DE69709663T2

DE69709663T2 - Verfahren zum einarbeiten eines wirkstoffes in ein kunstoffbauteil

Info

Publication number: DE69709663T2
Application number: DE69709663T
Authority: DE
Inventors: Marleen De Brabander-Van Den Berg; Ernst Froehling; Antonius Mostert
Original assignee: DSM NV
Current assignee: Koninklijke DSM NV
Priority date: 1996-09-23
Filing date: 1997-09-22
Publication date: 2002-10-17
Anticipated expiration: 2017-09-23
Also published as: BR9711533A; NO991379L; CA2266586A1; EA199900323A1; PL332374A1; DE69709663D1; EP0927275B1; IL129087A0; AU4225297A; JP2001502015A; CZ103199A3; SK39099A3; ATE212083T1; CN1238018A; HUP9903833A2; NL1004094C2; NO991379D0; EP0927275A1; WO1998012376A1; US6232378B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einschließen eines Wirkstoffs in ein Objekt, welche teilweise oder ganz aus Kunststoff besteht, durch Bringen des Objekts in Kontakt mit dem Wirkstoff.
Solch ein Verfahren ist von Kirk Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Vol. 8 (1993), pp. 672-753 bekannt. Hierin wird das Färben von Kunststofffasern in einem Bad beschrieben, welches eine Lösung aus einem Farbstoff enthält, in welchem der Farbstoff, in diesem Fall der Wirkstoff, die Faser durchdringt.
Ein Nachteil des bekannten Verfahrens ist, dass der Wirkstoff mit Schwierigkeiten in den Kunststoff absorbiert wird. Es ist zum Beispiel nicht wirklich möglich, Polypropylenfasern zu färben, weil der Farbstoff nicht, oder nur mit großen Schwierigkeiten, die Polypropylenfaser durchdringt.
Das Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren vorzusehen, dass den vorher erwähnten Nachteil nicht besitzt.
Überraschenderweise ist nun herausgefunden worden, dass der Wirkstoff sehr gut absorbiert wird, wenn der Kunststoff des Objekts ein Dendrimer mit Endgruppen enthält, die mit dem Kunststoff kompatibel sind.
Ein weiterer Vorteil ist, dass neue Kombinationen aus Wirkstoffen und Kunststoffen möglich geworden sind, weil Wirkstoffe, die nicht in den Kunststoff selbst absorbiert werden, in den das Dendrimer enthaltenden Kunststoff absorbiert werden.
Die Erfindung schafft neuartige, überraschende Möglichkeiten. Es ist zum Beispiel für einen hochgradig wirksamen Wirkstoff, der die Verarbeitung des Kunststoffs in das Objekt nicht verträgt, zum Beispiel weil sich der Wirkstoff bei den Temperaturen zersetzt, welche während der Verarbeitung vorherrschen, nach der Verarbeitung in den Kunststoff eingeschlossen zu werden.
Im Kontext der Erfindung werden "Dendrimere" als dreidimensionale, hochgradig verzweigte, oligomere oder polymere Moleküle verstanden. Die gemäß der Erfindung zu verwendenden Dendrimere enthalten einen Kern, eine Anzahl an Generationen von Zweigen und Endgruppen. Eine Generation von Zweigen besteht aus Struktureinheiten Abx, in welchen x > oder = 2, welche radial an den Kern oder die Struktureinheiten der vorhergehenden Generation gebunden sind und nach auswärts gerichtet sind. Eine nachfolgende Generation kann sich bilden, weil zum Beispiel Gruppen A sich mit Gruppen B der vorhergehenden Generation umsetzen.
Die Struktureinheiten können entweder mit jeder nachfolgenden Generation die gleichen sein (sich selbst wiederholen), oder sie können unterschiedlich sein. Dendrimere können durch einen Verzweigungsgrad gekennzeichnet werden. Der "Verzweigungsgrad" eines Dendrimers einer bestimmten Generation wird hier als das Verhältnis der Anzahl an vorhandenen Zweigen und der maximal möglichen Anzahl an Zweigen in einem vollständig verzweigten Dendrimer der gleichen Generation verstanden.
Die Zweige können mit unterschiedlichen Regelmäßigkeitsgraden auftreten. Die Zweige an der äußeren Oberfläche der in dem Kontext dieser Erfindung verwendeten Dendrimere können zum Beispiel alle von der gleichen Generation sein, aber sie können auch von unterschiedlichen Generationen sein. Das Letztere kann zum Beispiel der Fall sein, falls die Synthese der Dendrimere auf eine weniger kontrollierte Weise fortschreitet.
"Dendrimere" werden gemäß der Erfindung als vollständig verzweigte Dendrimere, Dendrimere mit Fehlern in ihrer verzweigten Struktur, Dendrimere mit einem unvollständigen Verzweigungsgrad, asymmetrisch verzweigte Dendrimere, Sternpolymere, hochgradig verzweigte Polymere, hochgradig verzweigte Copolymere und/oder Block-Copolymere von hochgradig verzweigten und nicht hochgradig verzweigten Polymeren verstanden. Vorzugsweise beträgt der Verzweigungsgrad mindestens 50%, bevorzugterweise mindestens 75%.
Vorzugsweise wird von vollständig verzweigten Dendrimeren, Dendrimeren mit Fehlern in ihrer verzweigten Struktur, Dendrimeren mit einem unvollständigen Verzweigungsgrad oder asymmetrisch verzweigten Dendrimeren Gebrauch gemacht.
Aufgrund der dreidimensionalen Struktur des Dendrimers gibt es Hohlräume zwischen den Zweigen. Die Form und die Dimensionen dieser Hohlräume variieren gemäß der Generation, der chemischen Zusammensetzung der Struktureinheiten und dem Verzweigungsgrad. Es ist möglich, den Verzweigungsgrad und die Form und Dimensionen der Hohlräume zwischen den Zweigen während der Herstellung des Dendrimers zu beeinflussen. Die kann neben anderen Wegen durch Variieren zum Beispiel der chemischen Zusammensetzung oder des Molekulargewichts der Struktureinheiten, durch Erhöhen oder Verringern des Verzweigungsgrads oder durch Stören der Regelmäßigkeit in der Zusammensetzung der Zweige erreicht werden.
Es ist möglich, den Grad und die Geschwindigkeit, bei welchen der Wirkstoff in das geformte Teil absorbiert wird, durch Variieren des Form und Dimensionen der Hohlräume zu beeinflussen.
Die Endgruppen der Dendrimere bestehen aus nicht umgesetzten Gruppen B der Struktureinheiten ABx. Die Endgruppen B können selbst mit dem Kunststoff des geformten Teils, der mit dem Wirkstoff in Kontakt gebracht wird, kompatibel sein Falls die Endgruppen B selbst nicht, oder nicht ausreichend mit dem Kunststoff kompatibel sind, können die Endgruppen B mit Hilfe einer Modifikationsverbindung modifiziert werden, um modifizierte Endgruppen zu ergeben, die mit dem Kunststoff kompatibel sind.
Die Tatsache, dass die Endgruppen mit dem Kunststoff kompatibel sind bedeutet, dass das Dendrimer gut in dem Kunststoff dispergiert werden kann.
Falls der Kunststoff des geformten Teils nicht polar ist, wird eine Verbindung, die ebenfalls nicht polar ist, als Modifikationsverbindung verwendet. Falls der Kunststoff polar ist, wird eine Verbindung verwendet, die ebenfalls polar ist.
Die Art der zu verwendenden Modifikationsverbindung wird zu einem großen Ausmaß von der Reaktivität der Modifikationsverbindung hinsichtlich der Endgruppe B des Dendrimers ab. Vorzugsweise wird eine Verbindung gewählt, die so vollständig wie möglich mit den Endgruppen des Dendrimers reagiert.
Modifikationsverbindungen, welche zum Anhängen nicht polarer Gruppen an die Endgruppen des Dendrimers geeignet sind, sind zum Beispiel aliphatische Halogenide, aliphatische Alkohole, Phenole, aliphatische und aromatische Carbonsäuren, Fettsäuren, Ester und von aliphatischen Carbonsäuren und aromatische oder aliphatische Alkohole, aliphatische oder aromatische Epoxide, aliphatische oder aromatische Isocyanate, aliphatische oder aromatische Amide, aliphatische oder aromatische Amine, vollständig oder unvollständig fluorinierte aliphatische Verbindungen, Sulfonsäuren und Derivate von Sulfonsäuren, Verbindungen welche Phosphor enthalten, oder Verbindungen, welche Silicon enthalten. Gemische aus solchen Verbindungen sind ebenfalls geeignet. Vorzugsweise wird eine Verbindung als eine nicht polare Verbindung verwendet, die die Endgruppe mit einer Alkylgruppe modifiziert, weil dies im allgemeinen eine sehr gute Kompatibilität mit nicht polaren Kunststoffen, wie Polyolefinen ergibt. Beispiele für Modifikationsverbindungen, die die Endgruppen mit einer Alkylgruppe modifizieren, sind Fettsäuren, aus einer Fettsäure hergeleitete Alkohole, aus einer Fettsäure hergeleitete Amine, Isocyanate die einer Fettsäure entsprechen, Epoxide, die einer Fettsäure entsprechen und Halogenide, die einer Fettsäure entsprechen. Beispiele sind Stearylalkohol, Dodecylphenol, 4,4,5,5,5-Pentafluor-n-pentanol-1, Stearamid, Palmitylisocyanat, Palmitoylchlorid, Stearylchlorid, Pentafluorpropionylchlorid, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Perfluornonansäure und das als "Montanwachs" bekannte Gemisch aus Alkancarbonsäuren. Bevorzugterweise wird von einer gesättigten oder (mono- oder poly)-ungesättigten Fettsäure Gebrauch gemacht.
Vorzugsweise wird von einer Modifikationsverbindung Gebrauch gemacht, die die Endgruppe mit einer Alkylgruppe mit 6-50 C-Atomen, bevorzugterweise mit einer Alkylgruppe mit 12-30 Atomen, insbesondere bevorzugt mit einer Alkylgruppe mit 16-20 Atomen modifiziert.
Weitere Verbindungen, die zum Modifizieren der Endgruppen mit nicht polaren Gruppen geeignet sind, sind Oligomer- und/oder Polymerketten, die mit der Kunststoffmatrix kompatibel sind, in welche das Dendrimer gemischt werden muss.
Verbindungen, welche zum Modifizieren der Endgruppen des Dendrimers mit polaren Gruppen geeignet sind, sind zum Beispiel Polyacrylate, Polymethacrylate, Polyvinylalkohole, Polyvinylester, Polyvinylether, Polyurethane, Polyharnstoffe, Polyisocyanate, Polyvinylpyridine, Polyvinylpyrrolidone, Polyethylenglycole, Polyethylenimine, Polycarbonate, Polycaprolactone, Nylons, Styrol-arylonitril-copolymere (SAN), Styrol-maleinanhydrid-copolymere (SMA), Polyphenylenoxide (PPO), Jeff-Amine, telechele Polyester, Copolymere von Alkenen mit Kohlenmonoxid, Copolymere von Styrol, Polymere von Acrylsäuren und Polymere von Methacrylsäuren.
Vorzugsweise wird von Dendrimeren Gebrauch gemacht, von welchen sich mindestens 30% der Endgruppen mit einer Modifikationsverbindung umgesetzt haben, bevorzugterweise haben sich 40- 75% der Endgruppen mit einer Modifikationsverbindung umgesetzt. Dies stellt sicher, dass das Dendrimer in dem Kunststoff des Objekts gut mischbar ist und dass der Wirkstoff leicht absorbiert wird.
Regelmäßig zusammengesetzte Dendrimere können durch ein Divergenzverfahren hergestellt werden, gemäß welchem aufeinanderfolgende Generationen von Dendrimermolekülen in wiederholten Umsetzungssequenzen, ausgehend von einem multifunktionellen Kern erzeugt werden, wobei die Zweige auf eine systematische Weise erzeugt werden. Solch ein Verfahren wird zum Beispiel in EP-A- 575596 beschrieben. Es ist ebenfalls möglich, zuerst regelmäßig verzweigte Segmente durch ein Konvergenzverfahren zu synthetisieren, und sie in einem letzten Schritt an einen multifunktionellen Kern zu koppeln. Es ist ferner möglich, Kombinationen aus Konvergenz- und Divergenzverfahren zu verwenden.
Weniger regelmäßig zusammengesetzte Dendrimere können zum Beispiel durch Polykondensation, Ringöffnungspolymerisation oder Additionspolymerisation hergestellt werden.
Hochgradig verzweigte Polymere können zum Beispiel durch radikale oder anionische oder kationische Kettenpolymerisation von Monomeren des Typs AB hergestellt werden, wobei A eine Vinylgruppe darstellt und B eine Gruppe, die durch eine üblicherweise für Kettenpolymerisation verwendete Initiierung aktiviert wird. Solch eine Polymerisation wird zum Beispiel in J.M.J. Fréchet, Science 269 (1995), pp. 1080-1083 beschrieben.
Es ist ebenfalls möglich, ein hochgradig verzweigtes Polymer durch kationische Polymerisation von Ethylenimin herzustellen. Das sich ergebende hochgradig verzweigte Polymer hat viele reaktive funktionelle Endgruppen.
Dendrimere, die in dem Kontext der Erfindung geeignet sind, sind Dendrimere, welche auf zum Beispiel einem Polyester, Polyether, Polythioether, Polyamid, Polyetherketon, Polyalkylenimin, Polyamidoamin, Polyetheramid, Polyarylen, Polyalkan, Polyalkylen aromatischen Verbindungen, Polyarylacetylen basieren und/oder ein Dendrimer, welches Phosphor oder Silicon enthält, oder eine Kombination davon. Vorzugsweise wird von einem auf Polyalkylenimin oder Polyamidoamin basierenden Dendrimer Gebrauch gemacht. Es ist ebenfalls möglich, einen hochgradig verzweigten Polyester zu verwenden.
Wenn von Dendrimeren Gebrauch gemacht wird, mit welchen Generationen von Zweigen demonstrierbar sind, wird vorzugsweise von Dendrimeren der zweiten, bis zu und einschließlich der fünften, bevorzugterweise der dritten oder vierten Generation Gebrauch gemacht.
Wirkstoffe, die in dem Verfahren gemäß der Erfindung verwendet werden können, sind zum Beispiel Antistatikmittel, Klebstoffe, Geruchsstoffe, Brandschutzmittel, Flammenhemmer, Antioxidationsmittel, UV-Stabilisatoren und Farbstoffe. Vorzugsweise wird von Farbstoffen Gebrauch gemacht.
Um den Einschluss des Wirkstoffs zu beschleunigen, kann eine Verbindung mit niedrigem Molekulargewicht, welche den Kunststoff anschwellen lässt, verwendet werden.
Beispiele für geeignete Farbstofftypen sind Azo-, Azin-, Perinon-, Anthrachinon-, Xanthen-, Phthalocyanin-, Triarylmethan-, Indophenol, Coumann- und Diazomethanfarbs toffe. Gemische von Farbstoffen sind ebenfalls geeignet. Kriterien bei der Auswahl von Farbstoffen sind zum Beispiel die gewünschte Farbe und die thermische und UV-Resistenz des Pigments.
Beim Verwendendes Verfahrens gemäß der Erfindung kann der Wirkstoff in Objekte aus vielen Kunststoffsorten eingeschlossen werden. Thermoplastische Kunststoffe, Duroplaste, ebenso wie Gummis sind geeignet. Die Erfindung ist für sowohl Homo-, als auch Copolymere geeignet. Gemische aus Kunststoffen können ebenfalls verwendet werden. Beispiele für geeignete Kunststoffe sind Polyolefine, wie Polyethylen mit niedriger Dichte (LDPE), Polyethylen mit hoher Dichte (HDPE), vLDPE, LLDPE, Polypropylen (PP), was so verstanden wird, dass es PP-Homopolymere und PP-Copolymere einschließt, wie statistische Ethylen-/Propylencopolymere und PP-Block-Copolymere mit einer Ethylen-/Propylenphase, Vinylpolymere, Styrolpolymere, Acrylpolymere, Fluor enthaltende Polymere, Polyamide, Polycarbonate, Polyoxyalkylene, Polyimide, Polybenzimidazole, Polyphenylenoxide, Polyacrylnitrile, Polyester, Phenol-formaldehyde, Aminoplaste, Epoxyharze, Polyurethane, Styrol-butadiengummi, Butylgummi, Chlorbutylgummi, Chloroprengummi, Nitrilgummi, Butadiengummi, Isoprengummi, Ethylen-propylengummis (EPM, Ethylen-propylenmonomer und EPDM, Ethylen-propylen-dienmonomer), Silicongummis, Urethangummis, Acrylatgummis, Fluor enthaltende Gummis und/oder Cyclopentengummis.
In dem Verfahren gemäß der Erfindung kann das Objekt auf verschiedene Weisen mit dem Wirkstoff in Kontakt gebracht werden. Es ist zum Beispiel möglich, das Objekt einzutauchen, oder es mit einem flüssigen Wirkstoff zu überziehen, oder das Objekt auf diese Weise mit einer Lösung, einer Schmelze, einer Aufschlämmung oder einer Emulsion eines Wirkstoffs zu behandeln. Es ist ebenfalls vorstellbar, dass ein Objekt mit einem gasförmigen Wirkstoff oder einem Wirkstoff in der festen Phase in Kontakt gebracht wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Verfahren, bei welchem ein Polyolefin, bevorzugterweise ein Polypropylen, als Kunststoff des Objekts verwendet wird. Vorzugsweise umfasst der Kunststoff dieser Objekte Polypropylenimindendrimere. Vorzugsweise enthält das Dendrimer nicht polare Fettsäure-Endgruppen.
Solch ein Objekt kann sehr gut mit Hilfe des Verfahrens gemäß der Erfindung bedruckt werden, ohne die Oberfläche des Objekts einer speziellen Behandlung, wie einer Koronabehandlung unterwerfen zu müssen. Solche Objekte können ebenfalls sehr gut gefärbt werden, indem man sie in ein Bad eintaucht, welches eine Lösung aus einem Farbstoff enthält. Auf diese Weise können Objekte aus einem Polyolefin mit sehr tiefen, intensiven Farben erhalten werden, während dies nicht, oder nur mit großen Schwierigkeiten mit den bekannten Verfahren erreichbar ist.
Die Vorteile der Erfindung werden besonders offensichtlich, wenn das Verfahren gemäß der Erfindung beim Färben von Fasern, insbesondere Polypropylenfasern verwendet wird.
Insbesondere das Färben von Fasern, speziell Polypropylenfasern, gemäß den bekannten Verfahren bringt Probleme in Verbindung mit der schlechten Absorption des Farbstoffs in die Faser mit sich. Es ist nicht möglich, die Oberfläche der Fasern zu modifizieren, um die Absorption von Farbstoff zu verbessern, wie Ätzen der Faseroberfläche, weil diese Modifikationen der Fasern im allgemeinen die mechanischen Eigenschaften der Fasern, wie Zugfestigkeit und Steifheit negativ beeinflussen.
Fasern, die mit Hilfe des Verfahrens gemäß der Erfindung gefärbt worden sind, können leuchtende, tiefe Farben haben und es gibt keine Probleme mit den mechanischen Eigenschaften der Fasern.
Vorzugsweise wird zum Färben der Fasern ein polarer Farbstoff verwendet, der sich nicht in Wasser löst. Beispiele für solche Farbstoffe sind die Dispersionsfarben. Auf diese Weise werden Fasern mit einer hohen Waschfestigkeit erhalten.
Die Erfindung wird mit Bezugnahme auf die Beispiele erläutert werden, ohne darauf begrenzt zu werden.
In den folgenden Beispielen wird von Polypropylenimindendrimeren Gebrauch gemacht. Die Herstellung solcher Dendrimere wird in EP-A-575596 und EP-A-707611 beschrieben. Amin- terminierte Polypropylenimindendrimere gemäß den vorher erwähnten Anmeldungen haben 16 Amin-Endgruppen in der dritten Generation und 32 Amin-Endgruppen in der vierten Generation.

Beispiel I

4,84 Gramm eines Amin-terminierten Polypropylenimindendrimers der vierten Generation (entsprechend 44,0 Milliäquivalenten von NH&sub2;> , 12,50 Gramm Stearinsäure (entsprechend 43,9 Milliäquivalenten) und 20 ml Xylol wurde gerührt und für eine halbe Stunde in einem Dreihalskolben mit einem Volumen von 2.50 ml auf 180ºC erhitzt. Der Dreihalskolben war mit einem Dean-Stark- Aufsatz mit einem Rückflusskühler ausgestattet. Als nächstes wurde die Xylollösung in 250 ml Methanol gegessen, während sie noch heiß war, was die Bildung eines Niederschlags ergab. Der Niederschlag wurde durch Filtration entfernt, mit Methanol gewaschen und in einem Vakuum bei 45ºC getrocknet. Die Ausbeute betrug 12,8 Gramm eines gelblich weißen Pulvers. Infrarot- und Kernspin-Resonanzspektren zeigten, dass alle Amingruppen des Dendrimers durch die Stearinsäure in Amide umgewandelt worden waren. Das mit Stearinsäure modifizierte Dendrimer hatten einen Schmelzpunkt von 82-83ºC.
In einem Mini-Extrusionsapparat wurde ein Gemisch aus 4,5 g eines isotaktischen Polypropylens mit einem Schmelzindex von 20 g/10 Min. (230ºC, 2,16 kg) und dem Dendrimer aufeinanderfolgend in Mengen von 1, 2 und 4 Gewichtsprozent extrudiert. Durch die Auslassöffnung des Extruders wurde ein Faden erhalten, welcher durch eine schnell rotierende Spulmaschine gestreckt wurde, um Fasern mit einer Dicke von etwa 70 Mikrometern zu erhalten.

Beispiel II

4,24 Gramm eines Amin-terminierten Polypropylenimindendrimers der vierten Generation (entsprechend 38,6 Milliäquivalenten von NH&sub2;) und 5,48 Gramm Stearinsäure (entsprechend 19,3 Milliäquivalenten, also die halbe Anzahl der verwendeten Amingruppen) wurden für 1 Stunde bei einem reduzierten Druck von 20 mm Quecksilber in einem 250 ml Zweihalskolben, ausgestattet mit einem Destillationsaufsatz mit einem Kühler auf 150ºC erhitzt. Nach Kühlen hatte sich eine gelbweiße, feste Substanz gebildet, welche, wie durch spektroskopische Untersuchung gezeigt, keine freie Stearinsäure mehr enthielt und einen Schmelzpunkt von 74- 76ºC hatte.
Polypropylenfasern wurden wie in Beispiel I beschrieben hergestellt.

Beispiel III

10,56 Gramm eines Amin-terminierten Polypropylenimindendrimers der dritten Generation (entsprechend 100,2 Milliäquivalenten von NH&sub2;) und 28,44 Gramm Stearinsäure (entsprechend 100,0 Milliäquivalenten) wurden auf 150ºC für 1 Stunde bei einem reduzierten Druck von 20 mm Quecksilber in einem 250 ml Zweihalskolben, ausgestattet mit einem Destillationsaufsatz mit einem Kühler, erhitzt. Nach Kühlen hatte sich eine gelbweiße, feste Substanz gebildet, welche keine freie Stearinsäure mehr enthielt. Das Produkt hatte einen Schmelzpunkt von 81-82ºC.
Polypropylenfasern wurden wie in Beispiel I beschrieben hergestellt.

Beispiel IV

14,19 Gramm eines Amin-terminierten Polypropylenimindendrimers der dritten Generation (entsprechend 134,6 Milliäquivalenten von NH&sub2;) und 19,11 Gramm Stearinsäure (entsprechend 67,2 Milliäquivalenten, also die Hälfte der Anzahl der verwendeten Amingruppen) wurden auf 150ºC für 1 Stunde bei einem reduzierten Druck von 20 mm Quecksilber in einem 250 ml Zweihalskolben, ausgestattet mit einem Destillationsaufsatz mit einem Kühler, erhitzt. Nach Kühlen hatte sich eine gelbweiße, feste Substanz gebildet, welche keine freie Stearinsäure mehr enthielt.
Polypropylenfasern wurden wie in Beispiel I beschrieben hergestellt.

Vergleichsversuch A

Polypropylenfaser ohne ein zugegebenes modifiziertes Dendrimer wurde durch Extrusion bei 220ºC des in Beispiel I verwendeten Polypropylen, ansonsten wie in Beispiel I beschrieben, erhalten.

Beispiel V

Ein Säure-Farbstoffbad, welches den Farbstoff Tectilon Blue GC-G (Acid Blue 344) enthielt, wurde durch Lösen von 1 Gramm dieses Farbstoffs in einer Lösung aus 2,8 ml konzentrierter Schwefelsäure in 1 Liter Wasser hergestellt, welche einen pH von etwa 1,6 aufwies. Bündel von Polypropylenfasern mit einer Länge von etwa 50 mm, hergestellt gemäß der Beispiele I-IV und Vergleichsversuch A wurden in 10 ml der Farbstofflösung plaziert. Während die Lösung mit einem magnetischen Rührer gerührt wurde, wurde sie auf 80ºC in einem Wasserbad in etwa 30 Minuten erhitzt und bei dieser Temperatur für zwei Stunden gehalten. Dann wurde das Faserbündel aus der Farbstofflösung entfernt und zweimal unter laufendem Wasser von etwa 20ºC für etwa zehn Sekunden gewaschen. Als nächstes wurde das Faserbündel an der Luft getrocknet.
Die Menge des durch die Fasern absorbierten Farbstoffs wurde visuell bewertet. In dieser Bewertung wurden die folgenden Bezeichnungen zugewiesen:
0 farblos, gleich dem Ausgangsmaterial
1 leichte Färbung
2 mäßige Färbung
3 tiefe Färbung
4 sehr tiefe Färbung
Die Ergebnisse der Farbbewertungen der unterschiedlichen Fasern werden in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1 Bewertung der Farbe von mit Tectilon Blue GC-G (Acid Blue 344) gefärbten Fasern
Faser gemäß Vergleichsversuch A: 0.
Dies zeigt, dass die mit den Fasern, welche aus den Zusammensetzungen gemäß der Erfindung hergestellt wurden, erhaltenen Ergebnisse beträchtlich besser sind als jene, welche mit Fasern erhalten wurden, welche aus Polypropylen ohne das zugegebene modifizierte Dendrimer hergestellt wurden. Die besten Ergebnisse werden mit Fasern erhalten, welche aus der Zusammensetzung gemäß Beispiel II hergestellt wurden, worin 50% der Endgruppen des Dendrimers modifiziert sind.

Beispiel VI

Das Verfahren gemäß Beispiel VI wurde unter Verwendung des Farbstoffs Tectilon Blue 4R-01 (Ciba-Geigy) wiederholt. Die Bewertung der Farbe der sich ergebenden Fasern wird in Tabelle 2 angegeben. Tabelle 2 Bewertung der Farbe von mit Tectilon Blue 4R-01 gefärbten Fasern
Fasern gemäß Vergleichsversuch A: 0.
Die Hälfte des tief gefärbten Faserbündels, welches 4% modifiziertes Dendrimer gemäß Beispiel II enthielt, wurde in 10 ml Wasser von 40ºC für 2 Stunden unter Rühren plaziert. Nach Trocknen war die visuelle Bewertung der Färbung unverändert.

Beispiel VII

Das Verfahren gemäß Beispiel V wurde mit dem Farbstoff Tectilon Red 2B (Ciba-Geigy) wiederholt. Die visuelle Bewertung der Färbung wird in Tabelle 3 angegeben. Tabelle 3 Bewertung der Farbe von mit Tectilon Red 2B gefärbten Fasern
Faser gemäß Vergleichsversuch A: 0.
Die Hälfte des tief gefärbten Faserbündels, welches 4% Zusatzstoff gemäß Beispiel II enthielt, wurde in 10 ml Wasser von 40ºC für 2 Stunden unter Rühren plaziert. Nach Trocknen war die visuelle Bewertung der Färbung unverändert.

Beispiel VIII

Das Verfahren gemäß Beispiel V wurde mit dem Farbstoff Tectilon Yellow 2 G 200 und Erionyl Blue RL wiederholt. Die Färbung der Fasern, welche 2 und 4 Gew.-% Dendrimer gemäß den Beispielen 2 bis und einschließlich 4 enthielten, war sehr tief. Eine mäßige bis tiefe Färbung wurde schon mit 1% des Dendrimers erhalten.
Kein Verlust an Farbe trat bei Behandlung mit Wasser von 40ºC auf, wie in Beispiel VIII der tief gefärbten Fasern beschrieben, welche 4% Dendrimer gemäß Beispiel II enthielten.

Beispiel IX

Ein Säurebad, welches den Farbstoff Erionyl Red 2B enthielt, wurde durch Lösen von 1 Gramm dieses Farbstoffs in 1 Liter einer Lösung aus Essigsäure in Wasser mit einem pH von 3,1 erhalten. Fasern wurden auf die in Beispiel VIII beschriebene Weise gefärbt. Die visuelle Bewertung der Färbung wird in Tabelle 4 angegeben. Kein Verlust an Farbe trat bei Behandlung mit Wasser von 40ºC auf, wie in Beispiel VI der tief gefärbten Fasern beschrieben, welche 4% modifiziertes Dendrimer gemäß Beispiel II enthielten. Tabelle 4 Bewertung der Farbe von Fasern, welche mit Erionyl Red 2B in verdünnter Essigsäure gefärbt wurden
Faser gemäß Vergleichsversuch A: 1.

Beispiel X

Ein Dispersionsfarbstoffbad wurde durch Dispergieren von 1 Gramm des Farbstoffs Terasil Blue 3RL-02 in 1 Liter Wasser hergestellt. Polypropylenfasern, hergestellt gemäß den Beispielen II und IV wurden in diesem Bad gemäß dem Verfahren, wie in Beispiel V weiter beschrieben, gefärbt.
Die Färbung der Fasern, welche 2 Gew.-% Dendrimer umfassten, war sehr tief.
Die Waschfestigkeit wurde durch Behandeln eines Bündels aus 10 Fasern mit einer 0,5 Gew.-% Seifenlösung während 45 Minuten bei 50º gemäß ISO 105 bestimmt. Es gab keine Farbunterschiede vor und nach der Behandlung der Fasern.

Claims

1. Verfahren zum Einschließen eines Wirkstoffs in ein Objekt, welches teilweise oder ganz aus Kunststoff besteht, durch Bringen des Objekts in Kontakt mit einem Wirkstoff, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff des Objekts ein Dendrimer mit Endgruppen enthält, die mit dem Kunststoff kompatibel sind, wobei besagtes Dendrimer ein dreidimensionales, hochgradig verzweigtes, oligomeres oder polymeres Molekül ist, welche einen Kern, eine Anzahl an Generationen von Zweigen und Endgruppen enthält.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein vollständig verzweigtes Dendrimer, ein Dendrimer mit Fehlern in der verzweigten Struktur, ein Dendrimer mit einem unvollständigen Verzweigungsgrad oder ein asymmetrisch verzweigtes Dendrimer als das Dendrimer verwendet wird.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Endgruppen des Dendrimers mit einer Modifikationsverbindung modifiziert worden sind, um modifizierte Endgruppen zu ergeben, die mit dem Kunststoff kompatibel sind.

4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Modifikationsverbindung die Endgruppen mit einer Alkylgruppe modifiziert.

5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Alkylgruppe 6-50 C-Atome enthält.

6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens sich 30% der Endgruppen mit der Modifikationsverbindung umgesetzt haben.

7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dendrimer der zweiten, bis und einschließlich der fünften Generation verwendet wird.

8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass Polypropylen als Kunststoff des Objekts verwendet wird.

9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass Fasern als geformte Teile verwendet werden.

10. Verfahren gemäß Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Polypropylenimindendrimer in dem Kunststoff des Objekts verwendet wird.

11. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Dendrimer nicht polare Fettsäure-Endgruppen enthält.