DE2132805B2 - Antistatisches Ausrüsten von Kunststoff-Formkörpern - Google Patents

Description

zum antistatischen Ausrüsten in Polyamide:·

3. Die Verwendung von Verbindungen der Formein CH₂COONa

C₁₁H₂₃CONH(CH₂1₃NH(CH₂I₃ In^ CH₂COONa
CH₂COOK CH₂COOK

C₁, H,,CONH(CH,),- N- (CH₁I₃N

CH₂COOK

I CH₂COO CK₂COO

C₁₁H₁₁CUNH(CHJ₃- N-- (CH₇J₃N

CH₇COO

CFI₁COO

C₁₁H₂₃CONH(CH₂)J- N-- iCH,).,^ CH₇COO

Mg-I

C₁-H₃₃CONH(CH₂ )₃-- NH -(CH₂J₃NHCH₂COONa C₁₇H₃₃CONH(CH₂)₃NH(CH₂)₃NHCH₂CH₂COONa

oder

C₉H₁₉CONH(CH₂I₁NH(CHo₁N CHXOONa

CH₇COONa

turn antistatischen Ausrüsten in Polyvinylchlorid.

Es ist allgemein bekannt, daß viele Kunststoffe wie z. B. Polyolefine, Polystyrol, synthetische Polyamide oder Polyvinylchlorid als Formlinge, Fasern oder Folien die Eigenschaft aufweisen, sich durch externe Einflüsse elektrostatisch aufzuladen, was zu Schwierigkeiten bei der Verarbeitung und Handhabung der Kunststoffe führ).

Lim diese elektrostatische Aufladung zu verhindern oder wenigstens zu vermindern, sind zahlreiche Verfahren vorgeschlagen worden. So ist z. B. bekannt, die Oberfläche von Fasernkörpern mit Hilfe antistatisch wirkender Agenzien so zu verändern, daß eine statische Aufladung verhindert wird.

Der auf diese Weise erzielte Schutz hält jedoch nur so lange, bis die aufgebrachte Schient dünn die Verwendung der Gegenstände abgewischt oder gelöst ist. Zu dauerhaften Wirkungen s-clangt man jeiioch nur, wenn in die Kunststoffe antistatisch wirksame

produkte eingearbeitet werden, welche langsam an die Oberfläche auswandern und für lange Zeit eine antistatische Wirkung entfalten. Für die~praktischen Belange ist es notwendig, daß ein solches antistatisches Mittel in niederen Mengen eingesetzt eine ausreichende Wirkung entfaltet und die Eigenschaften des Substrates nicht nachteilig beeinflußt. Insbesondere soll es auch tine gute Hitzestabilität aufweisen und die Zertetzungsgeschwindigkeit des Substrates bei hoher Temperatur nicht beschleunigen.

Es wurde nun gefunden, daß Verbindungen der allgemeinen Formel

R CO NH(CH₂J₃-N- (CH₂J₃-N

♦ orin R CO den Acylrest einer 8 bis 18 Kohlenstoffitome enthaltenden Fettsäure und R₁, R₂ und R₃ Wasserstoff oder einen niedrigen Carboxyalkylrest bedeuten und mindestens eines dieser Symbole Tür einen niedrigen Carboxyalkylrest der Formel

[-ICH₂Ij₁COO]Me₁

Ivor;η ρ - 1 oder 2 ist. 11 = Wertigkeit des Metalls tmd Me ein ein- »der mehrwertiges Metallion bedeutet. Hein, zum antistatischen Ausrüsten in Kunststoff-I Oi.nkörpem \-erw endet werden können.

Die erlindungsgemilß zur Verwendung gelangenden Verbindungen können nach an sich bekannten Methoden, z. B. durch Umsetzung z. B. bei 130 bis 240 C \on 1 Mo! Dipropylcntrianiin der Formel

H₂N-(CH₂I₃-NH -(CH₂J₃ -NH₂

mit etwa i Mol. z.B. 0.9 bis 1,2MoI. Fettsäure der i'on:iel R ■-· c<)OH, und gegebenenfalls unschliel>. lie Alkylierung hergestellt werden.

Ciifoonsä'.iren der Formel K COOIl koni-

Inei! uesailigie. oder ungesättigte, gegebenenfalls veijiwuLu. aber vorzugsweise geradkettige natürliche tuiei synthetische Fettsäuren, die H bis 18 Kohlenfctoliulome enthalten, in Frage. Beispielsweise seien {ierumnt:

i'aprinsiiure, Laurinsäure, Myristinsiiure. Palmitinfcäure. Sieannsäure, Kokosfcttsäure, Linolsüurc, UI-fcauie. 1 jiüi'ettsäuie. Spermoifetlsäure.

Die Alkylierung kann mit 1 bis höchstens 3 Mol i'hU'i- oder Bromessigsäure. ,/-Brom- oder ,/'-Chior- |>ropionsäure oder Acrylsäure erfolgen.

Vorzugsweise stellt man in einem solchen Falle die !Natrium- oder Kaliumsalze der Verbindungen her. (da diese besonders lagerbeständig sind und sehr gute Ergebnisse bei der Anwendung ergeben.

Bei der Herstellung werden nicht durchweg chenille he Individuen erhallen, sondern es fallen oft Ge-Biisehe entsprechender Verbindungen an.

Die erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen werden den Kunststoffen, vorteilhaft in Mengen von 0.01 bis 5. vorzugsweise 0,1 bis 1 Gewichtsprozent, beigemischt.

Als Kunststoffe, die zum erlindungsgemäßen anti- t>.s Itatischen Ausrüsten in Betracht kommen, seien vortugsweise die Thermoplasten erwähnt, beispielsweise lynthetische Polyamide. iMhMyiol, Polyvinylchlorid oder Polyolefine, wie sie durch Hoch- und Niederdruckpolymerisation von Äthylen, Propylen. Buten-(1) oder Penten-(l) erhalten werden, erwähnt.

Die erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen können nach an sich bekannten Methoden in die Kunststoffe einverleibt werden: beispielsweise kann man sie in ein geeignetes Lösungsmittel, z. B. Äthanol. Trichloräthylen, Toluol oder Benzol, lösen oder dispergieren (suspendieren bzw. emulgieren) und dann dem Polymerpulver unter gutem Verrühren zufügen, wonach das Lösungsmittel z. B. durch Destillation entfernt werden kann, oder man kann sie den Thermoplasten in der Wärme und gegebenenfalls unter Druck und unter gutem Verrühren, z. B. mit einer mechanischen Mischvorrichtung, beimischen. Man kann die Einarbeitung des antistatischen Mittels in das Polymere jedoch auch unmittelbar auf der Walze oder z. B. beim Spritzguß in einem Extruder durchführen. Es ist von Vorteil, die für eine gegebene Menge Kunststoff bestimmte Menge der neuen antistatischen Verbindung zuerst in eine kleinere Menge Kunststoff einzuarbeiten und dann dieses Präparat zum Behandeln der restlichen Menge Kunststoff zu verwenden. Ebenfalls von Vorteil ist es, solche konzentrierte Zubereitungen herzustellen und sie so gebrauchsbereit zu lagern, wobei auch hier das weitere Vermischen sowohl in An- als auch in Abwesenheit von Lösung?
mitteln stattfinden kann.

Das erfindungsgemäße antistatische Ausrüsten eignet sich bei der Herstellung von beliebigen 1-ormkörpcrn. seien es Formlinge. Folien. Filme. Hianienic oder Fasern oder auch Vorformlinge, die so .m schon antistatisch ausgerüsteten Zustand gelagert werde: können und den Vorteil bieten, sich bei der weiteren Behandlung (Füllen in Behältern. Transportieren. Lagern. Leiten durch Apparaturen für die Weiterverarbeitung usw.) nicht odei kaum elektrostatisch aufzuladen.

Die antistatisch ausgerüsteten Massen können beispielsweise durch bekannte ".erfahren. z.B. Presser·. Spritzgießen. Verspinnen oder Kalandern, wciterveiarbeitet weiden. Sie können auf? Jem noch übliche Zusatzstoffe, wie Weichmacher, iai bstoffe. Pigmente. Gleitmittel oder Füllstoffe enthalten.

Die ei lindungsgemäß verwendeten Erfindungen besitzen eine gute antistatische Wirkung und sind besonders temperaturbeständig. Die ausgerüsteten Kunststoffe bewahren für lange Zeit ihren antistatischen Schutz und ihre ursprüngliche Farbe und Transparenz und neigen nicht zum Ausschwitzen oder Verkleben.

Die Beurteilung des antielektrostatischen Verhaltens der erlindungsiiemäß ausgerüsteten Formmassen erfolgte durch Messung des Oberflächenwideisiande·- bei 65 C rel. Luftfeuchtigkeit und 22 C '.:i_muh DIN 53 482.

Die in den folgenden Beispielen angegebcnui Teik und Prozente sind Gevuehtsteile und Gewichtsprozente. Die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.

Der Oberilachenwiderstand wurde 111 den Beispielen ermittelt, indem die erhaltenen Platten 48 Stunden bei 22 C und <>>",. relativer Feuchtigkeit gei.ig^;: wurden.

Beispiel !

SOUTeiie Polvamid-6 werden mi ι 2.5^; Teilen eine-Produktes, das durch Kondensation von IuO Teilen

Laurinsaure und 58.5 Teilen Dipropylcnmamin bei 150 bis 210 und anschließender Alkylierung mil 58 Teilen des Nairiumsaizes de." MonochloresMizsäure bei Su in Gegenwart von v'airiumhvdroxid in Form des N'atriumsalzes erhalten wurde, homogen vermischt und die Mischung auf der SpritzguÖmaschine /u Platten ".on 1 mm Dicke verarbeitet. Der Oberflächenwiderstand betraut bei der das artistische Mittel enthaltenden Probe 10' gegenüber IO^I: Ohm bei einer Probe ohne Zusatz eines Aniista'.ikums

B,

. ρ ι e 1 j.

4Of) Teile Polyvinylchlorid werden mit 2 Teilen eine-Produktes. da^ durch Kondensation von 112 Teilen Laurinsaure und 58.5 Teilen Dipropylentriamin bei 150 bis 210 und nachfolgender Alkylierung mit 116.5 Teilen des Natriumsalzcs der Chloressigsäure bei 78 bis #0 jn Gegen wan vor? \airiurnhydro<iid in Form des Natriumsaizes erhalten wurde, auf dem Laborwalzwerk homogen vermischt. Das Gemisch wird zu 1 mm dicken Platten verpreßt Der Oberfl.ichcnwiderstand beträgt ΙΟ¹"-"¹ gegenüber 10^:; "Ohm einer Probe ohne Zusatz eines antistatischen MitteU

Ähnliche Ergehnisse werden erhalten, wenn als Anti-.tatikum ein Produkt verwendet wird, bei dessen Herstelluni/ an Stelle von 116.5 Teilen Chloressigsäure-N'atriumsalz 174 Teile Chloressiu-väurc-Nairiiimsalz eingesetzt werden.

Fine Falbveränderung des Poly vinyl Jilorids tritt durch die Einarbeitung de- Aniistatikums ηκίιΐ auf. %o Außerdem kann bei den behandelten Proben auch nach 6 Monaten Lagerung kein Ausschwitzen oder Kleben beobachtet werden.

Werden an Stelle von 400Teilen Polyvinylchlorid 400 Teile Polystyrol mii fi Teilen des n.iji dem ersten Absatz des obigen Beispiels erhältlichen Produktes auf dem Walzwerk vermischt und zu 1 mm dicken Platten verpreßt, s,, beträgt der Ohei !'.ichcnwiderstand der derart ausgerüsteten Probe |o' ' gegenüber 10" Ohm bei einer unbehandelten Probe v*

Beispiel S

400 Teile Polyvinylchlorid weiden mit Z Teilen emc-. Produktes da- durch Kondensation von 112 Teilen Laurinsa.ire mit 58.3 Teilen Dipropvleiitriamm bei 4* 150 bis 190. nachfolgender Alkylierung mit einer Losung von 142 Teilen Monochi'ir-j-.-i.'-...·: ^r 1050Teilen 16"oiger Ka!iumhvdro\id!o-L:r_:j he t:nd anschließendem Abdestillicren de^ V»a-.-er halten wurde, auf dem Walzwerk homogen verrn. l^ie Mischung wird zu i mm dicken Platie:. '.err und der Oberflachcnw.iderstand beträgt Vf ■--. über IO^ii! * Ohm einer unbehandelten Probe.

Produkte mit besonders guter Wärrr.e-;_;ib:;;\.^: den erhalten, v.enn an Stelle des Kalium-..::/·.·■ -jni-prechende Magne>ium- oder Zinksalz e:n_'j •Aird. die beispiei-.wei.se durch Zugabe einer v..:''·: Ι-ο-,υηϋ \nn 2H.5 Teilen Magnesium^h'iorii; i'iM '!eilen Zii'ik^hi. >ri(i zu 5 3 K Teilen ti. ·. ..rst·.· hc-chnebenen wäßrigen Lösung des Ka!:ίπ! herL'esteÜ! .'.erden.

Beispiel 4

300Te(Je Pi)i> Minkhlnntj werden mir J.5 7 eines Produktes, das durch Kondensation \.>n l-i'-. lcn O"lsäureniil 57 Teilen Dipropvlentriamin und ■ folgender Alkylierung mit 58 Teilen Monochlore saure-Natnumialz in Gegenwart von Nair:·.; droxidlösung in lorm des Natriunisalze- erh. wurde, auf dem Walzwerk homogen vermisch; ...:; Mischung zu 1 mm dicken Platten verpreßt Oberfliichenwiderstand der auf diese Wei.se ;nv lisch ausgerüsteten Probe beträgt 10*" gegei: IO^:! Ohm einer unbehandelten Probe.

Werden bei der Alkylierung des obenerwä!,! Kondensationsproduktes an Stelle von 5& Teile·; nochloressigsäure-Natriumsalz 65 Teile Μογ,ο,.Τ piopionsäure-Natriumsalz eingesetzt, wird ein ! dukt mit ähnlichen l^:.itienschaften erhalten.

400

Beispiel 5 feile Pol-, vinylchlorid werden mit 2 Teik-n

Produktes, das durch Kondensation von Sf- [ technischer f'aprinsäurc mit 65 Teilen Diprop\j_; amin und nachfolgender Alkylierung mit 12^ I Mo!K)chloressigsäuie-Natriumsalz in C regen war Natriumhydroxidlösung in Form des \^:atriums; erhalten wurde, auf dem Walzwerk homogen mischt und die Mischung zu 1 mm dicken P¹. ν erpreßt. Der Oberflächenwiderstand dci so rüsteten Proben beträgt 10^H gegenüber !' ^; einer unbehandelten Probe.

CIlIl-

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Die Verwendung von Verbindungen der allgemeinen Formel Symbole für einen niedrigen Carboxyalk\lre>i der Formel

[-(CH₂I₁₁COO] Me₁

R₁

i
R CO NH(CH₂I₃-N-(CH₂I₃-N

worin R CO den Acylrest einer 8 bis 18 Kohlenstoffatome enthaltenden Fettsäure und R₁. R₂ und R₃ Wasserstoff oder einen niedrigen Carboxyalkylrest bedeuten und mindestens eines dieser worin ρ = 1 oder 2 ist, η = Wertigkeit des Ni. .,liis

und Me ein ein- oder mehrwertiges Nieiai η ,ο bedeutet, steht, zum antistatischen Ausrufen ,n R, Kunsistoff-Formkörpern.

2. Die Verwendung von Verbindungen i.r Formel
C_UH₂₃CONH(CH₂)₃NH(CH₂)₃NHCH_;CO