DE1944619A1

DE1944619A1 - Verfahren zur Verbesserung der Gleitfaehigkeit von polymeren Substanzen

Info

Publication number: DE1944619A1
Application number: DE19691944619
Authority: DE
Inventors: Rudolf Behn; Hoppe Dr Lutz
Original assignee: Wolff Walsrode AG
Current assignee: Dow Produktions und Vertriebs GmbH and Co oHG
Priority date: 1969-09-03
Filing date: 1969-09-03
Publication date: 1971-08-26
Also published as: FR2060913A5; NL7012994A

Description

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Blattan _{Deutsches Pat}entamt - München 303_Wa._Srode-Bo_mmz

29. August 1969

Verfahren zur Verbesserung der Gleitfähigkeit von polymeren Substanzen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Gleitfähigkeit von aus einem Monomerengemisch, das wenigstens eine basisch reagierende Ausgangskomponente enthält, polykondensierten polymeren Substanzen.

Es sind bereits Verfahren zur Verbesserung der Gleitfähigkeit von polymeren Substanzen bekannt geworden. So mischt man z. B. Kieselsäurepuder fertigen Folienlacken bei, um eine bessere Antiblockwirkung des Materials zu erreichen. Ebenso wurde bereits zur Herstellung von Folien aus Polyvinylchlorid und Hochdruck-Polyäthylen Syloid ^-' den fertigen Polymeren beigemischt, um das Ankleben der Folien auf den Kalanderwalzen zu verhindern oder zu reduzieren, weiterhin um eine Mattierung von Transparentfolien zu erreichen oder um überhaupt eine Verminderung des Blockens von Folien zu erzielen.

Weiterhin ist bereits in einer älteren Patentanmeldung der Anmelderin (P 15 19 433.9) der Vorschlag enthalten,zwecks Verbesserung der Gleitfähigkeit von lackierten Cellulosehydratfolien gefällte Kieselsäure dem auf diesen Trägerfolien aufgebrachten Lack zuzugeben. Schließlich ist es auch durch ein Patent der Anmelderin (DBP 1 286 300 bekannt geworden, die Gleitfähigkeit von Kunststoff-Folien durch Bestäubung mit einem Folienpuder, das unter anderem hydrophaerte Kieselsäure enthält, zu verbessern,

Die vorstehend aufgeführten Verfahren zur Verbesserung der Gleitfähigkeit von polymeren Substanzen haben jedoch den

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Nachteil, daß die die ßleitfähigkeit verbessernden Produkte, wie z. B. Kies eis äurepuder, die ausnahmslos dem fertigen Polymerisat zugesetzt worden sind oder allein oder in Mischungen mit anderen Bestandteilen auf fertige Flächengebilde aufgebracht worden sind, in vielen Fällen die Transparenz, den Glanz und die Klarlöslichkeit der Stoffe, denen das Kieselsäurepuder oder entsprechende Abmischungen zugefügt worden sind, vermindern, so daß der Veredelungswert derartiger Flächengebilde zum Teil stark herabgesetzt wurde.

Hieraus ergab sich die Aufgabe, ein Verfahren zur Verbesserung der Gleitfähigkeit derartiger polymerer Substanzen zu entwickeln, wobei die oben beschriebenen Nachteile am Fertigprodukt nicht mehr auftreten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bereits den Aus gangsmonomeren an sich bekannte, Kieselsäurepuder, wie z. B. Syloid ~\ und / oder Aerosil¹-^ mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 5 mmy - 100 my in Mengen von 0,01 10 Gew.% s bezogen auf die Gesamtmenge der Reaktionskomponenten zugesetzt und in das Reaktionsgemisch einkondensiert werden.

Die Zugabe derartiger Kieselsäurepuder bereits zu den Ausgangsmonomeren von später zu polykondensierenden Verbindungen, wie Polyamiden oder Polyurethanen hat den Vorteil, daß die Kieselsäurepartikelchen chemisch mit den Monomerengemischen reagieren. Hierbei ist es zweckmäßig, daß die Kfeelsäurepuder, gegebenenfalls Syloid ^v und/oder Aerosil ~% zunächst in Wasser dispergiert und dann die wäßrige Dispersion der basisch reagierenden Komponente der Ausgangsmonomeren zu-

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gemischt wird. Kurze Zeit nach Zugabe dieser wäßrigen Dispersion zu den basisch reagierenden Monomerenlösungen nimmt die Trübung der wäßrigen Dispersion aufgrund einer zwischen dem Kieselsäurepuder und den basischen Ausgangskomponenten eingetretenen Salzbildung sehr stark ab. Gibt man dagegen die wäßrige Kieselsäurepuderdispersion {statt in eine basisch reagierende Monomerenlösung? lediglich in Wasser, bleibt die Trübung unverändert bestehen.

Durch dieses erfindungsgemäße Verfahren zur Verbesserung der Gleitfähigkeit von polymeren Substanzen lassen sich insbesondere bei Polyamiden eine hervorragende Transparenz und verbesserte Gleiteigenschaften vor allem bei aus diesen Produkten hergestellten Flächengebilden erzielen. Dies hat sich insbesondere bei der Herstellung von gemäß älteren Patentanmeldungen der Anmelderin P 17 70 **06.2 vom IH.5.1968, P 19 05 539.1 vom 5.2.1969 und P <if. V.^c( /*. *ίΚ-Λ vom .. &-. $·■ . Ώ /ß erzeugten Produkten als besonders vorteilhaft herausgestellt.

Folien aus in den vorgenannten Patentanmeldungen beanspruchten Copolyamidsubstanzen neigen wesentlich weniger nach ihrem Aufwickeln zum Zusammenkleben, wenn sie in erfindungsgemäßer Weise zusammen mit Kieselsäurepudern polykondensiert worden sind, da der· iiaftkoeffizient der fertigen Flächengebilde um über 50 % gesenkt wird.

Durch die folgenden Beispiele wird die Erfindung näher erläutert, ohne jedoch auf diese Beispiele beschränkt zu werden.

Im Anschluß an die folgenden Beispiele 1-5 sind in einer tabellarischen Übersieht die Haftkoeffisient' von Folien gegenübergestellt, die nach dem erfindusi* 'jt&^Sen Verfahren aus dem Granulat von nach den genannten fcsispiele« polykondensierten Copolyamiden hergestellt worden sind.

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Beispiel 1: (ohne Kieselsäurepuder, Vergleichsbeispiel)

In einem Autoklaven werden 1.600 g Aminoundecansäure, 196,3 g Terephthalsäure, 208,7 g Isophorondiamin (davon 5 g Überschuß), 1.100 ml Wasser, 46,7 ml 2 η Essigsäure und 1 ml 3 η Phosphorsäure unter sauerstofffreiem Stickstoff auf 200⁰C erhitzt. Während einer Stunde wird bei dieser Temperatur ein Überdruck von 12 Atü gehalten und dann der Druck durch Ablassen der Gasphase auf Normaldruck abgesenkt, wonach die Schmelze während weiterer sechs Stunden auf 290⁰C erhitzt wird. Danach wirddas geschmolzene Polykondensationsprodukt aus einer Düse zu einem Faden ausgepreßt und granuliert. Die relative Viskosität beträgt 1,85.

Beispiel 2: (Erfindungsgemäße Zugabe von Syloid -J

Das Reaktionsgemisch weist die gleiche Zusammensetzung wie in Beispiel 1 auf, nur daß ihm noch eine Dispersion von 10 g Syloid ^ Nr. 75 in 100 ml Wasser zugesetzt wird. Der PoIykondensationsprozeß ist der gleiche wie in Beispiel 1. Das fertige Polykondensat besitzt eine relative Viskosität von 1,85.

Beispiel 3; (Vergleichsbeispiel zu Beispiel H, ohne Kieselsäurepuder)

In einem Autoklaven werden 1.600 g Aminoundecansäure, 187 g Adipinsäure, 218 g Isophorddiamin (davon 5 g Überschuß), 1.100 ml Wasser, H6,7 ml 2 η Essigsäure und 1 ml 3 η Phosphorsäure unter sauerstofffreiem Stickstoff auf 200⁰C erhitzt.

Der weitere Kondensationsprozeß ist der gleiche wie in Beispiel 1. Die relative Viskosität des Endproduktes beträgt 1,82.

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'Ri Beispiel 4; (Erfindungsgemäße Zugabe von Syloid ^O

Das Reaktionsgemisch hat die gleiche Zusammensetzung wie in Beispiel 3, nur daß es zusätzlich eine Dispersion von 8 g Syloid ^ Nr. 75 in iOO ml Wasser zugesetzt enthält. Der Polykondensatxonsprozeß ist sonst der gleiche wie in Beispiel 1. Die relative Viskosität des Endproduktes beträgt 1,67.

ΊΓ) Beispiel 5: (Erfindungsgemäße Zugabe von Syloid ^-s )

In einem Autoklaven werden 1.600 g Aminoundecansäure, 9t g Adipinsäure, 106 g Terephthalsäure, 208,7 g Isophorondiamin (davon 5 g Überschuß), 1.000 ml Wasser, 46,7 ml^2 η Essigsäure, 1 ml 3 η Phopsphorsäure und 10 g Syloid & Nr. 75 in 100 ml Wasser unter sauerstofffreiem Stickstoff auf 200⁰C erhitzt. Der weiterer Kondensationsprozeß ist der gleiche wie in Beispiel 1. Die relative Viskosität des Fertigproduktes beträgt 1,62.

Beispiel 6: (Erfindungsgemäße Zugabe von Aerosil '-^ Nr. 380)

Das Reaktionsgemisch hat die gleiche Zusammensetzung wie in Beispiel 5, nur daß statt 10 g Syloid ^ Nr. 75 in diesem Bei spiel 6 10 g Aerosil¹ J Nr. 380 als wäßrige Dispersion in 100 ml Wasser zugesetzt werden. Der Polykondensatxonsprozeß ist der gleiche wie in Beispiel 1.

Die relative Viskosität des Endproduktes beträgt 1,68.

Beispiel 7: (Erfindungsgemäße Zugabe von Syloid^ Nr. 75)

In einem Autoklaven werden 1.600 g Aminoundecansäure, 47,0 g Adipinsäure, 159 g Terephthalsäure, 208,7 g Isophorondiamin (davon 5 g Oberschuß), 1.000 ml Wasser, 46,7 g ml 2 η Essig-

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säure, 1 ml 3 η Phosphorsäure und 10 g Syloid'S' Nr. 75 in 100 ml Wasser unter sauerstofffreiem Stickstoff auf 200⁰C erhitzt. Der weitere Ablauf des Polykondensationsprozesses ist der gleiche wie in Beispiel 1 beschrieben.

Das Endprodukt besitzt eine relative Viskosität von 1,75.

Die gemäß der Beispiele 1-7 erzeugten Polykondensationsprodukte wurden granuliert und über einen Extruder zu Schlauchfolien verformt.

Der Haftkoeffizient dieser Schlauchfolien wurde dann auf folgende Weise gemessen:

Auf einer schiefen Ebene wird bei 25°C und 50 % relativer Luftfeuchtigkeit der Grenzwinkel oil, ermittelt, bei welchem ein mit den verschiedenen aus den 7 Beispielen erhaltenen Schlauchfolien bespannter Gleitkörper auf einer mit der jeweils hierzu passenden gleichen Folie bespannten schiefen Ebene den zwischen beiden Folien vorhandenen Haftwiderstand gerade überwindet. Aus dem Winkeln folgt:

■tg >- ^. '"' ^H (Haftkoeffizient)

In der folgenden Tabelle sind die durch oben angeführte Versuchsanordnung ermittelten Haftkoeffizienten der aus den gemäß Beispiel 1-7 erzeugten Polykondensaten hergestellten Schlauchfolien zusammengefaßt, wobei jeder einzelne Haftkoeffizient-Wert einen Mittelwert aus 20 Einzelnes saugen darstellt:

— 7 —

10 9 8 3 5/1339 jA^t^-C 0*.iä ORIGtNAL INSPECTED

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303 Welsrode -Bomlitz

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Tabelle Beispiel

Haftkoeffizient

Außenseite der

Innenseite der Schlauehfolienprobe

0,49 "

0,38 "

Schlauchfolienprobe

1	1,10	/^UH	1	,01	/^UH
(nach 1 Jahr Lagerung	1,04	It	0	,65	»)
2	0,43	ft	0	,43	Il
3	1,07	I!	0	,93	tt

0,47 "

0,45 "

6	0,45	ti	0,45	Il
7	0,49	II	0,47	ti

Aus der oben angeführten Tabelle ist ersichtlich, daß der Haftkoeffizient von Schlauchfolien, die aus Polykondensaten hergestellt sind, bei denen zu dec. Monomeren Q₃Ol - 5 Gew.%, vorzugsweise 0,1 - 0,8 Sew.% Syloidv^ e'sp Aerosil^ zugesetzt worden sind, um mehr als 50 % * 3i^leinert worden ist.

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BAD ORIQtNAt

Claims

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P a t e It t a η s ρ r ti c h e

1« Verfahren zur Verbesserung der Gleitfähigkeit von aus einem Monomerengemisch, das wenigstens eine basisch reagierende Ausgangskomponente enthält, polykondensierten polymeren Substanzen, dadurch gekennzeichnet, daß den Ausgangsmonomeren an sich bekannte Kieselsäurepuder, wie z« B. Syloid® und Aerosil ^* mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 5 mmy - 100 my in Mengen von 0,01 - 10 6ew.%, bezogen auf die gesamte Menge der Reaktionskomponenten zugesetzt und in das Reaktionsgemisch einkondensiert werden·
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kieselsäurepuder zunächst in Wasser dispergiert und dann die wäßrige Mspersion der basisch reagierende! Komponente der Ausgangsmonomeren zugemischt wird.