DE2616754A1 - Formmasse auf der basis von polybutylenterephthalat - Google Patents

Formmasse auf der basis von polybutylenterephthalat

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Description

Formmasse auf der Basis von Polybutylenterephthalat
Die vorliegende Erfindung betrifft Formmassen, bestehend aus einem Polybutylenterephthalat (PBT) und Kaolin sowie einem Verstärkerfüllstoff und gegebenenfalls zusätzlich einem flammhemmendem Mittel.
Polybutylenterephthalat ist wegen seiner vorteilhaften Verarbeitungseigenschaften als Konstruktionswerkstoff bekannt geworden, wobei besonders glasfaserverstärkte und/oder flammfest ausgerüstete Ausführungsformen von Bedeutung sind. Solche Formmassen sind z.B. in den deutschen Auslegeschriften 2 042 447 und 2 042 450 beschrieben.
Ein Nachteil dieser Formmassen ist, dass die Lichtbogen- und Kriechstroaifestigkeiten ungenügend sind, wobei bekannterxveise ein Zusatz von Glasfasern diese beiden Eigenschaften verschlechtert. Ferner wird durch den weiteren Zusatz von flammhemmenden Mitteln die Lichtbogenfestigkeit stark reduziert. Die Verwendung von Formteilen aus diesen Formmassen in der Elektroindustrie, τ.Β.
609844/110A
Verteilerdosen oder Spulenkörper, ist daher stark beschränkt.
Um nun Formmassen auf der Basis von Polybutylenterephthalat auch in diesem Bereich verwenden zu können, wird in der DT-OS 2 256 699 vorgeschlagen, das Polymer innig mit nadeiförmigen Calciummetasilikat zu vermischen, um so die Lichtbogenbeständigkeit zu erhöhen. Dieser Vorschlag hat den Nachteil, dass Calciummetasilikat ein Füllstoff mit relativ grosser Härte ist, wodurch ein zu starker Verschleiss an Verarbeitungsmaschinen verursacht wird. Aus der japanischen Patentveröffentlichung 15 191/69 ist es bekannt, nur die Lichtbogenbeständigkeit von glasfaserverstärktem Polyethylenterephthalat durch Zusatz von China Clay zu verbessern.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, eine lichtbogenbeständigere und kriechstomfestere verstärkte Formmasse auf der Basis von Polybutylenterephthalat zu schaffen, die kaum an Verarbeitungsmaschinen Abnutzungen hervorruft.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Formmasse mit verbesserter Lichtbogenbeständigkeit und Kriechstromfestigkeit, bestehend aus
a) einem Polybutylenterephthalat,
b) 5 bis 50 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse, eines Kaolins und
c) 5 bis 40, vorzugsweise 10 bis 40 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse, eines Verstärkerfüllstoffes, insbesondere Glasfasern, wobei die Menge an Kaolin und Ver-
609844/110
Stärkerfüllstoff höchstens 60 Gew.-% der Gesamtmasse beträgt.
Unter Polybutylenterephthalat wird der vom 1,4-Butandiol abgeleitete Polyester verstanden. Dieser Polyester ist in der Literatur schon mehrfach beschrieben und wird nach üblichen Verfahren erhalten, wie sie zum Beispiel in der DT-AS 2 042 447 beschrieben sind. Bis zu 20 Mol-% der Terephthalsäure können durch aliphatische Dicarbonsäuren mit 3 bis 36 Kohlenstoffatomen ersetzt sein. Beispiele sind Malonsäure, Sebacinsäure, Adipinsäure, Trimethylsebacinsäure, Octadecylbernsteinsäure oder Dimersäuren (Dimerisierungsprodukte von ungesättigten Carbonsäuren). Im allgemeinen ist dessen Intrinsic Viskosität 0,3 bis 2,0, vorzugsweise 0,5 bis 1,2 dl/g, gemessen bei 300C an einer 17o-igen Lösung in Tetrachloräthan/Phenol im Verhältnis 1:1.
Kaolin (auch als China Clay bezeichnet) sind wasserhaltige Tonerdesilikate (Aluminiumsilikathydrate), deren Eigenschaften zum Beispiel in H. Petereit, defazet (6) 1973, Seiten 268 bis 270 beschrieben sind. Es werden vorzugsweise nicht calcinierte Typen verwendet. Vorzugsweise sind 10 bis 40 Gew.-% Kaolin enthalten.
Als Beispiele für Verstärkerfüllstoffe seien Asbestfasern und insbesondere Glasfasern genannt. Zur besseren Umhüllung des Verstärkermaterials durch das Polymer können die Glasfasern in üblicher Weise geschlichtet sein. Die Gesamtmenge an Füllstoffen beträgt höchstens 60 Gew.-7ο.
Weiter wurde gefunden, dass auch eine besonders gute Wir-
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kung in Formmassen erzielt wird, die zusätzlich ein flammhemmendes Mittel, vorzugsweise in Mengen von 2 bis 10 Gew.-% in das Polymer eingearbeitet enthalten.
Flammhemmende Mittel sind z.B. niedermolekulare organische Halogenide, insbesondere Bromide und/oder Chloride, die vorzugsweise von Kohlenwasserstoffen aromatischen Charakters abgeleitet sind und die zusammen mit bekannterweise synergistisch wirkenden Verbindungen von Elementen der fünften Hauptgruppe des Periodensystems verwendet werden können. Solche Halogenide sind in der DT-AS 2 042 beschrieben. Als Beispiele seien genannt:
Decabrombiphenyläther, Octachlorbiphenylather, Tetrachloroder Tetrabromphthalsäureanhydrid und insbesondere Decabrombiphenyl. Unter den Elementen der fünften Hauptgruppe sind Phosphor und Antimon bevorzugt, insbesondere Antimontrioxid als Verbindung. Besonders" bevorzugt ist als flammhemmendes Mittel 1 bis 5 Gew.-% Decabrombiphenyl und 0,5 bis 2,5 Gew.-% Antimontrioxid, jeweils bezogen auf die Gesamtmasse. Alle Zuschlagstoffe können zusammen höchstens 60 Gew.-% ausmachen, bezogen auf die Gesamtmasse.
Die erfindungsgemässe Formmasse,.die weitere übliche Zusätze wie Gleitmittel, Entformungshilfsmittel, Farbstoffe und/oder Pigmente enthalten kann, werden hergestellt durch Vermischen der Komponenten in hierfür bekannten Mischvorrichtungen. Vorteilhaft wird durch Umgranulieren mittels eines Extruders vermischt, wobei man zuerst die Komponenten vormischen kann, z.B. in einem Taume!mischer.
609844/1 104
Die erfindungsgemässen Formmassen sind leicht zu Formteilen aller Art verarbeitbar und weisen eine verbesserte Lichtbogenfestigkeit bei gleichzeitig verbesserter Kriechstrombeständigkeit auf.
Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung näher.
Beispiele 1-2
In Poly-1,4-butylenterephthalat mit einer Intrinsic Viskosität von 0,90 dl/g (gemessen in einer 17oigen Lösung Phenol:Tetrachloräthan 1:1 bei 30°C) werden die in Tabelle 1 angeführten Zuschlagstoffe in den erwähnten Konzentrationen nach dem Vormischen in einem Taumelmischer mit Hilfe eines Einschneckenextruders eingearbeitet und anschliessend die so erhaltenen Formmassen granuliert.
Diese Mischungen werden nach dem Trocknen auf einer Schnekkenspritzgiessmaschine bei Zylindertemperaturen von 25O°C und einer Werkzeugtemperatur von 800C zu Formkörpern verarbeitet und an diesen die Kriechstromfestigkeit nach DIN 53 480 sowie die Lichtbogenfestigkeit nach ASTM D 495 und die Brennbarkeit nach ASTM D 635 ermittelt. Die Messwerte gehen aus Tabelle 1 hervor.
Tabelle 1
Beispiel Zusammensetzung
(Gew.%)		 Kriechstrom
festigkeit
DIN 53 480		 Lichtbogen
festigkeit
ASTM D 495
(see)		 Brennbar- ;
keit
ASTM D 635
(cm /min)
1
Ver
gleichs-
beispiel		 68 % PBT
8 % Decabrom-
diphenyl
4 % Sb2O3
20 % Glasfasern		 Verf.KB
(Volt)		 15 non
burning
■2 54,6 % PBT
3,6 % Decabrom-
diphenyl
1,8 % Sb2O3
20,0 % Glasfas.
20,0 % China
Clay		 160 80 non
burning
250
6 0 9 8 4 4 / 1 1 ίΗ
Beispiel 3
In Polybutylenterephthalat gemMss Beispiel 1 werden bezogen auf die Gesamtmasse die in Tabelle 2 angegebenen Konzentrationen an Zuschlagstoffen eingranuliert. Die Formmasse wird nach dem Trocknen zu Testkörpern verarbeitet. Durch die höhere Konzentration an China Clay gegenüber Beispiel 2 weisen diese Formkörper eine weitere Erhöhung der Kriechstrom- und Lichtbogenfestigkeit auf, wobei die Lichtbogenfestigkeit gegenüber Beispiel 2 zusätzlich durch die Erniedrigung der Konzentration des Flammschutzmittels verbessert v?ird. Gegenüber den Testkörpern aus Beispiel 1 weisen die Formkörper die gewünschten verbesserten elektrischen Eigenschaften auf.
0 9 8 4 4/1104
Tabelle 2
Dei- Zusammensetzung Zug Biege E-Modul WärmeJ - 204 Kriech Lichtbogen Brennbar
spiel (Gew.-7o) festig festig DIN formbe- stromfestig festigkeit keit
keit keit 53 4572 stlindig- keit ASTM D 495 ASTM D 635
3 DIN
43 4552 		ASTM
D 790 2 		(kp/cm ) keit
ISO/R 75		 DIN 53 480
Verf. KB		 (see) (cm/min)
'75 (kp/cm ) (kp/cm ) Verf. A (Volt)
3
D
X> 		46,25 % PBT . (0C)
~~*· 2,50 % Deca-
bromdi-
phenyl
—» 1,25 % Sb2O3
20,00 % GInsfas. 850 1400 122.000 275 125 non
burning
30,00 % China
Clay

Claims (6)

Patentansprüche
1. Formmasse mit verbesserter Lichtbogenbeständigkeit und Kriechstromfestigkeit, bestehend aus
a) einem Polybutylenterephthalat,
b) 5 bis 50 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse, eines Kaolins und
c) 5 bis 40, vorzugsweise 10 bis 40 Gew.-7O, bezogen auf die Gesamtmasse, eines Verstärkerfüllstoffes, insbesondere Glasfasern, wobei die Menge an Kaolin und Verstärkerfüllstoff höchstens 60 Gew.-% der Gesamtmasse beträgt.
2. Formmasse gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich 2 bis 10 Gew.-7O, bezogen auf die Gesamtmasse, eines flammhemmenden Mittels enthalten sind, wobei die Menge an Kaolin, Verstärkerfüllstoff und flammhemmendem Mittel höchstens 60 Gew.-% der Gesamtmenge beträgt.
3. Formmasse gemäss den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass 10 bis 40 Gew.-% Kaolin enthalten sind.
4. Formmasse gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als flammhemmendes Mittel 1 bis 5 Gew.-7ο Decabrombiphenyl und 0,5 bis 2,
5 Gew.-7o Antimontrioxid, jeweils bezogen auf die Gesamtmasse, enthalten sind.
6 09844/11 04 0R!fi!NAUNsPEffrcD
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