DE1669653B2 - Verminderung der elektrostatischen aufladung von polyvinylchlorid - Google Patents

Description

Die geeigneten Alkylsulfoniumsalze haben im all- Erfindungsgemäß behandeltes Polyvinylchlorid weist

gemeinen Alkylgruppen mit 1 bis 40 Kohlenstoff- 60 eine praktisch gleich stark verminderte Neigung zur atomen, die durch Hydroxylgruppen substituiert sein elektrostatischen Aufladung auf wie Polyvinylchlorid, können. Die Alkylgruppen können cyclisch, gerad- das unter vergleichbaren Bedingungen mit organischen kettig oder verzweigt sein. Besonders geeignet sind Ammoniumsalzen behandelt ist. Sein spezifischer Alkylsulfoniumsalze, die mindestens eine Alkylgruppe elektrischer Widerstand ist jedoch wesentlich weniger mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen aufweisen und von 65 vermindert als dies bei Polyvinylchlorid, das mit orgadenen vorzugsweise mindestens eine Alkylgruppe nischen Ammoniumsalzen behandelt wurde, der Fall durch eine Hydroxylgruppe substituiert ist. Gut ge- ist. Außerdem weist erfindungsgemäß behandeltes eignet sind z. B. Sulfoniumsalze, die drei Alkylgruppen Polyvinylchlorid eine im Vergleich zu unbehandeltem

Polyvinylchlorid erhöhte thermische Stabilität, z. B. bei der Verarbeitung, auf, während Polyvinylchlorid, das in bekannter Weise mit organischen Ammoniumsalzen oder Phosphoniumsalzen behandelt wurde, im Vergleich zu unbehandeltem Polyvinylchlorid eine verminderte thermische Stabilität besitzt. Die Effekte der genannten Art treten bei pulverförmigen Vinylchlorid-Polymerisaten, die durch Suspensions-Polymerisation hergestellt sind, besonders deutlich in Erscheinung.

Die in den folgenden Beispielen genannten Teile und Prozente sind Gewichtseinheiten.

Beispiel 1

Suspensions-PVC-Pulver der Korngrößenverteilung 40 bis 150 μ wird mit einem Zusatz von 0,05, 0,02 und 0,005 Gewichtsprozent n-Nonanyl-dihydroxyläthylsuifoniumsulfat folgender Behandlung ui terworfen : Das Gemisch wird in einer Porzellankugelmühle bei 45 Upm zuerst 1 Minute und dann 10 Minuten lang gefalzt. Die Ricsclfähigkcit. des Pulvers vor der Behandlung, nach 1 Minute und nach 10 Minuten wird im Fordbecher (6-mm-Düse) bestimmt. Die Klammer aufgeführten Zahlen bedeuten die Schüttgewichte (in g/100 cm³) der Proben nach dem Rieselversuch.

	Rieselfähigkeit in	gewalzt	g/sec	[49,3] [49,1] [48,6]	lO'-Kugelmühle
Zusätze	Nicht	[49,3] [49,3] [49,3]	l'-Kugelmühle		2,2 [49,3] 2,0 [49,1] 1,4 [47,9]
0,05 °/0 0,02 «/ο 0,005 n/0	2,2 2,1 2,0	2,2 2,0 1,4

Das Suspensions-PVC-Pulver hat ohne Zusatz

eines Sulfoniumsalzes eine Rieselfähigkeit von 1,5g/sec

und rieselt schon nach einminutenlangem Mahlen

nicht mehr aus dem Fordbecher (Schüttsewicht 49,3 g/100 cm³).

Beispiel 2

a) Suspensions-PVC wird mit 0,05 Gewichtsprozent n-Nonanyl-di-(hydroxyäthyl)-sulfoniumsulfat und

ίο einem handelsüblichen Blei- bzw. Barium-Cadmium-Stabiiibiiior vermischt und Proben der erhaltenen Formmassen zur Prüfung der Wärmestabilität im Wärmeschrank auf 170⁰C erhitzt. Die Proben zeigten erst nach 120 bzw. 100 Minuten Zersetzungserschei-

nungen.

b) Verwendet man an Stelle des Sulfoniumsalzes dieselbe Menge n-Lauroylamidopropyl-trimethylammonium-tosylat bzw. Methyl-triphenylphosphoniumtosylat zusätzlich zu den handelsüblichen Stabilisato-

ren. so treten unter sonst gleichen Bedingungen Zersetzungserscheinungen schon nach 40 bis 60 Minuten auf. Bei Suspensions-PVC, das nur die handelsüblichen Stabilisatoren aber keine Oniumverbindungen enthält, treten die Zersetzungserscheinungen unter sonst

as gleichen Bedingungen nach 80 Minuten auf.

c) Wird das die unter a) aufgeführten Zusätze enthaltende Suspensions-PVC zusätzlich in üblicher Weise weichgemacht, so beträgt sein spezifischer elektrischer Widerstand bei 25⁰C 3,3 · ΙΟ¹³ π. Dagegen

beträgt der spezifische elektrische Widerstand von in üblicher Weise weichgemachtem Suspensions-PVC, das die unter b) genannten Stoffe enthält, 2,7 · 10^u π (Ammoniumverbindung) bzw. 8,7 · 10ⁿ π (Phosphonium verbindung).

Claims (1)

1 2

mit jeweils 6 bis 22 Kohlenstoffatomen aufweisen, von

Patentanspruch · denen zwei Alkylgruppen durch jeweils eine Hydroxyl

gruppe substituiert sind. Dabei haben geradkettige

Verwendung von Alkylsulfoniumsalzen, die ge- Alkylgruppen, die gegebenenfalls eine endständige gebenenfalls durch Hydroxylgruppen substituiert 5 Hydroxylgruppe aufweisen, im Hinblick aut die Zusind, zur Verminderung der elektrostatischen Auf- gänglichkeit der Sulfoniumsalze besondere Bedeutung, laduna von Polyvinylchlorid Die zu den SuJfoniumsalzen gehörenden Amonen

sind im allgemeinen von untergeordneter Bedeutung,

doch sind Sulfoniumsalze, die mehrwertige Anionen

ίο haben, besonders gut geeignet. Geeignete Anionen

Polyvinylchlorid, insbesondere das in wäßriger sind z. B. Halogenionen, z. B. Chlorionen, der zwei-Suspension hergestellte Polyvinylchlorid, neist dazu, wertige Rest der Schwefelsaure, der dreiwertige Rest sich auf Grund seiner dielektrischen Eigenschaften der Phosphorsäure, Acetationen, losylationen oder beim Reiben elektrostatisch aufzuladen. Die elektri- das Anion der Methylschwefelsaure, sehen Ladunsen führen zu einer verstärkten Neiguns 15 Beispiele für sehr gut geeignete Alkylsulfoniumder Vinylchlorid-Polymerisate zur Verschmutzuns. sake sind Cycloocten-4-yI-dihydroxyathyl-sulionium-Auch bei der Verarbeituna beispielsweise von pulver- sulfat, Cycloocten - 4 - yl - dihydroxyathy -sulfoniurnförmiaen Vinylchlorid-PoTymerisaten können durch acetal, Cycloocten-4-yl-dihydroxyathyl-sulfoniumdie elektrostatische Aufladung uniiebsame Störungen tosyiat, n-Nonanyl-dihydroxyathyJ-sulfonjumsulfat, auftreten, z. B. beim Füllen und Entleeren von Säcken 20 n-Undecanyldihydroxyäthyl-sulfoniumsulfat, n-Unde- oder beim Zuführen pulverförmieen Polyvinylchlorids canyl-dihydroxyjthyl-sulfoniumtosylat, n-Nonanylzu Vcrarbcitunfoni^liincn. " dihydroxyäthyl·sulfoniummethylat und n-Nonany!-

Zur Vermeidung dieser Nachteile hat man die Ober- dihydroxyäthyl-sulfonium-nonanylsulfonat sowie Gefläche der Vinslchlorid-Polymerisate schon mit anti- mische von Sulfoniumsalzen dieser Art statisch wirkenden Stoffen'behandelt, beispielsweise 25 Die Alkylsulfoniumsalze können auf die Vinyldurch Tauchen von geformten Gebilden aus Poly- chlorid-Polymerisate in an sich üblicher Weise aufvinylchlorid in Lösungen der Antistatika. Als Anti- gebracht werden. Beispielsweise können geformte statika werden nach dem aus der deutschen Auslege- Gebilde aus den Vinyichlorid-Polymensaten in Lö^unschrift 1 034 849 bekannten Verfahren zur Verminde- gen der Alkylsulfoniumsalze getaucht oder mit derrung der elektrostatischen Aufladung hochpolymerer 30 artigen Lösungen besprüht werden. Soweit die \in\l-Stoffe organische Oniumverbindungen, wie Ammo- chlorid-Polymerisate pulverförmig vorliegen, können nium-, Sulfonium- und Phosphoniumverbindungen. sie auch in den Lösungen der Alkylsulfoniumsalze suv verwendet. Für dieses bekannte Verfahren kommen pendiert und anschließend wieder davon abgetrennt vor allem organische Ammoniumverbindungen, wie werden, anschließend an das Behandeln des PoIy-Trimethyl-octyl-ammoniumchlorid, Dimethyl-diocta- 35 vinylchlorid* mit Lösungen der Alkylsulfoniumsalze decyl-ammoniumchlorid und Dodecyl-pyridiniumchlo- können die Polymerisate in üblicher Weise, insbesonrid, in Frage. Durch die Behandlung von Oberflächen dere unter vermindertem Druck und gegebenenfalls geformter Gebilde aus Polyvinylchlorid, besonders bei erhöhten Temperaturen, getrocknet werden. Als vom Suspensions-Polyvinylchlorid-Pulver, mit organi- Lösungsmittel für die Alkylsulfoniumsalze eignet sich sehen Ammoniumsalzen oder Phosphoniumsalzen 40 besonders Wasser. Ferner eignen sich z. B. leichtwird jedoch der spezifische elektrische Widerstand flüchtige Alkohole, wie Methanol und Äthanol, und die thermische Stabilität des Polyvinylchlorids Wenn die Alkylsulfoniumsalze in Form ihrer Lösun-

sehr stark vermindert. gen verwendet werden, kann ihre Konzentration in

Es wurde nun gefunden, daß man die elektrostatische dem Lösungsmittel in weitem Bereich variiert werden. Aufladung von Polyvinylchlorid durch Behandeln des 45 Gute Ergebnisse wurden z. B. mit 0,001- bis 10° _oigen Polyvinylchlorids mit organischen Oniumsalzen vor- wäßrigen Lösungen erzielt, doch können in besonderen teilhaft vermindern kann, wenn man als Oniumsalze Fällen auch Lösungen, die mehr als 10°/₀ der Alkyl-Aikylsulfoniumsalze verwendet, die gegebenenfalls sulfoniumsalze enthalten, verwendet werden. Besonders durch Hydroxylgruppen substituiert sind. Derartige bewährt haben sich Lösungen, die 1 bis 5 Gewichts-Sulfoniumsalze können in üblicher Weise, z. B. nach 50 prozent Alkylsulfoniumsalze, bezogen auf die Lösung, den Angaben der deutschen Auslegeschrift 1 174 312 enthalten. Bei pulverförmigen Vinylchlorid-Polymerihergesteilt sein. Es ist nicht erforderlich, chemisch säten, z. B. mit Durchmessern bis 0,1 mm, besonders einheitliche Sulfoniumsalze zu verwenden. Vielmehr mit 10 bis 500 μ, können besonders gute Ergebnisse sind auch Gemische von Alkylsulfoniumsalzen geeig- erzielt werden, wenn die Pulver nach einer Behandlung net, wie sie bei der Anlagerung von Hydroxyalkyl- 55 mit Lösungen der Alkylsulfoniumsalze 0,005 bis 0,5, mercaptanen an -v-Olefingemische, insbesondere von insbesondere 0,01 bis 0,1 Gewichtsprozent der Alkyl-Monoolefinen mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, er- sulfoniumsalze, bezogen auf die Menge des behandelten halten werden. Vinylchlorid-Polymerisates, enthalten.