DE202010006360U1

DE202010006360U1 - Additiv zur Friktionsminderung und Antistatik schmelzspinnbarer Polymere

Info

Publication number: DE202010006360U1
Application number: DE202010006360U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-04-20
Filing date: 2010-05-04
Publication date: 2010-07-22
Anticipated expiration: 2020-05-05
Also published as: DE102010015499B4; DE102010015499A1

Abstract

Ein Masterbatch bestehend aus 5,0 Gew-% bis 15,0 Gew-% eines Calciumcarbonats, und 0,1 Gew-% bis 0,5 Gew-% eines phosphitischen Co-Stabilisators, und 10,0 Gew-% bis 20,0 Gew-% aus Fettsäureamiden, eingemischt in ein schmelzspinnbares Polymer, so dass sich 100 Gew-% ergeben.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung beschreibt einen Zusatzstoff zu schmelzspinnbaren Polymeren, der die Haft- und Gleitreibung zwischen Polymer und umgebenden Stoffen herabsetzt. Weiter wird durch den Zusatzstoff die elektrische Leitfähigkeit erhöht und statische Aufladung vermieden.
Stand der Technik
Kunststoffe haben in der Regel elektrisch isolierende Eigenschaften. Viele Menschen kennen das Phänomen, dass beim An- oder Ausziehen eines Pullovers oder Hemds aus synthetischem Material eine Ladungstrennung stattfindet. Im Dunkeln sieht man Funken überspringen. Sofern kein Ladungsausgleich über die Schuhe stattfindet, erfolgt der Ladungsausgleich als leichter elektrischer Schlag beim Griff an einen geerdeten Leiter, z. B. eine Türklinke.
Diese Eigenschaft wird als unangenehm empfunden und ist unerwünscht. Bei Kunststoffe in technischen Einsätzen sind elektrostatische Aufladung oft unerwünscht oder für den Einsatz sogar gefährlich.
Es werden deshalb viele Anstrengungen unternommen, Kunststoffe zumindest teilweise leitend auszurüsten, damit elektrostatische Aufladungen vermieden werden können. Gängige Verfahren hierzu sind zum Beispiel der Einbau von leitfähigem Russ, das Metallisieren von Oberflächen mittels Bedampfen/Sputtering im Vakuum, Einbau von Metallfäden in Spritzkörper oder textile Flächen.
Ein weiteres Problem ist die Reibung der Kunststoffoberflächen mit der Umgebung. Dazu gehört sowohl die Reibung des Kunststoffkörpers selbst mit seinen Nachbarn – im Fall synthetischer Fäden die Faden-Faden Reibung – als auch die Reibung zwischen Kunststoffkörper und umgebenden Materialien; bei synthetischen Fäden ist dies oft die Faden-Metall oder die Faden-Keramik Reibung. Dem Durchschnittsfach ist bekannt, dass z. B. die Faden-Faden Reibung – insbesondere die Haftreibung – so groß werden kann, dass es zum Fadenbruch kommt und der Verarbeitungsprozess unterbrochen werden muss.
In der Regel versucht man dieses Problem durch Präparation der Oberflächen mit Textilhilfsmitteln zu lösen. Moderne Spinfinishes haben die Aufgabe, die Friktion richtig einzustellen und auch für das erforderliche Maß an Antistatik zu sorgen. Nachteil: Die Präparationen werden nachträglich aufgetragen, meist in Form einer wässrigen Emulsion, und lassen sich leicht wieder abwaschen. Speziell bei Textilien geht die Wirkung meist in der Ausrüstung der Stoffe verloren.
Eine andere Lösungsmöglichkeit wäre der Einbau von Fettsäure- oder Ölsäureamiden in die Polymermatrix. Fettsäureamide sind Wachse auf Basis langer Kohlenstoffmolekülketten. Sie migrieren langsam an die Oberfläche und bilden dort einen Langzeitfilm mit guten Gleiteigenschaften und hoher Langzeittemperaturbeständigkeit von bis zu 220°C. Durch die Kohlenstoffketten weisen Fettsäureamide verbesserte elektrische Leitfähigkeit auf.
Dem Fachmann ist bekannt, dass die Einarbeitung herkömmlicher Fettsäureamide in Polyester schwierig und ist. Auch neigen Fettsäureamide in Polymeren zur sofortigen Migration. In synthetischen Fäden führt dies bei der Verarbeitung zu Ablagerungen auf den Abzugswalzen. Ein weiterer Nachteil ist, dass der Wirkstoff beim Waschen oder Spülen von der Oberfläche des ausgerüsteten Fertigteiles abgewaschen wird und somit an Wirksamkeit verliert.
Die Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, Kunststoffe dauerhaft antistatisch auszurüsten und die Reibung herabzusetzen bzw. die Gleiteigenschaften der Kunststoffoberflächen zu verbessern.
Gelöst wird die Aufgabe durch eine Kombination aus Fettsäureamiden, Calciumkarbonat und einem phospitischem Co-Stabilisator, die in die Polymermatrix, z. B. einen Polyester eingearbeitet werden. Das so hergestellte Masterbatch wird später in der Herstellung von Kunststoff-Formkörpern unmittelbar vor der Extrusion dem Polymerstrom zudosiert, um den Kunststoff-Formkörpern die gewünschten antistatischen Eigenschaften und Gleiteigenschaften zu verleihen.
Das erfindungsgemäße Masterbatch besteht aus:

1. 5,0 Gew-% bis 15,0 Gew-% eines Calciumcarbonats, z. B. von der Alpha Calcit Füllstoff GmbH&Co KG,
2. 0,1 Gew-% bis 0,5 Gew-% eines phosphitischen Co-Stabilisators, z. B. Irganox P-PEPQ der BASF, Lampertheim,
3. 10,0 Gew-% bis 20,0 Gew-% verschiedener Fettsäureamide bevorzugt Incromax PET 100 der Croda Europe, Steintor 6, 46446 Emmerich, und
4. ergänzend zu 100 Gew-% aus einem Polyester als Basispolymer, z. B. Polybutylenterephtalat Type Ultradur B 2550 der BASF SE, 67059 Ludwigshafen,

Von diesem Masterbatch sollen 2,0 bis 10,0 Gew-%, bevorzugt 5,0 Gew-% dem Produkt zudosiert werden. Mit der beschriebenen speziellen Kombination erhält man Synthesefasern, die auch nach mehrmaligem Reinigen ihre Gleiteigenschaften und antistatische Wirkung beibehalten.
Das beschriebene Masterbatch wird unter der Bezeichnung Monoslip 230310 PET vom Anmelder als kommerzielles Produkt für die Kunststoffherstellung angeboten.

Claims

Ein Masterbatch bestehend aus 5,0 Gew-% bis 15,0 Gew-% eines Calciumcarbonats, und 0,1 Gew-% bis 0,5 Gew-% eines phosphitischen Co-Stabilisators, und 10,0 Gew-% bis 20,0 Gew-% aus Fettsäureamiden, eingemischt in ein schmelzspinnbares Polymer, so dass sich 100 Gew-% ergeben.
Ein Masterbatch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das schmelzspinnbare Polymer ein Polyester, ein Polyamid, ein Polyolefin, ein Polyphenylensulfid oder eine Mischung aus den vorgenannten Polymeren ist,
Ein Masterbatch nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das schmelzspinnbare Polymer ein Polyester, bevorzugt ein Polyethylenterephthalat, ein Polytrimethylenterephthalat, ein Polyethylennaphthalat, ein Polybutylennaphthalat, ein thermoplastischer Polyether-Ester oder besonders bevorzugt ein Polybutylenterephthalt ist.
Ein Masterbatch nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es zu 2,0 Gew-% bis 10,0 Gew-%, bevorzugt zu 4,0 Gew-% bis 6,0 Gew-% vor der Extrusion einem schmelzspinnbaren Polymer zudosiert wird.
Die Verwendung des Masterbatches in dem schmelzspinnbaren Polymer nach Anspruch 4 in Formkörpern, bevorzugt in Fasern und Fäden.