DE2659338A1 - Thermoplastische polyesterformmassen mit erhoehter waermeformbestaendigkeit - Google Patents
Thermoplastische polyesterformmassen mit erhoehter waermeformbestaendigkeitInfo
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Description
BASF Aktiengesellschaft
Unser Zeichen; O. Z. 32 356 Dd/Br
6700 Ludwigshafen, 28.12.1976
6700 Ludwigshafen, 28.12.1976
Thermoplastische Polyesterformmassen mit
erhöhter Wärmeformbeständigküit
erhöhter Wärmeformbeständigküit
Zusatz zu Patent (Patentanmeldung P 24 44 584.9)
Gegenstand der deutschen Patentanmeldung P 24 44 584 sind thermoplastische
Polyesterformmassen, enthaltend
A) 100 Gewichtsteile eines linearen gesättigten Polyesters
einer aromatischen Dicarbonsäure und gegebenenfalls kleinen Anteilen aliphatischer Dicarbonsäuren mit gesättigten
aliphatischen oder cycloaliphatisehen Diolen und
einer aromatischen Dicarbonsäure und gegebenenfalls kleinen Anteilen aliphatischer Dicarbonsäuren mit gesättigten
aliphatischen oder cycloaliphatisehen Diolen und
B) 1 bis 25 Gewichtsteile eines kautschukelastischen Pfropfcopolymeren,
das eine Glasübergangstemperatur unterhalb
von -200C aufweist sowie
von -200C aufweist sowie
C) gegebenenfalls 10 bis 80 Gewichtsteile Füllstoffe.
Als thermoplastische Polyesterformmassen haben hauptsächlich
Polybutylenterephthalat und Polyäthylenterephthalat Anwendung
im Spritzguß- und Extrusionssektor gefunden. Diese Polyester weisen mit Wärmedauerbeständigkeiten von 110 bis 1300C eine höhere
thermische Belastbarkeit auf als andere Thermoplasten wie Polystyrole, Polyäthylen und Polyvinylchlorid. Die Kristallitschmelzpunkte von 220°C bei Polybutylenterephthalat und 25O°C bei PoIyäthylenterephthalat liegen relativ hoch; jedoch können die großen Temperaturbereiche bis zum Schmelzpunkt der Formmassen auch kurzzeitig nicht ausgenutzt werden, wenn die entsprechenden Formkörper hoch belastet sind. Die relativ niedrigen Glaserweichungstemperaturen von 55°C bzw. 800C bedingen einen großen Abfall der Festig-
Polybutylenterephthalat und Polyäthylenterephthalat Anwendung
im Spritzguß- und Extrusionssektor gefunden. Diese Polyester weisen mit Wärmedauerbeständigkeiten von 110 bis 1300C eine höhere
thermische Belastbarkeit auf als andere Thermoplasten wie Polystyrole, Polyäthylen und Polyvinylchlorid. Die Kristallitschmelzpunkte von 220°C bei Polybutylenterephthalat und 25O°C bei PoIyäthylenterephthalat liegen relativ hoch; jedoch können die großen Temperaturbereiche bis zum Schmelzpunkt der Formmassen auch kurzzeitig nicht ausgenutzt werden, wenn die entsprechenden Formkörper hoch belastet sind. Die relativ niedrigen Glaserweichungstemperaturen von 55°C bzw. 800C bedingen einen großen Abfall der Festig-
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- ? - O.Z. 32 356
keit oberhalb dieser Temperaturen. Damit werden Elastizitätsmodul,
Biegefestigkeit und Zugfestigkeit stark erniedrigt. In Anwendungsfällen, bei denen Formkörper hoch belastet sind, ist dann die
Grenze der Temperaturbelastbarkeit erreicht.
Es war deshalb die Aufgabe gestellt, die Wärmeformbeständigkeit von thermoplastischen Polyestermassen zu erhöhen.
Es ist schon versucht wurden, durch Zumischen von Bisphenol-A-Polycarbonaten
zu thermoplastischen Polyestern deren Wärmeformbeständigkeit zu erhöhen. Das Polycarbonat wird überraschend gut
in der Polyesterschmelze verteilt, wenn beide Polymere wie üblich im Schmelzzustand vermischt werden. Aber gerade dieser
scheinbare Vorteil bedingt eine unterproportionale Erhöhung der Wärmeformbeständigkeit. Die Mischung stellt nämlich eine konzentrierte
Polyesterlösung in Polycarbonat als Lösungsmittel dar, aus welcher der Polyester beim Erkalten langsamer auskristallisiert
als der reine Polyester unter gleichen Bedingungen kristallisiert. Der in der Mischung vorhandene Polyester besitzt nach dem Erkalten
einen geringeren kristallinen Anteil, wodurch die Wärmeformbeständigkeit
der Mischung niedriger wird als erwartet.
Es war deshalb überraschend, daß die Wärmeformbeständigkeit von thermoplastischen Polyestern erheblich vergrößert wird, wenn man
sie im Schmelzzustand mit einem Copolymerisat aus oC-Methylstyrol/Acrylnitril
vermischt, obwohl der Glaserweichungsbereich des Copolymerisats mit 120 bis 135°C niedriger ist, als der des
Bisphenol-A-Polycarbonats mit ca. 1500C.
Um einen Zähigkeitsverlust auszugleichen, wird gleichzeitig noch ein kautschukelastisches Pfropfcopolymeres, nach der Patentanmeldung
P 24 44 584, welches eine Glaserweichungstemperatur von unterhalb -30°C aufweist, zugemischt.
Die erfindungsgemäßen thermoplastischen Polyesterformmassen mit
erhöhter Wärmeformbeständigkeit enthalten somit auf
- 3 809828/0044
~ y- ο. ζ. 32 j>5o
A) 100 Gewichtsteile thermoplastischen Polyester
B) 1 bis 100 Gewichtsteile eines kautschukelastischen Pfropfeopoly
meren, welches eine Glaserweichungstemperatur von unterhalb
-300C aufweist,
C) gegebenenfalls 10 bis 80 Gewichtsteile Füllstoffe, sowie
D) 10 bis 100 Gewichtsteile eines Copolymerisates aus
oC -Methylstyrol/und Acrylnitril.
Das Copolymerisat D besteht vorzugsweise aus 50 bis 95 Gewichtsprozent
oO-Methylstyrol und 5 bis 50 Gewichtsprozent Acrylnitril.
Ein besonders bevorzugtes Copolymerisat enthält 70 Gewichtsprozent oO-Methylstyrol und 30 Gewichtsprozent Acrylnitril. Das Copolymerisat
weist vorzugsweise eine Viskositätszahl von 35 bis 70 cm /g, gemessen als 0,5pige Lösung in Dimethylformamid bei 25°C,
auf.
Es wurde überraschend gefunden, daß Lösungsmittel, welche das Copolymerisat aus cC-MethyIstyro1 und Acrylnitril aufquellen
oder lösen, wie beispielsweise aromatische Kohlenwasserstoffe, Kraftstoffe oder Terpentinöl, die erfindungsgemäßen Massen
nicht angreifen, sofern das Gewichtsverhältnis von Polyester zu oC-Methylstyrol-Acrylnitril-Copolymerisat nicht kleiner ist
als 0,7. Dieses Verhalten ist für die Anwendungsbreite von großer Bedeutung.
Bezüglich der Komponenten A, B und C, eventueller weiterer Zusatzstoffe
sowie der Einmischbedingungen unterscheiden sich die
erfindungsgemäßen Formmassen nicht von denen des Hauptpatentes.
Es ist allerdings zweckmäßig, etwas mehr von der elastifizierenden Komponente B, d.h., bis zu 100 Gewichtsteile, bezogen auf 100
Gewichtsteile A, zuzusetzen.
Aus den erfindungsgemäßen Formmassen werden teilkristalline Formkörper
mit hoher Zähigkeit und hoher Wärmeformbeständigkeit erhalten.
Sie zeigen eine Feuchtigkeitsaufnahme von weniger als 0,3 %»
besitzen eine große Losungsmittelbeständigkeit, eine weiße Eigenfarbe
und hohen Oberflächenglanz.
809828/0044
o.ζ. 32 356
Die in der folgenden Tabelle aufgeführten Beispiele sollen die
Vorteile der erfindungsgemäßen Polyesterformmassen im Vergleich
zu anderen verdeutlichen:
Die Wärmeformbestandigkeiten und das mechanische Eigenschaftsniveau werden verglichen mit unmodifiziertem Polybutylenterephthalat
und mit Bisphenol-A-Polycarbonat modifiziertem Polybutylenterephthalat.
Die in den Beispielen eingesetzten Komponenten sind:
A) Polybutylenterephthalat, relative Viskosität 1,65, gemessen
als 0,5 $ige Lösung in einem Gemisch aus Phenol/o-Dichlorbenzol
im Verhältnis 3. : 2 bei 250C.
B) Pfropfcopolymerisat, bestehend aus 70 Gewichtsteilen eines
Präpolymeren aus 99 Gewichtsprozent Acrylsäure-n-Butylester
und 1 Gewichtsprozent des Acrylsäureesters des Tricyclododecenylalkohols, auf welches 30 Gewichtsteile Pfropfaste, aufgebaut
aus 75 Gewichtsprozent Styrol und25 Gewichtsprozent Acrylnitril, aufgepfropft sind. Der Teilchendurchmesser liegt
bei 0,3/Um.
D) Copolymerisat aus 70 Gewichtsprozent oC-Methylstyrol und
Gewichtsprozent Acrylnitril, Viskositätszahl 55 cirr/g, gemessen
als 0,5 #ige Lösung in Dimethylformamid bei 25°C.
PC) Bisphenol-A-Polycarbonat der Firma Bayer AG, Makroion 3100 L.
Die Komponenten wurden in den in der Tabelle angegebenen Gewichtsteilen mittels eines Zweiwellenextruders bei einer Temperatur von
2400C im Schmelzzustand vermischt. Die ausgetragenen Stränge wurden
durch ein Wasserbad gekühlt und granuliert.
Das getrocknete Granulat wurde mit einer Spritzgußmaschine zu den für die unten aufgeführten Prüfungen benötigten Pormkörpern
gespritzt. Dabei betrug die Kunststofftemperatur 25O°C und die
Formtemperatur 80°C.
809828/0044 ~ 5 ~
-ff-
Es wurden die folgenden Prüfungen vorgenommen:
O.Z. 32
2S59338
Bestimmung der Wärmeformbeständigkeit nach ISO/R 75, Prüfmethode A
(DIN 53 46l), Biegespannung 18,5 kp/cm . Es wird diejenige Temperatur
bestimmt, bei welcher der Probekörper untor der Biegespannung
l8,5 kp/cm eine bestimmte Durchbiegung erreicht hat.
Prüfung der Schlagzähigkeit <x,„ nach DIN 53 453
Prüfung der Kerbschlagzähigkeit (XfK nach DIN 53 453
Meßwerttabelle
Beispiel Nr. |
E | Dimension 1 | 100 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 57,0 | 3,5 | 3,8 | 4,6 | 1,6 | 5,0 | 5,3 | 8,6 |
Gew.-% A | - | 90 | 80 | 70 | 75 | 65 | 50 | 40 | 36,5 | 62,0 | 62,0 | 61,5 | 61,3 | 48,9 | 50,9 | 44,2 | ||
Gew.-% B | - | - | - | - | 20 | 15 | 30 | 30 | 2600 | 35,0 | 36,0 | H, 0 | 55,8 | 33,3 | 34,7 | 32,4 | ||
Gew.-/5 D | - | - | - | - | 5 | 20 | 20 | 30 | 2550 | 2600 | 2650 | 3250 | 2410 | 2620 | 2300 | |||
Gew.-% PC | 67 | 10 | 20 | 30 | - | - | - | - | ||||||||||
Wärmeformbe ständigkeit |
0C | 61 | 65 | 72 | 95 | 92 | 94 | 93 | ||||||||||
oCN | kein kein kein kein kein kein kein kein BruchBruchBruchBruchBruchBruchBruchBruch |
|||||||||||||||||
cCK | Kilojoule 3,1 pro m |
|||||||||||||||||
«s | N /mm2 | |||||||||||||||||
R | N/mm2 | |||||||||||||||||
N/mm2 |
Bestimmung der Streckspannung 6^s nach DIN 53 455
Bestimmung der Reißfestigkeit (^ R nach DIN 53 455
Bestimmung des Elastizitätsmoduls E im Zugvessuch nach DIN 53 457.
809828/0044
- Jf- O.Z. 32 35β
Die Beispiele 5 bis 8 zeigen deutlich die Überlegenheit der erfindungsgemäßen
Polyesterformmassen gegenüber reinem Polybutylenterephthalat und Mischungen von Polybutylenterephthalat mit 10
bis 30 Gewichtsprozent Bisphenol-A-PoIycarbonat.
Die Wärmeformbeständigkeit des reinen Polybutylenterephthalates wird von 67°C auf 92 bis 95°C angehoben. Demgegenüber verursacht
die Zumischung von bis zu 20 Gewichtsprozent Bisphenol-A-Polycarbonat
eine Abnahme der Wärmeformbeständigkeit. Erst die Mischung mit 30 Gewichtsprozent Polycarbonat (Beispiel H) ergibt eine Wärmeformbeständigkeit
von 72°C.
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Claims (7)
1. Thermoplastische Polyesterformmässen,. nach Patent
(Patentanmeldung P 24 44 584^enthaltend
A) 100 Gewichtsteile eines linearen gesättigten Polyesters einer aromatischen Dicarbonsäure und gegebenenfalls kleinen
Anteilen aliphatischer Dicarbonsäuren mit gesättigten aliphatischen oder cycloaliphatischen Diolen und
B) 1 bis 100 Gewichtsteile eines kautschukelastischen Pfropfcopolymeren,
das eine Glasübergangstemperatur unterhalb von -200C aufweist,
C) gegebenenfalls 10 bis 80 Gewichtsteile Füllstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich enthalten:
D) 10 - 100 Gewichtsteile eines oC-Methylstyrol/Acrylnitril-Copolymerisats.
2. Thermoplastische Polyesterformmassen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Komponente B ein Pfropfcopolymeres
enthalten aus
a) 30 bis 77 Gewichtsprozent Acrylsäurebutylester und/oder Acrylsäureäthylhexylester, 20 bis 40 Gewichtsprozent
Butadien, 1 bis 20 Gewichtsprozent eines Monomeren mit
2 nicht konjugierten olefinischen Doppelbindungen und
3 bis 30 Gewichtsprozent Vinylalkylather mit 1 bis 8
Kohlenstoffatomen im Alkylrest, wobei sich die Prozente zu 100 addieren, das durch Polymerisation der Monomeren
in wäßriger Emulsion hergestellt worden ist, und auf das
- 8 809828/OOU
ORIGINAL INSPECTED
- #*- ο.ζ. 32
b) 10 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf a), Styrol oder eines Gemisches von Styrol und Acrylnitril, das bis zu
30 Gewichtsprozent Acrylnitril enthält, in Emulsion aufpolymerisiert
sind.
3. Thermoplastische Polyesterformmasseri nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß sie als Komponente B ein Pfropfcopolymeres
enthalten aus
a) 99 bis 80 Gewichtsprozent mindestens eines Acrylsäureesters eines Alkohols mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen und
1 bis 20 Gewichtsprozent des Acrylsäureesters des Tricyclodecenylalkohols oder anderer Monomerer mit mindestens
zwei getrennten olefinischen Doppelbindungen, das durch Polymerisation der Monomeren in wäßriger Emulsion hergestellt
worden ist, und auf das
b) 10 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf a), Styrol oder eines Gemisches von Styrol und Acrylnitril, das bis zu
HO Gewichtsprozent Acrylnitril enthält, in Emulsion aufpolymerisiert
sind,
4. Thermoplastische Polyesterformmassen nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß diese als Füllstoffe Glasfasern mit einem Durchmesser von 8 bis 14 .um und einer Länge von
0,01 bis 0,5 mm, Glaskugeln, Kalium-Titanat-Einkristallfasern oder Asbest enthalten.
5. Thermoplastische Polyesterformmassen nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß sie flammhemmende chlor- oder bromhaltige Additive in Kombination mit Antimonoxid, Eisenoxid
oder Zinkoxid enthalten.
- 9 809828/0044
O.Z. 32 356
6. Thermoplastische Polyesterformmassen nach Anspruch I9
dadurch gekennzeichnet 3 daß sie flammhemmende Additive auf
der Basis von rotem Phosphor oder Phosphorverbindungen enthalten.
7. Thermoplastische Polyesterformmassen nach Anspruch I9
dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymerisat D aus 50 bis
95 Gewichtsprozent oG-Methylstyrol und 5 bis 50 Gewichtsprozent
Acrylnitril besteht und eine Viskositätszahl von 35 bis
70 cnrvg, gemessen als 0,5 $ige Lösung in Dimethylformamid bei
25°C, aufweist.
BASF Aktiengesellschaft
809828/0044
Priority Applications (5)
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DE19762659338 DE2659338A1 (de) | 1976-12-29 | 1976-12-29 | Thermoplastische polyesterformmassen mit erhoehter waermeformbestaendigkeit |
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BE183752A BE862196R (fr) | 1976-12-29 | 1977-12-22 | Matieres a mouler thermoplastiques, a base de polyesters, presentant une resistance au choc amelioree |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19762659338 DE2659338A1 (de) | 1976-12-29 | 1976-12-29 | Thermoplastische polyesterformmassen mit erhoehter waermeformbestaendigkeit |
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- 1977-12-22 BE BE183752A patent/BE862196R/xx not_active IP Right Cessation
- 1977-12-23 IT IT52368/77A patent/IT1092221B/it active
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