FI91772B

FI91772B - Hajoava kestomuoviseos

Info

Publication number: FI91772B
Application number: FI884918A
Authority: FI
Inventors: Andr Chiquet
Original assignee: Ecotek Int Ltd
Priority date: 1987-02-27
Filing date: 1988-10-25
Publication date: 1994-04-29
Also published as: US4931488A; AU594864B2; AU1244688A; WO1988006609A1; DE3880931D1; FI91772C; ATE89298T1; NO884660L; CA1335613C; EP0305413A1; EP0305413B1; IL87513A; DK594988A; DK594988D0; CH671961A5; FI884918A0; NO884660D0; FI884918A

Description

91772

Hajoava kestomuoviseos. - Sönderfallande termoplastkomposition.

Keksinnön kohteena on muoviseos, jonka polymeerikomponentti sisältää kestomuovipolymeeriä, erityisesti α-olefiinien polymeeriä, mieluummin polyetyleeniä tai etyleenikopolymeerejä, joka seos hajoaa pieniksi partikkeleiksi joko lämmön ja ultraviolettivalon ja/tai auringonvalon vaikutuksesta ja/tai kompos-tointiolosuhteissa. Koska tämä muoviseos sisältää myös luonnonmukaista biohajoavaa ainetta, kompostiseoksessa tai maaperässä olevat mikro-organismit, kuten bakteerit, sienet ja/tai entsyymit hajottavat muodostuneet pienet muovipartikkelit edelleen. Sopivissa olosuhteissa voidaan näin päästä täydelliseen hajoamiseen .

Esillä olevan keksinnön tavoitteena on tuoda esiin kalvoille, levyille tai muoteille tarkoitettu muoviseos, jolla on tähän mennessä tunnettujen kestomuovimateriaalien halutut ominaisuudet, kuten esimerkiksi yksinkertainen prosessointi, suuri lujuus, vedenkestavyys, hyvä liuottimien ja muiden kemikaalien kestävyys, ja joka täyttää varastoitaessa käytettäessä tarvittavat vaatimukset, mutta joka voidaan helposti hajottaa käytön jälkeen edellämainituissa olosuhteissa. Keksinnön mukaisten seosten hajoamisaika lyhenee vähintään puolella, usein kahdella kolmasosalla tai jopa enemmänkin verrattuna tähän mennessä tunnettuihin saman tyyppisiin tuotteisiin vertailukelpoisissa olosuhteissa .

Brittiläisessä patenttijulkaisussa n:o 1.485.833 on esitetty, että muovit, joilla on hiili-hiilisidoksia, voidaan tehdä bio-hajoaviksi lisäämällä a) tärkkelysrakeita tai kemiallisesti • modifioituja tärkkelysrakeita ja (b) hapettuvaa ainetta, kuten rasvahappoa ja tai rasvahappoesteriä. Tässä painetussa julkaisussa on myös mainittu, että ollessaan kosketuksessa maaperän sisältämän siirtymämetallisuolan kanssa hapettuva aine hapettuu peroksidiksi tai hydroperoksidiksi, jolloin tapahtuu 2 '\ r7 r7 «Λ y \ ! 11 polymeeriketjun pilkkoontumista. Tästä seoksesta olevan poly-etyleenikalvon tapauksessa on kuitenkin havaittu, että polyety-leenikerros peittää suurimman osan tärkkelysrakeista eivätkä nämä voi siten joutua alttiiksi mikro-organismien hyökkäykselle.

Lisäksi on havaittu, että siirtymämetallisuolojen konsentraa-tio tavallisissa kompostointiolosuhteissa ei riitä aiheuttamaan rasvahappokomponentin tehokasta hapettumista.

Saksalaisessa kuulutusjulkaisussa 2.224.801 on esitetty, että α-olefiinien kestomuovipolymeerien, erityisesti polyetyleenin ja polystyreenin hajoamista ultraviolettivalon ja/tai auringonvalon vaikutuksesta voidaan nopeuttaa lisäämällä siirtymäme-tallin yhdisteitä, erityisesti rautayhdisteitä. Tehokkaaksi pitoisuudeksi on mainittu 0,01-2,0 paino-%. Näiden metalliyh-disteiden on kuitenkin havaittu olevan inerttejä normaalissa ulkolämpötiloissa (alle 35°C), jos valon pääsy on estynyt.

Nyttemmin on yllättäen havaittu, että kuten patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa on tarkemmin määritelty, 1) muoviseos, joka sisältää a) biohajoavaa ainetta, esimerkiksi tärkkelystä, b) rautayhdistettä, joka voi olla kompleksi, hajoaa lämmön (mieluummin > 50°C) ja/tai ultraviolettivalon ja/tai auringonvalon vaikutuksesta ja/tai kompostointiolosuhteissa, ja c) rasvahappoa ja/tai rasvahappoesteriä; . 2) tämä hajoaminen etenee merkittävästi nopeammin kuin mitä on mitattu edellä mainittujen patenttien mukaisesti (kts. jäljempänä olevat taulukot), so. biohajoavan aineen, 3 9Ί772 hapettuvan aineen ja rautayhdisteen samanaikaisella mukanaololla on merkittävä synergistinen vaikutus; ja 3) kun lisäksi mukana on toista siirtymämetalliyhdistettä, kuten esimerkiksi kupari-(II)stearaattia, tällä on katalyyttinen vaikutus tähän hajoamiseen, joka nopeutuu vielä enemmän.

Esillä oleva keksintö ja sen hyvänä pidetyt suoritusmuodot on määritelty patenttivaatimuksissa.

Sopivat komponentit (a) ovat biohajoavia aineita, kuten esimerkiksi luonnontärkkelys, eetteröity tai esteröity tärkkelys tai tärkkelys, jota on modifioitu muulla tavoin, esimerkiksi silaanien avulla, jolloin pitoisuus on yleensä 2-40 paino-%, mieluummin 10 - 16 paino-% seoksesta. Haluttuun tarkoitukseen voidaan käyttää myös muita hiilihydraatteja. Biohajoava aine on osoittautunut edulliseksi käyttää rakeina, jotka voidaan tunnetulla tavalla lisätä täysin homogeenisesti muovimassaan.

Komponentti (c) on hapettuva aine, joka sisältää vähintään yhden kaksoissidoksen, jolloin tämä aine on rasvahappo ja/tai rasvahappoesteri tai sisältää näitä. Yksi hyvin sopiva esimerkki on luonnon soijaöljy. Tämän hapettuvan aineen pitoisuus on yleensä enintään 5 paino-%, mieluummin 0,5 - 1,5 paino-% seoksesta laskettuna.

Komponenttina (c) toimiva rautayhdiste vastaa yleiskaavaa X-Fe, jossa X on yksi tai useampi ligandi. Yhdiste voi .· lisäksi olla kytkeytynyt toiseen ligandiin Y. Fe tarkoittaa tässä yhteydessä rautaa missä tahansa tunnetussa valenssi-tilassa. Ligandi X voi olla epäorgaaninen tai orgaaninen happoradikaali ja samoin toinen kompleksiin sitoutunut ligandi. Seuraavat esimerkit voidaan mainita; OH-, Cl”,

Br”, Γ, oksalaatti”, H-sitraatti”, N02~. N^”, EDTA * tai karbonyyli, nitrosyyli- tai forfyriiniradikaali.

4 9'! 772

Sopivista ligandeista Y ovat esimerkkejä aromaattisten tai aiifaattisten monokarboksyylihappojen tai dikarboksyy-lihappojen karboksyylihappoionit, jolloin alifaattisessa karboksyylihapossa on mieluummin 10 - 20 hiiliatomia. Yleisesti sanoen ligandin Y tehtävänä on lisätä yhdisteen X-Fe liukoisuutta polymeeriin. Komponentin (c) pitoisuus on yleensä vähintään 0,01 paino-%, mieluummin 0,15 -0,5 paino-% seoksesta laskettuna. Tämä pitoisuus voi olla 0,02, 0,03 tai 0,04 paino-%, mutta se voi olla myös yli 5,0 paino-%.

Mahdollisesti lisättävä katalyytti on yleiskaavan Z’-Me mukainen siirtymärnetalliyhdiste, joka voi olla kompleksi, jossa kaavassa Me on jokin muu siirtymämetalli kuin Fe ja Z' tarkoittaa yhtä tai useampaa ligandia. Ligandista Z' voidaan mainita seuraavat esimerkit: OH~, Cl”, Br-^ i”, oksalaatti”, H-sitraatti-, NC^-, N^-, EDTA sekä aromaattisten tai alifaattisten monokarboksyyli- tai dikarboksyylihappojen karboksyylihappoionit, jolloin alifaattisessa karboksyylihapossa on mieluummin 10 -20 hiiliatomia. Sopivat siirtymämetailit Me ovat pääasiassa jaksollisen järjestelmän ensimmäisen siirtymämetallirivin siirtymämetalleja, kuten kupari ja vanadiini. Tämän katalyyttikomponentin pitoisuus on vähintään 0,005 paino-%, mieluummin 0,005 - 1,0 paino-% ja erityisesti 0,01 -0,05 paino-%.

Kestomuovipohjäinen seos muodostuu oleellisesti mistä tahansa tunnetusta kestomuovipolymeeristä, jolloin suositeltuja ovat α-olefiinien polymeerit, erityisesti polyetyleeni . . tai etyleenikopolymeerit. "Polyetyleenillä" ymmärretään tässä yhteydessä minkä tahansa tyyppistä polyetyleeniä, kuten LDPE, LLDPE, LMDPE, MDPE, HDPE, ULDPE jne. Etyleeni-kopolymeereistä sopivia esimerkkejä ovat EVA, EBA, EAA, EMAA ja ionimeerit.

Esillä olevan keksinnön etuna on, että hajoamista voidaan 5 91772 sovellutusalueesta riippuen ohjata muuttamalla yksittäisten komponenttien konsentraatiota ilman, että normaaleissa käyttöolosuhteissa muovimateriaalin ominaisuudet heikkenevät. Erityisen mielenkiintoisia keksinnön mukaisten seosten sovellutusalueita ovat pakkausmateriaalit, kompostoitaville jätteille tarkoitettujen jätesäkkien kalvot, maatalouskalvot, erityisesti ne, jotka tulevat kosketukseen maan kanssa ja joiden on tarkoitus hajota halutun ajan kuluttua, kalvot ja levyt kantosäkkejä varten, rakennustyömailla käytetyt levyt, muovikuidut ja muoviteipit, erityisesti muoviset joustoteipit ja vastaavat.

Esillä oleva keksintö tekee mahdolliseksi valmistaa tuotteita, jotka eivät saastuta ympäristöä ja jotka voidaan hajottaa kuluttamatta lisäenergiaa ja vapauttamatta haitallisia aineita.

Keksinnön mukaisten seosten valmistaminen ja niiden prosessointi arkeiksi, kalvoiksi, levyiksi tai muiksi muodoiksi suoritetaan tavanomaisilla menetelmillä. Komponentit lisätään edullisesti yksitellen tai seoksina nk. perusseoksina.

Sen mukaan, mitä tähän mennessä tiedetään tai mitä voidaan olettaa luultavaksi, hajoaminen tapahtuu seuraavan mekanis-: min kautta:

Kuten on tunnettua (kts. A. C. Albertsson, B. Ranby, J. Appi. Polym. Sei: Appi. Polym. Symp., 35 (1979), s. 423 ja tässä yhteydessä mainittu A. C. Albertsson'in julkaisu), muovit, joissa on C-C-sidoksia pääketjussa, biohajoavat äärimmäisen hitaasti muodostaen hiilidioksidia ja vettä. Polyetyleenin biologisen hajoamisen puoliin-tumisiäksi on ekstrapoloitu noin 100 vuotta.

Ultraviolettivalon, auringonvalon tai lämmön vaikutuksesta . tai kompostointiolosuhteissa muodostuu vapaita radikaaleja, τ— 6 91772 kuten esimerkiksi OH'-radikaaleja rautaionien läsnäolosta johtuen. Nämä voivat reagoida polymeerien kanssa muodostaen muita vapaita radikaaleja. Nämä vapaat polymeeriradikaalit ovat erittäin reaktiivisia ja ne voivat mm. reagoida edelleen hapen kanssa, muiden ketjujen kanssa, rautaionien kanssa, hapettuvan aineen kaksoissidoksen kanssa ja vastaavasti. Polymeeriketjut pilkkoutuvat näin pieniksi ketjuiksi, jolloin samalla muodostuu tai ei muodostu happipitoisia ryhmiä, kuten alkoholeja, ketoneja, estereitä jne. Rautaionit toimivat tämän prosessin aikana sekä initiaattorina että reaktiota edistävänä aineena, kun taas hapettuva aine toimii reaktiota edistävänä aineena ja erityisesti ketjua pilkkovana aineena, koska tällä aineella on tyydytettyä polymeeriketjua suurempi taipumus muodostaa peroksi- tai hydroperoksiyhdisteitä. Koska tärkkelyksen koostumuksessa on suuri määrä hydroksyyliryh-miä, se toimii promoottorina ja yhdessä rautaionien kanssa erityisen arvokkaana ko-initiaattorina, koska rauta-(IIIJhydroksidikompleksit ovat erittäin reaktiivisia. Tämä voidaan havainnollistaa seuraavalla kaavalla (1):

Pc5 + OH'-*(FeOH)Fe2* - OH' (1)

Siirtymämetalliyhdisteiden, esimerkiksi kupari- tai vanadiiniyhdisteiden, havaittu katalyyttinen vaikutus voidaan luultavasti katsoa johtuvan Fe^*-* Fe2+-f Fe^ syklin nopeutumisesta. Ilman näitä yhdisteitä muut vapaat radikaalit tai muut välituotteet hapettavat kaavan (1) 2+ mukaisesti muodostuneen Fe -ionin uudelleen ketjun katkaisun kusannuksella, kuten on esimerkiksi esitetty kaavassa (2):

FeZ+ + ROOH-fFe·5* + OH' ♦ RO* (2) 2+

Muodostunut Fe hapettuu kupariyhdisteiden läsnäollessa uudelleen nopeammin kaavan (3) mukaisesti:

FeZ+ ♦ Cu2+—*Fe3* ♦ Cu+ (3) « i 7 91772 ja vapaat radikaalit hapettavat Cu+-ionit erittäin nopeasti 2+ uudelleen Cu -ioneiksi:

Cu+ ♦ R00‘—►Cu2+ ♦ RO' (4) Tämä tapahtuma toistaa itse itsensä niin kauan kuin polymeeri on alttiina ultraviolettivalolle, auringonvalolle tai lämmölle. Tässä vaiheessa, jota on kuvattava ensimmäisenä vaiheena, muovimateriaalit tulevat hauraiksi ja helposti särkyviksi ja hajoavat pieniksi partikkeleiksi, jotka 2 2 ovat muutamasta mm :sta muutamaan cm :im asti. Vallitsevista olosuhteista riippuen tämä vaihe kestää yleensä 10 - 60 päivää.

Jäljempänä olevat tapahtumat voidaan havaita seuraavassa toisessa vaiheessa: A) Ultraviolettivalon, auringonvalon tai lämmön vaikutuksesta hajoamistapahtuma jatkuu kuten ensimmäisessä vaiheessa. Pienet partikkelit hajoavat edelleen pienemmiksi ja pienemmiksi, kunnes ne häviävät.

B) Mikro-organismien, so. bakteereiden, sienten ja/tai entsyymien läsnäollessa, kuten on asianlaita kompostointi-olosuhteissa tai kosketuksessa maan kanssa, seuraa toinen hajoamisvaihe. Koska hajoaminen tapahtuu pieniksi hiukkasiksi, kasvaa mikro-organismien hyökkäyksen kohteena oleva tärkkelyksen pinta-ala moninkertaiseksi. Tärkkelys on täysin biohajoavaa, kun taas happipitoiset, pilkkoutuneet polymeeriketjut hajoavat ainakin osittain. Vallitsevista olosuhteista riippuen voi ensimmäisen vaiheen : hajoamisprosessi yhä jatkua. Näin päästään yhä lyhyempiin happipitoisiin polymeeriketjuihin, jotka vuorostaan hajoavat osittain yhä edelleen johtuen läheisestä koske-* tuksesta mikro-organismien tai entsyymien kanssa. Tällä tavoin voidaan toisen vaiheen lopussa päästä täydelliseen biohajoamiseen. Yleisesti sanoen tämä tapahtuu, esimerkiksi 8

O ' "7 r~ O

y \ ί 11 tavanomaisissa kompostointiolosuhteissa, joissa lämpötilat ulottuvat 75 - 80°C:een ja joissa lämpötila vähitellen säätyy ulkoiseen lämpötilaan, 6-8 kuukauden kuluessa.

Tällainen kaksivaiheinen hajoaminen on suotavaa erityisesti, kun on kysymys maatalouskalvoista, jotka ovat kosketuksessa maan kanssa, tai hajallaan olevista jätteistä. Muovipartik-kelit ovat ensimmäisen vaiheen jälkeen tällöin niin pieniä, että ne voivat edelleen hajota maassa. Tätä ei tapahdu tavanomaisen valossa hajoavan muoviseoksen tapauksessa.

Esimerkit

Kalvot A-I valmistettiin puhalluskalvo-ekstruusiomenetel-mällä tavalliseen tapaan käyttämällä perusseoksia. Niiden kaikkien paksuudet olivat keskenään vertailukelpoiset.

Kalvo A ei sisältänyt mitään hajoamista edistävää lisäainetta. Kalvot B ja C, jotka eivät sisältäneet kaikkia tarvittavia lisäaineita, toimivat vertailutesteinä. Silikonilla modifioidun tärkkelyksen, rautahydroksidistearaatin, soijaöljyn ja kuperistearaatin vaihtelevat pitoisuudet on annettu taulukossa 1. Jokaiselle seokselle mitattiin ajan funktiona vetolujuuden ja murtovenymän muutos 65°C:ssa ja kompostointi-olosuhteissa. Kun murtovenymä on alle 5 % poikittaissuunnassa, tuote on niin helposti särkyvää, että mittaukset eivät enää ole mahdollisia. Kalvoa voidaan tällöin pitää hajonneena.

Tutkimusten tulokset voidaan nähdä seuraavista taulukoista 2 ja 3.

I.

,Λ '{ '7 n o 9 7 \ f / l TAULUKKO 1 Kalvon koostumukset Lisäykset ovat paino-%:na

Seos Tärk- FeOH (stea- Soija- Cu (stea- Kalvon n:o .kelys raatti^ öljy raatti^ paksuus, μπ\ A ........... 25 B 10 --- 0,5 --· 60 C -- 0,05 --- --- 55 D 10 0,05 0,5 58 E 10 0,1 0,5 --- 62 F 16 0,05 0,8 --- 55 G 10 0,15 0,5 --- 56 H 10 0,05 1,0 --- 58 I 10 0,05 0,5 0,025 57

Muovi, LDPE; sulamisindeksi 1,2 10 91 772

Vetolujuuden ja murtovenymän muutos 65°C:ssa TAULUKKO 2a

Vetolujuus, N A_B_C_0_

Alkuper. pituuss. 30,1 19,6 29,3 19,2 poikittaiss. 28,5 17,6 27,3 19,0 6 päivää pituuss. 29,3 18,6 18,7 17,6 poikittaiss. 28,8 17,9 19,6 13,7 10 päivää pituuss. 30,7 17,7 16,0 15,1 poikittaiss. 27,9 16,6 13,7 12,2 15 päivää pituuss. 30,5 19,1 15,5 14,0 poikittaiss. 28,9 16,1 14,0 12,5 20 päivää pituuss. 29,2 18,1 14,3 13,5 poikittaiss. 27,9 15,5 14,4 13,0 30 päivää pituuss. 30,0 18,5 13,6 12,5 poikittaiss. 28,5 15,8 14,0 12,1

... A B C D

Murtovenymä, % - alkuper. pituuss. 390 233 258 232 poikittaiss. 515 530 520 531 6 päivää pituuss. 402 239 217 167 poikittaiss. 505 539 437 346 10 päivää pituuss. 388 226 95 86 poikittaiss. 508 518 109 27 15 päivää pituuss. 395 195 67 22 poikittaiss. 520 500 47 11 20 päivää pituuss. 375 203 54 15 poikittaiss. 495 462 41 9 30 päivää pituuss. 385 185 44 10 poikittaiss. 495 430 37 5,8 li 11 91 '7 7 2

Taulukko 2a (iatk.)

Vetolujuus, N -i-5-ϋ-1_

Alkuper. pituuss. 13,8 14,0 14,2 19,5 19,8 poikittaiss. 9,3 8,9 9,8 19,1 18,9 10 päivää pituuss. 11,8 10,7 9,6 15,5 14,5 poikittaiss. 8,7 8,0 9,5 13,0 13,5 20 päivää pituuss· 10,5 9,8 9,1 12,5 13,2 poikittaiss. 9,2 7,9 8,1 12,0 12,2 25 päivää pituuss. 9,5 8,8 8,3 12,0 12,5 poikittaiss. 8,2 7,1 7,7 11,2 11,7 30 päivää pituuss. 9,2 8,7 7,5 11,0 12,0 poikitaiss. 9,2 7,8 7,7 10,5 11,2

Murtovenymä. % E_F_G_H_I_

Alkuper. pituuss. 162 132 163 241 237 poikittaiss. 434 304 400 525 521 10 päivää pituuss. 109 71 12 88 75 poikittaiss. 35 7,4 6,7 25 15 20 päivää pituuss. 38 11 6,3 14 13 poikittaiss. 9,2 4,7 4,2 8,2 6,3 25 päivää pituuss. 9,4 7,7 5,4 9,1 7,5 poikittaiss. 6,2 4,0 3,9 6,2 4,9 30 päivää pituuss. 7,1 5,4 4,3 7,4 5,0 poikitaiss. 5,1 3,8 3,7 4,3 4,2 12 91 772

Kalvon D vetolujuuden ja murtovenymän muutos 70°C:ssa ja 75°C:ssa TAULUKKO 2b

. .. 70°C 75°C

Vetolujuus N -----

Alkuper. pituuss. 19,2 19,2 poikittaiss. 19,0 19,0 6 päivää pituuss. 15,4 15,2 poikittaiss. 12,4 13,5 10 päivää pituuss. 13,6 14,4 poikitaiss. 12,9 13,8 15 päivää pituuss. 14,1 11,7 poikittaiss. 12,9 12,1 20 päivää pituuss. 14,1 8,6 poikittaiss. 13,7 10,8

Murtovenymä, %

Alkuper. pituuss. 232 232 poikittaiss. 531 531 6 päivää pituuss. 103 42 poikittaiss. 86 12 10 päivää pituuss. 41 9 poikittaiss. 14 8 15 päivää pituuss. 18 4,4 poikittaiss. 10 4,3 20 päivää pituuss. 11 3,4 poikittais. 7 . 3,6 1,- 13 91772

Hajoaminen kompostointi-olosuhteissa TAULUKK03

Vetolujuus, N £-----9-

Alkuper. pituuuss. 30,1 19,4 26,7 20,6 poikittaiss. 28,5 15,7 26,8 16,0 3 viikkoa pituuss. 29,7 19,2 25,1 19,9 poikittaiss. 28,0 15,4 15,4 15,5 7 viikkoa pituuss. 29,2 20,8 21,3 20,1 poikittaiss. 28,3 14,3 22,2 12,6 13 viikkoa pituuss. 30,2 18,5 25,0 19,2 poikittaiss. 27,6 14,0 21,7 11,5 20 viikkoa pituuss. 29,5 18,4 22,0 18,9 poikittaiss. 27,7 13,2 16,1 12,7

Murtovenymä, % A_B_C_D_

Alkuper. pituuss. 390 282 286 253 poikittaiss. 515 752 638 667 3 viikkoa pituuss. 385 231 247 190 poikittaiss. 500 476 206 437 7 viikkoa pituuss. 370 170 107 128 poikittaiss. 480 314 534 143 13 viikkoa pituuss. 400 252 198 205 poikittaiss. 510 357 534 114 20 viikkoa pituuss. 385 152 153 174 poikittaiss. 495 263 570 300 14 91772

Ha:oaminen kompostointi-olosuhteissa TAULUKKO 4

Lisäaineet, paino-%

Seos FeOH (stea- Soija- Cu (stea- Kalvon pak- n:o Tärkkelys raatti)2 öljy raatti>2 suus, /am J 11 0,10 1,3 --- 55 K 11 0,15 1,3 --- 58 L 11 0,15 1,3 0,025 56

Muovi: LDPE, sulamisindeksi 0,8

Is 15 ·λ 'i ·7 ~· y \ ! 11 TAULUKKO 5

Vetolujuuden ja murtovenymän arviointi kompostointiolosuhteissa

Vetolujuus, N -------

Alkuper. pituuss. 16,8 16,5 16,1 poikittaiss. 9,8 10,3 16,0 1 viikko pituuss. — — 16,0 poikittaiss. — — 10,3 4 viikkoa pituuss. 16,5 16,1 15,9 poikittaiss. 9,1 9,0 8,2 1 7 viikkoa pituuss. 16,6 16,4 15,2 poikittaiss. 8,9 8,8 1 7,8 1 10 viikkoa pituuss. 16,3 16,1 15,1 poikittaiss. 8,7 1 8,3 1 7,7 1 15 viikkoa pituuss. 15,9 15,6 — poikittaiss. 8,5 1 8,3 1 — 20 viikkoa pituuss. 15,8 15,1 — poikittaiss. 8,6 1 7,8 1 —

J K L

Murtovenymä, % --------—

Alkuper. pituuss. 154 126 185 poikittaiss. 422 436 361 1 viikkoa pituuss. — — 160 poikittaiss. — — 121 4 viikkoa pituuss. 105 106 145 poikittaiss. 140 43 71 1 7 viikkoa pituuss. 100 107 132 poikittaiss. 95 36 1 30 10 viikkoa pituuss. 121 103 129 poikittaiss. 86 42 1 25 1 15 viikkoa pituuss. H6 101 poikittaiss. 84 1 40 1 20 viikkoa pituuss. 85 — poikittaiss. 1 05 1 16 9 1//2 *

Ajan pidetessä havaitaan kalvossa yhä enemmän reikiä murtumia. Mittaukset tehtiin näytteillä, joissa ei ollut yhtään reikää.

Hajoaminen ultraviolettivalossa TAULUKKO 6 Kalvon koostumus

Lisäaineet, paino-%

Seos FeOH (stea- Soija- Cu (stea- Kalvon pak- n:o Tärkkelys raatti^ öljy raatti^ suus, Jim M --- --- --- --- 100 N — 0,15 --- --- 58 O 10 --- 1,3 --- 56 P 10 0,15 1,3 --- 54 Q 10 0,15 1,3 0,025 56

Muovi: LDPE, sulamisindeksi 0,8 1 ti 17 9 I Ί Τι TAULUKKO 7

Vetolujuuden ja murtovenymän kehittyminen ajan kuluessa ultraviolettivalossa /XENOTEST 250/

Vetolujuus poikittais-

suunnassa, N_ M_N_0_P_Q

Alkuper. 32,7 17,7 13,4 9,4 10,3 104 tuntia 27,4 ---- 12,5 7,3 8,11 150 tuntia ---- 11,8 11,6 7,21 6,71 209 tuntia 26,6 10,6 11,5 5,31 250 tuntia ____ 11,4 ---- ___ 305 tuntia 27,8 11,5 ......-

Venymä poikittais- suunnassa, %_ M_N_3_P_3

Alkuper. 734 630 527 385 361 104 tuntia 634 —- 369 6,7 4,51 150 tuntia --- 30 367 4,01 3,51 209 tuntia 672 17 231 2,91 250 tuntia — 10 — — — 305 tuntia 669 6,8 — --- — = hauras 18 9 ϊ '112

Oheisten taulukoiden tulokset osoittavat selvästi komponenttien (a), (b) ja (c) synergistisen vaikutuksen poly-etyleenipolymeerien hajoamiseen.

li

Claims

91 772

1. Kestomuoviseos, joka hajoaa lämmön ja/tai ultraviolettivalon ja/tai auringonvalon vaikutuksesta ja/tai kompostointiolosuh-teissa ja joka sisältää polymeeriyhdisteenä α-olefiinien kesto-muovipolymeerejä, erityisesti polyetyleeniä tai etyleenikopo-lymeerejä, tunnettu siitä, että seos sisältää seuraavia hajoamista edistäviä lisäaineita: (a) biohajoavaa ainetta, (b) rautayhdistettä, joka liukenee seokseen ja voi olla kompleksi ja joka vaikuttaa initiaattorina ja edistää hajoamista edelleen, ja (c) hapettuvaa ainetta, jossa on yksi tai useampi kaksoissidos ja joka toimii hajoamista edistävänä aineena ja ketjua pilkkovana aineena, jolloin tämä aine on rasvahappo, rasvahappoesteri tai sen seos, ja että komponentin (a) pitoisuus on 2 - 40 paino-%, mieluummin 10-16 paino-%, komponentin (b) pitoisuus on 0,01 - 5 paino-%, mieluummin 0,15 - 0,5 paino-% ja komponentin (c) pitoisuus on enintään 5 paino-%, mieluummin 0,5 - 1,5 paino-% seoksesta laskettuna.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen seos, tunnettu siitä, että komponentti (a) on luonnontärkkelys, eetteröity tai este-röity tärkkelys tai sen hydrofobisesti modifioitu johdos.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen seos, tunnettu siitä, että komponentti (c) muodostuu soijaöljyn yhdestä tai useammasta komponentista tai sisältää näitä.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen seos, tunnettu siitä, että se lisäksi sisältää katalyyttinä jonkin muun siirtymämetallin kuin raudan toista yhdistettä, joka voi olla kompleksi. s' rr r~ f~' 'i \ / 11

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen seos, tunnettu siitä, että tämän toisen siirtymämetalliyhdisteen pitoisuus on vähintään 0,005 paino-%, mieluummin 0,005 - 1,0 paino-% ja erityisesti 0,01 - 0,05 paino-% seoksesta laskettuna. li 91772