DE69519789T2

DE69519789T2 - Verfahren zur Herstellung von flammhemmenden thermoplastischen Zusammensetzungen

Info

Publication number: DE69519789T2
Application number: DE69519789T
Authority: DE
Inventors: Roger D. Amos; Yoke Kum Fong; Ronald Richard Miller
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1994-10-18
Filing date: 1995-10-16
Publication date: 2001-08-02
Anticipated expiration: 2015-10-17
Also published as: EP0708133B1; EP0708133A1; DE69519789D1; ES2153017T3; US5719209A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf thermoplastische Zusammensetzungen und Verfahren und mehr im Besonderen bezieht sie sich auf Tetrafluorethylen-Zusammensetzungen und ein Verfahren zu deren Herstellung.

BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK

Polytetrafluorethylenpolymere und deren Einsatz als Mittel zum Unterdrücken des Tropfens in flammhemmenden thermoplastischen Zusammensetzungen sind allgemein bekannt, siehe Liu, US-PS 4,639,486, herausgegeben am 27. Januar 1987. Aromatische thermoplastische Vinylzusammensetzungen, die solche Polytetrafluorethylen(PTFE)-Polymeren benutzten, hatten jedoch typischerweise eines oder mehrere der folgenden Probleme: (a) weniger als erwünschte Niveaus der Schlagzähigkeit oder (b) Fibrillierung des PTFE-Materials, was dazu führte, dass das PTFE unerwünschterweise an der Oberfläche geformter Teile sichtbar war, was zu einem dürftigen Oberflächenaussehen führte. Zusätzlich haben die PTFE-Materialien typischerweise ein Lagern im Kalten und Trockenen erfordert, um die Lagerbeständigkeit zu maximieren und Probleme im Zusammenhang mit der Empfindlichkeit von PTFE-Materialien gegen Zusammenpressen und Feuchtigkeit bei Umgebungstemperatur zu minimieren.
Es gibt daher einen Bedarf zur Schaffung eines Verfahrens zum Herstellen einer aromatischen thermoplastischen Vinylzusammensetzung unter Einsatz eines Polytetrafluorethylenpolymers, das eine verbesserte Schlagzähigkeit, kein nachweisbar fibrilliertes PTFE und gut geformte Oberflächen aufweist, und es gibt einen Bedarf von PTFE-Zusammensetzungen, die auch ohne Kühlung eine verbesserte Lagerbeständigkeit zeigen.

Zusammenfassung der Erfindung

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung schließt das Herstellen einer entflammungshemmenden thermoplastischen Zusammensetzung durch Vermengen von (a) eines Schmiermittels und (b) eines Tetrafluorethylenpolymers zur Bildung einer lagerstabilen Vormischungs-Zusammensetzung ein. Die Vormischung kann dann mit einem thermoplastischen Harz und einem Entflammungshemmer vermischt werden, um die thermoplastische Harzzusammensetzung herzustellen. Die thermoplastische Harzzusammensetzung ist brauchbar zur Herstellung geformter Komponenten, wie Teilen für Computergehäuse, Druckergehäuse, Tastaturgehäuse und Maschinengehäuse.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Das Verfahren zum Herstellen einer flammhemmenden thermoplastischen Zusammensetzung schließt (a) das Vermischen von (i) eines Schmiermittels und (ii) eines Tetrafluorethylenpolymers zur Bildung einer lagerstabilen Tetrafluorethylenpolymer-Vormischungszusammensetzung ein und dann (b) das Vermischen der Vormischung mit einem thermoplastischen Harz und einem Entflammungsmittel zur Bildung der flammhemmenden thermoplastischen Zusammensetzung. Die Mischstufe (a) erfolgt vorzugsweise unter geringer Scherwirkung, wie mit einem Dosenschüttler zum Vermengen der Bestandteile. Alternativ kann das Vermengen durch Sprühen einer Latex von Tetrafluorethylen auf feste Schmiermittelteilchen, gefolgt vom Trocknen des Materials zum Herstellen einer Mischung in Form trockener mit Tetrafluorethylenpolymer überzogener Schmiermittelteilchen erzielt werden.
Die Vormischungs-Zusammensetzung umfasst vorzugsweise das Schmiermittel in einer Menge von 10 bis 95 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Vormischungs-Zusammensetzung, bevorzugter von 20 bis 80 Gew.-% davon und am bevorzugtesten von 30 bis 40 Gew.-% davon; die Vormischung umfasst vorzugsweise das Polytetrafluorethylen in einer Menge von 0,01 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Vormischungs-Zusammensetzung, und bevorzugter von 0,1 bis 25 Gew.-% davon; und die Vormischungs-Zusammensetzung umfasst vorzugsweise ein aromatisches Vinylharz in einer Menge von 0 bis 90 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, bevorzugter von 1 bis 90 Gew.-% davon und noch bevorzugter von 20 bis 80 Gew.-% davon und am bevorzugtesten von 50 bis 70 Gew.-% davon.
Die Vormischung wird dann mit einem thermoplastischen Harz und einem Entflammungshemmer vermischt, um die entflammungshemmende thermoplastische Zusammensetzung herzustellen. Die Vormischung und das thermoplastische Harz werden vorzugsweise in einem jeweiligen Gewichtsverhältnis zwischen 1 : 1 und 1 : 100, bevorzugter zwischen 1 : 5 und 1 : 40 und am bevorzugtesten zwischen 1 : 10 und 1 : 20 vermischt.
Das Schmiermittel ist vorzugsweise ausgewählt aus Metallsalzen von Fettsäuren und Alkylestern von Fettsäuren, und bevorzugter ist es eine Mischung eines Metallsalzes einer Fettsäure und eines Alkylesters einer Fettsäure. Das Schmiermittel kann anfänglich in irgendeiner geeigneten Form vorliegen, die Pulver, Flüssigkeit, Gitter oder Flocken einschließen.
Die flammhemmende thermoplastische Zusammensetzung umfasst das thermoplastische Harz vorzugsweise in einer Menge von 50 bis 98 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der thermoplastischen Zusammensetzung, bevorzugter von 60 bis 90 Gew.-% davon und am bevorzugtesten von 70 bis 80 Gew.-% davon; die flammhemmende thermoplastische Harzzusammensetzung umfasst das Schmiermittel vorzugsweise in einer Menge von 0,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des flammhemmenden thermoplastischen Harzes, bevorzugter von 0,02 bis 1,0 Gew.-% davon. Die flammhemmende thermoplastische Zusammensetzung umfasst den Entflammungshemmer vorzugsweise in einer Menge von 5 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, bevorzugter von 10 bis 30 Gew.-% davon und am bevorzugtesten von 15 bis 25 Gew.-% davon.
Das thermoplastische Harz ist vorzugsweise ein aromatisches Vinylharz und bevorzugter kautschuk-modifiziertes aromatisches Monovinylidenharz, umfassend (a) ein kautschuk-modifiziertes aromatisches Monovinyliden-Pfropfcopolymer und (b) ein ungepfropftes hartes Copolymer, und es wird im Allgemeinen hergestellt durch Pfropfpolymerisation einer Mischung eines aromatischen Monovinylidenmonomers und eines oder mehrerer Comonomeren in Gegenwart eines oder mehrerer polymerer Kautschuksubstrate. In Anhängigkeit von der vorhandenen Kautschukmenge kann eine separate Matrix oder eine zusammenhängende starre Phase eines ungepfropften starren (Co)polymers gleichzeitig zusammen mit dem kautschuk-modifizierten aromatischen Monovinyliden-Pfropfpolymer erhalten werden. Die Harze können auch hergestellt werden durch Vermischen eines starren aromatischen Monovinyliden-Copolymers mit einem oder mehreren kautschukmodifizierten aromatischen Monovinyliden-Pfropfcopolymeren. Typischerweise umfassen die kautschukmodifizierten Harze das kautschuk-modifizierte Pfropfcopolymer in einer Menge von 5 bis 100 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Harzes, bevorzugter von 10 bis 95 Gew.-% davon, bevorzugter 20 bis 90 Gew.-% davon und am bevorzugtesten von 15 bis 85 Gew.-% davon, und das kautschuk-modifizierte Harz umfasst das ungepfropfte harte Polymer in einer Menge von 0 bis 95 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Harzes, bevorzugter von 5 bis 90 Gew.-% davon, bevorzugter von 10 bis 80 Gew.-% davon und am bevorzugtesten von 15 bis 85 Gew.-% davon.
Aromatische Monovinylidenmonomere (aromatische Vinylmonomere), die eingesetzt werden können, schließen Styrol, α-Methylstyrol, Halogenstyrole, wie Dibromstyrol, Mono- oder Dialkyl-, -alkoxy- oder -hydroxy-Substitutionsgruppen am Ring des aromatischen Monovinylidenmonomers, wie Vinyltoluol, Vinylxylol, Butylstyrol, p-Hydroxystyrol oder Methoxystyrol oder Mischungen davon ein. Die benutzten aromatischen Monovinylidenmonomeren werden allgemein durch die folgende Formel beschrieben:
worin X ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Alkylgruppen mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, Cycloalkyl, Aryl, Alkaryl, Aralkyl, Alkoxy, Aryloxy und Halogenen. R ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Alkylgruppen mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen und Halogenen, wie Brom und Chlor. Beispiele substituierter aromatischer Vinylverbindungen schließen Styrol, 4-Methylstyrol, 3,5-Diethylstyrol, 4-n-Propylstyrol, α-Methylstyrol, α-Methylvinyltoluol, α-Chlorstyrol, α-Bromstyrol, Dichlorstyrol, Dibromstyrol, Tetrachlorstyrol, Mischungen davon und Ähnliche ein. Die vorzugsweise eingesetzten aromatischen Monovinylidenmonomeren sind Styrol und/oder α-Methylstyrol.
Comonomere, die zusammen mit dem aromatischen Monovinylidenmonomer eingesetzt werden können, schließen Acrylnitril, Methacrylnitril, C&sub1;-C&sub8;-alkyl- oder aryl-substituiertes Acrylat, C&sub1;-C&sub8;-alkyl-, aryl- oder halogenaryl-substituiertes Methacrylat, Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Acrylamid, N-substituiertes Acrylamid oder Methacrylamid, Maleinsäureanhydrid, Maleimid, N-Alkyl, aryl- oder halogenaryl-substituiertes Maleimid, Glycidyl(meth)acrylate, Hydroxyalkyl(meth)acrylate oder deren Mischungen ein. Das Acrylnitril, substituierte acrylnitril oder Acrylsäureester werden allgemein durch die folgende Formel beschrieben:
worin R¹ ausgewählt sein kann aus der gleichen Gruppe wie das oben definierte R, und Y ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Cyan- und Carbalkoxygruppen, worin die Alkoxygruppe des Carbalkoxy 1 bis etwa 12 Kohlenstoffatome enthält. Beispiele solcher Monomeren schließen Acrylnitril, Ethacrylnitril, Methacrylnitril, α-Chloracrylnitril, α-Bromacrylnitril, Methylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylacrylat, Butylacrylat, Propylacrylat, Isopropylacrylat und deren Mischungen ein. Das bevorzugte Monomer ist Acrylnitril und die bevorzugten Acrylsäureester sind Acrylacrylat und Methylmethacrylat. Es ist auch bevorzugt, dass die Acrylsäureester, wenn sie benutzt werden, in Kombination mit Styrol oder Acrylnitril eingesetzt werden.
Das kautschuk-modifizierte Pfropfcopolymer umfasst (i) das Kautschuksubstrat und (ii) einen starren polymeren darauf liegenden Abschnitt, der auf das Kautschuksubstrat gepfropft ist. Das Kautschuksubstrat ist vorzugsweise in dem Pfropfcopolymer in einer Menge von 5 bis 85 Gew.- %, bezogen auf das Gesamtgewicht des Pfropfcopolymers, bevorzugter von 10 bis 80 Gew.-% davon und am bevorzugtesten von 20 bis 70 Gew.-% davon vorhanden, und der starre darüber liegende Teil ist vorzugsweise in einer Menge von 15 bis 95 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Pfropfcopolymers, bevorzugter von 20 bis 90 Gew.-% davon und am bevorzugtesten von 30 bis 80 Gew.-% davon vorhanden.
Für Pfropf-Emulsionsharze mit hohem Kautschukanteil liegt die Kautschukmenge im Bereich von 50 bis 85 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des kautschuk-modifizierten Harzes. Für die Massenpolymerisation liegt der Kautschukanteil im Bereich von 4 bis 40 Gew.-%, bezogen auf des Gesamtgewicht des kautschuk-modifizierten Harzes. Für Mischungen von ungepfropftem starrem Copolymer (wie Styrol-Acrylnitril-Copolymer) mit einem Emulsions-Pfropfcopolymer hohen Kautschukgehaltes (HRG) (wie Acrylnitril-Butadien-Styrol-Pfropfcopolymeren) beträgt der Kautschukanteil typischerweise im Bereich von 10 bis 40% Kautschuk, bezogen auf das Geamtgewicht des kautschuk-modifizierten Harzes.
Beispiele der kautschukartigen Polymeren für das Substrat schließen ein: konjugierte Diene, Copolymere eines Diens mit Styrol, Acrylnitril, Methacrylnitril oder C&sub1;-C&sub8;-Alkyacrylat, das mindestens 50% (vorzugsweise mindestens 65 Gew.-%) konjugierte Diene enthält, Polyisopren oder deren Mischungen, Olefinkautschuke, d. h., Ethylenpropylencopolymer (EPR) oder Ethylenpropylen-nicht konjugiertes Dien (EPDM); Siliconkautschuke oder C&sub1;-C&sub8;-Alkylacrylat-Homopolymere oder -Copolymere mit Butadien und/oder Styrol. Das Acrylpolymer kann auch bis zu 5% eines oder mehrerer polyfunktioneller Vernetzungsmittel, wie Alkylendioldi(meth)acrylate, Alkylentrioltri- (meth)acrylate, Polyester, Di(meth)acrylate, divinylbenzol, Trivinylbenzol, Butadien, Isopren und gegebenenfalls pfropfbare Monomere, wie Triallylcyanurat, Triallylisocyanurat, Allyl(meth)acrylat, Diallylmaleat, Diallylfumarat, Diallyladipat, Triallylester von Zitronensäure oder Mischungen dieser Mittel, enthalten.
Die Dienkautschuke können vorzugsweise Polybutadien, Polyisopren und Copolymere von Butadien mit bis zu 35 Gew.-% Comonomeren, wie Styrol, Acrylnitril, Methylmethacrylat oder C&sub1;-C&sub6;-Alkylacrylat sein, die durch wässerige radikalische Emulsions-Polymerisation hergestellt werden. Die Acrylatkautschuke können vernetze teilchenförmige Emulsions-Copolymere im Wesentlichen von C&sub1;-C&sub8;-Alkylacrylat, insbesondere C&sub2;-C&sub6;-Alkylacrylat, gegebenenfalls im Gemisch mit bis zu 15 Gew.-% Comonomeren, wie Styrol, Methylmethacrylat, Butadien, Vinylmethylether oder Acrylnitril, und gegebenenfalls bis zu 5 Gew.-% eines polyfunktionellen Vernetzungs-Comonomers, z. B. Divinylbenzol, Glykol-bis-acrylaten, Bisacrylamiden, Phosphorsäuretriallylester, Zitronensäuretriallylester, Allylester von Acrylsäure oder Methacrylsäure, Triallylcyanurat, Triallylisocyanurat, sein. Geeignet sind auch Mischungen von Dien- und Alkylacrylat-Kautschuken und Kautschuken, die eine sogenannte Kern/Hülle-Struktur aufweisen, z. B. ein Kern aus Dienkautschuk und eine Hülle aus Acrylat oder umgekehrt.
Spezifische konjugierte Dienmonomere, die normalerweise zum Herstellen das Kautschuksubstrates des Pfropfpolymers eingesetzt werden, werden allgemein durch die folgende Formel beschrieben:
worin X¹ ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Alkylgruppen mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, Chlor oder Brom. Beispiele von einsetzbaren Dienen sind Butadien, Isopren, 1,3- Heptadien, Methyl-1,3-pentadien, 2,3-Dimethylbutadien, 2-Ethyl-1,3-pentadien, 1,3- und 2,4-Hexadiene, chlor- und brom-substituierte Butadiene, wie Dichlorbutadien, Brombutadien, Dibrombutadien, deren Mischungen und Ähnliche. Ein besonders bevorzugtes konjugiertes Dien ist 1,3-Butadien.
Das Substratpolymer ist, wie erwähnt, vorzugsweise ein konjugiertes Dienpolymer, wie Polybutadien, Polyisopren, oder ein Copolymer, wie Butadien-Styrol, Butadien-Acrylnitril oder Ähnliche. Der kautschukartige polymere Substratteil muss eine Glasübergangstemperatur (Tg) von weniger als etwa 0ºC aufweisen.
Es können auch Mischungen eines oder mehrerer kautschukartiger Polymerer, die oben beschrieben wurden, zum Herstellen der aromatischen Monovinyliden-Pfropfpolymeren oder Mischungen eines oder mehrerer kautschuk-modifizierter aromatischer Monovinyliden-Pfropfpolymerer, die hier offenbart sind, benutzt werden. Weiter kann der Kautschuk entweder ein Block- oder statistisches Copolymer umfassen. Die Kautschuk-Teilchengröße, die in dieser Erfindung benutzt wird, gemessen durch einfache Lichtdurchlässigkeits-Verfahren oder hydrodynamische Kapillar- Chromatographie (CHDF), kann als eine mittlere Teilchengröße, bezogen auf ein ausgewähltes Gewicht, von einem der Folgenden beschrieben werden: 0,05 bis 1,2 um, vorzugsweise 0,2 bis 0,8 um, für emulsions-polymerisierte Kautschuklatices oder 0,5 bis 10 um, vorzugsweise 0,6 bis 1,5 um, für massen-polymerisierte Kautschuksubstrate, die auch gepfropfte Monomer-Einschlüsse aufweisen.
Das Kautschuksubstrat ist vorzugsweise ein teilchenförmiger hochvernetzter Dien- oder Alkylacrylat-Kautschuk, und er hat vorzugsweise einen Gelgehalt von mehr als 70%.
Bevorzugte aufgepfropfte Schichten schließen Copolymere von Styrol und Acrylnitril, Copolymere von α-Methylstyrol und Acrylnitril und Methylmethacrylat-Polymere oder -Copolymere mit bis zu 50 Gew.-% von C&sub1;-C&sub6;-Alkylacrylaten, Acrylnitril oder Styrol ein. Spezifische Beispiele von aromatischen Monovinyliden-Pfropfcopolymeren schließen die Folgenden ein: Acrylnitril- Butadien-Styrol (ABS), Acrylnitril-Styrol-Butylacrylat (ASA), Methylmethacrylat-Acrylnitril-Butadien-Styrol (MABS), Acrylnitril-Ethylen-Propylen-nicht konjugiertes Dien-Styrol (AES) ein, doch sind sie darauf nicht beschränkt.
Die ungepfropften starren Polymeren (typischerweise frei von Kautschuk) sind harzartige thermoplastische Polymere von Styrol, kern-substituierten Styrolen, wie p-Methylstyrol, Methylacrylat, Methylmethacrylat, Acrylnitril, Methacrylnitril, Maleinsäureanhydrid, N-substituiertes Maleimid, Vinylacetat oder deren Mischungen. Styrol/Acrylnitril-Copolymere, α-Methylstyrol/Acrylnitril-Copolymere und Methylmethacrylat/Acrylnitril-Copolymere sind bevorzugt.
Die ungepfropften starren Copolymeren sind bekannt, und sie können durch radikalische Polymerisation hergestellt werden, insbesondere durch Emulsions-, Suspensions-, Lösungs- oder Massen-Polymerisation. Sie haben vorzugsweise Zahlenmittel des Molekulargewichtes von 20.000 bis 200.000.
Das Zahlenmittel des Molekulargewichtes der aufgepfropften starren Deckschicht aus dem aromatischen Monovinylidenharz liegt im Bereich von 20.000 bis 350.000. Das Verhältnis des aromatischen Monovinylidenmonomers zum zweiten und gegebenenfalls dritten Monomer kann im Bereich von 90/10 bis 50/50, vorzugsweise von 80/20 bis 60/40 liegen. Das dritte Monomer kann gegebenenfalls 0 bis 50% des einen oder beider, des ersten und zweiten Monomers, ersetzten.
Diese kautschuk-modifizierten aromatischen Monovinyliden-Pfropfpolymeren können entweder durch Massen-, Emulsions-, Suspensions-, Lösungs- oder kombinierte Verfahren, wie Massen-Suspensions-, Emulsions-Massen-, Massen-Lösungs- oder andere Techniken polymerisiert werden, die im Stande der Technik bekannt sind. Weiter können diese kautschuk-modifizierten aromatischen Monovinyliden-Pfropfcopolymeren entweder durch kontinuierliche, halbkontinuierliche oder ansatzweise ausgeführte Verfahren hergestellt werden.
Das thermoplastische Harz kann auch Mengen eines zweiten Harzes enthalten, wie eines aromatischen Polycarbonatharzes, eines Polybutylenterephthalatharzes oder eines Polyphenylenetherharzes. Das aromatische Vinylharz kann auch ein Polystyrol oder ein kautschuk-modifiziertes Polystyrol sein. Tetrafluorethylenpolymere, die gemäß der Erfindung geeignet sind, haben Fluorgehalte von 65-76 Gew.-%, vorzugsweise 70-76 Gew.-%. Beispiele sind Polytetrafluorethylen, Tetrafluorethylen/Hexafluorpropylen-Copolymere und Tetrafluorethylen-Copolymere, die geringe Menge fluorfreier copolymerisierbarer ethylenisch ungesättigter Monomere enthalten. Solche Polymeren sind bekannt aus "Vinyl and Related Polymers", John Wiley & Sons, Inc., New York, 1952, Seiten 484-494; "Fluorpolymers", Wiley-Interscience, New York, 1972; "Encyclopedia of Polymer Science and Technology", Interscience Publishers, New York, Band 13, 1970, Seiten 623-654; "Modern Plastics Encyclopedia", 1970-1971, Band 45, Nr. 10 A, Oktober 1970, McGraw-Hill, Inc., New York, Seiten 134, 138 und 774; "Modern Plastics Encyclopedia", 1975-1976, Oktober 1975, Band 52, Nr. 10 A, McGraw-Hill, Inc., New York, Seiten 27, 28 und 472 und den US-PSn 3,671,487; 3,723,373 und 3,838,092. Die Tetrafluorethylenpolymeren der vorliegenden Erfindung liegenin Pulver- oder Latexform vor.
Das Schmiermittel ist ein Alkylester einer Fettsäure, ein Metallsalz einer Fettsäure oder eine Mischung davon. Geeignete Alkylester von Fettsäuren schließen C&sub1;-C&sub1;&sub8;-Alkylester von C&sub4;-C&sub2;&sub2;-Fettsäuren ein, und sie können allgemein durch die Formel repräsentiert werden
worin R¹ ausgewählt ist aus C&sub1;-C&sub1;&sub8;-Alkylgruppen und R² ausgewählt ist aus C&sub3;-C&sub2;&sub1;-Alkylgruppen, und vorzugsweise ist R¹ eine C&sub2;-C&sub1;&sub8;-Alkylgruppe und R² ist eine C&sub1;&sub1;-C&sub1;&sub7;-Alkylgruppe. Bevorzugter ist R¹ eine Butylgruppe und R² ist eine C&sub1;&sub7;-Alkylgruppe, so dass der Alkylester einer Fettsäure Butylester von Stearinsäure (Butylstearat) ist. Geeignete Fettsäuren schließen Butter-, Laurin-, Palmitin- und Stearinsäure ein. Die Fettsäuren können gesättigt oder ungesättigt sein. Geeignete ungesättigte Fettsäuren schließen Olein-, Linolein- und Linolensäure ein. Geeignete Metallsalze von Fettsäuren schließen Magnesiumsalze, Calciumsalze, Zinksalze und Titansalze ein. Die bevorzugten Salze sind Magnesiumsalze von Fettsäuren, wie Magnesiumstearat. Geeignete Metallsalze von Fettsäuren können durch die allgemeine Formel repräsentiert werden
worin x die Wertigkeit des Metallatoms und R³ wie oben R² definiert ist. Vorzugsweise ist M Magnesium oder Calcium. Vorzugsweise ist das Schmiermittel eine Mischung eines Metallsalzes einer Fettsäure und eines Alkylesters einer Fettsäure, wobei die Schmiermittel-Zusammensetzung vorzugsweise das Metallsalz einer Fettsäure in einer Menge von 60 bis 95 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Schmiermittel-Zusammensetzung, bevorzugter von 70 bis 90 Gew.-% davon und am bevorzugtesten von 60 bis 95 Gew.-% davon umfasst, und vorzugsweise umfasst sie den Alkylester einer Fettsäure in einer Menge von 5 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Schmiermittel-Zusammensetzung, bevorzugter von 10 bis 30 Gew.-% davon und am bevorzugtesten von 15 bis 25 Gew.-% davon.
Die üblichen flammhemmenden Zusätze, insbesondere Bromverbindungen geringen Molekulargewichtes, können als organische Halogenverbindungen eingesetzt werden. Beispiele sind Octabromdiphenylether, Tetrabromphthalimid, Tribromphenoxymethan, Bis(tribromphenoxy)ethan, Tris(tribromphenyl)diphosphat, Trichlortetrabromtoluol, Hexabromcyclodecan und Decabromdiphenylether. Mono- oder Polyoligomere von Tetrabrom-BP-A entweder mit Tri- oder Pentabromphenol-Endgruppen oder ohne Endgruppen sind auch geeignet.
Die flammhemmende thermoplastische Zusammensetzung kann verschiedene andere Komponenten enthalten, wie entflammungshemmende Synergisten (verbessernde Mittel), wie Oxide und Halogenide der Gruppen IV-A und V-A des Periodensystems der Elemente, organische und anorganische Verbindungen von Phosphor, Stickstoff, Bor oder Schwefel und Oxide und Halogenide von, z. B., Zink, Magnesium und Titan, wie sie alle in der US-PS 4,016,139 offenbart sind. Bevorzugte verbessernde Mittel gemäß dieser Erfindung sind die Oxide von Antimon, Arsen und Wismut, wobei die Oxide von Antimon besonders bevorzugt sind. Geeignete Synergisten schließen Sb&sub2;O&sub3; (Antimontrioxid), Sb&sub2;(CO&sub3;)&sub3;, Bi&sub2;O&sub3; und Bi&sub2;(CO&sub3;)&sub3; ein, und sie können in verschiedenen Mengen, wie 0 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der flammhemmenden thermoplastischen Zusammensetzung, bevorzugter von 0,1 bis 15%, noch bevorzugter von 2 bis 10% und am bevorzugtesten von 3 bis 6 Gew.-% davon vorhanden sein.
Der Umfang der vorliegenden Erfindung schließt das Einbringen anderer Zusätze in die Zusammensetzung ein, um ein spezielles Endergebnis zu erzeugen. Solche Zusätze schließen, ohne Einschränkung, Wärmestabilisatoren, Lichtstabilisatoren, Weichmacher, Pigmente, Haltbarkeitsmittel, Stabilisatoren gegen ultraviolettes Licht, Füllstoffe, Antioxidantien, antistatische Mittel und andere Materialien ein, die dem Fachmann bekannt sind, und z. B. in der "Modern Plastics Encyclopedia", Band 63, Nr. 10 A, McGraw-Hill, Inc. (1986) beschrieben sind.

Beispiele

Ein Beispiel einer Vormischungs-Zusammensetzung und Produkt-Eigenschaften sind unten angegeben. Als ein Vergleich ist das gleiche Produkt, das ohne das Vormischungs-Verfahren gemengt wurde, angegeben.

Vormischungs-Zusammensetzung Gew.-%

Harz 60,00
Magnesiumstearat 30,00
Butylstearat 7,60
Polytetrafluorethylen 0,76
Das geformte Endprodukt wurde hergestellt durch Vermischen der Vormischung mit einem Acrylnitril-Butadien-Styrol-Pfropfcopolymer und einem bromierten Entflammungshemmer für Beispiel 1, verglichen mit einem direkten Zugabeverfahren, wie im Vergleichsbeispiel A. Die Vormischung wurde hergestellt in einem Verfahren mit geringer Scherwirkung mit Schütteln der Bestandteile in Dosen, um das Vermengen zu bewirken. Gegebenenfalls kann eine Menge des Entflammungshemmers in die Vormischung eingebracht werden.
Die Tetrafluorethylenpolymer-Pulver haben vorzugsweise ein Zahlenmittel der Teilchengröße in einem Bereich von 100 um bis 500 um, und die Tetrafluorethylenpolymer-Latex hat vorzugsweise ein Zahlenmittel der Teilchengröße im Bereich von 0,2 bis 1 um.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen einer flammhemmenden thermoplastischen Zusammensetzung, wobei das Verfahren umfasst:

(a) Vermischen von (i) einem Schmiermittel, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Metallsalzen von Fettsäuren und Alkylestern von Fettsäuren und (ii) einem Tetrafluorethylenpolymer-Pulver zur Bildung einer lagerstabilen Vormischungs-Zusammensetzung, wobei das Schmiermittel in einer Menge von 1 bis 99 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Vormischung, vorhanden ist,

(b) Vermischen der Vormischung mit einem thermoplastischen Harz und einem Entflammungshemmer, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Phosphaten und halogenierten organischen Verbindungen, wobei die Vormischung in einem Gewichtsverhältnis von 1 : 1 und 1 : 100 mit Bezug auf das thermoplastische Harz vorhanden ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Vormischung von 1 bis 90 Gew.-% eines aromatischen Vinylpolymers, bezogen auf das Gesamtgewicht der Vormischung, umfasst.

3. Verfahren nach Anspruch 1, worin das thermoplastische Harz und der Entflammungshemmer vorvermischt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, worin das thermoplastische Harz ein Vinylcyanid-Dienaromatisches Vinyl-Pfropfcopolymer ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, worin das thermoplastische Harz ein kautschuk-modifiziertes aromatisches Monovinylidenharz ist, umfassend (a) ein kautschuk-modifiziertes aromatisches Monovinyliden-Pfropfcopolymer und (b) ein ungepfropftes starres Copolymer.

6. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Schmiermittel in einer Menge von 10 bis 95 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Vormischung, vorhanden ist.

7. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Schmiermittel in einer Menge von 20 bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Vormischung, vorhanden ist.

8. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, worin das Schmiermittel in einer Menge von 30 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Vormischung, vorhanden ist.

9. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Tetrafluorethylenpolymer in einer Menge von 0,01 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Vormischung, vorhanden ist.

10. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Tetrafluorethylenpolymer in einer Menge von 0,1 bis 25 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Vormischung, vorhanden ist.

11. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Schmiermittel ausgewählt ist aus Magnesiumstearat und Butylstearat.

12. Verfahren nach Anspruch 2, worin das aromatische Vinylpolymer in einer Menge von 20 bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Vormischung, vorhanden ist.

13. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, worin die Vormischung in einem Gewichtsverhältnts von 1 : 5 bis 1 : 40, mit Bezug auf das thermoplasstische Harz, vorhanden ist.

14. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, worin die Vormischung in einem Gewichtsverhältnis von 1 : 10 bis 1 : 20, mit Bezug auf das thermoplasstische Harz, vorhanden ist.

15. Verfahren nach Anspruch 1, worin der Entflammungshemmer weiter einen Metall- Synergisten einschließt.