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DE2627869A1 - Fuellstoffverstaerkte polyalkylenterephthalat-formmassen - Google Patents

Fuellstoffverstaerkte polyalkylenterephthalat-formmassen

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Publication number
DE2627869A1
DE2627869A1 DE19762627869 DE2627869A DE2627869A1 DE 2627869 A1 DE2627869 A1 DE 2627869A1 DE 19762627869 DE19762627869 DE 19762627869 DE 2627869 A DE2627869 A DE 2627869A DE 2627869 A1 DE2627869 A1 DE 2627869A1
Authority
DE
Germany
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additives
precondensates
terephthalate
filler
weight
Prior art date
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Granted
Application number
DE19762627869
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English (en)
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DE2627869C2 (de
Inventor
Werner Dipl Chem Dr Pohl
Ernst Schainberg
Werner Dipl Chem Dr Schmidt
Guenter Dipl Phys Dr Tappe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dynamit Nobel AG
Original Assignee
Dynamit Nobel AG
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Publication date
Application filed by Dynamit Nobel AG filed Critical Dynamit Nobel AG
Priority to DE2627869A priority Critical patent/DE2627869C2/de
Priority to IT49892/77A priority patent/IT1115768B/it
Priority to US05/808,413 priority patent/US4163002A/en
Priority to GB25755/77A priority patent/GB1580348A/en
Priority to CH760677A priority patent/CH628663A5/de
Priority to SE7707163A priority patent/SE422947B/xx
Priority to NL7706829A priority patent/NL7706829A/xx
Priority to CA000281012A priority patent/CA1121080A/en
Priority to BR7704032A priority patent/BR7704032A/pt
Priority to FR7719028A priority patent/FR2355875A1/fr
Priority to JP7431077A priority patent/JPS52155658A/ja
Priority to BE178670A priority patent/BE855989A/xx
Publication of DE2627869A1 publication Critical patent/DE2627869A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2627869C2 publication Critical patent/DE2627869C2/de
Expired legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/013—Fillers, pigments or reinforcing additives

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung füll-
stoffverstärkter, insbesondere glasfaserverstärkter sowie gegebenenfalls weitere Zusetzstoffe, wie Stabilisatoren, Flammschutz- j mittel und dergleichen enthaltender Polyalkylenterephthalat- j
formmassen sowie die Verwendung solcher formmassen zur Her- i
stellung von Fonnkörpern mit verbesserter. Eigenschaften, insbe- sondere mit verbessertem Zeitstandverhalten ·
j Von den thermoplastisch verarbeitbaren Polyalkylenterephthalsten . ι
gewinnt insbesondere das PoIy-(I,4-butylen)-terephthalat auf- ;
j grund seiner verglichen mit Polyäthylenterephthalat besseren Verarbeitungseigenschaften steigende Bedeutung. Das PoIy-(I,A-butylen)-terephthalat, im folgenden PTMT genannt, läßt·, dich wesentlich besser als Polyäthylenterephthalat nach dem Spritzgußverfahren bereits bei niedrigen Pormtemperatüren in rascher Zyklusfolge zu dimensionsstabilen Formteilen verarbeiten.
Es ist auch bekannt, daß fiillstoffverstärkte Polyalkylenterephthalate eine höhere Steifigkeit, Wärmefonafceständigkeit, Zug-
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und Biegefestigkeit aufweisen als unverstärkte Polyalkylenterephthalate. Bei Vervrendung faseriger Füllstoffe hinreichender Länge werden besonders die Zug- und Biegefestigkeit verbessert. Dagegen werden durch die Füllstoffe die Reißdehnung und die Schlagzähigkeit reduziert, wodurch eine höhere Sprödigkeit hervorgerufen wird.
So wird beispielsweise "bei PTMT, dessen Viskositätszahl 150 cm /g
beträgt, die Schlagzähigkeit (gemessen nach DIN 53 453) von j "nicht gebrochen" auf ca. 35 kj/m und die Reißdehnung (gemessen nach DIN 53 455) von ca. 200 $> auf ca. 2 g£ durch einen Gehalt von 30 Gew.$ Glasfasern (Ausgangslänge 6 nun) reduziert, wenn die Einarbeitung der Glasfasern auf einem Einschneckenextruder bei einem Temperatur programm von 285, 295, 275°0 (Einzug > Düse)
vorgenommen wird. i
j Zwar sind Zug- und Biegefestigkeit des glasfasergefüllten PTMT | relativ hoch, jedoch können sie bei statisch und/oder dynamisch ; hohen Beanspruchungen nicht voll ausgenutzt werden, da bei den hohen Belastungen, infolge von PIießvorgangen im Material, die Standzeit relativ kurz ist. So hat ein nach dem obenbeschriebenen Einarbeitungsverfahren hergestelltes glasfaserverstärktes
•ar
PTMT mit einer Viskositätszahl von 127 crar/g und einem Glasfasergehalt von 30 Gew.$ eine Biegefestigkeit nach DIN 53 452 j
p L
von 190 N/mm ; bei einer Beanspruchung eines entsprechenden ,
Probekörpers mit einer Biegespannung von 175 N/mn beträgt die
Standzeit 30 Sekunden. ·
i Dieses Zeitstandverhalten schränkt den praktischen Einsatz füll-
709881/003 9"
__^_ 2S27WT
stoffverstärkter Polyalkylenterephthalatmassen, insbesondere PTMT, erheblich ein.
Wesentliche Eigenschaften werden bei glasfaserverstärkten PoIyalkylenterephthalaten mit steigender Viskosität, also steigendem Molekulargewicht, verbessert. Bei der Einarbeitung von Verstärkerfüllstoffen in Polyalkylenterephthalat, insbesondere PTMT, ist selbst bei Schnecken mit schonender Einarbeitungscharakteristik, ein thermischer Abbau - Reduzierung der Viskositätszahl - des Polymeren festzustellen, der um so höher ist, je höher die Viskosität des zu verstärkenden Polyalkylenterephthalates, insbesondere PTMT, ist. Durch die Reduzierung der Viskositätszahl beim Einarbeiten der Glasfaser erfolgt eine Versprödung, die zu erheblichen Anwendungseinschränkungen führt. j In der OT-AS 20 4-2 447 wird vorgeschlagen, füllstoffverstärkte Poly
jbutylenterephthalate oder Polypropylenterephthalate einer Grenzviskositätszahl von 0,2 bis 1,2 dl/g (entsprechender Viskositätssahlenbereioh von ca. 20 bis 160 cm-yg) in der Weise herzustellen, daß man die Verstärkerfüllstoffe entweder nach beendeter Polykondensation mit den Polyalkylenterephthalaten vermisch;, z.B. durch Trockenmischen oder durch Mischen mit dem auskondensierten Polyalkylenterephthalat in der Schmelzphase oder daß man die Verstärkerfüllstoffe den Monomeren vor Beginn der Polykondensationsreaktion zusetzt.
Werden die Verstärkerfüllstoffe nur durch Trockenmischen dem
Polyalkylenterephthalat zugesetzt, ist eine gleichmäßige Vertei- j lung der Verstärkerfüllstoffe in dem fertigen Formteil nicht ge- >.
.gaben,.. j
Bei der Einarbeitung der Verstärkerfüllstoffe in die Schmelze ; treten die oben beschriebenen Nachteile (Abbau des Polymeren)auf'.
7uaööl/0039 !
Auch die Einarbeitung von Glasfasern durch Zumischen des Ver- ι Stärkerfüllstoffs in einei PTMT-Rohstoffansatz führt zu Schwie- ! rigkeiten während der Veresterung und anschließenden Schmelz- ! kondensation. Bei eigenen Versuchen zeigte sich, daß eine stö- ; rungsfreie Einarbeitung von Glasfasern,beispielsweise 30 Gew.# i Glasfasern im Reaktionskessel, nicht möglich war.Schwierigkeiten traten bereits bei der Umesterung auf.Im weiteren Kondensations- ■ verlauf war zu beobachten, daß die Glasfasern von der zunehmend '■ zäherwerdenden Schmelze nicht aufgenommen und zur Oberfläche ge- i drängt werden. Die Entgasung der Schmelze vom abgespaltenen Butandiol-1,4 wurde äurch die sich zusammenballenden Glasfasern erheblich gestört. Ein Rühren und Durchmischen we-r praktisch nicht mehr oder nur unter großen Schwierigkeiten mit Spezialvorrichtungen möglich.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, füll-
stoffverstärkte Pormmassen aus insbesondere PoIy-(I,4-butylen)- ' terephthalat, zur Verfügung zu stellen, die gegenüber den bisher .:
bekannten vergleichbaren Pormmassen zu zähelastischeren Pormkör- ''
pern mit verbessertem Zeitstandverhalten verarbeitet werden können.
Es wurde überraschenderweise gefunden, daß das Zeitstandverhalten wesentlich verbessert wird, wenn man von Vorkondensaten ausgeht und diese Vorkondensate nach Einarbeitung der Verstärkerfüllstoffe einer Pestphasenkondensation unterwirft.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung, füllstoffverstärkter, insbesondere glasfaserverstärkter sowie gegebenenfalls v/eitere Zusatzstoffe, wie Stabilisatoren, Flamni-
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Schutzmittel und dergleichen enthaltender Polyalkylenterephtha-Intfcrmnsfioon, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß τηε-κ Vorkondensate nuo PoIy-(I,4~butylen)~terephthalat und/oder PoIy-(1,>-propylen)-terephthalat, vorzugsweise in geschmolzenem Zur.tnrd, mit Vers tärkerfül Istoffen und gegebenenfalls weiteren Zu-; notzntoffen homogen vermischt, dann diene Mischung nach j Formgebung, beispielsweise durch Granulierung und gegebenenfalls weitere Zerkleinerung, schließlich einer Festphasenkondensation unter-.·,1 ir ft bis die Polyester die gewünschten höheren Vjs-.
kositätszahlen erreicht haben.
Wie aus Tabelle 1 und den Abbildungen I "bis III hervorgeht, zeigen Formkörper aus den erfindungsgemäßen Formmassen (Beisp. 1 bis 3) im Gegensatz zu Formkörpern aus PTMT-Formmassen, bei ; denen der Verstärkerfüllstoff und die übrigen Zusätze nach been- ( deter Polykondensation in der Schmelzphase mittels eines Extruders eingearbeitet wurden (Vergleichsbeispiele 1 bis 3), bei vergleichbaren Viskositätszahlen des PTMT, eine wesentlich höhere ,
Standzeit bei gleicher Belastung und darüber hinaus eine höhere Biegefestigkeit, Zugfestigkeit und Schlagzähigkeit.
Die Verstärkerfüllstoffe v/erden in die Vorkondensate in Menger: von 2 biß 80 Gew.-^, vorzugsweise 10 bis 50 Gew.-^ eingearbeitet; Als Verstärkerfüllstoff werden Glasfasern bevorzugt, insbesondere geschlichtete Glasfasern, wie sie zum Beispiel in der DT-OS i 24 26 65G beschrieben werden. Bevorzugt werden Glasfasern von 6 mm Länge eingearbeitet. Längere oder kürzere Glasfasern können auch eingesetzt werden. Das Längen-ZDickenverhältnis sollte da- ; bei größer als 30 : 1 sein.
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Neben oder anstelle von Glasfasern kommen auch andere verstärkend wirkende Füllstoffe, wie z.B. Glaskugeln, Glaspulver, Whiskers, Asbestfasern, Kohlefasern, Synthesefasern, Metallfaden, Metallspäne, Metallpulver oder deren Mischungen oder dgl. infrage. Als verstärkende Füllstoffe sind solche anzusehen, die den Elastizitätsmodul und/oder die Zug- und Biegefestigkeit erhöhen.
Die Einarbeitung der Verstärkerfüllstoffe sowie gegebenenfalls weiterer Zusatzstoffe wird bevorzugt nach Einarbeitungsverfahren
i durchgeführt, die eine gleichmäßige Verteilung der zugesetzten \
j Materialien in dem Vorkondensat bewirken. (Verfahren zur Einar-
beitung faserförmiger Füllstoffe werden z.B. in Kunststoff-Rundschau, Heft 7, Juli 1971, S. 369 - 372 beschrieben). Bevorzugt wird das Vorkondensat in der Schmelzphase mit den Verstärkerfüllstoffen sowie gegebenenfalls weiteren Zusatzstoffen in Schneckenmisch- bzw. Strangpreßaggregaten homogen vermischt. Gegebenenfalls wird das in Pulver- oder Granulatform vorliegende Vorkondensat mit den zuzumischenden Materialien vorgemischt und dieses Gemisch auf geeigneten Maschinen in der Schmelze homogenisiert. Auch die getrennte Zudosierung vom Vorkondensat-Granulat oder -pulver und von· zuzusetzenden Stoffen in den Einlauf bzw. in hierfür gesondert vorgesehene Einfüllöffnungen der : Mischsysteme ist möglich.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden solche Vorkondensat- \
j Füllstoff-Gemische der Festphasenkondensation unterworfen, bei J denen die Polyesterkomponente vor der Einarbeitung der Verstär-
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kerfüllstoffe sowie gegebenenfalls der weiteren Zusätze Viskositätszahlen von 40 "bis 160 cm7g,vorzugsweise 60 bis 110, insbesondere 70 - 90 ciir/g aufweisen. Die nachzukondensierenden Vorkondensate müssen noch so reaktionsfähig sein, daß die jeweils gewünschte höhere Endviskosität erreicht wird. Zur Ifachkondensation in der Pestphase werden solche Gemische bevorzugt eingesetzt, deren Polyesterkomponente beim Mischprozeß in der Schmelzphase keine oder nur eine geringe Verminderung der Viskositätszahlen erfahren hat. Erfindungsgemäß bevorzugt werden daher solche Vorkondensate eingesetzt, die vor dem Einarbeitungsvorgang Viskositätszahlen von 60 bis 110 cnr/g, insbesondere von 70 - 90 cnrVg aufweisen. Fach erfolgter Festphasenkondensation, beispielsweise auf Viskositätszahlen von 150 cm /g, weisen aus diesen Massen spritzgegossene Formkörper sin wesentlich besseres Zeit stand verhalt en auf als solche Formkörper, die auf übliche ¥eise durch Einarbeitung der Verstärker-,füllstoffe sowie gegebenenfalls weiterer Zusatzstoffe nach beendeter Polykondensation - bei vergleichbarer Endviskositätszahl ,des Polymeren in dem Formkörper - hergestellt wurden.
irrund sätzlich ist es jedoch auch möglich, Vorkondensate einer !festphasenkondensation zu unterwerfen, die beim Einarbeiten der Verstärker- und ggf. Zusatzstoffe einen Abbau erfahren haben,
aber noch ausreichend reaktionsfähig sind.
pie Festphasenkondensation des füllstoffverstärkten Vorkondensats ' nach Verfahren durchgeführt wie sie beispielsweise in der j
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~M ΖΕ278Β5 i
-je - j
DT-OS 2 315 272 für füllstoff freie Vorkondensate "beschrieben wer-1 den. Beispielsweise wird das aus dem Schneckenraisohaggregat aus-
tretende, die Yerstärkerfüllstoffe sowie die weiteren Zusatzstoffe enthaltende Vorkondensat zu einen Granulat geschnitten und ggf. anschließend weiter zerkleinert. E3rollten möglichst gleichmäßige Granulate "bzw. Teilchen zur Festphasenkondensation eingesetzt werden, damit diese gleichmäßig erfolgen kann. Die Festphasenkondensation wird nun hei erhöhten Temperaturen, jedoch unterhalb des Schmelzpunktes der kristallinen Anteile des Polymeren, vorzugsweise ca. 5 - 60 C unter dem Schmelzpunkt des Yorkondensats, in geeigneten Reaktoren, z.B. in einem auf Reaktionstemperatur gehaltenen Taumeltrockner, Drehrohrofen, einer Förderschnecke, einem Tellertrockner, einem Vibrationstrockner oder im Wirbelbett oder dgl. durchgeführt. Es ist zweckmäßig, die Festphasenkondensation im trockenen Inertgasstrom oder vorzugsweise unter Vakuum durchzuführen. Gegebenenfalls können anstelle von Granulaten oder Pulver auch Vorkondensat enthaltende Gemische in Form von endlosen Bändern oder Strängen der Festphasenkondensation unterworfen werden.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß die füllstoffverstärkten Polyester-Vorkondensate verglichen mit füllstofffreien Polyester-Vorkondensaten bei gleichen Anfangs- und Endviskositäten eine wesentlich kürzere Nachkondensationszeit benötigen.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Vorkondensate werden auf an sich bekannte Weise hergestellt, vorzugsweise durch Umesterung j eines Dialkyl- bzw. Diarylesters der Terephthalsäure (insbesondere Dimethylterephthalat) mit Butandiol-1,4 bzw. Propandiol-1,3
und anschließende Kondensation in Gegenwart geeigneter Kataly- j
i satoren. Gegebenenfalls können sie mit untergeordneten Mengen,
z.B. bis zu 20 Mol fo, mit anderen Dicarbonsäuren oder Diolen
modifiziert sein. Als Modifizierungsmittel können beispielsweise j aliphatisch^, cycloaliphatische oder aromatische Dicarbonsäuren, ;
wie Adipinsäure, Acelainsäure, Sebacinsäure, Dodecandisäure, \
Cyclohexand!carbonsäure oder Isophthalsäure verwendet werden. . Modifizierende Diole sind beispielsweise solche mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, wie £thylenglykol, Isomere des Propylenglykols oder des Butylenglykols, Heopentylglykol und dergleichen.
Beispielsweise geht man so vor, daß man Dimethylterephthalat ! und Butandiol-1,4 im Molverhältnis 1 ί 1,1 bis 1 : 1,5 , vorzugsweise 1 : 1,2 bis 1 : 1,4 sowfe einen Katalysator, beispiels- ! weise Butyltitanat oder Tetraoctylenglykoltitanat in einem Kessel im Temperaturbereich von 150 bis_Jj80°C bis zum Nachlassen der Methanoldestillationsgeschwindigkeit bei iiorma!druck umestert. j Zur Ankondensation wird das überschüssige Diol nach Überdrücken
I des Materials in einen zweiten Kessel bei weiter erhöhter Tempe- ,
ratur sowie entsprechendem Vakuum abgetrieben, bis der gewünschte, Kondensationsgrad erreicht ist.
Es ist zv/eckmäßig, die Endtemperatur bei der Polykondensation auf maximal 245 bis 2500C zu begrenzen. In analoger Weise geht man auch bei der Herstellung von PoIy-(I,3-propylen)-terephthalatvorkondensaten bzw. bei der Herstellung der Yorkondensate der in den Vergleichsbeispielen verwendeten höhermolekularen Polyalkylenterephthalat e vor.
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Die erfindung3gemäß in der Festphase nachkondensierten Polyester haben höhere Viskositätszahlen als die der eingesetzten Vorkonden· sate von mehr als 40 bis 300 cm /g, vorzugsweise 80 bis 250
cm /g, insbesondere 130 bis 170 cm /g. j
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten formmassen v/erden bevorzugt zur Herstellung von spritzgegossenen Formkörpern verwendet. Bevorzugtes Polyalkylenterephthalat ist PTMT. Bevorzugte Verstärkerfüllstoffe sind Glasfasern.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können spritzgegossene Formkörper, insbesondere aus PTMT hergestellt werden, die ein wesentlich verbessertes Zeit standverhalten auf v/eisen. In vielen Fällen gelingt es, das Zeitstandverhalten bei gleichen Biegeoder Zugspannungen um den Faktor> 20 zu verbessern, wobei gleichzeitig die Schlag- und Biegefestigkeit deutlich erhöht werden.
Hierdurch ist es möglich, hochbeanspruchte Teile, wie z.B. Verbindungsflansche, die bisher aus Metall gefertigt wurden, durch glasfaserverstärktes PTMT zu ersetzen.
Weiterer Gegenstand der Erfindung sind daher spritzgegossene !
Formkörper, enthaltend 20 bis 98 Gew.-$, vorzugsweise 50 bis 90
Gew.-^ PTMT eines Viskositätszahlenbereiches von 80 bis 250 , vorzugsweise 100 bis 160, sowie 2 bis 80 Gew.-$,vorzugsweise TO bis 50 Gew.-jS eines verstärkenden Füllstoffs, vorzugsweise Glasfasern und gegebenenfalls weitere Zusätze.
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2627863
Die spritzgegossenen Formkörper können außer Verstärkerftillstoffen Flammschutzmittel sowie weitere Zusätze, z.B. Synergisten, Pigmente, Stabilisatoren, Gleitmittel, Weichmacher und dergleichen enthalten.
Als Flammschutzmittel und andere Additive eignen sich im allgemeinen solche, die unter den Bedingungen der Festphasennachkondensation nicht ausdampfen, sublimieren, auskreiden oder dergleichen.
Bevorzugt werden als "Flammschutzmittel halogenhalt ige, vorzugsweise bromhaltige Verbindungen eingesetzt.
Die Zusätze werden zweckmäßig mit dem Vorkondensat, den Verstär-
kerfüTlstoffen und ggf. den Flammschutzmitteln bei Raumtempera- !
tür vorgeraischt, bevor die eigentliche Homogenisierung, bevorzugt in der Schmelzphase z.B. in einem Strangpreßaggregat, erfolgt.
Die Viskositätszahlen wurden entsprechend DIN 53 727 gemessen. Als lösungsmittel wird Phenol/o-Dichlorbenzol im Gewichtsverhältnis 60 : 40 verwendet.
Konzentration der Lösung : 1 g Polyalkylenterephthalat in 100 ml
Lösungsmittel.
Temperatur : 250C
Die Übrigen Werte wurden nach folgenden Vorschriften gemessen: Dichte : DIN 53 479
Elastizitätsmodul : DIN 53 457 Zugfestigkeit : DIN 53 455
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Biegefestigkeit : DIN 53 452 Schlagzähigkeit : DIN 53 453 Zeitstandzugversuch : DIN 53 444 Zeitstandbiegeversuch : analog DIN 53 452 und
DIN 53 444
Die Einarbeitung der Glasfasern sowie der in den Beispielen verwendeten weiteren Zusatzstoffe wurde auf einem Einschneckenextruder der Firma Reifenhäuser, Typ R 30, Schneckencharakteristik L = 15 D, D = 30 mm, Kompressionsverhältnis 1 : 2,2 vorgenommen.
Die Festphasenkondensation wurde entsprechend wie in der DT-OS 2 315 272 für unverstärktes PBT angegeben, durchgeführt. Die Temperatur betrug 210 bis 2130C und das Vakuum 1 Torr.
Zur Herstellung des spritzgegossenen DIN-PrUfkörpers wurde eine Schneckenkolbenspritzgußmaschine der Firma Eckert und Ziegler, Monomat 150S verwendet. Massetemperatur ca. 250 bis 2600C, Formtemperatur ca. 50 bis 600C.
/0039
Beispiel 1
5,6 kg Polytetramethylenterephthalat mit einer Viskositätszahl von 90 cm /g wurden mit 2,4 kg geschnittener, 6 mm langer Glas- ! faser in einem Taumelmischer vorgemischt. Das Polymer-Glasfaser-
Vorgemisch wurde über einen Einschneckenextruder bei einer Temperatur von 270, 280, 280, 2600C (Einzug >Düse) zu einem Strang
unter Verwendung einer 4 mm Lochdüse geformt und mittels eines Messer-Granulators zu einem zylindrischen Korn von einer Länge : von ca. 3 mm und einem Durchmesser von ca. 3 mm zerkleinert. \
Das Gemisch hatte nach der Füllstoffeinarbeitung über den Ex- \
ι truder keinen meßbaren thermischen Abbau erfahren. Dieses Poly- !
tetramethylenterephthalat-Glasfasergemisch wurde in fester Phase im Taumeltrockner bei einer Temperatur von 210-2130C und einem Vakuum von 1 Torr auf eine Viskositätszahl von 149 cm /g des Polymeren, innerhalb eines Zeitraumes von 8 Std. nachkondensiert. Die Pormmasse bzw. das Compound wurde zu Normprüfkörpern
verspritzt und die in Tab. 1 genannten Eigenschaften ermittelt. Yergleichsbeispiel 1
- ι
j Zum Vergleich wurde Polytetramethylenterephthalat mit einer Vis-i kositätszahl von 175 cm /g in gleicher Weise mit 30 Gewichtsteilen einer geschnittenen, 6 mm langen Glasfaser versehen.
Die Einarbeitungstemperaturen auf dem Extruder mußten für diese Mischung gegenüber Beispiel 1 um durchschnittlich 10-15°C er- .
ι höht werden. Im Anschluß an die Glasfasereinarbeitung und Strang-
formung erfolgte die wie oben beschriebene Zerkleinerung. Die
Viskositätszahl des Polymeren betrug nach der Einarbeitung | 149 cm /g. Die Granulate wurden wie in Beispiel 1 zu Normprüf- ,
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körpern verspritzt. Die Eigenschaften sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Beispiel 2 ,
Auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise wurde ein PTMT-Glas- · fasergemisch hergestellt, v/obei die Ausgangsviskositätszahl des Polymeren 90 cnr/g betrug. Die Festphasenkondensation wurde solange durchgeführt, bis das PTMT eine Viskositätszahl von 123 cnrVg erreicht hatte. Die Nachkondensationsbedingungen entsprachen denen im Beispiel 1; lediglich die Zeit konnte auf 5 Std. verkürzt werden. Die Eigenschaften der gespritzten Normprüfkörper sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Vergleichsbeispiel 2
Zum Vergleich wurde wie im Vergleichsbeispiel 1 ein PTMT-Glasfasergemisch mit einer Viskositätszahl des Polymeren von 127 cm /g hergestellt. Die Ausgangsviskositätszahl des PTMT betrug 150 cm /g. Das Polymere war bei der Einarbeitung auf eine Viskositätszahl von 127 cnrVg abgebaut worden. Die Mischung wurde zu Normkörpern verspritzt. Die in Tabelle 1 genannten Eigenschaften wurden ermittelt.
Beispiel 3
5,6 kg PTMT mit einer Viskositätszahl von 90 cm3/g wurden mit 1»6 kg geschnittener 6 mm langer Glasfaser und 0,8 kg Glas-
kugeln mittlerer 0 50 μ gemäß Beispiel 1 homogenisiert und nach j der Granulierung in der Pestphase wie in Beispiel 1 beschrieben auf eine Viskositätszahl des Polymeren von 150 cm /g nachkondensiert. Die Eigenschaften der spritzgegossenen Formkörper sind j in Tabelle 1 aufgeführt.
Yergleichsbeispiel 3
Zum Vergleich wurden 5»6 kg PTMT mit einer Yiskositätszahl von 175 cm /g in gleicher Weise mit 1,6 kg einer geschnittenen 6 mm langen Glasfaser und 0,8 kg Glaskugeln, 0 50 u, verschnitten. Die Yiskositätszahl des Polymeren betrug nach der Einarbeitung 154 cm /g. Die Mischung wurde zu Normkörpern verspritzt. Die Eigenschaften sind in Tabelle 1 aufgeführt.
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Formmasse gemäß Tabelle 1 Bei
spiel
1		 Vergl.
beispiel ·
1		 Bei
spiel
2		 aufgeführten Formmassen Bei
spiel
3		 Vergl.
beispiel
3		 I
Glasfasergehalt
Glaskugelgehalt		 Eigenschaften der in den Beispielen 30 30 30 Vergl.
beispiel
2		 20
10		 20
10		 *
Viskos itätszahl
a) Granulat		 149 149 123 30 150 154
"b) Formkörper Gew.%
Gew. % 		142 145 117 127 145 148
Dichte ♦) cnr/g 1,53 1,527 1,526 122 1,524 1,525
Biegefestigkeit 210 190 210 1,529 175 160
Zugfestigkeit g/cnr 145 135 150 190 120 110 CJ)
ro
<o Elastizitätsmodul
(Zugversuch)		 N/mm2 10000 10000 10200 135 6700 6800 !7869
OO
00		 Schlagzähigkeit
bei 230C		 N/mm2 48 38 46 10000 38 34
O bei -4O0C N/mm2 47 35 44 38 36 32
CD
er»		 kj/m2 >600 50 >600 36 >600 80
I I II 30 III III
Standzeit see
bei Biegespannung von «,
175 N/mm;
150 N/mm2 		*) gemessen am gespritzten Formkörper II
Ze itstandzugversuch
siehe Abb.
Leerseite

Claims (1)

  1. Patentansprüche :
    ^Verfahren zur Herstellung füllstoffverstärkter, insbesondere glasfaserverstärkter sowie gegebenenfalls weitere Zusatzstoffe, wie Stabilisatoren, Flammschutzmittel und dergl. enthaltender Polyalkylenterephthalat-Formmassei, dadurch gekennzeichnet, daß man Vorkondensate aus PoIy-(I,4-butylen)-terephthalat und/oder PoIy(I,3-Oropylen)-terephthalat, vorzugsweise in geschmolzenem Zustand, mit Verst?rkerfüllstoffen und gegebenenfalls weiteren Zusatzstoffen homogen vermischt, dann diese Mischung nach Formgebung, "beispielsweise durch Granulierung und gegebenenfalls weitere Zerkleinerung, schließlich einer Festphasenkondensation unterwirft bis die Polyester die gewünschten höheren Viskositätszahlen erreicht haben.
    ; 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Vorkondensate 2 bis 80 Gew.%, vorzugsweise 10 bis 50 Gew.% Verstärkerfüllstoffe, insbesondere Glasfasern, eingearbeitet werden.
    3. Verfahren nach Anspruch 1-oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einarbeitung der Versterkerfüllstoffe sowie sregebenenfalls weiterer Zusatzstoffe in die Vorkondensate mittels eines Sehneckenmisch- bzw. Strangpreßaggregats erfolgt.
    709881/0039 INSPECTED
    "- 2627369
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 Ms 3, dadurch gekennzeichnet, daß man Vorkondensate einsetzt, die vor Einarbeitung der Verstärkerfüllstoffe und ggf. weiterer
    •z
    Zusatzstoffe Viskositätszahlen von 40 bis 160 cm /g, vorzugsweise 60 bis 110 cm /g, insbesondere 70 bis 90 cm /g aufweisen.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Festphase nachkondensierten Polyester höhere Viskositätszahlen als die Vorkondensate von mehr als 40 bis 300, vorzugsweise 80 bis 250, insbesondere 130 bis 170 aufweisen.
    6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Festphasenkondensation bei erhöhten Temperaturen, jedoch unterhalb des Schmelzpunktes der kristallinen Anteile des Polymeren, vorzugsweise 5 bis 60°C unterhalb des Schmelzpunktes, im Inertgasstrom oder vorzugsweise unter Vakuum durchgeführt wird.
    7. Verwendung der nach einem der Ansprüche 1 bis 6 herge- j stellten Formmassen zur Herstellung von Formkörpern, vorzugsweise spritzgegossenen Formkörpern.
    8. Spritzgegossener Formkörper, enthaltend 20 bis 98 Gew.$, vor- j zugsweise 50 bis 90 Gew.fo PoIy-(1,4-butylen)-terephthalat eines Viskositätszahlenbereiches von 80 bis 250, Vorzugsweise 100 bis 160, sowie 2 bis 80 Gew.^o, vorzugsweise 10 bis 50 Gew.$ eines verstärkenden Füllstoffs, vorzugsweise Glas-
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    fasern, und gegebenenfalls weitere Zusätze.
    9. Formkörper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich ein Plammschutzmittel sowie ggf. Synergisten enthält.
    Dr.He/Sz
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