Добавка для термопластов, ее применение и способ ее изготовления, способ изготовления термопласта, содержащего такую добавку, и термопласт, изготовленный таким образом

Добавка для термопластов, ее применение и способ ее изготовления, способ изготовления термопласта, содержащего такую добавку, и термопласт, изготовленный таким образом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение в соответствии с первым аспектом относится к способу изготовления добавок для термопластичных материалов, здесь и далее в настоящем изобретении в общем случае называемых термопластами, с целью получения очень слабоокрашенных материалов, характеризующихся контролируемым разложением. В соответствии со вторым аспектом изобретение относится к добавкам, изготовленным по способу, соответствующему первому аспекту. Кроме того, в соответствии с третьим аспектом, изобретение относится к использованию таких добавок и, в соответствии с четвертым аспектом, - к способу изготовления очень слабоокрашенных термопластов при использовании добавок, соответствующих второму аспекту изобретения. В заключение, изобретение относится к термопластичным материалам, изготовленным в соответствии с четвертым аспектом изобретения.

Продукты из пластиков, такие как пакеты из пластика либо упаковку из пластика, обычно получают из термопластичных материалов. После своего однократного использования такие продукты из пластика имеют тенденцию заканчивать свой путь оставленными на природе либо другим способом выброшенными в окружающую среду. При своих высоких значениях соотношения между поверхностью и объемом и обычно ярких окрасках данные продукты образуют источник видимого и нежелательного загрязнения окружающей среды. В то же время данные продукты из пластика в общем случае обладают очень высокой стойкостью к разложению, так что они могут лежать, например, в лесу в течение нескольких лет. Поэтому целью настоящего изобретения является обеспечение возможности изготовления пакетов из пластика и другой упаковки из пластика таким образом, чтобы они оставались стабильными в течение периода использования, но затем разлагались бы вскоре после их утилизации.

В основе коммерчески доступных и биологически разлагающихся термопластов лежат гидролизующиеся полимеры, такие как полимеры из кукурузного крахмала либо полимеры на лактидной основе. Разлагающиеся полимеры на лактидной основе описываются, например, в патенте US 5908918. Преимущества и недостатки полимеров на лактидной основе в общем случае описываются в литературе (например, в работе R. Leaversuch, Plastics Technology, march 2002, 50). Недостатки полимеров на лактидной основе в сопоставлении с синтетическими полимерами, подобными полипропилену, заключаются в пониженном пределе прочности при разрыве, повышенной плотности, ухудшенных свойствах при повышенных температурах, неудовлетворительных характеристиках непроницаемости и, не в последнюю очередь, повышенной стоимости. Преимущество данного типа полимера заключается в возможности получения прозрачных продуктов и в том, что разложение может протекать быстро также и в отсутствие света.

Другое направление в получении термопластов, отличающихся значительно улучшенным разложением, включает добавление к коммерческим термопластам, подобным полипропилену либо полиэтилену, добавок, ускоряющих разложение. Добавки к коммерческим термопластам вводят в виде концентрированных составов, состоящих из одной либо нескольких добавок в материале обычно используемой матрицы. Такие концентрированные составы называют маточными смесями. В общем случае можно провести различие между типами таких маточных смесей, которые ускоряют разложение коммерческих термопластов.

С одной стороны, маточная смесь содержит гидролизующийся материал, такой как модифицированный крахмал либо материалы на сложноэфирной основе (Plastics Technology, October 2002, 60; US 5461093 и US 5091262). Маточную смесь, содержащую такой гидролизующийся материал, примешивают к композиции коммерческих термопластов. Если данные модифицированные термопласты подвергать воздействию тепла и влажности на протяжении определенного времени, добавленный гидролизующийся материал станет гидролизованным, тем самым делая термопласт нестойким к механическим воздействиям, что отвечает улучшенному разложению термопластичного материала.

Примерами здесь являются Polystarch N (Willow Ridge Plastics Inc., США) и Mater-Bi AF05H (Novamont, США). Преимущество данного способа заключается в том, что разложение не зависит от света, и в том, что материал, таким образом, можно использовать в течение длительного периода времени в сухих условиях, в то время как разложение будет протекать относительно быстро, например, при приготовлении компоста. Недостаток заключается в том, что гидролизующийся материал в термопластах в общем случае приводит к получению ухудшенных характеристик качества, таких как пониженный предел прочности при разрыве, ухудшенные свойства при повышенных температурах и неудовлетворительные характеристики непроницаемости.

С другой стороны, к коммерческим термопластам можно добавлять маточные смеси, содержащие одну либо несколько добавок, которые при воздействии света и/или тепла катализируют окислительное разложение термопластов. В противоположность маточным смесям, содержащим гидролизующийся материал, такие добавки в общем случае будут легко растворяться в коммерческих термопластах. Поэтому свойства модифицированных термопластов будут достаточно похожими на свойства немодифицированных термопластов. Проблема данного способа заключается в отыскании системы добавок, которая была бы совместимой со способом изготовления термопластов (получение пленки в результате экструдирования с раздувом, экструдирование, литьевое формование). Возможное разложение во время изготовления должно быть исключено либо контролироваться таким образом, чтобы продукт приобрел бы желательные свойства. Определенная сложность заключается в том, что процесс разложения должен протекать намного быстрее в присутствии света (в особенности, в присутствии УФ-части), чем в темноте. Таким образом, добавку либо смесь добавок необходимо выбрать такими, чтобы продукт сохранял свои желательные свойства в течение периода времени, подходящего для хранения и/или использования, а еще такими, чтобы разложение протекало достаточно быстро тогда, когда продукт будет выброшен.

Известные добавки, приводящие к получению ускоренного разложения термопластов, представляют собой соли металлов либо комплексные соединения металлов, в которых металл способен изменять свою степень окисления (I.I. Eyenga et al., Macromol. Symp., 178,139-152 (2002)). Наиболее часто используемыми являются растворимые в жире соединения переходных металлов, подобных кобальту, церию либо железу (US 20010003797; US 5384183; US 5854304; US 5565503; DE 2244801 B2; US 5212219), либо составы, содержащие соли переходных металлов и различные типы восков (US 5155155). Примеры термопластов, характеризующихся контролируемым разложением, содержащих комбинацию гидролизующегося материала и солей металлов либо комплексных соединений металлов, описываются в патенте US 5135966. В дополнение к солям металлов либо комплексным соединениям металлов также могут быть включены и так называемые фотоинициаторы - соединения, которые при воздействии света генерируют радикалы (US 4517318; US 4038227; US 3941759).

Синтез стеаратов, таких как стеарат железа (железа(III)), описывается в периодических изданиях (Н.В. Abrahamson, H.C. Lukaski, Journal of Inorganic Biochemistry, 54, 115-130 (1994)) и в патентных публикациях (US 5434277). Использование в термопластах, характеризующихся контролируемым разложением, стеарата железа вместо соединений других переходных металлов не приводит к распространению материалов, которые могут оказывать пагубное воздействие на окружающую среду. Что касается получения разрешения на существование непрямого контакта между термопластами, характеризующимися контролируемым разложением, и пищевыми продуктами, то ограничения для соединений железа являются менее жесткими по сравнению с соединениями других переходных металлов.

Проблема в отношении термопластов, характеризующихся контролируемым разложением, на основе соединений железа, таких как стеарат железа, заключается в том, что окраска стеарата превалирует над окраской термопластов, характеризующихся контролируемым разложением. Поэтому цель изобретения заключается в получении возможности изготовления определенного типа стеарата железа, который будет иметь настолько слабую окраску, что термопласты, характеризующиеся контролируемым разложением, только в очень незначительной степени по своей окраске будут отличаться от соответствующих немодифицированных термопластов. Известные соединения железа, такие как коммерчески доступный стеарат железа, придают модифицированному термопласту желто-коричневую либо темно-коричневую окраску. Поэтому модифицированный термопласт не может быть использован в приложении, в котором требуется наличие белых либо неокрашенных продуктов. В дополнение к этому желто-коричневые либо темно-коричневые термопласты не являются тем базисом, который хорошо подходил бы для термопластов с заданными цветовыми тонами, которые требуется получать в результате добавления красителей либо пигментов.

Еще одна проблема относится к изготовлению добавок на основе слабоокрашенного типа стеарата железа, которое было бы совместимо со способами получения термопластов, характеризующихся контролируемым разложением, подобными получению пленки в результате экструдирования с раздувом, экструдированию либо литьевому формованию. Для данной цели требуется добавление подходящего антиоксиданта, играющего роль замедлителя в отношении стеарата железа. Такие антиоксиданты обычно добавляют ко всем товарным сортам термопластов. Количество и тип антиоксиданта, необходимые для достижения хорошей технологичности термопласта, содержащего соединения металлов, подобные стеарату железа, могут быть отличными от количества, необходимого для термопласта, не содержащего такие соединения металлов.

Третья проблема относится к сохранению свойств продуктов, полученных из содержащих стеарат железа термопластов, характеризующихся контролируемым разложением, в пределах периода времени, подходящего для хранения и использования, и еще к обеспечению достаточно быстрого разложения тогда, когда продукты будут выброшены. Процесс разложения у термопласта, такого как полиолефин, в основном протекает в соответствии с механизмами, например, описанными в работе Hans Zweifel (ed.), "Plastic additives handbook", Hanser, München, 2000, p.4 and p.18. Поглощение кислорода приводит к образованию гидропероксидов и последующему окислительному разложению термопласта в результате распада гидропероксидов. Присутствие соединений металлов, таких как стеарат железа, ускоряет распад гидропероксидов.

Из отверждения смол на основе ненасыщенного сложного полиэфира также известно и взаимодействие между соединениями металлов на основе кобальта и железа. Добавление подходящего пероксида в принципе будет приводить к инициированию процесса отверждения в результате протекания распада пероксидов, на которое будет оказывать влияние соединение металла, и, таким образом, образования свободных радикалов, которые будут приводить к полимеризации ненасыщенных двойных связей в смоле сложного полиэфира. Однако инициирование процесса отверждения непосредственно вслед за добавлением пероксидов является нежелательным, поскольку во время отверждения существенные свойства, такие как вязкость, будут непрерывно меняться и, таким образом, затруднят нанесение смолы на поверхность. Поэтому обычно добавляют антиоксидант, который эффективно вступает в реакцию с пероксидом, что предотвращает протекание отверждения в течение подходящего периода времени. Данный период времени зачастую называют временем гелеобразования либо индукционным периодом. По истечении данного периода времени антиоксидант израсходуется, и отверждение сложного полиэфира обычно пройдет достаточно быстро.

Соответствующим образом можно предполагать, что такой антиоксидант можно использовать для задержки процесса разложения в термопласте, содержащем соединения металлов, такие как стеарат железа. В патенте US 5212219 упоминается использование в термопласте антиоксиданта в комбинации с органической солью соединения переходного металла для получения индукционного периода перед тем, как произойдет быстрое уменьшение жесткости термопласта. В патенте US 5212219 не описывается использование различных антиоксидантов либо различных концентраций определенного типа окислителя для контроля времени разложения. Продемонстрированы некоторые примеры, характеризующиеся несколько отличающимися временами разложения термопластичных композиций. Однако не описывается то, оказывают ли антиоксиданты влияние на время разложения, и если оказывают, то каким образом. Типы антиоксидантов, упоминаемые в данных примерах, представляют собой часто используемые ингредиенты во всех коммерческих типах термопластов.

Целью настоящего изобретения является создание способа изготовления добавок для термопластов, который делает возможным получение модифицированных, очень слабоокрашенных термопластов, характеризующихся контролируемым разложением.

Еще одной целью является создание способа изготовления коммерческих модифицированных термопластов, включающих такие добавки в комбинации с подходящими другими добавками так, чтобы при определенных условиях получались бы таким образом модифицированные термопласты, характеризующиеся очень хорошо контролируемой скоростью разложения, наличием очень слабой окраски при одновременном сохранении достаточной перерабатываемости в обычно используемых процессах получения термопластов. Такие термопласты являются подходящими для использования в продуктах, также характеризующихся наличием светлых окрасок и контролируемым разложением.

В соответствии с первым аспектом изобретение относится к способу изготовления добавок для термопластов, который делает возможным получение модифицированных, очень слабоокрашенных термопластов, характеризующихся контролируемым разложением, при этом данный способ изготовления определяют в отличительной части пункта 1 формулы изобретения.

В соответствии со вторым аспектом изобретение включает добавку, позволяющую контролировать разложение продуктов, подобных термопластам, маслу и тому подобному, определяемую в пункте 12 формулы изобретения.

В соответствии с третьим аспектом изобретение включает использование первой добавки, изготовленной в соответствии с признаками, определяемыми в отличительной части пункта 1 формулы изобретения, в комбинации с одной либо несколькими другими добавками, подобными антиоксидантам, акцепторам радикалов, поглотителям УФ-излучения, аминам, пероксидам и/или веществам, образующим пероксиды, для термопластов либо смесей термопластов, определяемое в пункте 14 формулы изобретения. Тип и количество первой добавки и типы и количества других добавок и тип термопласта либо смеси термопластов выбирают таким образом, чтобы получить термопласт либо смесь термопластов, которые при определенных условиях будут характеризоваться контролируемой скоростью разложения.

Специалист в соответствующей области осознает, что при использовании добавки, соответствующей изобретению, определяемой выше, увеличение количеств добавки будет приводить к более быстрому разложению. Таким образом, прохождение разложения в некоторой степени можно регулировать в результате выбора концентрации добавки в комбинации с определенным термопластом либо смесью термопластов.

Другие добавки, упомянутые выше, используют для изготовления термопластов, характеризующихся очень большой долговечностью, то есть не подвергающихся значительному разложению в течение нескольких лет.

Антиоксиданты, подобные пространственно затрудненным фенолам и ароматическим аминам, ингибируют разложение в результате своего действия в роли доноров водорода, см. работу Hans Zweifel (ed.), "Plastic additives handbook", Hanser, München, 2000, p.10-18. Акцепторы радикалов, такие как пространственно затрудненные амины либо гидроксиламины и производные бензофуранона, ингибируют разложение в результате связывания ими окисляющих радикалов, которые в противном случае стали бы инициаторами окислительного разложения. Поглотители УФ-излучения прекращают поступление наиболее энергетически насыщенной, а поэтому и вызывающей наиболее сильную деструкцию части солнечного света. Пероксиды могут функционировать в качестве окислителей и, таким образом, увеличивать эффективность разложения термопласта. Однако во время получения использование пероксидов может привести к сшиванию термопласта, что будет приводить к уменьшению скорости его разложения. Вещества, образующие пероксиды, увеличивают эффективность поглощения в материале кислорода, что приводит к более быстрому разложению. Пигменты и красители отфильтровывают часть видимого солнечного света и, таким образом, замедляют разложение, на которое воздействует свет.

Использование в термопласте либо смеси термопластов различных известных добавок, упомянутых выше, в комбинации с добавкой, соответствующей изобретению, как было доказано, обеспечивает получение скоростей разложения, которые в значительной степени являются контролируемыми в результате проведения выбора типа и выбора количеств известных добавок. В настоящее изобретение также включается и использование комбинации из нескольких известных добавок одновременно.

Конкретным признаком, который можно использовать в данной связи, является сама по себе известная стойкость каждой из известных добавок в отношении окислительного разложения при воздействии солнечного света и/или тепла.

В качестве примера можно указать, что стойкость в отношении окислительного разложения для различных поглотителей УФ-излучения изменяется в порядке Sanduvor PR-25 < Chimasorb 81 < Cyasorb UV 5911 < Tinuvin 326 < Tinuvin 1577.

Sanduvor PR25 (Clariant AG, Швейцария).

Chimasorb 81 (Ciba Specialty Chemicals, Швейцария).

Cyasorb UV-5911 (Cytec Industries, США).

Tinuvin 326 (Ciba Specialty Chemicals, Швейцария).

Tinuvin 1577 (Ciba Specialty Chemicals, Швейцария).

Использование таких поглотителей УФ-излучения в комбинации с добавкой, соответствующей настоящему изобретению, обеспечивает получение модифицированного увеличенного по длительности периода разложения в сопоставлении с соответствующим периодом, полученным в результате использования только добавки, соответствующей изобретению. Также было обнаружено, что в результате использования удобных комбинаций, упомянутых выше, время разложения для определенного термопласта может быть адаптировано к различным потребностям, поскольку быстрое разложение, вызываемое одной только добавкой, соответствующей изобретению, можно контролировать, воспользовавшись типом и количеством добавленного известного поглотителя УФ-излучения. Поглотители УФ-излучения, обычно характеризующиеся высокой стойкостью в своем изолированном состоянии, увеличивают время разложения в большей степени, чем это делают поглотители УФ-излучения, характеризующиеся меньшей стойкостью. Таким образом, комбинация добавки, соответствующей изобретению, и Tinuvin 1577 позволяет получить значительно более длительное время разложения по сравнению с комбинацией добавки, соответствующей изобретению, и Sanduvor PR 25.

Дополнительные модификации можно получить в результате комбинирования различных типов известных добавок и варьирования их концентраций.

Время разложения для термопласта либо смеси термопластов также зависит от их состава. Хорошо известно, что полипропилен (ПП) подвергается более быстрому разложению по сравнению с полиэтиленом (ПЭ). Добавки, соответствующие настоящему изобретению, также можно использовать для контроля скорости разложения в комбинациях ПП и ПЭ, и скорость разложения может быть уменьшена в результате увеличения количества ПЭ.

В соответствии с четвертым аспектом настоящее изобретение относится к определяемому в пункте 19 формулы изобретения способу изготовления термопластичного материала, характеризующегося наличием очень слабой окраски, который может быть подвергнут преобразованию в пленку в результате экструдирования с раздувом, экструдированию, литьевому формованию либо обработке другими способами и который, кроме того, еще может подвергаться разложению в течение менее чем одного года при воздействии света. Как упоминалось выше, коммерческие термопласты содержат антиоксиданты, которые обеспечивают наличие достаточной стойкости термопластов во время их получения. Один способ функционирования многих таких антиоксидантов заключается в образовании стабильных радикалов, что предотвращает протекание окислительного разложения во время получения термопласта (см. работу "Hans Zweifel (ed.), "Plastic additives handbook", Hanser, München, 2000, p. 12). Продукты окисления, образованные такими антиоксидантами, могут привести к изменению окраски полученного термопласта (см. работу "Hans Zweifel (ed.), "Plastic additives handbook", Hanser, München, 2000, p. 13). Поэтому желательно уменьшить количество антиоксидантов, используемых для придания необходимого минимума стойкости термопласту во время его получения.

Присутствие добавок, соответствующих изобретению, может предполагать то, что определенное количество антиоксиданта в течение короткого периода времени будет образовывать большее количество стабильных радикалов по сравнению с тем, что имело бы место для того же количества антиоксидантов в отсутствие таких добавок. В предположении о том, что данный короткий период будет сопоставим с продолжительностью получения, количество антиоксиданта, используемого для придания стойкости термопласту во время его получения, может быть уменьшено при его использовании совместно с добавкой, соответствующей настоящему изобретению. Таким образом, опасность изменения окраски, вызванная присутствием продуктов окисления, образованных антиоксидантами, добавленными для обеспечения наличия достаточной стойкости во время получения термопласта, может быть уменьшена.

В заключение, и в соответствии с пятым аспектом настоящее изобретение относится к термопластичному материалу, определяемому в пункте 25 формулы изобретения, изготовленному в соответствии со способом, определяемым в пункте 19 формулы изобретения.

Предпочтительные варианты реализации изобретения описываются в зависимых пунктах формулы изобретения.

В соответствии с первым аспектом изобретение относится к способу изготовления добавок к термопластичным материалам, которые делают возможным получение очень слабоокрашенных термопластов, характеризующихся контролируемым разложением. В общем случае способ включает химическое превращение соединения металла, в общем случае характеризующегося низкой растворимостью в жире, предпочтительно присутствующего в своей наиболее высокой устойчивой степени окисления в стандартных условиях (25°С и максимальная влажность 98%), при взаимодействии с растворимыми в жире карбоновой кислотой либо производным карбоновой кислоты с получением, таким образом, продукта, состоящего из растворимого в жире соединения металла. Превращение можно описать при использовании нижеследующего примера, где Fe(III) в качестве металла присутствует в своей наиболее высокой устойчивой степени окисления в стандартных условиях:

Fe³⁺(X^-)₃+C_nH_mCOOR→Fe³⁺(C_nH_mCOO^-)₃+R-X,

где Х представляет собой любой подходящий анион, подобный Cl^-, CH₃COO^-, NO₃ ^-, алкоксилату, R представляет собой небольшую группу, выбираемую из алкила и Н, и где R-X можно удалить из композиции реакционной смеси в результате проведения перегонки.

Жирной кислотой, предпочтительной для использования в способе, соответствующем первому аспекту изобретения, является стеариновая кислота, и способ в основном проиллюстрирован на примере стеариновой кислоты. Из числа солей железа, упомянутых выше, предпочтителен хлорид железа(III). Способ реализуют в результате, например, медленного добавления водного раствора хлорида железа(III) к расплавленной стеариновой кислоте. Непрерывное добавление воздуха и/или периодические добавления небольших количеств водного раствора пероксида водорода с концентрацией 2-5% обеспечивают сохранение степени окисления (III) у ионов железа(III). Это является решающим фактором для окраски получаемого в виде продукта стеарата железа. Чем больше в получаемом в виде продукта стеарате железа будет присутствовать соединений железа(II), тем более темной будет окраска. По окончании превращения получаемый в виде продукта стеарат железа выливают в избыточное количество водного раствора пероксида водорода с концентрацией 1-3%. Тогда, когда последующее выделение газа будет близко к своему завершению, получаемый в виде продукта стеарат железа отфильтровывают из жидкой фазы и тщательно промывают с использованием воды для удаления любых остаточных количеств хлорида железа(III). После этого получаемый в виде продукта стеарат железа диспергируют в водном растворе пероксида водорода с концентрацией 0,5-1% при 45°С в течение 2 часов, облегчая протекание процесса при помощи рейки для диспергирования. После этого диспергированный стеарат железа, получаемый в виде продукта, отфильтровывают из жидкой фазы, тщательно промывают с использованием воды и высушивают в конвекционной сушилке либо другим подходящим способом при 25-50°С. В альтернативном варианте по окончании превращения к продукту реакции добавляют воск, подходящий для данного назначения, и конечный продукт мелко гранулируют непосредственно в растворе пероксида водорода с концентрацией 1-2%. Обычно один либо несколько реагентов растворяют в воде. Отгонку воды упрощают в результате использования азеотропной перегонки. Проведение такой азеотропной перегонки можно осуществить при использовании подходящих углеводородов либо смеси углеводородов («уайт-спирит»).

Второй аспект изобретения относится к добавке, изготовленной в соответствии со способом, который в качестве примера проиллюстрирован выше, и который составляет первый аспект изобретения. Он также относится к композициям и составу, содержащим добавку, подобным, например, маточным смесям. Такие маточные смеси могут упростить способ добавления добавки к термопластам, маслу и тому подобному. Такие маточные смеси также могут содержать вещества, которые взаимодействуют с добавкой и, таким образом, оказывают влияние на время разложения термопластов, масла и тому подобного, к которым добавляют маточные смеси.

В соответствии с третьим (четвертым) аспектом изобретение относится к изготовлению модифицированных коммерческих термопластов, таких как пропиленовый либо этиленовый, содержащих добавку, соответствующую второму аспекту изобретения. Способ изготовления может включать получение композиции в результате перемешивания в экструдере. Модифицированный термопласт претерпевает значительно более быстрое разложение по сравнению с немодифицированным термопластом, в особенности при воздействии света и тепла. Уже при концентрациях 0,1% для добавки, представляющей собой получаемый в виде продукта стеарат железа, может быть обеспечено протекание быстрого разложения термопласта. Такая концентрация добавки представляет собой предпочтительный вариант реализации третьего аспекта изобретения, см. пункт 21 формулы изобретения. Концентрации добавки, меньшие чем приблизительно 0,03% (мас.), как было обнаружено, не приводят к получению желательного эффекта в отношении характеристик разложения. При использовании в качестве добавки, соответствующей второму аспекту изобретения, стеарата железа в многочисленных испытаниях было обнаружено, что концентрация добавки 0,5% (мас.) при расчете на массу раствора в поли(1-децене) в соответствии с ASTM 1544 приводит к получению номера цвета по Гарднеру, который равен либо уступает по величине 4. На практике это значит, что добавка в границах соответствующих пределов для концентрации не будет приводить к получению ощутимого окрашивания конечного продукта, даже и тогда, когда он будет представлять собой абсолютно светлый продукт, полученный из подходящего термопласта, например неокрашенный пакет из пластика.

Процессы разложения протекают в основном в соответствии с механизмами, которые, например, описываются в работе Hans Zweifel (ed.), "Plastic additives handbook", Hanser, München, 2000, p.4 and p.18. Для обеспечения достаточной стойкости термопласта во время его получения (получение пленки в результате экструдирования с раздувом, экструдирование, литьевое формование) добавку необходимо скомбинировать с подходящим антиоксидантом либо подходящей смесью антиоксидантов. Любое разложение во время процесса получения необходимо предотвратить либо уменьшить таким образом, чтобы продукт, полученный из упомянутых выше модифицированных термопластов, обладал бы желательными свойствами (материала). Подходящими антиоксидантами, в первую очередь, являются так называемые технологические стабилизаторы, такие как фосфиты, тиосинергисты, акцепторы радикалов С-Н кислот и фенольные антиоксиданты либо их комбинации. Кроме того, для регулирования срока годности при хранении и/или скорости разложения могут быть использованы акцепторы радикалов на основе так называемых пространственно затрудненных аминных стабилизаторов (ПАС) и поглотителей УФ-излучения. Кроме того, для регулирования скорости разложения могут быть использованы вещества, образующие радикалы, подобные фотоинициаторам, пероксидам и углеводородам с ароматическим замещением. В конце концов, для регулирования скорости разложения могут быть активно использованы также красители и пигменты.

Взаимодействие между добавкой, соответствующей второму аспекту изобретения, и упомянутыми добавками в полимерных продуктах можно разделить на три фазы: 1) получение термопластичного продукта (подобное получению пленки в результате экструдирования с раздувом, экструдированию и литьевому формованию), 2) хранение/использование продукта и 3) контролируемое разложение продукта из пластика. Различные типы добавок, которые взаимодействуют на различных фазах с добавкой в виде растворимого в жире соединения железа(III), продемонстрированы в таблице 1.

Таблица 1
Получение продукта из пластика	Хранение/использование продукта из пластика	Контролируемое разложение продукта из пластика
Антиоксиданты и технологические стабилизаторы:	Долговременные стабилизаторы:	Добавки, которые оказывают влияние на скорость разложения:
Фосфиты, тиосинергисты, пространственно затрудненные фенолы, соединения гидрохинона, акцепторы радикалов С-Н кислот, гидроксиламины	Пространственно затрудненные фенолы, ПАС, поглотители УФ-излучения	Пространственно затрудненные фенолы, ПАС, поглотители УФ-излучения, амины, пероксиды, вещества, образующие пероксиды, красители, пигменты

Большинство добавок называется стабилизаторами либо добавками к полимеру. Примеры подходящих типов добавок, которые взаимодействуют с растворимой в жире добавкой, содержащей железо(III), перечислены далее.

Фосфиты:
тетракис(2,4-ди-трет-бутилфенил)[1,1-бифенил]-4,4'-диилбисфосфонит	[119345-01-6]
Трис(2,4-ди-трет-бутилфенил)фосфит	[31570-04-4]
моноэтилбис[2,4-бис(1,1-диметилэтил)-6-метилфениловый эфир фосфорной кислоты	[145650-60-8]
Тиосинергисты:
Додецил-3,3'-дитиопропионат	[123-28-4]
Пространственно затрудненные фенолы:
тетракис(3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионилпентаэритрит	[6683-19-8]
1,3,5-трис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)метил-2,4,6-триметилбензол	[1709-70-2]
6,6'-ди-трет-бутил-2,2'-тиоди-п-крезол	[90-66-4]
Соединения гидрохинона:
2,5-ди-трет-бутилгидрохинон	[88-558-4]
Акцепторы радикалов С-Н кислот:
3-ксилил-5,7-ди-трет-бутилбензофуранон	[181314-48-7]
Гидроксиламины:
дистеарилгидроксиламин	[143925-92-2]
Пространственно затрудненные амины:
N,N′′′-[1,2-этандиилбис[[[4,6-бис[бутил(1,2,2,6,6-пентаметил-4-пиперидинил)амино]-1,3,5-триазин-2-ил]имино]-3,1-пропандиил]]бис[N',N′′-дибутил-N',N′′-бис(1,2,2,6,6-пентаметил-4-пиперидинил)-2,4,6-триамино-1,3,5-триазин	[106990-43-6]
бис(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидил)себацеат	[52829-07-9]
Поглотители УФ-излучения:
2-гидрокси-4-(октилокси)бензофенон	[1843-05-6]
2-бензотриазол-2-ил-4,6-ди-трет-бутилфенол	[3846-71-7]
Амины:
стеариламин	[124-30-1]
додециламин	[124-22-1]
Пероксиды:
дикумилпероксид	[80-43-3]
дидеканоилпероксид	[762-12-9]
Вещества, образующие пероксиды:
3,4-диметил-3,4-дифенилгексан	[10192-93-5]
диэтиленгликольдиэтиловый эфир	[112-36-7]
Фотоинициаторы:
2-бензил-2-диметиламино-1-(4-морфолинофенил)бутанон-1	[119313-12-1]
бис(2,4,6-триметилбензоил)фенилфосфиноксид	[162881-26-7]
Красители:
Родамин В основный	[509-34-2]
Пигменты:
Пигмент красный 3	[2425-85-6]

Пятый аспект изобретения относится к термопластичным материалам, изготовленным в соответствии с третьим (четвертым) аспектом изобретения. Такие термопластичные материалы можно использовать для специального подбора продуктов из пластиков, характеризующихся контролируемым разложением, например, для использования в качестве упаковки, характеризующейся контролируемым разложением, подобной пакетам из пластика, полученной в результате совместного экструдирования упаковки для продуктов питания, либо мешкам для мусора. Такие термопластичные материалы также могут иметь форму продуктов одноразового использования, подобных шприцам либо столовым приборам одноразового использования. В дополнение к этому упомянутые термопласты, характеризующиеся контролируемым разложением, можно использовать для изготовления продуктов, для которых желательным будет контролируемое разложение в течение срока годности продукта. Примерами являются пленка сельскохозяйственного назначения для временного предотвращения роста травы в течение определенного периода времени либо пленки/нанесенные покрытия из термопласта, предназначенные для защиты подстилающего слоя в течение ограниченного периода времени. Жидкие смеси добавки, содержащей железо(III), могут находить применение при разложении разлитого масла при воздействии воздуха и солнечного света. В данной связи в особенности интересными являются содержащие железо(III) добавки, полученные в соответствии с уравнением реакции I при n=8 и растворенные в образующих пероксиды растворимых в воде и растворимых в жире растворителях, подобных моно- либо полигликолевым простым эфирам.

Основные различия между настоящим изобретением и способами и продуктами, описанными ранее, в общем случае прокомментированы далее. Настоящее изобретение предлагает добавку, характеризующуюся значительно более светлой окраской по сравнению с предшествующими, получаемыми в виде продуктов стеаратами железа. Будучи добавленной к коммерческим термопластичным материалам, добавка согласно изобретению обладает очень высокой эффективностью в качестве катализатора разложения. Уже при концентрации, равной 0,1%, достигается быстрое разложение термопластов. (Предотвращение разложения) разложение во время получения термопласта и регулирование срока годности при хранении либо времени разложения достигаются в результате использования адаптированных количеств подходящих антиоксидантов и других добавок. Точная адаптация концентраций антиоксидантов, других необязательных добавок и добавки, соответствующей настоящему изобретению, делает возможным получение термопластов, характеризующихся контролируемым разложением, со специально подобранными сроком годности при хранении и временем разложения, в особенности, если разложени