WO2009147123A1 - Antistatic agent containing fatty alcohol ether sulfate and polyethylene glycol fatty acid ester - Google Patents

Antistatic agent containing fatty alcohol ether sulfate and polyethylene glycol fatty acid ester Download PDF

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WO2009147123A1
WO2009147123A1 PCT/EP2009/056719 EP2009056719W WO2009147123A1 WO 2009147123 A1 WO2009147123 A1 WO 2009147123A1 EP 2009056719 W EP2009056719 W EP 2009056719W WO 2009147123 A1 WO2009147123 A1 WO 2009147123A1
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WO
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composition
fatty alcohol
polymer
polymer composition
alcohol ether
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/056719
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German (de)
French (fr)
Inventor
Peter Daute
Bernhard Bartnick
Alfred Westfechtel
Original Assignee
Emery Oleochemicals Gmbh
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/41—Compounds containing sulfur bound to oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/0008—Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59

Definitions

  • the invention relates to a polymer composition comprising from 20 to 99.95% by weight, based on the polymer composition, of at least one polymer; and at least one fatty alcohol ether sulfate of a fatty alcohol having 6 to 22 C atoms.
  • the invention also relates to molded articles, antistatic agents and their preparation and use.
  • Plastics such as PVC, PET or PLA are non-conductors, ie electrical insulators. This property causes an electrical charge of the surface takes place and due to the associated Staubanziehung moldings quickly pollute and unsightly. These adverse properties can be largely prevented by antistatic agents (Becker / Braun Kunststoff Handbook Vol. 2/1, Carl Hanser Verlag 1986, p. 729-732).
  • Antistatic agents are divided into external (external) and internal (internal) antistatic agents.
  • External antistatic agents are applied to moldings in a thin layer on the surface and optionally bonded to the surface.
  • the disadvantage of this surface application is the low resistance of the antistatic effect, so that the protective effect decreases over time and, especially after rinsing and washing, a post-treatment is required.
  • Internal antistatics are part of the molding and are added to the corresponding polymer compositions along with other additives.
  • the decisive advantage of the internal antistatics is the lasting effect that can be achieved through them.
  • Internal antistatic agents are usually surface-active. They are generally surfactants and composed of a hydrophobic nonpolar moiety (eg a long chain alkyl moiety) and a hydrophilic polar moiety. For example, alkylsulfonates or quaternary ammonium compounds are incorporated in polystyrene.
  • internal antistatic agents partially migrate to the surface of the plastic. There, the surface-active molecules orient themselves so that the hydrophilic groups protrude from the polymer. By taking up water from the air, a conductive layer builds up, whereby the polar groups of the antistatic agent increase the wettability and usually have a hygroscopic effect.
  • Internal antistatic agents have the advantage over external ones that the reduction of surface resistance is mostly permanent. At normal humidity, the conductivity is usually sufficient to prevent, for example, dusting by electrostatic attraction.
  • EP 0 300 951 B1 discloses antistatics for plastics based on fatty acid esters of ethoxylated alcohols.
  • antistatic thermoplastics The production of antistatic thermoplastics is also described in the published patent application DE 23 24 888. As antistatic agents fatty acid esters of polyalcohols are used.
  • antistatic agents which can be used for various polymers such as PVC, polypropylene, polyethylene, polyethylene terephthalate, polylactate and polycarbonate.
  • the objects according to the invention consist in alleviating or even eliminating the disadvantages resulting from the prior art.
  • the invention is also based on the object to provide improved internal antistatic agents that meet the needs described.
  • the antistatic agents should be particularly suitable for thermoplastics such as PVC.
  • the electrical charge of the surface should be reduced and the surface resistance (volume resistivity) should be reduced.
  • the invention is also based on the object to provide antistatic agents that can be used for various polymers.
  • a contribution to the solution of at least one of the above objects is afforded by a method for the production of a shaped body, including the method steps: i) the provision of a thermoplastic
  • thermoplastic composition to the glass transition temperature of the thermoplastic polymer or to a temperature above the glass transition temperature of the thermoplastic polymer;
  • polymer composition is preparable by contacting at least the following composition components: Zl at least 20 wt .-%, based on the
  • Polymer composition at least one polymer; Z2 0.001 to 15 wt .-%, based on the polymer composition, a fatty alcohol ether sulfate of a fatty alcohol having 6 to 22 carbon atoms; and Z3 0 to 30 wt .-%, based on the
  • a polymer composition an additive other than the above composition ingredients; wherein the sum of the weight percentages of the composition components is 100, wherein the polymer is selected from the group consisting of polyvinyl chloride, polypropylene, polyethylene, polyethylene terephthalate, polylactate, polycarbonate, polystyrenes, polyurethanes, polyethers, rubber, copolymers of at least two of the foregoing.
  • the fatty alcohols are primary alcohols or mixtures containing more than 50% by weight, based on the mixture, of at least one primary alcohol.
  • "fatty alcohol” refers to an alcohol which corresponds to a fatty acid and has a hydroxymethyl group instead of the carboxyl group It does not matter whether the fatty alcohol was obtained by hydrogenation of a fatty acid or by another chemical route such as the synthesis reaction
  • the fatty alcohol preferably has 6 to 22, in particular 8 to 20 and particularly preferably 10 to 14, carbon atoms, the fatty alcohol being in particular a linear alcohol In another embodiment of the invention, however, it is also possible to use mixtures of linear and branched fatty alcohols
  • the carbon chain of the fatty alcohol may be unsaturated or saturated ol (hexadecanol), myristyl alcohol (tetradecanol) or lauryl alcohol (dodecanol).
  • fatty alcohol ether sulfate means that the compound contains at least one ether group wherein the hydroxy group of a fatty alcohol has been converted to the ether group The ether group has been formed with a second alcohol The ether is additionally sulfated.
  • the fatty alcohol ether sulfate has a molecular weight of 200 to 3,000, in particular 300 to 2,500 and particularly preferably 400 to 2000 g / mol.
  • the fatty alcohol ether sulfate includes a linear hydroxy-terminated, hydroxy-terminated linear polyether of which the first of the two hydroxy end groups is etherified with the fatty alcohol and the second of the two hydroxy end groups is sulfated.
  • Polyethers which can be used according to the invention are, for example, polyethylene glycol and polypropylene glycol.
  • the linear polyethers may also have side chains, for example methyl groups. Such polyethers are obtained in the polymerization of 1,2-propanediol.
  • the fatty alcohol ether sulfate preferably has the general formula (I)
  • M is selected from the group of alkali metals, alkaline earth metals, ammonium and ammonium compounds.
  • M is particularly preferably selected from the group consisting of lithium, sodium, potassium, calcium, magnesium or ammonium.
  • connection is a 70% solution under the trade name Disponil.RTM ® FES 70 from Cognis GmbH. This product is used according to the prior art as a surfactant, for example for detergents.
  • the polymer is preferably selected from the group consisting of polyvinyl chloride (PVC), polypropylene (PP), polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET), polylactate (PLA), polycarbonate, polystyrenes, polyurethanes, polyethers, rubber, preferably polyisoprene, rubber , in particular NBR rubber, polybutadiene, copolymers of at least two of the foregoing, in particular polyethylene / polypropylene copolymers and mixtures of at least two thereof.
  • PVC polyvinyl chloride
  • PP polypropylene
  • PE polyethylene
  • PET polyethylene terephthalate
  • PLA polylactate
  • PVC polycarbonate
  • polystyrenes polyurethanes
  • polyethers preferably polyisoprene, rubber , in particular NBR rubber, polybutadiene, copolymers of at least two of the foregoing, in particular polyethylene / polypropylene copolymers and
  • the polymeric composition is thermoplastic and does not melt below 80, preferably below 140 and preferably below Particularly 270 0 C. In most cases lie in the invention preferred thermoplastic polymer compositions at 350 ° or less than melt before.
  • inventive thermoplastic thermoplastic
  • Polymer compositions are more than 50 wt .-%, preferably more than 75 wt .-% and particularly preferably more than 90 wt .-%, each based on the polymer or polymers used in the thermoplastic composition, thermoplastic polymers with just such a melting behavior used.
  • the fatty alcohol ether sulfate is preferably present in an amount of 0.05 to 15 wt .-%, preferably between 0.1 and 10 wt .-%, particularly preferably between 0.5 and 7 wt .-%, based on the total polymer composition ,
  • the weight fraction of the fatty alcohol ether sulfate is preferably greater than 0.2; 0.5 or 1% by weight.
  • the polymer composition according to another aspect of the present invention includes as further composition component Z4 a polyether ester in an amount of 0.001 to 20 wt .-%, based on the polymer composition.
  • Suitable polyether esters are in principle all those known to those skilled in the art, these preferably having a molecular weight in the range from 100 to 6000, preferably from 150 to 5000, and particularly preferably from 200 to 4000 g / mol.
  • the polyetherester is a polyalkylene fatty acid ester.
  • Polyakylen decorateteil polyethylene and polypropylene glycol is preferred and polyethylene glycol is particularly preferred.
  • the polyalkylene fatty acid ester preferably has the general formula (II)
  • R ' is a linear or branched alkyl or alkenyl radical having 6 to 22, preferably 8 to 18 and particularly preferably 10 to 14 C
  • composition component Z4 is a polyalkylene fatty acid monoester.
  • the composition components Z2: Z4 are in a ratio of 0.05: 1 to 0.5: 1, preferably of 0.1: 1 to 0.4: 1, and more preferably of 0.15: 1 to 0.3: 1 before.
  • composition components Z3 is selected from the group consisting of stabilizers, lubricants, plasticizers, antiblocking agents, anti-impact agents, other antistatic agents, flame retardants, dyes, pigments, blowing agents, fillers, fats, oils and solvents or a mixture of at least two of them.
  • Another contribution to achieving at least one of the above objects is to provide a process for producing a polymer composition by contacting at least the following composition components
  • Zl at least 20, preferably at least 50 and more preferably at least 95 wt .-%, each based on the polymer composition, of at least one polymer;
  • a polyalkylene fatty acid ester in an amount of 0.001 to 20% by weight, based on the polymer composition is preferably used as further composition constituent Z4.
  • the polymer composition contains a polyalkylene fatty alcohol ether. This can be used in accordance with the composition component Z4 as a composition component Z5. Therefore, with respect to quantities, hybrids and the like, reference is made to the remarks on Z4.
  • the polyalkylene fatty alcohol alcohol ether preferably has the general formula (III)
  • M * is a cation or hydrogen
  • the polymer composition contains, as a constituent of the composition, further additives.
  • Fe selected from the group consisting of stabilizers, lubricants, plasticizers, antiblocking agents, anti-fogging agents, other antistatic agents, flame retardants, dyes, pigments, blowing agents, fillers, fats, oils, antioxidants and solvents or a mixture of at least two thereof. It is also possible to add further customary additives to plastics processing.
  • Stabilizers protect plastics such as PVC from decomposing or chemically altering at high temperatures. They thereby improve the weather resistance.
  • plastics such as PVC
  • PVC polyvinyl styrene
  • Stabilizers protect plastics such as PVC from decomposing or chemically altering at high temperatures. They thereby improve the weather resistance.
  • compounds based on lead, calcium, zinc, barium and tin are used.
  • Lubricants serve to facilitate the processing of polymers by reducing the friction between the polymer chains and reducing the wall adhesion of the melt.
  • metal soaps such as lead and calcium stearates and laurates, which also act as a co-stabilizer.
  • Plasticizers give the plastic suppleness and flexibility. Many plasticisers belong to the group of phthalates (DEHP, DINP and DIDP), as well as adipates and citrates.
  • Anti-fogging agents are used to prevent the formation of precipitates on the surface. Such anti-fogging agents are disclosed, for example, in DE 10 2004 038 980 A1 and Plastics Additives Handbook, 5th Edition, Hanser Verlag, pages 609 to 626, and can be obtained from Cognis Oleochemicals GmbH.
  • Anti-blocking agents are additives which prevent or reduce the sticking ("blocking") of coated surfaces to one another or to substrates (eg when stacking or packaging).
  • the selection must be made more suitable Release agents are made, which are usually added to the coating material and reach the surface during the drying phase.
  • Release agents are usually added to the coating material and reach the surface during the drying phase.
  • paraffin, polyethylene wax, wax esters, silicone oils, stearates, modified silicas and talcum are used for this purpose.
  • Fillers such as mineral such as chalk and talc, increase the strength and improve the insulation effect.
  • dyes and pigments are inorganic pigments such as titanium oxide, and organic dyes.
  • the solvent there may be used water or organic solvents such as alcohols such as polyglycol, especially polyethylene glycol or polypropylene glycol or a mixture of the above.
  • both duroplastic and thermoplasitic polymers can be used in principle.
  • the polymer composition is preferably a thermoplastic or elastic polymer composition.
  • Thermoplastic polymer compositions are reversibly transformable from a certain temperature range.
  • the polymer composition is a non-crosslinked, optionally crosslinkable polymer composition, for example for the production of elastomers.
  • the invention also relates to a process for the preparation of a polymer composition according to the invention, wherein the polymers are mixed with the fatty alcohol ether sulfate and optionally further additives.
  • Another object of the invention is a process for the preparation of a shaped body, wherein a polymer composition according to the invention is processed into the shaped body.
  • the thermoplastic polymer compositions according to the invention can generally be processed into the shaped bodies according to the invention by known processes.
  • the polymer compositions can first be prepared by known methods, for example by the incorporation of additives or by the conversion of the polymer composition into a suitable form, such as granules, powders, pastes or solutions.
  • the polymer compositions are treated mechanically, ie dispersed, kneaded or granulated.
  • the processing into moldings takes place for example by injection molding or extrusion.
  • the moldings are post-processed, so formed, cut, surface treated or welded. Curable polymer compositions are cured after compression or deformation into moldings.
  • a "shaped article" in the sense of the invention is a polymer composition processed into a three-dimensional spatial form. It may be a mold obtainable by thermal deformation. Such shaped bodies are obtained, for example, by the processing of thermoplastics by known processes. However, the shaped body can also be a crosslinked or vulcanized molding. Such moldings are obtained, for example, in the processing of elastomers.
  • the molding according to the invention has antistatic properties.
  • the shaped body is in the form of a film, an outer lining, a container, a fiber or a packaging.
  • the moldings preferably serve as packaging materials, in particular in the form of films and outer linings.
  • thermoplastic polymer composition according to the invention
  • thermoplastic composition to the glass transition temperature of the thermoplastic polymer or to a temperature above the glass transition temperature of the thermoplastic polymer;
  • thermoplastic composition according to the invention is first of all provided, this preparation preferably taking place by a process according to the first variant of the process according to the invention.
  • the thermoplastic composition is heated to the glass transition temperature of the thermoplastic polymer or at a temperature above the glass transition temperature of the thermoplastic polymer.
  • the heating of the thermoplastic composition to a temperature in a range of 5 degrees below the glass transition temperature (T g ) to 100 0 C above the glass transition temperature of the thermoplastic polymer used, more preferably to a temperature in a range of 1 degree below the glass transition temperature (T g ) to 50 0 C above the glass transition temperature of the thermoplastic polymer employed, and most preferably to a temperature in the range of 1 degree above the glass transition temperature (T g ) to 20 0 C is above the glass transition temperature of the thermoplastic polymer used, but here too the upper limit of the temperature range is essentially limited by the decomposition temperature of the thermoplastic polymer used.
  • the method steps I) and II) can be carried out simultaneously or in succession.
  • a simultaneous implementation of process steps I) and II) is useful, for example, if the thermoplastic composition is prepared by means of a melt mixing process. It may optionally be advantageous here to convert the composition produced by the melt-blending method directly into a shaped body.
  • a successive carrying out of process steps I) and II) is useful, for example, when the thermoplastic composition is prepared by a dry mixing process or if the thermoplastic composition is indeed produced by a melt mixing process, but not immediately after the preparation of the formation of a shaped body is subjected but rather, it is first cooled according to method step v).
  • a shaped body is produced from the heated, thermoplastic composition produced in process step II).
  • a method for producing a molded article in particular, the injection molding, the
  • Extrusion molding compression molding, sheet molding, lamination molding, shell molding, vacuum molding, and transfer molding, with injection molding being particularly preferred.
  • At least a portion of the shaped body obtained in process step III) is reduced in its mass cross-section compared to process step III).
  • the mass cross-section is the cross-section of a region of the shaped body that consists of the thermoplastic molding composition of the invention.
  • the mass cross-section represents the thickness of a wall of these containers or containers.
  • the mass cross-section represents the thickness of these threads or strands.
  • rather flat structures such as plates, layers, webs, films or Slides presents The mass cross section represents the strength of these flat structures.
  • all methods known and suitable to the person skilled in the art are suitable for reducing the mass cross section. This includes, for example, stretching in one or two directions, pulling in one or two directions, spinning or blowing, each preferably at elevated temperatures at which the thermoplastic composition of the invention is so soft or even liquid that stretching, pulling, spinning or Blisters can be done.
  • the partial region in which the cross-sectional reduction takes place preferably makes up at least 50% and particularly preferably at least 80% of the shaped article obtained in step III).
  • stretching or drawing takes place when a fiber is to be obtained from the shaped body obtained in step III).
  • drawing or stretching can take place in one or more dimensions.
  • the web running from an extruder can be drawn onto a roll at a speed which is higher than that at the exit speed from the extruder.
  • a container or container it is primarily the blowing in step IV) that is used, apart from stretching, pulling and spinning.
  • the mass cross-section reduction takes place by applying a gas pressure.
  • the gas pressure is generally chosen so that the thermoplastic composition of the shaped body obtained in step III), which is usually heated to at least the glass transition temperature, can be expanded.
  • the elongation is limited by the use of a mold having the final shape of the molded article. It is furthermore possible for two or more of the method steps I) to IV) to be supplemented by further method steps and / or to run at least overlapping in time. This applies in particular to process steps III) and IV).
  • Another object of the invention is a molding obtained by a process according to the invention.
  • Another object of the invention is a shaped body containing a polymer composition according to the invention.
  • the molding according to the invention has antistatic properties because of the incorporation of the fatty alcohol ether sulfate.
  • the volume resistivity is preferably ⁇ 1.5 * 10 11 , in particular ⁇ 1 * 10 11 or ⁇ 5 * 10 10 or in a range of 1 to 9 * 10 10 , preferably from 1.5 to 8 * 10 10 ohm * cm.
  • the molded article is selected from a group consisting of a container, a film, a fiber.
  • the polymer composition according to the invention and also the shaped articles according to the invention obtained therefrom comprise at least 50, preferably at least 70 and particularly preferably at least 90% by weight, in each case based on the polymer composition or the molding, of PVC.
  • An antistatic composition makes a further contribution to the solution of at least one object according to the invention.
  • Disese containing at least 70, preferably at least 80 and more preferably at least 90% by weight of a combination of a fatty alcohol ether sulfate with a polyether ester in a ratio of 0.05: 1 to 0.5: 1, preferably 0.1: 1 to 0.4: 1 and more preferably from 0.15: 1 to 0.3: 1.
  • a fatty alcohol ether sulfate and the polyether ester reference is made to the above embodiments in detail.
  • the invention relates to the use of a fatty alcohol ether sulfate as an antistatic agent for plastics. Furthermore, the invention relates to the use of a combination of a fatty alcohol ether sulfate with a polyether ester as an antistatic agent for plastics.
  • fatty alcohol ether sulfate polyether esters reference is made to the above statements in detail. In particular, use is made to reduce the specific transit Resistant plastic with fatty alcohol ether sulfate or with fatty alcohol ether sulfate and polyether ester compared to the plastic without these substances.
  • the molecular weights of fatty alcohol ether sulfate and polyether ester were determined by GPC, unless calculable by stoichiometry.
  • the volume resistivity is determined according to DIN 53482 / VDE 0303 part 3 (conditioning of the samples at 4 d at 42% RLF).
  • the surface resistivity was determined according to DIN 53482 / VDE 0303 Part 3 (conditioning of the samples 5 d at 50% RLF).
  • Rolled skins were made according to the recipe of Table 1. The preparation of the rolled sheets by the PVC powder and the said additives together and mixed on a laboratory roll mill (Bersttorff GmbH, Germany) for 5 minutes, homogenized at 180 0 C and plastif ⁇ participatede. From the approximately 0.5 mm thick rolled skins thus produced, test pieces (test specimens) of the size of 10 ⁇ 10 cm were cut out. Of the specimens, the spec. Surface resistances are determined and are given in Table 2.
  • Example B2 is according to the invention.

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Abstract

The invention relates to a method for producing a molded article, comprising the following steps: I) a thermoplastic polymer composition is prepared; II) the thermoplastic composition is heated to the glass transition temperature of the thermoplastic polymer or a higher temperature; and III) a molded article is produced from the heated thermoplastic composition obtained in step II. The polymer composition can be produced by bringing at least the following components in contact with one another: Z1 At least 20 percent by weight of at least one polymer; Z2 0.001 to 15 percent by weight of an ether sulfate of a fatty alcohol containing 6 to 22 C atoms; and Z3 0 to 30 percent by weight of an additive that is different from the aforementioned components, the percentages by weight being in relation to the polymer composition, and the total percentage by weight of the components of the composition amounting to 100. The polymer is selected from the group comprising polyvinyl chloride, polypropylene, polyethylene, polyethyleneterephthalate, polylactate, polycarbonate, polystyrenes, polyurethanes, polyethers, rubber, and copolymers consisting of at least two of said substances.

Description

Antistatikmittel enthaltend Fettalkoholethersulfat und Polyethylenglyco lfettsäureester Antistatic agent containing fatty alcohol ether sulfate and Polyethylenglyco lfettsäureester
Gegenstand der Erfindung ist eine Polymerzusammensetzung, beinhaltend 20 bis 99,95 Gew.-%, bezogen auf die Polymerzusammensetzung, mindestens eines Polymers; und mindestens ein Fettalkoholethersulfat eines Fettalkohols mit 6 bis 22 C-Atomen. Die Erfindung betrifft auch Formköper, Antistatikmittel und deren Herstellung und Verwendung.The invention relates to a polymer composition comprising from 20 to 99.95% by weight, based on the polymer composition, of at least one polymer; and at least one fatty alcohol ether sulfate of a fatty alcohol having 6 to 22 C atoms. The invention also relates to molded articles, antistatic agents and their preparation and use.
Kunststoffe wie PVC, PET oder PLA sind Nichtleiter, also elektrische Isolatoren. Diese Eigenschaft bewirkt, daß eine elektrische Aufladung der Oberfläche stattfindet und durch die damit verbundene Staubanziehung Formteile schnell verschmutzen und unansehnlich werden. Diese nachteiligen Eigenschaften lassen sich durch Antistatika weitgehend verhindern (Becker/Braun Kunststoff Hand- buch Band 2/1, Carl Hanser Verlag 1986, S. 729 - 732).Plastics such as PVC, PET or PLA are non-conductors, ie electrical insulators. This property causes an electrical charge of the surface takes place and due to the associated Staubanziehung moldings quickly pollute and unsightly. These adverse properties can be largely prevented by antistatic agents (Becker / Braun Kunststoff Handbook Vol. 2/1, Carl Hanser Verlag 1986, p. 729-732).
Antistatika werden in externe (äußere) und interne (innere) Antistatika unterschieden. Externe Antistatika werden auf Formteilen in einer dünnen Schicht auf die Oberfläche aufgebracht und ggf. an deren Oberfläche gebunden. Der Nachteil dieses Oberflächenauftrages ist die geringe Beständigkeit des antistatischen Effektes, so daß die Schutzwirkung mit der Zeit nachlässt und vor allem nach einem Spülen und Waschen eine Nachbehandlung erforderlich ist. Interne Antistatika sind Bestandteile des Formteils und werden zusammen mit anderen Additiven den entsprechenden Polymerzusammensetzungen zugesetzt. Der entscheidende Vor- teil der inneren Antistatika ist der durch sie erzielbare Dauereffekt.Antistatic agents are divided into external (external) and internal (internal) antistatic agents. External antistatic agents are applied to moldings in a thin layer on the surface and optionally bonded to the surface. The disadvantage of this surface application is the low resistance of the antistatic effect, so that the protective effect decreases over time and, especially after rinsing and washing, a post-treatment is required. Internal antistatics are part of the molding and are added to the corresponding polymer compositions along with other additives. The decisive advantage of the internal antistatics is the lasting effect that can be achieved through them.
Interne Antistatika sind üblicherweise grenzflächenaktiv. Sie sind im allgemeinen Tenside und aus einem hydrophoben unpolaren Molekülteil (z.B. einem langkettigen Alkylrest) und einem hydrophilen polaren Teil aufgebaut. So werden in Polystyrol beispielsweise Alkylsulfonate oder quartäre Ammoniumverbindungen eingearbeitet. Allgemein gilt, dass interne Antistatika teilweise an die Oberfläche des Kunststoffs wandern. Dort orientieren sich die grenzflächenaktiven Moleküle so, dass die hydrophilen Gruppen aus dem Polymer herausragen. Durch Aufnahme von Wasser aus der Luft baut sich dann eine leitfähige Schicht auf, wobei die polaren Gruppen des Antistatikums die Benetzbarkeit erhöhen und meist hygroskopisch wirken. Interne Antistatika besitzen gegenüber externen den Vorteil, dass die Verringerung des Oberflächenwiderstands meist dauerhaft ist. Bei normaler Luftfeuchtigkeit reicht üblicherweise die Leitfähigkeit aus, um z.B. das Verstauben durch elektrostatische Anziehung zu verhindern.Internal antistatic agents are usually surface-active. They are generally surfactants and composed of a hydrophobic nonpolar moiety (eg a long chain alkyl moiety) and a hydrophilic polar moiety. For example, alkylsulfonates or quaternary ammonium compounds are incorporated in polystyrene. In general, internal antistatic agents partially migrate to the surface of the plastic. There, the surface-active molecules orient themselves so that the hydrophilic groups protrude from the polymer. By taking up water from the air, a conductive layer builds up, whereby the polar groups of the antistatic agent increase the wettability and usually have a hygroscopic effect. Internal antistatic agents have the advantage over external ones that the reduction of surface resistance is mostly permanent. At normal humidity, the conductivity is usually sufficient to prevent, for example, dusting by electrostatic attraction.
Die EP 0 300 951 Bl offenbart Antistatika für Kunststoffe auf der Basis von Fettsäureestern von ethoxylierten Alkoholen.EP 0 300 951 B1 discloses antistatics for plastics based on fatty acid esters of ethoxylated alcohols.
Die DE 343 841 Al beschreibt die Verwendung von Ethersulfonaten als Antistatika. Diese werden als externe Antistatika auf Textilfasern aufgetragen.DE 343 841 A1 describes the use of ether sulfonates as antistatic agents. These are applied as external antistatics on textile fibers.
Die Herstellung von antistatischen thermoplastischen Kunststoffen wird auch in der Offenlegungsschrift DE 23 24 888 beschrieben. Als Antistatika kommen Fettsäureester von Polyalkoholen zum Einsatz.The production of antistatic thermoplastics is also described in the published patent application DE 23 24 888. As antistatic agents fatty acid esters of polyalcohols are used.
Es besteht ein anhaltendes Bedürfnis, verbesserte Antistatika bereitzustellen. Dabei soll die elektrische Aufladung der Oberfläche von Polymerzusammensetzungen und daraus gebildeten Formkörpern verringert werden. Insbesondere soll der spezifische Oberflächenwiderstand (Durchgangswider- stand) von Kunststoffen verringert werden, die mit den Antistatika ausgestattet sind. So kann eine bessere Langzeitbeständigkeit der Polymerzusammensetzungen und Formköper erreicht werden, deren Oberflächen weniger leicht verschmutzen.There is a continuing need to provide improved antistatics. In this case, the electrical charge of the surface of polymer compositions and moldings formed therefrom should be reduced. In particular, the specific surface resistance (volume resistivity) of plastics equipped with antistatic agents is to be reduced. Thus, a better long-term stability of the polymer compositions and moldings can be achieved, the surfaces of which pollute less easily.
Es besteht auch ein Bedürfnis nach Antistatika, die für verschiedene Polymere wie PVC, Polypropylen, Polyethylen, Polyethylenterephtalat, Polylactat und Polycarbonat einsetzbar sind. Allgemein bestehen die erfϊndungsgemäßen Aufgaben darin, die sich aus dem Stand der Technik ergebenden Nachteile zu lindern oder gar zu beseitigen. Der Erfindung liegt zudem die Aufgabe zugrunde, verbesserte interne Antistatika bereitzustellen, die die beschriebenen Bedürfnisse erfüllen. Die Antistatika sollen insbesondere für thermoplastische Kunststoffe wie PVC geeignet sein. Allgemein soll die elektrische Aufladung der Oberfläche vermindert werden und der Oberflächenwiderstand (Durchgangswiderstand) verringert werden. Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, Antistatika bereitzustellen, die für verschiedene Polymere eingesetzt werden können.There is also a need for antistatic agents which can be used for various polymers such as PVC, polypropylene, polyethylene, polyethylene terephthalate, polylactate and polycarbonate. In general, the objects according to the invention consist in alleviating or even eliminating the disadvantages resulting from the prior art. The invention is also based on the object to provide improved internal antistatic agents that meet the needs described. The antistatic agents should be particularly suitable for thermoplastics such as PVC. In general, the electrical charge of the surface should be reduced and the surface resistance (volume resistivity) should be reduced. The invention is also based on the object to provide antistatic agents that can be used for various polymers.
Einen Beitrag zur Lösung mindestens einer der vorstehenden Aufgaben leistet ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers, beinhaltend die Verfahrensschritte: I) das Bereitstellen einer thermoplastischenA contribution to the solution of at least one of the above objects is afforded by a method for the production of a shaped body, including the method steps: i) the provision of a thermoplastic
Polymerzusammensetzung nach, II) das Erhitzen der thermoplastischen Zusammensetzung auf die Glasübergangstemperatur des thermoplastischen Polymers oder auf eine Temperatur oberhalb der Glasübergangstemperatur des thermoplastischen Polymers;II) heating the thermoplastic composition to the glass transition temperature of the thermoplastic polymer or to a temperature above the glass transition temperature of the thermoplastic polymer;
III) Herstellung eines Formkörpers aus der im Verfahrensschritt II) hergestellten, erhitzten, thermoplastischen Zusammensetzung,III) production of a shaped article from the heated, thermoplastic composition prepared in process step II),
wobei die Polymerzusammensetzung durch in Kontakt bringen von mindestens der folgenden Zusammensetzungskomponenten herstellbar ist: Zl Mindestens 20 Gew.-%, bezogen auf diewherein the polymer composition is preparable by contacting at least the following composition components: Zl at least 20 wt .-%, based on the
Polymerzusammensetzung, mindestens eines Polymers; Z2 0,001 bis 15 Gew.-%, bezogen auf die Polymerzusammensetzung, ein Fettalkoholethersulfat eines Fettalkohols mit 6 bis 22 C-Atomen; und Z3 0 bis 30 Gew.-%, bezogen auf diePolymer composition, at least one polymer; Z2 0.001 to 15 wt .-%, based on the polymer composition, a fatty alcohol ether sulfate of a fatty alcohol having 6 to 22 carbon atoms; and Z3 0 to 30 wt .-%, based on the
Polymerzusammensetzung, einen von den vorstehenden Zusammensetzungsbestandteilen verschiedenen Zusatzstoff; wobei die Summe der Gewichtsprozente der Zusammensetzungsbestandteile 100 ergibt, wobei das Polymer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyvinylchlorid, Polypropylen, Polyethylen, Polyethylenterephthalat, Polylactat, Polycarbonat, Polystyrolen, Polyurethane, Polyether, Gummi, Copolymere aus mindestens zwei der Vorstehenden.A polymer composition, an additive other than the above composition ingredients; wherein the sum of the weight percentages of the composition components is 100, wherein the polymer is selected from the group consisting of polyvinyl chloride, polypropylene, polyethylene, polyethylene terephthalate, polylactate, polycarbonate, polystyrenes, polyurethanes, polyethers, rubber, copolymers of at least two of the foregoing.
Bei den Fettalkoholen handelt es sich um primäre Alkohole oder Gemische, die mehr als 50 Gew.-%, bezogen auf das Gemisch, mindestens einen primären Alko- hol beinhalten. Als „Fettalkohol" wird im Sinne der Erfindung ein Alkohol bezeichnet, der einer Fettsäure entspricht und anstelle der Carboxylgruppe eine Hydroxymethylgruppe aufweist. Hierbei kommt es nicht darauf an, ob der Fettalkohol durch Hydrierung einer Fettsäure oder über einen anderen chemischen Weg wie der Aufbaureaktion erhalten wurde. Erfindungsgemäß werden bevorzugt sol- che Fettalkohole eingesetzt, die sich von natürlich vorkommenden Fettsäuren ableiten. Der Fettalkohol weist bevorzugt 6 bis 22, insbesondere 8 bis 20 und besonders bevorzugt 10 bis 14 C- Atome auf. Der Fettalkohol ist insbesondere ein linearer Alkohol. Es sind jedoch in einer anderen Ausgestaltung der Erfindung auch verzweigte Alkohole einsetzbar. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind Mischungen aus linearen und verzweigten Fettalkoholen einsetzbar. Die Kohlenstoffkette des Fettalkohols kann ungesättigt oder gesättigt sein. Erfindungsgemäß kann insbesondere Stearylalkohol (Octadecanol), Cetylalkohol (Hexadecanol), Myristylalkohol (Tetradecanol) oder Laurylalkohol (Dodecanol) verwendet werden.The fatty alcohols are primary alcohols or mixtures containing more than 50% by weight, based on the mixture, of at least one primary alcohol. For the purposes of the invention, "fatty alcohol" refers to an alcohol which corresponds to a fatty acid and has a hydroxymethyl group instead of the carboxyl group It does not matter whether the fatty alcohol was obtained by hydrogenation of a fatty acid or by another chemical route such as the synthesis reaction The fatty alcohol preferably has 6 to 22, in particular 8 to 20 and particularly preferably 10 to 14, carbon atoms, the fatty alcohol being in particular a linear alcohol In another embodiment of the invention, however, it is also possible to use mixtures of linear and branched fatty alcohols The carbon chain of the fatty alcohol may be unsaturated or saturated ol (hexadecanol), myristyl alcohol (tetradecanol) or lauryl alcohol (dodecanol).
Der Begriff „Fettalkoholethersulfat" bedeutet, dass die Verbindung mindestens eine Ethergruppe enthält, wobei die Hydroxygruppe eines Fettalkohols zu der Ethergruppe umgesetzt wurde. Die Ethergruppe wurde mit einem zweiten Alkohol gebildet. Der Ether ist zusätzlich sulfatiert.The term "fatty alcohol ether sulfate" means that the compound contains at least one ether group wherein the hydroxy group of a fatty alcohol has been converted to the ether group The ether group has been formed with a second alcohol The ether is additionally sulfated.
- A - In einer Ausführungsform der Erfindung hat das Fettalkoholethersulfat ein Molekulargewicht von 200 bis 3.000, insbesondere 300 bis 2.500 und besonders bevorzugt 400 bis 2000 g/mol.- A - In one embodiment of the invention, the fatty alcohol ether sulfate has a molecular weight of 200 to 3,000, in particular 300 to 2,500 and particularly preferably 400 to 2000 g / mol.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beinhaltet das Fettalkoholethersulfat einen linearen Polyether mit zwei endständigen Hydroxygruppen mit zwei endständigen Hydroxygruppen als Strukturelement beinhaltet, von denen die erste der zwei endständigen Hydroxygruppen mit dem Fettalkohol verethert und die zweite der zwei endständigen Hydroxygruppen sulfatiert ist. Erfindungsgemäß einsetzbare Polyether sind beispielsweise Polyethylenglycol und Polypropylenglycol. Die linearen Polyether können auch Seitenketten aufweisen, beispielsweise Methylgruppen. Solche Polyether werden bei der Polymerisierung von 1,2-Propandiol erhalten.In a preferred embodiment of the invention, the fatty alcohol ether sulfate includes a linear hydroxy-terminated, hydroxy-terminated linear polyether of which the first of the two hydroxy end groups is etherified with the fatty alcohol and the second of the two hydroxy end groups is sulfated. Polyethers which can be used according to the invention are, for example, polyethylene glycol and polypropylene glycol. The linear polyethers may also have side chains, for example methyl groups. Such polyethers are obtained in the polymerization of 1,2-propanediol.
Bevorzugt weist das Fettalkoholethersulfat die allgemeine Formel (I)The fatty alcohol ether sulfate preferably has the general formula (I)
[R - O - (CnH1nO)x SO3] y M (I)[R - O - (C n H 1n O) x SO 3 ] y M (I)
auf, wobei R ein linearer oder verzweigter Alkyl- oder Alkenylrest mit 6 bis 22, vorzugsweise 8 bis 20, besonders bevorzugt 10 bis 18 und ferner bevorzugt 10 bis 14 C- Atomen; n = 2 oder 3, vorzugsweise 2; m bei n = 2 ist 4 und m bei n = 3 ist 6; x = l bis 70, vorzugsweise von 1 bis 50 und besonders bevorzugt 1 bis 5;wherein R is a linear or branched alkyl or alkenyl radical having 6 to 22, preferably 8 to 20, particularly preferably 10 to 18 and further preferably 10 to 14 C atoms; n = 2 or 3, preferably 2; m at n = 2 is 4 and m at n = 3 is 6; x = 1 to 70, preferably 1 to 50 and more preferably 1 to 5;
M ein Kation außer Wasserstoff; y = die Ladung des Kation M ist.M is a cation other than hydrogen; y = the charge of the cation is M.
Bevorzugt ist M ausgewählt aus der Gruppe der Alkalimetalle, Erdalkalimetalle, Ammonium und Ammoniumverbindungen. Besonders bevorzugt ist M ausge- wählt aus der Gruppe bestehend aus Lithium, Natrium, Kalium, Calcium, Magnesium oder Ammonium.Preferably, M is selected from the group of alkali metals, alkaline earth metals, ammonium and ammonium compounds. M is particularly preferably selected from the group consisting of lithium, sodium, potassium, calcium, magnesium or ammonium.
Bevorzugt werden Natriumlaurylethersulfate oder Ammoniumlaurylethersulfate eingesetzt. Diese Verbindungen werden beispielsweise unter der BezeichnungPreference is given to using sodium lauryl ether sulfates or ammonium lauryl ether sulfates. These compounds are for example under the name
Disponil® FES von der Firma Cognis GmbH angeboten. Besonders bevorzugt ist der Einsatz von Laurylpolyethylenoxidsulfaten, insbesondere Natriumlauryl-2EO-Offered Disponil.RTM ® FES by Cognis GmbH. Particularly preferred is the use of Laurylpolyethylenoxidsulfaten, in particular sodium lauryl-2EO-
Sulfat. Dabei steht die Abkürzung 2EO für 2 Ethylenoxideinheiten. Eine solcheSulfate. The abbreviation 2EO stands for 2 ethylene oxide units. Such
Verbindung ist als 70 %ige Lösung unter der Handelsbezeichnung Disponil® FES 70 von der Firma Cognis GmbH erhältlich. Dieses Produkt wird nach dem Stand der Technik als Tensid, beispielsweise für Waschmittel, eingesetzt.Connection is a 70% solution under the trade name Disponil.RTM ® FES 70 from Cognis GmbH. This product is used according to the prior art as a surfactant, for example for detergents.
Grundsätzlich kommen alle dem Fachmann bekannten und in ihren antistatischen Eigenschaften zu verbessernden Polymere erfmdungsgemäß in Betracht. Das Polymer ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyvinylchlorid (PVC), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), , Polyethylenterephthalat (PET), Polylactat (PLA), Polycarbonat, Polystyrolen, Polyurethane, Poylether, Gummi, vorzugsweise Polyisopren, Kautschuk, insbesondere NBR- Kautschuk, Polybutadien, Copolymeren aus mindestens zwei der Vorstehenden, insbesondere Polyethylen/Polypropylen-Copolymere und Gemischen aus mindestens zwei davon. Bevorzugt sind PVC, PET und PLA und besonders bevorzugt ist PVC.In principle, all polymers known to the person skilled in the art and to be improved in their antistatic properties are suitable according to the invention. The polymer is preferably selected from the group consisting of polyvinyl chloride (PVC), polypropylene (PP), polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET), polylactate (PLA), polycarbonate, polystyrenes, polyurethanes, polyethers, rubber, preferably polyisoprene, rubber , in particular NBR rubber, polybutadiene, copolymers of at least two of the foregoing, in particular polyethylene / polypropylene copolymers and mixtures of at least two thereof. Preference is given to PVC, PET and PLA and PVC is particularly preferred.
In einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist die Polymerzusammensetzung thermoplastisch und schmilzt nicht unter 80, vorzugsweise unter 140 und beson- ders bevorzugt unter 2700C. Meist liegen die erfindungsgemäß bevorzugten thermoplastischen Polymerzusammensetzungen bei 350° oder weniger als Schmelze vor. In erfmdungsgemäßen thermoplastischenIn an inventive embodiment, the polymeric composition is thermoplastic and does not melt below 80, preferably below 140 and preferably below Particularly 270 0 C. In most cases lie in the invention preferred thermoplastic polymer compositions at 350 ° or less than melt before. In inventive thermoplastic
Polymerzusammensetzungen werden zu mehr als 50 Gew.-%, vorzugsweise zu mehr als 75 Gew.-% und besonders bevorzugt zu mehr als 90 Gew.-%, jeweils bezogen auf das oder die in der thermoplastischen Zusammensetzung eingesetzten Polymere, thermoplastische Polymere mit ebensolchen Schmelzverhalten eingesetzt. Das Fettalkoholethersulfat ist bevorzugt in einer Menge von 0,05 bis 15 Gew.-%, bevorzugt zwischen 0,1 und 10 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 0,5 und 7 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Polymerzusammensetzung, enthalten. Bevor- zugt ist der Gewichtsanteil des Fettalkoholethersulfates größer als 0,2; 0,5 oder 1 Gew.-%.Polymer compositions are more than 50 wt .-%, preferably more than 75 wt .-% and particularly preferably more than 90 wt .-%, each based on the polymer or polymers used in the thermoplastic composition, thermoplastic polymers with just such a melting behavior used. The fatty alcohol ether sulfate is preferably present in an amount of 0.05 to 15 wt .-%, preferably between 0.1 and 10 wt .-%, particularly preferably between 0.5 and 7 wt .-%, based on the total polymer composition , The weight fraction of the fatty alcohol ether sulfate is preferably greater than 0.2; 0.5 or 1% by weight.
Die Polymerzusammensetzung nach als weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung beinhaltet als weiteren Zusammensetzungsbestandteil Z4 einen Polyetherester in einer Menge von 0,001 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die Polymerzusammensetzung.The polymer composition according to another aspect of the present invention includes as further composition component Z4 a polyether ester in an amount of 0.001 to 20 wt .-%, based on the polymer composition.
Als Polyetherester kommen grundsätzlich alle dem Fachmann bekannte in Betracht, wobei diese vorzugsweise ein Molekulargewicht in einem Bereich von 100 bis 6000, vorzugsweise von 150 bis 5000 und besonders bevorzugt von 200 bis 4000 g/mol. Weiterhin ist es bevorzugt, dass der Polyetherester ein Polyalkylenfettsäureester ist. Als Polyakylenbestandteil ist Polyethylen- und Polypropylenglykol bevorzugt und Polyethylenglykol besonders bevorzugt.Suitable polyether esters are in principle all those known to those skilled in the art, these preferably having a molecular weight in the range from 100 to 6000, preferably from 150 to 5000, and particularly preferably from 200 to 4000 g / mol. Furthermore, it is preferred that the polyetherester is a polyalkylene fatty acid ester. As Polyakylenbestandteil polyethylene and polypropylene glycol is preferred and polyethylene glycol is particularly preferred.
Erfindungsgemäß hat der Polyalkylenfettsäureester vorzugsweise die allgemeine Formel (II)According to the invention, the polyalkylene fatty acid ester preferably has the general formula (II)
R' - COO - (CoHpO)z M' (II)R '- COO - (CoH p O) z M' (II)
undand
R' ein linearer oder verzweigter Alkyl- oder Alkenylrest mit 6 bis 22, vorzugsweise mit 8 bis 18 und besonders bevorzugt mit 10 bis 14 C-R 'is a linear or branched alkyl or alkenyl radical having 6 to 22, preferably 8 to 18 and particularly preferably 10 to 14 C
Atomen; o = 2 oder 3, vorzugsweise 2; p bei o = 2 ist 4 und p bei o = 3 ist 6; z = 1 bis 70, vorzugsweise 2 bis 35 und besonders bevorzugt 3 bis 5;atoms; o = 2 or 3, preferably 2; p at o = 2 is 4 and p at o = 3 is 6; z = 1 to 70, preferably 2 to 35 and more preferably 3 to 5;
M' ein Kation oder Wasserstoff; ist. Zudem ist es bevorzugt, dass die Zusammensetzungsbestandteil Z4 ein Polyalkylenfettsäuremonoester ist. In einer weiteren Ausgestaltung der Polymerzusammensetzung der vorliegenden Erfindung liegen die Zusammensetzungsbestandteile Z2 : Z4 in einem Verhältnis von 0,05 : 1 bis 0,5 : 1, vorzugs- weise von 0,1 : 1 bis 0,4 : 1 und besonders bevorzugt von 0,15 : 1 bis 0,3 : 1 vor.M 'is a cation or hydrogen; is. In addition, it is preferable that the composition component Z4 is a polyalkylene fatty acid monoester. In a further embodiment of the polymer composition of the present invention, the composition components Z2: Z4 are in a ratio of 0.05: 1 to 0.5: 1, preferably of 0.1: 1 to 0.4: 1, and more preferably of 0.15: 1 to 0.3: 1 before.
Weiterhin ist es in der erfindungsgemäßen Polymerzusammensetzung bevorzugt, dass der Zusammensetzungsbestandteile Z3 ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Stabilisatoren, Gleitmitteln, Weichmachern, Antiblockmitteln, Antibe- schlagmitteln, weiteren Antistatika, Flammschutzmitteln, Farbstoffen, Pigmenten, Treibmitteln, Füllstoffen, Fetten, Ölen und Lösungsmitteln oder eine Mischung aus mindestens zwei davon.Furthermore, it is preferred in the polymer composition of the invention that the composition components Z3 is selected from the group consisting of stabilizers, lubricants, plasticizers, antiblocking agents, anti-impact agents, other antistatic agents, flame retardants, dyes, pigments, blowing agents, fillers, fats, oils and solvents or a mixture of at least two of them.
Eine weiteren Beitrag zur Lösung mindestens einer der vorstehend genannten Aufgaben leistet ein Verfahren zur Herstellung einer Polymerzusammensetzung durch in Kontakt bringen von mindestens der folgenden ZusammensetzungskomponentenAnother contribution to achieving at least one of the above objects is to provide a process for producing a polymer composition by contacting at least the following composition components
Zl Mindestens 20, vorzugsweise mindestens 50 und besonders bevorzugt mindestes 95 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Polymerzusammensetzung, mindestens eines Polymers;Zl at least 20, preferably at least 50 and more preferably at least 95 wt .-%, each based on the polymer composition, of at least one polymer;
Z2 0,001 bis 15, vorzugsweise von 0,005 bis 10 und besonders bevorzugt 0,01 bis 7 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Polymerzusammensetzung, ein Fettalkoholethersulfat eines Fettalkohols mit 6 bis 22 C- Atomen; und Z3 0 bis 30, vorzugsweise 0 bis 25 und besonders bevorzugt 0,1 bis 20Z2 0.001 to 15, preferably from 0.005 to 10 and particularly preferably 0.01 to 7 wt .-%, each based on the polymer composition, a fatty alcohol ether sulfate of a fatty alcohol having 6 to 22 carbon atoms; and Z3 0 to 30, preferably 0 to 25 and particularly preferably 0.1 to 20
Gew.-%, jeweils bezogen auf die Polymerzusammensetzung, einen von den vorstehenden Zusammensetzungsbestandteilen verschiedenen Zusatzstoff; wobei die Summe der Gewichtsprozente der Zusammensetzungsbestand- teile 100 ergibt. Die vorstehenden Ausführungen zu der Polymerzusammensetzung und den einzelnen Zusammensetzungsbestandteilen gelten in allen Einzelheiten auch für dieses Verfahren und bedürfen daher keiner ausdrücklichen Wiederholung.% By weight, each based on the polymer composition, of an additive other than the above composition ingredients; the sum of the weight percentages of the composition components being 100. The above statements on the polymer composition and the individual components of the composition apply in full detail to this process and therefore require no explicit repetition.
Vorzugsweise wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren als weiteren Zusammensetzungsbestandteil Z4 einen Polyalkylenfettsäureester in einer Menge von 0,001 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die Polymerzusammensetzung, eingesetzt. Auch hier im Zusammenhang mit dem Zusammensetzungsbestandteil Z4 wird auf die vorstehenden Ausführungen Bezug genommen. Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung beinhaltet die Polymerzusammensetzung einen Polyalkylenfettalkoho lether. Dieser kann dem Zusammensetzungsbestandteil Z4 entsprechend als Zusammensetzungsbestandteil Z5 eingesetzt werden. Daher wird bezüglich Mengen, Mischformen und der gleichen auf die Ausführungen zu Z4 Bezug genommen.In the process according to the invention, a polyalkylene fatty acid ester in an amount of 0.001 to 20% by weight, based on the polymer composition, is preferably used as further composition constituent Z4. Again, in connection with the composition component Z4, reference is made to the above statements. According to another embodiment of the invention, the polymer composition contains a polyalkylene fatty alcohol ether. This can be used in accordance with the composition component Z4 as a composition component Z5. Therefore, with respect to quantities, hybrids and the like, reference is made to the remarks on Z4.
Bevorzugt hat der Polyalkylenfettalokoholether die allgemeine Formel (III)The polyalkylene fatty alcohol alcohol ether preferably has the general formula (III)
R* - CH2-O - (CO*HP*O)Z* M* (III)R * - CH 2 -O - (C O * H P * O) Z * M * (III)
hat, wobeihas, being
R* ein linearer oder verzweigter Alkyl- oder Alkenylrest mit 6 bis 22, vorzugsweise mit 8 bis 18 und besonders bevorzugt mit 10 bis 14 C- Atomen; o* = 2 oder 3; p* bei o* = 2 ist 4 und p* bei o* = 3 ist 6; z* = 1 bis 70 vorzugsweise 2 bis 35 und besonders bevorzugt 3 bis 5;R * is a linear or branched alkyl or alkenyl radical having 6 to 22, preferably 8 to 18 and particularly preferably 10 to 14 C atoms; o * = 2 or 3; p * at o * = 2 is 4 and p * at o * = 3 is 6; z * = 1 to 70, preferably 2 to 35, and more preferably 3 to 5;
M* ein Kation oder Wasserstoff; ist.M * is a cation or hydrogen; is.
In weiteren Ausführungsformen der Erfindung enthält die Polymerzusammensetzung als Zusammensetzungsbestandteil weitere Zusatzstof- fe, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Stabilisatoren, Gleitmitteln, Weichmachern, Antiblockmitteln, Antibeschlagmitteln, weiteren Antistatika, Flammschutzmitteln, Farbstoffen, Pigmenten, Treibmitteln, Füllstoffen, Fetten, Ölen, Antioxidantien und Lösungsmitteln oder eine Mischung aus mindestens zwei da- von. Es können auch weitere übliche Zusatzstoffe der Kunststoffverarbeitung zugesetzt werden.In further embodiments of the invention, the polymer composition contains, as a constituent of the composition, further additives. Fe, selected from the group consisting of stabilizers, lubricants, plasticizers, antiblocking agents, anti-fogging agents, other antistatic agents, flame retardants, dyes, pigments, blowing agents, fillers, fats, oils, antioxidants and solvents or a mixture of at least two thereof. It is also possible to add further customary additives to plastics processing.
Stabilisatoren bewahren Kunststoffe wie PVC davor, sich bei hohen Temperaturen zu zersetzen oder chemisch zu verändern. Sie verbessern dadurch die Witte- rungsbeständigkeit. Eingesetzt werden beispielsweise Verbindungen auf der Basis von Blei, Calcium, Zink, Barium und Zinn.Stabilizers protect plastics such as PVC from decomposing or chemically altering at high temperatures. They thereby improve the weather resistance. For example, compounds based on lead, calcium, zinc, barium and tin are used.
Gleitmittel dienen dazu, die Verarbeitung von Polymeren durch Verminderung der Friktion zwischen den Polymerketten und die Herabsetzung der Wandhaftung der Schmelze zu erleichtern. Häufig verwendete Gleitmittel sind Metallseifen, wie Blei- und Calciumstearate und -laurate, die gleichzeitig als Co -Stabilisator wirken.Lubricants serve to facilitate the processing of polymers by reducing the friction between the polymer chains and reducing the wall adhesion of the melt. Frequently used lubricants are metal soaps, such as lead and calcium stearates and laurates, which also act as a co-stabilizer.
Weichmacher verleihen dem Kunststoff Geschmeidigkeit und Flexibilität. Viele Weichmacher gehören zur Gruppe der Phthalate (DEHP, DINP und DIDP), sowie der Adipate und Citrate.Plasticizers give the plastic suppleness and flexibility. Many plasticisers belong to the group of phthalates (DEHP, DINP and DIDP), as well as adipates and citrates.
Antibeschlagmittel dienen dazu, die Bildung von Niederschlägen an der Oberfläche zu verhindern. Derartige Antibeschlagmittel sind beispielsweise in DE 10 2004 038 980 Al und Plastics Additives Handbook, 5th Edition, Hanser Verlag, S. 609 bis 626 offenbart und durch die Cognis Oleochemicals GmbH zu beziehen.Anti-fogging agents are used to prevent the formation of precipitates on the surface. Such anti-fogging agents are disclosed, for example, in DE 10 2004 038 980 A1 and Plastics Additives Handbook, 5th Edition, Hanser Verlag, pages 609 to 626, and can be obtained from Cognis Oleochemicals GmbH.
Antiblockmittel sind Additive, die das Verkleben ("Blocken") beschichteter Flä- chen miteinander oder mit Substraten (z.B. beim Stapeln oder Verpacken) verhindern oder reduzieren. Je nach Ablüftzeit, Trocknungsgrad, Schichtdicke, Druck oder Temperatur bei einer bestimmten Belastung muss die Auswahl geeigneter Trennmittel erfolgen, die in der Regel dem Beschichtungsstoff zugesetzt werden und während der Trocknungsphase an die Oberfläche gelangen. Hierfür finden beispielsweise Paraffin, Polyethylenwachs, Wachsester, Siliconöle, Stearate, modifizierte Kieselsäuren und Talkum Verwendung. Füllstoffe, beispielsweise mineralische wie Kreide und Talkum, erhöhen die Festigkeit und verbessern die Isolationswirkung.Anti-blocking agents are additives which prevent or reduce the sticking ("blocking") of coated surfaces to one another or to substrates (eg when stacking or packaging). Depending on the drying time, degree of drying, layer thickness, pressure or temperature at a certain load, the selection must be made more suitable Release agents are made, which are usually added to the coating material and reach the surface during the drying phase. For example, paraffin, polyethylene wax, wax esters, silicone oils, stearates, modified silicas and talcum are used for this purpose. Fillers, such as mineral such as chalk and talc, increase the strength and improve the insulation effect.
Als Farbstoffe und Pigmente dienen anorganische Pigmente wie Titanoxid, und organische Farbstoffe.As dyes and pigments are inorganic pigments such as titanium oxide, and organic dyes.
Als Lösungsmittel können Wasser oder organische Lösungsmittel wie Alkohole, wie Polyglycol, insbesondere Polyethylenglycol oder Polypropylenglcol oder eine Mischung der vorstehend genannten, eingesetzt werden.As the solvent, there may be used water or organic solvents such as alcohols such as polyglycol, especially polyethylene glycol or polypropylene glycol or a mixture of the above.
Erfindungsgemäß können grundsätzlich sowohl duro- als auch thermoplasitische Polymere eingesetzt werden. Die Polymerzusammensetzung ist bevorzugt eine thermoplastische oder elastische Polymerzusammensetzung. Thermoplastische Polymerzusammensetzungen sind ab einem bestimmten Temperaturbereich reversibel umformbar. In weiteren Ausführungsformen der Erfindung ist die Polymerzusammensetzung eine nicht vernetzte, ggf. vernetzbare Polymerzusammensetzung, beispielsweise zur Herstellung von Elastomeren.According to the invention, both duroplastic and thermoplasitic polymers can be used in principle. The polymer composition is preferably a thermoplastic or elastic polymer composition. Thermoplastic polymer compositions are reversibly transformable from a certain temperature range. In further embodiments of the invention, the polymer composition is a non-crosslinked, optionally crosslinkable polymer composition, for example for the production of elastomers.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Polymerzusammensetzung, wobei die Polymere mit dem Fettalkoholethersulfat und gegebenenfalls weiteren Zusatzstoffen vermischt werden.The invention also relates to a process for the preparation of a polymer composition according to the invention, wherein the polymers are mixed with the fatty alcohol ether sulfate and optionally further additives.
Herstellung eines Formkörpers. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers, wobei eine erfindungsgemäße Polymerzusammensetzung zu dem Formköper verarbeitet wird. Die erfindungsgemäßen thermoplastischen Polymerzusammensetzungen können allgemein nach bekannten Verfahren zu den erfindungsgemäßen Formkörpern verarbeitet werden. Dabei können die Polymerzusammensetzungen zunächst nach bekannten Methoden aufbereitet werden, beispielsweise durch die Einarbeitung von Zusatzstoffen oder durch die Umwandlung der Polymerzusammensetzung in eine geeignete Form, wie Granulate, Pulver, Pasten oder Lösungen. Gegebenenfalls werden die Polymerzusammensetzungen dabei mechanisch behandelt, also dispergiert, geknetet oder granuliert. Die Verarbeitung zu Formkörpern erfolgt beispielsweise durch Spritzgießen oder Extrudieren. Gegebenenfalls werden die Formteile nachbearbeitet, also umgeformt, geschnitten, oberflächenbehandelt oder verschweißt. Härtbare Polymerzusammensetzungen werden nach der Verpressung oder Verformung zu Formteilen gehärtet.Production of a molded article. Another object of the invention is a process for the preparation of a shaped body, wherein a polymer composition according to the invention is processed into the shaped body. The thermoplastic polymer compositions according to the invention can generally be processed into the shaped bodies according to the invention by known processes. In this case, the polymer compositions can first be prepared by known methods, for example by the incorporation of additives or by the conversion of the polymer composition into a suitable form, such as granules, powders, pastes or solutions. Optionally, the polymer compositions are treated mechanically, ie dispersed, kneaded or granulated. The processing into moldings takes place for example by injection molding or extrusion. Optionally, the moldings are post-processed, so formed, cut, surface treated or welded. Curable polymer compositions are cured after compression or deformation into moldings.
Ein "Formkörper" im Sinne der Erfindung ist eine zu einer dreidimensionalen Raumform verarbeitete Polymerzusammensetzung. Es kann sich dabei um einen durch thermische Verformung erhältlichen Formkörper handeln. Solche Formkör- per werden beispielsweise durch die Verarbeitung von Thermoplasten nach bekannten Verfahren erhalten. Der Formköper kann jedoch auch ein vernetzter bzw. vulkanisierter Formkörper sein. Solche Formkörper werden beispielsweise bei der Verarbeitung von Elastomeren erhalten. Der erfindungsgemäße Formkörper weist antistatische Eigenschaften auf.A "shaped article" in the sense of the invention is a polymer composition processed into a three-dimensional spatial form. It may be a mold obtainable by thermal deformation. Such shaped bodies are obtained, for example, by the processing of thermoplastics by known processes. However, the shaped body can also be a crosslinked or vulcanized molding. Such moldings are obtained, for example, in the processing of elastomers. The molding according to the invention has antistatic properties.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Formkörper in Form einer Folie, einer Außenverkleidung, einem Behältnis, einer Faser oder einer Verpackung ausgebildet. Bevorzugt dienen die Formkörper als Verpackungsmaterialien, insbesondere in der Form von Folien und Außenverkleidungen.In a preferred embodiment of the invention, the shaped body is in the form of a film, an outer lining, a container, a fiber or a packaging. The moldings preferably serve as packaging materials, in particular in the form of films and outer linings.
Einen weiteren Beitrag zur Lösung mindestens einer der vorstehenden Aufgaben leistet ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers, beinhaltend die Verfahrensschritte:A further contribution to the solution of at least one of the above objects is afforded by a method for producing a shaped body, comprising the method steps:
I) das Bereitstellen einer erfindungsgemäßen thermoplastischen Polymerzusammensetzung,I) providing a thermoplastic polymer composition according to the invention,
II) das Erhitzen der thermoplastischen Zusammensetzung auf die Glasübergangstemperatur des thermoplastischen Polymers oder auf eine Tempera- tur oberhalb der Glasübergangstemperatur des thermoplastischen Polymers;II) heating the thermoplastic composition to the glass transition temperature of the thermoplastic polymer or to a temperature above the glass transition temperature of the thermoplastic polymer;
III) die Herstellung eines Formkörpers aus der im Verfahrensschritt II) hergestellten, erhitzten, thermoplastischen Zusammensetzung.III) the production of a shaped article from the heated, thermoplastic composition prepared in process step II).
Im Schritt I) des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Formkörpers wird zunächst eine erfmdungsgemäße, thermoplastische Zusammensetzung bereitgestellt, wobei diese Bereitstellung vorzugsweise durch ein Verfahren gemäß der ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt.In step I) of the process according to the invention for the production of a shaped body, a thermoplastic composition according to the invention is first of all provided, this preparation preferably taking place by a process according to the first variant of the process according to the invention.
Sodann wird im Verfahrensschritt II) die thermoplastische Zusammensetzung auf die Glasübergangstemperatur des thermoplastischen Polymers oder auf einer Temperatur oberhalb der Glasübergangstemperatur des thermoplastischen Polymers erhitzt. In diesem Zusammenhang ist es wiederum bevorzugt, dass das Er- hitzen der thermoplastischen Zusammensetzung auf eine Temperatur in einem Bereich von 5 Grad unterhalb der Glasübergangstemperatur (Tg) bis 1000C oberhalb der Glasübergangstemperatur des eingesetzten, thermoplastischen Polymers, besonders bevorzugt auf eine Temperatur in einem Bereich von 1 Grad unterhalb der Glasübergangstemperatur (Tg) bis 500C oberhalb der Glasübergangstempera- tur des eingesetzten, thermoplastischen Polymers und am meisten bevorzugt auf eine Temperatur in einem Bereich von 1 Grad oberhalb der Glasübergangstemperatur (Tg) bis 200C oberhalb der Glasübergangstemperatur des eingesetzten, thermoplastischen Polymers erfolgt, wobei jedoch auch hier die obere Grenze des Temperaturbereiches im wesentlichen von der Zersetzungstemperatur des einge- setzten, thermoplastischen Polymers begrenzt wird.Then, in process step II), the thermoplastic composition is heated to the glass transition temperature of the thermoplastic polymer or at a temperature above the glass transition temperature of the thermoplastic polymer. In this context, it is again preferred that the heating of the thermoplastic composition to a temperature in a range of 5 degrees below the glass transition temperature (T g ) to 100 0 C above the glass transition temperature of the thermoplastic polymer used, more preferably to a temperature in a range of 1 degree below the glass transition temperature (T g ) to 50 0 C above the glass transition temperature of the thermoplastic polymer employed, and most preferably to a temperature in the range of 1 degree above the glass transition temperature (T g ) to 20 0 C is above the glass transition temperature of the thermoplastic polymer used, but here too the upper limit of the temperature range is essentially limited by the decomposition temperature of the thermoplastic polymer used.
Grundsätzlich können die Verfahrensschritte I) und II) zeitgleich oder hintereinander durchgeführt werden. Eine gleichzeitige Durchführung der Verfahrensschritte I) und II) ist beispielsweise dann sinnvoll, wenn die thermoplastische Zu- sammensetzung mittels eines Schmelzmischverfahrens hergestellt wird. Hier kann es gegebenenfalls vorteilhaft sein, die durch das Schmelzmischverfahren hergestellte Zusammensetzung unmittelbar in einen Formkörper zu überführen. Eine nacheinander erfolgende Durchführung der Verfahrensschritte I) und II) ist beispielsweise dann sinnvoll, wenn die thermoplastische Zusammensetzung mittels eines Trockenmischverfahrens hergestellt wird oder aber wenn die thermoplastische Zusammensetzung zwar mittels eines Schmelzmischverfahrens hergestellt wird, jedoch nicht unmittelbar nach der Herstellung der Bildung eines Formkörpers unterzogen wird sondern vielmehr zunächst gemäß dem Verfahrensschritt v) abgekühlt wird.In principle, the method steps I) and II) can be carried out simultaneously or in succession. A simultaneous implementation of process steps I) and II) is useful, for example, if the thermoplastic composition is prepared by means of a melt mixing process. It may optionally be advantageous here to convert the composition produced by the melt-blending method directly into a shaped body. A successive carrying out of process steps I) and II) is useful, for example, when the thermoplastic composition is prepared by a dry mixing process or if the thermoplastic composition is indeed produced by a melt mixing process, but not immediately after the preparation of the formation of a shaped body is subjected but rather, it is first cooled according to method step v).
Im Verfahrensschritt III) des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Formkörpers wird aus der im Verfahrensschritt II) hergestellten, erhitzten, thermoplastischen Zusammensetzung ein Formkörper hergestellt. Als Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers kommen insbesondere das Spritzgießen, dasIn process step III) of the process according to the invention for producing a shaped body, a shaped body is produced from the heated, thermoplastic composition produced in process step II). As a method for producing a molded article, in particular, the injection molding, the
Extrusionsformen, das Kompressionsformen, das Schichtformen, das Laminie- rungsformen, das Hohlformen, das Vakuumformen und das Transferformen in Betracht, wobei das Spritzgießen besonders bevorzugt ist.Extrusion molding, compression molding, sheet molding, lamination molding, shell molding, vacuum molding, and transfer molding, with injection molding being particularly preferred.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird in einem weiteren Verfahrensschritt IV) mindestens ein Teilbereich des in Verfahrenschritt III) erhaltenen Formkörpers in seinem Massequerschnitt gegenüber Verfahrenschritt III) ver- ringert.In a preferred embodiment of the invention, in a further process step IV), at least a portion of the shaped body obtained in process step III) is reduced in its mass cross-section compared to process step III).
Weiterhin entspricht es einer Ausgestaltung des erfmdungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines thermoplastischen Formkörpers, dass in mindestens einem weiteren Verfahrensschritt IV) mindestens ein Teilbereich des in Verfahrens- schritt III) erhaltenen Formkörpers als Formkörperrohling dient und in seinem Massequerschnitt gegenüber verringert wird. Bei dem Massequerschnitt handelt es sich um den Querschnitt eines Bereiches des Formkörpers, der massiv aus der erfindungsgemäßen thermoplastischen Formmasse besteht. Beispielsweise bei Behältern oder Gebinden stellt der Massequerschnitt die Dicke eine Wandung dieser Behälter oder Gebinde dar. Bei eher faden- oder strangförmig ausgebildeten Formkörpern stellt der Massequerschnitt die Dicke dieser Fäden oder Stränge dar. Bei eher flächigen Gebilden wie Platten, Lagen, Bahnen, Filmen oder Folien stellt der Massequerschnitt die Stärke dieser flächigen Gebilde dar. Für das Verringern des Massequerschnitts kommen grundsätzlich alle dem Fachmann hierzu bekannten und geeigneten Methoden in Betracht. Hierunter fallen beispielsweise das Strecken in eine oder zwei Richtungen, Ziehen in eine oder zwei Richtungen, Schleudern oder Blasen, die jeweils vorzugsweise bei erhöhten Temperaturen erfolgen, bei denen die erfindungsgemäße thermoplastische Zusammensetzung so weich oder gar flüssig ist, dass ein Strecken, Ziehen Schleudern oder Blasen erfolgen kann. Der Teilbereich, in dem die Querschnittsverringerung erfolgt, macht vorzugsweise mindestens 50% und besonders bevorzugt mindesten 80% des in Schritt III) erhaltenen Formkörpers aus. Allgemein erfolgt das Strecken oder Ziehen, wenn aus dem in Schritt III) erhaltenen Formkörper eine Faser erhalten werden soll. Bei der Herstellung von Folien kann zum einen das Ziehen oder Strecken in eine oder mehrer Dimensionen erfolgen. So kann die aus einem Extruder laufende Bahn mit einer im Vergleich zu der Austrittsgeschwindigkeit aus dem Ex- truder höheren Geschwindigkeit auf eine Rolle gezogen werden. Soll hingegen ein Behälter oder Gebinde erhalten werden, so wird außer dem Strecken, Ziehen und Schleudern vornehmlich das Blasen in Schritt IV) eingesetzt. Hierbei erfolgt die Massequerschnittsverringerung durch das anlegen eines Gasdrucks. Der Gasdruck wird allgemein so gewählt, dass die meist mindestens auf Glasübergangstempera- tur erhitzte thermoplastische Zusammensetzung des in Schritt III) erhaltenen Formkörpers gedehnt werden kann. In der Regel wird die Dehnung durch die Verwendung eines die Endform des Formkörpers habende Form begrenzt. Es weiterhin möglich, dass zwei oder mehrere der Verfahrenschritte I) bis IV) durch weitere Verfahrensschritte ergänzt werden und/oder zumindest zeitlich überlappende verlaufen. Dieses gilt insbesondere für die Verfahrensschritte III) und IV).Furthermore, it corresponds to an embodiment of the inventive method for producing a thermoplastic molding that in at least one further process step IV) at least a portion of the molded body obtained in step III) serves as a molding blank and is reduced in its mass cross-section. The mass cross-section is the cross-section of a region of the shaped body that consists of the thermoplastic molding composition of the invention. For example, in the case of containers or containers, the mass cross-section represents the thickness of a wall of these containers or containers. In the case of shaped or strand-shaped moldings, the mass cross-section represents the thickness of these threads or strands. In the case of rather flat structures such as plates, layers, webs, films or Slides presents The mass cross section represents the strength of these flat structures. In principle, all methods known and suitable to the person skilled in the art are suitable for reducing the mass cross section. This includes, for example, stretching in one or two directions, pulling in one or two directions, spinning or blowing, each preferably at elevated temperatures at which the thermoplastic composition of the invention is so soft or even liquid that stretching, pulling, spinning or Blisters can be done. The partial region in which the cross-sectional reduction takes place preferably makes up at least 50% and particularly preferably at least 80% of the shaped article obtained in step III). Generally, stretching or drawing takes place when a fiber is to be obtained from the shaped body obtained in step III). In the production of films, on the one hand, drawing or stretching can take place in one or more dimensions. Thus, the web running from an extruder can be drawn onto a roll at a speed which is higher than that at the exit speed from the extruder. If, on the other hand, a container or container is to be obtained, it is primarily the blowing in step IV) that is used, apart from stretching, pulling and spinning. Here, the mass cross-section reduction takes place by applying a gas pressure. The gas pressure is generally chosen so that the thermoplastic composition of the shaped body obtained in step III), which is usually heated to at least the glass transition temperature, can be expanded. In general, the elongation is limited by the use of a mold having the final shape of the molded article. It is furthermore possible for two or more of the method steps I) to IV) to be supplemented by further method steps and / or to run at least overlapping in time. This applies in particular to process steps III) and IV).
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Formkörper, erhältlich nach einem erfindungsgemäßen Verfahren. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Formkörper, der eine erfindungsgemäße Polymerzusammensetzung enthält. Der erfindungsgemäße Formkörper weist wegen der Einarbeitung des Fettalkoholethersulfates antistatische Eigenschaften auf. Dabei ist der spezifische Durchgangswiderstand bevorzugt < 1,5*1011, insbesondere < 1*1011 oder < 5*1010 oder in einem Bereich von 1 bis 9*1010, vorzugsweise von 1,5 bis 8* 1010 Ohm* cm. Vorzugsweise ist der Formkörper ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus einem Behältnis, einer Folie, einer Faser. Außerdem besteht die erfϊn- dungsgemäße Polymerzusammensetzung und auch der aus dieser gewonnene er- fϊndungsgemäße Formkörper zu mindestens 50, vorzugsweise mindestens 70 und besonders bevorzugt mindestens 90 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Polymerzusammensetzung bzw. den Formkörper, aus PVC.Another object of the invention is a molding obtained by a process according to the invention. Another object of the invention is a shaped body containing a polymer composition according to the invention. The molding according to the invention has antistatic properties because of the incorporation of the fatty alcohol ether sulfate. In this case, the volume resistivity is preferably <1.5 * 10 11 , in particular <1 * 10 11 or <5 * 10 10 or in a range of 1 to 9 * 10 10 , preferably from 1.5 to 8 * 10 10 ohm * cm. Preferably, the molded article is selected from a group consisting of a container, a film, a fiber. In addition, the polymer composition according to the invention and also the shaped articles according to the invention obtained therefrom comprise at least 50, preferably at least 70 and particularly preferably at least 90% by weight, in each case based on the polymer composition or the molding, of PVC.
Einen Beitrag zur Lösung mindestens einer der eingangs genannten Aufgaben leistet weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Packgutes beinhaltend als Verfahrensschritte :A contribution to the solution of at least one of the objects mentioned at the outset continues to be afforded by a process for the production of a packaged good comprising as process steps:
a) das Bereitstellen eines Gutes und eines Formkörpers, insbesondere einer Folie, wobei der Formkörper erhältlich ist durch das vorstehend beschriebe- ne Verfahren;a) providing a good and a shaped body, in particular a film, wherein the shaped body is obtainable by the method described above;
b) das mindestens teilweises Umgeben des Gutes mit dem Formkörper.b) at least partially surrounding the goods with the molding.
Eine Antistatikumzusammensetzung leistet einen weiteren Beitrag zur Lösung mindestens einer erfindungsgemäßen Aufgabe. Disese, beinhaltend zu mindestens 70, vorzugweise mindestens 80 und besonders bevorzugt mindestens 90 Gew.-% eine Kombination eines Fettalkoholethersulfat mit einem Polyetherester in einem Verhältnis von 0,05 : 1 bis 0,5 : 1, vorzugsweise von 0,1 : 1 bis 0,4 : 1 und besonders bevorzugt von 0,15 : 1 bis 0,3 : 1. Im Zusammenhang mit dem Fettalkoholethersulfat und dem Polyetherester wird auf die vorstehenden Ausfüh- rungen im Einzelnen Bezug genommen.An antistatic composition makes a further contribution to the solution of at least one object according to the invention. Disese containing at least 70, preferably at least 80 and more preferably at least 90% by weight of a combination of a fatty alcohol ether sulfate with a polyether ester in a ratio of 0.05: 1 to 0.5: 1, preferably 0.1: 1 to 0.4: 1 and more preferably from 0.15: 1 to 0.3: 1. In connection with the fatty alcohol ether sulfate and the polyether ester, reference is made to the above embodiments in detail.
Zudem betrifft die Erfindung die Verwendung eines Fettalkoholethersulfat als Antistatikum für Kunststoffe. Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung einer Kombination eines Fettalkoholethersulfat mit einem Polyetherester als Antistatikum für Kunststoffe. Bezüglich Fettalkoholethersulfat Polyetherester wird auf die vorstehenden Ausführungen im einzelnen Bezug genommen. Insbesondere erfolgt die Verwendung zur Verringerung des spezifischen Durchgangs- Widerstandes Kunststoffes mit Fettalkoholethersulfat bzw. mit Fettalkoholethersulfat und Polyetherester gegenüber dem Kunststoff ohne diese Substanzen.In addition, the invention relates to the use of a fatty alcohol ether sulfate as an antistatic agent for plastics. Furthermore, the invention relates to the use of a combination of a fatty alcohol ether sulfate with a polyether ester as an antistatic agent for plastics. With regard to fatty alcohol ether sulfate polyether esters, reference is made to the above statements in detail. In particular, use is made to reduce the specific transit Resistant plastic with fatty alcohol ether sulfate or with fatty alcohol ether sulfate and polyether ester compared to the plastic without these substances.
Testmethodentest methods
Sofern nachfolgend nicht im Einzelnen ausgeführt, werden die in diesem Text beschriebenen Größen nach der jeweils besten geeigneten DIN- Vorschriften bestimmt. Sollte keine geeignete DIN- Vorschrift vorliegen, wird auf die ISO- Vorschrift zurückgegriffen, die am besten geeignet ist. Sofern nicht anders angegeben, werden alle Eigenschaften werden bei 25°C bestimmt.Unless otherwise specified below, the quantities described in this text will be determined according to the best appropriate DIN regulations. If there is no appropriate DIN standard, the ISO standard is the most appropriate. Unless otherwise stated, all properties are determined at 25 ° C.
MOLEKULARGEWICHTMOLECULAR WEIGHT
Die Molekulargewichte von Fettalkoholethersulfat und Polyetherester wurden, sofern nicht anhand der Stöchiometrie berechnenbar, mittels GPC bestimmt.The molecular weights of fatty alcohol ether sulfate and polyether ester were determined by GPC, unless calculable by stoichiometry.
DURCHGANGSWIDERSTANDCONTACT RESISTANCE
Der spezifische Durchgangswiderstand wird nach DIN 53482 / VDE 0303 Teil 3 (Konditionierung der Proben bei 4 d bei 42 % RLF) bestimmt.The volume resistivity is determined according to DIN 53482 / VDE 0303 part 3 (conditioning of the samples at 4 d at 42% RLF).
OBERFLÄCHENWIDERSTANDSURFACE RESISTANCE
Der spezifische Oberflächenwiderstand wurde nach DIN 53482 / VDE 0303 Teil 3 (Konditionierung der Proben 5 d bei 50 % RLF) bestimmt. The surface resistivity was determined according to DIN 53482 / VDE 0303 Part 3 (conditioning of the samples 5 d at 50% RLF).
Ausführungsbeispielembodiment
Beispiele 1 und 2: PVC ohne Weichmacher (PVC-U):Examples 1 and 2: PVC without plasticizer (PVC-U):
Tabelle 1Table 1
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(Angaben in phr = auf 100 Teile Harz)(Data in phr = on 100 parts resin)
Entsprechend der Rezeptur der Tabelle 1 wurden Walzfelle hergestellt. Die Herstellung der Walzfelle erfolgte, indem man das PVC-Pulver und die genannten Additive zusammenmischte und auf einem Laborwalzwerk (Bersttorff GmbH, Deutschland) 5 Minuten lang bei 180 0C homogenisierte und plastifϊzierte. Aus den so hergestellten etwa 0,5 mm dicken Walzfellen wurden Teststücke (Prüfkörper) der Größe von 10x10 cm herausgeschnitten. Von den Prüfkörpern wurde die spez. Oberflächenwiderstände bestimmt und sind in Tabelle 2 angegeben. Beispiel B2 ist erfindungsgemäß.Rolled skins were made according to the recipe of Table 1. The preparation of the rolled sheets by the PVC powder and the said additives together and mixed on a laboratory roll mill (Bersttorff GmbH, Germany) for 5 minutes, homogenized at 180 0 C and plastifϊzierte. From the approximately 0.5 mm thick rolled skins thus produced, test pieces (test specimens) of the size of 10 × 10 cm were cut out. Of the specimens, the spec. Surface resistances are determined and are given in Table 2. Example B2 is according to the invention.
Tabelle 2Table 2
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Beispiele 3 bis 6: PVC mit Weichmacher (PVC-P):
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Examples 3 to 6: PVC with plasticizer (PVC-P):
Tabelle 3Table 3
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* auf 100 % AS bezogen und bei Cognis Oleochemicals GmbH erhältlich* based on 100% AS and available from Cognis Oleochemicals GmbH
Entsprechend den Rezepturen aus Tabelle 3 wurden 0.5 mm dicke Walzfelle hergestellt. Von den Prüfkörpern wurde die spez. Durchgangswiderstände bestimmt und sind in Tabelle 4 angegeben. Die Beispiele B3 und B5 sind Vergleichsbeispiele, B4 und B6 bis B9 sind erfmdungsgemäß.According to the formulations from Table 3, 0.5 mm thick rolled sheets were produced. Of the specimens, the spec. Volume resistances determined and are given in Table 4. Examples B3 and B5 are comparative examples, B4 and B6 to B9 are erfmdungsgemäß.
Tabelle 4Table 4
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Eingesetzte Substanzen:Substances used:
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Claims

Patentansprüche claims
1. Ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers, beinhaltend die Verfah- rensschritte:1. A process for the production of a shaped body, including the process steps:
I) das Bereitstellen einer thermoplastischen Polymerzusammensetzung nach,I) providing a thermoplastic polymer composition,
II) das Erhitzen der thermoplastischen Zusammensetzung auf die Glasübergangstemperatur des thermoplastischen PoIy- mers oder auf eine Temperatur oberhalb der Glasübergangstemperatur des thermoplastischen Polymers;II) heating the thermoplastic composition to the glass transition temperature of the thermoplastic polymer or to a temperature above the glass transition temperature of the thermoplastic polymer;
III) Herstellung eines Formkörpers aus der im Verfahrensschritt II) hergestellten, erhitzten, thermoplastischen Zusammensetzung,III) production of a shaped article from the heated, thermoplastic composition prepared in process step II),
wobei die Polymerzusammensetzung durch in Kontakt bringen von mindestens der folgenden Zusammensetzungskomponenten herstellbar ist:wherein the polymer composition is preparable by contacting at least the following composition components:
Zl Mindestens 20 Gew.-%, bezogen auf dieZl At least 20 wt .-%, based on the
Polymerzusammensetzung, mindestens eines Polymers; Z2 0,001 bis 15 Gew.-%, bezogen auf diePolymer composition, at least one polymer; Z2 0.001 to 15 wt .-%, based on the
Polymerzusammensetzung, ein Fettalkoholethersulfat eines Fettalkohols mit 6 bis 22 C-Atomen; undPolymer composition, a fatty alcohol ether sulfate of a fatty alcohol having 6 to 22 carbon atoms; and
Z3 0 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die Polymerzusammensetzung, einen von den vorstehenden Zusammensetzungsbestandteilen verschiedenen Zusatzstoff; wobei die Summe der Gewichtsprozente der Zusammensetzungsbestandteile 100 ergibt,Z3 0 to 30% by weight, based on the polymer composition, of an additive other than the above composition ingredients; where the sum of the weight percentages of the composition components is 100,
wobei das Polymer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyvi- nylchlorid, Polypropylen, Polyethylen, Polyethylenterephthalat, Polylactat,wherein the polymer is selected from the group consisting of polyvinyl chloride, polypropylene, polyethylene, polyethylene terephthalate, polylactate,
Polycarbonat, Polystyrolen, Polyurethane, Polyether, Gummi, Copolymere aus mindestens zwei der Vorstehenden. Polycarbonate, polystyrenes, polyurethanes, polyethers, gums, copolymers of at least two of the foregoing.
2. Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Fettalkoholethersulfat ein Molekulargewicht von 200 bis 3000 g/mol hat.The method of claim 1, wherein the fatty alcohol ether sulfate has a molecular weight of 200 to 3000 g / mol.
3. Das Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Fettalkoholethersulfat einen linearen Polyether mit zwei endständigen Hydroxygruppen als Strukturelement beinhaltet, von denen die erste der zwei endständigen Hydroxygruppen mit dem Fettalkohol verethert und die zweite der zwei endständigen Hydroxygruppen sulfatiert ist.3. The process of claim 1 or 2, wherein the fatty alcohol ether sulfate comprises a linear polyether having two terminal hydroxyl groups as a structural element, of which the first of the two terminal hydroxy groups is etherified with the fatty alcohol and the second of the two terminal hydroxy groups is sulfated.
4. Das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fettalkoholethersulfat die allgemeine Formel (I)4. The process according to any of the preceding claims, wherein the fatty alcohol ether sulfate has the general formula (I)
[R - O - (CnH1nO)x SO3] y M (I)[R - O - (C n H 1n O) x SO 3 ] y M (I)
auf, wobeion, where
R ein linearer oder verzweigter Alkyl- oder Alkenylrest mit 6 bisR is a linear or branched alkyl or alkenyl radical having 6 to
22 C-Atomen; n = 2 oder 3; m bei n = 2 ist 4 und m bei n = 3 ist 6; x = 1 bis 70;22 C atoms; n = 2 or 3; m at n = 2 is 4 and m at n = 3 is 6; x = 1 to 70;
M ein Kation außer Wasserstoff; y = die Ladung des Kation M ist.M is a cation other than hydrogen; y = the charge of the cation is M.
5. Das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei M ausgewählt ist aus der Gruppe der Alkalimetalle, Erdalkalimetalle, Ammonium, Ammoniumverbindungen. 5. The method according to any one of the preceding claims, wherein M is selected from the group of alkali metals, alkaline earth metals, ammonium, ammonium compounds.
6. Das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fettalkoholethersulfat in einer Menge von 0,05 bis 10 Gew.-% enthalten ist.6. The method according to any one of the preceding claims, wherein the fatty alcohol ether sulfate is contained in an amount of 0.05 to 10 wt .-%.
7. Das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Polymerzusammensetzung als weiteren Zusammensetzungsbestandteil Z4 einen Polyetherester in einer Menge von 0,001 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Polymerzusammensetzung, beinhaltet.The method of any one of the preceding claims, wherein the polymer composition includes, as another composition component Z4, a polyether ester in an amount of 0.001 to 10% by weight, based on the polymer composition.
8. Das Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Polyetherester ein Polyalkylenfettsäureester ist.The method of claim 7, wherein the polyetherester is a polyalkylene fatty acid ester.
9. Das Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Polyalkylenfettsäureester die allgemeine Formel (II)The process according to claim 8, wherein the polyalkylene fatty acid ester has the general formula (II)
R' - COO - (CoHpO)z M' (II)R '- COO - (CoH p O) z M' (II)
hat, wobeihas, being
R' ein linearer oder verzweigter Alkyl- oder Alkenylrest mit 6 bis 22 C-Atomen; o = 2 oder 3; p bei o = 2 ist 4 und p bei o = 3 ist 6; z = 1 bis 70;R 'is a linear or branched alkyl or alkenyl radical having 6 to 22 C atoms; o = 2 or 3; p at o = 2 is 4 and p at o = 3 is 6; z = 1 to 70;
M' ein Kation oder Wasserstoff; ist.M 'is a cation or hydrogen; is.
10. Das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Polymerzusammensetzung einen Polyalkylenfettalkoholether beinhaltet.The method of any one of the preceding claims, wherein the polymer composition includes a polyalkylene fatty alcohol ether.
11. Das Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Polyalkylenfettalkoholether die allgemeine Formel (III) R* - CH2O - (Co*Hp*O)z* M* (III)11. The process according to claim 10, wherein the polyalkylene fatty alcohol ether has the general formula (III) R * - CH 2 O - (C o * H p * O) z * M * (III)
hat, wobeihas, being
R* ein linearer oder verzweigter Alkyl- oder Alkenylrest mit 6 bis 22 C-Atomen; o* = 2 oder 3; p* bei o* = 2 ist 4 und p* bei o* = 3 ist 6; z* = 1 bis 70;R * is a linear or branched alkyl or alkenyl radical having 6 to 22 C atoms; o * = 2 or 3; p * at o * = 2 is 4 and p * at o * = 3 is 6; z * = 1 to 70;
M* ein Kation oder Wasserstoff; ist.M * is a cation or hydrogen; is.
12. Das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zusammensetzungsbestandteile Z3 der Polymerzusammensetzung ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Stabilisatoren, Gleitmitteln, Weichmachern, Antiblockmitteln, Antibeschlagmitteln, weiteren12. The method according to any one of the preceding claims, wherein the composition components Z3 of the polymer composition are selected from the group consisting of stabilizers, lubricants, plasticizers, antiblocking agents, anti-fogging agents, others
Antistatika, Flammschutzmitteln, Farbstoffen, Pigmenten, Treibmitteln, Füllstoffen, Fetten, Ölen, Antioxidantien, Säurefänger, Nukleierungsmittel und Lösungsmitteln oder eine Mischung aus mindestens zwei davon.Antistatic agents, flame retardants, dyes, pigments, propellants, fillers, fats, oils, antioxidants, acid scavengers, nucleating agents and solvents, or a mixture of at least two thereof.
13. Das Verfahren einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei diese als weiteren Zusammensetzungsbestandteil Z4 einen Polyalkylenfettalkoholether oder Polyalkylenfettsäureester oder eine Mischung aus mindestens zwei davon in einer Menge von 0,001 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die Polymerzusammensetzung, beinhaltet.The process of any one of the preceding claims, wherein as further composition component Z4, a polyalkylene fatty alcohol ether or polyalkylene fatty acid ester or a mixture of at least two thereof in an amount of 0.001 to 20 wt .-%, based on the polymer composition includes.
14. Das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einem weiteren Verfahrensschritt IV) mindestens ein Teilbereich des in Verfahrenschritt III) erhaltenen Formkörpers in seinem Massequerschnitt gegenüber Verfahrenschritt III) verringert wird. 14. The method according to any one of the preceding claims, wherein in a further process step IV) at least a portion of the molding obtained in process step III) is reduced in its mass cross-section compared to process step III).
15. Das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Formkörper ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus einem Behältnis, einer Folie, einer Faser.15. The method according to any one of the preceding claims, wherein the shaped body is selected from a group consisting of a container, a film, a fiber.
16. Ein Verfahren zur Herstellung eines Packgutes beinhaltend als Verfahrensschritte:16. A method for producing a packaged goods comprising as method steps:
a) das Bereitstellen eines Gutes und eines Formkörpers, der nach einem Verfahren nach einem der vorhergehenden An- Sprüche erhältlich ist; b) das mindestens teilweises Umgeben des Gutes mit dem Formkörper. a) the provision of a good and a shaped article, which is obtainable by a method according to any one of the preceding claims; b) at least partially surrounding the goods with the molding.
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