DE2454816C2

DE2454816C2 -

Info

Publication number: DE2454816C2
Application number: DE2454816A
Authority: DE
Inventors: Anthony J. Oak Park Ill. Us Castro; James W. Woodridge Ill. Us Stoll
Original assignee: Akzona Inc
Current assignee: Akzona Inc
Priority date: 1974-01-24
Filing date: 1974-11-19
Publication date: 1987-05-21
Also published as: NL7500873A; CA1050187A; JPS50105293A; NL181114B; JPS614852B2; FR2259130A1; DE2454816A1; US4147742A; NL181114C; IT1026588B; FR2259130B1; GB1494226A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Amin enthaltenden Antistatikmasse.

Es ist seit langem bekannt, daß verschiedene Polymerisate die Neigung haben, auf ihrer Oberfläche elektrostatische Ladungen anzureichern. Dies führt zu Schwierigkeiten bei der Handhabung der Polymerisate und der daraus hergestellten Formkörper, die bei der Lagerung sowie während der Verarbeitung der Polymerisate zu Formkörpern, wie Fäden, Folien, Filmen und geformten Kunststoffen, auftreten.

Diese Aufladung führt dazu, daß Staub- und Schmutzteilchen an den Kunststoffoberflächen haften, und auch dazu, daß die Kunststoffoberflächen aneinander oder an der für die Verarbeitung verwendeten Vorrichtung haften. Unter bestimmten Umständen können als Folge der angereicherten Ladungen Funkenüberschläge auftreten, wobei die Gefahr einer Entzündung (Entflammung) besteht. Die Neigung zur Anreicherung von elektrostatischen Ladungen ist besonders ausgeprägt bei den aus äthylenisch ungestättigten Monomeren hergestellten Polymerisaten und Mischpolymerisaten, zum Beispiel den Polymerisaten und Mischpolymerisaten von Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Styrol und den verschiedenen Polyolefinen, wie Polyäthylen, Polypropylen und Polybutylen. Diese werden nachfolgend als Olefinpolymerisate bezeichnet.

Die bisher unternommenen Versuche, die Neigung der Kunststoffmaterialien zur elektrostatischen Aufladung zu vermindern, bestanden entweder darin, das Kunststoffmaterial mit einer Antistatikmasse zu beschichten oder diese in den Körper des Kunststoffmaterials einzuarbeiten. Die zuletzt erwähnte Methode wird allgemein als wirksamer angesehen. Zu Verbindungen, die für diesen Zweck bereits vorgeschlagen worden sind, gehören Polyalkylen-glykole und ihre Ester und Äther sowie die verschiedensten Amine und Amide. So wurde beispielsweise vorgeschlagen, in ein Olefinpolymerisat, z. B. Polyäthylen, während des Mischens (Compoundierens), Verformens oder während der Herstellung als Antistatikzusatz eine geringe Menge mindestens eines N,N-(Hydroxyalkyl) alkylamins einzuarbeiten und ein Verfahren dieses Typs ist in der US-Patentschrift 36 31 162 beschrieben.

Es ist auch bekannt, Polyolefinen, wie z. B. einem Polyäthylenfilm, ein Material einzuverleiben, das als Gleitmittel (Schmiermittel) in der Weise fungiert, daß es in einer zur Erzielung eines dünnen Filmes ausreichenden Menge an die Oberfläche wandert, wobei der dünne Film als Schmiermittel wirkt. Für diesen Zweck werden in der Regel langkettige aliphatische Amide verwendet und ein System dieses Typs ist beispielsweise in der US-Patentschrift 34 67 706 beschrieben.

Bei vielen der Amin- oder Amid-Antistatikmittel handelt es sich um Flüssigkeiten, die dann, wenn sie den Harzmassen einverleibt worden sind, mit einer unerwünscht hohen Geschwindigkeit (in einer unerwünscht hohen Rate) an die Oberfläche wandern, was zu Verlusten durch Verdampfung, zu einer verminderten antistatischen Wirksamkeit, zur Entwicklung von unangenehmen bzw. unerwünschten Gerüchen führt und wodurch die Oberflächeneigenschaften des Kunststoffes nachteilig beeinflußt werden, beispielsweise durch Förderung der Rißbildung oder Haarrißbildung. In der obengenannten US-Patentschrift 36 31 162 ist beispielsweise angegeben, daß bei 8 Teilen N,N-Bis-(2-hydroxyäthyl) alkylamin in 1000 Teilen Polyäthylen große Mengen des Antistatikmittels zu der Oberfläche wanderten (ausgeschwitzt wurden). Frühere Versuche zur Einarbeitung eines hohen Prozentsatzes, d. h. von mehr als etwa 10%, eines flüssigen Antistatikmittels in Polymerisate haben gezeigt, daß durch die Löslichkeit des Antistatikmittels in dem Polymerisat bei Raumtemperatur Grenzen gesetzt sind. Das heißt, wenn die Löslichkeit in dem Polymerisat überschritten wird, beispielsweise durch Abkühlen einer Lösung einer hohen Temperatur, entstehen zwei Phasen, nämlich eine flüssige Phase, die etwas gelöstes Polymerisat enthält, und eine feste Phase, die etwas gelöste Flüssigkeit enthält.

Aus der FR-PS 13 45 827 ist die Verwendung verschiedener Amine als Antistatikagenzien für Polyolefine bekannt. Vorteilhafterweise sollen Mischungen eingesetzt werden, die 1 bis 10% Amine enthalten. Die Patentschrift offenbart jedoch kein Verfahren zur Herstellung einer solchen Mischung.

Die FR-PS 11 35 486 behandelt Polyvinylzusammensetzungen mit einem Anteil von Amin, wobei die tatsächliche Einarbeitung von Amin in Anteile von 5 bis 7,5 erzielt werden kann.

Um die Neigung der Kunststoffmaterialien zu elektrostatischer Aufladung zu vermindern, ist jedoch die Einarbeitung von möglichst hohen Anteilen an Amin erstrebenswert. Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer trockenen, festen Amin enthaltenden Antistatikmasse für die Einarbeitung in Polymerisate und Mischpolymerisate von Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Styrol und Olefin zu schaffen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man ein Polymerisat aus der Gruppe der Propylenhomopolymerisate und -mischpolymerisate, der Styrolhomopolymerisate und -mischpolymerisate und Polyvinylenoxid mit 10 bis etwa 90 Gew.-% eines normalerweise flüssigen Amin-Antistatikmittels zur einer homogenen flüssigen Mischung mischt, die gewonnene Mischung so erhitzt, daß eine homogene Flüssigkeit gebildet wird und diese Flüssigkeit dann schnell abkühlt.

Vorzugsweise wird als Polymerisat Polypropylen verwendet und die Mischung auf eine Temperatur erhitzt, die etwas oberhalb der Erweichungstemperatur des Polypropylens liegt.

Besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung von N,N-Bis-(2- hydroxyäthyl)alkylamin und ein Gemisch des Alkenyl- und Alkyl- (C₁₂ bis C₁₈)-Amins als Amin herausgestellt und die Durchführung der Abkühlung innerhalb eines Zeitraumes von etwa einer halben Sekunde bis etwa 10 Minuten.

Die Amine werden vorteilhaft in einer Menge von etwa 50 bis etwa 75 Gew.-% verwendet.

Vorzugsweise werden als Antistatikmittel N,N-Bis-(2-hydroxyäthyl) kokusamin sowie N,N-Bis-(2-hydroxyäthyl)talgamin verwendet.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Behandlung von Polyäthylen näher beschrieben, es ist jedoch für den Fachmann selbstverständlich, daß diese Beschreibung lediglich der Erläuterung der Erfindung dient und daß die Erfindung selbstverständlich allgemein auf Polyolefine sowie auf andere, aus äthylenisch ungestättigten Monomeren hergestellte Olefinpolymerisate und -mischpolymerisate angewendet werden kann.

Es wurde nun überraschend gefunden, daß ein flüssiges Amin-Antistatikmittel in einer für die Einarbeitung in ein Polymerisat geeignete feste Form überführt werden kann, in dem man das Amin mit Polypropylen oder einem Propylen/äthylen-Mischpolymerisat mischt, die Mischung auf eine solche Temperatur erhitzt, daß eine homogene Flüssigkeit gebildet wird, und dann die Flüssigkeit schnell auf eine feste homogene Masse abkühlt. Unter schnellem Abkühlen ist eine solche Herabsetzung der Temperatur zu verstehen, daß die flüssige Mischung innerhalb eines Zeitraums von etwa 1/2 Sekunde bis etwa 10 Minuten, je nach Menge der verwendeten Flüssigkeit und je nach angewendeter Abkühlungsmethode, vollständig fest wird, so daß ein festes Material erhalten wird, das keine getrennte flüssige Phase darin enthält und in dem die Menge des eingearbeiteten, normalerweise flüssigen Antistatikmittels größer ist als die normale Löslichkeit, d. h. innerhalb des Bereiches von 10 bis 90 Gew.-%, bezogen auf das feste Polypropylen, liegt. Es wurde gefunden, daß allgemein die Abkühlungsgeschwindigkeit erhöht werden muß, wenn der Prozentsatz des in das Polypropylen eingearbeiteten Antistatikmittels erhöht wird.

Es wurde gefunden, daß in der Praxis die Abkühlungsgeschwindigkeit so eingestellt werden kann, daß die gewünschten Ergebnisse auf mindestens zweierlei Weise erhalten werden. Erstens wird eine Metallplatte mit Umgebungstemperatur (25°C) als Wärmeverbraucher verwendet und diese führt die Wärme in einer ausreichenden Geschwindigkeit von dem Material ab, wenn es schnell in Form einer dünnen Schicht auf die Platte gegossen wird. Die besten Ergebnisse werden bei Schichten einer Dicke von weniger als 6,35 mm erzielt, ähnliche Ergebnisse werden jedoch erhalten, wenn Schichten einer Dicke von bis zu 1,27 cm hergestellt werden. Bei der zweiten Methode wird eine hohe Abkühlungsgeschwindigkeit dadurch erzielt, daß man die Lösung des flüssigen Polypropylens und des Antistatikmittels in eine große Menge Wasser einer Temperatur von 0 bis 75°C einsprüht oder eingießt.

Der bevorzugte Temperaturbereich liegt bei 60 bis 75°C, da niedrigere Temperaturen dazu führen, daß beträchtliche Mengen an Wasser in den Kügelchen eingeschlossen werden, die jedoch durch Trocknen in einem Vakuum wieder entfernt werden können. Dabei werden Kügelchen aus einer festen Kombination aus dem Antistatikmittel und dem Polypropylen mit einem Durchmesser von 3,18 bis 1,59 mm erhalten, die nicht fingerfeucht sind und keine sichtbare flüssige Antistatikmittelphase enthalten.

Es wäre zu erwarten gewesen, daß beim Abkühlen sich eine flüssige Phase des Amins, die etwas gelöstes Polymerisat enthält, insbesondere wenn die normale Löslichkeit des Amins in dem Polypropylen überschritten wird, abscheidet. Es wurde beispielsweise beobachtet, daß dann, wenn die heiße, homogene Mischung aus dem Polymerisat und dem flüssigen Antistatikmittel ständig gerührt wird, während die Mischung sich abkühlt, die Mischung sich nicht zu einem homogenen Festkörper abkühlt, sondern zwei Phasen erhalten werden. Bei schnellem Abkühlen der heißen, homogenen Mischung aus dem Antistatikmittel und dem Polypropylen gemäß der Erfindung tritt jedoch keine Phasentrennung auf. Dieses unerwartete Verhalten tritt selbst da auf, wo es bekannt ist, daß durch bloßes Mischen nicht mehr als etwa 10 Gew.-% Antistatikmittel in das Polypropylen eingearbeitet werden können, ohne daß die Abtrennung einer flüssigen Phase auftritt. Die dabei erhaltene Antistatikmittel/Polypropylen-Mischung enthält viel mehr Antistatikmittel als aufgrund nur seiner Löslichkeit bei Raumtemperatur zu erwarten gewesen wäre. Die dabei erhaltene feste Masse kann in Körnchen oder Pulver in jeder beliebigen gewünschten Teilchengröße überführt und mit dem Olefinpolymerisat, dem es zugesetzt werden soll, leicht gemischt werden.

Das Prinzip der vorliegenden Erfindung ist allgemein anwendbar auf Antistatikmittel, die mit Polypropylen oder einem Polypropylenmischpolymerisat bei erhöhter Temperatur gemischt werden können und eine feste Lösung bilden, in der beim Abkühlen keine Phasentrennung auftritt. In der Regel sind die Antistatikmittel bei Normaltemperaturen flüssig und das Mischen wird bei einer Temperatur oberhalb der Erweichungstemperatur des Polypropylens oder seiner Mischpolymerisate durchgeführt.

Bei der praktischen Durchführung der Erfindung können mit Vorteil flüssige äthoxylierte Amine verwendet werden. Diese können von primären Alkenyl- und gemischten Alkenyl- und Alkylaminen abgeleitet sein, in denen der Alkenyl- und Alkylrest eine Kettenlänge zwischen etwa 12 und etwa 18 Kohlenstoffatomen aufweist. Solche Amine werden erhalten aus destillierten Kokos-, Soja-, Oleyl- oder Talgaminen oder Mischungen davon.

Bevorzugte Amin-Antistatikmittel sind N,N-Bis-(2-hydroxy-äthyl) alkenylamin und Mischungen aus Alkenyl- und Alkylaminen mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, die bei gewöhnlichen Temperaturen flüssig sind. Beispiele für solche Amine sind diäthoxyliertes Talgamin (ein gemischtes Alkenyl- und Alkylamin) und diäthoxyliertes Kokosamin.

Andere bekannte flüssige Amin-Antistatikmittel können auch verwendet werden, vorausgesetzt, daß sie sich beim Erhitzen auf die zur Herstellung einer homogenen Mischung aus Polypropylen und dem Antistatikmittel erforderlichen Temperaturen nicht zersetzen.

Diese und andere äthoxylierte und andere alkoxylierte Amine mit einer ähnlichen Struktur werden in Mengen innerhalb des Bereiches von etwa 10 bis etwa 90 vorzugsweise von etwa 50 bis etwa 75 Gew.-% in Polypropylen eingearbeitet und eine der überraschenden Charakteristiken der dabei erhaltenen Antistatikmasse ist die, daß bis zu 90% Amin dem Polypropylen einverleibt werden können, ohne daß eine wesentliche Abtrennung einer flüssigen Phase auftritt. Das fertige Antistatikmittel ist ein trockenes, stabiles Produkt, das durch trockenes Einmischen in andere Polymerisate als inneres Antistatikmittel leicht gleichmäßig eingearbeitet werden kann.

Obgleich Polypropylen als Träger für das Amin und andere Antistatikmittel bevorzugt ist, können auch Mischpolymerisate von Propylen und Äthylen verwendet werden. Die erfindungsgemäßen Antistatikmassen werden damit in die zu behandelnden Olefinpolymerisate, beispielsweise in Polyäthylen, in antistatisch wirksamen Mengen eingearbeitet und es wurde gefunden, daß sie vollständig vergleichbar sind mit der gleichen Menge an direkt in das Olefinpolymerisat eingearbeitete flüssige Antistatikmittel. Die Leichtigkeit und Sauberkeit der Einarbeitung eines trockenen Materials in das Olefinpolymerisat sind jedoch viel besser als bei dem entsprechenden flüssigen Mittel. Außerdem kann die feste Masse einem Olefinpolymerisat zugesetzt werden, das nach dem als "Rotomolding"-Verfahren bekannten Verfahren verformt worden ist. Die bisher rotationsgeformten Produkten einverleibten trockenen oder flüssigen Antistatikmittel haben sich als völlig unwirksam erwiesen. Wirksame Mengen an Antistatikmittel liegen etwa innerhalb des Bereiches von 0,005 bis etwa 10 Gew.-% Aminreagens, bezogen auf das Polyäthylen oder ein anderes Olefinpolymerisat. Die verwendete Menge hängt von dem jeweiligen verwendeten Polymerisat und Amin ab.

Die folgenden Beispiele, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben sind, sollen die Erfindung näher erläutern, ohne sie jedoch darauf zu beschränken.

Beispiel 1

Eine Mischung aus 50 Gew.-% N,N-Bis-(2-hydroxyäthyl)talgamin und 50 Gew.-% Polypropylenpellets wurde unter Rühren auf 180°C erhitzt, bis eine klar homogene Flüssigkeit erhalten worden war. Die Flüssigkeit wurde dann innerhalb eines Zeitraumes von etwa 10 Minuten schnell auf Raumtemperatur abgekühlt, wobei eine trockene feste Masse entstand. Die Masse wurde zu einem trockenen Pulver gemahlen und bei einer Temperatur von etwa 185°C in einer 0,15 Gew.-% Amin bzw. 0,15 Gew.-% Polypropylen entsprechenden Menge in das geschmolzene Polyäthylenharz eingearbeitet.

Das dabei erhaltene Polyäthylenprodukt wies antistatische und verbesserte Gleiteigenschaften auf. Eine 6 Tage lang gealterte Probe entlud sich nach dem Aufladen auf 800 Volt innerhalb von 45 Sekunden auf 0 Volt im Vergleich zu einer Kontrollprobe von nicht-behandeltem Polyäthylen, das seine Ladung unendlich lange beibehielt. Die Haftreibungskoeffizienten waren wie folgt:

Kontrollprobe ohne Zusatz0,70 Probe mit nur 0,1% Amin0,50 Probe mit 0,15% Aminpolypropylen0,36

Beispiel 2

Das in Beispiel 1 angegebene Verfahren wurde wiederholt, wobei diesmal der in das Polypropylen eingearbeitete Mengenanteil des Amins des Beispiels 1 75 Gew.-% betrug. Das feste Material wurde gemahlen und in den gleichen Mengenverhältnissen wie die Aminkomponente wie in Beispiel 1, d. h. in einer Menge von 0,15% Amin und 0,05% Polypropylen in das Polyäthylen eingearbeitet und auf seine antistatischen und Gleiteigenschaften untersucht, wobei die folgenden Ergebnisse erhalten wurden: eine 5 Tage lang gealterte Probe entlud sich nach der Aufladung auf 800 Volt innerhalb von 18 Sekunden auf 0 Volt. Der Hartreibungskoeffizient dieser Probe betrug 0,51.

Beispiel 3

Nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 2 wurden 75 Gew.-% des Amins des Beispiels 2 in Polystyrol (Kristallqualität) eingearbeitet. In diesem Falle wurde die Temperatur auf 240°C erhöht, um die Polystyrolperlen zu lösen. Das Rühren wurde nach Erzielung einer vollständigen Lösung etwa 5 Minuten lang fortgesetzt. Dann wurde etwa 1 ccm davon bis zu einer Tiefe von etwa 1,58 mm auf eine flache Metallplatte gegossen und schnell, d. h. innerhalb von etwa 5 Minuten abgeschreckt, unter Bildung eines spröden, trockenen Materials. Eine Probe von etwa 50 ccm wurde in eine flache Schale bis zu einer Tiefe von etwa 1,27 cm gegossen, sie wurde beim Abkühlen hart, blieb jedoch auf der Oberfläche und am Boden etwas feucht. Eine dritte Probe wurde bis zu einer Tiefe von etwa 3,81 cm in dem Becher gelassen und durch Stehenlassen abgekühlt. Der dritte Anteil trennte sich in eine flüssige und in eine feste Phase.

Das wie oben hergestellte trockene, spröde Antistatikkonzentrat konnte in ein Olefinpolymerisat, beispielsweise in ein geschmolzenes Polystyrolharz, durch Zugabe des gemahlenen Konzentrats in einer Menge entsprechend 3 Gew.-% Amin und Abkühlen eingearbeitet werden. Die antistatischen und Gleiteigenschaften des Materials wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 bestimmt.

Es wurden weitere Proben des obigen Materials hergestellt durch Variieren der Prozentsätze an in das Polystyrol eingearbeitem Amin und Abkühlen durch Eingießen des gelösten Materials in Wasser bei verschiedenen Temperaturen, wie sie in der folgenden Tabelle I angegeben sind.

Tabelle 1

Beispiel 4

Es wurde das gleiche Verfahren wie in Beispiel 3 durchgeführt, wobei diesmal jedoch ein schlagfestes Polystyrol verwendet wurde. Bei dem schlagfesten Polystyrol handelte es sich um ein Styrol/Butadien-Mischpolymerisat. Die Mischung wurde unter Rühren auf eine Temperatur von 235°C erhitzt und schnell in eine Schale aus rostfreiem Hartgußstahl gegossen, so daß ein Film einer Dicke von etwa 1,58 mm gebildet wurde, der innerhalb 1 Minute abgekühlt wurde. Das feste Material war trocken und hart mit Ausnahme einer geringen Kondensationsmenge am Boden. Nach dem Stehenlassen über Nacht war der Boden trocken ohne die Spur einer Fettigkeit. Eine andere Probe wurde bei 220°C gelöst und zum Abkühlen bei Raumtemperatur (25°C) auf eine 0,4 mm dicke Platte aus rostfreiem Stahl gegossen. Es wurde ein harter, trockener, 0,95 cm dicker Feststoff gebildet.

Beispiel 5

Nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 wurde ein festes, trockenes Produkt hergestellt durch Einarbeiten von 75 Gew.-% N,N-Bis-(2-hydroxyäthyl)kokosamin in 25 Gew.-% Polypropylen. Auf einem Spatel wurde eine geringe Menge abgekühlt, die nach mehreren Stunden fingertrocken war. Ähnlich antistatische und Gleiteffekte konnten durch Einarbeiten des gemahlenen Produktes in Polyäthylen in einer Menge entsprechend 0,15% Amin erhalten werden.

Beispiel 6

Eine Mischung aus 110,6 g Polypropylen und 64,4 g des Amins des Beispiels 1 wurde bei 175°C gerührt unter Bildung einer Endkonzentration von 36,8 Gew.-% Amin. Nach dem Abkühlen war das weiße, kristalline Produkt fest und trocken.

Beispiel 7

Es wurde ein ähnlicher Versuch wie in Beispiel 3 durchgeführt zur Herstellung von Polystyrol von Kristallqualität. Das Auflösen war bei etwa 235°C beendet. Ein Teil des Produktes wurde abgekühlt durch Eingießen der geschmolzenen Mischung in eine Schale aus rostfreiem Hartgußstahl. Das Material war trocken und hart und war nur an den Kanten etwas feucht.

Ein anderer Teil des geschmolzenen Materials wurde in Wasser gegossen. Nach dem Abkühlen war dieses Produkt hart und trocken.

Beispiel 8

Nach dem Verfahren des Beispiels 1 wurden 75 Gew.-% des Amins des Beispiels 1 in Polyphenylenoxid eingearbeitet. Nach etwa 5minütigem Rühren bei 250°C wurde die Mischung in flache Schalen gegossen. Das Produkt war trocken und hart und wies keine Spur von Fettigkeit auf.

Beispiel 9

Nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 wurden 75 Gew.-% des Amins des Beispiels 1 in 25% eines Styrol/Acrylnitril-Mischpolymerisats eingearbeitet. Die Auflösung begann bei 255°C und die Temperatur wurde auf 275°C erhöht, um den Lösungsprozeß zu beschleunigen. Eine Hälfte der Lösung wurde zum Abkühlen auf eine Metallfolie gegossen und die andere Hälfte wurde in eine flache Glasschale gegossen. Beide Lösungen wurden innerhalb von etwa 2 Minuten abgekühlt und bildeten einen harten, spröden Feststoff, bei dem etwas Oberflächenfeuchtigkeit zu beobachten war.

Beispiel 10

Nach dem Verfahren des Beispiels 1 wurden 90 Gew.-% des Amins des Beispiels 1 in das Polypropylen eingearbeitet. Die Mischung wurde unter Erwärmen auf eine Temperatur von 200°C stark gerührt. Die Lösung wurde zum schnellen Abkühlen in einer Dicke von etwa 1,27 mm auf eine Aluminiumfolie gegossen. Dabei wurde ein Feststoff erhalten, der ganz feucht war. Bei diesem Aminmengenanteil wurde eine geringe Menge einer zweiten Phase (Flüssigkeit) gebildet. Obgleich dieses feuchte Produkt für einige Verwendungszwecke geeignet sein kann, muß zur Erzielung eines vollständig trockenen Produktes entweder eine etwas geringere Menge an Amin verwendet oder die Abkühlung mit einer höheren Geschwindigkeit durchgeführt werden. Eine höhere Abkühlungsgeschwindigkeit kann wie folgt erzielt werden: es wird eine abgemessene Menge der erhitzten Lösung einem laufenden, abgeschrägten Förderband zugeführt. Die Abkühlungsgeschwindigkeit kann gesteuert werden durch Variieren der Zuführungsgeschwindigkeit des Polymerisats, um so die Dicke des Materials auf dem Förderband zu steuern. Die Geschwindigkeit des Förderbandes und die Temperatur der Förderplatten können ebenfalls reguliert werden, um verschiedene Abkühlungsgeschwindigkeiten zu erzielen. Die Förderplatten selbst können mit einem im Kreislauf geführten Kühlmedium wie z. B. Luft, Wasser, einer Salzlösung, Freon und dergleichen, gekühlt werden.

Beispiel 11

Nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 5 wurden 75 Gew.-% N,N-Bis-(2-hydroxyäthyl)kokosamin in 25 Gew.-% Polystyrol von Kristallqualität eingearbeitet und unter Rühren auf 215°C erhitzt. Nach 10minütigem Rühren wurde die Probe durch Eingießen in eine flache Schale abgeschreckt (verfestigt). Dabei bildete sich ein festes, trockenes Material, das nur am Boden und auf der Oberfläche etwas feucht war. Das feste Material konnte gemahlen und in einer Menge entsprechend 0,15% Amin in Polyäthylen eingearbeitet werden zur Erzielung ähnlicher antistatischer Gleiteffekte.

Beispiel 12

Nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 11 wurden 50 Gew.-% des Amins des Beispiels 11 in 50 Gew.-% Polystyrol von Kristallqualität bei einer Temperatur von 230°C eingearbeitet und einige Minuten lang damit gemischt, bis die Mischung homogen war. Zur Abkühlung wurde eine Probe in einer Schichtdicke von etwa 4,75 mm bei Raumtemperatur (25°C) auf eine Platte aus rostfreiem Stahl gegossen. Eine andere Probe wurde durch Eingießen in eine Petrischale auf Raumtemperatur abgekühlt. Beide Proben waren nach dem Abkühlen hart und trocken.

Beispiel 13

Proben des nach den vorhergehenden Beispielen hergestellten festen Antistatikmittelkonzentrats, die 75 Gew.-% des Amins des Beispiels 5 und 25 Gew.-% Polypropylen enthielten, wurden zu gepulverten Schargen aus Polyäthylen mit hoher Dichte in einem "Rotomolder" in Mengen entsprechend 0,2 Gew.-% Amin zu 0,4 Gew.-% Polyäthylen zugegeben. Die Rotationsformvorrichtung, wie sie beispielsweise von der Firma Roto Mold & Die Company, Cuyahoga Falls, Ohio, USA, hergestellt wird, ist an sich bekannt und auf dem Markt erhältlich. Bei dem Rotationsformverfahren wird ein trockenes, gepulvertes Harz in eine geschlossene Form gegeben und so lange in Rotation versetzt, bis die Harzfüllung um ihre innere Oberfläche herum gleichmäßig verteilt ist. Das Harz wird dann auf seine Schmelztemperatur erhitzt und anschließend abgekühlt. In diesem Beispiel wurde ein trockenes, gepulvertes, festes Antistatikmittel mit dem Harz gemischt und in den "Rotomolder" eingefüllt. Das Antistatikmittel verlieh dem fertig geformten Produkt gute bis ausgezeichnete antistatische Eigenschaften, wie die Halbwertszeit, das heißt die zur Abnahme (Zerfall) der Ladung bis auf die Hälfte des ursprünglichen Wertes erforderliche Zeit, der Proben in der folgenden Tabelle II zeigt.

Tabelle II

Es wurde kein Versuch unternommen, andere flüssige oder feste Antistatikmittel einzuarbeiten, da es mit Rotomoldern bisher nicht möglich war, irgendein wirksames Antistatikmittel in rotationsgeformte Harze einzuarbeiten.

Jedes der in den Beispielen 6 bis 12 hergestellten festen Produkte konnte in einer Menge entsprechend 0,05 bis 0,3 Gew.-% Amin in Polyäthylen, in einer Menge entsprechend 2 bis 3 Gew.-% Amin in Polystyrol oder in andere Olefinpolymerisate in wirksamen Mengen eingearbeitet werden, um dem gemischten Polymerisat gute Antistatik- und Gleiteigenschaften zu verleihen. Das Material konnte dem Olefinpolymerisat in Form einer Mischung bei einer Temperatur oberhalb des Erweichungspunktes des Polymerisats, vorzugsweise etwas oberhalb 150°C, durch Zugabe der gemahlenen Teilchen des trockenen, festen Polypropylens, das 10 bis 90 Gew.-% des Antistatikmittels, bezogen auf das geschmolzene Olefinpolymerisat, enthielt, leicht zugegeben werden.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer trockenen, festen Amin enthaltenden Antistatikmasse für die Einarbeitung in Polymerisate und Mischpolymerisate von Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Styrol und Olefin, gekennzeichnet dadurch, daß man ein Polymerisat aus der Gruppe der Propylenhomopolymerisate und -mischpolymerisate, der Styrolhomopolymerisate und -mischpolymerisate und Polyphenylenoxid mit 10 bis etwa 90 Gew.-% eines normalerweise flüssigen Amin-Antistatikmittels zu einer homogenen flüssigen Mischung mischt, die gewonnene Mischung so erhitzt, daß eine homogene Flüssigkeit gebildet wird und diese Flüssigkeit dann schnell abkühlt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymerisat Polypropylen verwendet wird und die Mischung auf eine Temperatur erhitzt wird, die etwas oberhalb der Erweichungstemperatur des Polypropylens liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Amin N,N-bis-(2-hydroxyäthyl)alkylenamin und ein Gemisch des Alkenyl- und Alkyl-(C₁₂-C₁₈)-amins verwendet wird und die Abkühlung innerhalb eines Zeitraumes von etwa einer halben Sekunde bis etwa 10 Minuten durchgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Amine in einer Menge von etwa 50 bis etwa 75 Gew.-% verwendet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Antistatikmittel N,N-bis-(2-hydroxyäthyl)kokosamin verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Antistatikmittel N,N-bis-(2-hydroxyäthyl)talkamin verwendet wird.