DE1769782A1 - Verfahren zur Verringerung des hydrophoben Verhaltens von Alkylenpolymeren - Google Patents

Description

Kennzeichen 2000 D -,--.. η π A««m«hr Dr. F. Zumstoin - Dr, E. Awmenn

Dr. R. Koenig.berger Dipl. Phys. R. Ho'-bauor

Potentonwoire München % Bwhaussfrafr· 4/lil STAMICARBQN N.V., HEERLEN (die Niederlande)

Verfahren zur Verringerung des hydrophoben Verhaltens von Alkylenpolymeren

Polymerisate und Copolymerisate von Alkylenen zeigen einen ausgesprochen hydrophoben Charakter. Dies kann sich nachteilig auswirken bei der Anwendung von aus Polyalkylenen angefertigten Gegenständen, insonderheit bein Gebrauch von durchsichtigen Folien als Verpackungsmaterial. Es kann nämlich der Fall eintreten, dass Wasserdampf auf der Oberfläche dieser Folien kondensiert, so dass sich diese Folien, welche übrigens ein ausgezeichnetes Verpackungsmittel für trockne Gegenstände bilden, für eine Verpackung feuchter oder wasserhaltiger Produkte, wie Frischfleisch, Gemüse, Blumen und Obst weniger eignen, weil der entweichende Wasserdampf in Form feiner Tropfen auf der Innenfläche niederschlägt, so dass die Folie anläuft und die verpackten Güter weniger gut zu sehen sind.

Es wurde bereits vorgeschlagen, dieser Kondensationsbildung auf PoIyalkylenfolien durch Mischung der Polyalkylene mit einem Ester, Äther, Amin oder Amid, welche zumindest eine Oxyäthylengruppe und eine A,lkyl- oder Acylgruppe »it 12 bis 22 C-Atomen enthalten oder mit einem Mono- oder Diester von Sorbitan und einer Fettsäure mit 12-22 C-Atomen Einhalt zu tun (siehe die belgischen Patentschriften 615.683 und 615.684). Es wird dadurch zwar eine

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gewisse Wirkung erzielt, aber diese ist meistens unzureichend.

Die Erfindung bezweckt ein verbessertes Verfahren zur Verringerung des hydrophoben Verhaltens von Polymeren und Copolymeren von Alkylenen.

Weiterer Zweck der Erfindung ist die Herstellung einer durchsichtigen, aus solchen Polymeren angefertigten Verpackungsfolie.

Das erfindungsgemässe Verfahren zur Verringerung des hydrophoben Verhaltens von Alkylenpolymeren wird dadurch gekennzeichnet, dass man ein Polymeres oder ein Copolymeres eines Alkylens mit a) 0,05 bis 2 Gewichtsprozent eines Mono- oder Diesters eines sechswertigen, teilweise dehydratisierten Alkohols und einer aliphatischen Carbonsäure mit 12-22 C-Atomen und b) 0,01 bis 0,5 Gewichtsprozent eines Amids einer aliphatischen Carbonsäure mit 12-22 C-Atomen vermischt.

Zu obigen Estern gehören Ester von teilweise dehydratisierten Hexitolen, wie Mannitan und Sorbitan, mit gesättigten und ungesättigten Fettsäuren, wie Laurinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Ölsäure und Erucasäure. Den Vorzug haben die Mono-Ester, insonderheit diejenigen von Mannitan und Sorbitan mit einer gesättigten Fettsäure.

Als Carbonsäureamide können sowohl die Amide von gesättigten wie ungesättigten Fettsäuren mit 12-22 C-Atomen dienen, wie z.B. Laurin-, Palmitin-, Stearin-, öl-und Erucasäureamid. Sehr geeignet ist ölsäureaaid.

Ausgezeichnete Ergebnisse werden erhalten beim Gebrauch eines MonoEsters eines dehydratisierten Hexitols und einer gesättigten Fettsäure mit 12-18 Kohlenstoffatomen zusammen mit einem Amid einer ungesättigten Fettsäure mit 18-22 C-Atomen. Die Kombination von Sorbitanmonolaurat und ölsSureamid führt zu einer ausserordentlich starken Verringerung des hydrophoben Charakters und wird deshalb besonders empfohlen.

Die Ester werden in Mengen zwischen 0,05 und 2 und vorzugsweise zwischen 0,2 und 0,5 Gew.%, bezogen auf das Polymere, angewandt. Die Carbon-

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säureamide werden bevorzugt in geringeren Mengen als die Ester angewandt und zwar in Mengen von 0,01 bis 0,5 und vorzugsweise von 0,03 bis 0,1 Gew.%, bezogen auf das Polymere.

Das erfindungsgemässe Verfahren kann bei Homo- und Copolymer!saten von Alkylenen, z.B. Polyäthylen, Polypropylen, Poly(4-Methylpenten-1), Copolymerisaten von Äthylen und Propylen mit einander oder mit einem anderen Alkylen, wie Buten-1, Penten-1, Hexen-1 und Octen-1 und Copolymerisate von Alkylenen mit anderen ungesättigten Verbindungen, z.B. Copolymerisate von Äthylen mit ungesättigten Estern, wie Vinylacetat und Methylacetat verwendet werden.

Das Mischen der Ester und Amide mit den Alkylenpolymeren ergibt keine Schwierigkeiten und kann auf bekannte Weise erfolgen, z.B. in Misch- und Knetanlagen. Die Ester und Amide können auch mit anderen, ftlr Polyalkylene üblichen Zusatzstoffen, wie Farbstoffen, Füllstoffen, Antioxydationsmitteln, Antistatikmitteln, Antibackmitteln, wie Siliciumdioxyd und Silikate, usw. kombiniert werden.

Aus den erfindungsgemäss erhaltenen Gemischen können mit Hilfe der dafür bekannten Methoden durchsichtige Gegenstände gefertigt werden, z.B. Spritzgussartikel, Flaschen, flache Folien oder Blasfolien, ggf. in verstreckter Form, welche weniger hydrophob sind als Gegenstände aus Polyalkylenen, welche die erfindungsgemSssen Zusatzstoffe nicht enthalten. Man kann diese Gemische auch in Form einer Folie oder einer Deckschicht auf andere Stoffe aufbringen, z.B. auf Papier. Die Gemische eignen sich selbstverständlich gleichfalls zur Herstellung undurchsichtiger Gegenstände mit weniger hydrophobem Charakter.

Beispiel

Von einem Polyäthylen niederer Dichte (D = 0,9220, Schmelzindex = 4,0), das 0,3 Gevr.% Sorbitanmonolaurat und 0,05 Gew.% Ölsäureamid enthielt,

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wurde eine durchsichtige Folie geblasen. Ein Teil der Folie wurde über ein teilweise mit Wasser gefülltes Becherglas gespannt, das auf einer Temperatur von 20 C gehalten wurde. Nach 180 Tagen war die Folie noch ganz klar und befanden sich keine Wassertropfen auf der Oberfläche der Folie.

Zum Vergleich wurde ein Versuch durchgeführt mit Folien desselben Polyäthylens, das keinen der beiden Zusatzstoffe, oder nur 0,05 Gew.% ölsäureamid oder nur 0,3 Gew.% Sorbitanmonolaurat enthielt. Diese Folien wurden bereits nach 2, 10 und 5 Tagen undurchsichtig, weil sich kleine Wassertropfen auf der Oberfläche bildeten.

Weil Sorbitanmonolaurat ein bekanntes Antistatikmittel ist und man annimmt, dass es eine Beziehung gibt zwischen den antistatischen Eigenschaften einer Verbindung und deren antihydrophoben Eigenschaften, wurden zugleich mehrere Folien geprüft, welche aus dem obengenannten Polyäthylen, dem verschiedene Antistatikmittel mit und ohne Ölsäureamid beigegeben waren, hergestellt wurden. Die Ergebnisse dieser Prüfung : jigt nachstehende Tabelle. Zugleich sind hier der Oberflächenwiderstand, gemessen nach der Norm ASTM D 257-61, und die gemäss Norm ASTM D 1894-63 ermittelte Reibungszahl erwähnt.

Antistatikmittel	Gew.%	Ölsäure- amid Gew.%	Oberfl, widerstand ohm	Reibungs zahl	Zahl der Tage wo die Folie durch sichtig bleibt
-	-	-	>io14	0,9	< 5
Sorbitanmonolaurat	0,3	-	7 χ 1011	0,7	10
It	-	0,05	>io15	0,5	< 5
It	0,3	0,05	7 χ 1011	>2	> 180
C18H35(OCH2CH2)8COOH	0,3	-	5 x 1012	0,7	< 5
ff	0,3	0,05	1 χ 1014	>2	< 5
Monamid 150 LWA	0,3	-	3 χ 1010	>2	< 5
If	0,3	0,05	3 χ 1011	>2	< 5
Resistat PE 132	0,3	-	3 χ 1014	0,6	< 10
If	0,3	0,05	6 χ ΙΟ13	1,5	< 10
Serdox NGP 1002	0,3		7 χ 1012	>2	< 10
If	0,3	0,05	7 χ 1011	>2	< 10
Atlas GB 4961	0,3	-	1,6 χ 1016	>2	< 10
ff	0Ic	0,05 9841/	2 χ 1012 1770	>2	< 10

i Aus dieser Tabelle ergibt sich, dass Ölsäureamid in Kombination mit

ι
( Sorbitanmonolaurat eine synergistische Wirkung zeigt, allerdings nicht mit

den anderen Antistatikmitteln, während es die antistatische Wirkung des

j Sorbitanmonolaurats nicht herabsetzt. Merkwürdigerweise verhält es sich nicht

t mehr als Gleitmittel; der Reibungskoeffizient ist sogar grosser als beim

f j

ϊ Leerversuch.

. t

Claims (6)

1. / PATENTANSPRÜCHE

   ι _ftal. Verfahren zur Verringerung des hydrophoben Verhaltens von Alkylenpolymeri-

   ' säten, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Polymeres oder Copolymeres

   't

   V eines Alkylens mit a) 0,05 bis 2 Gewichtsprozent eines Mono- oder Di-esters I eines sechswertigen, teilweise dehydratisierten Alkohols und einer ali-

   j phatischen Carbonsäure mit 12-22 C-Atomen und b) 0,01 bis 0,5 Gewichts-(

   prozent eines Amids einer aliphatischen Carbonsäure mit 12-22 C-Atomen vermischt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ester und das Amid in Mengen von bzw. 0,2 bis 0,5 und 0,03 bis 0,1 Gew.%, bezogen auf das Polymerisat, angewandt werden.
3. 3. Verfahren nachiden Ansprüchen 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Monoester eines dehydratisierten Hexitols und einer gesättigten Fettsäure »it 12-18 C-Atomen zusammen mit einem Amid einer ungesättigten Fettsäure mit 18-22 C-Atomen benutzt.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Sorbitanmonolaurat und Ölsäureamid als Zusatzstoffe benutzt werden.
5. 5. Gemisch, hergestellt gemäss dem Verfahren der Ansprüche 1-4.
6. 6. Folie, hergestellt aus dem Gemisch von Anspruch 5.

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