CH417943A - Verfahren zur Herstellung von formfesten Spritzgussartikeln aus Polyestern aromatischer Dicarbonsäuren - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur Herstellung von formfesten Spritzgussartikeln aus Polyestern aromatischer Dicarbonsäuren
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von formfesten Spritzgussartikeln aus Polyestern aromatischer Dicarbonsäuren, die in Form und Gestalt auch unter dem Einfluss von Wärme weitgehend stabil sind.



   Es ist bekannt, Spritzgussartikel aus Polyestern aromatischer Dicarbonsäuren herzustellen. Obwohl die Polyester aromatischer Dicarbonsäuren, insbesondere wegen ihrer hervorragenden mechanischen Eigenschaften, ihrer leichten Verformbarkeit und ihrer Chemikalienbeständigkeit für die Herstellung von Spritzgussartikeln in besonderem Masse geeignet erscheinen, wurden sie bisher nur verhältnismässig wenig für diesen Zweck verwandt, da die aus diesen Polyestern hergestellten Spritzgussartikel nur bei Temperaturen ihre Form längere Zeit beibehalten, die deutlich unterhalb des Umwandlungsbereiches zweiter Ordnung der Polyester liegen.

   Erwärmen sich die Spritzgussartikel jedoch bei ihrer Verwendung auf Temperaturen im oder oberhalb des Umwandlungsbereiches zweiter Ordnung, so schrumpfen sie erheblich und ungleichmässig und nehmen daher eine von ihrer ursprünglichen Form oft sehr unterschiedliche Gestalt an. Spritzgussartikel, die derartigen Temperaturen ohne Verlust der Form nicht standhalten können, besitzen aber nur einen geringen Gebrauchswert.    trberraschenderweise    wurde nun gefunden, dass man zu Spritzgussartikeln eines hohen Gebrauchswertes gelangen kann, die nicht nur bei Normaltemperatur, sondern auch in der Wärme sehr formstabil sind, wenn man als Spritzgussmaterial Polyester aromatischer Dicarbonsäuren verwendet, die bis zu 10 Gewichtsprozent hochpolymeres Polyolefin in feinverteilter Form enthalten.



   Es hat sich gezeigt, dass sich zur Beimischung insbesondere Polyolefine eignen, deren Umwandlungsbereiche zweiter Ordnung sich deutlich von dem Umwandlungsbereich zweiter Ordnung des Polyesters unterscheiden. Ferner eignen sich besonders Polyolefine mit einem hohen Gehalt an isotaktischem Material, wie z. B. Polypropylen und Poly-4-methylpenten. Es können auch Polyolefin-Mischpolymerisate, beispielsweise Blockpolymerisate sowie Polymerisatmischungen verwendet werden. Als Polyestermaterial eignen sich die Polymeren der Ester aromatischer Dicarbonsäuren mit aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Diolen, insbesondere Polyäthylenterephthalat.



   Man kann die Polyolefine unbeschadet den Polyestern bereits während ihres Herstellungsprozesses zusetzen. Man kann die Polyolefine aber auch einem fertigen Polyestergranulat beimischen. Im letzteren Falle erreicht man eine besonders gute Homogenisierung, wenn man das entstandene Gemisch in einem Extruder aufschmilzt, unter Abkühlung auspresst, verfestigt und erneut in Granulatform bringt, ein Vorgang, den man auch als Umgranulieren bezeichnet.



  Bei der Herstellung des modifizierten Polyesters ist dafür Sorge zu tragen, dass Sauerstoff und Feuchtigkeit nicht zugegen sind.



   Sowohl bei der Zugabe des Polyolefins zum Polyester während dessen Herstellungsprozesses wie auch bei der Zugabe zum fertigen Polyester ist ein intensives Mischen angebracht, da die erfindungsgemäss modifizierten Polyester um so formstabilere Spritzgussartikel ergeben, je besser das Polyolefin im Polyester verteilt ist. Das Homogenisieren der   Polymers      satmischung    kann dadurch erleichtert werden, dass man das Polyolefin bereits vor der Zugabe in fein  verteilte Form bringt. Dieses kann durch mechanisches Pulverisieren geschehen, man kann aber auch in bekannter Weise das Herstellungsverfahren der Polyolefine so lenken, dass das Polymere bereits in feinverteilter Form anfällt.



   Zum Herstellen der Spritzgussartikel können alle bekannten Verfahren herangezogen werden, besondere Massnahmen sind nicht erforderlich. Es kann vorteilhaft sein, eine beheizte Düse zu verwenden.



   Werden gemäss dem Verfahren nach der Erfindung hergestellte Spritzgussartikel Temperaturen ausgesetzt, die innerhalb oder oberhalb des Umwandlungsbereiches zweiter Ordnung liegen, so schrumpfen sie nur in sehr geringem Masse und behalten die ihnen beim Spritzgussverfahren gegebene Form in sehr hohem Masse bei. Hat der minimale Schrumpf einmal stattgefunden, so tritt bei erneuter Erwärmung überhaupt kein weiterer Schrumpf mehr auf.



  Darüber hinaus besitzen die erfindungsgemäss hergestellten Spritzgussartikel die hervorragenden mechanischen Eigenschaften sowie die   Chemikalienresi-    stenz, die den Polyestern aromatischer Dicarbonsäuren zu eigen ist.



   Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern:
Beispiel 1
5 kg Polyäthylenterephthalat-Schnitzel (Lösungsviskosität 1,78, gemessen als 1% ige Lösung in m Kresol), welche einen Wassergehalt von weniger als   0,01 %    aufweisen, werden 1 Stunde lang mit den in den nachstehenden Tabellen angeführten Mengen von 3,5 bis   5 %    Polyolefin unter Luftabschluss in Stickstoff-Atmosphäre intensiv gemischt und anschliessend in einem Einschnecken-Extruder bei 280 bis 3000 C umgranuliert. Das angefallene Granulat wird in üblicher Weise auf einen Wassergehalt unter   0,01 %    getrocknet und von einer Spritzgussmaschine bei   280-3000    C zu Formteilen verspritzt.



   Die Formteile werden zur Prüfung der Formbeständigkeit 2 Stunden lang auf 1400 C in Luft erhitzt und ihre Masse denen eines untemperierten Spritzlings gegenübergestellt. Als Vergleich werden die Abmessungen eines aus unmodifiziertem Poly äthylenterephthalat hergestellten, in gleicher Weise der Temperatur von 1400 C ausgesetzten Spritzgussartikels mitgeteilt.



   Aus der nachstehenden Gegenüberstellung (Tabelle I) geht der Schrumpf von durch Spritzguss hergestellten Bechern nach dem Tempern in Abhängigkeit von dem Zusatz hervor. Wie ersichtlich ist, zeigen die Spritzlinge aus erfindungsgemäss modifizierten Polyestern nur noch ein geringes Schrumpfen, das keine Formveränderung bewirkt.



   Dimensionen der Becher: Höhe 70 mm; oberer Durchmesser 60 mm; unterer Durchmesser 40 mm; Wandstärke 1,7 mm.



   Tabelle I   
Schrumpf Modifizierung des Polyesters Temperierung Länge oberer b Bemerkung    ohne ohne 0 0 ohne 1400 C 12-16   etwa 5    Becher ist   formlos    geworden   3,5%    Poly-4-methylpenten 1400 C 3,4 3,2 Becher ist formstabil 4 %   1400 C 2,7 2,9 Becher ist formstabil 5 %   1400 C 2,0 2,4 Becher ist formstabil   3,5%    Polypropylen 1400 C 4,1 4,1 Becher ist formstabil   4,7%      1400 C 3,8 1,8 Becher ist formstabil    Bespiel    2
Aus dem gemäss Beispiel 1 hergestellten Polyestergranulat wurden auf einer Spritzgussmaschine bei   2803000    C Schulterstäbe geformt, deren Abmessungen: Länge: 165 mm, grösste Breite: 40 mm, kleinste Breite: 25 mm und Dicke: 4 mm betrugen.



  Diese Schulterstäbe wurden zusammen mit aus unmodifiziertem Polyäthylenterephthalat gespritzten Schulterstäben 2 Stunden einer Temperatur von 1400 C ausgesetzt.



   Das in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasste Ergebnis dieser Behandlung zeigt deutlich die   Überlegeüheit    des erfindungsgemässen Verfahrens.



   Tabelle II Modifizierung des Polyesters Temperierung Bemerkung keine 1400 C Schulterstab hat seine ursprüngliche Gestalt verloren, hat sich gewellt und verzogen 2%   Poly-4metliylpenten    1400 C Schulterstab ist formstabil geblieben 4%   1400 C Schulterstab ist formstabil geblieben 4% Polypropylen 1400 C Schulterstab ist formstabil geblieben  
Beispiel 3
1500 g Dimethylterephthalat werden in Gegenwart von   0,015% Zinkacetat    und   0,02%      Sb2O3    mit 60 g Poly-4-methylpenten bzw. 75 g Polypropylen aufgeschmolzen. Unter starkem Rühren wird unter Steigerung der Temperatur von 160 auf 2000 C innerhalb von 2 Stunden unter Abspaltung von 490 g Methanol umgeestert.

   Anschliessend werden unter Steigerung der Temperatur auf 2200 C unter weiterer kräftiger Rührung insgesamt 630 g Glykol   abdesül-    liert.



   Das Polyolefin wird während der Umesterung durch das Rühren in der Schmelze fein verteilt. Das starke Rühren wird unter Temperatursteigerung auf   2800 C    unter Vakuum so lange fortgesetzt, bis die Schmelze durch fortschreitende Kondensation zähflüssig wird. Erst   dann    wird die   Rührerdrehzahl    verringert. Innerhalb von 11/2 Stunden wird unter weiterer Glykolabspaltung auf eine Lösungsviskosität von 1,72 (gemessen als 1% ige Lösung in m-Kresol bei 250 C) kondensiert.



   Das Polymere wird in üblicher Weise ausgepresst und in Schnitzelform überführt.



   Nach dem Trocknen wird das Polymere wie unter Beispiel 1 beschrieben auf einer Spritzgussmaschine zu Bechern der Abmessung: 70 mm Höhe, 60 mm oberer Durchmesser, 40 mm unterer Durchmesser, verarbeitet.



   Die erhebliche Reduzierung der Schrumpfneigung und das Formstabilbleiben der modifizierten Polyesterspritzlinge nach dem Erhitzen auf 1400 C zeigt die nachfolgende Tabelle III.



   Dimensionen der Becher: Höhe 70 mm; oberer Durchmesser 60 mm; unterer Durchmesser 40 mm; Wandstärke 1,7 mm.



   Tabelle III    Modifizierung des Polyesters Temperierung Schrumpf oberer e Bemerkung Länge    ohne ohne 0 0 ohne 1400 C 12-16 5-7    Becher ist formios geworden    4% Poly-4-methylpenten 1400 C 2,1 2,2 Becher ist formstabil 5% Polypropylen 1400 C 2,7 2,0 Becher ist formstabil   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von formfesten Spritz gussartikeln aus Polyestern aromatischer Dicarbonsäuren, dadurch gekennzeichnet, dass man zum Spritzguss Polyester verwendet, die bis zu 10 Ges. % hochpolymeres Polyolefin in fein verteilter Form enthalten.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man zum Spritzguss Polyester verwendet, die Polyolefin enthalten, dessen Umwandlungsbereich zweiter Ordnung nicht mit dem Umwandlungsbereich zweiter Ordnung des Polyesters zusammenfällt.

   2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man zum Spritzguss Polyester verwendet, die bis zu 10% Polyolefin mit hohem isotaktischem Anteil enthalten.

   3. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man zum Spritzguss Polyester verwendet, die bis zu 10% Polypropylen enthalten.

   4. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man zum Spritzguss Polyester verwendet, die bis zu 10% Poly-4-methylpenten enthalten.

   5. Verfahren nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man als Polyester PolyäthyIen- terephthalat verwendet.