DE2702709A1 - Formmasse - Google Patents

Description

Dipl.-Phys. L· üiilschneder _{2U> Januar 1977}

8 München 86, Pienzenauerstr.28 . q<T-i q6O

THE GENERAL TIRE & RUBBER COMPANY Akron, Ohio 44329, V.St.A.

Formmasse

Die US-PS 3 651 174 beschreibt eine feuerhemmende, thermoplastische Masse aus einem aromatischen Polycarbonat und 0,1 bis 2,0 Gew.% Polytetrafluoräthylen, bezogen auf das Gewicht des Polycarbonats, und/oder einem flüssigen Organosiloxanpolymeren, zu der zur Vermeidung von Verfärbungen 0,1 bis 2,0 Gew.% Erdalkalicarbonat, bezogen auf das Gewicht des Polycarbonats, zugesetzt worden sind, was zur Sprödigkeit bei hohen Verformungstemperaturen von 370 bis 393° C führt. Vor dem Verformen wird die Masse bei etwa 275° C stranggepresst. Mischtemperaturen werden in der Patentschrift nicht genannt. Diese Patentschrift enthält keine Offenbarung des Inhalts, dass die so erhaltenen Massen etwa eine verbesserte Schlagfestigkeit aufweisen.

In der US-PS 3 673 278 ist dargelegt, dass man durch Zusatz von 0,1 bis 3 Teilen Polytetrafluoräthylen, das bei einer Temperatur über 330° C gesintert worden ist und keine Fibrillen

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bildet, zu einer Polycarbonatmischung eine Masse erhält, die feuerhemmend ist und beim Verformen weder tropft noch sich verfärbt. Mischtemperaturen sind in der Patentschrift nicht genannt. Es werden Verformungstemperaturen von 288° C angegeben. Diese Patentschrift offenbart nicht, dass die so erhaltenen Massen etwa eine verbesserte Schlagfestigkeit aufweisen.

Polycarbonate lassen sich bekanntlich so modifizieren, dass ihr Feuerhemmvermögen verbessert wird. Dies erreicht man entweder durch ein Copolymeres oder durch das Einverleiben von Zusätzen. Im allgemeinen bedingt die Verbesserung des Feuerhemmvermögens einen gewissen Verzicht auf andere erwünschte Eigenschaften, was gewöhnlich zu einer geringeren Schlagfestigkeit und zu einer geringeren Wärmebeständigkeit bei der Verarbeitung geführt hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine feuerhemmende, warmformbare und thermoplastische aromatische Polycarbonatmischung zur Verfugung zu stellen, die beim Feuerhemmversuch kaum oder nicht tropft, und die eine verbesserte Schlagfestigkeit und gute Verarbeitbarkeit aufweist.

Es wurde gefunden, dass man durch Legieren und Vermischen von 100 Gewichtsteilen eines feuerhemmenden aromatischen Polycarbonatharzes mit etwa 3 bis 11, vorzugsweise etwa 5 bis 9 Gewichtsteilen eines Siliconkautschuks und etwa 0,1 bis 1,0, vorzugsweise etwa 0,2 bis 0,5 Gewichtsteilen feinteiligen Polytetrafluoräthylenharzes unter der Einwirkung von Wärme und mechanischer Arbeit ohne Zusatz von HärtungsmitteIn eine Legierung von verbesserter Schlagfestigkeit erhält. Diese Mischung lässt sich gut verarbeiten, ist feuerhemmend und tropft kaum oder überhaupt nicht. Ferner tritt in einigen Fällen eine bedeutende Verminderung im Beitrag zur Rauchbildung auf.

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Die erfindungsgemäss verwendeten aromatischen, feuerhemmenden oder selbstverlöschenden Polycarbonate sind in der Technik bekannt. Sie können durch Phosgenieren von aromatischen Dihydroxyverbindungen in Gegenwart von Pyridin, durch Grenzflächenpolykondensation wässriger Lösungen der Alkalisalze von aromatischen Dihydroxyverbindungen mit einer Phosgenlösung und durch Umesterung aromatischer Dihydroxyverbindungen mit Diarylcarbonaten hergestellt werden. Die aromatische Ausgangsverbindung ist gewöhnlich Bisphenol-A, man kann aber auch andere Verbindungen verwenden, wie Bis-(4-hydroxyphenyl)-methan, 2,2-Bis-(4-hydroxy-3-methylphenyl)-propan, 4,4-Bis-(^-hydroxyphenyl) -heptan, 2,2-(3,5,3' ^'-Tetrachlor-^V-dihydroxydiphenyl)-propan, 2,2-(3,5,3* , S'-Tetrabrom-^^-dihydroxydiphenyl)-propan, (3_t3¹-Dichlor-4,4^l-dihydroxydiphenyl)-methan und dergleichen sowie Gemische derselben. Auch Copolymere dieser Verbindungen vom Bisphenol-A-Typ können verwendet werden, ebenso wie Gemische aus diesen aromatischen Polycarbonaten. Sie können auch im aromatischen Ring oder an dem Bindeglied

CH,
-CH₂-* -C- , -CyH-J^- , usw. halogeniert sein. Zur Halogenie-

rung kann man jedes beliebige Halogenatom verwenden; vorzugsweise verwendet man jedoch Chlor und/oder Brom. Das Halogen wird in Mengen bis etwa 5 %, vorzugsweise bis etwa 3 %» bezogen auf das aromatische Polycarbonat, angewandt. Statt an das aromatische Polycarbonat chemisch gebunden zu sein, können die Halogenatome auch in Form einer Verbindung vorliegen, die mit dem aromatischen Polycarbonat in solcher Menge innig gemischt werden kann, dass sich der gleiche Halogengehalt auf Gewichtsbasis ergibt. Beispiele für einige halogenierte feuerhemmende Mittel, die zu dem Polycarbonat zugesetzt werden können, sind Decabromdiphenyloxid, Octabromdiphenyl, chlorierte

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Paraffine, bromierte Paraffine, Tetrabrombisphenol-A, Tetrachlorbisphenol-A, das Propylenoxidaddukt von Tetrachlorbisphenol-A und die entsprechenden Fluor- und Jodverbindungen. Man kann auch andere halogenierte Verbindungen verwenden. Gemische aus diesen halogenhaltigen Verbindungen können ebenfalls verwendet werden. Auch Ultraviolettabsorptionsmittel können zu dem feuerhemmenden aromatischen Polycarbonat zugesetzt werden. Diese feuerhemmenden oder selbstverlöschenden, warmformbaren thermoplastischen aromatischen Polycarbonate haben mittlere Molekulargewichte von etwa 12 000 bis 45 000, vorzugsweise von etwa 20 000 bis 38 000. Verfahren zur Herstellung von Polycarbonaten einschliesslich aromatischer Polycarbonate, sowie ihre Verarbeitung und Verwendung sind in "Polycarbonates" von Christopher und Fox, Verlag Reinhold Publishing Corporation, New York, 1962, 182 Seiten; "Chemistry And Physics Of Polycarbonates" von Schnell, Verlag Interscience Publishers, Abteilung von John Wiley & Sons, Inc., New York, 1964, 225 Seiten; "Encyclopedia Of Polymer Science And Technology", Sand 10, 1969, Verlag Interscience Publishers, Abteilung von John Wiley & Sons, Inc., New York, Seite 710-764; "Modern Plastics Encyclopedia", 1970-1971, Band 47, Nr. 10A, Oktober 1970, Verlag McGraw-Hill, Inc., New York, Seite 189, 192, 194 und 780; "Modern Plastics Encyclopedia", 1975-1976, Oktober 1975, Band 52, Nr. 10A, Verlag McGraw-Hill, Inc., New York, Seite 54, 56 und 480, sowie in den US-PSen 3 005 795, 3 651 174, 3 673 278, 3 775 367, 3 909 490, 3 931 100, 3 953 396 und 3 971 756 beschrieben.

Die erfindungsgemäss verwendeten Polytetrafluoräthylenharze (PTFE-Harze) sind in der Technik bekannt. Sie werden in feinteiliger Form gewöhnlich als Pulver oder Agglomerate aus feinen Teilchen verwendet. Sie können in Dispersion oder Suspen-

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sion in wässrigen Medien nach dem Trocknen (oder während des Mischens, um die Dispersion zu trocknen) zwecks Entfernung des Wassers, welches zum Agglomerieren der Teilchen führen könnte, ebenfalls in der Form eines Pulvers verwendet werden. Die mittlere Teilchengrösse des PTFE kann im Bereich von etwa 3 X bis 650 u, vorzugsweise von etwa 0,05 bis 500 u, variieren. Im Endprodukt kann das PTFE infolge der Mischwirkung bei der Herstellung der fertigen Legierung in Form von feinverteilten Fasern, Fäden oder Fibrillen vorliegen. Man kann auch Gemische aus PTFE-Harzen verwenden. Weitere Information über Polytetrafluoräthylenharze findet sich in "Vinyl And Related Polymers" von Schildknecht, Verlag John Wiley & Sons, Inc., New York, 1952, Seite 484-494; "Fluoropolymers" von Wall, Verlag Wiley-Interscience, Abteilung von John Wiley & Sons, Inc., New York, 1972; "Encyclopedia Of Polymer Science And Technology", Verlag Interscience Publishers, Abteilung von John Wiley & Sons, Inc., New York, Band 13, 1970, Seite 623-654; "Modern Plastics Encyclopedia", 1970-1971, Band 47, Nr. 10A, Oktober 1970, Verlag McGraw-Hill, Inc., New York, Seite 134, 138 und 774; "Modern Plastics Encyclopedia", 1975-1976, Oktober 1975, Band 52, Nr. 10A, Verlag McGraw-Hill, Inc., New York, Seite 27, 28 und 472, sowie in den US-PSen 3 671 487, 3 723 373 und 3 838 092.

Die im Sinne der Erfindung verwendeten Siliconkautschuke oder -elastomeren sowie Verfahren zu ihrer Herstellung sind ebenfalls in der Technik bekannt. Im allgemeinen werden sie durch Hydrolyse von Alkylchlorsilanen mit Wasser hergestellt, und sie sind im allgemeinen linear. Diese Siliconkautschuke sind im allgemeinen Polydimethylsiloxane mit einer Viscosität von etwa 3 500 000 bis 55 000 000 cSt. Sie können geringe Mengen von Methylvinylsilicon- oder Diphenyl- oder Methylphenylsili-

- 5 809809/0628

congruppen enthalten, die während der Polymerisation angelagert worden sind, um eine geringe bleibende Druckverformung oder Biegsamkeit bei tiefer Temperatur zu erzielen. Man kann auch andere Methoden zur Herstellung der Polymethylsiloxane anwenden, indem man z.B. von einer raffinierten Sorte eines cyclischen Siloxane, wie des Dimethyltetränieren (Octamethylcyclotetrasiloxan), ausgeht. Man kann auch andere Methoden zur Herstellung dieser Siliconkautschuke anwenden. Um den Polymeren Lösungsmittelbeständigkeit, chemische Widerstandsfähigkeit und Wärmebeständigkeit zu verleihen, können sie Nitrilgruppen und Fluor enthalten. Man kann auch noch weitere Siliconkautschuke verwenden. Gemische aus diesen Siliconkautschuken können ebenfalls verwendet werden. Einzelheiten über Siliconkautschuke finden sich in den US-PSen 2 560 498, 2 684 349, 2 711 399, 2 891 033, 2 956 032, 3 514 424 und 3 539 530, ferner in "Silicones" von Freeman, Plastics Monograph No. C-16, Verlag Iliffe Books Ltd., London, 1962, 119 Seiten; "Silicone Technology", Applied Polymer Symposia (1969), No. 14, Bruins, Verlag Interscience Publishers, Abteilung von John Wiley & Sons, Inc., New York, 1970, 158 Seiten; "Chemical Week", 1974 Buyers¹ Guide Issue, 31. Oktober 1973, Band 113, No. 18, Teil 2, Seiten 135-170, Verlag McGraw-Hill, Inc., New York; "Encyclopedia Of Polymer Science And Technology", Band 12, 1970, Seite 464-569, Verlag Interscience Publishers, Abteilung von John Wiley & Sons, Inc., New York; "Modem Plastics Encyclopedia", 1970-1971, Band 47, No. 1OA, Oktober 1970, Saite 235, 236 und 785, Verlag McGraw-Hill, Inc., New York; und "Modem Plastics Encyclopedia", 1975-1976, Band 52, No. 1OA, Oktober 1975, Seite 90, 93, 488 und 489, Verlag McGraw-Hill, Inc., New York.

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Das Polycarbonatharz, das PTFE und der Siliconkautschuk, die vorzugsweise zunächst getrocknet werden, um Feuchtigkeit zu entfernen, lassen sich leicht bei solchen Temperaturen zusammenmischen, die ausreichen, um die Harze zu schmelzen und sie mit dem Kautschukharz zu mischen, vorzugsweise bei Temperaturen von etwa 225 bis 300° C. Vorzugsweise erfolgt das Vermischen unter mechanischer Bearbeitung oder Scherwirkung in einem Banbury- oder Brabendermischer, einer Kunststoffmühle oder einer sonstigen geeigneten Mischvorrichtung, die mit Heizorganen versehen ist oder beim Mischen genügend Wärme erzeugt, um das Gemisch zu schmelzen und eine Mischung oder Legierung zu bilden. Nach dem Mischen kann die Masse durch Formpressen, Spritzguss oder Strangpressen in die gewünschte Form gebracht werden.

Erfindungsgemäss hergestellte Polycarbonatmischungen sind ther* moplastisch und lassen sich durch Warmformen, Strangpressen und dergleichen zu feuerhemmenden, schlagfesten Erzeugnissen verschiedener Art verarbeiten, wie zu Griffen für elektrische Messer, Sicherheitshelmen, Innenteilen von Flugzeugen, Lagerhausregalen, Motorengehäusen für Kraftfahrzeug-Vakuumstaubsauger, Gehäusen für Klimaanlagen, Schalen, Lehren und Lehrengehäusen, Relaisschalterkörpern, elektrischen Verbindungsblöcken, Handgriffen für Stromunterbrecher, Deckenlampen und Schlusslichtern für Kraftfahrzeuge, Ventilatorflügeln, Batteriegehäusen und -teilen, Instrumentenbrettern und Messgeräten für Flugzeuge, Zierplatten, Wandplatten usw. Diese Massen können auch Füllstoffe, Glasfasern, Verstärkungsmittel, Pigmente oder Farbstoffe, Mittel gegen Zersetzung und dergleichen enthalten, wie sie in der Kunststofftechnik bekannt sind.

Die nachstehenden Ergebnisse zeigen, dass der Siliconkautschuk die Schlagfestigkeit der selbstverlöschenden oder feuer-

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hemmenden aromatischen Polycarbonatharze, die PTFE enthalten, bedeutend verbessert, ohne die Verminderung im Tropfen oder eine gewisse Rauchverminderung zu beeinträchtigen, so dass der Anwendungsbereich der Polycarbonatharze auf Fälle ausgedehnt wird, in denen selbstverlöschende, hochgradig stossfeste warmformbare Flächengebilde, Formkörper und dergleichen verlangt werden. Ferner lassen sich die den Siliconkautschuk enthaltenden Massen leicht verarbeiten.

Beispiel 1

Feuerhemmende aromatische Polycarbonatharze vom Bisphenoltyp werden 4 Stunden bei 121° C getrocknet, um Wasser zu entfernen, auf dem Zweiwalzenstuhl oder im Banbury-Mischer gemischt, formgepresst und untersucht, wie nachstehend beschrieben:

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σ> κ> co

Tabelle : SE-2200 (1) SE-2100 (2)

(Walzenmischer) (Walzenmischer)

0,06 0,11

SE-2300 (3)

(Banbury-Mischer)

0,05

Merlon
Polycarbonat

Kerbschlagzähigkeit nach Izod,

mkg/cm/Kerbe

ASTM D-256, Raumtemperatur

Wärmefestigkeit bei 18,56 kg/cm 0,25 mm Durchbiegung, ⁰C 1,52 mm Durchbiegung, ⁰C

Rockwell R-Härte

Biegefestigkeit, kg/cm

Biegemodul, kg/cm

Physikalische Eigenschaften an formgepressten Stäben von 3,175 mm χ 12,7 mm χ 6,35 cm

bestimmt.

131 146	136 146	143 147
123	123	122,6
1188	1174	1020
26 151	25 308	24 886

Entflammbarkeit, vertikaler Flammentest 59O3T, 60 see

Nachbrennen, see
Nachglühen, see
Verkohlte Länge, cm
Tropfen

0 0 9. nein 0
0
9.

10.

	Rauchbeitrag	Tabelle	Dm korr	I (Fortsetzung)	t.9Dm	Ds 1,5 min	Ds 4 min	στ
		- NBS-Rauchkammer -	255	Flammbedingungen	3,37	9	263	ο CTi O
	SE-2200	Dicke, mm	316	Ds 16	3,53	6	309
	Il	1,9	380	1,55	3,48	9	389
	SE-2100	2,2	289	1,53	4,67	14	282
	Il	1,57	272	0,82	3,48	15	275
ID	SE-2300	1,8	300	1,53	2,93	13	312
O CO	Il	1,35	1,55
- 10 - 309/OI		1,37	1,53

Mobay Chemical Co.

Dichte, g/cm³, ASTM D792 Η,Ο-Absorption, 24 h, % Eintauchen, * ASTM D-570

Schmelzindex bei 300° C, g/10 min ASTM D-1238 (entspricht Zelle Nr. 2 gemäss ASTM D-2473)

Zugfestigkeit beim Bruch, kg/cm , ASTM D-638

Bruchdehnung, %, ASTM D-638 Zugmodul, kg/mm², ASTM D-638 Entflammbarkeit, ASTM D-635

Brom und Chlor, bestimmt durch Röntgenbeugung, berechnet als Chlor, Gew.%

ften der	obigen	Polycarbonate	SE-2300 (3)
SE-2200	(D	SE-2100 (2)	1,25
1,25		1,24	0,13
0,13		0,13	3-5,9
3-5,9		3-5,9

660,8

724,1

660,8

96	100	96
239	225	239
SE	SE	SE
2,23-2,25	2,36-2,40	nicht bestimmt
pelletiert,	pelletiert,	pelletiert,
Sorte für	Sorte für	Sorte zum
Spritzguss	Spritzguss	Strangpres
	und zum	sen
	Strangpres
	sen

Die Ergebnisse der obigen Versuche zeigen, dass die feuerhemmenden Polycarbonate eine geringe Izod-Kerbschlagzähigkeit aufweisen, beim Brennen zum Tropfen neigen und unter Flammbedingungen einen hohen Rauchbeitrag grosser als Ds 200 in 4 min leisten.

Beispiel 2

Man arbeitet nach Beispiel 1. 4,54 kg Merlon 2300 werden mit 15 g Teflon 30 und 300 ml destilliertem Wasser in einer Brabender-Strangpresse (Einstufenschnecke; Verdichtungsverhältnis 3,5:1) gemischt, 20 h bei 121° C getrocknet und bei 279 bis 282° C stranggepresst (Zone 1 282° C, Zone 2 282° C, Zone 3 260° C, Zone 4 282° C, Drehmoment 1600-4500, Drehzahl 40-100 U/min). Hinter der Strangpressöffnung findet eine gewisse Quellung statt. Das gemischte Gut wird formgepresst und untersucht.

Merlon 2300 wird getrocknet und mit Teflon 7 A (trockenes Pulver) in einer Brabender-Strangpresse unter ähnlichen Bedingungen gemischt und das Gemisch formgepresst und untersucht.

Die Ergebnisse sind die folgenden:

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GT-1060

Tabelle II

Versuch Nr.

10 11 Gewichtsteile

Merlon SE-2300 (3) Teflon 30 (g Trockengewicht) (4) Teflon 7A (5)

100
0,2

100 0,2

Entflammbarkeit, vertikaler Flammentest 5903T, 60 see Zündung

Nachbrennzeit, see	Dm korr.	Ds	1.	-	0;0	Ds 1,5 JDm min	4 3	—	Polytetrafluor-
Nachglühzeit, sec	261 341	NJNJ I		16	0;0	,3 ,4	6 9
	317 295	1 1		,05 ,03	75; 60	JO »05		—
				,88 ,92	nein			—
Verkohlte Länge, mm	(3) Siehe (3) in Beispiel
Tropfen	(4) Die weisse \			Ds 4 min
			159 57
			154 127
		Flammbedingungen
		t.«
	5, 7,
Rauchbeitrag - NBS-Rauchkammer	7, 5,
Dicke, Versuch mm
10 1,6 10 1,6
11 1,35 11 1,37	wässrige Dispersion von
Anmerkungen:

äthylenharz (du Pont) ist ein negativ geladenes, hydrophobes Kolloid, das PTFE-Harzteilchen von 0,05 bis 0,5u Grosse in Wasser suspendiert enthält. Die Dispersion enthält 59-61 Gew.% Feststoffe und ist mit 5,5 bis 6,5 % (bezogen auf das Gewicht des Harzes) eines nichtionogenen Netzmittels stabilisiert. pH etwa 10. Viscosität der Dispersion bei Raumtemperatur 15 cP, spezifisches Gewicht (60 % Feststoffe) »1,50 (Hydrometer

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ASTM). Harzschmelzpunkt 327 - 10° C (ASTM D-1457-62T); spezifisches Gewicht des gesinterten Harzes 2,18-2,26 (ASTM D-1457-62T). Aus der Dispersion gegossene, gesinterte oder erhitzte dünne Filme haben eine Zugfestigkeit bei 25° C von 210 bis 280 kg/cm² (ASTM D-882-56T), eine Bruchdehnung bei 25° C von 3OO bis 500 % (ASTM D-882-56T) und eine Reissfestigkeit von 71,5 bis 143 kg/cm (ASTM D-624-48).

(5) Körniges Polytetrafluoräthylenharz von hoher Schmelzviscosität und geringer Teilchengrösse von du Pont (mittlere relative Teilchengrösse, bestimmt durch Sedimentation an der Luft etwa 35 μ). Hohe Schüttdichte und niedriges Schrumpfvermögen. Scheinbare Schüttdichte 475 g/l (ASTM D-1457). Aus den Harzen geformte Platten von 2,54 mm Dicke haben bei Anwendung eines Vorformdruckes von 140 kg/cm und eines Verdichtungsverhältnisses von 4,7:1 ein spezifisches Gewicht von 2,160 (ASTM D-1457), eine Zugfestigkeit von 246 kg/cm² (ASTM D-1457) und eine Bruchdehnung von 275 % (ASTM D-1457).

Beispiel 3

Das Verfahren wird ebenso wie in den beiden obigen Beispielen durchgeführt.

Das aromatische Polycarbonatharz wird mit dem getrockneten PTFE-Pulver in einem Brabender-Gerät bei einer Manteltemperatur von 227 bis 232° C gemischt. Zuerst wird das Polycarbonatharz bei 60 U/min im Verlaufe von 3 bis 4 min zugesetzt, bis die Masse geschmolzen ist, dann wird das PTFE zugesetzt und das Mischen weitere 6 min fortgesetzt. Die fertige trockene Mischung oder Legierung wird aus dem Brabender-Gerät ausgetra gen, forragepresst und untersucht.

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GT-1060 _Λ_

*> 270270?

Wässrige PTFE-Dispersionen werden 15 min in einem Hobart-Mischer mit Wasser (20 ml H₂O je Gramm Dispersion) gemischt.
Dann arbeitet man nach dem oben für das Gemisch aus trockenem PTFE und Polycarbonat angegebenen Verfahren mit dem Unterschied, dass das Brabender-Gerät bei 218° C und 30 U/min für eine solche Zeitdauer (etwa 35 min) betrieben wird, dass das Legieren des Polycarbonate mit dem PTFE und die Entfernung
des Wassers gewährleistet wird. Die so erhaltene trockene Mischung oder Legierung wird dann formgepresst und untersucht. Die Ergebnisse sind die folgenden:

• - 15 -

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CO OO O

Tabelle

III

Versuch Nr.

Merlon SE-2300 (3) Teflon K-Pulver Type 10 (6)

Teflon K-Suspension Type (trocken) (7)

ICI-G 256-Pulver (8)

ICI-Fluon-GPI-Dispersion (trocken) (9)

Izod-Kerbschlagzähigkeit, mkg/cm/Kerbe bei Raumtemperatur, ASTM D-256

CTN J/ra

Wärmefestigkeit bei 18,56 kg/cm*

Durchbiegung + 0,25 mm, ⁵C Durchbiegung + 1,52 mm, ⁰C

20	21	22	23	24	100	25
			Gewichtsteile
100	100	100	100	0,3	100
0,2	0,4
				0,7

Vertikaler Flammentest 5903T 60 see, 1,78 mm-Folien

see (Nachbrennen) see (Nachglühen) Tropfen Verkohlte Länge, mm 26

27

100

100

0,2 0,4

0,3 0,7

0,068 0,062 0,061 0,059 0,073 0,058 0,070 0,077

62

61

58

136 145	136 145	136 145	136 145	138 145	136 146	134 146	134 145	fO
0 0 nein 73	0 0 nein 70	0 0 nein 79	0 0 nein 78	0 0 nein 67	0 0 Ja 61	0 0 nein 68	0 0 nein 63	702:
								O CD

GT-1060	Tabelle	1,65 1,78	III	(Fortsetzung)	1,93 1,75	1,65 1,7	2702709	1,9 2,1	2,0 1,65	1,8 1,78
Rauchbeitrag -	—	NBS-Rauchkammer	459 440	426 351	- Flammbedingungen	435 408	380 357	349 371
Dicke, mm	2,53 1,93	1,85 1,85	1,87 2,23	1,95 2,03	2,29 2,29	2,03 2,08	1,92 1,80	1,63 1,72
Dm korr.	4,15 5,35	401 406	16,5 9,7	6,0 6,8	377 334	4,8 10,8	9,2 7,1	5,3 8,2
TDs-16	3ϊ7	2,03 1,93	7;4	6;4	2,07 2,17	4;4	3;7	9;8
TDM. 9	348 290	5,65 9,45	75 82	113 141	6,6 4,1	362 214	211 241	289 216
Ds 90 sec	5;6		2;2
Ds 4 min	179 64	165 453

Anmerkungen:

(3) Siehe (3) in Beispiel 1.

(6) Polytetrafluoräthylenpulver Teflon K, Type 10, von du Pont, ein Agglomerat, hergestellt aus Polytetrafluoräthylen-Suspensoid, Teflon K, Type 20 von du Pont. Die wahre Teilchengrösse beträgt etwa 0,2 u, aber die Agglomerate haben eine Grosse von im Mittel 500 u.

(7) Polytetrafluoräthylen, Teflon K, Type 20, von du Pont, 33 % Feststoffe in wässrigem Medium (Suspensoid), mittlere Teilchengrösse etwa 0,2 u.

(8) Polytetrafluoräthylen von der I.C.I. America Inc.

(9) Wässrige Dispersion von feinteiligem Polytetrafluoräthylen (I.C.I. America Inc.).

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Beispiel 4 *"

Man arbeitet gemäss den vorhergehenden Beispielen. Alle Ausgangsstoffe werden getrocknet und in dem Brabender-Gerät 10 min bei 232° C und 60 U/min gemischt und stranggepresst. Es wird weder Verfärbung noch Sprödigkeit beobachtet. Dann werden die Proben formgepresst und untersucht. Die Ergebnisse sind die folgenden:

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	IV	32	33	110 ~6	34	35	O t-3
Tabelle	31		Gewichtsteile				I
30			110 6		110 6	110	O o> O
	110 6
11.0 10

Versuch Nr.

Merlon SE-2300 (3)

Silastic 35U (10)

Silastic Q 4-2657 (11)

Silastic Fluid 200 (12) — — — — —

Teflon 7A (5) — — 0,2 — 0,2

ο 33 und 35 dispergieren sich nicht und ergeben Zweiphasensysteme. Siliconkautschuk

*° 35U führt zu einer besseren Verarbeitbarkeit und scheint ein homogenes Gemisch zu

2 ι liefern.

^ *° Physikalische Eigenschaften 30 31 32 34

^ Izod-Kerbschlagzähigkeit, mkg/cm ^

o> Kerbe bei Raumtemperatur, 0,469 0,5 — 0,558

ASTM D-256

J/m 494 528 — 548

Wärmefestigkeit bei 18,56 kg/cm²

0,25 mm Durchbiegung, °C 137 135 — 138 1,52 mm Durchbiegung, C 145 145 — 145

OD O CO OO O I

IV) O

Tabelle IV (Fortsetzung)
Entflammbarkeit - Vertikaler Flammentest - 60 s&e Zündung

30

31

1,78 mm dicke Folien, 59O3T

32 34

Nachbrennen, s&c Nachglühen, spc Verkohlte Länge, mm Tropfen

Rauchbeitrag - NBS-Rauchkammer

Dicke, mm Dm korr.

TDs * TDM -.9

Ds -

Ds - 4 min

der Rauchbeitrag ist erratisch.

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kein Tropfen	, aber

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Anmerkungen: * ~

(3) Siehe (3) in Beispiel 1.

(10) Siliconkautschuk der Dow Coming Corporation; Sorte zum Verformen, Strangpressen und Kalandern, Hellstrohfarben. Enthält we JPigmenr «eefr Kartungsmittel. Spezifisches Gewicht bei 25° C 1,13 * 0,03. Shore A-2-Durometerhärte 30 - 5, Zugfestigkeit (Form C) Minimum 80,8 kg/cm , Bruchdehnung (Form C) Minimum 600 % und Reissfestigkeit (Form B) Minimum 25 kg/cm. Type, ASTM D-1418, VMQ - ein Polydimethylsiloxan, bei dem an das Polymere etwas Vinylgruppen gebunden sind, und das in Toluol löslich ist.

(11) Siliconkautschuk der Dow Corning Corporation enthält Härtungsmittel. Selbsthärtend bei 138° C in 5 min. Kann Füllstoffe enthalten. Mit Wasserdampf vulkanisierbar.

(12) SiliconflUssigkeit der Dow Corning Corporation, klares Polydimethylsiloxan, 1000

(5) Siehe (5) in Beispiel 2. Beispiel 5

Man arbeitet nach dem Verfahren der vorhergehenden Beispiele. Eine Suspension von 15 g Teflon 30 in 200 ml Wasser (die 5 min im Hobart-Mischer gemischt worden ist) wird Ubernacht bei 121° C getrocknet. Die Bestandteile werden folgendermaßen im Banbury-Mischer gemischt:

Mischen im Banbury-Mischer: Manteltemperatur zu Beginn 127° C und am Ende 129° C:

1. Man setzt den Siliconkautschuk zu und lässt 5 min laufen.

2. Man setzt die Mischung aus Merlon 2300 W und Teflon langsam im Verlaufe von 5 min bei 171° C zu.

3. Man mischt mit Geschwindigkeit Nr. 3 und erhitzt 3 min zum Schmelzen auf 204 C.

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GT-1060 XU

4. Man vermindert die Geschwindigkeit, lässt die Temperatur auf 188" C sinken und mischt 18 min. Es werden weder Verfärbung noch Sprödigkeit bemerkt.

Die Ergebnisse sind die folgenden:

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Anmerkungen: d

(3) Siehe (3) in Beispiel 1. (10) Siehe (10) in Beispiel 4.

(4) Siehe (4) in Beispiel 2. (8) Siehe (8) in Beispiel 3-

Beispiel

Man arbeitet nach dem Verfahren der vorhergehenden Beispiele. Das Mischverfahren ist das folgende:

Das Mischen erfolgt im Banbury-Mischer:

1. Man beginnt bei einer Manteltemperatur von 104 C.

2. Man setzt den Kautschuk zu und mischt 5 min mit 72 U/min.

3. Man setzt das Polycarbonatharz zu und schmilzt bei hoher Geschwindigkeit (210 U/min - 7 1/2 min).

4. Man mischt das Harz bei der Schmelztemperatur weitere 7 Minuten.

5. Man setzt Teflon 7A zu und mischt weitere 15 min.

6. Man trägt aus und walzt zu Fellen für die Prüfung aus. Es werden weder Verfärbung noch Sprödigkeit bemerkt. Für die Prüfung werden Folien formgepresst.

Die Ergebnisse sind die folgenden:

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Tabelle VI

	«» Xn	Merlon Polycarbonat SE-2100K(2) Silastic 35U-Kautschuk (10) Teflon 7A-Pulver (5)	D-256	0,5 0;0 nein 69	Gewichtsteile
	ι	Izod-Kerbschlagzähigkeit, ASTM mkg/cm/Kerbe, Raumtemperatur J/m	Flammbedingungen t Ds 16 t.9 Dm 90	100 6 0,4
ν. OD	(VJ •p- I	Rauchbeitrag - NBS-Rauchkammer Dicke, mm Dm korr.	1,63 350 1,40 17,1 1,68 398 1,44 16,7 Entflammbarkeit - Vertikaler Flammtest 59O3T	0,461 452
60860			Nachbrennen, see Nachglühen, see Tropfen Verkohlte Länge, mm	Ds Ds see 4 min Verlust
/0628			23 113 43,3 20 82 31,6

Die Erhöhung der Menge des Teflon 7A-PuIvers auf 0,4 Gew.% vermindert den Rauchwert auf <Ds 200 in 4 min.

Anmerkungen: (2) Siehe (2) in Beispiel 2.

(10) Siehe (10) in Beispiel 4. (5) Siehe (5) in Beispiel 2. .

Claims (6)

Patentansprüche

1. Warmformbare, thermoplastische, feuerhemmende, schlagfeste, unter der Einwirkung von Wärme und mechanischer Arbeit hergestellte Mischung, gekennzeichnet durch eine Legierung aus 100 Gewichtsteilen eines feuerhemmenden aromatischen PoIycarbonatharzes mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 12 000 bis 45 000, etwa 3 bis 11 Gewichtsteilen eines Siliconkautschuks und etwa 0,1 bis 1,0 Gewichtsteilen Polytetrafluoräthylenharz mit einer mittleren Teilchengrösse von etwa 3 A bis 650 u, wobei die Mischung frei von Härtungsmitteln ist.

2. Warmformbare Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Polycarbonatharz ein mittleres Molekulargewicht von etwa 20 000 bis 38 000 aufweist, der Siliconkautschuk in Mengen von etwa 5 bis 9 Gewichtsteilen vorliegt, und das Polytetrafluoräthylenharz eine mittlere Teilchengrösse von etwa 0,05 bis 500 u hat und in der Mischung in Mengen von etwa 0,2 bis 0,5 Gewichtsteilen enthalten ist.

3. Warmformbare Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Siliconkautschuk eine Viscosität von etwa 3 500 000 bis 55 000 000 Centistokes aufweist.

4. Warmformbare Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das aromatische Polycarbonatharz Halogen in Men-

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ORIGINAL INSPECTED

gen bis etwa 5 Gew.%, bezogen auf das Polycarbonat, enthält.

5. Warmformbare Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das aromatische Polycarbonatharz Brom und/oder Chlor in Mengen bis etwa 3 Gew.%, bezogen auf das Polycarbonat , enthält.

6. Warmformbare Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen des Polytetrafluoräthylenharzes in Form von Fibrillen vorliegen.

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