DE2307895A1 - Thermoplastische formmassen - Google Patents

Description

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6700 Ludwigshafen, l6.2.1973 Thermoplastische Formmassen

Die Erfindung betrifft thermoplastische Formmassen auf der Basis von Polybutylenterephthalat, die durch eine erhöhte Kriechstromfestiglreit ausgezeichnet sind.

Thermoplastische verarbeitbare Polyester auf der Basis von Polybutylenterephthalat gewinnen zunehmend als Rohstoff zur Herstellung von Spritzgußteilen an Bedeutung. Polybutylenterephthalat hat als Spritzgußmasse wesentliche Vorteile gegenüber anderen thermoplastischen Polyestern, wie z.B. Polyäthylenterephthalat. Insbesondere läßt sich Polybutylenterephthalat im Spritzguß wesentlich einfacher verarbeiten als Polyäthylenterephthalat. So ist es möglich, Polybutylenterephthalat bei niedrigen Formtemperaturen von etwa 30 bis 80⁰C in rascher Zyklusfolge zu hochkristallinen und somit dimensionsstabilen Formteilen zu verarbeiten. Infolge der großen Kristallisationsgeschwindigkeit auch bei niedrigen Temperaturen treten keine Schwierigkeiten bei der Entformung auf.

Darüber hinaus zeichnen sich die aus Polybutylenterephthalat hergestellten Spritzgußteile durch hervorragende mechanische Eigenschaften aus. Aufgrund der großen Zähigkeit, der guten Steifigkeit und der hohen Oberflächenhärte dieses Materials ergeben sich Einsatzmöglichkeiten z.B. auf dem Elektrosektor wie etwa der Elektronik, der Elektrotechnik u.a.

In manchen dieser Anwendungsgebiete macht sich jedoch die nicht immer ausreichende Kriechstromfestigkeit der Polybutylenterephthalat-Formmassen nachteilig bemerkbar. Es stellte sich daher die Aufgabe,

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Formmassen auf Basis von Polybutylenterephthalat zu schaffen, die eine erhöhte Kriechstromfestigkeit aufweisen.

Überraschend wurde gefunden, daß diese Aufgabe durch Polybutylenterephthalat-Formmassen gelöst werden kann, die erfindungsgemä3 5 bis 50 Gew. #, vorzugsweise 10 bis 30 Gew. $>, bezogen auf das Gesamtgewicht der Formmasse, eines linearen, gesättigten Polyamids enthalten.

Diese Mischungen zeichnen sich durch eine im Vergleich zu reinem Polybutylenterephthalat wesentlich erhöhte Kriechstromfestigkeit aus, wobei unter Kriechstrom ein Strom verstanden wird, der sich zwischen gegeneinander unter Spannung stehenden Teilen auf der Oberfläche eines Isolators infolge Anwesenheit von leitfähigen Verunreinigungen ausbildet. Während nämlich bei Formteilen aus reinem Polybutylenterephthalat bereits ab ca. 400 Volt ein Kurzschluß ausgelöst wird (die Prüfung erfolgte nach DIH 53 480, KB-Methode, Prüf lösung A)₍ liegt der entsprechende Wert bei den erfindungsgemäßen Formteilen um bzw. wesentlich oberhalb 600 Volt. Weiterhin zeichnen sich die Polybutylenterephthalat-Polyamid-Mischungen durch sehr gute, dem Polybutylenterephthalat entsprechende Verarbeitungseigenschaften sowie gute mechanische Eigenschaften aus. Die SpritzguQverarbeitung liefert bei niedrigen Formtemperaturen von ca. 30 bi3 80⁰C hochlcristalline und dimensionsstabile Formteile.

Als Polyamide können die üblichen gesättigten, linearen Polyamide verwendet werden, wie beispielsweise Polycaprolactaa, Polyhexamethylenadipinsäureamid, Polyhexamethylensebazinsäureaaid, PoIylaurinlactam, Poly-λ,w-undecanamld sowie Homo- und Copolyamide, die unter Verwendung von Adipinsäure, Azelainsäure, Sebazinsäure,

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Dodecandiaäure, Terephthalsäure und Hexamethylendiamin, Trimethylhexamethylendiamin, Bis-(4-aminocyclohexyl)-methan sowie 2,2-Bis (4'-aminocyclohexyl)-propan hergestellt werden. Die erfindungsgemäßen Formmassen können sowohl Homopolyamide als auch Copolyamide sowie Mischungen von Polyamiden enthalten.

Die zur Herstellung der Polybutylenterephthalat-Polyamid-Mischungen eingesetzten Polyamide haben zweckmäßig eine relative Viskosität von 1,65 bis 3,50. Die relative Viskosität wurde in 1 %iger Lösung bei 25°C in konzentrierter,Schwefelsäure (96 #ig) mit Hilfe einer Ubbelohde-Viskosimeters bestimmt.

Die erfindungsgemäßen thermoplastischen Formmassen enthalten Polybutylenterephthalat, das bis zu 20 MoI^ mit anderen Dicarbonsäuren oder Alkoholen modifiziert sein kann. Als Modifizierungsmittel kommen beispielsweise Dicarbonsäuren mit bis zu 20 ^-Atomen, cycloaliphatische oder aromatische Dicarbonsäuren mit 1 bis 2 aromatischen Ringen in Frage. Beispiele hierfür sind Adipinsäure, Azelainsäure, Sebazinsäure, Dodecandisäure, Cyclohexandicarbonsäure, Isophthalsäure oder 2,6- bzw. 2,7-Naphthalindicarbonsäure.

Als alkoholische Modifizierungskomponenten kommen insbesondere aliphatische und cycloaliphatische Glykole mit 2 bis 10 C-Atomen in Frage wie Äthylenglykol, Propylenglykol, Hexamethylenglykol, Neopentylglykol, Diäthylenglykol und 1,4-Bis-hydroxymethyl-cyclohexan sowie Bisphenol A, substituierte Bisphenole und deren Umsetzungsprodukte mit Äthylenoxyd.

Zur Verbesserung der Materialeigenschaften kann es auch zweckmäßig sein, in geringen Mengen tri- und mehrfunktionelle Vernetzersubstanzen wie Trimethylolpropan oder Trimesinsäure, in das Polybutylenterephthalat einzukondensieren.

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Dae zur Herstellung der erfindungsgemäßen Formmassen eingesetzte Polybutylenterephthalat hat eine relative Viskosität von 1,3 bis 1,8, vorzugsweise 1,5 bis 1,7. Die relative Viskosität wurde in 0,5 #iger Lösung bei 25⁰G in einem Phenol/o-Dichlorbenzol-Gemisch (3:2) bestimmt.

Die erfindungsgemäßen Formmassen werden zweckmäßig durch intensives Mischen in der Schmelze hergestellt. Die bevorzugte Arbeitsweise ist daa Mischen von granulatföraigem Polybutylenterephthalat mit dem granulatförmigen Polyamid, Aufschmelzen und intensives Homogenisieren in einem Extruder mit anschließendem Auspressen in ein Wasserbad und Granulieren.

Die Polybutylenterephthalat-Polyamid-Mischungen können noch weitere Zusätze wie Farbstoffe, Pigmente, Verstärkungsmittel und Füllstoffe wie Glasfasern, Asbest, Kreide, Talk u.a., Stabilisatoren gegen thermische, thermooxydative und UV-Schädigung, antistatisch oder flammhemmend wirkende Verbindungen sowie Gleit- und Verarbeitungshilfsmittel, die ein störungsfreies Extrudieren und Spritzgießen gewährleisten, enthalten.

Die Prüfung der Kriechstromfestigkeit erfolgte nach DIN 53 480 an spritzgegossenen Rundscheiben mit einem Durchmesser von 80 mm und einer Dicke von 4 mm nach der KB-Methode unter Verwendung der Prüflösung A.

Beispiele 1 bis 5

Unterschiedliche Mengen an granulatförmigem Polybutylenterephthalat und granulatförmigen Polyamiden wurden intensiv vermischt, in einem Extruder aufgeschmolzen und nach Durchlaufen eines Wasserbades granuliert. Das gut getrocknete Granulat wurde anschließend auf einer Spritzgußmaschine zu Rundscheiben mit einem Durchmesser von 80 mm

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bei einer Dicke von 4 ma verarbeitet.

Die Prüfung der Kriechstromfestigkeiten erfolgte an diesen Rundscheiben nach DIN 53 480.

Die Zusammensetzung der Mischungen sowie die Versuchsergebnisse sind in der Tabelle zusammengestellt.

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Tabelle

.το co

Beispiel	Formmassen besteheni Polybutylenterephthalat*'	i aus Polyamid	Polyamid ti	A	Kriechstromfestigkeit ■· (nach DIN 53 4bO) : (KB-Methode; Prüflösung A)
	100 Teile	-	Polyamid Polyamid	B C	KB 400
1 2 3	90 Teile 80 Teile 70 Teile	10 Teile 20 Teile 30 Teile		KB 540 j KB > 600 ; KB >600
4 5	80 Teile 80 Teile	20 Teile 20 Teile		: KB >600 KB >600

+) relative Viskosität = 1,63 Polyamid A =. Polycaprolactam (relative Viskosität = 2,65)

Polyamid B = Polyhexamethylenadipinsäureamid (relative Viskosität = 2,74)

Polyamid C = Copolyamid aus Adipinsäure, Hexamethylendiamin und

2,2-Bis-(4'-aminocyclohexyl)-propan (relative Viskosität = 2,36)

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Claims (1)

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   Patentanspruch

   Thermoplastische Formmassen mit erhöhter Kriechstromfestigkeit auf Basis von Polybutylenterephthalat, dadurch gekennzeichnet, daß 3ie 5 bis 50 Gew. #, vorzugsweise 10 bis 30 Gew. #, bezogen auf das Gesamtgewicht der Formmasse, eines linearen, gesättigten Polyamids enthalten.

   Badische Anilin-& Soda-Fabrik AG

   40^835/0881