DE1669709B2 - Antistatisch ausgerüstete Polystyrolformmassen - Google Patents

Description

fahigkeit, werden durch Zusätze gemäß der Erfindung nicht merklich verändert

Es ist überraschend, daß bereits 0,5 bis 1,5 Gewichtsprozent eines Sulfonate der allgemeinen Formel A in Verbindung mit der offenbar synergisüsch wirkenden Substanz B in Polystyrolformmassen einen deutlichen antistatischen Effekt bewirken, der durch die Verwendung gleicher Mengen eines Sulfonate mit der allgemeinen Formel A fur sich allein nicht erzielbar ist ίο

Gemäß der Erfindung enthalten die antistatisch ausgerüsteten Polystyrolormmassen Sulfonate mit der allgemeinen Formel A in einer Menge von 0,5 bis 1,5 Gewichtsprozent, vorzugsweise von 0,8 bis 1,3 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmasse Die Menge der verwendeten Antistatika richtet sich dabei einerseits nach dem erwünschten antistatischen Effekt und andererseits nach den speziellen Eigenschaften der antistatisch auszurüstenden Polystyrolformmassen

Das Einarbeiten der Antistatika wird zweckmäßig in den üblichen Vorrichtungen vorgenommen, ζ Β in Extrudern oder Knetern Das Emaibeiten kann zusammen mit den bei der Konfektiomeiung von Styrolpolymensaten üblichen Substanzen, also mit Stabilisatoren, Gleitmitteln und Pigmenten, vorgenommen werden In diesen Fallen ist dann ein gesonderter Arbeitsgang nicht erforderlich Bei kontinuierlichen Polymerisationsverfahren, wie sie beispielsweise bei der Herstellung von schlagfesten kautschukhaltigen Styrolpolymerisaten angewendet werden, gibt man die Antistatika zweckmäßig schon der aus der Polymensationsanlage erhalte nen Schmelze vor der Entgasung zu

Die antistatischen Eigenschaften der erfindungsgemaß antistatisch ausgerüsteten Styiolpolymensate werden ermittelt durch Messung des Obeiflachenwiderstandes nach DTN 53 482 Die in den folgenden Beispielen genannten Teile sind Gewichtstelle Die angegebenen Prozente sind Gewichtsprozente

B e 1 s ρ 1 e 1 1

100 Teile eines handelsüblichen Mischpolymerisates aus 75 Teilen Syrol und 25 Teilen Acrylnitril werden mit 1 Teil kogasmsulfonsaurem Natrium mit 13 bis 17 C-Atomen im Alkylrest (Substanz A) und 2,5 Teilen Glycennmonostearat (Substanz B) auf einer Mischschnecke innig vermischt und anschließend über einen Extruder m Granulatform übergeführt

Aus diesem Granulat gepreßte Platten besitzen folgende Meßwerte

Beispiel 2

100 Teile eines Styrolhomopolymerisats (Standardpolystyrol), welches 2 % Titandioxyd als Farbpigment enthalt, werden mit 1,5 Teilen kogasinsulfonsaurem Kalium (Substanz A) und 3,0 Teilen Glycennmonooleat (Substanz B) in einer Mischschnecke innig vermischt und über einen Extruder in Granulatfoim übergeführt

Die Prüfung daraus analog hergestellter Preßplatten ergibt folgende Werte des Oberflachenwiderstandes·

Ohne Zusat?
1%A + 2,5%B

Oberflachenwiderstand Ω

ΙΟ¹³
ΙΟ⁸

Ohne Zusatz
1,5% A+3,0% B

Obeiflachenwiderstand Ω

ΙΟ¹³
10'

Beispiel 3

100 Teile eines schlagfesten Polystyrols, das als Weichkomponente 8% Butadienkautschuk enthalt, werden mit 1,25 Teilen kogasmsulfonsaurem Natrium mit 13 bis 17 C-Atomen im Alkylrest (Substanz A) und 2,5 Teilen Glycennmonostearat (Substanz B) in der Schnecke vermischt und dann über einen Extruder granuliert Aus dem Granulat werden Testkastchen der Abmessung 5-5 10 cm spritzgegossen und in einem normal klimatisierten Raum aufgestellt Die gleichen Formkörper werden aus nicht präpariertem Material hergestellt Weiter werden zum Vergleich Kastchen aus einem Material hergestellt, das 2 % eines handelsüblichen Antistatikums, des Stearylamidopropyl-dimethylhydroxyathylnitrats (Z) enthalt

Beurteilt wurden Verfärbungen des Formteile nach dem Spritzgießen und die Verstaubung nach 3wochigem Stehen im normal klimatisierten Raum Die Formgebung im Spritzguß fand bei möglichst niedrigen Massetemperaturen statt

Die Prüfung hatte folgendes Ergebnis

Schlagfestes Polystyrol	Vei färbung	Verstaubung
Ohne Zusatz	keine	istarke Staub-
		musterbildung
1,25% A
+ 2,5% B	keine	keine
2% (Z)	braunschwarze	keine
	Schlieren am
	Anguß

Claims (1)

1 2

Wichtsprozent, bezogen auf die Kunststoffmasse, einPatentanspruch zusetzen Beim Unterschreiten dieser Menge ist eine

ausreichende antistatische Ausrüstung nicht mehr ge-

Antistatisch ausgerüstete Polystyrolformmassen, geben

dadurch gekennzeichnet, daß sie, be- 5 Derartige Sulfonate sind bekanntlich stark hydro-

zogen auf das Gewicht der Kunststoffmasse, ent- phil, so daß damit ausgerüstete Polystyrolformmassen

halten eine verhältnismäßig hohe Wasseraufnahmefähigkeit

..„,,.,__, , „ , , besitzen Hierdurch kann em zusätzlicher Trocken-

A) 0 5 bis 1,5 Gewichtsprozent einer Substanz der _{prozeß vor der thennop}i_astlschen Verarbeitung der

allgemeinen Formel ₁₀ styrolpolymensate erforderlich sein

(R SO₃)S Me Eine weitere technische Schwierigkeit besteht dann,

, „ „ , die genannten Sulfonate ausreichend gleichmäßig m

wobei R ein geradkettiger oder verzweigter _die p_oi_ysty_roiformmassen einzuarbeiten Wegen der

Alkylrestmitl0bisl8C-Atomen,x = loder _{meist wachsartlg oder schmierigen} Beschaffenheit

2 und Me = Lithium Natrium, Kalium, _{djeser &]&} j^J^ _verwendeten Substanzen sind

Magnesium, Calcium, Barmm oder Zmk ist, _die gebräuchlichen Dosieremnchtungen besonders

B) 0,5 bis 7,5 Gewichtsprozent einer Substanz, ^St °^^l _{nun geflmden; daß man diese Nach}te,le bestehend aus dem Monoester eines zwei-oder _{vermeiden und} Polystyrolformmassen auf einfache hoherwertigen aliphatischen Alkohols dessen _{20 Wejse antistatisch ausrust}en kann, wenn man in toe Anzahl an Kohlenstoffatomen 2 bis 5 betragt, _{yor lhfer} ^„^ρ^^,, Verformung ein Zweimit einer gesattigten oder ungesatüg en Car- _{stoffgemisch emarbei}tet, das aus 1 Gewichtsteü einer bonsaure, die 10 bis 20Kohlenstoffatome im _Suh°_{t!iriz A mt der} allgemeinen Formel

Molekül enthalt ⁶

₂₅ (R-SO₃)^-Me

und 1 bis 5 Gewichtsteilen einer Substanz B besteht,

dem Monoester eines zwei- oder hoherwertigen aliphatischen Alkohols, dessen Anzahl an Kohlenstoffatomen 2 bis 5 betragt, mit einer gesattigten oder un-

Die vorhegende Erfindung betrifft antistatisch aus- 30 gesattigten Carbonsaure, die 10 bis 20 Kohlenstoff-

gerustete Polystyrolformmassen atome im Molekül enthalt R m der allgemeinen For-

Styrolpolymensate und Formteile, die aus diesen mel der Substanz A ist hierbei ein geradkettiger oder

durch thermoplastische Verformung hergestellt wer- verzweigter Alkylrest mit 10 bis 18 C-Atomen und

den, neigen wegen ihres unpolaren Charakters sehr Me = Lithium, Natrium, Kalium, Magnesium, CaI-

stark zur elektrostatischen Aufladung Sie setzen daher 35 cium, Barium, Zink, X bedeutet 1 oder 2, je nachdem,

Staub an und erhalten ein unansehnliches Aussehen, ob Me em em- oder zweiwertiges Metall ist

wodurch der Gebrauchswert von Polystyrolform- Als Substanz B sind die leicht zuganglichen Mono-

korpern erheblich beeinträchtigt werden kann ester des Glycerins nut gesattigten oder ungesättigten

Man ist deshalb schon seit langem bemuht, durch Fettsauren besonders geeignet, ζ B Glycermmono-

Zusatze das elektrostatische Aufladen von Polystyrol- 40 stearat, Glycennmonopalmitat, Glycennmonooleat,

formmassen zu verhindern oder wenigstens zeitweise Glycermmononcinolat usw

einen antistatischen Effekt zu bewirken Man hat fur Der Gehalt an Substanz A in der antistatisch aus-

diesen Zweck entweder den Polystyrolformmassen gerüsteten Polystyrolformmasse betragt mindestens

antistatisch machende Substanzen untergemischt oder 0,5 und höchstens 1,5 Gewichtsprozent, bezogen auf

die fertigen Formteile oberflächlich mit Antistatika 45 die Gesamtmasse

behandelt Alle diese Methoden haben jedoch in der Polystyrolformmassen, die erfindungsgemaß antiPraxis noch nicht zu befriedigenden Ergebnissen ge- statisch ausgerüstet werden können, sind Polystyrol fuhrt Bei der oberflächlichen Ausrüstung von Form- oder dessen Mischpolymerisate, die überwiegende teilen aus Styrolpolymerisaten wird das aufgebrachte Mengen Styrol einpolymensiert enthalten, ζ B Misch-Antistatikum durch einfaches Abwischen nach kurzer 50 polymerisate mit Acrylnitril, a-Methylstyrol oder Zeit wieder entfernt, so daß der antistatische Effekt Halogenstyrolen sowie sogenannte schlagfeste Styroldann nicht mehr vorhanden ist Beim Einarbeiten der polymerisate, die 5 bis 30 Gewichtsprozent einer Antistatika in die Polystyrolformmassen wurden bis- Weichkomponente auf der Basis von Butadien und/ her spezielle Amme oder quaternare Ammonium- oder Acrylsaureestern enthalten Auch sogenannte verbindungen verwendet Abgesehen davon, daß diese 55 ABS-Polymerisate, die überwiegende Mengen Styrol Verbindungen die Gebrauchseigenschaften von Form- und daneben Acrylnitril in polymerisierter Form und korpern aus Styrolpolymerisaten negativ beeinflussen eine kautschukartige, butadienhaltige Komponente und oftmals zur Verfärbungen neigen, sind die erzielten enthalten, können erfindungsgemaß antistatisch ausantistatischen Effekte auch nur verhältnismäßig gering gerüstet werden

In der deutschen Auslegeschrift 1 215 925 werden 60 Wie schon erwähnt ist es schwierig, Sulfonate vom

langkettige Alkylsulfonate mit 10 bis 20 C-Atomen im Typ A fur sich allein hinreichend genau zu dosieren,

Alkylrest als Antistatika vorgeschlagen In den be- wahrend die erfindungsgemaßen Gemische aus Sub-

kanntgemachten Unterlagen der belgischen Patent- stanzen vom Typ A und B bei den in der Technik

anmeldung 658 964 werden neben Alkylsulfonaten üblichen Temperaturen so dünnflüssig sind, daß sie

auch Mischungen derselben mit Alkylarylsulfonaten 65 mit handelsüblichen Dosieremnchtungen leicht und

beschrieben Von den Alkyl- bzw Alkylarylsulfonaten gleichmäßig m die Polystyrolformmassen angebracht

sind jedoch zur genugenden antistatischen Ausrüstung werden können Die mechanischen Eigenschaften der

von Polystyrolformmassen mindestens 2 bis 8 Ge- Styrolpolymerisate, insbesondere die Wasseraufnahme-