CH618189A5 - - Google Patents
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Description
La presente invenzione si riferisce ad un procedimento per rendere degradabili i polimeri nonché ai polimeri in tale modo ottenuti.
Più particolarmente la presente invenzione si riferisce ad 5 un procedimento per rendere degradabili materiali termoplastici per azione diretta della luce solare.
I polimeri termoplastici sono largamente usati per la resistenza che essi offrono agli agenti atmosferici e microbiologici. Nell'industria dell'imballaggio hanno completamente io sostituito l'impiego di materiali naturali a base di cellulosa per ragioni non soltanto economiche ma anche tecniche.
Mentre però i prodotti a base di cellulosa sono facilmente biodegradabili, le plastiche presentano una notevole resistenza alla biodegradazione con effetti deleteri ai fini dell'inqui-15 namento dell'ambiente naturale.
Per evitare questo inconveniente sono state proposte varie soluzioni quali, ad esempio, l'impiego di polimeri intrinsecamente poco stabili o l'introduzione nei polimeri di uso più comune di gruppi fotosensibili. Ad es. per limitati usi di ca-20 rattere agricolo sono state proposte applicazioni di polibute-ne-1 e copolimeri, di polibutadiene 1-2 sindiotattico e copolimeri. Nel caso di materiali plastici per l'imballaggio è stato proposto l'impiego di copolimeri stirolo-vinilchetoni, stirolo-ossido di carbonio o etilene-ossido di carbonio. 25 Costituisce oggetto della presente invenzione un procedimento per la preparazione di polimeri degradabili per azione diretta della luce solare; il procedimento è specificato nella rivendicazione 1. Detti polimeri, contengono gruppi alfa-cheto-eteri di formula generale
30
ch,
O
hc - o - ch2 - c ch,
i
-X
35
40
ch,
hc - o -
ch,
O
ch2 - c
-x nella quale X ha i significati sopra riportati.
7. Polimeri degradabili per effetto della luce solare secondo la rivendicazione 6, ottenuti mediante il procedimento della rivendicazione 5.
nella quale X è scelto tra H, COR, S03H, R, SCN, NO, alogeni, CN, COOH, COOR con R radicale alchilico, arilico o cicloalchilico.
45 Tali polimeri vengono sintetizzati facendo reagire copolimeri etilene-vinil-alcool con alfa-diazoacetofenone o suoi derivati para-sostituiti secondo il seguente schema.
X -
-
II
C
I
« cm^ + ho - en x
I
CH,
<
0
H
CHp
Ï
II
1
c -
c - o i
- CH + V<
i
H
C
dove X ha uno dei significati sopra riportati. 6o La reazione avviene in solventi organici ad una temperatura dipendente dalla solubilità del polimero, in genere variabile da 20 a 90°C, in presenza di un acido di Lewis come catalizzatore.
I polimeri prodotti nel procedimento della presente in-65 venzione, contenenti gruppi alfachetoeteri possono essere impiegati come tali, oppure quali additivi capaci di rendere fotodegradabili i polimeri di uso più comune, ai quali vengono aggiunti in qualsiasi rapporto. L'additivazione può essere fatta
3
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secondo tecniche note quali la miscelazione, la macinazione, ecc.
Es questo un aspetto interessante del presente ritrovato, in quanto, rispetto ai sistemi che inducono la fotodegradazione nei polimeri attraverso additivazione di sostanze fotosensibili, i polimeri prodotti nell'invenzione presentano il vantaggio dell'assoluta assenza di migrazione.
Le particolarità operative risulteranno più evidenti dall'esame degli esempi seguenti riportati al solo scopo di meglio illustrare l'invenzione senza tuttavia limitarne gli scopi.
Esempio 1
Un copolimero ETILENE-VI NIL ACETATO al 5% in peso normale di Vinilacetato, con un Melt flow index 0,17 e densità 0,9273 è stato idrolizzato ed il copolimero ETILENE-VINILALCOOL(EVA) così ottenuto è stato aggraffato con il diazoderivato del p-Cloroacetofenone.
La reazione è stata condotta in toluene a 65°C in presenza di BF3.
Il polimero così ottenuto è stato aggiunto, nel rapporto 20 : 80, al un politene commerciale a bassa densità, B24/2, contenente antiossidanti ed altri ingredienti convenzionali.
L'additivazione è stata fatta in un mescolatore Baker-Per-kins riscaldato a 160°C.
Sono stati quindi ottenuti, per fusione del polimero in una pressa CARVER riscaldata a 170°C e sotto una pressione di 3 kg/cm2, films di spessore 0,1-0,2 mm.
Tali films sono stati esposti alle radiazioni di una lampada allo Xenon ad alta pressione la quale presenta una energia spettrale simile a quella della luce solare.
Durante l'esposizione dei films la temperatura è stata mantenuta costante a 29-32°C.
La velocità di degradazione dei polimeri è stata seguita attraverso le variazioni delle proprietà meccaniche, in modo particolare dell'allungamento percentuale a rottura.
Nella tabella che segue viene riportato l'allungamento a rottura espresso in % del valore iniziale, in funzione del tempo di esposizione in ore.
Dai dati riportati nella tabella risulta evidente la più alta velocità di degradazione del polimero additivato con EVA aggraffato.
j Esempio 2
Un politene commerciale ad alta densità contenente piccole quantità di stabilizzatori ed altri ingredienti convenzionali, è stato additivato con EVA 5% in peso nominale, aggraffato con diazoacetofenone in quantità pari al 25%. io I films di spessore 0,1-0,2 mm, sono stati ottenuti per fusione del polimero in una pressa CARVER riscaldata a 200°C ed esposti alla lampada allo Xenon come nell'esempio 1.
La velocità di degradazione è stata seguita attraverso le variazioni delle proprietà meccaniche in modo particolare is dell'allungamento percentuale a rottura.
Nella tabella seguente gli allungamenti a rottura vengono espressi in % del valore iniziale.
20 Campioni
Allungamento a rottura in % del valore iniziale alle seguenti ore di esposizione 60 120 180 300
1. PEHD t.q.
100%
100% >90%
25 2. PEHD addit.
60%
20% <10%
Esempio 3
Un polipropilene commerciale è stato additivato, nel rap-30 porto di 80 : 20, con EVA 5 % in peso normale, aggraffato con il diazoderivato dell'acetofenone. La reazione di aggraf-faggio è stata condotta in modo analogo a quella riportata nell'esempio n. 1.1 films sono stati ottenuti ed esposti alle radiazioni della lampada allo Xenon come descritto nell'esem-35 pio n. 2.
La velocità di degradazione del polimero è stata messa in relazione al tempo occorrente ad ottenere l'infragilimento dello stesso.
40
Allungamento a rottura in % del valore . . Tempo occorrente alPinfragilimento
Campioni iniziale alle seguenti ore di esposizione campioni espresso in ore
60 120 180 300
1. Polipropilene t.q. >120
1. EVA 5% t.q. 100% 100% 100% 93%
45 2. Polipropilene additivato 30
2. B/24/2 t.q. 100% 100% 90%
3. B/24/2 -EVA aggraffato 80:20
80%
25%
10%
Claims (6)
- 618189
- 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto, che la reazione viene effettuata in presenza di un solvente organico.2RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per produzione di polimeri degradabili per azione diretta della luce solare consistente nel far reagire copolimeri etilene-vinil alcool con alfa-diazo-acetofenone o suoi derivati para-sostituiti di formula x
- 3. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto, che la reazione viene effettuata ad una temperatura variabile da 20 a 90°C.
- 4. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto, che la reazione viene effettuata in presenza di un acido di Lewis quale catalizzatore.^ 49c - chnl nella quale X è scelto tra H, COR, S03H, R, SCN, NO, alogeni, CN, COOH, COOR con R radicale alchilico, arilico o cicloalchilico.
- 5. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto, che il polimero comune viene additivato di polimeri contenenti gruppi alfa-chetoeteri come sopra riportato.
- 6. Polimeri degradabili per effetto della luce solare, ottenuti mediante il procedimento della rivendicazione 1, caratterizzati dal fatto di contenere gruppi alfa-cheto-eteri di formula generale
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