DE1694736B2 - Verfahren zum antistatischen ausruesten von kunststoff-formteilen - Google Patents

Description

Die Lösung des Dialkanolamids wird dann auf die Oberfläche des zu behandelnden Polyphenylensulfid-Erzeugnisses in irgendeiner geeigneten Weise aufgebracht, beispielsweise mit einem weichen Tuch oder einer Sprühdüse.

Wenn auch jede flüchtige inerte Flüssigkeit, die die obigen Siedepunkteigenschaften aufweist und ein Lösungsmittel für das Dialkanolamid darstellt, verwendet werden kann, umfassen besonders geeignete Stoffe Alkohole mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen einschließlich Methanol, ÄthanoL Propanol, Isopropanol, Butanol, Isobutanol, Pentanol u. dgl. Die in dem Lösungsmittel gelöste Menge Dialkanolamid kann in weitem Bereich in Abhängigkeit von den Fähigkeiten des Lösungsmittels bezüglich der Lösung des speziellen Dialkanolamids variieren. Eine im allgemeinen geeignete Mischung enthält 50 bis 98 Gewichtsteile Lösungsmittel und 2 bis 50 Gewichtsteile Dialkanolamid, bezogen auf das Gewicht der Gesamtzusammensetzung.

Das Lösungsmittel verdampft unter normalen Umgebungsbedingungen schnell und läßt einen fest anhaftenden Überzug zurück, der die Ansammlung von elektrostatischen Ladungen auf dem Erzeugnis für viele Monate verhindert. Dies ist sehr überraschend, da die meisten antistatischen »Aufreibe«-Mittel(rub-on agents) durch einmaliges oder zweimaliges Reiben mit einem Tuch oder durch anderen mechanischen Abrieb leicht entfernt werden. Die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens ist zusätzlich sehr überraschend, da gefunden wurde, daß die verwendeten langkettigen Dialkanolamide für die meisten praktischen Zwecke mit dem Kunststoff unverträglich sinl Die Einarbeitung des Dialkanolamids direkt in das Polyphenylensulfid in einem Banbury-Mischer, einer Walze oder einem Extruder stellt so keinen günstigen Weg für die antistatische Ausrüstung dar. Wenn auch der genaue Mechanismus für diese überraschende Entwicklung unbekannt ist, scheint es doch so zu sein, daß das Antistaticum in gewisser Weise in die Oberfläche des Kunststoffs eindringt oder darauf

ίο adsorbiert wird.

Wenn auch die antistatischen Behandlungsmittel beim erfindungsgemäßen Verfahren im wesentlichen aus den angegebenen Amiden und einem Lösungsmittel dafür bestehen, können die Zusammensetzungen auch geringe Mengen anderer Zusätze, wie Antioxidantien, Ultraviolettstabilisatoren u. dgl. enthalten, vorausgesetzt, daß die zusätzlichen Bestandteile nicht in Mengen vorliegen, die ausreichen, die antistatische Wirksamkeit des Dialkanolamids zu beeinträchtigen.

Beispiel

Eine Platte von 7,6 · 15,2 · 0,3 cm aus Polyphenylenoxid wird behandelt, indem eine lOgewichtsprozentige Lösung des Diäthanolamids der Laurinsäure in Isopropanol auf den Oberflächenstreifen aufgebracht wird, wodurch ein Rückstandsüberzug an Amid von etwa 10~⁴g/cm² zurückbleibt. Die Wirksamkeit der Behandlung wird bestimmt, indem die Platte mit einem Wolltuch gerieben und mit einem Keithley-Statik-Meter Modell 250 mit einem Meßkopf Nr. 2501 untersucht wird. Periodische Versuche über einen Zeitraum von 19 Tagen führen zu den folgenden Ergebnissen:

Tabelle

Polymeres

Statische Ladung [kV] nach der
angegebenen Anzahl von Tagen

4 I 7 I 10 I

19

Potential der statischen Ladung
des unbehandelten Polymeren
[kV]

Polyphenylensulfid*) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 14,0

*) Hergestellt durch Umsetzung von p-Dichlorbenzol mit Natriumsulfid in N-Methylpyrrolidon durch Erhitzen der Mischung in einem Autoklav aus rostfreiem Stahl etwa 17 Stunden lang bei etwa 249° C.

Die Ergebnisse zeigen, daß, wenn überhaupt, nur außerordentlich niedrige statische Ladungen im Verlauf von mindestens 19 Tagen bei Polyphenylensulfid erzeugt werden, die erfindungsgemäß behandelt sind. In allen Fällen bleiben während der 19tägigen Versuchsdauer die angesammelten statischen Ladungen, wenn überhaupt welche angesammelt werden, weit unter der 3 Kilovoltgrenze, bei der Staub- und Schmutzteilchenanziehung im allgemeinen beginnt.

Während der Dauer der Beobachtung und der Untersuchung werden die Kunststoffteile auf einem offenen Gestell gelagert und werden wiederholt mit einem Tuch behandelt und gerieben, was die Stabilität der erfindungsgemäßen antistatischen Behandlung gegenüber Oxydation, Verschlechterung und mechanischer Entfernung oder Veränderung auf Grund der Handhabung zeigt.

Claims (2)

ι ig 2 aufgebracht wird, worin R eine Alkylgruppe mit 6 bis Patentansprüche; 16 Kohlenstoffatomen und η eine ganze Zahl von 2 bis 4 bedeutet, dadurch gekennzeichnet, daß man das Di-

1. Verfahren zum antistatischen Ausrüsten von alkanolamid auf die Oberfläche eines Polyphenylen-Kunststofformteilen, indem auf die Oberfläche 5 sulfide in einer Menge im Bereich von 1 · 10~⁵ bis des Materials ein Dialkanolamid der allgemeinen 50 · ΙΟ"⁵ g/cm² Oberfläche aufbringt. Als Dialkanol-Formel amid wird vorzugsweise das Diäthanolamid der

O . Laurinsäure verwendet

Κ y (CH₂)J₁OH j-)j_e Oberflächenbehandlung kann durch Eintauchen,

R Q J_nJ- ίο Befeuchten, Aufsprühen, Aufwischen, Aufmalen oder

^ (nv \ r»u irgendeine andere übliche Überzugsmethode erfolgen.

(CHj)_nOH J_1n allgemeinen ist die Dialkanolamidmenge, die

aufgebracht wird, worin R eine Alkylgruppe mit auf den Kunststoff aufgebracht wird, eine Menge, die 6 bis 16 Kohlenstoffatomen und η eine ganze Zahl ausreicht, die elektrostatische Ladung auf ein Potenvon 2 bis 4 bedeutet, dadurch gekenn- 15 tial unter dem Potential zu erniedrigen, das für die zeichnet, daß das Dialkanolamid auf die Ober- Verwendung, für die das überzogene Kunststofformfläche eines Polyphenylensulfids in einer Menge im teil eingesetzt werden soll, das maximal tolerierbare Bereich von 1 · 10-* bis 50 · 10~⁵ g/cm² Oberfläche Potential darstellt. Dieses maximal tolerierbare Potenaufgebracht wird. tial kann ebenso in weitem Maße variieren, liegt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 20 jedoch im allgemeinen im Bereich von 3 bis 10 kV, zeichnet, daß als Dialkanolamid das Diäthanoi- vorzugsweise 3 kV, oder dem Potentialbereich, der amid der Laurinsäure verwendet wird. im allgemeinen unter den besonderen Umständen

ausreicht, die Staub- oder Schmutzteilchenaufnahme

praktisch zu beseitigen.

25 Es wurde nun gefunden, daß die Oberfläche von

Fasern, Filme, Folien und andere geformte Erzeug- Erzeugnissen aus Polyphenylensulfid mit Schutz für nisse aus Kunststoffen weisen auf Grund elektro- lange Zeit gegen elektrostatische Aufladungen verstatischer Aufladung unangenehme Eigenschaften auf. sehen werden kann, indem auf die Oberfläche ein Ein bisher bekanntes Verfahren zur Milderung dieses langkettiges Dialkanolamid mit der oben angegebenen Problems umfaßt das Einbringen gewisser Zusätze in 30 allgemeinen Formel, gelöst in einer flüchtigen, inerten den Kunststoff, während nach einem anderen vorge- Flüssigkeit, angewendet wird. Typische derartige schlagenen Verfahren die antistatischen Mittel direkt Dialkanolamidverbindungen sind das Diäthanolamid auf die Oberfläche des gefertigten Erzeugnisses auf- der Heptansäare, das Diäthanolamid der Caprylsäure, gebracht werden. Bei diesen Arbeitsweisen treten das Diäthanolamid der Pelargonsäure, das Diäthanoi zahlreiche Probleme auf. Zusätze, die in das Harz ein- 35 amid der Dekansäure, das Diäthanolamid der Lauringearbeitet sind, können bei den bei den Fertigungs- säure, das Diäthanolamid der Pentadekansäure, das arbeitsschritten angewandten Temperaturen eine Diäthanolamid der Heptadekansäure, das Dipropanol-Zersetzung erleiden, was sie inaktiv macht oder Zer- amid der Heptansäure, das Dipropanolamid der Pelarsetzungsprodukte aus ihnen entwickelt und zu einer gonsäure, das Dipropanolamid der Dekansäure, das nachteiligen Verfärbung oder zu einer Geruchsbildung 40 Dipropanolamid der Laurinsäure, das Dipropanolamid führt. Andererseits können die bisher benutzten so- der Pentadekansäure, das Dipropanolamid der Heptagenannten antistatischen »Aufwisch«-Mittel von der dekansäure, das Dibutanolamid der Heptansäure, das Oberfläche entweder durch Verdampfen oder durch Dibutanolamid der Caprylsäure, das Dibutanolamid oxydative Änderungen oder durch mechanischen der Fclargonsäure, das Dibutanolamid der Dekan-Abrieb, wie er bei der Handhabung, beim Transport, 45 säure, das Dibutanolamid der Laurinsäure, das Dibei der Lagerung u. dgl. auftritt, verlorengehen. butanolamid der Pentadekansäure und das Dibutanol-Außerdem wurde gefunden, daß Materialien, welche amid der Heptadekansäure. Diese und andere Verdie elektrostatische Aufladung bei einer Kunststoffart bindungen können nach jedem geeigneten Verfahren mit Erfolg verhindern, bei einer anderen Art weniger hergestellt werden, wie beispielsweise durch die Umwirksam sein können. So sind beispielsweise anti- 50 setzung eines Alkanoylchlorids mit dem gewünschten statische Mittel, die bei Polyäthylen niedriger Dichte Dialkanolamin. Gegenwärtig ist das Diäthanolamid zufriedenstellend sind, bei Polyäthylen mit hoher der Laurinsäure bevorzugt, das durch die Umsetzung Dichte häufig viel weniger wirksam. von Diäthanolamin mit Lauroylchlorid hergestellt

Es wurde nun gefunden, daß Polyarylensulfid-Form- werden kann.

teile an der Oberfläche mit einem Dialkanolamid be- 55 Wenn auch das Dialkanolamid auf die Oberfläche

handelt werden können, um deren elektrostatische der zu behandelnden Polyphenylensulfid-Formteile

Aufladung zu vermindern, wenn mindestens ein Teil in jeder herkömmlichen und geeigneten Weise aufge-

ihrer Oberfläche mit dem Dialkanolamid bedeckt ist. bracht werden kann, stellt es ein sehr geeignetes

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Verfahren dar, das Dialkanolamid in einen gegenüber

antistatischen Aufrüsten von Kunststofformteilen, 60 dem Dialkanolamid und dem Polyphenylensulfid

indem auf die Oberfläche des Materials ein Dialkanol- inerten Lösungsmittel, wie einem Alkohol, zu lösen,

amid der allgemeinen Formel der bei einer Temperatur siedet, die wesentlich unter

der Temperatur liegt, bei der das Dialkanolamid

O siedet. Wenn auch die Siedetemperatur des Lösungs-

Il ^(OHjmOH 5₅ mittels in einem weiten Bereich in Abhängigkeit vor

dem speziell verwendeten Dialkanolamid variieren kann, sieden die Lösungsmittel im allgemeinen im

(CHjj)„CH Bereich von etwa 38 bis etwa 149⁰C ClOO bis 300⁰F)