DE1242861B

DE1242861B - Thermoplastische Massen zur Herstellung von antielektrostatischen Formkoerpern oder Beschichtungen aus Polyolefinen

Info

Publication number: DE1242861B
Application number: DEC37116A
Authority: DE
Inventors: Dr Konrad Rombusch; Ursula Eichers
Original assignee: Chemische Werke Huels AG
Current assignee: Huels AG
Priority date: 1965-02-13
Filing date: 1965-10-09
Publication date: 1967-06-22
Also published as: GB1129823A; DE1228056B; US3441552A; US3485786A; BE682084A; GB1155875A; SE337689B; DK111219B

Description

DEUTSCHES «ί^β PATENTAMT AUSLEGESCHRIFT

DeutscheKl.: 39 b-22/06

Nummer: 1 242 861

Aktenzeichen: C 37116IV c/39 b

1 242 861 Anmeldetag: 9.Oktober 1965

Auslegetag: 22. Juni 1967

Gegenstand der Patentanmeldung C 35093 IVc/39b (deutsche Auslegeschrift 1 228 056) sind antielektrostatische Massen zur Herstellung von Formkörpern oder Besclnchtungen aus gegebenenfalls übliche Zusätze enthaltenden Polyolefinen oder deren Mischungen und oxalkylierten Aminverbindungen, deren Kennzeichen darin besteht, daß sie als Antistatikum 0,01 bis 4 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polyolefin, mindestens einer Verbindung der allgemeinen Formel

R₁-O-CH₂-CH₂-CH₂-N'

R,

enthalten, worin R₁ eine Alkyl-, Alkenyl-, Alkylcycloalkyl-, Aryl-, Alkylaryl- oder Alkenylarylgruppe mit 6 bis 25 Kohlenstoffatomen in der Alkyl- bzw. Alkenylgruppe, R₂ und R₃ einen Rest

(C_KH₂a;0)»H,

wobei χ — 2 und 3, η = 1 bis 10 ist, R₃ auch ein Wasserstoffatom bedeuten, für sich allein oder im Gemisch mit gebräuchlichen antielektrostatisch wirksamen Verbindungen.

Es wurde nun gefunden, daß man noch günstigere Resultate erzielt, wenn die thermoplastischen Massen in Abänderung des Gegenstandes der Hauptpatentanmeldung ein Antistatikum der angegebenen Formel enthalten, in welcher R₂ und R₃ ausschließlich Wasserstoffatome oder Alkylgruppen mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen bedeuten.

Geeignete Alkyloxypropylamine der Formel

R₁ — O — CH₂ — CH₂ — CH₂

•n:

R₂

R₃

sind solche, in denen R₁ eine gesättigte oder ungesättigte, geradkettige oder verzweigte Alkyl- bzw. Alkylcycloalkyl- bzw. Alkylarylgruppe mit 6 bis 25, bevorzugt 8 bis 14 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe oder eine Arylgruppe ist. Als Gruppe R₁ brauchbar sind beispielsweise der Hexyl-, n-Octyl-, Äthylhexyl-, n-Nonyl-, n-Dodecyl-, n-Tetradecyl-, i-Tetradecyl-, Hexadecyl-, Oleyl-, n-Octadecyl-, Nonylcyclohexyl-, i-Nonylphenyl-, n-Dodecylphenyl-, i-Dodecylphenyl-, n-Octadecylphenylrest oder Gemische untereinander, wie ein Gemisch aus C₁₂-C₁₈-Fettalkoholen; bevorzugt werden der 2-Äthylhexyl-, Decyl-, Undecyl-, n-Dodecyl-, Tridecyl- und Tetradecylrest.

Thermoplastische Massen zur Herstellung
von antielektrostatischen Formkörpern
oder Beschichtungen aus Polyolefinen

Zusatz zur Anmeldung: C 35093IV c/39 b Auslegeschrift 1228 056

Anmelder:

Chemische Werke Hüls Aktiengesellschaft, Marl

Als Erfinder benannt:

Dr. Konrad Rombusch, Marl;

Ursula Eichers, Recklinghausen

Als Gruppe R₂ und R₃ sind z. B. geeignet der Methyl-, Äthyl-, Propyl- und Butylrest.

Geeignete Verbindungen sind z. B. n-Octadecyloxypropyl-N-methylamin, sek. Tetradecyloxypropylamin, n-Dodecyloxypropyl-N,N-dimethylamin,2-Äthylhexyloxypropyl - Ν, N - dimethylamin, η - Octadecenyloxypropyl-N-pentylamin.

Diese Verbindungen, für deren Herstellung hier kein Schutz begehrt wird, erhält man beispielsweise durch Addition entsprechender Hydroxyverbindungen, wie z. B. Alkanole, Alkenole, Alkylphenole an Acrylnitril und Hydrierung der Cyanogruppe zum Amin.

Die Methyherung dieser Amine erfolgt z. B. mittels Formaldehyd in Gegenwart von Ameisensäure (Eschweiler-Reaktion) oder durch Einwirkung von Formaldehyd und Wasserstoff in Gegenwart von Hydrierungskatalysatoren. Ebenso kann man höhere Oxoverbindungen einsetzen und gelangt zu N-Alkylderivaten mit höherer Kohlenstoffzahl.

Die mit den neuen antielektrostatischen Mitteln zu homogener, trockener Masse umgesetzten Polyolefine können in an sich bekannter Weise in beliebige Gegenstände übergeführt werden. Man kann z. B. Folien blasen und walzen, Fäden ziehen oder Gegenstände nach dem Spritzgußverfahren oder in der Presse herstellen.
Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Formmassen hegt in der größeren Permanenz der antielektrostatischen Wirksamkeit gegenüber den früher beschriebenen antielektrostatischen Zusätzen. Diese in

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der Regel nicht genügend berücksichtigte Eigenschaft ist von besonderer Bedeutung, da viele Kunststoffartikel noch nach Jahren verwendbar und ansehnlich sein müssen.

Es ist auch möglich, die neuen Zusätze gemeinsam mit anderen, an sich bekannten Antielektrostatika einzusetzen.

Die antistatischen Formmassen werden durch die Aschestaubtestmethode, durch Messen des Oberflächenwiderstandes nach DIN 53482 — VDE 0303, Teil 3, und durch Angaben über das Abklingen der Aufladung unter Verwendung des rotierenden Feldstärke-Meßgerätes nach Schwenkhagen (vgl. Μ. B ü h 1 e r, »Textilpraxis«, 12/11, S. 1147 [1957]) geprüft. Die Messungen werden an 1 mm starken quadratischen Formlingen mit einer Kantenlänge von mindestens 150 mm vorgenommen.

Der Aschestaubtest wird in folgender Weise durchgeführt: Man hält die mit einem Baumwolltuch geriebene Prüfplatte über zerdrückte Zigarren- oder Zigarettenasche. Der Test gilt als positiv, wenn der mit einem Baumwollappen geriebene Prüfkörper in 0,3 cm Abstand keine Ascheteilchen anzieht. Da die Luftfeuchtigkeit die elektrostatische Aufladung stark beeinflußt, werden — sofern nicht ausdrücklich andere Angaben gemacht sind — alle Messungen bei 22⁰C und 40% relativer Luftfeuchte durchgeführt. In den tabellarisch zusammengestellten Beispielen sind die Prüfwerte für die verschiedenen Verarbeitungsmethoden zusammengefaßt. [Beim Aschestaubtest gilt + = keine Ascheanziehung, (+) = geringe An-

ziehung, (—) = mittlere Anziehung und — = starke Anziehung.]

Beispiel 1

Man löst 80 g n-Dodecyloxypropyl-n-methylamin in 21 Methanol, verrührt die Lösung mit 10 kg Polyäthylen und verdampft das Lösungsmittel. Aus der zurückbleibenden Mischung stellt man Preß- und Spritzplatten her und prüft —■ wie vorstehend beschrieben — an diesem die antielektrostatische Wirksamkeit. Nach dem Reiben mit einem Baumwollappen ziehen die Platten keinen Staub an.

Beispiel 2

Man homogenisiert 100 g des Octadecyloxypropyl-Ν,Ν-dimethylamin in einem Schnellmischer mit 10 kg Polypropylen, stellt nach der Granulierung aus der Mischung Preßplatten und Spritzteile her und prüft ao an diesen die antielektrostatische Wirksamkeit. Nach dem Reiben mit einem Baumwollappen ziehen die Platten und Formteile keinen Staub an.

Beispiel 3

Man homogenisiert 100 g Äthylbutyloxypropylamin in einem Schnellmischer mit IOkg Polybuten-(I)_j stellt aus der Mischung Preß- und Spritzplatten her und prüft an diesen die antielektrostatische Wirksamkeit. Nach dem Reiben mit einem Baumwollappen ziehen die Platten keinen Staub an.

Bei spiel	Polyolefin	Antielektrostatikum	Oberflächenwide Luftfeuchtigkeit Zusatz auf 10 unmittelbar nach der Herstellung der Preßplatte	rstand [ΜΩ und 22° C, Κ) Teile Pol etwa 4 Monate danach	] bei 40% bei 1 Teil /olefin etwa IJahr danach	Bemerkungen antielektro statische Wirksamkeit
4	Polyäthylen	Äthylhexyloxypropyl-N-methylamin	3 •IO³	6-IO³	8-IO³	sehr gut
5	Polyäthylen	n-Decyloxypropylamin	5 •IO³	8-IO³	I-IO⁴	sehr gut
6	Polyäthylen	n-Dodecyloxypropyl-N,N-dimethyl- amin	5 •IO³	7 •IO³	9-IO³	sehr gut
7	Polyäthylen	zum Vergleich: n-Dodecanol + 5 Mol Äthylenoxid	5-IO⁶	8 ·10^Β	6-10⁶	schlecht
8	Polyäthylen	zum Vergleich: n-Hexadecylamin + 2 Mol Äthylenoxid	I-IO⁴	5-IO⁴	I-IO^b	mittel
9	Polypropylen	n-Dodecyloxypropyl-N-methylamin	3-IO³	7-IO³	9-IO³	sehr gut
10	Polypropylen	n-Hexadecyloxypropylamin	8 •IO³	9- IO³	9-IO³	sehr gut
11	Polypropylen	01eyloxypropyl-N,N-dimethylamin	5 •IO³	7-IO³	9-IO³	sehr gut
12	Polypropylen	zum Vergleich: n-Dodecanol + 7 Mol Äthylenoxid	3 •IO⁶	4-IO⁸	8-IO^b	schlecht
13	Polypropylen	zum Vergleich: n-Octadecylamin + 2 Mol Äthylenoxid	8 •IO⁴	I-IO⁵	3-IO^b	mittel
14	Polybuten-(I)	2-Äthymexyloxypropylamin	3-IO³	I-IO⁴	5-IO⁴	gut
15	Polybuten-(I)	n-Dodecyloxypropyl-N,N-dimethyl- amin	2-IO³	5-IO³	7-IO³	sehr gut
16	Polybuten-(I)	zum Vergleich: n-Dodecanol + 5 Mol Äthylenoxid	4-IO⁴	7-IO⁴	8-IO⁴	mittel

Claims

Patentanspruch:

Thermoplastische Massen zur Herstellung von antielektrostatischen Formkörpern oder Beschichtungen aus gegebenenfalls übliche Zusätze enthaltenden Polyolefinen oder deren Mischungen und 0,01 bis 4 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polyolefin, mindestens einer Verbindung der allgemeinen Formel

R₁-O-CH₂-CH₂-CH₂-N

^R₂

'R₃

worin R₁ eine Alkyl-, Alkenyl-, Alkylcycloalkyl-,

15 Aryl-, Alkylaryl- oder Alkenylarylgruppe mit 6 bis 25 Kohlenstoffatomen in der Alkyl- bzw. Alkenylgruppe, R₂ und R₃ einen Rest

wobei χ = 2 und 3, η = 1 bis 10 ist, R₃ auch ein Wasserstoffatom bedeuten, für sich allein oder im Gemisch mit gebräuchlichen antielektrostatisch wirksamen Verbindungen, in Abänderung der Massen, nach Patentanmeldung C 35093 IVc/39b (deutsche Auslegeschrift 1 228 056), dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Antistatikum der angegebenen Formel enthalten, in welcher R₂ und R₃ ausschließlich Wasserstoffatome oder Alkylgruppen mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen bedeuten.