwirkung beschleunigenden Stoffes (Sensibilisator).

Für den erfindungsgemaßen Zweck geeignete Thermoplaste &ind die einschlägig.üblichen Polymerisate, Polyaddukte und Polykondensate. Zu nennen sind beispielsweise Olefin-, Styrol- und Vinylchlorid-Polymerisate, Polylactame und Polyurethane sowie Polyester und Polyamide. Als bevorzugt geeignet haben sich erwiesen Homo- und Copolymerisate mit Äthylen, Propylen, Buten-(1), 4- Methylpenten-(l) oder Styrol als Stamm-Monomeren; also auch schlagfest modifizierte Polystyrole bzw. Styrolpolymerisate. Eine Spitzenstellung in der Eignung nehmen ein Polyäthylen, Polypropylen und Polybuten-(l). - Die zum erfindungsgemäßen Zweck geeigneten Thermoplaste sind in großer Vielfalt im Handel erhältlich, so daß sich nähere Aussagen zu ihnen erübrigen. Erwähnt sei lediglich, daß die Thermoplaste die einschlägig üblichen Hilfs- bzw. Zusatzstoffe enthalten können, z. B. Treibmittel zum Herstellen schaumförmiger Produkte, Gleitmittel, Pigmente, Farbstoffe usw. Enthalten die Thermoplaste auch Lichtstabilisatoren, so wirken diese im allgemeinen den Sensibilisatoren in gewissem Umfang entgegen. ' ^

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O.Z. 29 24γ

Die erfindungsgemäß einzusetzenden Sensibilisatoren sind durch die oben angegebene allgemeine Formel charakterisiert. Beispiele für besonders gut geeignete o-Nitrosonaphthol-Eisenkomplexe sind solche, in deren allgemeiner Formel stehen R für Wasserstoff, eine Methyl-, Nitro- oder Sulfonsäure-Gruppe

oder Chlor sowie
A für ein Natrium-Ion.

Als hervorragend gut haben sich erwiesen drei Komplexe der folgenden Konstitution:

Fe^c

Na'

. Na*

. Fe-

Zu den Komplexen ist zu bemerken, daß sie auch in ihrer tautο-meren Form als Komplexe von o-Naphthochinon-monoximen beschrieben werden (vgl. Colour Index, Teil II, z. B. Konstitution Nr. 10 006).

Das Herstellen der in Rede stehenden thermoplastischen Kunststoff-Formmassen aus den Komponenten kann in einfacher Weise erfolgen, so wie man üblicherweise Additive in die betroffenen Thermoplaste - möglichst homogen - einarbeitet, z. B. durch Walzen oder Extrudieren.

Auch das Verarbeiten der Formmassen zu Formteilen kann ohne weiteres mit den für die betroffenen Thermoplaste üblichen Vorrichtungen erfolgen.

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Die Formmassen wird man vor allem zum Herstellen solcher Produkte verwenden, die unter Lichteinwirkung schnell abbauen sollen. Dies sind in erster Linie für Verpackungszwecke bestimmte Produkte, wie Behältnisse und Folien aus geschäumten oder ungeschäumten Formmassen; - aber auch andere Produkte, z. B..Mulchfolien für gärtnerische und landwirtschaftliche Zwecke, kommen in Betracht.

Beispiel 1

100 Gewichtsteile eines handelsüblichen Polyäthylens (Dichte: 0,920 g⁷cm ), das keine photoaktiven Additive enthält, wird mit 0,4 Gewichtsteilen des oben unter (.1) beschriebenen Komplexes homogen vermischt (Welding-Extruder; 240 ⁰C).

150 /U dicke Folien aus dieser Formmasse bauen bei Lichteinwirkung unter vergleichbaren Bedingungen etwa 9»3 ^mal ^so schnell ab wie ebenso dicke Folien aus der gleichen, jedoch unsensibilisierten Formmasse.

Ein besonderer Vorteil dieses Sensibilisators ist seine Indikatorwirkung, da er mit fortschreitender Destruktion des Polymeren ausbleicht.

Beispiel 2

100 Gewichtsteile eines handelsüblichen Polypropylens, das keine photoaktiven Additive enthält, wird mit 0,1 Gewichts-,, teilen des oben unter (2) beschriebenen Komplexes homogen vermischt (Welding-Extruder; 240 ⁰C)".

100 /U dicke Folien aus dieser Formmasse bauen bei Lichteinwirkung unter vergleichbaren Bedingungen etwa 8 mal so schnell ab wie ebenso dicke Folien aus der gleichen, jedoch unsensibilisierten Formmasse.

Beispiel 3

100 Gewichtsteile eines handelsüblichen Polystyrols, das. keine photoaktiven Additive enthält, wird mit 0,4 Gewichtsteil-en des oben unter (3) beschriebenen Komplexes homogen :vermischt (Welding-Extruder; 2^0 ⁰C).

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J

-6- O.Z.

■200 /U dicke Preßfolien aus dieser Formmasse bauen bei Lichteinwirkung unter vergleichbaren Bedingungen deutlich schneller ab wie ebenso dicke Folien aus der gleichen, jedoch unsensibilisierten Formmasse;

Belichtungszeit ' Polymerisations-Grad

_f~Tage_^v ohne Zusatz mit 0,4 % Sensibilis.

■ 0 2 500 2 500

18 2 38O 1 750

1) Hg-Niederdruckfluoreszenzlampe Osram L 40 W'7C

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Claims

Patentansprüche

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Thermoplastische Kunststoff-Formmassen, die unter Lichteinwirkung beschleunigt abbauen, enthaltend (l) einen thermoplastischen, synthetischen, organischen hochpolymeren Stoff (Thermoplast) sowie (2) 0,01 bis 5 Gewichtsprozent - bezogen auf den Thermoplast - eines den Abbau des Thermoplasten unter Lichteinwirkung beschleunigenden Stoffes (Sensibilisator), dadurch gekennzeichnet, daß die Formmassen als Sensibilisator einen o-Nitrosonaphthol-Eisenkomplex der allgemeinen Formel

Fe ^a V A

worin stehen

R für Wasserstoff, eine C,- bis C^,-Alkylgruppe, C,- bis C-,-

Alkoxygruppe, Nitrogruppe, SuIfonsäuregruppe oder Halogen, A für ein Alkalimetall- oder Ammonium-Ion, für 2 oder 3.»

für 2 oder 3,

für 0 oder \,

mit den Maßgaben, daß (I) die Substituenten -0^θ und -NO in ortho-Stellung zueinander stehen, und (,II) die Beziehung gilt η = a + b
enthalten.
2. Verwendung eines o-Nitrosonaphthol-Eisenkomplexes der allgemeinen Formel

Fe

a φ

worin stehen

R für Wasserstoff, eine C₁- bis C,-Alkylgruppe, C₁- bis C,-

Alkoxygruppe, Nitrogruppe, SuIfonsäuregruppe oder Halogen, A für ein Alkalimetall- oder Ammonium-Ion, η für 2 oder 3,
a für 2 oder 3>
b für 0 oder 1,

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mit den Maßgaben, daß (I) die Substituenten -0^θ und -NO in ortho-Stellung zueinander stehen, und (II) die Beziehung gilt η - a + b

als Sensibilisator in thermoplastischen.Kunststoff-Formmassen, die unter Lichteinwirkung beschleunigt abbauen und enthalten (l) einen thermoplastischen., synthetischen, organischen hochpolymeren Stoff (Thermoplast) sowie (2) 0,01 bis 5 Gewichtsprozent - bezogen auf den Thermoplast - eines den Abbau des Thermoplasten unter Lichteinwirkung beschleunigenden Stoffes (Sensibilisator).

Badische Anilin- & Soda-Fabrik AG

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