DE3240741A1

DE3240741A1 - Schnellkristallisierendes, neopentyldibenzoat enthaltendes polyethylenterephthalat

Info

Publication number: DE3240741A1
Application number: DE19823240741
Authority: DE
Inventors: Ernest Albert 06903 Stamford Conn. Coleman
Original assignee: Dart Industries Inc
Current assignee: Dart Industries Inc
Priority date: 1981-12-07
Filing date: 1982-11-04
Publication date: 1983-06-09
Also published as: IL67110A; GB2111509A; SE8206961L; SE8206961D0; US4368285A; FR2517685A1; GB2111509B; BE894536A; IL67110A0; JPS58103554A; FR2517685B1

Description

Polyethylenterephthalathomopolymere und -copolymere sind durch ausgezeichnete physikalische Eigenschaften gekennzeichnet, wodurch diese Materialien von großem Interesse für die Verwendung zur Herstellung von Filmen und Fasern und als Formmassen geeignet sind. Verstärkungsmaterialien, wie Glasfasern, werden oftmals eingearbeitet, um die mechanischen Eigenschaften der aus Polyethylenterepht

lohergestellten Endprodukte zu verbessern.

Es wurde jedoch gefunden, daß die relativ langsar Kri stal 1 i sationsgeschwi ndigkei t von Polyethylenterephthalat die Verwendung solcher Polyestermassen im Spritzgußverfahren stark beschränkt. Daher konzentrierte sich ein großer Teil

i5der Bemühungen auf die Auffindung von Promotoren, welche die Kristallisationsgeschwindigkeit von Polyethylenterephthalat und dessen Copolymeren beschleunigen. Von den verschiedenen Patenten, welche die Beschleunigung von Polyethylenterephthalat betreffen und die Bemühungen

^diskutieren, welche bisher unternommen wurden, um die Nachteile der Kristallisationsgeschwindigkeit dieser Polyester zu beseitigen, sind zu erwähnen die US-PS 3,673.139; 4,098.845; 4,107.149; und 4,136.089. Weiters kann auf die GB-PS 1,505.599 und auf die DE-PS 2,545.720; 2,653.120;

²⁵2,706.123; 2,706.124 und 2,706.128 verwiesen werden. Wie diesen Patenten zu entnehmen ist, konzentrierten sich diese bisherigen Bemühungen auf die Entwicklung spezieller Zusätze oder Promotoren, welche die Kristallisationsgeschwindigkeiten von Polyethylenterephthalathomopolymeren

³⁰und -copolymeren beschleunigen. Die hochgestellten Anforderungen beim Spritzgußverfahren und die auf diesem technischen Gebiet mitspielenden wirtschaftlichen Faktoren sind jedoch derart, daß zu weiteren Maßnahmen mit dem Ziel der Erhöhung der Kristallisationsgeschwindigkeiten solcher

Polyester dauernd ermutigt wird.

-r-2

Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß die Kristallisationsgeschwindigkeit von Polyethy!enterephthai at-

shomopolymeren und -copolymeren als solche und von diese Polyester enthaltenden Massen durch Zusatz von Neopentyldibenzoat zu Polyethylenterephthalat und dessen Homo- oder Copolymeren verbessert werden kann. Der Zusatz von Neopentyl· dibenzoat zu Polyethylenterephthalatmaterialien ergibt ein

lorasch kristallisierbares Polyethylenterephthalat, welches bestens für Spritzgußverfahren geeignet ist.

Die Massen, welche Neopentyldibenzoat, Glasfasern und Poly ethylenterephthalatmaterial enthalten, können nach dem Fachmann bekannten Methoden hergestel1t werden.

¹⁵Es wurde jedoch gefunden, daß es am zweckmäßigsten ist, die Materialien trocken zu vermischen und das erhaltene Gemisch strangzupressen, um das Massegemisch gut zu binden und zu tablettieren. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, das Mischen der Formmasse statt in einer Stufe in zwei

²⁰oder mehreren Stufen durchzuführen.

Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß Neopentyldibenzoat ein wirksamer Promotor der Kristallisationsgeschwindigkeit von Polyethylenterephthalat und dessen Homo-

25und Copolymeren ist, so'daß Polyethylenterephthalat in einem größeren Bereich von Anwendungsbedingungen eingesetzt werden kann. Das Neopentyl di benzoa t kann dem Polyethylenterephthalat in Konzentrationen von etwa 0,1 bis etwa 20,0 Gew.-% des Polyethylenterephthalats zugesetzt werden. Vorzugsweise

30wird es jedoch in Mengen von etwa 0,25 bis etwa 5,0 % zugesetzt.

Das Neopentyldibenzoat kann als solches einer Polyethylenzusammensetzung zugesetzt werden. Zur Erzielung bester Ergebnisse hat es sich jedoch als vorteilhaft er-

35wiesen, ein Konzentrat von Neopentyldibenzoat und Polyethylenterephthalat herzustellen und das Konzentrat den Polyethylenterephthalatmassen in der für die gewünschte Konzentration im fertigen Gemisch berechneten Menge zuzusetzen.

-r-k

Bei der allgemeinen Praxis in der Durchführung δ der Erfindung werden die Bestandteile durch Strangpressen gebunden. Dem Fachmann bieten sich jedoch auch andere Maßnahmen zur Bindung der Bestandteile an, welche ebenfalls durch vorliegende Erfindung umfaßt werden.

Die folgenden Beispiele dienen lediglich der

«»Erläuterung der Erfindung und stellen keinerlei Beschränkung derselben dar.

Beispiel 1:

5 Teile Neopentyldibenzoat und 95 Teile Polyethylenterephthalat wurden trocken gemischt und das erhaltene Gemisch wurde bei einer Schmelztemperatur von 270-300⁰C stranggepreßt, um es zu binden und zu tablettieren.

Teile des erhaltenen Konzentrats wurden •nit weitpren Mengen Polyethylenterephthalat trocken vermischt und bei ?7O-3OO°C Schmelztemperatur stranggepreßt, wobei ein Neopentyld-ibenzoatkonzentrat, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, gemäß Tabelle I erhalten wurde Diese

Proben sind in der Tabelle als Konzentrat-7usa tzmethode bezeichnet.

Weitere Mischungen von Neopentyl dibenzoat mit Polyethylenterephthalat mit den in Tabelle I angegebenen, auf die Gesamtzusammensetzung bezogenen Konzentrationen wurden durch Trockenmischen und nachfolgendes Strangpressen bei einer Schmelztemperatur von 270 - 300⁰C hergestellt. Diese Proben sind in der Tabelle als Direktzusatzmethode bezeichnet.

	T a b e	I 1 e	I.	thode	DSC AT⁸C
			Zusatzme	Di rekt	58
Probe	% Neopentyl- dibenzoat in PET	Ko η ze	ntrat		57
I	0,25	X			48
2	0,5 . .	X			66
3	2,5	X		X	63
4	0,2 5			X	57
h	0,50			X
	2,5

BAD ORIGINAL

-r-c

In dem in Tabelle Γ aufgenommenen langsamen DSC-Test (Differential Scanning Colorimetry-Differentialabtastkolorimetrie) werden Harzscheiben von wenigstens zwei Formwürfel η zu einem Probengewicht von 5 mg, abgeschnitten. Die Proben werden in einen Aluminiumtiegel eingebracht und eingepreßt. Der Tiegel wird unter Stickstoff von Raumtempera;ur auf 285-290°c mit einer Geschwindigkeit von 40°C/min erhitzt Die Temperatur wird 5 min lang auf 29O⁰C gehalten und der

ioAluminiumtiegel gepreßt, um einen guten Material kontakt zu gewährleisten. Sodann wird er bei 20°C/min auf 5O⁰C oder weniger abgekühlt. Die Probe wird nun unter Stickstoff von Raumtemperatur bei 20°C/min auf den Schmelzpunkt erhitzt. Sobald die Basislinie neuerlich gewonnen ist, wird mit dem

ι⁵Abkühlen bei 20°C/min begonnen. Die Schmelz-,und Gefrierpunktkurven werden aufgenommen.

&T ist die Differenz zwischen den Schmelz- und Gefrierpunkten des DSC-Thermogramms. Ein niedriger Δ-T-Wert zeigt eine rasche Kristall isationsgeschwindigkeit

²⁰an. Ein ΔΤ unter 60 wird gewöhnlich als auf gute Formeigenschaften hinweisend betrachtet. Eine eingehendere Betrachtun; der Anwendung der Differentialabtastkolorimetrie bei der

• Bestimmung der Kristallisationseigenschaften von Polyethylenterephthalat ist in der Abhandlung "Einfluß verzweigter

²⁵Codiole auf das Kristallisationsverhalten von aromatischen Polyestern"; P.Bier et al.; Die Angewandte Makromolekulare Chemie 6.5; Nr. 1005; 1977; Seiten 1 - 21, insbesondere Seite 5-12, aufzufinden.

so Bei spiel 2:

Neopentyldibenzoat wurde mit Polyethylenterephthalat in den in Tabelle I angegebenen Anteilen trocker vermischt und das Gemisch wurde durch Strangpressen mit 30 % Glasfasern als Verstärkung bei 270 - 300⁰C Schmelz-

3stemperatur qebunden.

Aus den wie oben hergestellten Formmassen wurden Teststäbe von 127 x 12,7 χ 3,17 mm spritzgegossen. Die Teststäbe wurden hinsichtlich Kristallisationsgeschwindigkeit, Verwerfung und Oberflächenaussehen getestet, die Ergebnisse diese Bewertungen sind in der Tabelle II zusammengefaßt.

T a b e 1 1 e

II

	% Neopentyl- di benzoat	Gl asfa ser- art	Gießzyklus- zeit. see.	Teststab	kei ne
Probe Nr.		30 %		Oberflachenverwerfimg	kei ne
	5,0	G	80		keine
1	5,0	G	80	glatt*	kei ne
2	10,0	G	30	glatt	ja
3	10,0	G	30	glatt	keine
4	20,0	G	99	glatt	kei ne
5	5,0	K	80	rauh	kei ne
6	5,0	K	20	rauh	keine
7	10,0	K	30	glatt	keine
8	10,0	K	20	glatt
9	20,0	K	.20 '	glatt
10 -			glatt

- rauhe Kanten.

CO K)

Eine Gießzykluszeit von 80 sec oder weniger ist bezeichnend für eine rasche Kristallisationsgeschwindigkeit und die Eigenschaften der Oberfläche und die Verwerfung sind maßgebend für· die Formeigenschaften der verwendeten
Formmasse.

10

Die in den Proben 1-5 verwendete Glasfaserverstärkung
bestand aus Glasfasern mit G-Durchmesser, 0,00965 nun
(0,00038 inches), die in den Proben 6-10 verwendete aus Glasfasern mit K-Durchmesser, 0,0132 mm (0,00052 inches).

15

20 25 30 35

Claims

Patentansprüche

1. Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Polyethylenterephthalat und Neopentyldibenzoat besteht,
vorzugsweise in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 20,0 %
Neopentyldibenzoat, bezogen auf das Polyethylenterephthalat.

2. Zusammensetzung, dadurch kennzeichnet, daß sie aus Polyethylenterephthalat, Neopentyldibenzoat und Glasfaser besteht.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gets kennzeichnet, daß der Anteil an Neopentylbenzoat zu Polyethylenterephthalat etwa 0,25 bis etwa 5,0 % beträgt.

4. Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Polyethylenterephthalat und Neopentyldibenzoat besteht und daß .man in einer ersten Stufe einen Teil des Polyethylenterephthalats mit Neopentyldibenzoat mischt und dann der erhaltenen Mischung den
Rest des Polyethylenterephthalats in einer zweiten Stufe
zufügt.

5. Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man in einer ersten Stufe einen Teil des Polyethylenterephthalats mit Neopentyldibenzoat mischt und dann den Rest des Polyethylen-

terephthalate der erhaltenen Mischung in zwei oder
mehreren weiteren Zusätzen zufügt.