DE1669653B2 - Verminderung der elektrostatischen aufladung von polyvinylchlorid - Google Patents
Verminderung der elektrostatischen aufladung von polyvinylchloridInfo
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Description
Die geeigneten Alkylsulfoniumsalze haben im all- Erfindungsgemäß behandeltes Polyvinylchlorid weist
gemeinen Alkylgruppen mit 1 bis 40 Kohlenstoff- 60 eine praktisch gleich stark verminderte Neigung zur
atomen, die durch Hydroxylgruppen substituiert sein elektrostatischen Aufladung auf wie Polyvinylchlorid,
können. Die Alkylgruppen können cyclisch, gerad- das unter vergleichbaren Bedingungen mit organischen
kettig oder verzweigt sein. Besonders geeignet sind Ammoniumsalzen behandelt ist. Sein spezifischer
Alkylsulfoniumsalze, die mindestens eine Alkylgruppe elektrischer Widerstand ist jedoch wesentlich weniger
mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen aufweisen und von 65 vermindert als dies bei Polyvinylchlorid, das mit orgadenen
vorzugsweise mindestens eine Alkylgruppe nischen Ammoniumsalzen behandelt wurde, der Fall
durch eine Hydroxylgruppe substituiert ist. Gut ge- ist. Außerdem weist erfindungsgemäß behandeltes
eignet sind z. B. Sulfoniumsalze, die drei Alkylgruppen Polyvinylchlorid eine im Vergleich zu unbehandeltem
Polyvinylchlorid erhöhte thermische Stabilität, z. B.
bei der Verarbeitung, auf, während Polyvinylchlorid, das in bekannter Weise mit organischen Ammoniumsalzen
oder Phosphoniumsalzen behandelt wurde, im Vergleich zu unbehandeltem Polyvinylchlorid eine
verminderte thermische Stabilität besitzt. Die Effekte der genannten Art treten bei pulverförmigen Vinylchlorid-Polymerisaten,
die durch Suspensions-Polymerisation hergestellt sind, besonders deutlich in Erscheinung.
Die in den folgenden Beispielen genannten Teile und Prozente sind Gewichtseinheiten.
Suspensions-PVC-Pulver der Korngrößenverteilung
40 bis 150 μ wird mit einem Zusatz von 0,05, 0,02 und
0,005 Gewichtsprozent n-Nonanyl-dihydroxyläthylsuifoniumsulfat
folgender Behandlung ui terworfen : Das Gemisch wird in einer Porzellankugelmühle bei
45 Upm zuerst 1 Minute und dann 10 Minuten lang gefalzt. Die Ricsclfähigkcit. des Pulvers vor der Behandlung,
nach 1 Minute und nach 10 Minuten wird im Fordbecher (6-mm-Düse) bestimmt. Die Klammer
aufgeführten Zahlen bedeuten die Schüttgewichte (in g/100 cm3) der Proben nach dem Rieselversuch.
Rieselfähigkeit in | gewalzt | g/sec | [49,3] [49,1] [48,6] |
lO'-Kugelmühle | |
Zusätze | Nicht | [49,3] [49,3] [49,3] |
l'-Kugelmühle | 2,2 [49,3] 2,0 [49,1] 1,4 [47,9] |
|
0,05 °/0 0,02 «/ο 0,005 n/0 |
2,2 2,1 2,0 |
2,2 2,0 1,4 |
Das Suspensions-PVC-Pulver hat ohne Zusatz
eines Sulfoniumsalzes eine Rieselfähigkeit von 1,5g/sec
und rieselt schon nach einminutenlangem Mahlen
nicht mehr aus dem Fordbecher (Schüttsewicht
49,3 g/100 cm3).
a) Suspensions-PVC wird mit 0,05 Gewichtsprozent n-Nonanyl-di-(hydroxyäthyl)-sulfoniumsulfat und
ίο einem handelsüblichen Blei- bzw. Barium-Cadmium-Stabiiibiiior
vermischt und Proben der erhaltenen Formmassen zur Prüfung der Wärmestabilität im
Wärmeschrank auf 1700C erhitzt. Die Proben zeigten erst nach 120 bzw. 100 Minuten Zersetzungserschei-
nungen.
b) Verwendet man an Stelle des Sulfoniumsalzes dieselbe Menge n-Lauroylamidopropyl-trimethylammonium-tosylat
bzw. Methyl-triphenylphosphoniumtosylat zusätzlich zu den handelsüblichen Stabilisato-
ren. so treten unter sonst gleichen Bedingungen Zersetzungserscheinungen
schon nach 40 bis 60 Minuten auf. Bei Suspensions-PVC, das nur die handelsüblichen
Stabilisatoren aber keine Oniumverbindungen enthält, treten die Zersetzungserscheinungen unter sonst
as gleichen Bedingungen nach 80 Minuten auf.
c) Wird das die unter a) aufgeführten Zusätze enthaltende Suspensions-PVC zusätzlich in üblicher
Weise weichgemacht, so beträgt sein spezifischer elektrischer Widerstand bei 250C 3,3 · ΙΟ13 π. Dagegen
beträgt der spezifische elektrische Widerstand von in üblicher Weise weichgemachtem Suspensions-PVC,
das die unter b) genannten Stoffe enthält, 2,7 · 10u π
(Ammoniumverbindung) bzw. 8,7 · 10n π (Phosphonium verbindung).
Claims (1)
1 2
mit jeweils 6 bis 22 Kohlenstoffatomen aufweisen, von
Patentanspruch · denen zwei Alkylgruppen durch jeweils eine Hydroxyl
gruppe substituiert sind. Dabei haben geradkettige
Verwendung von Alkylsulfoniumsalzen, die ge- Alkylgruppen, die gegebenenfalls eine endständige
gebenenfalls durch Hydroxylgruppen substituiert 5 Hydroxylgruppe aufweisen, im Hinblick aut die Zusind,
zur Verminderung der elektrostatischen Auf- gänglichkeit der Sulfoniumsalze besondere Bedeutung,
laduna von Polyvinylchlorid Die zu den SuJfoniumsalzen gehörenden Amonen
sind im allgemeinen von untergeordneter Bedeutung,
doch sind Sulfoniumsalze, die mehrwertige Anionen
ίο haben, besonders gut geeignet. Geeignete Anionen
Polyvinylchlorid, insbesondere das in wäßriger sind z. B. Halogenionen, z. B. Chlorionen, der zwei-Suspension
hergestellte Polyvinylchlorid, neist dazu, wertige Rest der Schwefelsaure, der dreiwertige Rest
sich auf Grund seiner dielektrischen Eigenschaften der Phosphorsäure, Acetationen, losylationen oder
beim Reiben elektrostatisch aufzuladen. Die elektri- das Anion der Methylschwefelsaure,
sehen Ladunsen führen zu einer verstärkten Neiguns 15 Beispiele für sehr gut geeignete Alkylsulfoniumder
Vinylchlorid-Polymerisate zur Verschmutzuns. sake sind Cycloocten-4-yI-dihydroxyathyl-sulionium-Auch
bei der Verarbeituna beispielsweise von pulver- sulfat, Cycloocten - 4 - yl - dihydroxyathy -sulfoniurnförmiaen
Vinylchlorid-PoTymerisaten können durch acetal, Cycloocten-4-yl-dihydroxyathyl-sulfoniumdie
elektrostatische Aufladung uniiebsame Störungen tosyiat, n-Nonanyl-dihydroxyathyJ-sulfonjumsulfat,
auftreten, z. B. beim Füllen und Entleeren von Säcken 20 n-Undecanyldihydroxyäthyl-sulfoniumsulfat, n-Unde-
oder beim Zuführen pulverförmieen Polyvinylchlorids canyl-dihydroxyjthyl-sulfoniumtosylat, n-Nonanylzu
Vcrarbcitunfoni^liincn. " dihydroxyäthyl·sulfoniummethylat und n-Nonany!-
Zur Vermeidung dieser Nachteile hat man die Ober- dihydroxyäthyl-sulfonium-nonanylsulfonat sowie Gefläche
der Vinslchlorid-Polymerisate schon mit anti- mische von Sulfoniumsalzen dieser Art
statisch wirkenden Stoffen'behandelt, beispielsweise 25 Die Alkylsulfoniumsalze können auf die Vinyldurch
Tauchen von geformten Gebilden aus Poly- chlorid-Polymerisate in an sich üblicher Weise aufvinylchlorid
in Lösungen der Antistatika. Als Anti- gebracht werden. Beispielsweise können geformte
statika werden nach dem aus der deutschen Auslege- Gebilde aus den Vinyichlorid-Polymensaten in Lö^unschrift
1 034 849 bekannten Verfahren zur Verminde- gen der Alkylsulfoniumsalze getaucht oder mit derrung
der elektrostatischen Aufladung hochpolymerer 30 artigen Lösungen besprüht werden. Soweit die \in\l-Stoffe
organische Oniumverbindungen, wie Ammo- chlorid-Polymerisate pulverförmig vorliegen, können
nium-, Sulfonium- und Phosphoniumverbindungen. sie auch in den Lösungen der Alkylsulfoniumsalze suv
verwendet. Für dieses bekannte Verfahren kommen pendiert und anschließend wieder davon abgetrennt
vor allem organische Ammoniumverbindungen, wie werden, anschließend an das Behandeln des PoIy-Trimethyl-octyl-ammoniumchlorid,
Dimethyl-diocta- 35 vinylchlorid* mit Lösungen der Alkylsulfoniumsalze
decyl-ammoniumchlorid und Dodecyl-pyridiniumchlo- können die Polymerisate in üblicher Weise, insbesonrid,
in Frage. Durch die Behandlung von Oberflächen dere unter vermindertem Druck und gegebenenfalls
geformter Gebilde aus Polyvinylchlorid, besonders bei erhöhten Temperaturen, getrocknet werden. Als
vom Suspensions-Polyvinylchlorid-Pulver, mit organi- Lösungsmittel für die Alkylsulfoniumsalze eignet sich
sehen Ammoniumsalzen oder Phosphoniumsalzen 40 besonders Wasser. Ferner eignen sich z. B. leichtwird
jedoch der spezifische elektrische Widerstand flüchtige Alkohole, wie Methanol und Äthanol,
und die thermische Stabilität des Polyvinylchlorids Wenn die Alkylsulfoniumsalze in Form ihrer Lösun-
sehr stark vermindert. gen verwendet werden, kann ihre Konzentration in
Es wurde nun gefunden, daß man die elektrostatische dem Lösungsmittel in weitem Bereich variiert werden.
Aufladung von Polyvinylchlorid durch Behandeln des 45 Gute Ergebnisse wurden z. B. mit 0,001- bis 10° oigen
Polyvinylchlorids mit organischen Oniumsalzen vor- wäßrigen Lösungen erzielt, doch können in besonderen
teilhaft vermindern kann, wenn man als Oniumsalze Fällen auch Lösungen, die mehr als 10°/0 der Alkyl-Aikylsulfoniumsalze
verwendet, die gegebenenfalls sulfoniumsalze enthalten, verwendet werden. Besonders
durch Hydroxylgruppen substituiert sind. Derartige bewährt haben sich Lösungen, die 1 bis 5 Gewichts-Sulfoniumsalze
können in üblicher Weise, z. B. nach 50 prozent Alkylsulfoniumsalze, bezogen auf die Lösung,
den Angaben der deutschen Auslegeschrift 1 174 312 enthalten. Bei pulverförmigen Vinylchlorid-Polymerihergesteilt
sein. Es ist nicht erforderlich, chemisch säten, z. B. mit Durchmessern bis 0,1 mm, besonders
einheitliche Sulfoniumsalze zu verwenden. Vielmehr mit 10 bis 500 μ, können besonders gute Ergebnisse
sind auch Gemische von Alkylsulfoniumsalzen geeig- erzielt werden, wenn die Pulver nach einer Behandlung
net, wie sie bei der Anlagerung von Hydroxyalkyl- 55 mit Lösungen der Alkylsulfoniumsalze 0,005 bis 0,5,
mercaptanen an -v-Olefingemische, insbesondere von insbesondere 0,01 bis 0,1 Gewichtsprozent der Alkyl-Monoolefinen
mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, er- sulfoniumsalze, bezogen auf die Menge des behandelten
halten werden. Vinylchlorid-Polymerisates, enthalten.
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