DE2124874A1 - Verwendung von tertiären Aminoestern als Antistatika - Google Patents
Verwendung von tertiären Aminoestern als AntistatikaInfo
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Description
Case 150-3172
Verwendung von tertiären Aminoestern als Antistatika
Es ist bekannt, dass Formlinge, Pasern und Folien aus vielen
Kunststoffen, wie Polyolefine, Polystyrol, Polyamide/Polyester,
Polyacrylnitril oder Polyvinylclorid die Eigenschaft haben, sich mehr oder weniger stark elektrostatisch aufzuladen.
Um diese elektrostatische Aufladung zu verhindern oder wenigstens zu vermindern, sind zahlreiche Verfahren vorgeschlagen
worden. So ist z.B. bekannt, die Oberfläche von Faserkörpern mit Hilfe antistatisch wirkender Agentien so zu verändern, dass
eine statische Aufladung verhindert wird. Der auf diese V/eise erzielte Schutz hält jedoch nur so lange, bis die aufgebrachte
Schicht durch die Verwendung der Gegenstände abgewischt oder gelöst ist. Zu dauerhaften Wirkungen gelangt man jedoch nur,
wenn in die Kunststoffe antistatisch wirksame Produkte eingearbeitet werden, welche langsam an die Oberfläche auswandern und
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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 eine gute Hitzestabilität aufweisen und die Zersetzungsgeschwindigkeit
des Substrates bei hoher Temperatur nicht beschleunigen. Es wurde nun gefunden, dass thermoplastische Massen,die einen
tertiären Aminoester der Formel
enthalten, - . -
worin R, einen aliphatischen gesättigten oder ungesättigten ge·
genenenfalls substituierten Rest mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen,
Rg.einen Hydroxyalkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen
oder einen Rest (CB0O) -H,
Λ cLJi. Ul
R^ einen Alkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatom^oder R?
η eine Zahl von 1 bis 4-
m eine Zahl von 2 bis 10 '
und χ eine der Zahlen 2 oder 2 bedeuten, sich durch besonders vorteilhafte antistatische Eigenschaften
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auszeichen.
Die einzusetzenden Mengen an tertiären Aminoestern können
in breiten Grenzen variieren, z.B.von 0,01 bis 5 Gewichtsprozent.
So ergeben schon Zusätze von 0,1$ der Aminoester der obigen
Formel bezogen auf das Gewicht des Polymeren sehr gute antistatische Effekte. Im weiteren werden die Farbe und die Transparenz
der Polymeren sowie deren mechanische Eigenschaften praktisch nicht vermindert.
Eine überrachende Eigenschaft dieser Antistatika ist deren aussergewöhnlich
gute thermische Stabilität, wie sie sich insbesondere bei der Verarbeitung und der Wärmealterung von Kunststoffen
zeigt und im Gegensatz z.B. zu den in den deutschen Auslegeschriften 1.247.008 oder 1.248.922 angeführten Aminen,
die nur zusammen riit Amin-Stabilisatoren eine genügende Hitzestabilität
auf v/ei sen, auch ohne irgendwelche Zusätze ohne Beeinträchtigung des Aussehens der Kunststoffe bei thermischer Belastung
eingesetzt werden können.
Der Rest R,-COO leitet sich z.B. von einer Alkan- oder Alkencarbonsäure
mit 2 bis 25 Kohlenstoffatomen ab wie Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure,iso-Bittersäure, Valeriansäure, iso-Valeriansäure,
Capronsäure, Oenanthsäure, Caprylsäure, Pelargonsäure,
Caprinsäure, Undecansäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Arachinsäure, Behensäure, Acrylsäure,
Methacrylsäure, Crotonsäure, Oelsäure, Elaidinsäure fer-
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ner von Alkan- oder Alkencarbonsäuren die Substituenten wie
Z ,B. H3rdroxy- oder Aikoxygruppen tragen können, wie Glycolsäure,
■ Milchsäure, 2-Methoxy-, ^-Aethoxy-, 3-n-Butoxy->
J-n-Amyloxy, 2-n-Octyloxy-, J5-(2'-Aethylhexyloxy)« ^-n-Decyloxy-, J-Cetyloxycder
5-Oleyloxy-propionsäure, die entsprechenden 2-Alkoxyessigsä'uren.4-Methoxy-
oder -Aethoxybuttersäure oder auch Ricinolsäure. Zweifach oder dreifach ungesättigte Carbonsäuren, wie
Sorbinsäure, Lino !säure oder Linolensäure, kommen wegen ihrer Sauerstoffempfindlichkeit (Trockende Eigenschaften) kaum in Betracht.
. '
Der Rest R2 ist z.B. ein 2-Hydroxyäthyl-, 2-oder 2-Hydroxypropyl
2-, 3- oder 4-Hydroxybutyl- oder 5-Hydroxylpentylrest oder
ein Poly-oxyäthylen- oder Polyoxypropylenrest mit 2 bis 10 Oxyalkylene
inhe it en.
Der Rest R,, wenn er für einen Alkylrest steht, ist z.B. Methyl,
Aethyl, n- oder iso-Propyl, n-, iso-, sek. oder tert. Butyl,
η- oder iso-Amyl, 2- oder 3-Amyl, tert. Amyl.
Bevorzugte Verbindungen der Formel (i) sind solche, in denen R^
einen gegebenenfalls substituierten Alkylrest mit
7 bis 17 Kohlenstoffatomen (insbesondere mit 11 oder
17 Kohlenstoffatomen) oder einen Alkylrest eines Gemisches von Fettsäuren, die 8 bis 10 Kohlenstoffatome
enthalten (bzw. R1-COO- sich von Valerian- bis Stearinsäure,
Oelsäure oder Ricinolsäure oder von einer Alkoxy essigsäure oder -propionsäure mit etwa 4 bis 15 Kohlen-
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stoffatomen im Alkoxyrest ableitet). R einen Hydroxyalkylrest mit 2 Kohlenstoffatomen
R-, einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Rg
und η = 2 bedeuten.
Die erfindungsgemässen verwendbaren Verbindungen lassen sich nach
bekannten Verfahren herstellen, z.B. durch Erhitzen von molaren Mengen Triäthanolamin und Carbonsäuren, z.B. Fettsäuren -oder
Fett säure gemischen währer.-.d mehreren Stunden auf Temperaturen
von 1^0-1900C unter Abspaltung von Wasser. Anstelle der freien
Carbonsäuren oder deren Gemische können auch deren Ester, Anhydride
oder auch Carbonsäurehalogenide eingesetzt werden. Aus diesem Herstellungsverfahren folgt auch, dass die
- wirksamen Verbindungen nicht durchweg als chemische Individuen erhalten werden, sondern oft als Gemische anfallen.
Die antistatisch wirkenden Zusätze können in die Thermoplaste wie Polyamide, Polystyrol oder insbesondere Polyolefine wie sie
durch Hoch- und Niederdruckpolymerisation von Aethylen, Propylen, Buten-(l) oder Penten-(l) erhalten werden, durch Vermengen
in der Wärme und unter Druck eingearbeitet v/erden. Eine gute Vermischung der Thermoplaste mit dem antistatischen Mittel kann
man z.B. mit einer mechanischen Mischvorrichtung erreichen oder man kann das antistatische Mittel in einem geeigneten orga-
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nischen Lösungsmittel lösen, dispergieren, suspendieren oder emulgieren und die Lösung, Dispersion, Suspension oder Emulsion
aem Polymerpulver zufügen und gründlich verrühren. Das Lösungsmittel
kann z.B. durch Destillation entfernt werden. Man kann die Einarbeitung des antistatischen Mittels in das Polymere auch
unmittelbar auf der V/alze oder z.B. beim Spritzguss in einem Extruder durchführen. Die antistatisch ausgerüsteten Massen
können beispielsweise durch Pressen, Spritzgiessen, Verspinnen oder Kalandern weiterverarbeitet werden. Sie können ausserdem
noch übliche Zusatzstoffe^ wie Weichmacher, Farbstoffe, Pigmen-.te,
Gleitmittel oder Füllstoffe enthalten.
Die Beurteilung des antielektrostatischen Verhaltens der erfindungsgemässen
Formmassen «rfolgt durch Messung des Oberflächenwiderstandes
bei 65^ rel. Luftfeuchtigkeit und 22°C gemäss
DIN
Die Prüfung der Hitzestäbilität der mit den antistatischen Mitteln
ausgerüsteten Thermoplasten wird durch Auslegen der Prüflinge in einem Umluftwärmeschrank bei 100-13O0C vorgenommen unter
visueller Beurteilung der Verfärbung nach bestimmter Hitzeeinwirkungsdauer.
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In den folgenden Beispielen, die die Erfindung erläutern ohne
sie jedoch zu beschranken,bedeuten die Teile Gewichtsteile,
die Prozente Gewichtsprozente und die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.
400 Teile Polyäthylen (Lupolen 24j5O H, Schmelzindex 1,2-1,7),
hergestellt nach dem Hochdruckverfahren, werden mit 0,4 Teilen
Triathanolaminmonolaurat während 20 Minuten homogen vermischt
und das Gemisch hierauf auf der Spritzgussmaschine zu 1 mm dikken Platten verarbeitet. Nach 48 Stunden Lagerung bei 22° und
65# relativer Feuchtigkeit wird der Oberflächenwiderstand ermittelt.
An einer anderen Probe wird die Hitzestabilj.tät bei 100°
geprüft. Die Ergebnisse sind in der untenstehenden Tabelle zusammengestellt. . · .
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200 Teile Polypropylen (Carlona PM 6l Schmelzindex 5*0), werden
mit 1,0 Teil Triäthanolaminmonostearat homogen vermischt und die Mischung auf dem Walzwerk zu 1 mm dicken Platten gepresst.
Die Messung des Oberfläehenwiderstandes erfolgt wie in der Einleitung
beschrieben, der Wärmetest wird bei 1^0° durchgeführt.
Die Ergebnisse sind in der untenstehenden Tabelle zusammengestellt.
Beispiel 3 · *
500 Teile Polyäthylen (Schmelzindex 1,2-1,7), hergestellt nach dem Hochdruckverfahren, werden mit 0,5 Teilen Kokosfettsäure-{Co-C,0)~triäthanolaminmonoester
während 20 Minuten homogen vermischt und die Mischung auf der Spritzgussmaschine zu Platten
von lmm Dicke verarbeitet. Die Messung des Oberflächenwiderstandes
und der Hitzestabilität erfolgt wie im Beispiel 1 beschrieben.
Die Ergebnisse sind in der unterstehenden Tabelle zusammengestellt.
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300 Teile Polypropylen werden mit 1,5 Teilen Methyldiäthanolaminmonolaurat
homogen vermischt und die Mischung"auf der Spritz-' gussmaschine zu Platten von lram Dicke gepresst. Die so erhaltenen
Muster zeigen keine Verfärbung und weisen einen sehr niederen Oberflächenwiderstand auf, wie aus der untenstehenden Tabelle
ersichtlich ist.
Aehnliche Ergebnisse wie im Beispiel 4 werden erhalten, wenn
auf ^00 Teile Polypropylen 1,5 Teile Butyldiäthanolaminmonolaurat
eingesetzt werden.
4-00 Teile Polyamid-6 werden mit 2,0 Teilen Triäthanolaminmonolaurat
innig vermischt und die Mischung auf der Spritzgussmaschine zu Platten von lmm Dicke gepresst.
Die Messung des Oberflächenwiderstandes erfolgt wie in der Einleitung
beschrieben. Er beträgt bei einer mit dem Antistatikum
Q 11
ausgerüsteten Platte 10^ Ohm gegenüber 10 Ohm bei einer Platte
aus Polyamid, die kein Antistatikum enthält.
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| Beispiel | Polymere Ver bindung |
Antistatikum Be zeichnung |
Zusatz in % |
Oberflächen- Widerstand (0hm) |
Beurteilung der Ver gilbung |
| Polyäthylen (ohne Zusatz) |
Mt | 1012 | nach 16 Stunden bei 100° : ganz leicht gelblich |
||
| 1 | . Polyäthylen | Tri ä thänolamin-:·' monolaurat |
0,1 | 108 | nach 16 Stunden bei 100° ; ganz leicht gelblich |
| Polypropylen (ohne Zusatz)' |
— | — | 101' | nach 16 Stunden bei 1^0° ϊ ganz leicht ;:·, gelblich |
|
| ■'■' 2 | Polypropylen | . Triäthanolamin- monostearat |
0,5 | 1O9'5 | nach 16 Stunden bei 13 130° : keine Vergil bung |
| Polyäthylen | Kokosfe ttsäure- (Co-C10)-triätha- nolamlnester |
0,1 | . ίο8 | n<ach 16 Stunden bei IJO0 ; keine Vergil bung · |
|
| 4 | Polypropylen | Methyldiäthanol- aminmonolaurat |
0,5 | 108'3 |
Claims (9)
1. Verwendung von tertiären Aminoestern der Formel
B1-COO-CnH2n-N / 2 (I)
H3
worin R, einen aliphatischen gesättigten oder ungesättigten gegebenenfalls substituierten Rest mit 1 bis 2k Kohlenstoffatomen,
Rp einen Hydroxyalkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen oder einen Rest (CLH0-O)-H,
Rp einen Hydroxyalkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen oder einen Rest (CLH0-O)-H,
R^ einen Alkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen oder Rp,
η eine Zahl von 1 bis 4
m eine Zahl von 2 bis 10
m eine Zahl von 2 bis 10
und χ eine der Zahlen 2 oder 5 bedeuten,
als Antistatika für polymere Stoffe,insbesondere Polyolefine.
2. Verwendung von tertiären Aminoestern der Formel
^ CHpCH OH R1 - COOC2H4N ^
R2
worin R1 einen Alkylrest mit 7 bis 17 Kohlenstoffatomen und
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Rp einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen
oder CH2CH2OH bedeuten,
als Antistatika für polymere Stoffe.
3· Verwendung von tertiären Aminoestern nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, dass man R- einen Alkylrest mit 11 Kohlenstoffatomen
bedeutet.
P
4. Verwendung von tertiären Aminoestern anch Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, dass R, einen Alkylrest mit 17 Kohlenstoffatomen
bedeutet.
5· Verwendung von tertiären Aminoestern nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass R1 einen Alkylrest eines Gemisches von
Fettsäuren, die 8 bis 10 Kohlenstoffatome enthalten, bedeutet.
6. Verwendung des tertiären Aminoesters der Formel
^.CH2CH2OH
^ CH2CH2OH
als Antistatikum für polymere Stoffen, insbesondere Polyolefine.
7· Verwendung des tertiären Aminoesters der Formel
CH-CH OH C, „H^COOC„H„N ' * *
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als Antistatikum für polymere Stoffe, insbesondere Polyolefine
8. Verwendung der tertiären Aminoester der Formel
^ CH9CH0OH
C7-CQ-Alkyl-COOCpH,N ^ d 1 y ^ CH CH OH
als Antistatika für polymere Stoffe, insbesondere Polyolefine.
9. Polymere Stoffe, insbesondere Polyolefine, die mit den tertiären
Aminoestern der Formel I antistatisch ausgerüstet worden sind.
Der Patentanwalt 1
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Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH822770A CH526611A (de) | 1970-06-02 | 1970-06-02 | Verfahren zur antistatischen Ausrüstung von polymeren Stoffen |
| CH822770 | 1970-06-02 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2124874A1 true DE2124874A1 (de) | 1971-12-30 |
| DE2124874B2 DE2124874B2 (de) | 1976-03-04 |
| DE2124874C3 DE2124874C3 (de) | 1977-06-08 |
Family
ID=
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2095808A5 (de) | 1972-02-11 |
| BR7103129D0 (pt) | 1973-04-05 |
| ES391780A1 (es) | 1974-07-01 |
| CA1004794A (en) | 1977-02-01 |
| ZA713558B (en) | 1973-01-31 |
| NL7107470A (de) | 1971-12-06 |
| JPS5227445A (en) | 1977-03-01 |
| GB1355813A (en) | 1974-06-05 |
| GB1355814A (en) | 1974-06-05 |
| NL144324B (nl) | 1974-12-16 |
| AT329877B (de) | 1976-06-10 |
| CH526611A (de) | 1972-08-15 |
| BE767944A (fr) | 1971-11-03 |
| DE2124874B2 (de) | 1976-03-04 |
| ATA460571A (de) | 1975-08-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |