DE1182820B

DE1182820B - Verfahren zum Herstellen von Spritzgussteilen aus Polyester-Spritzgussmassen

Info

Publication number: DE1182820B
Application number: DEV22843A
Authority: DE
Inventors: Dr Erhard Siggel; Dr Hilmar Roedel; Dr Walter Rein
Original assignee: Glanzstoff AG
Current assignee: Glanzstoff AG
Priority date: 1962-07-27
Filing date: 1962-07-27
Publication date: 1964-12-03
Also published as: NL136859C; NL295738A; BE634942A; US3504080A; US3361848A; CH417943A; AT252574B; GB993770A

Description

Verfahren zum Herstellen von Spritzgußteilen aus Polyester-Spritzgußmassen Es ist bekannt, Spritzgußteile aus gesättigten Polyestern aromatischer Dicarbonsäuren herzustellen.
Diese Polyester sind insbesondere wegen ihrer hervorragenden mechanischen Eigenschaften, ihrer leichten Verformbarkeit und ihrer Chemikalienbeständigkeit für die Herstellung von Spritzgußteilen in besonderem Mal3e geeignet. Sie wurden aber bisher nur verhältnismäßig wenig für diesen Zweck verwendet, da die aus diesen Polyestern hergestellten Spritzgußteile nur bei Temperaturen ihre Form längere Zeit beibehalten, die deutlich unterhalb des Umwandlungsbereiches zweiter Ordnung der Polyester liegen. Erwärmen sich die Spritzgußteile 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.
Spritzgußteile, die derart temperaturempfindlich sind, besitzen nur einen geringen Gebrauchswert.
Erfindungsgegenstand ist ein Verfahren zum Herstellen von Spritzgußteilen aus Spritzgußmassen, die Polyester aus-gesättigten Diolen und gesättigten aromatischen Dicarbonsäuren sowie polymere Olefine enthalten. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man Spritzgußmassen verwendet, die bis zu 10 Gewichtsprozent hochpolymeres Propylen oder hochpolymeres 4-Methylpenten in feinverteilter Form enthalten.
Die erfindungsgemäß erhaltenen Spritzgußteile sind auch in der Wärme sehr formstabil. Als Polyester ist besonders Polyäthylenterephthalat geeignet.
Man kann das polymere Propylen oder das 4-Methylpenten den Polyestern bereits während ihres Herstellungsprozesses zusetzen. Man kann die polymeren Olefine 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.
Sowohl bei der Zugabe des polymeren Olefins zum Polyester während dessen Herstellungsprozesses wie auch bei der Zugabe zum fertigen Polyester ist ein intensives Mischen angebracht, da die modifizierten Polyester um so formstabilere Spritzgußartikel ergeben, je besser das polymere Olefin im Polyester verteilt ist. Das Homogenisieren der Polymerisatmischung kann dadurch erleichtert werden, daß man das polymere Olefin bereits vor der Zugabe in feinverteilte Form bringt.
Zum Herstellen der Spritzgußteile können alle be- kannten Verfahren herangezogen werden, besondere Maßnachmen sind nicht erforderlich.
Werden erfindungsgemäß-hergestellte Spritzgußteile 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 Spritzgußteile die hervorragenden mechanischen Eigenschaften sowie die Chemikalienresistenz, die den Polyestern aromatischer Dicarbonsäure zu eigen ist.
Es sind zwar schon härtbare Formmassen bekannt, die in wechselnden, öfter nur geringen Mengen ungesättigte Polyester aus ungesättigten Dicarbonsäuren enthalten. Zur Herstellung von Spritzgußteilen eignen sich diese härtbaren Massen hingegen nicht.
Es ist auch bekannt, zur Verbesserung des Anfärbevermögens von Polyolefinfasern die Polyolefinformmasse durch Zusatz gesättigter Polyester zu modifizieren. Der Polyesteranteil der Formmasse soll bei diesem bekannten Verfahren etwa 17 Gewichtsprozent aber nicht überschreiten, andernfalls sich die Formasse bei der für eine Verformung aus der Schmelze notwendigen Verarbeitungstemperatur zersetzen würde. Entgegen diesem Vorurteil aber wurde im Rahmen der Erfindung gefunden, daß Mischungen aus gesättigten Polyestern und Polyolefinen, die gegener dem Stand der Technik sogar mehr als die vierfache Menge gesättigter Polyester enthalten, Formmassen ergeben, die sich bei der Verformung aus der Schmelze nicht zersetzen.
Beispiel 1 5 kg Polyäthylenterephthalatschnitzel (Lösungsviskosität 1, 78, gemessen als 1°/oige Lösung in m-Kresol), die einen Wassergehalt von weniger als 0, 01 O/o aufweisen, werden I Stunde lang mit den in den nachstehenden Tabellen angeführten Mengen von 3, 5 bis 5 °/o polymerem Olefin unter Luftabschluß in Stickstoffatmosphäre intensiv gemischt und anschließend in einem Einschnecken-Extruder bei 280 bis 300° C umgranuliert. Das angefallene Granulat wird in üblicher Weise auf einen Wassergehalt unter 0, 01 °/o getrocknet und von einer Spritzgußmaschine bei 280. bis 300° C zu Spritzgußteilen verspritzt.
Die Teile werden zur Prüfung der Formbeständigkeit 2 Stunden lang auf 140° C in Luft erhitzt und ihre Maße dem eines untemperierten Spritzlings gegenübergestellt. Als Vergleich werden die Abmessungen eines aus unmodifizierten Polyäthylenterephthalat hergestellten, in gleicher Weise der Temepratur von 140°C ausgesetzten Spritzgußteiles 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 erfindungsgemäßen Massen 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

Tempe-Schrumpf (°/o)

Modifizierung des Polyesters rierung oberer Bemerkung

o C I Lgnge Durchmesser

Ohne....---

Ohne ................................ - - -

Ohne ................................ 140 12 bis 16 etwa 5 Becher ist formlos geworden

3,5% polymeres 4-Methylpenten ....... 140 3,4 3,2 Becher ist formstabil

4% polymeres 4-Methylpenten ......... 140 2,7 2,9 Becher ist formstabil

5% polymeres 4-Methylpenten ......... 140 2,0 2,4 Becher ist formstabil

3,5% polymeres Propylen ............. 140 4,1 4,1 Becher ist formstabil

4, 71)/o polymeres Propylen ........... 140 3,8 1, 8 Becher ist formstabil

Beispiel 2 Aus dem gemäß Beispiel 1 hergestellten Polyestergranulat wurden auf einer Spritzgußmaschine bei 280 bis 300° C Schulterstäbe geformt, dessen 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 140° C ausgesetzt.

Tabelle II

Temperierung

Modifizierung des Polyesters Bemerkung

°C

Keine................ 140 Schulterstab hat seine ursprüngliche Gestalt

verloren, hat sich gewellt und verzogen

20/o polymeres 4-Methylpenten... 140 Schulterstab ist formstabil geblieben

4% polymeres 4-Methylpenten ............ 140 Schulterstab ist formstabil geblieben

4% polymeres Propylen .................. 140 Schulterstab ist formstabil geblieben

Beispiel 3 1500 g Dimethylterephthalat werden in Gegenwart von 0, 0150/o Zinkacetat und 0, 02°/o Sb203 mit 60 g polymerem 4-Methylpenten bzw. 75 g polymerem Propylen aufgeschmolzen. Unter starkem Rühren wird unter Steigerung der Temperatur von 160 auf 200° C innerhalb von 2 Stunden unter Abspaltung von 490 g Methanol umgeestert. Anschließend werden unter Steigerung der Temperatur auf 220° C unter weiterer kräftiger Rührung insgesamt 630 g Glykol abdestilliert.

Das polymereOlefin wird während derUmesterung durch das Rühren in der Schmelze fein verteilt. Das starke Rühren wird unter Temperatursteigerung auf 280° 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 10/oigne Lösung in m-Kresol bei 25° C) kondensiert.
Das Polymere wird in üblicher Weise ausgepreßt und in Schnitzelform übergeführt.
Nach dem Trocknen wird das Polymere, wie unter Beispiel 1 beschrieben, auf einer Spritzgußmaschine zu Bechern verarbeitet.
Dimensionen der Becher : Höhe 70 mm ; oberer Durchmesser 60 mm ; unterer Durchmesser 40 mm ; Wandstärke 1,8 mm.

TabeJle III

Tempe-Schrumpf (/o)

Modifizierung des Polyesters rierung oberer

o C Lange Durchmesser

Ohne..---

140 12 bis 16 5 bis 7 Becher ist formlos geworden

41/o polymeres 4-Methylpenten... 140 2,1 2, 2 Becher ist formstabil

50/o polymeres Propylen.......... 140 2, 7 2, 0 Becher ist formstabil

Claims

Patentanspruch : Verfahren zum Herstellen von Spritzgußteilen aus Spritzgußmassen, die Polyester aus gesättigten Diolen und gesättigten aromatischen Dicarbonsäuren sowie polymere Olefine enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß man Spritzgußmassen verwendet, die bis zu 10 Gewichtsprozent hochpolymeres Propylen oder hochpolymeres 4-Methylpenten in feinverteilter Form enthalten.

In Betracht gezogene Druckschriften : Deutsche Auslegeschrift Nr. 1003 379 ; französische Patentschriften Nr. 1148 285, 1283 536 ; italienische Patentschrift Nr. 494109.