DE1262593B

DE1262593B - Antistatika fuer Styrolpolymerisate

Info

Publication number: DE1262593B
Application number: DE1965S0096979
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Gerlinde Buerklin
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1965-05-07
Filing date: 1965-05-07
Publication date: 1968-03-07
Also published as: GB1089810A; CH457844A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

C08f

Deutsche KL: 39 b-22/06

Nummer: 1262593

Aktenzeichen: S 96979IV c/39 b

Anmeldetag: 7. Mai 1965

Auslegetag: 7. März 1968

Um das Abfließen von elektrostatischen Ladungen auf Kunststoffoberflächen zu beschleunigen, ist bereits vorgeschlagen worden, Stoffe mit Antistatischer Wirkung in die Kunststoffe einzuarbeiten. Die Einarbeitung kann dabei in verschiedener Weise erfolgen, beispielsweise kann eine mischpolymerisierbare, antistatische Wirkung aufweisender Stoff zusammen mit dem den Kunststoff bildenden Monomeren polymerisiert werden. Nach anderen Verfahren kann das Antistatikum auch den Polymeren zugemischt oder auf die Oberfläche bereits verformter Kunststoffe aufgebracht werden. Ein oberflächlich aufgebrachtes Antistatikum hat immer den Nachteil, daß er durch Abwischen leicht entfernt wird und die Wirkung dadurch verlorengeht.

Neben einer guten antistatischen Wirkung müssen die Antistatika jedoch noch eine Anzahl anderer Eigenschaften aufweisen, ζ. B. ein gutes Migrationsvermögen, d. h. eine Neigung zu langsamer Diffusion an die Oberfläche. Der Dampfdruck der Zusätze darf weiterhin nicht so hoch sein, daß bei längerer Lagerzeit bzw. bei der Verarbeitung ein merklicher Verlust dieser Stoffe eintritt. Ferner dürfen die Antistatika keine Verminderung der mechanischen Eigenschaften und keine Verfärbung des Kunststoffes hervorrufen. Auch sollen sie sich leicht und homogen in den Kunststoff einarbeiten lassen.

Als Zusatz mit antistatischer Wirkung sind vor allem quartäre Ammoniumbasen bzw. deren Salze vorgeschlagen worden. In der australischen Patentschrift 229 884 werden Antistatika, bestehend aus einem Gemisch eines Aminoalkohole und erstens einer Mono- oder Dicarbonsäure mit mindestens 4 und höchstens 18 C-Atomen im Molekül oder zweitens einem metallischen Salz einer Mono- oder Dicarbonsäure mit mindestens 4 und höchstens 18 C-Atomen im Molekül oder drittens einem Amid einer Mono- oder Dicarbonsäure mit mindestens 4 und höchstens 18 C-Atomen im Molekül, beschrieben. Die Mischungen zeigen gemäß den Ausführungen dieser Patentschrift eine synergistische Wirkung. Bereits sehr geringe Mengen einer Carbonsäure, ihres Salzes oder Amids erhöhen demnach in Mischungen mit einem Aminoalkohol die antistatische Wirkung um ein Mehrfaches.

Gemäß der australischen Patentschrift 229 824 sollen zwar in den Gemischen solche Alkanolamine verwendet werden, die in den Alkyl- oder Alkanolgruppen 1 bis 8, bevorzugt 2 bis 4, Kohlenstoffatome enthalten, jedoch wird durch diese Angabe die Vermutung nicht nahegelegt, daß der beschriebene synergistische Effekt bei anderen Alkanolaminen als Antistatika für Styrolpolymerisate

Anmelder:

Siemens Aktiengesellschaft,

Berlin und München,

8520 Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Gerlinde Bürklin, 8520 Erlangen

den beanspruchten nicht zu beobachten ist. Es muß deshalb als äußerst überraschend bezeichnet werden, daß in Styrolpolymerisaten unter bestimmten Beao dingungen mit Alkanolaminen allein eine bessere antistatische Wirkung als mit den vorbeschriebenen Gemischen erreicht wird.

Erfindungsgegenstand ist die Verwendung von Verbindungen der Formel

. C₂H₄OH

R — NC'

C₂H₄OH

in welcher R einen Alkylrest mit 14 bis 20 C-Atomen bedeutet, in Mengen von 1 bis 6% als Antistatika in Polystryrol, Styrolbutadienmischpolymerisaten und/ oder Mischungen des Polystyrols mit Polybutadien.

Mischt man im Kneter bei etwa 150⁰C 40 g des

erfindungsgemäß verwendeten Antistatikums

R-N(C₂H₄OH)₂,

in welchem R Alkylreste mit 14 bis 16 C-Atomen sind, mit 960 g eines aus 15 Gewichtsprozent Butadien und 85 Gewichtsprozent Styrol bestehenden Mischpolymerisats, so sinkt der Isolationswiderstand nach DIN 53482 eines daraus hergestellten Prüfkörpers bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 65% ^von >10¹⁴ auf 6 · ΙΟ⁹ Ω. An Stelle von 40 g des Alkyldiäthanolamins kann auch ein Gemisch aus 20 g Amin und 20 g Hydroabietylalkohol als übliches diffusionserhöhendes Mittel in das Mischpolymerisat eingearbeitet werden.

Der Oberflächenwiderstand eines Prüfkörpers beträgt bei 65% relativer Luftfeuchtigkeit 4·10⁸Ω.

Neutralisiert man gemäß der australischen Patentschrift 229 884 40 Gewichtsteile Triisopropanolamin mit Pelargonsäure und vermischt man anschließend dieses Salz im Kneter bei 15O⁰C mit 960 g eines aus

809 517/746

15 Gewichtsprozent Butadien und 85 Gewichtsprozent Styrol bestehenden Mischpolymerisats, so sinkt der Isolationswiderstand eines daraus im Spritzguß hergestellten Prüfkörpers, ebenfalls gemessen bei 65% relativer Luftfeuchtigkeit, lediglich auf 1,2 · ΙΟ¹⁰ Ω. Mißt man die Abklingzeiten von auf dem Prüfkörper aufgebrachter Ladungen mit dem Statometer nach Haase, so stellt man nach 15 Minuten und bei konstanten relativen Luftfeuchten von 35 bzw. 65% noch eine Ladung von über 1000 V fest.

Bei den den erfindungsgemäßen Zusatz enthaltenden Formmassen beobachtet man nach 15 Minuten unter sonst gleichen Bedingungen keine Ladung mehr.

Die erfindungsgemäß verwendbaren Antistatika zeichnen sich gegenüber den in dem australischen Patent beschriebenen weiterhin dadurch aus, daß sich die mit ihnen vermischten Polymerisate bzw. Polymerisatgemische leichter verarbeiten lassen. Vor allem werden die bei den vorbeschriebenen antistatischen Mitteln beobachteten Verfärbungen während des Verformungsprozesses nicht beobachtet. Aus diesem Grund kann auf einen Stabilisatorzusatz verzichtet werden. Ein Austausch der in der australischen Patentschrift beschriebenen Antistatika durch ein neues Antistatikum bewirkt weiterhin eine Erhöhung der Temperaturverarbeitungsbreite, d. h. die Verarbeitung kann jeweils bei dem optimalen Fließvermögen durchgeführt werden.

Diffusionserhöhende Mittel, z. B. Hydroabietylalkohol oder Polyglykolester, können den erfindungsgemäßen antistatischen Mischungen zugegeben werden, jedoch ist die Migrationsfähigkeit des Alkyldiäthanolamins schon allein ausreichend.

Bei den neuen Formmassen verdient noch hervor;· gehoben zu werden, daß ihre Kerb Schlagzähigkeit gegenüber dem reinen Polymerisat eine wesentliche Erhöhung erfährt. Setzt man die Kerbschlagzähigkeit eines Butadien-Styiol-Miscr.polymerisats gleich 0%, so erhöht sich die Kerbschlagzähigkeit einer 4 Gewichtsprozent Alkyldiäthanolamin enthaltenden Mischung auf 167% ^UEd. die einer 2 Gewichtsprozent Alkyldiäthanolamin und 2 Gewichtsprozent Hydroabiethylalkohol enthaltenden Mischung auf 157%· Bei dem zuletzt genannten Gemisch wird die Schlagzähigkeit auf 109% erhöht.

Claims

Patentanspruch:

Verwendung von Verbindungen der Formel ^C₂H₄OH

R —

■ C₂H₄OH

in welcher R einen Alkylrest mit 14 bis 20 C-Atomen bedeutet, in Mengen von 1 bis 6% als Antistatika in Polystyrol, Styrolbutadienmischpolymerisaten und/oder Mischungen des Polystyrols mit Polybutadien.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Österreichische Patentschrift Nr. 221279;
belgische Patentschrift Nr. 645 800;
australische Patentschrift Nr. 229 884.

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