DE3887502T2

DE3887502T2 - UV-stabile, schlagzähe, flammhemmende ABS-Zusammensetzung.

Info

Publication number: DE3887502T2
Application number: DE3887502T
Authority: DE
Inventors: Rudolph F Mundhenke
Original assignee: Occidental Chemical Corp
Current assignee: Occidental Chemical Corp
Priority date: 1988-02-01
Filing date: 1988-12-14
Publication date: 1994-08-18
Anticipated expiration: 2008-12-15
Also published as: US4810743A; KR970002530B1; EP0332755A3; EP0332755B1; KR890013114A; JPH01279955A; CN1035518A; EP0332755A2; CN1025343C; CA1332773C; DE3887502D1

Description

Technisches Gebiet

Diese Erfindung betrifft neue schlagzähe, flammhemmende ABS-Zusammensetzungen, die zur Herstellung von Gehäusen für elektronische Geräte, z. B. Schreibmaschinengehäuse, und Gehäusen für gewerblich genutzte Geräte (z. B. Computergehäuse) besonders vorteilhaft sind.

Hintergrund dieser Erfindung

Flammhemmende Gehäuse für elektronische Geräte werden von den Herstellern elektronischer Geräte normalerweise als notwendig angesehen, um sie vor einer Gefährdung im Falle eines Feuers zu schützen. Um diese Forderung zu erfüllen, wurden die Gehäuse aus ABS-Zusammensetzungen hergestellt, die bromierte flammhemmende Zusätze, wie z. B. Octabromdiphenyloxid, Decabromdiphenyloxid und Bis(tribromphenoxy)ethan, üblicherweise in Verbindung mit Antimonoxid enthalten. Diese bromierten Zusätze werden im allgemeinen nicht als UV-stabil angesehen, und Zusammensetzungen, die UV-instabile Zusätze enthalten, vergilben bis zu einem unerwünschten Ausmaß, wenn sie fluoreszierendem Licht oder einer anderen UV-Strahlungsquelle ausgesetzt werden. Die herkömmlichen bromierten Zusätze sind auch dadurch von Nachteil, daß sie, falls sie brennen, Dioxin freisetzen (das als gefährlich angesehen wird), und die Erweichungstemperatur des ABS verringern.
In Japan wurde dem ABS als Ersatz für die herkömmlichen bromierten Zusätze ein Diels-Alder-Addukt aus 2 Mol Chlorcyclopentadien und 1 Mol Cyclooctadien, ein handelsüblicher flammhemmender Zusatz zur Verwendung bei Polymeren, in geringen Mengen zugesetzt, das erhaltene Produkt zeigt jedoch nicht die beste Bewertung bei der Entflammbarkeit und hat eine geringe Schlagzähigkeit.
Es ist somit Aufgabe, eine UV-stabile, flammhemmende ABS-Zusammensetzung bereit zustellen, die zur Verwendung für Gehäuse für elektronische Geräte oder andere analoge Verwendungszwecke geeignet ist.
Wenn hier von "UV-stabil" gesprochen wird, bedeutet dies eine Zunahme des Vergilbungsgrades von weniger als 10 zwischen dem ursprünglichen Wert und dem Wert nach sieben Tagen bei der Prüfung nach dem ASTM-Verfahren Nr. 1925.
Wenn hier von "schlagzäh" gesprochen wird, bedeutet dies eine Izod-Kerbschlagzähigkeit in J/m (foot-pounds per inch of notch) von mindestens 106,76 (2,0), die bei Proben mit 3,175·10&supmin;³ m (1/8 inch) nach dem Versuch ASTM D256 bestimmt wurde.
Der hier verwendete Begriff "flammhemmend" bedeutet eine Entflammbarkeits-Klassifizierung von V-1 oder V-0, die beim Versuch Unterwriters Laoratories Inc. Test UL94 (dritte Ausgabe) bei Proben mit 3,175.10&supmin;³ in (1/8'') bestimmt wurde.

Zusammenfassung dieser Erfindung

Es wurde gefunden, daß die vorstehende Aufgabe gelöst wird und sich weitere Vorteile ergeben, nämlich keine Gefahr der Dioxinbildung, kein Ausblühen selbst bei 80ºC und gute Dehnungseigenschaften, indem ein quaternärer Zusatz aus Nitrilgummi, ein oberflächenaktives Mittel, ein Diels-Alder- Addukt der Strukturformel
(hier gelegentlich als "Diels-Alder-Addukt" bezeichnet) und Antimonoxid in das ABS eingeführt wird. Das Weglassen von Nitrilgummi oder dem oberflächenaktiven Mittel oder beiden führt zu einer Izod-Kerbschlagzähigkeit in J/m (foot-pounds per inch) von weniger als 106,76 (2,0), bestimmt nach ASTM D256, wodurch eine zu hohe Bruchgefahr besteht, wenn die aus dieser Zusammensetzung hergestellten Gegenstände schlagkräften ausgesetzt werden.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind insbesondere UV-stabile, schlagzähe, flammhemmende thermoplastische Zusammensetzungen, die im wesentlichen aus (a) 1 bis 9 Gew.-% Nitrilgummi, (b) 0,3 bis 5 Gew.-% oberflächenaktives Mittel, (c) 14 bis 30 Gew.-% Diels-Alder-Addukt, (d) 4 bis 20 Gew.-% Antimonoxid und (e) 50 bis 80,7 Gew.-% Acrylnitril-Butadien- Styrol-Copolymer besteht, das eine Izod-Kerbschlagzähigkeit in J/m (foot-pounds per inch) von mindestens 80,02 (1,5), bestimmt nach dem ASTM-Versuch D-256 bei Proben mit 3,175·10&supmin;³ in (1/8 inch), aufweist.

Detaillierte Beschreibung

Die Zusammensetzung besteht vorzugsweise im wesentlichen aus 2 bis 4 Gew.-% Nitrilgummi, 0,5 bis 2 Gew.-% oberflächenaktives Mittel, 15 bis 20 Gew.-% Diels-Alder-Addukt, 5,5 bis 7 Gew.-% Antimonoxid und 67 bis 77 Gew.-% Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer.
Der Bestandteil Nitrilgummi ist vorzugsweise ein Acrylnitril-Butadien-Copolymer mit einem Acrylnitrilgehalt im Bereich von 15 bis 50% auf Gewichtsprozentbasis bezogen auf das Gesamtgewicht von Acrylnitril und Butadien, die zur Herstellung des Copolymers verwendet wurden, und einem Butandiengehalt im Bereich von 85 bis 50% auf Gewichtsprozentbasis bezogen auf das Gesamtgewicht von Acrylnitril und Butadien, die zur Herstellung des Copolymers verwendet wurden. Er ist besonders bevorzugt ein Acrylnitril-Butadien-Copolymer mit einem Acrylnitrilgehalt im Bereich von 17 bis 35% auf Gewichtsprozentbasis bezogen auf das Gesamtgewicht von Acrylnitril und Butadien, die zur Herstellung des Copolymers verwendet wurden, und einem Butadiengehalt von 83 bis 65% auf Gewichtsprozentbasis bezogen auf das Gesamtgewicht von Acrylnitril und Butadien, die zur Herstellung des Copolymers verwendet wurden. Dieser Bestandteil kann leicht in die hier verwendete Zusammensetzung gemischt werden, entweder in Form größerer Brocken oder als Granulat. Die hier zur Verwendung geeigneten Nitrilgummis sind handelsüblich. Ein hier zur Verwendung bevorzugter Nitrilgummi wird zum Beispiel von Scientific Polymer Products, Inc. of Ontario, New York als Polymer 053 gehandelt, er ist in Form von Platten oder Brocken erhältlich und weist einen Acrylnitrilgehalt von 19 bis 22 Gew.-%, eine Mooney-Viskosität (ML-4 bei 100ºC (212ºF)) von 65 bis 85 und eine Dichte von 0,98 auf und ist in Methylethylketon löslich. Ein weiterer hier verwendbarer Nitrilgummi ist von Goodyear Chemical unter der Bezeichnung Chemigum P83 im Handel, er wird in körniger Form gehandelt und hat einen Acrylnitrilgehalt auf Gewichtsbasis von 33%.
Das oberflächenaktive Mittel ist vorzugsweise ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel und wird zum Beispiel aus der Gruppe ausgewählt, die aus Polysiloxanen, Siloxan- Oxyalkylen-Copolymeren, acetylenischen Diolen und Alkylenoxidaddukten von acetylenischen Diolen besteht. Siloxan-Oxyalkylen-Copolymere werden sehr bevorzugt.
Bevorzugte Polysiloxane sind Polydimethylsiloxane und weisen eine kinematische Viskosität bei 25ºC im Bereich von zum Beispiel 0,65 mm²/s bis 100 000 mm²/s auf. Diese Verbindungen werden von Wacker-Chemie GmbH, München, Deutschland unter der Bezeichnung Silicone Fluids AK gehandelt, sie haben im allgemeinen Oberflächenspannungen von weniger als 22 mN/m bei 25ºC, was auf eine hohe Oberflächenaktivität hinweist. Ein sehr geeignetes Produkt, das vom Hersteller (Air Products & Chemicals, Inc., Allentown, PA) als Polysiloxan beschrieben wird, wird unter der Bezeichnung XF-B41-57 gehandelt und wird mit einem Siedepunkt bei atmosphärischem Druck von mehr als 148,9ºC (300ºF), einem Dampfdruck bei 25ºC (77ºF) von weniger als 666,5 Pa (5 mm Hg), einer Löslichkeit in Wasser von weniger als 0,1% und einem Entzündungspunkt (geschlossener Becher) von 52,8ºC (127ºF) beschrieben.
Siloxan-Oxyalkylen-Copolymere, die als Bestandteil in Form des oberflächenaktiven Mittels vorteilhaft sind, können zum Beispiel die allgemeine Formel I aufweisen:
RaSiY4-a I
in der a 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist, R eine Alkylgruppe, die 1 bis 30 Kohlenstoffatome enthält, oder ein Rest der Formel II ist:
R'(OR')bOR'' II
in der R' eine Alkylengruppe ist, die 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthält, b einen Wert von 1 bis 100, vorzugsweise 10 bis 30 aufweist, und R'' eine Pfropfgruppe ist, die aus einem Wasserstoffatom, einer Alkyl-, Acyl-, Aryl-, Alkaryl-, Aralkyl- oder Alkenylgruppe, die bis zu 20 Kohlenstoffatome enthalten, Sulfat-, Sulfonat-, Phosphatgruppe, einem Carboxylatrest, einer Phosphonat-, Borat- oder Isocyanatgruppe oder Mischungen davon ausgewählt sein kann, Y ein Rest der Formel III ist:
in der R wie vorstehend definiert ist und c einen Wert von 1 bis 200 aufweist, und in der mindestens ein Rest R in dieser Verbindung die Formel II aufweist. In dieser Formel II kann die gleiche Kette gleiche oder verschiedene Oxyalkylenreste enthalten.
Andere als oberflächenaktives Mittel geeignete Siloxan- Oxyalkylen-Copolymere umfassen zum Beispiel jene mit Si-O-C- Bindungen, z. B. die der allgemeinen Formel:
in der x im Bereich von 1 bis 200 liegt, a plus b einen Wert von 2 bis 100 hat, und R und R' Niederalkylreste, d. h. eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen sind.
Siloxan-Oxyalkylen-Copolymere zur Verwendung als oberflächenaktives Mittel sind einfach im Handel erhältlich. Ein besonders bevorzugtes oberflächenaktives Mittel in Form des Siloxan-Oxyalkylen-Copolymers ist von General Electric Company erhältlich und wird als SF 1188 Silicone Fluid bezeichnet. Es wird vom Hersteller als ein Copolymer aus Polydimethylsiloxan und Polyoxyalkylenether und mit eine Viskosität von 1 Pa·s (1000 cps) bei 25ºC, einem spezifischen Gewicht bei 25ºC von 1,04, einem Entzündungspunkt (Pensky Martens) von 82ºC und einer Oberflächenspannung bei 25ºC von 25,5 mN/m (25,5 dynes/cm) und als bei weniger als 43ºC wasserlöslich und mit einer inversen Wasserlöslichkeit oberhalb 43ºC beschrieben. Ein weiteres sehr geeignetes oberflächenaktives Mittel in Form eines Siloxan-Oxyalkylen-Copolymers ist von Union Carbide Corporation erhältlich und wird als SILWET Surfactant L-722 bezeichnet, es wird vom Hersteller als mit Polyalkylenoxid modifiziertes Polydimethylsiloxan, mit der vorstehenden Formel IV, einem Siedepunkt von oberhalb 150ºC, einem Erstarrungspunkt von unterhalb -29ºC, einem spezifischen Gewicht von 0,99, einer Masseoberflächenspannung bei 25ºC von 23,8 mN/m (23,6 dynes/cm), einer Viskosität bei 25ºC von 125 mm²/m (125 cSt) und als in Wasser unlöslich beschrieben. Weitere vorteilhafte oberflächenaktive Mittel in Form eines Siloxan- Oxyalkylen-Copolymers sind von Dow Corning Corporation unter der Bezeichnung Dow Corning 193 Surfactant und Dow Corning 190 Surfactant erhältlich, diese werden vom Hersteller als Silicon-Glycol-Copolymere mit einer Polydimethylsiloxan- Hauptkette mit an den Siliciumatomen in nicht-endständigen Positionen gebundenen Ketten, die gemischte Oxyethylen- und Oxypropylengruppen enthalten, die wasserlöslich sind und eine Oberflächenspannung von 72,8 mN/m (72,8 dynes/cm) in destilliertem Wasser beschrieben. Das Dow Corning 190 Surfactant wird ferner mit einem spezifischen Gewicht von 1,035, einer Viskosität bei 25ºC von 1500 mm²/s (1500 cs), einem Entzündungspunkt (offener Becher) von 121,1ºC (250ºF) und einem inversen Löslichkeitspunkt (0,1%-ige Wasserlösung) von 53,9ºC (97ºF) beschrieben. Das Dow Corning 193 Surfactant wird außerdem mit einem spezifischen Gewicht von 1,07, einer Viskosität bei 25ºC von 465 mm²/s (465 cs), einem Entzündungspunkt (offener Becher) von 148,9ºC (300ºF), einem inversen Löslichkeitspunkt (0,1%-ige Wasserlösung) von 73ºC und einer Hydroxylzahl von 75 beschrieben.
Ein geeignetes oberflächenaktives Mittel in Form von acetylenischem Diol ist 2,4,7,9-Tetramethyl-5-decin-4,7-diol und ist unter der Bezeichnung Surfynol 104 Surfactant von Air Products and Chemical, Inc. erhältlich. Surfynol 104 Surfactant wird als weißer wachsartiger Feststoff mit einem Schmelzpunkt von 45ºC und einer Wasserlöslichkeit bei 25ºC von 0,1% beschrieben. Ein weiteres acetylenisches Diolprodukt wird von Air Products and Chemicals, Inc. unter der Bezeichnung Surfynol DF-110 gehandelt, es wird vom Hersteller als weißer wachsartiger Feststoff mit einem spezifischen Gewicht von 0,863 bei 65ºC, einem Entzündungspunkt von 110ºC (230ºF), einem Schmelzpunkt von 56 bis 59ºC, einem Siedepunkt von 191ºC bei 96 mm, einem Dampfdruck von weniger als 10 mm bei 25ºC und einer Wasserlöslichkeit von etwa 0,01 Gew.-% beschrieben.
Geeignete Bestandteile in Form des oberflächenaktiven Mittels, die Alkylenoxidaddukte von acetylenischen Diolen sind, sind ethoxylierte Tetramethyldecindiole (z. B. das Umsetzungsprodukt von Ethylenoxid und 2,4,7,9-Tetramethyl-5-decin- 4,7-diol). Ein besonders geeignetes Produkt dieser Art ist 2,4,7,9-Tetramethyl-5-decin-4,7-diol, das ethoxyliert ist, wodurch es einen oxyethylengehalt von 65 Mol-% hat, es ist von Air Products and Chemicals, Inc. unter der Bezeichnung Surfynol 465 erhältlich und wird vom Hersteller mit einem spezifischen Gewicht bei 25ºC von 1,038, einer Viskosität bei 25ºC von 0,15 bis 0,16 Pa·s (150 bis 160 cps), einem HLB-Wert von 13, einer Oberflächenspannung in einer 0,1%-igen Wasserlösung von 37,0 (mit einem du Nouy-Tensiometer gemessen) und bei einer Konzentration von mehr als 1% als wasserlöslich beschrieben.
Der Bestandteil in Form des Diels-Alder-Adduktes ist ebenfalls als 1,2,3,4,7,8,9,10,13,13,14,14-Dodecachlor-1,4,4a, 5,6,6a,7,10,10a,11,12,12a-dodecahydro-1,4 : 7,10-dimethanodibenzo(a,e)cycloocten und als 1,4,7,10-Dimethanocycloocta-1,2,3,4, 7,8,9,10,13,13,14,14-dodecachlor-1,4,4a,5,6,6a,7,10,10a,11,12, 12a-dodecahydro[1,2,5,6]dibenzol bekannt. Dessen Herstellung wird von Ziegler et al., Annalen der Chemie, Bd. 589 (1954), S. 157-162, Abrufnr. QD1.L7 beschrieben. Es weist die Strukturformel auf:
Es hat die CAS-Nummer 13560-89-9 erhalten. In US 3 403 036 von Hindersinn et al. wird es als für Polymermatieralien flammhemmend beschrieben. Es ist allgemein als Dech Plus bekannt und im Handel von Occidental Chemical Corporation unter der Bezeichnung DECHLORANE PLUS erhältlich. Es wird in Pulverform unter der Bezeichnung Dechlorane Plus 1000 und in körniger Form unter der Bezeichnung Dechlorane Plus 25 gehandelt. Der Hersteller beschreibt es mit einem Schmelzpunkt von 350ºC (bei Zersetzung), einer Dichte von 1,8 g/cm³ und einem Dampfdruck bei 200ºC von 0,8 Pa (0,006 mm Hg).
Nachstehend wird der Bestandteil Antimonoxid erläutert. Er ist vorzugsweise Antimontrioxid, das die Formel Sb&sub2;O&sub3; hat. Antimontrioxid ist von M & T Chemicals Inc., Rahway, New Jersey im Handel erhältlich.
Der Bestandteil in Form des Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymers ist allgemein als ABS oder ABS-Kunststoff bekannt. Dieser Bestandteil weist eine Izod-Kerbschlagzähigkeit in foot-pounds per inch von 4 bis 12 auf, diese wurde durch den ASTM-Versuch D-256 bei Proben von 3,175·10&supmin;³ in (1/8 inch) bestimmt. Dieser Bestandteil wird einfach durch Polymerisation von Styrol und Acrylnitril in Gegenwart eines Butadienpolymers (Polybutadien) hergestellt, wobei etwa 10 bis etwa 30 Gew.-% Acrylnitril, etwa 5 bis etwa 60 Gew.-% Polybutadien und etwa 85 bis etwa 10 Gew.-% Styrol verwendet werden, die Gewichtsprozentsätze von Acrylnitril, Polybutadien und Styrol beziehen sich auf das Gesamtgewicht von Acrylnitril, Polybutadien und Styrol. Diese Polymerisation wird einfach durch bekannte Polymerisationsverfahren durchgeführt, diese umfassen Lösungs-, Block-, Emulsions- und Suspensionspolymerisationsverfahren, und das hergestellte Produkt umfaßt normalerweise sowohl ein Pfropfcopolymer, das durch Pfropfpolymerisation von Styrol und Acrylnitril auf Polybutadien hergestellt wurde, als auch ein Copolymer aus Styrol und Acrylnitril, es wird als Acrylnitril- Butadien-Styrol-Copolymer oder nach einem anderen Gesichtspunkt als Terpolymer von Acrylnitril, Butadien und Styrol bezeichnet. Das Polybutadien für die vorstehend beschriebene Verwendung wird einfach durch Polymerisation von Butadien bei einer Temperatur von weniger als 60ºC hergestellt, indem zum Beispiel Block-, Lösungs- oder Emulsionspolymerisationsverfahren verwendet werden. Geeignete Verfahren zur Herstellung des Bestandteils in Form von Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer, das hier verwendet wird, werden zum Beispiel in US 3 168 593 von Fremon et al. und US 3 238 275 von Calvert und US 4 046 839 von Papetti beschrieben. Hier zur Verwendung geeignete Bestandteile in Form des Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymers sind im Handel unter der Bezeichnung Cycolac L von Borg- Warner Corporation erhältlich. Cycolac L wird vom Hersteller mit einer Izod-Kerbschlagzähigkeit in J/m (foot-pounds per inch of notch) von 400,34 (7,5) bei 22,8ºC (73ºF), dies wurde durch den ASTM-Versuch D-256, Verfahren A bei einem Stab mit 3,175.10&supmin;³ m (1/8'') bestimmt, einer Zugfestigkeit (Typ 1, 3,175.10&supmin;³ m (1/8 inch) Dicke) bei 22,8ºC (73ºF) von 34,5 MPa (5000 psi), nach dem ASTM-Versuch D-638 (5,08.10&supmin;³ in (0,2 inch)/min) bestimmt, einem Zugelastizitätsmodul (Typ 1, 3,175·10&supmin;³ m (1/8'') Dicke) bei 22,8ºC (73ºF) von 17 927 Pa (2,6 psi) · 10&sup5;, nach dem ASTM-Versuch D-638 (5,08·10&supmin;³ m (0,2 inch)/min) bestimmt, einer Biegefestigkeit an der Dehngrenze (Stab mit 3,175·10&supmin;³ m (1/8 inch) · 1,27.10&supmin;² m (1/2 inch) · 0,1016 m (4 inch)) von 58 MPa (8500 psi) bei 22,8ºC (73ºF), von 29,6 MPa (4300 psi) bei 71,1ºC (160ºF) und von 83,4 MPa (12 100 psi) bei -40ºC (-40ºF), nach dem ASTM-Versuch D-790 (1,27·10&supmin;³ m (0,05 inch)/min) bestimmt, einem Biegemodul (Stab mit 3,175·10&supmin;³ m (1/8 inch) · 1,27·10&supmin;² m (1/2 inch) · 0,1016 m (4 inch)) von 18 617 Pa (2,7 psi) · 10&sup5; bei 22,8ºC (73ºF), von 11 032 Pa (1,6 psi) · 10&sup5; bei 71,1ºC (160ºF) und von 19 306 Pa (2,8 psi) · 10&sup5; bei -40ºC (-40ºF), nach dem ASTM-Versuch D- 790 (1,27·10&supmin;³ m (0,05 inch)/min) bestimmt, und einer Rockwell-Härte R von 90 bei 22,8ºC (73ºF), nach ASTM D-785 bestimmt, beschrieben, wobei alle geprüften Proben durch Spritzguß hergestellte Proben waren. Formgepreßte Proben von Cycolac L wurden vom Hersteller mit einem Koeffizienten der Wärmedehnung von 10,98 mm·m&supmin;¹·K&supmin;¹ (6,1 in/in/ºF) (· 10&supmin;&sup5;), nach dem ASTM-Versuch D-696 bestimmt, einer Durchbiegungstemperatur (bei einem nicht geglühten Stab von 1,27·10&supmin;² m (1/2 inch) · 1,27·10&supmin;² m (1/2 inch) · 0,127 m (5 inch)) bei 1,8 MPa (264 psi) von 86,7ºC (188ºF) bei einer Durchbiegung von 0,254 min (10 mils) und bei 0,46 MPa (66 psi) von 97,8ºC (208ºF) bei einer Durchbiegung von 0,254 mm (10 mils nach dem ASTM-Versuch D-648 bestimmt, und einer Durchbiegungstemperatur (bei einem geglühten Stab von 1,27·10&supmin;² m (1/2 inch) · 1,27·10&supmin;² m (1/2 inch) · 0,127 m (5 inch)) bei 1,8 MPa (264 psi) von 98,9ºC (210ºF) bei einer Durchbiegung von 0,254 mm (10 mils) und bei 0,46 MPa (66 psi) von 103,9ºC (219ºF) bei einer Durchbiegung von 0,254 mm (10 mils), nach dem ASTM-Versuch D-648 bestimmt, beschrieben. Cycolac L wird außerdem vom Hersteller mit einem spezifischen Gewicht von 1,02 bei durch Spritzguß hergestellten Proben (nach dem ASTM-Versuch D-792, Verfahren A bestimmt) und einer Entflammbarkeit für formgepreßte Proben von 0,03556 m (1,4 in)/min, nach dem ASTM-Versuch D-635 bestimmt, beschrieben. Ein besonders bevorzugter Bestandteil in Form des Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymers wird von Borg-Warner Corporation unter der Bezeichnung Cycolac L 1000 gehandelt, bei diesem Copolymer wurde eine Izod-Kerbschlagzähigkeit von 13,0 bis 13,8 J (9,6 bis 10,2 foot-pounds) pro 0,0254 m (inch) Kerbe (Stab mit 3,175·10&supmin;³ in (1/8'')) gemessen, dies wurde nach dem ASTM-Versuch D-256 bestimmt.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen werden einfach durch Vermischen formuliert, wobei vorzugsweise eine Temperatur von 190 bis 270ºC verwendet wird. Obwohl zur Beschreibung dieser Formulierung der Begriff Mischen durch Schmelzen verwendet werden kann, sollte darauf hingewiesen werden, daß weder Dech Plus noch Antiinonoxid bei den vorzugsweise verwendeten Temperaturen schmelzen. Dieses Mischen wird auf einfache Weise durchgeführt, indem für kleine Chargen eine Farrel-Mühle und für große Chargen ein Extruder verwendet werden. Die Bestandteile können für die Zufuhr zur Mischvorrichtung vorgemischt oder können dieser nacheinander zugeführt werden. Bei einem bevorzugten kommerziellen Verfahren wird das ABS in einem Extruder geschmolzen und die anderen Bestandteile werden stromabwärts in den Extruder in das geschmolzene ABS eingeführt.
Die Zusammensetzungen können gegebenenfalls verträgliche färbende Substanzen, Pigmente, Farbstoffe, Verarbeitungshilfsmittel (z. B. Gleitmittel, die zum Extrudieren beitragen) und Thermostabilisatoren in herkömmlichen Mengen enthalten.
Die Zusammensetzungen sind UV-stabil, da sie normalerweise eine Zunahme des Vergilbungsgrades zwischen dem Anfangswert und dem Wert nach sieben Tagen von weniger als 7,5 zeigen, dies wurde nach dem ASTM-Verfahren No. 1925 bestimmt, sie sind schlagzäh und weisen normalerweise eine Izod-Kerbschlagzähigkeit in J/m (foot-pounds per inch of notch) von 106,76 (2,0) bis 213,52 (4) auf, dies wurde nach ASTM D-256 bei einem Stab mit 3,175·10&supmin;³ m (1/8 inch) bestimmt, und haben eine Entflammbarkeits-Klassifizierung von mindestens V-1 und in den meisten Fällen von V-0 (dies wurde durch den Versuch nach Underwriters Laboratories Inc. Test UL 94 (3. Ausgabe) bei 3,175·10&supmin;³ m (1/8 inch) dicken Proben bestimmt).
Diese Erfindung wird durch spezifische Beispiele erläutert, die nachstehend alle als "BEISPIEL" bezeichnet sind, und der Vergleich der Zusammensetzungen, die von dieser Erfindung abweichen, wird in besonderen Beispielen dargelegt, die nachstehend als "BEZUGSBEISPIEL" bezeichnet sind. In diesen Beispielen und Bezugsbeispielen wurden, wenn es nicht anders festgestellt ist, Chargen mit 1000 g hergestellt, wobei eine Farrel-Mühle (mit auf 200ºC erwärmten Walzen) verwendet wurde, und der Bestandteil ABS wurde zuerst in die Mühle gegeben und innerhalb von 2 bis 3 Minuten geschmolzen, danach wurde der Bestandteil Nitrilgummi, falls vorhanden, unter Schmelzen innerhalb von 2 bis 3 weiteren Minuten zugegeben, danach wurde der Bestandteil in Form des oberflächenaktiven Mittels, falls vorhanden, innerhalb eines Zeitraums von 2 bis 3 Minuten zugegeben, danach wurde ein Gemisch aus Dech Plus und Antimontrioxid, falls vorhanden, zugegeben (auf übliche Weise gemischt, indem sie zusammen in einem Becher geschüttelt wurden), und die Behandlung mit der Mühle wurde fortgesetzt, bis eine homogene Formulierung erhalten wurde.
In den Beispielen und Bezugsbeispielen wurden die Izod- Kerbschlagzähigkeiten bei Stäben mit 3,175·10&supmin;³ m (1/8 inch) in J/m (foot-pounds per inch of notch) nach dem ASTM-Versuch D-256 bestimmt, die Zugfestigkeit wurde durch den ASTM-Versuch D-638 bestimmt, die Dehnung wurde nach dem ASTM-Versuch D-638 bestimmt, die Durchbiegungstemperatur wurde nach dem ASTM-Versuch D-648 (264 psi) bestimmt, die Entflammbarkeits-Klassifizierung wurde nach UL 94, dritte Ausgabe, von Underwriters Laboratories Inc. bei Proben mit 3,175·10&supmin;³ m (1/8 inch) bestimmt, und der Vergilbungsgrad wurde nach dem ASTM-Verfahren Nr. 1925 bestimmt.
Die nachstehend verwendeten Warenzeichen wurden vorstehend erläutert und deren Zusammensetzungen wurden vorstehend beschrieben, soweit eine Information zur Verfügung stand.
Nachstehend wenden wir uns spezifischen Beispielen und Bezugsbeispielen zu.

BEISPIEL I

Es wurde eine Zuammensetzung formuliert, die 73 Gew.-% Cycolac L 1000, 3 Gew.-% Acrylnitril-Butadien-Copolymer (Polymer 053 von Scientific Polymer Products, Inc.), 1 Gew.-% des oberflächenaktiven Mittels SF 1188 Silcone Fluid, 16,9 Gew.-% Dechlorane Plus 1000 und 6,1 Gew.-% Antimontrioxid enthielt. Es wurden eine Izod-Kerbschlagzähigkeit von 162,8 J/m (3,05 foot-pounds per inch), eine Zugfestigkeit von 31,83 MPa (4616 psi), eine Reißfestigkeit von 26,67 MPa (3886 psi), eine Dehnung an der Streckgrenze von 2,9%, eine Reißdehnung von 20,6, eine Durchbiegungstemperatur von 82ºC und eine Entflammbarkeits-Klassifizierung von V-0 bestimmt.

BEISPIEL II

Wie in Beispiel I wurde eine Zuammensetzung formuliert, außer daß sie anstelle von 1% des oberflächenaktiven Mittels SF 1188 Silicone Fluid 1% des oberflächenaktiven Mittels SILWET L-722 enthielt. Es wurden eine Izod-Kerbschlagzähigkeit von 163,9 J/m (3,07 foot-pounds per inch), eine Zugfestigkeit von 32,21 MPa (4672 psi), eine Reißfestigkeit von 25,25 MPa (3662 psi), eine Dehnung an der Streckgrenze von 2,9%, eine Reißdehnung von 15,2, eine Durchbiegungstemperatur von 83ºC und eine Entflammbarkeits-Klassifizierung von V-0 bestimmt.

BEISPIEL III

Wie in Beispiel I wurde eine Zuammensetzung formuliert, außer daß sie anstelle von 1% des oberflächenaktiven Mittels SF 1188 Silicone Fluid 1% des oberflächenaktiven Mittels Dow Corning 193 SURFACTANT enthielt. Es wurden eine Izod- Kerbschlagzähigkeit von 151,6 J/m (2,84 foot-pounds per inch), eine Zugfestigkeit von 32,72 MPa (4746 psi), eine Reißfestigkeit von 24,68 MPa (3580 psi), eine Dehnung an der Streckgrenze von 3,0%, eine Reißdehnung von 15,0%, eine Durchbiegungstemperatur von 80ºC und eine Entflammbarkeits-Klassifizierung von V-0 bestimmt.

BEISPIEL IV

Wie in Beispiel I wurde eine Zuammensetzung formuliert, außer daß sie anstelle von 1% des oberflächenaktiven Mittels SF 1188 Silicone Fluid 1% Dow Corning 190 SURFACTANT enthielt. Es wurden eine Izod-Kerbschlagzähigkeit von 160,7 J/m (3,01), eine Zugfestigkeit von 31,61 MPa (4584 psi), eine Reißfestigkeit von 25,55 MPa (3706 psi), eine Dehnung an der Streckgrenze von 2,9%, eine Reißdehnung von 18,8%, eine Durchbiegungstemperatur von 80ºC und eine Entflammbarkeits-Klassifizierung von V-1 bestimmt.

BEISPIEL V

Wie in Beispiel I wurde eine Zuammensetzung formuliert, außer daß sie anstelle von 1% des oberflächenaktiven Mittels SF 1188 Silicone Fluid 1% des oberflächenaktiven Mittels Surfynol DF-110 enthielt. Es wurden eine Izod-Kerbschlagzähigkeit von 146,3 J/m (2,74 foot-pounds per inch), eine Zugfestigkeit von 35,01 MPa (5078 psi), eine Reißfestigkeit von 27,59 MPa (4002 psi), eine Dehnung an der Streckgrenze von 3,2%, eine Reißdehnung von 10,7%, eine Durchbiegungstemperatur von 83ºC und eine Entflammbarkeits-Klassifizierung von V-0 bestimmt.

BEISPIEL VI

Wie in Beispiel I wurde eine Zuammensetzung formuliert, außer daß sie anstelle von 1% des oberflächenaktiven Mittels SF 1188 Silicone Fluid 1% des oberflächenaktiven Mittels Surfynol 465 enthielt. Es wurden eine Izod-Kerbschlagzähigkeit von 147,3 J/m (2,76), eine Zugfestigkeit von 33,30 MPa (4830 psi), eine Reißfestigkeit von 24,52 MPa (3556 psi), eine Dehnung an der Streckgrenze von 3,0%, eine Reißdehnung von 13,0%, eine Durchbiegungstemperatur von 81ºC und eine Entflammbarkeits-Klassifizierung von V-0 bestimmt.

BEISPIEL VII

Wie in Beispiel I wurde eine Zuammensetzung formuliert, außer daß sie anstelle von 1% des oberflächenaktiven Mittels SF 1188 Silicone Fluid 1% des oberflächenaktiven Mittels XF-B41-57 enthielt. Es wurden eine Izod-Kerbschlagzähigkeit von 154,8 J/m (2,9 foot-pound per inch), eine Zugfestigkeit von 31,94 MPa (4632 psi), eine Reißfestigkeit von 26,28 MPa (3812 psi), eine Dehnung an der Streckgrenze von 3,0%, eine Reißdehnung von 14,6%, eine Durchbiegungstemperatur von 79ºC, eine Entflammbarkeits-Klassifizierung von V-0, ein ursprünglicher Vergilbungsgrad von 27,6 und ein Vergilbungsgrad bei sieben Tagen von 32,6 bestimmt.

Bezugsbeispiel 1

Zwei Zusammensetzungen wurden wie in Beispiel I formuliert, außer daß sie 77 Gew.-% Cycolac L 1000 und keine Nitrilgummi-Komponente und keine Komponente in Form des oberflächenaktiven Mittels enthielten. In einem Fall wurde die Izod- Kerbschlagzähigkeit mit 80,07 J/m (1,5 foot-pounds per inch) bestimmt. In einem zweiten Fall wurde die Izod-Kerbschlagzähigkeit mit 77,93 J/m (1,46 foot-pounds per inch) bestimmt.

BEISPIEL VIII

Wie in Beispiel I wurde eine Zuammensetzung formuliert, außer daß sie 72,6 Gew.-% Cycolac L 1000 und 3,4 Gew.-% Chemigum P83 anstelle von 3 Gew.-% Polymer 053, und 1 Gew.-% des oberflächenaktiven Mittels XF-B41-57 anstelle von 1 Gew.-% des oberflächenaktiven Mittels SF 1188 Silicone Fluid enthielt. Es wurden eine Izod-Kerbschlagzähigkeit von 157,47 J/m (2,95 foot-pounds per inch), eine Zugfestigkeit von 32,19 MPa (4668 psi), eine Reißfestigkeit von 26,79 MPa (3885 psi), eine Dehnung an der Streckgrenze von 2,9%, eine Reißdehnung von 14,5%, eine Durchbiegungstemperatur von 82ºC und eine Entflammbarkeits-Klassifizierung von V-0 bestimmt.

BEISPIEL IX

Wie in Beispiel VII wurde eine Zuammensetzung formuliert, außer daß sie anstelle von Dechlorane Plus 1000 Dechlorane Plus 25 enthielt. Es wurden eine Izod-Kerbschlagzähigkeit von 112,1 J/m (2,1 foot-pounds per inch), eine Zugfestigkeit von 30,96 MPa (4490 psi), eine Reißfestigkeit von 26,31 MPa (3816 psi), eine Dehnung an der Streckgrenze von 3,1%, eine Reißdehnung von 16,4%, eine Durchbiegungstemperatur von 79ºC und eine Entflammbarkeits-Klassifizierung von V-1, ein ursprünglicher Vergilbungsgrad von 25,8 und ein Vergilbungsgrad bei sieben Tagen von 31,1 bestimmt.

Bezugsbeispiel 2

Wie in Beispiel IX wurde eine Zuammensetzung formuliert, außer daß sie 77 Gew.-% Cycolac L 1000 und keinen Nitrilgummi oder kein oberflächenaktives Mittel enthielt. Es wurde eine Izod-Kerbschlagzähigkeit von 32,0 J/m (0,6 footpounds per inch) bestimmt.

Bezugsbeispiel 3

Wie in Beispiel IX wurde eine Zuammensetzung formuliert, außer daß sie 76 Gew.-% Cycolac L 1000 und keinen Nitrilgummi enthielt. Es wurde eine Izod-Kerbschlagzähigkeit von 85,4 J/m (1,6) bestimmt.

Bezugsbeispiel 4

Wie in Beispiel IX wurde eine Zuammensetzung formuliert, außer daß sie 75 Gew.-% Cycolac L 1000 anstelle von 73 Gew.-%, 17 Gew.-% Dechloran Plus 25 anstelle von 16,9 Gew.-% und keinen Nitrilgummi enthielt. Es wurde eine Izod-Kerbschlagzähigkeit von 74,7 J/m (1,4) bestimmt.

Bezugsbeispiel 5

Wie in Beispiel I wurde eine Formulierung hergestellt, außer daß sie 74 Gew.-% Cycolac L 1000 anstelle von 73 Gew.-% enthielt und das oberflächenaktive Mittel weggelassen und das Mischen in einem Extruder durchgeführt wurde. Die Izod-Kerbschlagzähigkeit wurde mit weniger als 106,8 J/m (2,0 footpounds per inch) bestimmt.

Bezugsbeispiel 6

Wie in Bezugsbeispiel 5 wurde eine Formulierung hergestellt, außer daß anstelle von Polymer 053 Chemigum P83 verwendet wurde. Die Izod-Kerbschlagzähigkeit wurde mit weniger als 106,8 J/m (2,0 foot-pounds per inch) bestimmt.

Bezugsbeispiel 7

Die Prüfung der Izod-Kerbschlagzähigkeit bei Cycolac L 1000 ergab Werte in J/m (foot-pounds per inch) von 544,5 (10,2), 533,8 (10,0) und 512,4 (9,6).

BEISPIEL X

Es wurde eine Zuammensetzung formuliert, die 72,6 Gew.-% Cycolac L 1000, 3,4 Gew.-% P715-C1 (ein Nitrilgummi mit einem Acrylnitrilgehalt von 27%, von Goodyear Chemicals erhältlich), 1 Gew.-% des oberflächenaktiven Mittels xF-B41-57, 16,9 Gew.-% Dechlorane Plus 1000 und 6,1 Gew.-% Antimonoxid enthielt. Es wurden eine Izod-Kerbschlagzähigkeit von 186,8 J/m (3,5 foot-pounds per inch) und eine Entflammbarkeits-Klassifizierung von V-0 bestimmt.

Claims

1. UV-stabile, schlagzähe, flammhemmende thermoplastische Zusammensetzung, die im wesentlichen aus (a) 1 bis 9 Gew.-% Nitrilgummi, (b) 0,3 bis 5 Gew.-% oberflächenaktives Mittel, (c) 14 bis 30% Diels-Alder-Addukt der Strukturformel

(d) 4 bis 20 Gew.-% Antimonoxid und (e) 50 bis 80,7 Gew.-% Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer mit einer Izod-Kerbschlagzähigkeit in J/m (foot-pounds per inch of notch) bestimmt nach ASTM D-256 von wenigstens 80,1 (1,5) besteht.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, die im wesentlichen aus 2 bis 4 Gew.-% Nitrilgummi, 0,5 bis 2 Gew.-% oberflächenaktives Mittel, 15 bis 20 Gew. -% Diels-Alder-Addukt aus 2 Mol Chlorocyclopentadien und 1 Mol Cyclooctadien, 5,5 bis 7 Gew.-% Antimonoxid und 67 bis 77 Gew.-% Acrylnitril-Butadien-Styrolcopolymer besteht.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 2, in der der Nitrilgummi ein Acrylnitril-Butadien-Copolymer mit einem Acrylnitrilgehalt auf Gewichtsprozentbasis im Bereich von 15 bis 50% ist.

4. Zusammensetzung nach Anspruch 3, in der der Nitrilgummi ein Acrylnitril-Butadien-Copolymer mit einem Acrylnitrilgehalt auf Gewichtsprozentbasis im Bereich von 17 bis 35% ist.

5. Zusammensetzung nach Anspruch 4, in der das Acrylnitril- Butadien-Styrol-Copolymer eine Izod-Kerbschlagzähigkeit, bestimmt nach ASTM D-256, im Bereich von 213,5 bis 640,5 J/m (4 bis 12 foot-pounds per inch of notch) besitzt.

6. Zusammensetzung nach Anspruch 5, in der das Acrylnitril- Butadien-Styrol-Copolymer durch Polymerisierung von Styrol und Acrylnitril in Gegenwart von Polybutadien unter Verwendung von 10 bis 30 Gew.-% Acrylnitril, 5 bis 60 Gew. -% Polybutadien und 85 bis 10 Gew. -% Styrol hergestellt wird, wobei die Gewichtsprozente von Acrylnitril, Polybutadien und Styrol auf das Gesamtgewicht von Acrylnitril, Polybutadien und Styrol bezogen sind.

7. Zusammensetzung nach Anspruch 5, in der das oberflächenaktive Mittel ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel ist.

8. Zusammensetzung nach Anspruch 7, in der das oberflächenaktive Mittel aus der Gruppe Polysiloxane, Siloxan-Oxyalkylen-Copolymere, acetylenische Diole und Alkylenoxidaddukte von acetylenischen Diolen ausgewählt ist.

9. Zusammensetzung nach Anspruch 8, in der das oberflächenaktive Mittel aus der Gruppe Siloxan-Oxyalkylen-Copolymere ausgewählt ist.