DE60030285T2

DE60030285T2 - Schmelzverarbeitbare thermoplastische polymerzusammensetzung

Info

Publication number: DE60030285T2
Application number: DE60030285T
Authority: DE
Inventors: Claude Saint Paul LAVALLEE; P. Maria Saint Paul DILLON; J. Thomas Saint Paul BLONG; S. Susan Saint Paul WOODS; S. Shannon Saint Paul LE BLANC
Original assignee: Dyneon LLC
Current assignee: Dyneon LLC
Priority date: 1999-05-13
Filing date: 2000-05-12
Publication date: 2007-08-30
Anticipated expiration: 2020-05-13
Also published as: DE60030285D1; EP1189992B1; WO2000069972A1; EP1189992A1; JP2002544359A; AU4845500A; CA2372288A1; CN1354770A

Description

Diese Erfindung betrifft eine schmelzverarbeitbare thermoplastische Polymerzusammensetzung, die ein nicht aliphatisches (z.B. Nicht-Kohlenwasserstoff, aromatisches oder ein Nicht-Kohlenwasserstoff/aromatisches Polymer) nicht fluoriertes Wirtspolymer und ein Fluorpolymer umfasst.
Für jede schmelzverarbeitbare thermoplastische Polymerzusammensetzung gibt es eine kritische Scherrate, die, wenn sie überschritten wird, die Fläche des Extrudats uneben werden lässt, und wenn sie unterschritten wird, das Extrudat ebenmäßig erscheinen lässt. Siehe zum Beispiel R. F. Westover, Melt Extrusion, Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Vol. 8, Seiten 573–81 (John Wiley & Sons 1968). Der Wunsch nach einer ebenmäßigen Extrudatfläche konkurriert mit den wirtschaftlichen Vorteilen des Extrudierens einer Polymerzusammensetzung mit größt möglicher Geschwindigkeit (d.h. bei hohen Scherraten) und muss in Hinsicht auf diese optimiert werden.
Einige der verschiedenen Typen von Extrudatunebenheiten und -verzerrung (manchmal auch als Schmelzdefekte bezeichnet), die in Polyethylenen mit hoher und niedriger Dichte beobachtet werden, sind von A. Rudin, et. al. Fluorocarbon Elastomer Aids Polyolefin Extrusion, Plastics Engineering, März 1986, Seite 63–66 beschrieben. Die Autoren behaupten, dass es bei einer gegebenen Reihe von Verfahrensbedingungen und Düsengeometrie eine kritische Scherbeanspruchung gibt, bei welcher, wenn sie überschritten wird, Polyolefine wie beispielsweise lineares Polyethylen mit niedriger Dichte (LLDPE), Polyethylen mit hoher Dichte (HDPE) und Polypropylen Schmelzdefekte erleiden. Bei niedrigen Scherraten können die Defekte die Form von „Haifischhaut" annehmen, ein Verlust von Flächenglanz, der sich bei schwerwiegenderen Erscheinungsformen als Kanten darstellt, die mehr oder weniger quer zur Extrusionsrichtung verlaufen. Bei höheren Scherraten kann das Extrudat einem „kontinuierlichen Schmelzbruch" unterworfen sein und stark verzerrt werden. Bei Scherraten, die unter denjenigen Scherraten liegen, bei welchen kontinuierlicher Schmelzbruch zuerst beobachtet wird, können LLDPE und HDPE ebenso „zyklischen Schmelzbruch" erfahren, bei welchem die Extrudatfläche zwischen ebenmäßig bis uneben variiert. Die Autoren behaupten ferner, dass durch Herabsetzen der Scherbeanspruchung, indem die Verfahrensbedingungen angepasst werden oder die Düsenkonfiguration verändert wird, diese Defekte bis zu einem begrenzten Maß zwar vermieden werden können, aber nicht ohne dadurch eine ganz neue Reihe von Problemen hervorzurufen. Beispielsweise kann eine Extrusion bei einer höheren Temperatur zu schwächeren Blasenwänden bei Schlauchfolienextrusion führen und ein breiterer Düsenabstand kann die Filmorientierung beeinflussen.
Oft treten andere Probleme während der Extrusion von thermoplastischen Polymeren auf. Dazu gehört die Ablagerung von Polymer an der Öffnung der Düse (bekannt als Düsenablagerung, übermäßiger Gegendruck während der Extrusionsläufe und übermäßiger Zerfall oder niedrige Schmelzstärke des Polymers aufgrund hoher Extrusionstemperaturen. Durch diese Probleme wird das Extrusionsverfahren verlangsamt, entweder weil das Verfahren unterbrochen werden muss, um die Ausrüstung zu reinigen, oder weil das Verfahren bei geringerer Geschwindigkeit durchgeführt werden muss.
Bestimmte Fluorkohlenstoffverarbeitungsadditive sind dafür bekannt, dass sie teilweise die Schmelzverarbeitbarkeit von extrudierbaren thermoplastischen Kohlenwasserstoffpolymeren verbessern und raschere und effizientere Extrusion ermöglichen. Die US-Patentschrift Nr. 3,125,547 von Blatz beispielsweise beschrieb zum ersten Mal die Verwendung von Fluorkohlenstoffpolymerverarbeitungsadditiven mit schmelzextrudierbaren Kohlenwasserstoffpolymeren, wobei die fluorierten Polymere Homopolymere und Copolymere von fluorierten Olefinen sind mit einem Atomverhältnis an Fluor zu Kohlenstoff von mindestens 1 : 2, und wobei die Fluorkohlenstoffpolymere Schmelzflussmerkmale aufweisen, die denen der Kohlenwasserstoffpolymere ähnlich sind.
Die US-Patentschrift Nr. 5,397,897 von Morgan et al. beschreibt die Verwendung von Copolymeren von Tetrafluoroethylen und Hexafluorpropylen mit hohem Hexafluorpropylengehalt als Verarbeitungsadditiv für Polyolefine.
Die US-Patentschrift Nr. 5,464,904 von Chapman et al. offenbart die Verwendung von halb-kristallinen Fluorplastikmaterialien, wie beispielsweise Copolymeren von Tetrafluorethylen und Hexafluorpropylen und Terpolymeren von Tetrafluorethylen, Hexafluorpropylen und Vinylidenfluorid mit einem Polyolefin. Die einzige Verstärkung der Schmelzverarbeitbarkeit, die in dieser Patentschrift beschrieben wird, ist in den Beispielen 19 und 25 dargestellt, wobei behauptet wird, dass eine Konzentration von 1000 ppm an Fluorpolymer in linearem Polyethylen mit niedriger Dichte den Extrusionsdruck der extrudierbaren Zusammensetzung reduziert. Eine Reduktion der Schmelzdefekte wird nicht gezeigt.
Die US-Patentschrift Nr. 5,710,217 von Blong et al. offenbart eine extrudierbare thermoplastische Kohlenwasserstoffzusammensetzung, die eine Zumischung von einem schmelzverarbeitbaren Kohlenwasserstoffpolymer als Hauptbestandteil und eine effektive Menge von einem chemisch resistenten Fluorpolymerverarbeitungsadditiv umfasst. Das Fluorpolymer enthält mindestens 50 Gew.-% Fluor und umfasst ein Fluormonomer oder mehrere Fluormonomere, welche im Wesentlichen vollständig Ethylen ungesättigt sind.
Die US-Patentschrift 5,587,429 von Priester offenbart ein dreiteiliges Verarbeitungsadditivsystem für Polyolefine. Das System umfasst ein Fluorpolymer, ein in Adjuvans, das eine polare Seitengruppe enthält, und ein Poly(oxyalkylen)polymer.
Die US-Patentschriften Nr. 4,904,735 und 5,013,792 (Chapman, Jr. et al.) beschreiben ein fluoriertes Verarbeitungsadditiv zur Verwendung mit einem schwer schmelzverarbeitbaren Polymer, welches (1) ein Fluorkohlenstoff-Copolymer, das bei der Schmelzverarbeitungstemperatur des schwer schmelzverarbeitbaren Polymers entweder in geschmolzener Form vorliegt, wenn es kristallin ist, oder über der Glasübergangstemperatur, wenn es amorph ist, und (2) mindestens ein Tetraflurethylen-Homopolymer oder Copolymer von Tetrafluorethylen und mindestens ein Monomer, welches damit copolymerisierbar ist, wobei das Molverhältnis mindestens 1 : 1 beträgt, und welches bei der Schmelzverarbeitungstemperatur des schwer schmelzverarbeitbaren Polymers fest ist, umfasst.
Die US-Patenschriften Nr. 5,064,594 von Priester et al. und 5,132,368 von Chapman, Jr. et al. beschreiben die Verwendung von bestimmten Fluorpolymerverarbeitungsadditiven, welche funktionelle Polymerkettenendgruppen enthalten, die -COF, -SO₂F, -SO₂Cl, SO₃M, -OSO₃M und -COOM, enthalten, wobei M für Wasserstoff, ein Metallkation oder ein quaternäres Ammoniumkation steht, um es mit einem schwer schmelzverarbeitbaren Polymer zu benutzen. Bei diesen Patenten ist es jeweils erforderlich, dass das Fluorpolymer einen bei Extrusionstemperatur geschmolzenen Bestandteil und einen festen Bestandteil umfasst.
Die US-Patenschriften Nr. 5,015,693 und 4,855,013 von Duchesne und Johnson offenbaren die Verwendung einer Kombination von Poly(oxyalkylen)polymer und einem Fluorkohlenstoffpolymer als einem Verarbeitungsadditiv für thermoplastische Kohlenwasserstoffpolymere. Das Poly(oxyalkylen)polymer und das Fluorkohlenstoffpolymer werden in solch relativen Konzentrationen und Mengenan teilen benutzt, um das Auftreten von Schmelzdefekten während der Extrusion zu verringern. Im Allgemeinen liegt die Konzentration des Fluorpolymers bei einer Konzentration von 0,005 bis 0,2 Gewichtsprozent des letztendlichen Extrudats und die Konzentration des Poly(oxyalkylen)polymers beträgt 0,01 bis 0,8 Gewichtsprozent des letztendlichen Extrudats. Vorzugsweise liegt das Gewicht des Fluorkohlenstoffspolymers in dem Extrudat und das Gewicht des Poly(oxyalkylen)polymers in dem Extrudat in einem Verhältnis von 1 : 1 bis 1 : 10 vor.
EP 0 503 714 A1 offenbart eine Polyamidzusammensetzung, welche umfasst:

A) 100 Gewichtsanteile von einem Polyamid und
B) 0,001 bis 5 Gewichtsanteile von einem Verarbeitungsagens, ausgewählt aus fluorierten Polymeren. Von diesen Zusammensetzungen wird behauptet, dass sie verbesserte Verarbeitbarkeit zeigen, welche durch einen verringerten Anstieg des Extrusionsdrucks über die Zeit bestimmt wird. Polyvinylidenfluorid ist das einzige Fluorpolymer, das in der Publikation als Beispiel angeführt wird.

WO-A-98/30619 betrifft ein Verfahren zur Extrusion von nicht-fluorierten schmelzverarbeitbaren Polymeren, welches die folgenden Schritte umfasst

a) Zuführen einer Zusammensetzung, welche ein Verarbeitungsadditiv umfasst, das aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus Fluorelastomerlatexen und wässrigen thermoplastischen Fluorpolymerdispersionen besteht, zu einem nicht fluorierten schmelzverarbeitbaren Polymer, um eine extrudierbare Polymerzusammensetzung zu bilden; und
b) Extrudieren der Polymerzusammensetzung.

JP-A-9057750 betrifft ein Verfahren für das Spritzgießen von Spritzgussteilen mit einem dünnen Wandanteil, wobei ein gemischtes Harz, das 0,1 bis 0,2 Gewichtsprozent eines Fluorkohlenstoff-Harzpulvers in Bezug auf ein pelletiertes aromatisches Polyesterharz umfasst, benutzt wird.
Während diese bekannten Additive eine verbesserte Schmelzverarbeitung für Olefinpolymere bereitstellen können, haben sie sich bei nicht-aliphatischen Polymeren als nicht besonders erfolgreich erwiesen. Dementsprechend besteht noch immer eine Notwendigkeit für ein effektives Verarbeitungsadditiv, das für nicht-aliphatische Polymere benutzt werden kann.
Es wurde herausgefunden, dass eine bestimmte Klasse von Fluorpolymeren überraschenderweise effektiv bei der Verbesserung der Schmelzverarbeitbarkeit nicht-aliphatischer Polymere ist. Die Verbesserung bei der Schmelzverarbeitung kann sich auf eine oder mehrere Arten zeigen. Zum Beispiel kann sie sich in einer Verringerung der Schmelzdefekte, wie Haifischhaut bei nicht-aliphatischen Polymeren, zeigen oder darin, dass das Auftreten dieser Defekte auf höhere Extrusionsraten verlagert ist als diejenigen, die typischerweise ohne die Verwendung des Fluorpolymers erreicht werden. Alternativ dazu wurde herausgefunden, dass die Fluorpolymere auch überraschenderweise effektiv sind, das Auftreten des Aufbaus von Ablagerungen an der Düse zu verringern/oder den Gegendruck während der Extrusion der nicht-aliphatischen Polymere zu senken, und den Einsatz von niedrigeren Extrusionstemperaturen zu ermöglichen, um einen entsprechenden Durchsatz zu erreichen.
In einer Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung eine neue schmelzverarbeitbare Polymerzusammensetzung bereit, welche eine Hauptmenge (d.h. mindestens (und vorzugsweise mehr als) 50 Gew.-%) eines schmelzverarbeitbaren thermoplastischen nicht-aliphatischen Wirtspolymers und einer geringeren, aber effektiven Menge eines Fluorpolymerverarbeitungsadditivs, wie in Anspruch 1 definiert. Das Fluorpolymer umfasst bis zu (und vorzugsweise weniger als) 50 Gew.-% der schmelzverarbeitbaren Polymerzusammensetzung. Ausgewählt werden kann das Fluorpolymer aus der Gruppe, welche im Wesentlichen aus amorphen und teilweise kristallinen Fluorpolymeren besteht.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung eine extrudierbare Zusammensetzung bereit, welche ein Fluorpolymerverarbeitungsadditiv enthält, das gegenüber der Reaktion mit basischen, sauren oder Amin enthaltenden Anteilen in dem Wirtspolymer oder der extrudierbaren Zusammensetzung resistent ist. Diese neuen Zusammensetzungen benutzen ein Fluorpolymerverarbeitungsadditiv, das in Anwesenheit dieser Anteile nicht leicht mit diesen reagiert oder zerfällt. Diese Fluorpolymerverarbeitungsadditive enthalten 15 Gew.-% oder weniger an interpolymerisierten Einheiten, die von einem Monomer abgeleitet sind, welches einen sauren Wasserstoff auf dem Basisgerüst des daraus nach der Polymerisation entstehenden Fluorpolymers bildet. Vorzugsweise enthalten diese Fluorpolymerverarbeitungsadditive 10 Gew.-% oder weniger (insbesondere 5 Gew.-% oder weniger) der interpolymerisierten Einheiten, die von einem Monomer abgeleitet sind, welches einen sauren Wasserstoff auf dem Basisgerüst des daraus nach der Polymerisation entstehenden Fluorpolymers bildet. Idealerweise sind die Fluorpolymerverarbeitungsadditive im Wesentlichen frei von interpolymerisierten Einheiten, die von einem Monomer abgeleitet sind, welches einen sauren Wasserstoff auf dem Basisgerüst des daraus nach der Polymerisation entstehenden Fluorpolymers bildet.
In noch einer weiteren Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren bereit für die Verbesserung der Schmelzverarbeitbarkeit des Wirtspolymers. In diesem Verfahren wird das Wirtspolymer mit einer effektiven Menge an Fluorpolymer vermischt. Die daraus entstehende schmelzverarbeitbare Polymerzusammensetzung wird vorzugsweise gemischt bis eine einheitliche Verteilung des Fluorpolymers in dem Wirtspolymer erreicht ist. Die Polymerzusammensetzung wird dann schmelzverarbeitet.
Wie hierin benutzt, handelt es sich bei einer effektiven Menge von Fluorpolymer um eine Menge, welche (a) das Auftreten von Schmelzdefekten während der Extrusion des Wirtspolymers unter den Bereich des Auftretens von Schmelzdefekten während der Extrusion eines Wirtspolymers, das kein Fluorpolymer verwendet, senkt, oder (b) den Beginn des Auftretens solcher Defekte bis auf eine höhere Extrusionsrate verlagert (das bedeutet eine höhere Scherrate) oder (c) das Auftreten von Ablagerungen verringert, und somit die Zeitspanne zwischen den Reinigungsschritten verlängert oder (d) den Gegendruck senkt, und somit einen rascheren Durchsatz bietet oder die Benutzung niedrigerer Extrusionstemperaturen zulässt.
Die Fluorpolymere, die in der Erfindung hilfreich sind, enthalten sowohl amorphe als auch teilweise kristalline (hierin auch als halb-kristallin bezeichnet) Fluorpolymere. Amorphe Fluorpolymere zeigen üblicherweise keinen Schmelzpunkt. Halb-kristalline Fluorpolymere sind per se schmelzverarbeitbar und haben einen Schmelzpunkt.
Die Auswahl eines amorphen oder halb-kristallinen Fluorpolymers für die Verwendung in der Erfindung wird beeinflusst durch eine Anzahl von Faktoren, wie beispielsweise dem benutzten Wirtspolymer und den angewandten Verarbeitungsbedingungen. Auf jeden Fall sind die Fluorpolymere nicht mit dem Wirtspolymer kompatibel, besitzen jedoch eine Schmelzviskosität, die einen leichten und effizienten Einbau in die Wirtspolymerschmelze zulässt.
Die Fluorpolymere, die in der Erfindung hilfreich sind, sind diejenigen, die bei den Temperaturen geschmolzen werden, die zum Extrudieren (oder ein anderes Schmelzverfahren) des Wirtspolymers benutzt werden. Sie umfassen interpolymerisierbare Einheiten, die aus mindestens zwei fluorierten, Ethylen ungesättigten Monomeren oder mehreren Monomeren abgeleitet werden, mit der Formel RCF = C(R)₂ (I)wobei R ausgewählt ist aus H, F, CL, Alkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Aryl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, cyclischem Alkyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen oder Perfluoralkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder einer funktionellen Gruppe, die 1 Heteroatom oder mehrere Heteroatome enthalten kann. Die R-Gruppe enthält vorzugsweise 1 bis 3 Kohlenstoffatome. In diesem Monomer kann jede R-Gruppe die gleiche sein wie die anderen R-Gruppen. Alternativ dazu kann jede R-Gruppe unterschiedlich von einer oder mehreren der anderen R-Gruppen sein.
Die Fluorpolymere umfassen auch interpolymerisierte Einheiten, die von mindestens einem nicht fluorierten, copolymerisierbaren Comonomer abgeleitet sind, mit der Formel (R¹)₂c=C(R¹)₂ (II)wobei jedes R¹ unabhängig ausgewählt ist aus H, Cl oder einer Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, einer cyclischen Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen oder einer Arylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen. R¹ enthält vorzugsweise 1 bis 3 Kohlenstoffatome.
Repräsentative Beispiele für hilfreich fluorierte Monomere der Formel I enthalten, ohne dabei auf diese beschränkt zu sein, Vinylidenfluorid, Tetrafluorethylen, Hexafluorpropylen, Chlorotrifluorethylen, 2-Chlor pentafluorpropen, Dichlordifluorethylen, 1,1-Dichlorfluorethylen und Mischungen daraus. Perfluor-1,3-dioxole können ebenfalls verwendet werden. Die Perfluor-1,3-dioxol-Monomere und ihre Copolymere sind in der US-Patentschrift 4,558,141 (Squires) beschrieben.
Repräsentative Beispiele für hilfreiche Monomere der Formel II enthalten Ethylen, Propylen usw.
Besonders hilfreiche Fluorpolymere enthalten diejenigen, die aus der Interpolymerisation von zwei oder mehreren unterschiedlichen Monomeren der Formel I und einem oder mehreren Monomeren der Formel II abgeleitet sind. Beispiele für solche Polymere sind diejenigen, die von interpolymerisierten Einheiten abgeleitet sind, die von Vinylidenfluorid (VDF) und Hexafluorpropylen (HFP) abgeleitet sind; und diejenigen, die von Tetrafluorethylen (TFE) und mindestens 5 Gew.-% von mindestens einem copolymerisierbaren Comonomer anders als TFE abgeleitet sind. Diese zuletzt genannte Klasse der Fluorpolymere enthält Polymere interpolymerisierter Einheiten, die von TFE und HFP abgeleitet sind, Polymere von interpolymersierten Einheiten, die von TFE, HFP und VDF abgeleitet sind; Polymere von interpolymerisierten Einheiten, die von TFE, HFP und einem Monomer der Formel II abgeleitet sind und Polymere, die aus interpolymerisierten Einheiten abgeleitet sind, die von TFE und einem Monomer der Formel II abgeleitet sind.
Eine bevorzugte Unterklasse der Fluorpolymere, die hilfreich in der Erfindung ist, sind die halbkristallinen Fluorpolymere, die hierin auch als Fluorplastikmaterialien bezeichnet werden. Diese Polymere haben im Allgemeinen eine Spitzenschmelztemperatur von 60°C bis 300°C. Beispiele einer bevorzugten Unterklasse von fluorthermoplastischen Polymeren, die in der Erfindung hilfreich sind, enthalten:

A. Fluorthemoplastikmaterialien, die von der Copolymerisation von einer Monomercharge von TFE (vorzugsweise von 45 bis 70 Gew.-%), HFP (vorzugsweise von 10 bis 20 Gew.-%) und einem Monomer der Formel II, vorzugsweise ein alpha-Olefinkohlenwasserstoff-Comonomer, das Ethylen ungesättigt ist und 1 bis 3 Kohlenstoffatome hat, wie beispielsweise Ethylen oder Propylen (vorzugsweise von 10 bis 20 Gew.-%).

Eine weitere bevorzugte Unterklasse von Fluorpolymeren, die in der Erfindung hilfreich sind, sind die amorphen Fluorpolymere. Beispiel für bevorzugte amorphe Fluorpolymere enthalten die folgenden:

B. Amorphe Polymere, die von TFE, VDF und Propylen abgeleitet sind. Diese Polymere weisen typische interpolymerisierte Einheiten auf, die von 45 bis 80 Gewichtsprozent TFE, 5 bis 40 Gewichtsprozent VDF und 10 bis 25 Gewichtsprozent Propylen abgeleitet sind.

Wenn, wie zuvor diskutiert, entweder das Wirtspolymer oder die extrudierbare Zusammensetzung reaktive Funktionalität (z.B. eine basische, saure oder eine Amin enthaltende Funktionalität) aufweist, enthält das Fluorpolymer vorzugsweise 15 Gew.-% oder weniger an interpolymerisierten Einheiten, die von einem Monomer abgeleitet sind, welches einen sauren Wasserstoff auf dem Basisgerüst des daraus entstehenden Fluorpolymers nach der Polymerisation bildet. Dadurch bleibt die Stabilität des Fluorpolymers in der extrudierbaren Zusammensetzung erhalten. Somit ist die Verwendung von solchen Monomeren, die einen sauren Wasserstoff hervorbringen, bevorzugt zu minimieren. Demgemäß enthält das Fluorpolymer vorzugsweise weniger als 10 Gew.-% solcher Einheiten, insbesondere weniger als 5 Gew.-% solcher Einheiten und idealerweise ist es im Wesentlichen frei von solchen Einheiten. Im Allgemeinen werden Monomere, in welchen ein Vinylkohlenstoffatom perfluoriert ist (d.h. mit Fluoratomen gesättigt ist) und in welchen das andere Vinylkohlenstoffatom mindestens ein Wasserstoffatom enthält saure Wasserstoffatome auf dem Basisgerüst eines Fluorpolymers, zu welchem sie polymerisiert werden, ergeben, und lassen das Fluorpolymer empfindlich gegenüber chemischem Angriff durch eine Base werden. Diese Monomerklasse enthält Vinylidenfluorid, Trifluorethylen, 1-Hydropentafluorpropen und 2-Hydropentafluorpropen.
Beispiele für nützliche kommerziell erhältliche amorphe und halb-kristalline Fluoropolymere enthalten DYNAMAR^TM FX9613, DYNEON^TM THV 200 und DYNEON^TM THV 400, alle erhältlich von dyneon LLC, Oakdale, MN. Andere hilfreiche kommerziell erhältliche Materialien enthalten die KYNAR^TM Fluorpolymere, beziehbar von Solvay und die AFLAS^TM Fluorpolymere, beziehbar von Asahi Glass.
Die Menge an Fluorpolymer, die als Verarbeitungsadditiv benutzt wird, ist typischerweise relativ niedrig. Die genaue Menge, die benutzt wird, kann unterschiedliche sein, abhängig davon, ob die schmelzverarbeitbare Zusammensetzung in ihre letztendliche Form (z.B. als ein Schlauch oder eine Folie) extrudiert wird, oder ob sie als Masterbatch benutzt wird, der weiter mit zusätzlichem Wirtspolymer verdünnt wird, bevor dieser in seine Endform extrudiert wird. Im Allgemeinen umfasst das Fluorpolymer etwa 0,005 bis 50 Gewichtsprozent der schmelzverarbeitbaren Polymerzusammensetzung. Wenn die schmelzverarbeitbare Polymerzusammensetzung ein Masterbatch ist, kann die Menge des Fluorpolymers zwischen etwa 2 bis 50 Gewichtsprozent der Zusammensetzung schwanken. Wenn die schmelzverarbeitbare Polymerzusammensetzung in ihre letztendliche Form extrudiert werden soll und nicht durch zusätzliche Wirtspolymerzugabe verdünnt wird, enthält sie typischerweise eine niedrigere Konzentration von Fluorpolymer, z.B. etwa 0,005 bis 2 Gewichtsprozent und vorzugsweise etwa 0,01 und 0,2 Gewichtsprozent der schmelzverarbeitbaren Zusammensetzung. Auf jeden Fall wird die obere Konzentration des benutzten Fluorpolymers im Allgemeinen eher durch ökonomische Grenzen bestimmt als durch irgendeinen unerwünschten physikalischen Effekt der Konzentration des Verarbeitungsadditivs.
Die Wirtspolymere, die hilfreich in der Erfindung sind, sind nicht-aliphatische, nicht-fluorierte Polymere. Die nicht-aliphatischen Wirtspolymere, die in der Erfindung hilfreich sind, enthalten beispielsweise Nicht-Kohlenwasserstoff-Polymere, aromatische Polymere, Nicht-Wasserstoff/aromatische Polymere usw. Nicht-Kohlenwasserstoffpolymere sind diejenigen, welche zusätzlich zu Kohlenstoff und Wasserstoff andere Atome enthalten, wie beispielsweise ein Heteroatom (z.B. Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel, Phosphor) in dem Basisgerüst oder einer anhängigen Gruppe. Die aromatischen Wirtspolymere, die bei der Erfindung hilfreich sind, sind diejenigen, welche mindestens eine aromatische Gruppe im Basisgerüst oder in der anhängigen Gruppe enthalten. Nicht-Kohlenwasserstoff/aromatische Polymere, die in der Erfindung hilfreich sind, sind diejenigen, die andere Atome als Kohlenstoff und Wasserstoff plus aromatische Gruppen in ihrem Basisgerüst oder in einer anhängigen Gruppe enthalten. Das Wirtspolymer kann manchmal auch als ein polares Polymer bezeichnet werden. Gemeint ist damit, dass das Polymer polare Substituenten enthält. Der Begriff „nicht-fluoriertes Polymer" wie hierin benutzt, bedeutet, dass weniger als 3% der C-H-Bindungen des Wirtspolymers C-F-Bindungen sein können.
Eine große Anzahl von nicht-aliphatischen Polymeren ist hilfreich als Wirtspolymer in der vorliegenden Erfindung. Sie werden ausgewählt aus Polyamiden, Polyimiden, Polyurethanen, Polyestern, Polycarbonaten, Polyketonen, Polyharnstoffen, Polyacrylaten, Polymethylacrylaten, Polystyrolen (insbesondere Homopolymere von Styrol) und Polyvinyle (insbesondere Homopolymere von einem Vinylchloridmonomer).
Hilfreiche Wirtspolymere enthalten auch Mischungen aus verschiedenen thermoplastischen Polymeren und Mischungen daraus, welche konventionelle Adjuvantien, wie beispielsweise Antioxidanzien, Lichtstabilisierer, Füllstoffe, Antiblockmittel und Pigmente enthalten. Die Wirtspolymere können in der Form von Pulvern, Pellets, Granulaten oder in jeder anderen extrudierbaren Form benutzt werden.
Polyamide und Polyimide stellen zwei Klassen von Polymeren dar, die eine reaktive Funktionalität enthalten. Wenn diese Polymere als Wirtspolymer benutzt werden, ist das Fluorpolymer idealerweise ein Fluorpolymer, welches weniger als 15 Gew.-% der interpolymerisierten Einheiten enthält, die von Monomeren abgeleitet sind, welche einen sauren Wasserstoff auf dem Fluorpolymer bilden.
Die schmelzverarbeitbare Zusammensetzung der Erfindung kann auf eine von vielen unterschiedlichen Weisen hergestellt werden. Zum Beispiel können das Wirtspolymer und das Fluorpolymerverarbeitungsadditiv durch eine beliebige der Mischvorrichtungen, die in der Kunststoffindustrie üblicherweise verwendet werden, zusammen kombiniert werden, wie beispielsweise mit einer Compounding Mill, einem Banbury-Mischer, einem Mischextruder, in welchem das Verarbeitungsadditiv gleichmäßig in dem Wirtspolymer verteilt wird. Das Verarbeitungsadditiv und das Wirtspolymer können beispielsweise in der Form eines Pulver-, eines Pellet- oder eines Granulatproduktes benutzt werden. Der Mischvorgang wird am bequemsten bei einer Temperatur über dem Schmelzpunkt oder dem Erweichungspunkt des Fluorpolymers durchgeführt, obwohl es auch möglich ist, die Bestandteile im Festzustand als Partikel trocken zu mischen und dann die einheitliche Verteilung der Komponenten zu errei chen, indem die Trockenmischung einem Doppelschneckenschmelzextruder zugeführt wird.
Die entstehende schmelzgemischte Mischung kann pelletiert werden oder anderweitig in eine gewünschte Partikelgröße zerkleinert oder in eine gewünschte Größenverteilung gebracht und in einen Extruder weitergeleitet werden, bei dem es sich typischerweise um einen Einfachschneckenextruder handelt, welcher die gemischte Mischung schmelzverarbeitet. Die Schmelzverarbeitung wird typischerweise bei einer Temperatur von 180°C bis 320°C durchgeführt, obwohl optimale Betriebstemperaturen abhängig vom Schmelzpunkt, der Schmelzviskosität und der Thermostabilität der Mischung ausgewählt werden. Unterschiedliche Typen von Extrudern, welche benutzt werden können, um die Zusammensetzungen dieser Erfindung zu etrudieren, sind zum Beispiel beschrieben durch Rauwendaal, C. „Polymer Extrusion", Hansen Publishers, Seite 23–48, 1986. Das Design der Düse eines Extruders kann in Abhängigkeit von dem gewünschten herzustellenden Extrudat unterschiedlich sein. Zum Beispiel kann eine ringförmige Düse für die Extrusion von Schläuchen benutzt werden, die hilfreich bei der Herstellung von Brennstoffleitungen sind, wie beispielsweise diejenigen, die in der US-Patentschrift Nr. 5,284,184 (Noone et al.) beschrieben sind und deren Beschreibung hierin als Referenz beigefügt ist.
Die gemischte Zusammensetzung kann konventionelle Adjuvantien, wie beispielsweise Antioxidanzien, Antiblockmittel, Pigmente und Füllstoffe, z.B. Titanoxid, Ruß und Silica enthalten. Antiblockmittel können, wenn sie benutzt werden, überzogene oder nicht überzogene Materialien sein. Wenn diese Adjuvantien reaktive Funktionalitäten enthalten, wie beispielsweise oben diskutiert, ist in hohem Maß ein Fluorpolymer vorzuziehen, das weniger als 15 Gew.-% an interpolymerisierten Einheiten enthält, welche von einem Monomer abgeleitet sind, das einen sauren Wasserstoff auf dem Basisgerüst des entstehenden Polymers bildet.
Das Fluorpolymerverarbeitungsadditiv kann auch mit einer Poly(oxyalkylen)polymerkomponente kombiniert werden. Die Poly(oxyalkylen)polymerkomponente kann ein Poly(oxyalkylen)polymer oder mehrere Poly(oxyalkylen)polymere umfassen. Eine hilfreiche Verarbeitungsadditivzusammensetzung umfasst zwischen 5 und 95 Gewichtsprozent der Poly(oxyalkylen)polymerkomponente und 95 und 5 Gewichtsprozent des Fluorpolymers. Typischerweise wird das Verhältnis des Fluorpolymers zu der Poly(oxyalkylen)polymerkomponente in dem Verarbeitungsadditiv 1/2 bis 2/1 betragen.
Die Poly(oxyalkylen)polymerkomponente kann im Allgemeinen etwa zwischen 0,005 und 20 Gewichtsprozent der gesamten schmelzverarbeitbaren Zusammensetzung umfassen, insbesondere etwa zwischen 0,01 und 5 Gewichtsprozent und Idealerweise etwa zwischen 0,02 und 1 Gewichtsprozent.
Im Allgemeinen enthalten die Poly(oxyalkylen)polymere, die hilfreich in der Erfindung sind, Poly(oxyalkylen)polyole und deren Derivate. Eine Klasse solcher Poly(oxyalkylen)polymere kann durch die folgende Formel dargestellt werden: A[(OR³)_xOR²]_y wobei:
A ein aktiver Wasserstoff freier Rest einer niedrig molekularen organischen Initiator-Verbindung ist mit mehreren aktiven Wasserstoffatomen (z.B. 2 oder 3), wie beispielsweise ein Polyhydroxyalkan oder ein Polyetherpolyol, z.B Ethylenglykol, Glycerin, 1,1,1-Trimethylolpropan und Poly(oxypropylen)glycol;
y ist 2 oder 3;
(OR³)_x ist eine Poly(oxyalkylen)kette mit mehreren Oxyalkylengruppen, (OR³), wobei der R³ Anteil gleich oder verschieden sein kann und ausgewählt ist aus der Gruppe, die C₁ bis C₅ Alkylenradikale und vorzugsweise C₂ oder C₃ Alkylenradikale enthält, und x die Anzahl der Oxyalkyleneinheiten in der Kette ist. Die Poly(oxyalkylen)kette kann eine Homopolymerkette, z.B. Poly(oxyethylen) oder Poly(propylen) sein oder eine Kette mit wahllos verteilten (d.h. heterologe Mischung) von Oxyalkylengruppen, z.B. ein Copolymer -OC₂H₄- und -OC₃H₆-Einheiten, oder es kann eine Kette sein mit alternierenden Blocks oder Basissegmenten von sich wiederholenden Oxyalkylengruppen, z.B. ein Polymer, das -(-OC₂H₄-)-_a- und – (-OC₃H₆-)-_b-Blöcke umfasst, wobei a + b = 5 bis 5000 oder höher und vorzugsweise 10 bis 500 ist.
R² ist H oder ein organisches Radikal, wie beispielsweise Alkyl, Aryl oder eine Kombination davon wie beispielsweise Aralkyl oder Alkaryl und kann Sauerstoff- oder Stickstoffheteroatome enthalten. Zum Beispiel kann R² für Methyl-, Butyl-, Phenyl-, Benzyl- und Acylgruppen stehen, wie beispielsweise Acetyl (CH₃CO-), Benzoyl (C₆H₅CO-) und Stearyl (C₁₇H₃₅CO-).
Repräsentative Poly(oxyalkylen)polymerderivate können Poly(oxyalkylen)polyolderivate enthalten, wobei die endständigen Hydroxygruppen teilweise oder vollständig zu Etherderivaten umgewandelt sind, z.B. Methoxygruppen oder Esterderivaten, z.B. Stearatgruppen, (C₁₇H₃₅COO-). Andere hilfreiche Poly(oxyalkylen)derivate sind Polyester, z.B. hergestellt aus Dicarbonsäure und Poly(oxyalkylen)glycolen.
Vorzugsweise werden die sich wiederholenden Oxyalkylengruppen, (OR¹), den Hauptanteil des Poly(oxyalkylen)polymerderivats nach Gewicht ausmachen.
Die Poly(oxyalkylen)polyole und ihre Derivate können diejenigen sein, welche bei Raumtemperatur fest sind und ein Molekulargewicht von mindestens etwa 200 und vorzugsweise ein Molekulargewicht von etwa 400 bis 20.000 oder höher haben. Poly(oxyalkylen)polyole, die hilfreich in dieser Erfindung sind, enthalten Polyethylenglycole, welche durch die Formel H(OC₂H₄)_nOH dargestellt sind, wobei n etwa 15 bis 3000 ist, wie diejenigen, die unter dem Warenzeichen Carbowax, wie beispielsweise Carbowax^TM PEG 8000 verkauft werden, wobei n etwa 181 ist und diejenigen, die unter dem Handelsnamen Polyox, wie beispielsweise Polyox^TM WSR N-10, verkauft werden, wobei n etwa 2272 ist.
Durch die nachfolgenden Beispiele wird die Erfindung ferner erläutert. Wenn nicht anders angegeben, wurden in allen Beispielen die Proben in einem Haake Polylab System und einem TW-100 konischen Doppelschneckenextruder (Haake), der in entgegengesetzter Richtung rotiert und vermascht ist, extrudiert. Der Extruder wurde benutzt, um Konzentrate herzustellen, die 3 Gew.-% Fluorpolymerverarbeitungsadditive (PPA) enthalten. Für die Viskosemessungen wurde das PPA zugegeben, indem das Konzentrat verdünnt wurde, um eine Endkonzentration von 1000 Teilen pro Million (ppm) des PPA zu erhalten.
Vor der Einführung der jeweiligen PPA-Polymerkombination wurde sowohl der Extruder als auch die Düse gründlich gereinigt. Erreicht wurde dies zuerst durch Spülen mit Polyethylen, gefolgt von einem 70%igen CaCO₃ Polyethylen-Masterbatch (HM-10, Heritage Plastics), nochmals Polyethylen und schließlich gereinigtem Polymer (Polystyrol, Nylon oder Polyester). Der Extruder wurde auf 190°C gekühlt, bevor der CaCO₃-Masterbatch eingebracht wurde, um zu verhindern, dass der Masterbatch verbrennt.
Die Viskosität der Harze wurde gemessen unter Benutzung des gleichen Extruders, welcher mit einer Kapillardüse ausgestattet war. Die Düse hatte einen Durchmesser von 1,2 mm und ein Verhältnis von Länge/Durchmesser (L/D) von 40. Das Temperaturprofil wurde so ausgewählt, um gleichmäßige Extrusionsbedingungen zu erhalten und die Schmelztemperatur zu kontrollieren. In jedem Fall wurden die Extrusionsrate und der Druck für einen Bereich von Ausgabeleistungen aufgezeichnet. Die Viskosität und Scherbeanspruchung wurden gegen die Scherrate geplottet, und in den Fällen, bei denen Schmelzbruch auftrat, die niedrigste Scherrate, bei der Schmelze sichtbar war, (Schmelzbruchbeginn) aufgezeichnet. In den Tabellen 1 und 2 sind die Additive und Harze aufgelistet, die benutzt wurden.
In diesen Tabellen haben die folgenden Abkürzungen die folgenden Bedeutungen:

E: = Ethylen
HFP: = Hexafluorpropylen
P: = Propylen
TFE: = Tetrafluorethylen
VDF: = Vinylidenfluorid
SFI: = Schmelzflussindex, gemessen in Übereinstimmung mit ASTM D-1238, mit einem Stützgewicht von 5 kg und einer Temperatur von 265°C (2,1 mm Durchmesser Extrusionsdüse/8 mm Länge)

(*): Referenzproben

Tabelle 2: Wirtspolymer
BEISPIEL 1 (Referenz)
Eine Probe von Harz A, ein syndiotaktisches Polystyrol (Questra MA406 von Dow Chemical Company) wurde mit einer Zielschmelztemperatur von 300°C extrudiert.
Tabelle 3, unten, zeigt die Viskosität an, wie sie für das Harz mit und ohne Additiv gemessen wurde. Das Additiv wurde in einer Konzentration von 1000 ppm zugegeben. In jedem Fall ist die erste Scherrate angegeben, bei welcher der Schmelzbruch beobachtet wurde (Beginn des Schmelzbruchs). Bei dem Harz ohne Additiv beginnt der Schmelzbruch bei etwa 100/s, wohingegen bei allen Additiven ein Schmelzbruchbeginn bei über 1000/s einsetzt.
Tabelle 4 fasst die Leistungsfähigkeit der PPA zusammen. Die Zugabe von PPA zu Harz A verlagert den Beginn des Schmelzbruchs auf eine höhere Scherrate und schafft 5 somit etwas an Druckreduktion. Tabelle 3: Viskosität von syndiotaktischem Polystyrol mit PPA

* Beginn der Schmelzfraktur

* Interpolierte Werte

BEISPIEL 2
Eine Probe von Harz C, ein Polyamid 6,6 (Celanese 1100) wurde mit einer Zielschmelztemperatur von 300°C extrudiert. Das Additiv wurde durch ein Konzentrat zugegeben, um eine Endkonzentration von 1000 ppm zu erhalten. Für die Extrusion von Nylon wurde eine Spülverbindung, welche Silica (Polybatch KC-15, A. Schulman) enthält, anstelle des CaCO₃ Masterbatch benutzt. Es wurden zwei Experimente wiederholt, in denen der Extruder in einem Fall mit dem CaCO₃ Masterbatch und in dem zweiten Fall mit dem Silica-Masterbatch gespült wurde.
Tabelle 5 zeigt die Scherbeanspruchung gegen die Scherrate für das Basis-Harz und das Harz, welches ein PPA enthält. Eine Wiederholungsprobe wurde für PPA-5 getestet. In jedem Fall wird eine niedrigere Scherrate mit PPA beobachtet. Die Scherbeanspruchung wurde bei einer festen Scherrate von 600/s zu Vergleichszwecken interpoliert. Diese Angaben finden sich in Tabelle 6 zusammen mit der berechneten Druckreduktion, die aufgrund des PPA erhalten wurde. Aus Tabelle 5 ergibt sich ganz eindeutig der Vorteil, den PPA bietet. Hier führt eine multimodale Probe (PPA-5) zu einer besseren Leistungsfähigkeit als eine unimodale Probe (PPA-3). Tabelle 5: Scherbeanspruchung von Polyamid mit PPA

(*): Referenzbeispiele

(*): Referenzbeispiele

BEISPIEL 3
Um die hohe Scherrate und hohen Temperaturen, die bei der Mischung erhalten werden, zu simulieren, wurde ein Batch-Mischer benutzt. Ein Konzentrat von 5 Gew.-% PPA in Harz B wurde bei 300°C für 10 min. in einem Haake Rheocord 90 mithilfe einer Rheomix^TM 3000 Bowl, welche mit Rollerblades ausgestattet war, gemischt. In diesem Fall wurde eine visuelle Analyse der Farbe der Proben vorgenommen. Aus Tabelle 7 ist ersichtlich, dass das PPA enthaltende VDF mit Polyamid reagieren kann und die Probe entfärbt. Daran zeigt sich der Vorteil der Benutzung nicht-reaktiver (nicht-VDF) PPA.
Es wurde nicht erwartet, dass VDF, welches Polymer enthält, mit Nylon ein entfärbtes Material bilden würde. Tabelle 7: Probenentfärbung

(*) Referenzprobe

BEISPIEL 4
Eine Probe von Harz D, ein Polyethylenterephtalat (Eastapak 9663 von Eastman), wurde mit einer Zielschmelztemperatur von 305°C extrudiert.
Tabelle 8 zeigt die Scherbeanspruchung gegen die Scherrate für das Harz und das Harz mit Additiven. Die Verringerung der Beanspruchung bei höheren Scherraten ist deutlich erkennbar. Hier stellt ein niedrigeres Mw (höhere SFI) eine bessere Leistungsfähigkeit bereit. Dieses deutet darauf hin, dass das PPA vorzugsweise so ausgewählt wird, dass es zu dem Harz passt, mit welchem es benutzt wird. In Tabelle 9 ist die Druckreduktion für Harz D zusammengefasst. Tabelle 8: Scherbeanspruchung von PET mit PPA

(*) Referenzbeispiele

(*) Interpolierte Werte
(*) Referenzbeispiele

BEISPIEL 5 (Referenz)
Eine Probe von Harz E, ein Polvinylchlorid, wurde mit einer Zielschmelztemperatur von 160°C und einer Scherrate von 580/s extrudiert. Unter diesen Bedingungen wurde mit der Zugabe von 1000 ppm PPA-9 im Vergleich zu dem Harz ohne PPA eine Druckreduktion von 12% beobachtet.
In diesem Fall wurde die Zeit, die bis zum Aufbau der Ablagerung an der Düse beobachtet wurde, auch aufgezeichnet. Das Harz ohne PPA führte in etwa 3 Minuten zur Ablagerung an der Düse, wohingegen das Harz mit PPA-9 noch nach 30 Minuten keine Ablagerung aufbaute.

Claims

Schmelzverarbeitbare Polymerzusammensetzung, umfassend eine Hauptmenge eines schmelzverarbeitbaren thermoplastischen, nicht-aliphatischen, nicht-fluorierten Wirtspolymers ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyamiden, Polyimiden, Polyurethanen, Polyestern, Polycarbonaten, Polyketonen, Polyharnstoffen, Polyacrylaten, Polymethacrylaten, Polystyrolen, Polyvinylchlorid und Mischungen davon, und eine kleinere Menge eines Fluorpolymerverarbeitungsadditivs, wobei das Additiv interpolymerisierte Einheiten, abgeleitet von (i) mindestens zwei fluorierten Monomeren der Formel RCF=C(R)₂ wobei jedes R gleich oder verschieden sein kann und ausgewählt ist aus H, F, Cl, Alkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Aryl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, cyclischem Alkyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen oder Perfluoralkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder einer funktionellen Gruppe, die ein oder mehrere Heteroatome enthalten kann; und (ii) mindestens einem nicht-fluorierten Monomer der Formel (R¹)₂C=C(R¹)₂ wobei jedes R¹ gleich oder verschieden sein kann und ausgewählt ist aus H, Cl oder einer Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, einer cyclischen Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen oder einer Arylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, umfasst.
Schmelzverarbeitbare Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Wirtspolymer 50 bis 99,995 Gew.-% der Zusammensetzung umfasst.
Schmelzverarbeitbare Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Fluorpolymerverarbeitungsadditiv amorph ist.
Schmelzverarbeitbare Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Fluorpolymerverarbeitungsadditiv teilweise kristallin ist.
Schmelzverarbeitbare Zusammensetzung nach Anspruch 4, wobei das Fluorpolymerverarbeitungsadditiv multimodal ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Monomere (i) ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Vinylidenfluorid, Tetrafluorethylen, Hexafluorpropylen, Chlortrifluorethylen, 2-Chlorpentafluorpropen, Dichlordifluorethylen, 1,1-Dichlorfluorethylen und Gemischen davon und Perfluor-1,3-dioxolen.
Verarbeitungsadditivzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Fluorpolymer interpolymerisierte Einheiten, abgeleitet von Tetrafluorethylen, Hexafluorpropylen und Ethylen umfasst.
Verfahren zum Verbessern der Schmelzverarbeitbarkeit eines schmelzverarbeitbaren thermoplastischen, nicht-aliphatischen Wirtspolymers ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyamiden, Polyimiden, Polyurethanen, Polyestern, Polycarbonaten, Polyketonen, Polyharnstoffen, Polyacrylaten, Polymethacrylaten, Polystyrolen, Polyvinylchlorid und Mischungen davon, umfassend die Schritte des Formens einer schmelzverarbeitbaren Polymerzusammensetzung, umfassend eine Hauptmenge des wirtspolymers und eine wirksame, jedoch kleinere Menge eines Fluorpolymerverarbeitungsadditivs; wobei das Additiv interpolymerisierte Einheiten abgeleitet von (i) mindestens zwei fluorierten Monomeren der Formel RCF=C(R)₂ wobei jedes R gleich oder verschieden sein kann und ausgewählt ist aus H, F, Cl, Alkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Aryl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, cyclischem Alkyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen oder Perfluoralkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder einer funktionellen Gruppe, die ein oder mehrere Heteroatome enthalten kann; und (ii) mindestens einem nicht-fluorierten Monomer der Formel (R¹)₂C=C(R¹)₂ wobei jedes R¹ gleich oder verschieden sein kann und ausgewählt ist aus H, Cl oder einer Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, einer cyclischen Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen oder einer Arylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen; umfasst, des Schmelzmischens oder Trockenmischens der Verarbeitungsadditivzusammensetzung und des Wirtspolymers für eine um diese zu vermischen ausreichende Zeitdauer; und des Schmelzverarbeitens der Polymerzusammensetzung.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die schmelzverarbeitbare Polymerzusammensetzung 50 bis 99,995 Gew.-% des Wirtspolymers und 50 bis 0,005 Gew.-% des Fluorpolymerverarbeitungsadditivs umfasst.
Schmelzverarbeitbare Polymerzusammensetzung, umfassend eine Hauptmenge eines schmelzverarbeitbaren thermoplastischen, nicht-aliphatischen, nicht-fluorierten Wirtspolymers ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyamiden, Polyimiden, Polyurethanen, Polyestern, Polycarbonaten, Polyketonen, Polyharnstoffen, Polyacrylaten, Polymethacrylaten, Polystyrolen, Polyvinylchlorid und Mischungen davon, und eine kleinere, jedoch wirksame Menge eines Fluorpolymerverarbeitungsadditivs nach Anspruch 1, welches 15 Gew.-% oder weniger an interpolymerisierten Einheiten abgeleitet von einem Monomer, das ein saures Wasserstoffatom am Gerüst des resultierenden Polymers nach der Polymerisation erzeugt, enthält.
Schmelzverarbeitbare Polymerzusammensetzung nach Anspruch 10, wobei das Wirtspolymer eine reaktive Funktionalität daran enthält.
Schmelzverarbeitbare Polymerzusammensetzung nach Anspruch 10, wobei das das saure Wasserstoffatom erzeugende Monomer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Vinylidenfluorid, Trifluorethylen, 1-Hydrofluorpropen und 2-Hydropentafluorpropen.
Extrudierbare Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Fluorpolymerverarbeitungsadditiv weiterhin ein Poly(oxyalkylen)polymer umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die schmelzverarbeitbare Polymerzusammensetzung 50 bis 99,995 Gew.-% des Wirtspolymers und 50 bis 0,005 Gew.-% des Fluorpolymerverarbeitungsadditivs umfasst.
Extrudierter Gegenstand umfassend die Zusammensetzung nach den Ansprüchen 1 bis 7 oder 10 bis 13.
Extrudierter Gegenstand nach Anspruch 15, wobei der Gegenstand eine Folie, einen Schlauch oder einen Behälter umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Verbesserung der Schmelzverarbeitbarkeit eine Reduktion von Schmelzdefekten in dem schmelzverarbeiteten Wirtspolymer, oder wobei die Verbesserung der Schmelzverarbeitbarkeit eine Reduktion des Düsenaufbaus während des Schmelzverarbeitens des Wirtspolymers umfasst, oder wobei die Verbesserung der Schmelzverarbeitbarkeit eine Reduktion des Gegendrucks während des Schmelzverarbeitens des Wirtspolymers umfasst.