DE2048444B2

DE2048444B2 - Antielektrostatische und anfaerbbare thermoplastische formmassen aus polyolefinen

Info

Publication number: DE2048444B2
Application number: DE19702048444
Authority: DE
Inventors: Jörn Dr.; Magosch Karl-Heinz Dr.; Rombusch Konrad Dr.; 4370 Mari; Eichers Ursula 4350 Recklinghausen Rüter
Original assignee: Chemische Werke Huels AG
Current assignee: Huels AG
Priority date: 1970-10-02
Filing date: 1970-10-02
Publication date: 1976-05-06
Also published as: FR2109789A5; DE2048444A1; GB1355232A; US3821184A

Description

R, — C

CH₁

NCH,

R,

worin Ri und R2 jeweils eine Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 6 bis 25 Kohlenstoffatomen bedeuten, sowie c) üblichen Zusätzen in üblichen Mengen.

2. Formmassen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyolefin isotaktisches Polypropylen ist.

3. Verwendung der Formmassen nach Anspruch 1 oder 2 zur Herstellung von Fäden und Fasern.

Die Erfindung betrifft antielektrostatische und anfärbbare thermoplastische Formmassen aus Polyolefinen mit Zusätzen von stickstoffhaltigen Verbindungen.

Kunststoffteile aus Polyolefinen neigen bekanntlich dazu, bei Lagerung und Gebrauch infolge elektrostatischer Aufladung in starkem Maße Staub anzuziehen, wodurch ihr Gebrauchswert beträchtlich vermindert wird.

Es wurden bereits verschiedene Mittel vorgeschlagen, um diese Schwierigkeiten zu vermeiden. So kann man die Oberflächen der Polyäthylen-Gegenstände mit einer Masse überziehen, die die elektrostatische Aufladung herabsetzt. Derartige Verfahren haben jedoch meistens den Nachteil, daß die Wirksamkeit verlorengeht, sobald der antielektrostatische Überzug durch Gebrauch oder beim Reinigen entfernt wird. Anhaltendere Wirkung erzielt man, wenn man den antielektrostatischen Zusatz in den polymeren Stoff einarbeitet und aus diesen Mischungen Formteile herstellt. Zu diesen Zusätzen gehören z. B. quartäre Ammoniumsalze, Polyalkylenglykoleund Polyalkylenglykolester.

Noch bessere Eigenschaften haben z. B. die ebenfalls bereits vorgeschlagenen Oxäthylate von Alkanolen und Alkylarylphenolen (belgische Patentschrift 5 36 623 und britische Patentschrift 7 31 728) doch neigen diese Verbindungen zum Ausschwitzen, wenn man die für eine ausreichende Wirksamkeit notwendige Menge dem Kunststoff einverleibt.

Eine weitere Steigerung der antielektrostatischen Wirksamkeit kann mit stickstoffhaltigen Verbindungen erzielt werden, wie z. B. Amiden und Aminocarbonsäurederivaten (französische Patentschriften 13 77 803-8), Oxazolinen und Imidazolinen und in noch erheblicherem Maße mit Alkylaminen (belgische Patentschriften 6 55 182 und 6 55 183), insbesondere mit Oxäthylaten von Alkylaminen (belgische Patentschrift 6 45 800, französische Patentschriften 13 45 827 und 13 22 626, DT-AS 12 28 056), bei denen die Bis-hydroxyäthylderivate die wirksamsten aller bisher beschriebenen Antielektrostatika sind. Diese Verbindungen haben jedoch häufig den Nachteil, daß in den ersten Tagen nach Herstellung des Formteils die Bildung eines Oberflächenfilms noch zu gering ist, so daß der Zusatz nicht sofort voll wirksam wird. Dies hat aber zur Folge.

daß die durch die Verarbeitung, z. B. Formtrennung beim Spritzguß, auftretende im allgemeinen sehr hohe elektrostatische Aufladung nicht sofort abfließen kann, so daß innerhalb weniger Tage die Formkörper durch Staubanziehung unansehnlich werden, dies um so mehr, als das Staubangebot in Fabrikationsstätten durch die nur schwer zu vermeidende Staubaufwirbelung im allgemeinen sehr groß ist.

In der Patentliteratur werden unter den cyclischen Verbindungen eine große Anzahl 2-Fettalkyloxazoline und -imidazoline sowie deren N-Derivate beschrieben, dagegen in der Klasse der Tetrahydropyrimidine nur spezielle Ester mit anderen heterocyclischen Verbindungen, z. B.

oder

CH,-N

/ " \
CH, C— (CH₁),,- COOR"

CH₂-N

R'

CH,-N

CH,

C-R'

CH,-N

CH₂CH₂-OCOR "

(USA.-Patentschriften 30 20 276 und 30 24 236) und Copolymere aus Acryl- bzw. Vinylverbindungen und N-Vinyltetrahydropyrimidinen (belgische Patentschrift 6 25 362).

Der Fachmann mußte aus diesem Stand der Technik schließen, daß nur komplizierte, nicht dagegen die einfachen Tetrahydropyrimidine, z. B. die 2-Fettalkylderivate, wirksam sind.

Im allgemeinen ist Gegenstand dieser Anmeldungen die antielektrostatische Ausrüstung von Formmassen und Formkörpern wobei unter Formkörpern die Erzeugnisse des Spritzguß-, Extrusions- und Tiefziehverfahrens, mithin verhältnismäßig kompakte Gegenstände, zu verstehen sind.

Ein ganz besonderes Problem aber ist die antielektrostatische Ausrüstung von Fäden und Fasern aus Polyolefinen. Jedem Fachmann ist nämlich bekannt, daß für eine antielektrostatische Wirksamkeit die Belegung der Oberfläche der Formkörper mit dem Antistatikum wichtig ist. Diese Oberflächenbelegung ist aber infolge der im Verhältnis zu ihrem Gewicht sehr großen Oberfläche von Fäden und Fasern nach Einmischung der gleichen Gewichtsmenge Antistatikum bei Fäden und Fasern erheblich geringer als bei Spritzguß-, Extrusions- und Tiefziehkörpern, so daß zu erwarten ist, daß die Wirksamkeit eines Antistatikums in" Fäden und Fasern erst bei unwirtschaftlich großen Zusatzmengen einsetzt. Ein solches Verhalten wird auch üblicherweise gefunden.

Ein ebenso großes Problem ist die schlechte Anfärbbarkeit von Fäden und Fasern aus Polyolefinen, wodurch diese Fasern trotz verschiedener sehr günstiger Eigenschaften nur einen geringen Einsatz im

Textilsektor fanden. Es wurden bereits verschiedene Mittel vorgeschlagen, um die Anfärbbarkeit von Fäden und Fasern aus Polyolefinen zu erhöhen, doch haben die Substanzen, wenn sie die Anfärbbarkeit tatsächlich stark fördern, den Nachteil, daß sie nur eine geringe antielektrostatische Wirksamkeit besitzen: So kann man die Affinität von Polyolefinfasern und -fäden gegenüber Komplexfarbstoffen dadurch erhöhen, daß man dem Polyolefin vor dem Verspinnen Metallsalze oder Metallkomplexe zusetzt (vgl. DT-AS 12 92311 oder DT-OS 14 94 686). Zusätzlicher Nachteil dieses Verfahrens ist, daß die so erhaltenen Fäden und Fasern keine erhöhte Affinität gegenüber den billigen Säurefarbstoffen aufweisen und keinerlei antielektrostatische Ausrüstung aufweisen.

Ein anderes Verfahren besteht darin, in Polymermassen aus Polyolefinen Polyvinylverbindungen wie Polyvinylpyridin, Polyvinylacetat, Polyacrylsäureester, Polyacrylamide, Polyaminoacyrylate oder Copolymere aus solchen Vinylverbindungen einzuarbeiten (vgl. französische Patentschrift 14 22 396 oder JA-AS 4 201/68). Eine andere Möglichkeit besteht darin, diese monomeren Vinylverbindungen auf die Faseroberfläche aufzutropfen, um diese für Farbstoffe aufnahmefähiger zu machen (vgl. JA-AS 8 990/68 oder 27 159/68). Eine gleichzeitige antielektrostatische Wirksamkeit dieser Verbindungen wurde dabei nicht gefunden. Weiterhin ist bekannt, in Polyolefine basische Kondensationsprodukte aus primären und sekundären Aminen oder Polyaminen und Epichlorhydrin oder Polyepoxiden einzuarbeiten, um die daraus hergestellten Fäden oder Fasern mit sauren Farbstoffen oder Dispersionsfarbstoffen besser anfärben zu können (vgl. französische Patentschrift 13 67 387 oder DT-OS 14 69 105 oder 16 45 017). Der Fachmann erkennt leicht, daß diese basischen Polymeren infolge ihrer Polyäther- und Polyamineinheiten eine gewisse antielektrostatische Wirksamkeit besitzen. Diese Wirksamkeit ist jedoch nur gering, da die Verbindungen durch ihre Polymerstruktur keine Möglichkeit haben, aus dem Innern der Faser auf die Faseroberfläche zu diffundieren. Infolgedessen bleibt der größte Teil der wirksamen Substanz im Innern der Faser, und nur ein geringer Prozentsatz kann auf der Faseroberfläche zur Erhöhung der Leitfähigkeit des Fasermaterials beitragen.

Es stellt sich daher die bisher noch nicht in befriedigender Weise gelöste Aufgabe, gleichzeitig gut anfärbbare und antielektrostatisch gut ausgerüstete Formmassen und Formkörper aus Polyolefinen zu erhalten.

Gegenstand älterer, nicht zum Stand der Technik zählender Anmeldungen ist die Verwendung von Tetrahydropyrimidinen der Formel

N-CH,

R,— C

CH,

N-CH,

Substanzen sind zwar antielektrostatisch hochwirksam, fördern jedoch nicht die Anfärbbarkeit von Fäden und Fasern aus Polyolefinen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Gehalt von 0,1 bis 5,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polyolefin, von Verbindungen der Formel

N-CH₂

ίο R₂-C CH₂

N-CH₂

worin Ri und R2 jeweils eine Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 6 bis 25 Kohlenstoffatomen bedeuten.

Ri ist eine Alkyl- oder Alkenylgruppe mit vorzugsweise 8 bis 18, insbesondere 10 bis 14 Kohlenstoffatomen und R2 eine Alkyl- oder Alkenylgruppe mit vorzugsweise 7 bis 17, insbesondere 9 bis 13 Kohlenstoffatomen.

Es ist sehr überraschend, daß bei Verwendung von Tetrahydropyrimidinen, in denen zwei lange Alkylketten vorhanden sind, Fäden und Fasern aus Polyolefinen gleichzeitig gut anfärbbar und antielektrostatisch werden. Stickstoffbasen mit zwei langen Alkylresten gelten nämlich in der Fachwelt als antielektrostatisch unwirksam. Ebenso war bei »Verdünnung« der basischen Gruppierung im Molekül durch die Verlängerung der kurzen Alkylkette nicht vorhersehbar, daß hierdurch die Anfärbbarkeit insbesondere mit sauren Farbstoffen sprunghaft steigen würde.

Als Polyolefine eignen sich Hoch- und Niederdruckpolymerisate von Äthylen, Propylen, Buten-(l), Penten-(l) usw., insbesondere alle Polyäthylen-Typen mit ijred-Werten von etwa 0,4 bis 4,0, entsprechend mittleren Molgewichten von etwa 20 000 bis 200 000, Polypropylene mit %ed-Werten von etwa 1,5 bis 7,0, entsprechend mittleren Molgewichten von etwa 100 000 bis 800 000 und Polybutene-(l) mit η_Γΐα-Werten von etwa 1,0 bis 6,0, entsprechend mittleren Molgewichten von etwa 500 000 bis 3 000 000 sowie beliebige Mischpolymere und Polymerengemische daraus. Bevorzugt werden isotaktische Polypropylene mit η^ά-Werten von 1,7 bis 2,5, entsprechend mittleren Molgewichten von 150 000 bis 300 000. Als Gruppe Ri sind beispielsweise brauchbar der

n-Hexyl-, n-Octyl-, 2-Äthylhexyl-, Trimethylhexyl-, n-Decyl-, n-Undecyl-, n-Undecenyl-, n-Dodecyl-,
n-Tridecyl-, n-Tetradecyl-, Hexadecyl-, Octadecyl-, Octadecenyl-, Eicosyl-, Doeicosyl-,
Pentaeicosylrest. Bevorzugt werden der Octyl-,
Decyl-, Dodecyl-.Tetradecyl- und der
Octadecylrest.

Als Gruppe R₂ sind beispielsweise brauchbar der n-Heptyl-, 2-Äthylpentyl-, n-Nonyl, n-Undecyl-, n-Tridecyl-, n-Heptadecyl-, Heptadecenyl-, Heneicosylrest. Bevorzugt werden der Heptyl-, Nonyl-, Undecyl-, Tridecyl- und der Heptadecylrest.
Geeignete Verbindungen sind z. B.

60

worin Ri bzw. R₂ eine Alkyl- oder Alkenylgruppe mit mehr als 5 Kohlenstoffatomen ist, R₂ bzw. Ri eine Alkylgruppe mit weniger als 6 Kohlenstoffatomen, d. h., daß jeweils eine lange und eine kurze Alkylkette im Molekül vorhanden ist, als antielektrostatische Zusätze zu Polyolefinen im Spritzguß- und Fasersektor. Diese l-Dodecyl-2-nonyl-tetrahydropyrimidien,

l-Dodecyl-2-undecyl-tetrahydropyrimidin,

l-Dodecyl-2-heptadecyl-tetrahydropyrimidin,

1 -Dodecyl-2-heptadecenyl-tetrahydropyrimidin,

l-Octadecyl-2-heptadecyl-tetrahydropyrimidin,

l-Octadecyl-2-heptadecenyl-tetrahydro-

pyrimidin.

Diese Verbindungen erhält man in bekannter Weise durch Umsetzung von entsprechend substituierten Propandiaminen-(1, 3) mit Carbonsäuren oder deren Derivaten, wie z. B. Estern oder Nitrilen. Vorteilhafterweise geht man von Carbonsäuren und Propandiaminen-(l, 3) aus und entfernt das entstehende Wasser (2 Mol pro Mol Tetrahydropyrimidin) azeotrop aus dem Reaktionsgemisch, wobei als Schleppmittel Xylol verwendet wird.

Daneben ist noch eine Reihe anderer Herstellungsverfahren bekannt, die jedoch teilweise keine praktische Bedeutung besitzen. Die in die Polyolefine eingearbeiteten Mengen der oben angeführten antielektrostatischen Mittel liegen zweckmäßig zwischen 0,1 und 5,0 Gewichtsprozent, bezogen auf Polyolefin. Bevorzugt werden Mengen zwischen 0,5 und 4,0 Gewichtsprozent.

Man kann die neuen Zusätze auf verschiedene Art in das Polyolefin einbringen. Beispielsweise kann man das Polyolefin mit dem Tetrahydropyrimidin unmittelbar in einem Mischer in eine homogene Masse verwandeln. Hierzu ist im allgemeinen jeder handelsübliche Schnellmischer geeignet. Man kann auch zunächst dem Polyolefin einen höheren als den gewünschten Prozentsatz des antielektrostatischen Mittels einmischen und diese Mischung anschließend durch Einmischen von weiterem Polyolefin auf den gewünschten Gehalt an Antistatikum bringen. Man kann auch das Tetrahydropyrimidin in einem geeigneten organischen Lösungsmittel lösen, dispergieren, suspendieren oder emulgieren und die Lösung, Dispersion, Suspension oder Emulsion dem Polyolefinpulver zufügen und gründlich verrühren. Das Lösungsmittel kann dann z. B. durch Destillieren entfernt werden. Ein für diese Zwecke geeignetes Lösungsmittel ist beispielsweise Methanol. Aber auch alle anderen leicht destillierbaren Lösungsmittel sind für diesen Zweck geeignet.

Bewährt hat sich auch die Methode, zunächst ein an Tetrahydropyrimidin hochkonzentriertes Granulat herzustellen und dieses beim Verarbeiten durch Zumischen von zusatzfreiem Granulat auf den gewünschten Gehalt an Tetrahydropyrimidin zu bringen.

Die Einarbeitung und Homogenisierung kann auch gleichzeitig mit 0,01 bis 3,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polyolefin, anderer, an sich bekannter Antielektrostatika, beispielsweise Polyäthylen- und -propylenglykole, Polyole wie Glycerin, sowie deren Monoäther und -ester, Diäther und -ester und Ätherester, auch Alkylamine und Fettsäureamide, und mit weiteren, in der Faserherstellung üblichen Zusätzen, z. B. Farbstoffen, Pigmenten, Stabilisatoren, Gleitmitteln, Weichmachern und Füllstoffen, erfolgen.

So kann es zweckmäßig sein, dem Polyolefin zusätzliche Substanzen zuzufügen, die eine bei längerer Einwirkung hoher Temperaturen möglicherweise auftretende, leichte Vergilbung der Antielektrostatika verhindern. Als solche Stabilisatoren eignen sich z. B. Phosphite, insbesondere Didecylphenylphosphit, Triphenylphosphit, Tris-(nonyl-phenyl)-phosphit, Tris-(nonyl-phenol + 9 Mol Äthylenoxid)-phosphit, welche in Mengen von 0,01 bis 0,4 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polyolefin, zugesetzt werden. Auch wirkt sich ein Zusatz von Alkansulfonaten, z. B. pentadecansulfonsaurem Natrium, in gleicher Weise günstig aus. Man benötigt hierfür etwa 0,1 bis 2,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polyolefin. Ebenso können UV-Stabilisatoren zugesetzt werden..

Das antielektrostatische Verhalten der Fäden und Fasern wird durch die Aschestaubtestmethode und durch Messen des Oberflächenwiderstandes nach DIN 53 482 VDE 0303,Teil 3, geprüft.

Diese Prüfungen werden an von den Spinnspulen abgewickelten Polyolefinsträngchen von 10 g vorgenommen.

In den nachfolgenden Beispielen werden jeweils die angegebenen Mengen der beanspruchten Tetrahydropyrimidine in 3 kg isotaktisches Polypropylenpulver der rel. Viskosität 2,0 (C= 0,1 g pro 100 ml bei 135°C in Dekalin) eingemischt und das so erhaltene Pulver in einem Extruder granuliert. Bei den Vergleichsbeispielen wird entsprechend verfahren. Das erhaltene Granulat wird in einer Schmelzspinnapparatur bei 245 bis 295°C durch Aufschmelzen und Auspressen durch eine 8-Loch-Düse (Durchmesser der Löcher 0,25 mm) zu Fäden versponnen, die auf Spulen aufgewickelt werden. Durch Schmelzspinnen können Mono- oder Polyfile hergestellt werden, die weiter zu kontinuierlichen Fasern oder Stapelfasern oder zu voluminösen Garnen oder zu Stapelgarnen verarbeitet werden.

Die Fasern werden nach ihrer Herstellung vorzugsweise gestreckt, und zwar mit einem Streckverhältnis von 2 : 1 bis 10 : 1 und ebenfalls auf Spulen aufgewickelt. Dieses Verstrecken kann bei Temperaturen zwischen 80 und 150⁰C in einer Apparatur durchgeführt werden, die mit Heißluft, Dampf od. dgl. beheizt wird. Von den erhaltenen Spulen werden 10-g-Strängchen abgewickelt und der Oberflächenwiderstand mit einem Tera-Ohmmeter der Firma Kamphausen (Elektrodenabstand 1 cm) sowie die Anziehung von Zigarettenasche (Aschestaubtest) nach Reiben mit einem Zellstofflappen (Höhe 0,5 cm über der Asche) (jeweils nach 24stündiger Lagerung bei 23°C, 60% rel. Feuchte) gemessen.

Nach dem gleichen Prüfverfahren wird der Oberflächenwiderstand von erfindungsgemäß hergestellten Polyolefinfäden und -fasern gemessen, die einmal in Haushaltswaschmaschinen (Schon- oder Kochwäsche) gewaschen wurden oder die in einem üblichen Färbeverfahren gefärbt wurden.

Die aus den erfindungsgemäßen Massen hergestellten Polyolefinfäden und -fasern weisen sowohl unbehandelt als auch nach dem Waschen oder Anfärben einen Oberflächenwiderstand von =Sl0⁵ Mol auf und ziehen keine Asche an. Dagegen zeigen Polyolefinfäden und -fasern, die kein Antistatikum enthalten, einen Oberflächenwiderstand von :»10⁷Mß und ziehen die Asche stark an ( + bedeutet Ascheanziehung, — keine Ascheanziehung).

Die Fasern weisen ebenso ein bemerkenswertes Aufnahmevermögen für saure Farbstoffe und Dispersionsfarbstoffe auf. Eine Probefärbung wurde 1 Stunde bei 100⁰C in Farbebädern durchgeführt, die 2 Gewichtsprozent Farbstoff, bezogen auf die Faser, enthielten bei einem Flottenverhältnis von 1 : 40. Die Probefärbungen mit den sauren Farbstoffen wurden in Gegenwart von 2% Essigsäure (60%) und 5% Natrimsulfat durchgeführt.

Die Färbungen mit den Dispersionsfarbstoffen erfolgten in Gegenwart von 2% Essigsäure (60%) und 1% eines Egalisiermittels. Nach dem Färben wurden die Garne gründlich gespült und mit einem nichtionogenen oberflächenaktiven Mittel (1 g/l bei Temperaturen von 40 bis 70⁰C) nachgereinigt, um oberflächlich gebundenen Farbstoff zu entfernen.

In allen Fällen erschienen die Garne mit den Säure- und Dispersionsfarbstoffen intensiv gefärbt, während Fäden und Fasern aus Polyolefinen ohne den erfindungsgemäßen Zusatz unter den gleichen Färbebedin-

gungen nur sehr schwach angefärbt wurden.

Die Erfindung wird in den nachfolgenden Beispielen

erläutert:

Beispiele 1 bis 3

\r\ dien Beispiekn \ bis Λ v/\rd d\e jeweUs angegebene Menge \-Dodecy\-2-nony\-letrahydropyrimidin

(DNTHP) isotaktischem Polypropylenpulver der rel. Viskosität von 2,0 zugemischt, das Pulver granuliert und in einer Schrnelzspinnanlage versponnen.

Daten der Schmelzspinnanlage:

Schmelzzone 1 Schmelzzone 2 Schmelzzone 3 Spritzgeschwindigkeit Fördermenge Spinnverzug Aufspulgeschwindigkeit

225^UC 245° C 270⁰C

15 bis 18 m/min 5,8 bis 6,5 g/min 30 bis 640 m/min

Beispiel 1

Zugesetzte Menge DNTHP (%) 1 1,5 3

Titer (dtex) 95/8 98/8 107/8

Reißdehnung (%)

(Reißfestigkeit [p/dtex]) 457,5(1,4) 408,9(1,39) 464,6(1,31)

Oberflächenwiderstand (ΜΩ)

o.W.¹) 1,6-10M-) 1,6 · 10* (—) 7 · 10² (—)

n. SW.2) 6,2 · 105 (—) 9·102(-) 3 ■ 10^ (-)

H.KW.J) 7 - 10⁵ ( —) 1 ■ 10³(-) 8 10²(-)

n. F.⁴) 5 ■ 10' (-) 3 ■ 10⁴(-)

Anfärbbarkeit⁵)

Acilansaphirol SE 2 3 3

Dispersolechtorange 2 2 2

Ohne Wäsche.

Nach Schonwäsche (handelsübliches Feinwaschmittel auf Alkansulfonatgrundlage, 60⁰C).

Nach Kochwäsche (Feinwaschmittel, 100⁰C).

Nach Anfärbung.

Die Farbtiefe wurde nach folgender Skala beurteilt: 0: keine Anfärbung; 1: schwache Anfärbung;

2: gute Anfärbung; 3: sehr gute Anfärbung.

Beispiele 4 bis 7

In den Beispielen 4 bis 7 wird die jeweils angegebene Menge DNTHP isotaktischem Polypropylenpulver der rel. Viskosität von 2,0 zugemischt, das Pulver granuliert, in der Schmelzspinnanlage unter den in den Beispielen 1 bis 3 angegebenen Bedingungen anschließend verstreckt.

Streckverhältnis Strecktemperatur Temperatur des Bügeleisens

versponnen und

5 :1 120⁰ 120⁰

Beispiel 4

Zugesetzte Menge DNTHP (%)	1	2	3	4
Titer (dtex)	42/8	44/8	41/8	45/8
Reißdehnung (%)
(Reißfestigkeit [p/dtex])	47 (4,5)	36(5,1)	41 (4,3)	45 (4,1
Oberflächenwiderstand (ΜΩ)
o.W.	7 · ΙΟ³	4 · 103	1 ■ 103	4 · 102
n. SW.	1 · 10⁴	7 ■ 103	2 · 103	7 · 102
n. KW.	9 · 103	1 · ΙΟ⁴	2 · 103	9 · ΙΟ²
n. F.	3 10'	1 · 105	8 · ΙΟ⁴	4 · ΙΟ⁴
Anfärbbarkeit
Acilansaphirol SE	2	3	3	3
Dispersolechtorange	1	2	2	2

Beispiele 8bis 10

In den Beispielen 8 bis 10 wird die jeweils angegebene Menge 1 -Dodecyl^-heptadecenyl-tetrahydropyrimidin (DHETHP) isotaktischem Polypropylenpulver der rel. Viskosität von 2,0 zugemischt, das Pulver granuliert, in der Schmelzspinnanlage unter den in den Beispielen 1 bis 3 angegebenen Bedingungen versponnen und anschließend verstreckt.

Streckverhältnis Strecktemperatur Temperatur des Bügeleisens

5,2 :1

120⁰C

609 519/428

10

Beispiel 8

10

Zugesetzte Menge DHETHP (%) 1

Titer (dtex) 41/8 45/8

Reißdehnung (%) (Reißfestigkeit [p/dtex]) 55 (5,4) 58 (4,9) Oberflächenwiderstand (ΜΩ)

o. W. 1 · 10⁴ 3 ■

n.SW. 4 ■ 10⁴ 8 ■

n. KW. 2 ■ 10⁴ 4 ·

n. F. 7 · 10⁵ 9 · Anfärbbarkeit

Acilansaphirol SE 2

Dispersolechtorange 1

Vergleichsbeispiele 11 bis

42/8
(4,1)

■ 102

- 10³

■ 10²

· 10⁴

Im Vergleichsbeispiel 11 wird isotaktisches Polypropylen (rel. Viskosität = 2,0) ohne Zusatz, in den Vergleichsbeispielen 12 bis 14 mit den angegebenen Zusatzmengen des Polyvinylpyridins (PVP) vermischt und unter den in den Beispielen 1 bis 3 angegebenen Bedingungen versponnen.

	Vergleichsbeispiel	13	12	11
	14	1	3	5
Zugesetzte Menge PVP (Gewichtsprozent)	0	94/8	94/8	92/8
Titer (dtex)	92/8	302	341	337
Reißdehnung (%)	407,5	(1.12)	(i.i)	(1.0)
(Reißfestigkeit [p/dtex])	(1,46)
Oberflächenwiderstand		> 10⁷ ( + )	>10⁷( + )	> 10⁷ ( + )
o.W.	> 10⁷ ( + )	>10⁷( + j	>10⁷( + )	>10⁷( + )
n.SW.	>10⁷( + )	>10⁷( + )	>10⁷( + )	>10⁷( + )
n. KW.	>10⁷( + )	>10⁷( + )	>10⁷( + )	> 10⁷ (+)
n. F.	>10⁷ ( + )
Anfärbbarkeit		0 bis 1	1	1
Acilansaphirol SE	Obis 1	1	2	2
Dispersolechtorange	0

Vergleichsbeispiele 15 bis 18

Im Vergleichsbeispiel 15 wird isotaktisches Polypropylen (rel. Viskosität = 2,0) ohne Zusatz, in den Vergleichsbeispielen 16 bis 18 mit den angegebenen Zusatzmengen an PVP vermischt, unter den in den

40

45 Beispielen 1 bis 3 angegebenen Bedingungen versponnen und anschließend verstreckt.

Streckverhältnis
Strecktemperatur
Temperatur des Bügeleisens

5,4 : 1

120⁰C

Vergleichsbeispiel 15

Zugesetzte Menge PVP (Gewichtsprozent) 0

Titer (dtex) 51/8

Reißdehnung (%)

(Reißfestigkeit [p/dtex]) 49 (5,6)

Oberflächenwiderstand

o. W. > 10⁷ (-f

n.SW. >10⁷(-f

n. KW. >10⁷(-f

n. F. >10⁷(-f

Anfärbbarkeit

Acilansaphirol SE 0

Dispersolechtorange 0

Beispiele 19 bis 35

In den Beispielen 19 bis 35 werden jeweils die angegebenen Mengen der beanspruchten Tetrahydropyrimidine in 5 kg Polyolefinpulver eingemischt und das

16

54/8

59 (4,8)

>10⁷( + ) >10⁷( + ) >10⁷( + )

0 1

50/8

(5,0)

>10⁷( + )
>10⁷( + )
>10⁷( + )
>10⁷( + )

1
2

18

47/8

54 (4.7)

>10⁷(
> 107

>10⁷

so erhaltene Pulver in einem Extruder granuliert. Bei den Vergleichsbeispielen wird entsprechend verfahren. Das erhaltene Granulat wird in Schneckenspritzgußmaschinen unter nachfolgend aufgeführten Bedingungen zu 1) rechteckigen Kästen von etwa 200 g Gewicht und

den Abmessungen 280 χ 250 χ 40 mm, die durch unterschiedliche Wandstärke in der Umlenkung, scharfkantige Übergänge und verschiedene Verstärkungsrippen besonders gut in Relation zu den in der Praxis verwendeten Spritzgußformstücken zu setzen sind; 2) rechteckigen Platten von etwa 27 g Gewicht und den Abmessungen 120 χ 65 χ 4 mm gespritzt:

	1) Kästen	PP	PB	2) Platten
	PÄ	260	240	PÄ, PP, PB
Massetemperatur (°C)	270	130	100	260
Max. Spritzdruck (atü)	130	3	3	85
Formfüllzeit (sek)	3	90	90	3
Schneckendrehzah!	90			60
(U/min)		50	50
Kühlzeit (sek)	50	130	100	30
Nachdruck (atü)	50	10	10	85
Nachdruckzeit (sek)	5	5	5	15
Pause (sek)	5		2

Hierbei bedeutet PÄ ein Polyäthylen mit der Dichte von 0,960, dem mittleren Molekulargewicht von 52 000 und der reduzierten Viskosität von 1,45; PP eine Polypropylen mit der Dichte von 0,906, dem mittleren Molekulargewicht von 470 000 und der reduzierten Viskosität von 4 und PB ein Polybuten-( 1) mit der Dichte von 0,910, dem mittleren Molekulargewicht von 2 000 000 und der reduzierten Viskosität von 4.

Das antielektrostatische Verhalten der Spritzkästen wird durch die Aschetest-Methode, durch Angaben über die Verstaubung, der die Prüfkörper a) in einer normalen Atmosphäre (Normalverstaubung) und b) beim Besprühen mit einem Gemisch aus Flugasche und Ruß (Staubtest) und c) beim Bestreuen mit einem Spezialpulver (Farbpulvertest) unterliegen, geprüft.
Eine weitere Prüfung, vorgenommen an Spritzplatten, besteht darin, den elektrischen Oberflächenwiderstand zu messen. Der Aschestaubtest wird in folgender Weise durchgeführt:

Man reibt den 24 Stunden bei 60% rel. Feuchte

ίο gelagerten Prüfkörper 10mal kräftig mit frischem Zellstoff und hält ihn 0,5 cm über frische, zerdrückte Zigarrenasche. Der Test gilt als negativ, wenn der Prüfkörper keine Ascheteilchen anzieht (Zeichen: —).

Ferner bedeuten die Zeichen ( —) = geringe, (+ -) = mittlere, ( + ) = stärkere und + = starke Ascheanziehung. Der Test erfolgt 1 und 8 Tage nach der Herstellung der Prüfkörper.

Bei der Beobachtung der sogenannten Normalverstaubung erfolgt die Einteilung — ebenso halbquantitativ — in keine (k), sehr leichte (si), leichte (1), mittlere (m), starke (st) und sehr starke (sst) Verstaubung, beobachtet 8 Tage nach der Herstellung.

Lichtenbergsche Figuren werden mit * bezeichnet.

Der sogenannte Staubtest besteht darin, daß die Probekörper 1 Tag nach Herstellung in einer Kammer aus einer Feststoffdüse mit einem Gemisch aus 75% Flugasche und 25% Ruß besprüht werden. Die Einteilung erfolgt wie bei der Normalverstaubung.

Wie aus den nachfolgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen 19 bis 35 ersichtlich ist, sind Verbindungen, in denen Ri 10 bis 14 und R2 9 bis 13 Kohlenstoffatome enthalten, am besten (Beispiele 20,24, 29,31,33,34 und 35).

Bei- Poly- Teile Verbindung der Formel Aschelest Nor- Staub-Farbpulver- Oberflächenwiderstand [M//] bei 23 C und spiel ületin auf mal- test test

Nr. KK)TeUe

Poly- _Λ

olefin R₂-C

R,

N-CH₂

60% r. LF

N — CH,

R,

CH, 1 8 8 I I 8 I X

Tage nach Herstellung der Prüfkörper Tage nach Herstellung

40% r. LF
1 8

I9¹	)	PE	0.5	C₁₂	H₂₅	C_nH₂₃
20		PE	0.5	C₁₂	H₂₅	C_nH₃₅
21		PE	0.5	C₁₂	H₂₅	CH₁₅
22		PE	0,5	C₁₂	H₂₅	C₂₅H₅₁
23		PE	0.5	C₁₂	H₂₅	CH₁₉
24		PE	0.5	C₁₈	H₃-	C₁₁H₂.,
25		PE	0.3	Ck 1	ir	C₁₁H₂₃
26		PE	0.5	C₂₄	H₄.,	C₁₁H₂₃
27		PE
28'	)	PP	0.75	C₁₂	H₂₅	C₁₁H₂₃
29		PP	0.75	C₁₈	H₃₅	C₁₁H₂.,
30		PP	0.75	C₁₁,	H₂₁	C₉H₁₉
31		PP	0.75
32'	)	PB	0.75	C₁₂	H₂₅	C₁₃H₂,
33		PB	0,75	C₁₂	H₂₅	C₉H₁₉
34		PB	0.75	C₁₀	H₂,	C₁₁H₂₃
35		PB		Vergleichsbeispiel.
r ,

(±1 (-1

ssi. *	sst. *	sst.*	SSt.*	> 10"	3	-K)⁷	>10⁷	>10⁷
k	k	k	k	5 ■ K)'	1	■ 10'	I ■ IO⁴	6- 10'
1	1	I	I	6- K)⁴	6	• K)⁴	y ■ ίο⁴	7 · K)⁴
si	si	si	k	I ■ 10⁴	8	■ K)'	5 ■ K)⁴	1 ■ K)⁴
I	m	m	I	1 ■ K)⁵	1	K)⁴	6- 10⁵	2· ΙΟ⁵
k	k	k	k	4 · K)'	4	■ K)'	1 ■ 10⁴	6- 10'
I	I	m	I	9 ■ K)⁴	4	K)⁴	1 · K)⁵	7· K)⁴
si	si	si	k	8 ■ 10-'	1	10'	3 ■ H)⁴	1 · K)⁴
m	m	St	I	.1 ■ IO⁵		K)⁵	7- H)⁵	2 ■ IO⁵
sst, *	sst. *	SSl, *	sst, *	> K)⁷	3	•I0⁷	>IO⁷	> 10"
k	k	k	k	8 · IC'	3	• 10'	2 ■ K)⁴	9 ■ 10'
I	I	I	I	7- I0⁴	5	■ K)⁴	3 ■ K)⁵	I ■ IO⁵
k	k	k	k	8· K)'	>	• K)'	3 ■ K)⁴	1 ■ K)⁴
sst	sst	SSt,*	SSt.*	> K)⁷	5	K)⁷	>10⁷	>10"
k	k	k	k	9 ■ 10'	4	■ 10'	3 ■ K)⁴	I ■ 10⁴
k	k	k	k	7- K)'	6	■ 10'	5 ■ K)⁴	9 · K)³
k	k	k	k	9 ■ K)'	■ K)'	4 ■ K)⁴	7 · 10'

Verwendet man an Stelle des genannten Polyäthylens ein solches, welches eine Dichte von 0,948, ein mittleres Molekulargewicht von 130 000 und eine reduzierte Viskosität von 3,1 oder ein solches, das eine Dichte von 0,930, ein mittleres Molekulargewicht von 1 000 000 und eine reduzierte Viskosität von 1,18 hat, so erhält man vergleichbare Ergebnisse. Gleiches gilt beim Einsatz eines Polypropylens mit der Dichte von 0,905, dem mittleren Molekulargewicht von 340 000 und der

reduzierten Viskosität von 3 oder mit der Dichte von 0,905, dem mittleren Molekulargewicht von 600 000 und der reduzierten Viskosität von 5 sowie beim Einsatz eines Polybutens-(l) mit der Dichte von 0,910, dem mittleren Molekulargewicht von 1 300 000 und der reduzierten Viskosität von 3 oder mit der Dichte von 0,915, dem mittleren Molekulargewicht von 800 000 und der reduzierten Viskosität von 2.

Claims

Patentansprüche:

1. Antielektrostatische und anfärbbare thermoplastische Formmassen, bestehend aus a) Polyolefinen und b) 0,1 bis 5,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polyolefin, von Verbindungen der allgemeinen Formel

N-CH,