DE2043905A1 - Verfahren zum Antistatischmachen von weichmacherfreien bzw weichmacher armen Vinylchloridpolymensaten sowie daraus hergestellten Formkorpern bzw Formteilen - Google Patents
Verfahren zum Antistatischmachen von weichmacherfreien bzw weichmacher armen Vinylchloridpolymensaten sowie daraus hergestellten Formkorpern bzw FormteilenInfo
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Description
Anlage zur Patentanmeldung vom 2..9.I970 Sei/Ma
"Verfahren zum Antistatischmachen von weichmacherfreien
bzw. weichmacherarmen vinylchloridpolymerisaten sowie daraus hergestellten Formkörpern bzw. Formteilen"
Vinylchloridpolymerisate haben die Eigenschaft, elektrostatische
Ladungen zu speichern. Diese Ladungen können Dimensionen von mehreren tausend Volt erreichen, so daß bei der Herstellung
und Handhabung von Gegenständen aus Polyvinylchlorid mitunter
erhebliche Schwierigkeiten auftreten. So stellt z.B. die Staubanziehung bei polyvinylchlorid-Abgasleitungen ein echtes Problem
dar, während bei der Herstellung von Polyvinylchlorid-Folien Funkenentladungen auftreten können, die unter umständen Explosionen
auslösen. ^
Es sind viele Zusatzstoffe bekannt, mit denen elektrostatische
Aufladungen von synthetischen Hochpolymeren vermieden werden können, z.B. quaternäre Ammoniumsalze hydroxyalkylierter Alkylendiamine
( US-Patentschrift 2 922 772 ); carboxyalkylierte Alkylene
polyamine und deren salze ( US-Patentschrift 2 922 771 ) ; quaternäre
salze von ovinylpyridin-polymeren ( brit. Patentschrift
Ö55 027 ) ; Metallkomplex-Verbindungen des Werner-Typs ( kanad.
Patentschrift 550 β2β ). Mehr oder weniger besitzen jedoch diese
Zusatzstoffe, die auch als Antistatika bezeichnet werden, die Eigenschaft, im Falle der vinylchloridpolymerisate entweder nur
in weichmacherhaltigen Typen wirksam oder von der Oberfläche
20981 t/1498 !
der aus Vinylchloridpolymerisaten hergestellten Gegenstände
abwischbar zu sein. Außerdem wird die Wärmestabilität häufig so stark verschlechtert, daß eine Verarbeitung von antistatisch
gemachten Vinylchloridpolymerisaten kaum möglich ist.
Ziel und Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren zum
Antistatischmachen von weichmacherfreien bzw. weichmaeherarmen Vinylchloridpolymerisaten zu ermöglichen, bei dem eine Ent-"fernung
der antistatischen zusätze auf der oberfläche der PoIymerisatteilchen
bzw. Formkörper vermieden wird. Selbst bei Oberflächeneinwirkung sollen die antistatischen Eigenschaften
nicht verlorengehen. Schließlich sollte die Wärmestabilität durch die Zusätze nicht erheblich verschlechtert werden.
Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß diese Aufgaben unter Durchführung eines Verfahrens gelöst werden, bei dem die
Vinylchloridpolymerisate vor ihrer V/eiterverarbeitung mit Alkalisalzen ungesättigter Mono- bzw. Dicarbonsäuren mit
3 bzw. k C-Atomen vermischt werden. Diese zusätze verleihen
insbesondere Hartpolyvinylchlorid gute bis sehr gute antistatische
Eigenschaften. Die zusatzmenge der Alkalisalze der ungesättigten Mono- bzw. Dicarbonsäuren beträgt 1 - Io
Gew.^, vorzugsweise 2-7 Gew.$, bezogen auf das Vinylehloridpolymerisat.
Die Zugabe des erfindungsgemäßen Zusatzmittels erfolgt so, daß die Alkalisalze der Mono- bzw. Dicarbonsäuren in geeigneten
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Zd43905
Lösungsmitteln, insbesondere organischen Lösungsmitteln, gelöst
werden und der Zusatz getrennt oder zusammen mit an sich bekannten Zueatzmitteln wie Stabilisatoren, Verarbeitungshilfsmitteln
oder Zuschlagstoffen vor der Weiterverarbeitung zum Polyvinylchlorid erfolgt.
Es ist zweckmäßig, die Alkalisalze der ungesättigten Mono- bzw.
Dicarbonsäuren in Form ihrer Ausgangsstoffe, insbesondere in Form der freien säuren und der alkalischen stoffe, insbesondere
Alkalihydroxyd, vor der Weiterverarbeitung dem Polyvinyl chlorid direkt oder in Form von mit organischen Lösungsmitteln hergestellten
Lösungen bzw. Dispersionen zuzusetzen. Als besonders vorteilhaft hat sich der Einsatz der Kaliumsalze
der ungesättigten Mono- bzw. Dicarbonsäuren erwiesen. Nach einer anderen Ausführungsform kann das- vinylchloridpolymerisat
mit den in Form eines Masterbatch mit polyvinylchlorid vorliegenden Alkalisalzen, insbesondere Kaliumsalze, der ungesättigten Mono- bzw. Dicarbonsäuren in der Mischvorrichtung
gemischt werden. Als besonders vorteilhaft hat sich hierbei ein
Masterbatch erwiesen, das aus etwa 50 j£ polyvinylchlorid und
50 % der antistatischmachenden Zusätze besteht.
Die Messungen des elektrostatischen Verhaltens wurden nach den
Richtlinien des Norm-Entwurfes DIN 53 Λοβ vom September 19^9
durchgeführt. Unter diesen Bedingungen resultierten für normales,
statisch aufladbares Polyvinylchlorid folgende Meßwerte:
-4-20981 1 /U98
Oberflächenwiderstand: , 1,3 x lO
Grenzaufladung ( 50 Abriebe ) · >7500 V/cm
Thermische Stabilität bei I8o°: 6o - 70 Minuten
Zugfestigkeit ( 23 °/50 % RLF ): 564 2
Beispiele für erfindungsgemäß hergestelltes antistatisches
Vinylchloridpolymerisat:
485 g eines Suspensionspolymerisats von vinylchlorid wurden mit
150 g einer 1obigen, methanolischen Lösung von Kaliumacrylat
in einem Schnellmischer gut durchgemischt und anschließend bei 65 ° im vakuum getrocknet.
Mit der Grundrezeptur: loo T vorangehend hergestelltes Polyvinylchlorid}
1,5 T Organo-sn-Stabilisator, 2,0 T Cetylstearylalkohol
und 0,2 T Montanwachsester wurden bei I60 ° Felle gewalzt und
bei I80 ° Platten gepreßt. Die Preßlinge sind weiß-opak, leicht gelb-stichig.
Meßergebnisse:
Oberflächen-Widerstand· 2,6 χ In lo tß
Grenzaufladung ( 5° Abriebe ): 900 V/cm
Thermische Stabilität bei I80 °: 6o-75 Min.
Zugfestigkeit ( 230/50 % RLF ): 519 kp/em2
-5-
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Beispiel II ■
475 g eines Suspensionspolymerisats von Vinylchlorid -wurden
mit 250 g einer 1Obigen, methanolischen Lösung von Dir-Kalium·»
maleinat in einem Schnellmischer gut durchgemischt und anschließend
bei 65 ° im vakuum getrocknet. Die nach der gleichen
Grundrezeptur gemäß Beispiel I hergestellten Preßlinge sind
reinweiß-opak.
Meßergebnisse·
OberflaOhenwiderstand· 1,2 χ lo^ ^
Grenzaufladung ( 50 Abriebe ) : 800 V/cm
Thermische Stabilität bei I80 °: 75 - 95 Min.
Zugfestigkeit ( 23 °/50 % RLF )s 556 kp/cm 2
Es wurde ein Masterbatch, bestehend aus 50 % Polyvinylchlorid
und 50 % Di-Kaliummaleinat, hergestellt.
270 g eines vinylchloridpolymerisats wurden mit 30 g Master- !
batch 50/50 gut durchgemischt und nach der Grundrezeptur gemäß
Beispiel I bei I80 ° zu preßplatten verarbeitet.
Meßergebnisse:
Oberflächenwiderstand· 3j5 χ 10 12 A
Grenzaufladung ( 5o Abriebe )ι keine Aufladung-Thermische
Stabilität bei I80 °: 75 ■* 95 Minuten Zugfestigkeit ( 23 °/5O % RLF ): 517
-6-209811/1498
gelspiel IV
Es wurde ein Masterbatch, bestehend aus 70 # Polyvinylchlorid
und 50 % Di-Kaliummaleinat, hergestellt,
250 g eines vinylchloridpolyraerisats wurden mit 50 g Masterbatch
70/30 gut durchgemischt und nach der Grundrezeptur gemäß Beispiel I bei I8o ° gewalzt. Die Preßlinge, ebenfalls bei l8o
hergestellt, sind weiß-opak,
Meßergebnisse:
Oberflächenwiderstand· 3,8 χ Io n &i
Grenzaufladung.( 50 Abriebe )· keine Aufladung
Thermische Stabilität bei l8o °: 8o - 95 Minuten
Zugfestigkeit ( 23 °/50 % RLF ): %&? kp/cm2
2098ff/U98
Claims (2)
1. verfahren zum Antistatischmachen von weichmacherfreien
bzw. weichmacherarmen vinylchloridpolymerisaten sowie
daraus hergestellten Formkörpern bzw. Formteilen, dWäurch
gekennzeichnet, daß die vinylchloridpolymerisate vor ihrer
Weiterverarbeitung mit Alkalisalzen ungesättigter Mono-
bzw. Dicarbonsäuren mit 3 bzw. 4 C-Atomen vermischt werden.-
■. ■ i
2. Verfahren zum Antistatischmachen von weiehmacherfreien
bzw. weichmacherarmen Vinylchloridpolymerisaten nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusatzmenge
der Alkalisalze der ungesättigten Mono- bzw. Dicarbonsäuren 1- 10 Gew.#, vorzugsweise 2 - 7 Gew.%t bezogen auf
das vinylchloridpolymerisat, beträgt.
5. verfahren zum Antistatischmachen von weiehmacherfreien
bzw. weichmacherarmen vinylchloridpolymerisaten nach Ansprüchen 1 - 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkali- *
salze der Mono^ bzw. Dicarbonsäuren in geeigneten Lösungsmitteln, insbesondere organischen Lösungsmitteln, gelöst
werden und der zusatz getrennt oder zusammen mit an sich bekannten Zusatzmitteln wie stabilisatoren, Verarbeitungshilfsmitteln
oder Zuschlagstoffen vor der Weiterverarbeitung zum Polyvinylchlorid erfolgt.
2098ΓΫ7Τ498
4. Verfahren zum Antistatischmachen von weichmacherfreien bzw. weichmacherarmen vinylchloridpolymerisaten nach
Ansprüchen 1-3* dadurch gekennzeichnet, daß die Alkalisalze der ungesättigten Mono- bzw. Dicarbonsäuren in Form
ihrer Ausgangsstoffe, insbesondere in Form der freien säuren und der alkalischen Stoffe, insbesondere Alkalihydroxyd, vor
der Weiterverarbeitung dem polyvinylchlorid direkt oder in form von mit organischen Lösungsmitteln hergestellten
Lösungen bzw, Dispersionen zugesetzt werden.
5· Verfahren zum Antistatischmachen von weichmacherfreien
bzw. weichmacherarmen Vinylchloridpolymerisaten nach Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaliumsalze
der ungesättigten Mono- bzw. Dicarbonsäuren verwendet werden.
6. Verfahren zum Antistatischmachen von weichmacherfreien
bzw. weichmacherarmen vinylchloridpolymerisaten nach Ansprüchen 1-5* dadurch gekennzeichnet, daß das vinylchlorid^
polymerisat mit den in Form eines Masterbatch mit Polyvinylchlorid vorliegenden Alkalisalzen, insbesondere Kaliumsalze,
der ungesättigten Mono- bzw. Dicarbonsäuren in der Mischvorrichtung gemischt wird.
-9-
209811/1.498
7. Verfahren zum Antistatischmachen von weichmacherfreien
bzw. weichmacherarmen Vinylchloridpolymerisaten nach Ansprüchen 1 r 6 , dadurch gekennzeichnet, daß ein
Masterbatch hergestellt wird aus etwa 50 % Polyvinylchlorid
und 50 % der antistatischmachenden zusätze.
DEUTSCHE SOLVAY-WERKE Gesellschaft mit beschränkter Haftung
2 0 9811 /U 9.8
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