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AVISUN CORPORATION IN PHILADELPHIA (U. S. A.)
Die Erfindung sieht eine antistatische Zusammensetzung für thermoplastische Kunstharze und aus thermoplastischen Harzen gebildete Produkte, insbesondere solchen länglicher Form, z. B. einem Polypropylenfilm vor, die eine Mischung von ungefähr 5 bis ungefähr 20 Gew. -0/0 einer kationischen Verbindung, nämlich von Fettsäureamiden mit 8-18 Kohlenstoffatomen oder einem Amin der allgemeinen Formel
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Filme oder Fasern, nach einem zweckmässigen Verfahren, vorzugsweise durch Strangpressen, gebildet.
Zu den in der erfindungsgemässen Mischung zu verwendenden kationischen Fettsäureamiden gehören auch Amide gesättigter und ungesättigter aliphatischer Monocarbonsäuren. Beispiele hiefür sind : Ca- prin-, Laurin-, Myristin-, Palmitin-, Öl-, LInol-und Stearinsäureamid.
Das kationische Amid, von dem festgestellt wurde, dass es in Kombination mit der vorstehend an- gegebenen nichtionischen oberflächenaktiven Verbindung hervorragende Resultate ergibt, leitet sich teilweise von Fettsäuren mit 10-20 Kohlenstoffatomen, insbesondere Laurin-, Öl-oder Stearinsäure ab.
Der C -Anteil des Amins der vorstehend angegebenen allgemeinen Formel stellt den Fettsäurerest dar.
Die oberflächenaktiven Bestandteile der antistatischen Mischung sind wasserlösliche oder in Wasser dispergierbare, nichtionische Teilester von Hexitanen und Derivaten derselben. Zu Hexitanen zählen z. B. Sorbitan, Mannitan und Dulcitan. Von diesen Estern und deren Derivaten wird vorzugsweise Sorbi- tan eingesetzt. Zu den oberflächenaktiven Verbindungen zählen Sorbitanmonolaurat, Sorbitanmonopal- mitat, Sorbitanmonostearat, Sorbitantristearat, Sorbitanmonooleat, Sorbitantrioleat, Sorbitansesquioleat,
Glycerinsorbitanlaurat, Polyoxyäthylensorbitanmonolaurat, Polyoxyäthylensorbitanmonopalmitat, Poly- oxyäthylensorbitanmonostearat und-tristearat sowie Polyoxyäthylensorbitanmonooleat und-trioleat.
Die Polyoxyalkylenderivate der Hexitanester werden aus Fettsäuren mit 6-30, vorzugsweise 12-19 Koh- lenstoffatomen hergestellt. Die Oxyalkyleneinheit der Polyoxyalkylengruppe enthält vorzugsweise 1-4
Kohlenstoffatome. Diejenigen oberflächenaktiven Mittel, die mit Wasser mischbar, d. h. entweder in
Wasser löslich oder in diesem leicht dispergierbar sind, können allein eingesetzt werden, wogegen diejenigen, die hydrophob sind, mit hydrophilen Mitteln kombiniert werden, um die gewünschte Misch- barkeit mit Wasser vorzusehen. Diese Technik ist bekannt und z. B. in dem Buch"Atlas Surface Active Agents"U. S. Copyright [1950], herausgegeben von der Atlas Powder Co.. beschrieben.
Die Notwendigkeit der Mischbarkeit mit Wasser gründet sich darauf, dass bei Anwendung des antistatischen Mittels auf gewerblicher Basis wässerige Systeme eher als Systeme mit organischen Lösungsmitteln eingesetzt werden. Letztere führen nämlich zu Problemen, betreffend die Trocknung und die Geruchsbildung, wozu noch hinzukommt, dass solche Lösungsmittel die meisten thermoplastischen Harze auflösen können.
Dem wässerigen System muss ein genügender Anteil an einem oberflächenaktiven Mittel einverleibt werden, um die Oberfläche des aus einem thermoplastischen Harz gebildeten Produktes zu benetzen.
Im allgemeinen sind zumindest ungefähr 0, 25 Grew.-% des mit Wasser mischbaren Mittels erforderlich.
Das folgende Beispiel dient der Erläuterung der Erfindung :
Biaxial orientierter Propylenfilm mit einer Dicke von ungefähr 0, 02 mm und einer dünnen Beschichtung auf nur einer Seite mit einem Merkaptan-modifizierten Styrol-Butadien-Mischpolymerisat (Verhälmis von Styrol : Butadien ungefähr 86 : 14) wurde auf der nichtbeschichteten Seite mit wässerigen Lösungen mit Konzentrationen von 0,25 bis l, 0 Gel.-% einer Mischung von 10 Teilen Ölsäureamid und 90 Teilen Polyoxyäthylensorbitanmonolaurat bedruckt. Der Film wurde zusammengerollt, wonach Proben einem Standardtest unterworfen wurden, um den ohmschen Widerstand der Oberfläche zu bestimmen. Eine Kontrollprobe, die einer antistatischen Behandlung nicht unterworfen worden war, wurde zu Vergleichszwecken überprüft.
Die Kontrollprobe zeigte einen Oberflächenwiderstand von ungefähr 1 x Ohm, wogegen wie oben beschrieben behandelte Muster eine Herabminderung des Widerstandes von 1 x 1012 auf l x 1019 Ohm zeigten, u. zw. im direkten Verhältnis zu der Konzentration der antistatischen Kombination. Sowohl die unbeschichtete als auch die beschichtete Seite des Filmes wies diese bedeutende Herabsetzung des ohmschen Widerstandes auf, womit angezeigt ist, dass die antistatische Kombination von der nichtbeschichteten Seite zu der Oberfläche der Schicht gewandert ist.
Der Film wurde auch mit Polyoxyäthylensorbitanmonolaurat (gleiche Konzentration wie oben) in einem wässerigen Medium behandelt, was zu einer Herabsetzung der statischen Aufspeicherung führte, wobei jedoch dieses Material, insbesondere in konzentrierteren Anteilen, innerhalb des gegebenen Bereiches die Blockierungsmerkmale verschlechtert, wodurch wieder der Handelswert des Filmes herabgesetzt wird.
Der beschichtete Film wurde mit äquivalenten Mengen eines kationischen Amids in einem wässerigen Medium behandelt, welche nicht gewährleisten würden, dass das Amid an sich die Filmoberfläche zufriedenstellend benetzt bzw. in diese hinreichend eindringt.
Laboratoriumsversuche, bei denen das kationische Amin, wie beschrieben mit Ölsäure hergestellt, in Mischungen mit Polyoxyäthylensorbitanmonolaurat verwendet wurde, zeigten, dass das Amin für den gewünschten Zweck dieselben Dienste leistete, wie das Fettsäureamid.