DE112015004716B4 - Verarbeitungshilfsmittel und Masterbatches für dieselben - Google Patents

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Abstract

Verarbeitungshilfsmittel, umfassend:sekundäre Fluorpolymerpartikel, die jeweils eine Partikelgröße von 2 µm bis 2 mm aufweisen und eine Kombination aus Fluorpolymer-Primärpartikeln sind, die jeweils einen Durchmesser von 0,02 µm bis 0,5 µm aufweisen und aus einem Copolymer von Vinylidenfluorid und Hexafluorpropylen gebildet sind, undein Talkpulver als Trennmittel mit einer mittleren Teilchengröße von 0,5 µm bis 10 µm,wobei jedes der sekundären Fluorpolymerpartikel ein Cluster der Fluorpolymer-Primärpartikel enthält, undwobei das Talkpulver in einer Menge von 1 bis 20 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile der sekundären Fluorpolymerpartikel, enthalten ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Verarbeitungshilfsmittel und Masterbatches für Verarbeitungshilfsmittel, die bei der Extrusion eines nichtfluorierten schmelzverarbeitbaren Polymers verwendet werden, und insbesondere Verarbeitungshilfsmittel und Masterbatches für Verarbeitungshilfsmittel, die auch wenn sie kein Grenzflächenmittel enthalten, die Schmelzbruch-Eliminierungszeit verkürzen können, während eine Belagsbildung an der Düse verlangsamt wird, und die bei der Verarbeitung eine verringerte Extrusionsbelastung aufweisen, um dadurch die Produktivität zu verbessern.
  • Würdigung des Stands der Technik
  • Ein schneller Extrusionsprozess ist erforderlich, um eine verbesserte Produktivität und Kosteneinsparungen in der Verarbeitung von nichtfluorierten schmelzverarbeitbaren thermoplastischen Polymeren zu erzielen. Eine nichtfluorierte schmelzverarbeitbare Polymerzusammensetzung weist allerdings zwangsläufig eine kritische Scherrate auf, deren Überschreitung eine Ursache von Oberflächenaufrauhung ist, wodurch es schwierig wird, ein gut geformtes Produkt zu erhalten.
  • Zur Lösung eines solchen Problems und der gleichzeitigen Erzielung einer hohen Extrusionsgeschwindigkeit ist es bekannt, ein Fluorpolymer als Verarbeitungshilfsmittel einzusetzen.
  • Die Koreanische Patentanmeldung KR 1996-0000511 B1 (veröffentlicht am 8. Januar 1996) offenbart ein Fluorpolymer-Verarbeitungshilfsmittel für schmelzverarbeitbare Polymere.
  • Das Fluorpolymer-Verarbeitungshilfsmittel kann die Verarbeitbarkeit verbessern, verbraucht allerdings eine längere Schmelzbruch-Eliminierungszeit.
  • Um die Eliminierung von Schmelzbruch zu beschleunigen, ist es bekannt, dass das Fluorpolymer-Verarbeitungshilfsmittel vorzugsweise im nichtfluorierten schmelzverarbeitbaren Polymer gleichmäßig verteilt ist. Das Koreanische Patent Nr. KR 10-0870388 B1 (veröffentlicht am 25. November 2008) offenbart ein Fluorpolymer-Verarbeitungshilfsmittel, das die Dispersion eines Fluorpolymer-Verarbeitungshilfsmittels in einem nichtfluorierten schmelzverarbeitbaren Polymer verbessern kann.
  • Das Fluorpolymer-Verarbeitungshilfsmittel enthält ein Grenzflächenmittel, um die Schmelzbruch-Eliminierungszeit zu verkürzen, wobei es allerdings zur Formbelagsbildung kommen kann, die auf Carbid zurückzuführen ist, das aufgrund der niedrigen Pyrolysetemperatur des Grenzflächenmittels gebildet wird.
  • Die US 2010/311906 A1 offenbart eine Polymerzusammensetzung, die mindestens ein nichtfluoriertes schmelzverarbeitbares Polymer und als Verarbeitungshilfsmittel mindestens ein fluoriertes schmelzverarbeitbares Polymer enthält, wobei das fluorierte schmelzverarbeitbare Polymer durch Polymerisieren eines oder mehreren fluorierten Monoolefinmonomeren in Gegenwart von einem oder mehreren fluorierten bisolefinischen Ethern erhältlich ist.
  • Dokumente zum Stand der Technik
  • Patentdokumente
    • Patentdokument 1: KR 1996-0000511 B1 , veröffentlicht am 8. Januar 1996.
    • Patentdokument 2: KR 10-0870388 B1 , veröffentlicht am 25. November 2008.
    • Patentdokument 3: US 2010/311906 A1 , veröffentlicht am 9. Dezember 2010.
  • Zusammenfassung
  • Bei der Verwendung eines Fluorpolymers als Verarbeitungshilfsmittel für nichtfluorierte schmelzverarbeitbare Polymere liegt der Schwerpunkt gemäß dem Stand der Technik darauf, den Dispersionsgrad eines Fluorpolymer-Verarbeitungshilfsmittels im nichtfluorierten schmelzverarbeitbaren Polymer unter Verwendung eines Grenzflächenmittels zu verbessern. Die Verwendung des Grenzflächenmittels kann die Schmelzbrucheliminierung beschleunigen, aber eine Belagsbildung an der Düse verursachen.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verarbeitungshilfsmittel für nichtfluorierte schmelzverarbeitbare Polymere und ein Masterbatch für das Verarbeitungshilfsmittel bereitzustellen, das, auch wenn es kein Grenzflächenmittel enthält, die Schmelzbruch-Eliminierungszeit verkürzen, die Belagsbildung an der Düse unterdrücken, und die Extrusionsbelastung bei der Verarbeitung verringern kann, um dadurch die Produktivität zu verbessern.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde festgestellt, dass dann, wenn das Fluorpolymer als ein Verarbeitungshilfsmittel in einer geclusterten Partikelform aus kleinen Partikeln und nicht in Form von einzelnen Partikeln vorliegt, die Schmelzbruch-Eliminierungszeit verkürzt werden kann, eine Belagsbildung an der Düse nicht auftreten kann, selbst wenn kein Grenzflächenmittel eingesetzt wird.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung das folgende Mittel bereitgestellt.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein Verarbeitungshilfsmittel bereit, das sekundäre Fluorpolymerpartikel enthält, die jeweils eine Partikelgröße von 2 µm bis 2 mm aufweisen und eine Kombination aus Fluorpolymer-Primärpartikeln sind, die jeweils einen Durchmesser von 0,02 µm bis 0,5 µm aufweisen und aus einem Copolymer von Vinylidenfluorid und Hexafluorpropylen gebildet sind, wobei das Verarbeitungshilfsmittel ein Talkpulver als Trennmittel mit einer mittleren Teilchengröße von 0,5 µm bis 10 µm umfasst, wobei jedes der sekundären Fluorpolymerpartikel ein Cluster der Fluorpolymer-Primärpartikel enthält, und wobei das Talkpulver in einer Menge von 1 bis 20 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile der sekundären Fluorpolymerpartikel, enthalten ist.
  • Das Verarbeitungshilfsmittel umfasst erfindungsgemäß ein Trennmittel mit 1 bis 20 Gewichtsanteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile der sekundären Fluorpolymerpartikel, und enthält insbesondere kein Grenzflächenmittel.
  • Das Trennmittel ist erfindungsgemäß Talkpulver mit einer mittleren Partikelgröße von 0,5 µ bis 10 µm
  • Die vorliegende Erfindung stellt außerdem ein Masterbatch für ein Verarbeitungshilfsmittel, das ein nichtfluoriertes schmelzverarbeitbares Polymer und das Verarbeitungshilfsmittel gemäß der vorliegenden Erfindung enthält, bereit.
  • Das Masterbatch für ein Verarbeitungshilfsmittel kann das Verarbeitungshilfsmittel mit 0,5 Gew-% bis 20 Gew.-% und das nichtfluorierte schmelzverarbeitbares Polymer mit 80 Gew.-% bis 99,5 Gew-% enthalten.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Verarbeitungshilfsmittel die Schmelzbruch-Eliminierungszeit verkürzen, die Belagsbildung an der Düse verzögern, und die Extrusionsbelastung verringern, so dass dadurch die Produktivität beim Extrudieren des nichtfluorierten schmelzverarbeitbaren Polymers verbessert werden kann, auch wenn kein Grenzflächenmittel eingesetzt wird. Das Fluorpolymer-Verarbeitungshilfsmittel gemäß der vorliegenden Erfindung ist insbesondere für die Extrusion von schmelzverarbeitbarem Polyolefin geeignet.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Mikroskopaufnahme von Sekundärpartikeln eines Fluorpolymers, das gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt wird.
    • 2 ist eine Mikroskopaufnahme von Sekundärpartikeln eines Fluorpolymers, das gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt wird.
    • 3 ist eine Mikroskopaufnahme von 3M-DynamarTM FX-9613.
    • 4 ist eine Mikroskopaufnahme von Daikin DA-810x.
    • 5 ist eine Abbildung zur Darstellung der Schmelzbruch-Eliminierungszeiten gemäß der ersten Ausführungsform, eines ersten Vergleichsbeispiels und eines fünften Vergleichsbeispiels.
    • 6 ist eine Abbildung zur Darstellung der Entstehungszeiten der Beläge gemäß einer vierten Ausführungsform und eines fünften Vergleichsbeispiels.
  • Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen
  • Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung im Detail erläutert.
  • Es ist bekannt, dass dann, wenn eine Scherkraft auf das nichtfluorierte schmelzverarbeitbare Polymer in einem Extruder aufgebracht wird, während es in einem Extrusionsprozess als Schmelze vorliegt, das fluorbasierte Verarbeitungshilfsmittel mit der Düsenoberfläche in Kontakt kommt, so dass eine Schmierschicht gebildet wird, die das nichtfluorierte Polymer von Schmelzbruch befreit.
  • Ein Grenzflächenmittel, das im Verarbeitungshilfsmittel enthalten ist, um die Verarbeitbarkeit des nichtfluorierten schmelzverarbeitbaren Polymers zu verbessern, kann das Unterdrücken der Schmelzbruch-Eliminierung beschleunigen, aber aufgrund seiner niedrigen Pyrolysetemperatur zur Bildung eines Karbids und einer Zunahme der Düsenablagerungen führen, die eine Ursache derBelagsbildung an der Düse sind.
  • Zudem kann das Ausschließen des Grenzflächenmittels aus der Verarbeitungshilfsmittelzusammensetzung die Düsenbelagsbildung verlangsamen, aber die Schmelzbruch-Eliminierungszeit erhöhen.
  • Die vorliegende Erfindung offenbart die Bereitstellung eines Verarbeitungshilfsmittels, das auch ohne ein Grenzflächenmittel die Schmelzbruch-Eliminierungszeit verkürzen, die Düsenbelagsbildung unterdrücken und die Extrusionsbelastung bei der Verarbeitung verringern kann.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält das Verarbeitungshilfsmittel sekundäre Fluorpolymerpartikel, die jeweils eine Partikelgröße von 2 µm bis 2 mm aufweisen und eine Kombination von Fluorpolymer-Primärpartikeln sind, die jeweils einen Durchmesser von 0,02 µm bis 0,5 µm aufweisen und aus einem Copolymer von Vinylidenfluorid und Hexafluorpropylen gebildet sind, wobei das Verarbeitungshilfsmittel ein Talkpulver als Trennmittel mit einer mittleren Teilchengröße von 0,5 µm bis 10 µm umfasst, wobei jedes der sekundären Fluorpolymerpartikel ein Cluster der Fluorpolymer-Primärpartikel enthält, und wobei das Talkpulver in einer Menge von 1 bis 20 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile der sekundären Fluorpolymerpartikel, enthalten ist.
  • Das in dem herkömmlichen Verarbeitungshilfsmittel enthaltene Fluorpolymer ist aus einzelnen Partikeln gebildet, die jeweils einen Durchmesser von 2 mm oder weniger aufweisen, und wobei es bei der Extrusion einer langen Zeit bedarf, bis sich das Fluorpolymer auflöst und die Düsenoberfläche kontaktiert, um eine Schmierschicht zu bilden.
  • Dahingegen umfasst das Verarbeitungshilfsmittel gemäß der vorliegenden Erfindung sekundäre Fluorpolymerpartikel, die jeweils eine Partikelgröße von 2 µm bis 2 mm aufweisen und eine Kombination aus Fluorpolymer-Primärpartikeln sind, die jeweils einen Durchmesser von 0,02 µm bis 0,5 µm aufweisen und den Vorteil bereitstellen, dass eine Schmierschicht gebildet werden kann, indem die die geclusterten Sekundärpartikel bildenden Primärpartikel leicht voneinander getrennt werden und mit der Düsenoberfläche schnell in Kontakt kommen.
  • Fluorierte Monomere, die copolymerisiert werden können, um ein geeignetes Fluorpolymer zu bilden, enthalten Vinylidenfluorid, Hexafluorpropylen und Perfluoralkylperfluorvinylether. Spezielle Beispiele von verfügbaren Fluorpolymeren umfassen, sind aber nicht beschränkt auf, Vinylidenfluorid, Hexafluorpropylen, Chlortrifluorethen, 1-Hydro-pentafluorpropen und 2-Hydro-pentafluorpropen oder ein Copolymer von 1- oder 2-Hydro-pentafluorpropen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält das Verarbeitungshilfsmittel des Weiteren ein Trennmittel. Das Trennmittel verhindert, dass die Fluorpolymerpartikel aneinanderhaften. Das Trennmittel wird auch als Antiblockingmittel bezeichnet. Erfindungsgemäß sind 1 bis 20 Gewichtsanteile des Trennmittels, bezogen auf 100 Gewichtsanteile der sekundären Fluorpolymerpartikel, in dem Verarbeitungshilfsmittel enthalten. Erfindungsgemäß ist das Trennmittel ein Talkpulver, das eine mittlere Partikelgröße von 0,5 µm bis 10 µm aufweist.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann das Verarbeitungshilfsmittel des Weiteren zusätzlich zum Trennmittel Additive, wie ein Antioxidationsmittel, ein Ultraviolett(UV)-Absorptionsmittel, ein Flammschutzmittel, ein Wärmestabilisierungsmittel, ein Photostabilisierungsmittel, ein Metallpassivierungsmittel, ein Verstärkungsmittel, einen Weichmacher, ein Schmiermittel, einen Emulgator, ein Pigment, einen optischen Aufheller, ein Antistatikum und einen Schaumbildner umfassen.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Masterbatch bereit.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält das Masterbatch das Verarbeitungshilfsmittel gemäß der vorliegenden Erfindung und ein nichtfluoriertes schmelzverarbeitbares Polymer. Insbesondere kann das Masterbatch für Verarbeitungshilfsmittel gemäß der vorliegenden Erfindung als ein Verarbeitungshilfsmittel bestimmungsgemäß verwendet werden, wenn ein Polymerharz auf Olefinbasis gebildet wird.
  • In den Masterbatches für Verarbeitungshilfsmittel gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Verarbeitungshilfsmittel in einem Polymer auf Olefinbasis gleichmäßig dispergiert. Das Masterbatch kann zugegeben werden, wenn ein Polymerharz auf Olefinbasis durch Extrusion ausgebildet wird, wodurch die Verarbeitbarkeit beim Ausformen gegenüber einer Herabsetzung des Extrusionsdrehmoments oder Extrusionsdrucks verbessert wird.
  • Vorzugsweise ist das Polymer auf Olefinbasis ein Homopolymer von Monomeren auf Olefinbasis oder ein Copolymer von Monomeren auf Olefinbasis und Alpha-Olefin-Comonomeren.
  • Das Monomer auf Olefinbasis enthält, ist aber nicht beschränkt auf, Ethylen, Propylen, Buten, Penten, Hexen, Octen, Decen, Dodecen, Tetradecen, Hexadecen, Octadecen oder Eicosen.
  • Das für die Copolymerisation verwendete Comonomer kann Alpha-Olefin mit einer Kohlenstoffzahl von 4 oder mehr sein. Das Olefin, dessen Kohlenstoffzahl 4 oder mehr ist, enthält, ist aber nicht beschränkt auf, 1-Buten, 1-Penten, 1-Hexen, 4-Methyl-1-penten, 1-Ocen, 1-Decen, 1-Dodecen, 1-Tetradecen, 1-Hexadecen, 1-Octadecen oder 1-Eicosen. Dabei ist ein Olefin mit einer Kohlenstoffzahl von 4 bis 10 zu bevorzugen, und eine oder mehrere Spezies von Alpha-Olefinen können zusammen als das Comonomer verwendet werden.
  • Das Polymer auf Olefinbasis ist vorzugsweise Polyethylen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Masterbatch für Verarbeitungshilfsmittel nicht auf die Form eines Pulvers, Granulats oder Pellets beschränkt, liegt aber bevorzugt in Form von Pellets vor, die durch Schmelzemischen erhalten werden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält das Masterbatch für Verarbeitungshilfsmittel vorzugsweise das erfindungsgemäße Verarbeitungshilfsmittel mit 0,5 Gew-% bis 20 Gew.-% und das nichtfluorierte schmelzverarbeitbares Polymer mit 80 Gew.-% bis 99,5 Gew.-%.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Masterbatch für Verarbeitungshilfsmittel erhalten werden, indem das Verarbeitungshilfsmittel und das nichtfluorierte schmelzverarbeitbare Polymer bedarfsweise mit anderen Komponenten gemischt werden. Die anderen Komponenten können die vorstehend erläuterten Additive enthalten, ohne insbesondere darauf beschränkt zu sein.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Masterbatch für Verarbeitungshilfsmittel durch Mischen des Verarbeitungshilfsmittels und des nichtfluorierten schmelzverarbeitbaren Polymers bei 120° bis 200°C erhalten werden.
  • Die Konfiguration und Wirkungen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend im weiteren Detail in Verbindung mit den entsprechenden Ausführungsformen erläutert. Die Ausführungsformen sind lediglich zur Darstellung der vorliegenden Erfindung bereitgestellt, und der Umfang der vorliegenden Erfindung ist nicht darauf beschränkt.
  • Erste Ausführungsform
  • Ein Verarbeitungshilfsmittel wurde durch Trockenmischen eines Trennmittels mit 10 Gew.-% und eines Fluorpolymers mit 90 Gew.-%, das geclusterte Sekundärpartikel bildet, die jeweils eine Partikelgröße von 1mm oder weniger aufweisen und eine Kombination aus Fluorpolymer-Primärpartikeln sind, die jeweils einen Durchmesser von 0,02 µm bis 0,5 µm aufweisen und die ein Copolymer, das aus Vinylidenfluorid und Hexafluorpropylen gebildet ist, hergestellt. Als das Trennmittel wurde Talk (KOCH KC5000) eingesetzt. Eine Mikroskopaufnahme der Sekundärpartikel des Fluorpolymers ist in 1 dargestellt.
  • Zweite Ausführungsform
  • Ein Verarbeitungshilfsmittel wurde durch Trockenmischen eines Trennmittels mit 10 Gew.-% und eines Fluorpolymers mit 90 Gew.-%, das geclusterte Sekundärpartikel bildet, die jeweils eine Partikelgröße von 2mm oder weniger aufweisen und eine Kombination aus Fluorpolymer-Primärpartikeln sind, die jeweils einen Durchmesser von 0,02 µm bis 0,5 µm aufweisen und aus einem Copolymer von Vinylidenfluorid Hexafluorpropylen gebildet sind, hergestellt. Als das Trennmittel wurde Talk (KOCH KC5000) eingesetzt. Eine Mikroskopaufnahme der Sekundärpartikel von Fluorpolymer ist in 2 gezeigt.
  • Dritte Ausführungsform
  • Ein Verarbeitungshilfsmittel wurde durch Trockenmischen eines Trennmittels mit 3 Gew.-% und eines Fluorpolymers mit 97 Gew.-%, das geclusterte Sekundärpartikel bildet, die jeweils eine Partikelgröße von 1mm oder weniger aufweisen und eine Kombination aus Fluorpolymer-Primärpartikeln sind, die jeweils einen Durchmesser von 0,02 µm bis 0,5 µm aufweisen und aus einem Copolymer von Vinylidenfluorid und Hexafluorpropylen gebildet sind, hergestellt. Als das Trennmittel wurde Talk (KOCH KC5000) eingesetzt.
  • Vierte Ausführungsform
  • Ein Verarbeitungshilfsmittel wurde durch Trockenmischen eines Trennmittels mit 3 Gew.-% und eines Fluorpolymers mit 97 Gew.-%, das geclusterte Sekundärpartikel bildet, die jeweils eine Partikelgröße von 2mm oder weniger aufweisen und eine Kombination aus Fluorpolymer-Primärpartikeln sind, die jeweils einen Durchmesser von 0,02 µmbis 0,5 µm aufweisen und aus einem Copolymer von Vinylidenfluorid und Hexafluorpropylen gebildet sind, hergestellt. Als das Trennmittel wurde Talk (KOCH KC5000) eingesetzt.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • DynamarTM FX-9613 (ein Fluorpolymer mit 90 Gew.-% und ein Trennmittel mit 10 Gew.-%), ein Verarbeitungshilfsmittel der 3M-Company, wurde vorbereitet. Eine Mikroskopaufnahme von 3M-DynamarTX FX-9613 ist in 3 gezeigt. 3M-DynamarTM FX9613 zeigt einzelne Partikel, die jeweils eine Partikelgröße von 1 mm oder weniger aufweisen.
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Ein von der Daikin Industries, Inc. erhältliches Verarbeitungshilfsmittel, DA-810X (ein Fluorpolymer mit 97 Gew.-% und ein Trennmittel mit 3 Gew.-%) wurde vorbereitet. Eine Mikroskopaufnahme von Daikin-DA-810X ist in 4 gezeigt. Daikin-DA-810X zeigt einzelne Partikel, die jeweils eine Partikelgröße von 2 mm oder weniger aufweisen.
  • Vergleichsbeispiel 3
  • Ein von der Shine Polymer Technology Co., Ltd. erhältliches Verarbeitungshilfsmittel, 3511N, wurde vorbereitet. Shine-Polymer-Technology-3511N enthält ein Fluorpolymer mit 50 Gew.-% und ein Grenzflächenmittel mit 50 Gew.-%. Shine-Polymer-Technology-3511N zeigt einzelne Partikel, die jeweils eine Partikelgröße von 2 mm oder weniger aufweisen.
  • Versuchsbeispiel 1
  • Die Verarbeitungshilfsmittel gemäß der ersten bis fünften Ausführungsform und Vergleichsbeispiele 1 bis 3 wurden mit einem linearen Metallocen-Polyethylen mit niedriger Dichte (mLLDPE XP9000), das von der Daelim Industrial Co., Ltd erhältlich ist, trockengemischt (Schmelzindex = 0,6 g/10 min; und Dichte = 0,935 g/cm3) in der in Tabelle 1 gezeigten Menge, und dann mit 60 Umdrehungen pro Minute und bei 170°C, 200°C, und bei 200°C unter Verwendung des Plasti-Coders der Brabender Instrument's (Länge/Durchmesser = 32/1) schmelzvermischt, und der extrudierte Strang in einem Wasserbehälter zu Pellets abgekühlt.
  • Während jedes Pellet durch den Einschneckenextruder des Brabender Instrument's, den Plastograph-EC-Plus (Länge/Durchmesser = 32/1), der mit einer 80 mm langen und 1,5 mm im Durchmesser messenden Form mit einer Schneckendrehzahl von 150 U/pm, einer Formtemperatur von 230°C und einer Zylindertemperatur von 170°C, 230°C ausgestattet ist, extrudiert wurde, wurde die Schmelzbruch-Eliminierungszeit und dieDüsenbelagsbildungszeit bei 230°C beobachtet, und der Formdruck wie in Tabelle 1 gezeigt aufgezeichnet.
  • Für die Schmelzbruch-Eliminierungszeit wurde die Zeit, wenn das Pellet in den Einfülltrichter eingebracht wurde - dieser Moment wurde als 0--bis angenommen - bis zu der Zeit, wenn der Schmelzbruch beseitigt wurde, um die gesamte Oberfläche des ausgeformten Produkts zu glätten, mit bloßem Auge und Abtasten gemessen.
  • Eine Abbildung zum Darstellen der entsprechenden Schmelzbruch-Eliminierungszeiten für die erste Ausführungsform, das Vergleichsbeispiel 1 und das Vergleichsbeispiel 5 ist in 5 gezeigt. Eine Abbildung zum Darstellen der entsprechenden Belagbildungszeiten für die vierte Ausführungsform und Vergleichsbeispiel 5 ist in 6 dargestellt. Tabelle 1
    Verarbeitungshilfsmittelzusammensetzung (Gew.-%) Verarbeitungshilfsmittelmenge (ppm) Schmelzbruch-Eliminierungszeit (min.) Düsenbelagsbildungszeit Düsendruck (bar)
    Fluorpolymer Talk Grenzflächenmittel
    Ausführungsform 1 90 10 - 400 10 60 min. 80
    Ausführungsform 2 90 10 - 400 10 60 min. 85
    Ausführungsform 3 97 3 - 350 15 60 min. 80
    Ausführungsform 4 97 3 - 350 20 60 min. 90
    Vergleichsbeispiel 1 90 10 - 400 50 60 min. 95
    Vergleichsbeispiel 2 97 3 - 350 40 50 min. oder weniger 105
    Vergleichsbeispiel 3 50 - 50 800 30 30 min. oder weniger 90
  • Wie aus Tabelle 1 und 5 erkannt werden kann, zeigen die Verarbeitungshilfsmittel gemäß der ersten bis vierten Ausführungsform erheblich reduzierte Schmelzbruch-Eliminierungszeiten und senken die Drücke gegenüber jedem der Verarbeitungshilfsmittel gemäß Vergleichsbeispielen 1 und 2.
  • Zudem kann für die Verarbeitungshilfsmittel gemäß der ersten bis vierten Ausführungsform festgestellt werden, dass sie verkürzte Schmelzbruch-Eliminierungszeiten gegenüber denen des Verarbeitungshilfsmittels gemäß Vergleichsbeispiel 3, das ein Grenzflächenmittel enthält, aufweisen.
  • Wie aus Tabelle 1 erkannt werden kann, verursachen die Verarbeitungshilfsmittel gemäß der ersten bis vierten Ausführungsform für die Dauer von 60 Minuten keine Düsenbeläge, wohingegen das Verarbeitungshilfsmittel gemäß Vergleichsbeispiel 3 die Beläge innerhalb von 30 Minuten aufgrund des enthaltenen Grenzflächenmittels bildet.
  • Dementsprechend kann das Verarbeitungshilfsmittel gemäß der vorliegenden Erfindung die Schmelzbruch-Eliminierungszeit verkürzen und die Extrusionsbelastung verringern, um dadurch die Produzierbarkeit bei der Extrusion trotz Hinzunahme des Grenzflächenmittels zu verbessern.
  • Ein Vergleich zwischen den Mikroskopaufnahmen gemäß 1 und 2 gemäß der vorliegenden Erfindung und den Mikroskopaufnahmen gemäß 3 und 4 für die im Handel erhältlichen Verarbeitungshilfsmittel, ergibt Folgendes:
    • Aus den Mikroskopaufnahmen gemäß 1 und 2 kann erkannt werden, dass die Fluorpolymerpartikel gemäß der vorliegenden Erfindung geclusterte Sekundärpartikel sind, die jeweils kleine zusammengefügte Primärpartikel aufweisen. Das Verarbeitungshilfsmittel gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird durch Trockenmischen der geclusterten Primärpartikel und eines Trennmittels hergestellt. Trockenmischen ist ein Mischprozess, der keine externen Maßnahmen benötigt, wie Wärme oder Druck, welche die geclusterten Sekundärpartikel verformen können. Dementsprechend bleibt das Verarbeitungshilfsmittel gemäß der vorliegenden Ausführungsform in der in 1 und 2 gezeigten Form.
  • Aus den Mikroskopaufnahmen gemäß 3 und 4 kann für die im Handel erhältlichen Verarbeitungshilfsmittel kann dahingegen festgestellt werden, dass sie in der Form von einzelnen Partikeln vorliegen.

Claims (3)

  1. Verarbeitungshilfsmittel, umfassend: sekundäre Fluorpolymerpartikel, die jeweils eine Partikelgröße von 2 µm bis 2 mm aufweisen und eine Kombination aus Fluorpolymer-Primärpartikeln sind, die jeweils einen Durchmesser von 0,02 µm bis 0,5 µm aufweisen und aus einem Copolymer von Vinylidenfluorid und Hexafluorpropylen gebildet sind, und ein Talkpulver als Trennmittel mit einer mittleren Teilchengröße von 0,5 µm bis 10 µm, wobei jedes der sekundären Fluorpolymerpartikel ein Cluster der Fluorpolymer-Primärpartikel enthält, und wobei das Talkpulver in einer Menge von 1 bis 20 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile der sekundären Fluorpolymerpartikel, enthalten ist.
  2. Masterbatch für ein Verarbeitungshilfsmittel, wobei das Masterbatch ein nichtfluoriertes schmelzverarbeitbares Polymer und das Verarbeitungshilfsmittel nach Anspruch 1 enthält.
  3. Masterbatch nach Anspruch 2, wobei das Masterbatch das nichtfluorierte schmelzverarbeitbare Polymer mit 80 Gew.-% bis 99,5 Gew.-% und das Verarbeitungshilfsmittel mit 0,5 Gew.-% bis 20 Gew.-% enthält.
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