DE2855512A1 - Verbesserte ungefuellte thermoplastische formmassen - Google Patents

Verbesserte ungefuellte thermoplastische formmassen

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DE2855512A1
DE2855512A1 DE19782855512 DE2855512A DE2855512A1 DE 2855512 A1 DE2855512 A1 DE 2855512A1 DE 19782855512 DE19782855512 DE 19782855512 DE 2855512 A DE2855512 A DE 2855512A DE 2855512 A1 DE2855512 A1 DE 2855512A1
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ethylene
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DE19782855512
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Stuart Colin Cohen
Allen Dale Wambach
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General Electric Co
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General Electric Co
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds

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Description

1, River Road
Schenectady, N.Y., U.S.A.
Verbesserte ungefüllte thermoplastische Formmassen
Die Erfindung betrifft verbesserte ungefüllte thermoplastische Formmassen und insbesondere verbesserte ungefüllte thermoplastische Polyesterformmassen.
Hochmolekulare lineare Polyester und Copolyester aus Glykolen und Terephthalsäure oder Isophthalsäure sind beispielsweise in den US-Patenten 2 465 319 und 3 047 539 beschrieben.
Das US-Patent 3 937 757 lehrt, daß die Kriechstromfestigkeit von Poly-(1,4-butylenterephthalat)-Zusammensetzungen durch Zugabe von 5 bis 50 Gew.-% eines Polyolefins oder Äthylencopolymeren, welches wenigstens 50 Gew.-% Äthyleneinheiten enthält, verbessert werden kann.
Es wurde nunmehr überraschenderweise gefunden, daß dann,wenn weniger als 5 Gew.-% eines Copolymeren aus Äthylen und Vinylacetat in einen ungefüllten thermoplastischen Polyester einverleibt werden, die Zusammensetzungen wesentlich verbesserte Schlagbeständigkeit aufweisen. Die Bezeichnung "ungefüllt" bedeutet.
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daß sie frei von Füllstoffen, wie Talk, Glimmer oder Verstärkungsmitteln, wie Glas oder herkömmlichen flammhemmenden Mitteln sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden somit ungefüllte thermoplastische Zusammensetzungen geschaffen, die für das Ausformen oder Extrudieren geeignet sind, beispielsweise im Spritzgußverfahren, im Spritzblasformverfahren, im Formpreßverfahren, im Preßspritzverfahren, beim Profilextrudieren, beim Folienextrudieren, beim Drahtbeschichten sowie beim Strangblaspreßverfahren. Die Zusammensetzungen zeigen dabei verbesserte Schlagfestigkeit und sie enthalten:
(a) einen hochmolekularen linearen Polyester und
(b) etwa 0,1 bis 4,5 Gew.-% eines Copolymeren aus Äthylen und Vinylacetat, bezogen auf das Gewicht der gesamten Zusammensetzung.
Die hochmolekularen linearen Polyester, die bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind polymere Glykolester von Terephthalsäure und Isophthalsäuren.Sie sind im Handel erhältlich oder sie können nach bekannten Verfahrenstechniken hergestellt werden.
Der Glykolanteil des Polyesters enthält 2 bis 10, vorzugsweise 2 bis 4 Kohlenstoffatome in Form linearer Methylenketten.
Die bevorzugten Polyester sind hochmolekulare polymere Glykolterephthalate oder Isophthalate mit wiederkehrenden Einheiten der allgemeinen Formel
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worin η 2, 3 oder 4 ist, sowie Mischungen solcher Ester, einschließlich der Copolyester der Terephthalsäure und der-Isophthalsäurenitiit bis zu etwa 30 Mol-% Isophthalsäureeinheiten.
Besonders bevorzugte Polyester sind Poly-(äthylenterephthalat) und Poly-(1,4-butylenterephthalat).
Die hochmolekularen Polyester haben beispielsweise eine grundmolare Viskositätszahl (intrinsic viscosity) von wenigstens etwa 0,4 dl/g und vorzugsweise wenigstens 0,7 dl/g, gemessen in einer 60:40 Phenol/Tetrachloräthan-Mischung bei 300C. Bei grundmola-
etwa ren Viskositätszahlen von wenigstens/1,1 dl/g wird eine weitere Vergrößerung der Zähigkeit der vorliegenden Zusammensetzungen erhalten.
Die Copolymeren aus Äthylen und Vinylacetat, die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind dem Fachmann wohl bekannt und meistenteils im Handel erhältlich. Der Vinylgehalt kann geringer, gleich oder größer als 50% sein. Copolymere aus Äthylen und Vinylacetat, die dem Rahmen der vorliegenden Erfindung entsprechen, umfassen daher beispielsweise Äthylen-Vinylacetat-Copolymer mit einem Vinylgehalt von etwa 15 GeW.-% (Alathon 3152, vertrieben von der Fa. DuPont), Äthylen-Vinylacetat-Copolymer mit 25 Gew.-% Vinylacetat (Alathon 3892, vertrieben von der Fa. DuPont), Äthylen/Vinylacetat-Copolymer mit 28 Gew.-% Vinylacetat (Alathon 3180, vertrieben von der Fa. DuPont), Äthylen/Vinylacetat-Copolymer mit 45 Gew.-% Vinylacetat (Vinathene EY 903, vertrieben von der Fa. U.S.I. Chemicals, N.Y., N.Y., USA) und Äthylen/Vinylacetat-Copolymer mit 52 Gew.-% Vinylacetat (Vinathene EY 904, vertrieben von der Fa. U.S.I. Chemicals).
Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung werden auf herkömmliche Weise hergestellt. So wird beispielsweise in einem Falle das Äthylen/Vinylacetat-Copolymer zusammen mit dem Polyesterharz in einen Extrusionsmischer gegeben, um Preßpellets
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herzustellen. Das Copolymer wird in diesem Verfahren in einer Matrix des Polyesterharzes dispergiert. Bei einem anderen Verfahren wird das Copolymer mit dem Polyesterharz durch Trockenmischen gemischt und dann entweder auf einer Walze plastifiziert und zerkleinertoder die Mischung wird extrudiert und kurz gehackt. Das Äthylen/Vinylacetat-Copolymer kann auch mit dem gepulverten oder granulierten Polyesterharz gemischt und direkt ausgeformt werden, beispielsweise durch Spritzguß-oder Preßspritzverfahrenstechniken .
Obgleich es nicht wesentlich ist, so we'rden doch die besten Resultate erhalten, wenn die Ingredienzien vorkompoundiert, pelletisiert und dann ausgeformt werden. Das Vorkompoundieren kann in einer herkömmlichen Vorrichtung erfolgen. So wird beispielsweise nach sorgfältigem Vortrocknen des Polyesterharzes, beispielsweise 4 Std. bei 125°C ein Einfachschneckenextruder mit einer trockenen Mischung des Polyesters und des Äthylen/Vinylacetat-Copolymeren beschickt, wobei die Schnecke eine lange Übergangszone und einen langen Dosierteil aufweist um ein Schmelzen zu gewährleisten. Andererseits kann eine Doppelschneckenextrusionsmaschine, beispielsweise eine 28mm-Werner&Pfleiderer-Maschine mit dem Harz und dem Zusatzstoff über die Einfüllöffnung beschickt werden. In jedem Falle wird eine allgemein geeignete Maschinentemperatur von etwa 232 bis 3000C verwendet.
Die vorkompoundierte Zusammensetzung kann extrudiert und zu der Preßmasse zerkleinert werden, beispielsweise dem herkömmlichen Granulat usw., wobei Standardverfahrenstechniken Anwendung finden.
Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können in einer belie~bigen Vorrichtung, die herkömmlicherweise für thermoplastische Zusammensetzungen benutzt wird, ausgeformt werden. So werden beispielsweise mit Poly-(1 ,4-biiylenterephthalat)
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gute Ergebnisse in einer Spritzgußmaschine, beispielsweise vom Newbury-Typ mit herkömmlichen Zylindertemperaturen, beispielsweise von 232°C und herkömmlichen Formtemperaturen, beispielsweise von 660C, erhalten. Andererseits sind bei Poly-(äthylenterephthalat) wegen der fehlenden Gleichmäßigkeit der Kristallisation bei dicken Stücken vom Inneren zum Äußeren hin etwas weniger herkömmliche, jedoch ebenfalls bekannte Verfahrenstechniken anwendbar. Z.B. kann ein kernbildendes Mittel, wie Graphit oder ein Metalloxid, beispielsweise ZnO oder MgO zugegeben werden, und es wird eine Standardformtemperatur von wenigstens 1100C verwendet.
Beispiele 1 bis 6
Die nach-folgenden Formulierungen wurden mechanisch gemischt, dann extrudiert und in einer Van-Dorn-Spritzgußmaschine zu Teststücken ausgeformt. Die Eigenschaften sind in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt.
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* Tabelle 1 3 4 5 6 7
Beispiel 1 2
Ingredienzien
(Gew.-Teile)		 8 95,3 98,8 97,3 95,3 97,3
VALOX 310a 99, 95,3 1,0 2,5 4,5
Alathon 3180b 4,5 4,5
Vynathene EY903c 2,5
Vynathene EY904d 15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,05
Irganox 1093e 0, 0,15 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05
Ferro 904 0,05
Eigenschaften 88 9,14 6,64 7,24 8,65 7,29
Izod-Kerbschlag-
schlagfestigkeit
cm kg/cm 5,		 8,81 230 250 250 270 240
Izod-ungekerbte-
Schlagfestigkeit
cm kg/cm 260		 210 478 544 517 509 528
Zugfestigkeit
kg/cm2 562		 478 289 304 351 316 329
Dehnung % 303 396
Gardner-Schlagfestigkeit bei 403 cm kg 9/10 10/10 10/10
kein Zerbrechen/gesamt/getestet
10/10 10/10 10/10 5/10
*Kontrollversuch
(a) Poly-(1,4-butylenterephthalat) mit einer grundmolaren Viskositätszahl von 0,9, gemessen in einer Lösung aus Phenol und Tetrachloräthan (60:40) bei 300C, erhältlich von der Fa. General Electric Company
(b) Äthylen/Vinylacetat-Copolymer, 28% Vinylacetat, erhältlich von der Fa. DuPont
(c) Äthylen/Vinylacetat-Copolymer, 45% Vinylacetat, erhältlich von der Fa. U.S.I. Chemicals
(d)Äthylen/.Vinylacetat-Copolymer, 52% Vinylacetat (erhältlich von der Fa. U.S.I. Chemicals)
(e) Tetrakis-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenylpropionyloxymethyl) ■ methan
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(f) Diphenyldecylphosphit
Die vorstehenden Daten zeigen die verbesserte Izod-Kerbschlagfestigkeit der Zusammensetzungen im Rahmen der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu der Kontrollprobe, welche den Copolymerzusatz nicht verwendet.
Geringe Mengen anderer Materialien, wie Farbstoffe, Pigmente, Stabilisatoren, Weichmacher und dergleichen können den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zugegeben werden.
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Claims (6)

Patentansprüche
1) Ungefüllte thermoplastische Formmasse mit verbesserter Schlagfestigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß sie enthält:
(a) ein hochmolekulares lineares Polyesterharz und
(b) etwa 0,1 bis 4,5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, aus einem Copolymeren des Äthylens und des Vinylacetats.
2) Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichent,daß der Bestandteil (a) ein Poly-(1,4-butylenterephthalat)-Harz ist.
3) Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bestandteil (a) eine grundmolare Viskositätszahl von wenigstens etwa 0,4 dl/g, gemessen in einer 60:40-Mischung aus Phenol und Tetrachloräthan bei 300C aufweist.
4) Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymere des Äthylens und des Vinylacetats mehr als 50 Gew.-% Vinylacetat aufweist.
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5) Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymere des Äthylens und des
Vinylacetats 50 Gew.-% oder weniger Vinylacetat aufweist.
6) Verfahren zur Verbesserung der Schlagfestigkeit eines hochmolekularen linearen Polyesterharzes, dadurch gekennzeichnet, daß es das innige Zumischen eines Copolymeren aus
Äthylen und Vinylacetat zu dem hochmolekularen linearen Polyesterharz in einer Menge von etwa 0,1 bis 4,5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung,umfaßt.
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