DE2524121A1

DE2524121A1 - Thermoplastische polybutylenterephthalat-formmassen mit verbesserter kriechstromfestigkeit

Info

Publication number: DE2524121A1
Application number: DE19752524121
Authority: DE
Inventors: Hans Georg Dipl Ing Dr Dorst; Joachim Dipl Chem Dr Kunde; Johannes Dipl Phys Dr Schlag; Rolf Dipl Chem Dr Wurmb
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1975-05-30
Filing date: 1975-05-30
Publication date: 1976-12-16
Also published as: JPS5214651A; FR2312541A1; US4043971A; NL7605498A; JPS6010053B2; NL182227B; BE841696A; FR2312541B1; CH598317A5; NL182227C; GB1538896A; DE2524121C2

Description

BASF Aktiengesellschaft

Unser Zeichen: O.Z. J)I 3^6 Ka/UR 67OO Ludwigshafen, den 27. 5· 1975

Thermoplastische Polybutylenterephthalat-Formmassen mit verbesserter Kriechstromfestigkeit

Die Erfindung betrifft Formmassen auf Basis von mit Füllstoffen verstärkten Polybutylenterephthalaten, die sich durch eine erhöhte Kriechstromfestigkeit auszeichnen.

Thermoplastisch verarbeitbare Polyester aus aliphatischen Diolen und aromatischen Dicarbonsäuren sind bekannte Stoffe, die besonders als Fasern im Textilsektor große Verbreitung gefunden haben. Auch als Werkstoffe zur Herstellung von Spritzgußteilen gewinnen derartige Verbindungen an Bedeutung. Besonders geeignet ist Polybutylenterephthalat, das als Spritzgußmasse wesentliche Vorteile gegenüber anderen thermoplastischen Polyestern, beispielsweise Polyäthylenterephthalat aufweist. Insbesondere läßt sich Polybutylenterephthalat im Spritzguß wesentlich einfacher verarbeiten als Polyäthylenterephthalat. So ist es möglich, Polybutylenterephthalat bei niederen Formtemperaturen, · beispielsweise von etwa 30 bis 8O⁰C, in rascher Zyklusfolge zu hochkristallinen und somit dimensionstabilen Formteilen zu verarbeiten. Infolge der großen Kristallisationsgeschwindigkeit auch bei niederen Temperaturen treten keine Schwierigkeiten bei der Entformung auf.

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Darüber hinaus zeichnen sich die aus Polybutylenterephthalat hergestellten Spritzgußteile durch gute mechanische Eigenschaften aus. Für manche Anwendungsgebiete reicht aber die Steifigkeit und Zugfestigkeit des Polybutylenterephthalats nicht aus. Diese mechanischen Eigenschaften können zwar durch Einarbeiten von verstärkend wirkenden Füllstoffen, wie Glasfasern, verbessert werden. Nachteilig hierbei ist jedoch, daß durch die eingearbeiteten Verstärkungsmittel die Kriechstromfestigkeit des Polybutylenterephthalats, die schon ohne Verstärkungsmittel nicht sehr hoch ist, weiter vermindert wird. Dies ist dann besonders störend, wenn die Formmassen in der Elektroindustrie eingesetzt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, mit Füllstoffen verstärkte Polybutylenterephthalate mit guter Kriechstromfestigkeit zu schaffen.

Überraschend wurde gefunden, daß bei Verwendung von CaSCK und/oder BaSO^ als Füllstoff Polybutylenterephthalat Formmassen mit einer ausgezeichneten Kriechstromfestigkeit, die sogar über der des ungefüllten Polybutylenteretphthalates liegt, erhalten werden. Dies ist umso überraschender, als mit ähnlichen Füllstoffen, wie z.B. Kreide (CaCO,) keine Effekte erzielt werden können. Auch Calciummetasilikat, das gemäß der DT-OS 2 256 699 Polybutylenterephthalat-Massen mit verbesserter Lichtbogenbeständigkeit ergeben soll, führt tatsächlich nur zu einer schlechten

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Kriechstromfestigkeit. So hat z.B. reines Polybutylenterephthalat eine Kriechstromfestigkeit von 450 V, gemessen nach DIN 53 480, Verfahren KB, PrUflösung A, die des mit 30 Gew.-% Glasfasern gefüllten Polybutylenterephthalats liegt bei ~250 V, die des mit 30 Gew.-^ Kreide gefüllten bei etwa 300 V, während die des erfindungsgemäß mit 30 Gew.-Jg CaSO^ bzw. BaSO₂₊ gefüllten bei über 600 V liegt.

Die Menge des eingearbeiteten CaSO₂, bzw. BaSO₂, liegt zwischen 5 und 60 Gew.-^, vorzugsweise zwischen 10 und 40 Gew.-%. Die Sulfate haben zweckmäßigerweise eine Korngröße von 0,5 - 100 /um, vorzugsweise zwischen 1 und 30 /um. Für die Wirkungsweise ist es unerhfclich, ob natürlich vorkommende oder synthetisch hergestellte Produkte eingesetzt werden. So kann z.B. das CaSO₂, auch faserförmig vorliegen.

Daneben können die Formmassen aber auch noch andere Verstärkungsmittel wie z.B. Glasfasern enthalten.

Die erfindungsgemäßen Formmassen enthalten Polybutylenterephthalat, das bis zu 15 Molprozent mit anderen Dicarbonsäuren oder Alkoholen modifiziert sein kann. Als Modifizierungsmittel kommen beispielsweise aliphatische Dicarbosäuren mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen, cycloaliphatische oder aromatische mit 1 bis 2 aromatischen Ringen in

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Frage. Beispiele hierfür sind Adipinsäure, Sebacinsäure, Cyclohexandicarbonsäure, Isophthalsäure und 2,7-bzw. 2,6-Naphthalin-dioarbonsäure.

Als alkoholische Modifizierungskomponente kommen insbesondere aliphatische und cycloaliphatische Glykole mit 2 bis 10 C-Atomen in Frage, wie Äthylenglykol, Propylenglykol, Hexamethylenglykokl, Neopentylglykol und 1,4-Blshydroxymethylcyclohexan.

Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Formmassen eingesetzten Polybutylenterephthalate haben im allgemeinen einen K-Wert von 55 bis 80, vorzugsweise von 65 bis 75, gemessen nach der Methode von H. Fikentscher, Cellulosechemie JLJ3, 58 (I932) in einer Mischung aus Phenol/o-Dichlorbenzol im Volumenverhältnis J5:2 in Form einer 0,5 #igen Lösung bei 25°C.

Außer den erfindungsgemäßen Zusätzen können die Polybutylenterephthalat-Formmassen mit verbesserter Kriechstromfestigkeit noch weitere Zusätze, wie Stabilisatoren gegen thermische, thermooxidative und UV-Schädigung, Farbstoffe, Pigmente, Flammschutzmittel und Verarbeitungshilfsmittel, die ein störungsfreies Extrudieren und Spritzgießen gewährleisten, enthalten.

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Die thermoplastischen Formmassen werden vorzugsweise durch Aufschmelzen von granulatförmigem Polybutylenterephthalat mit Einverleiben der Füllstoffe und Homogenisieren in einem geeigneten Extruder, beispielsweise der Bauart ZSK der Firma Werner und Pfleiderer, Stuttgart, Auspressen in ein Kühlmedium, Granulieren und Trocknen hergestellt.

Die erfindungsgemäßen thermoplastischen Polybutylenterephthalat-Formmassen zeichnen sich durch eine hervorragende Kriechstromfestigkeit aus. Deshalb ergeben sich Einsatzmöglichkeiten in der Elektrotechnik und auf dem Gebiet der Elektronik.

Beispiele 1-12

Granulatförmiges Polybutylenterephthalat vom K-Wert 72 wurde zusammen mit den in den Beispielen genannten Füllstoffen auf einem Einwellenschneckenextruder bei Materialtemperaturen von 250⁰C homogenisiert, durch eine Düse ausgepreßt, als Strang abgezogen, gekühlt und garnuliert.

Aus diesem Granulat wurden auf einer Schneckenspritzgußmaschine bei einer Materialtemperatur von 26O⁰C runde Prüfkörper von 4 mm Dicke und 80 mm Durchmesser gespritzt. An diesen wurde nach DIN 53 480, Methode KB, Prüflösung A die Kriechstromfestigkeit bestimmt.

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Tabelle	2	3	Zusatz Kriechstromfestigkeit	450 v
Beispiel Nr.	4	-	250 v
1	5	20 % Glasfasern	250 v
6	30 % Glasfasern	275 v
7	20 % Wollastonit (CaSiO₃)	320 v
8	30 % Wollastonit (CaSiO₅)	450 v
9	20 % Kreide (CaCO₃)	225 v
10	30 % Kreide (CaCO₃)	> 600 v
11	20 % CaSO₄ · 0,5 H₂O	> 600 v
12	30 % CaSO₄ * 0,5 H₂O	> 600 ν
	10 % BaSO₄	> 600 ν
	20 % BaSO₄	y 600 ν
30 % BaSO₄

Die Beispiele 1 bis 7 sind Vergleichsbeispiele,

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Claims

ο.ζ. 31 4 Patentansprüche:

1. Formmassen aus Polybutylenterephthalat mit verbesserter Kriechstromfestigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß sie CaSO₂, und/oder BaSO₂^ als Füllstoff enthalten.

2. Formmassen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie CaSO₂^ und/oder BaSO₂^ in Mengen von 5 und 60, vorzugsweise 10 und 40 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Masse enthalten.

3. Formmassen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese noch zusätzlich andere verstärkende Füllstoffe enthalten.

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