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Thermoplastische Formmassen aus Polyestern Es ist bekannt, thermoplastische
Formmassen aus linearen gesättigten Polyestern aromatischer Dicarbonsäuren und aliphatischen
oder cycloaliphatischen Diolen zu Formkörpern zu verarbeiten. Formkörper, die aus
nicht modifiziertem Polyäthylenterephthalat hergestellt worden sind, haben nur eine
geringe Formstabilität. Erwärmt man sie nämlich, so schrumpfen sie, vor allem in
der Nähe der Einfriertemperatur, erheblich und verändern dabei ihre Form in nicht
kontrollierbarer Weise.
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Vorgeschlagen wurden Maßnahmen, Polyäthylenterephthalat so zu modifizieren,
daß dimensionsstabile Formkörper erhalten werden. Aus der deutschen Patentschrift
1 182 820 ist bekannt, Polyester, insbesondere Polyäthylenterephthalat, mit Polypropylen
oder Poly-4-methyl-penten-1 zu vermischen. Die aus diesen Formmassen hergestellten
Formteile haben zwar eine verbesserte Formstabilität verglichen mit unmodifiziertem
Polyathylanterephthalat, Jedoch zeigen auch sie noch einen Schrumpf, er vir akken
beu Präzisionsformkörpern unerwünscht hoch ist.
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Es wurde nun gefunden, daß thermoplastische Massen, die aus einer
Mischung aus a) linearen gesättigten Polyestern aromatischer-Dicarbonsäuren und
gegebenenfalls kleinen Mengen aliphatischer Dicarbonsäuren mit gesättigten aliphatischen
oder cycloaliphatischen Diolen und b).Copolymerisaten aus 4-Methylpenten-i und 0,5
bis 10 Gew.%, vorzugsweise 1,5 bis 4 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge der Monomeren,
eines geradkettigen t-Vlefins mit 12 bis 16 C-Atomen, wobei die Copolymerisate in
Mengen von 0,2 bis 10, vorzugsweise 0,5 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmischung,
zugesetzt werden, bestehen, hervorragende Eigenschaften haben.
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Die aus solchen Polymermischungen erfindungsgemäß erhaltenen Formteile
zeigen auch bei höheren Temperaturen eine gute Formstabilität. Bei Temperaturen
von 120 bis 1400 liegen die Dimensionsänderungen der gespritzten Stücke auch nach
mehreren Stunden unter 1%. Ferner besitzen die Spritzgußteile eine besonders glatte
Oberfläche und einen guten Glanz.
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Die Zumischung des Copolymerisats zur Polyestermasse kann in verschiedener
Weise erfolgen. bo kann man beispielsseise das Olefin-Copolymerisat iii fein verteilter
Form durch intensives Rühren in die Polyesterschmelze einarbeiten. Man kaun aber
auch Polyestergranulat oder Polyesterpuler möglichst gleichmäßig mit dem Copolymerisat
vermischen, im Extruder aufschmelzen, unter Kühlung auspressen und granulieren.
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Als linearer gesättigter Polyester aromatischer Dicarbonsäuren wird
dabei vorzugsweise Polyäthylenglykolterephthalat verwendet. Fq können auch andere
Polyester, beispielsweise Polycyclohexan- 1,4-dimethylolterephtanlat verwendet werden
Man kann auch modifizierte Polyäthyldenglydolterephthalate verwenden,
die
neben Terephthalsäure noch andere aromatische oder auch aliphatische Dicarbonsäuren
als Grundeinheiten, z.B. Naphthalindicarbonsäure-2,6 oder Adipinsäure enthalten.
Ferner können modifizierte Polyäthylenglykolterephthalate eingesetzt werden, die
neben Äthylenglykol noch andere aliphatische Diole, wie Neopentylglykol oder Butandiol-1,4,
als alkoholische Komponenten enthalten.
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Die Polyester sollen eine reduzierte spezifische Viskosität, gemessen
in einer isigen Lösung in Phenol/Tetrachloräthan 60 : 40, zwischen 0,6 und 2, vorzugsweise
zwischen 0,9 und 1,5, die Copolymerisate eine reduzierte spezifische Viskosität
zwischen 2,5 und 7, vorzugsweise zweishen 3,0 und 6,0 haben (gemessen in Dekahydronaphthalin
bei 1350C bei einer Konzentraktion von- 1%).
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Man kann auch von Polyestern mit niedrigerer reduzierter spezifischer
Viskosität ausgehen-und durch Nachkondensation während des Nischungsproz.sses die
gewünschte höhere Viskosität herbeiführen. Ferner kann man die Mischung durch Nachkondensation
in fester Phase nach bekannten Verfahren auf die gewünschte höhere Viskosität bringen.
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Ferner kann man den erfindungsgemäßen Formmassen unlösliche anorganische
Stoffe wie Caleiumcarbonat, Aluminiumsilikat oder Talkum zumischen. Solche Zusätze
erhöhen bekanntlich die Kristallisationsgeschwindigkeit, widurch sich z.B. die Spritzzyklen
verkürzen lassen.
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Die genannten guten Eigenschaften der Formkörper, besonders deren
extrem geringer Schrunmpf, erlauben nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die Herstellung
hochwertiger Werkstoffs wie z.B. Zahnräder, Kupplungsschsiben, Zapfenlager u.ä.
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Überraschend ist, daß bei den so hergestellten Formmassen einerseits
eine hohe Kerbschlagfestigkeit auftritt, andererseits
andere wertvolle
Eigenschaften wie Härte und Abriebfestigkeit nicht in Mitleidenachaft gezogen werden.
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Beispiel 1 2 kg Polyäthylenterephthalat mit # spez/c = 0,89, gemessen
an einer 1% igen Lösung in Phenol/Tetrachloräthan, wurden 1 Stunde bei 275°C unter
Stickstoff gerührt. Dann wurden 20 g eines Mischpolymerisats aus 4-Methylpenten-l
und Tetradecen-1(2 Gewichtsprozent, bezogen auf den Gesamtmonomergehalt) mit # spez/c
r 6,8 zugesetzt. Das Gemisch wurde 1/2 Stunde bei 2750C und einem Druck von 0,1
Torr gerührt, Aus dem granulierten und getrockneten Material wurden Platten mit
den Maßen 120 x 80 x 6 mm gespritzt (Formtemperatur 140°C).
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Diese Platten wurden auf einer dünnen Talkumunterlage in einem Heizschrank
2 Stunden auf 1400C erhitzt. Dabei betrug der Schrumpf bei allen Platten in Längs-
und Querrichtung weniger als 1%.
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Beispiel 2 4 kg Polyäthylenterephthalat-Pulver mit # spez/c r lj45
wurden mit 90 g eines Mischpolymerisats aus 4-Methylpenten-l und Hexadecen-l (2,5
Gewichtsprozent, bezogen auf den Gesamtmonomergehalt) gemischt, in einem Extruder
(Zylinderverweilzeit 1,5 Minuten; 36 Schneckendrehungen pro Minute) homogenisiert
und anschließend granuliert. Weitere Verarbeitung und Prüfung wie in Beispiel 1,
Auch hier betrug der schrumpf der Platten weniger als 1 %.