DE1694232A1

DE1694232A1 - Titandioxydhaltige thermoplastische Polyesterformmassen

Info

Publication number: DE1694232A1
Application number: DE19671694232
Authority: DE
Inventors: Brinkmann Ludwig Dipl-Chem Dr
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1967-12-09
Filing date: 1967-12-09
Publication date: 1971-07-22
Also published as: NL6817364A; BE725139A; GB1235744A; FR1594240A; US3663499A; AT286639B

Description

9. November 1967 Dr.MD/ki

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Iitandiouiydhaltige thermoplastische Polyesterformmassen

Es ist "bekannt, lineare gesättigte Polyester aromatischer Dicarbonsäuren nach der Spritzgußmethode zu verarbeiten. Von technischer Bedeutung ist die Spritzgußverarbeitung von Polyäthylenterephthalat. Spritzkörper aus Polyethylenterephthalat zeigen nach ihrer Entformung jedoch die nachteilige . Eigenschaft ι -daß infolge Nachkristallisation,· besonders bei höheren Temperaturen, ihre Dimensionsstabilität nicht gewahrt bleibt« Es wurde daher mehrmals vorgeschlagen, Polyäthylenterephthalat mit Zusätzen nukleierend wirkender anorganischer Substanzen zu verarbeiten·

In der niederländischen Patentschrift 6.511*744 wurde z.B. beschrieben, daß anorganische in der Polyesterschmelae unlösliche Stoffe wie Calciumcarbnnat, Calciumsulfat, Titandioxyd oder Ruß bei einer Teilchengröße unter 2 /Utfie Kristallisation der Polyestermasse in der Form beschleunigen. Diese anorganischen Stoffe * werden dein "Polyester in Mengen von 0,001 bis 0,5 Gev/.5& beigefügt Dadurch erreicht man, daß das Polykondensat bei hinreichender iOrmtemperatur bereits beim Foruamgsyorgang einen optimalen G-rad der Kristallisation erreicht und in der Folgezeit Form- und" ■Dimensionsänderungen durch llachkristallisation praktisch ausgeschlossen sind, tfach der niederländischen Patentschrift 6.511,744

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sollen Polyester, die mehr als 0,2 Gew.# des feinverteilten , anorganischen Stoffes enthalten, spröde Formkörper liefern; bei einem Gehalt von meftr als 0,5 Gew.^ an anorganischem Stoff sollen die Formkörper unbrauchbar sein. ^:

Untersucht man nun die in der niederländischen Patentschrift 6.511.744 angeführten anorganischen Nukleierungsmittel, so stellt man fest, daß die icristallisationsf ordernde Wirkung der verschiedenen mikleierungsmittel bei vergleichbarer Teilchengröße recht unterschiedlich ist.

Es zeigt sich, daß Titandioxid kein besonders gutes ITukleierungsmittel ist. Bei der Verarbeitung von 0,4 i° Titandioxyd (Korngröße 0,5 bis 1/u ) enthaltendem Polyäthylenterephthalat kann man zwar Formkörper mit einem Kristallisationsgrad von über 25 $> enthalten, jedoch ist die-Dimensionsstabilität dieser Formkörper noch nicht befriedigend. Weiterhin kann man fest*-«

stellen, daß auch der Gehalt an 0,4 i> Titandioxyd im Polyesterformkörper noch nicht ausreichend ist, um einen hohen Weißgrad zu erhalten. -

Es wurde nun gefunden, daß thermoplastische Formmassen, die- aus einer Mischung von linearen gesättigten Polyestern aromatischer Dicarbonsäuren mit gesättigten aliphatischen oder cycloaliphatische!]. Diolen und Titanciioxyd in Mengen von 0,6 bis 15 Gew.#, vorzugsweise 1 bis 5 Gew.^ bezogen auf die Gesamtmischung bestehen, hervorragende Eigenschaften haben.

Die erfindungsgemäßen Formmassen können zu Formkörpern mit sehr guter Sehlagzähigkeit verarbeitet werden; die Formkörper zeich- * nen sich gleichzeitig durch einen hohen ϊ/eißgrad aus.

Die bemerkenswerte-Schlagzähigkeit der Formkörper war überraschend da nach dem Stande der Technik sehr spröde und d-iher unbrauchbare Formkörper zu erwarten waren. Ss- war weiterhin überraschend, daß Formmassen., welche die erfindungsgemsßen·Mengen' an Titandioxyd enthalten, auch bei kurzen Formstandöelten-su"dimensionsstabilen -Pormkörpern vorarbeitet werden: Ico'naeijS-"-"" ^r

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Als linearer gesättigter Polyester aromatischer Dicarbonsäuren wird vorzugsweise Polyäthylenterephthalat verwendet. Es können auch andere Polyester, beispielsweise Polycyclohexan-1,4-dimethylolterephthalat ,verwendet werden. Man kann auch modifizierte Polyäthylenterephthalate verwenden, die neben Terephthalsäursnoch andere aromatische oder auch aliphatische Dicarbonsäuren als Grundbausteine, z.B. Naphthalindicarbonsäure-2,6 oder Adipinsäure enthalten. Ferner können modifizierte Polyäthylenterephthalate eingesetzt werden, die neben Ä'thylenglykol noch andere aliphatische Diole, wie beispielsweise Ueopenty.lglykol oder Bütandiol-1,4, als alkoholische Komponente enthalten. Die Polyester sollen eine reduzierte spezifische Viskosität, gemessen in einer 1 $igen Lösung in Phenol/Tetrachloräthan 60 s bei 25⁰C, zwischen 0,7 und 2, vorzugsweise zwischen 1,0 und 1,5, haben.

Das Titandioxyd kann vom Rutil- oder vom Anatas-Typ sein und soll zweckmäßig eine Korngröße von unter 2ax, vorzugsweise von unter 1vu'haben. Man kann auch Titandioxyde mit Korngrößen Über 2 αχ einsetzen, wird dann aber zweckmäßig ein anderes gut wirkendes Bukleierungsmitte1 wie Aluminiumsilikat, Calciumcarbonat oder Talkum mit Korngrößen unter 2yu mit very/ enden.

Das Titandioxyd kann dem Polyester schon während der Herstellung beigemischt werden· Es ist auch möglich, das Titandioxyd auf das fertige Polye-atergranulat aufzupanieren und dies, wenn notwendig, zur besseren Verteilung des Titandioxyds noch einmal umzugranulieren·

Die Formmassen sollen mögliehst wenig Feuchtigkeit enthalten, vorzugsweise weniger als 0,02 Gew.#. Man kann die granulierte ,„ Formmasse, falls gewünscht, mit einem Überzug aus einem inerten hydrophoben Stoff, wie beispielsweise Wachs oder Paraffin, versehen«, ν

Um bei der Verarbeitung der Formmassen Formkörper mit Mn-· reichendem Kfistallisationsgrad zu erhalten, ist es zweckmäßig, die Form-femperatur genügend hoeJi oberhalb der Einfrierteinperatur des eingesetzten Polyesterinaterisals zu halten*

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Bei Fstwendung von Polyä^hylenterephrfchalart soll die Semperate" der SpritzguSform auf t20 bis 15€>°Ö gehalten

Me erfiudtöigsgemäßen Formmassen erlauben <iie Herstellung fiociiwertxger Formfeorper .wie 2·Β· Eahnrlider,

Beispiel "t$

5 kg Polyätöyleaterepli-feitaiat-ffranalat^ das t>8 enthielt* wurde ip einem Rotatiansverdampfer 1 Stunde feei tOO°b und einem Drtick von Q,5 waBg xmä anscnXießend 8 Stunden tre'i 240 undL einem Brück von 0*3 mnßg gerollt« Das litaodioxyd war "bei der Herstellung des Pölyä^ftylentiierepatiialats naeli "beendeter iriiiestemng der Bis-Cf-ii^droxyati}^! izugefügt worden und hatte eine Korngröße von 0*5 "bis 1/u:# nulat des Äusgangspolyesters natte eine reduzierte specifisehe Viskosität von Q, S dl/g (gemessen in einer 1 ^igen lösung in Phenol/Ietracitloräthan 60 s 4-0 feel 25°G|#

Facht der ürachkondensation im Eotationsverdampfer natte^ das titandioxydiiaXtige Polyestergranulat eine reduzierte spezifische ¥is«· fcositSt von t _r2 dl/g* Ans dem Material; wurden flatten, gespritzt mit den Ifeßen 60 χ βθ χ 2 mm frei einer IOrmtemperatur von tgÖ^o0 und einer Pormatandzeit von 30 Sekunden» Die Platten waren> ver«·» * zugsfrei und patten eine Diente von 1;,J81. Die Söfelagzänigkeit der Platten wurde durcn einen fälltest geprüft* Hierbei wurden ate Platten einer Scnlagbeanspruefemg derart ausgesetzt, dal man einen Fallkörper; von verschiedenen Höhen senkrecht auf die auf einen Rahmen ausgespannten Platten fallen ließ* Me Spitz© des Fallhammer® stellte ^Mq Halbkugel mit einem Batius von TO mm dar? das ©e^icht des Pallhammers betrug 1 kg» pro lohe; wurden W Platten geprüft* Erst bei oMezr lallhöhe von 180 om reichte die Sonlagenergie aus _t um bei 2ö $ der Platten »um Bamch ga führen»

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Beispiel 2 ( VergleielislDeispiel }

Bs .-nurae .wie ±n Beispiel 1 vorgegangen» ä^öoch wuräe ein. EoIy-Sthyleiiterepiithalat eingesetzt, daß aar G,4 Sew.^ des ia Beispiel' 1 Yerviendeten fitaüdioxyda e»$iiielt· Die reduzierte spezifiseke ¥isi:osität des Aasgangspolyesters Taetrug 0,76 dl/g (gemesseii in einer 1 ^igen Iiösiirig in Pnenol/ietracliloräthan 60 : fcei 25⁰O)* Hacn der Uaolikondensation hatte der Polyester eine reduzierte spezifische Viskosität von ΐ>22 dl/g. Bas Polyeatergranulat wurdewie im Beispiel 1 tesohrieben nach dem Spritzgußverfahren Gearbeitet· Bei lOnastandzeiten von 30 Sekunden zeigten¹ die Platten einen TbQträchtüiehen Verzug. Der ¥eißgrad der Platten war. öeträchtlich schlechter als in Beispiel t«.

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Claims

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£ atentanspruehi j ■ -

!Thermoplastische iOrmmas^seh, bestehend aus einer Mischung von

a) linearen, gesättigten Polyestern aromatischer Dicarbonsäuren and gegebenenfalls kleinen Mengen äliphatischer Mcarbonsäuren mit gesättigten aliphatischen oder-cycloaliphatischen

Diolen und.

b) Titandio^rd

die Menge des Titandioxyds 0_t6 Ms 15 .G&n»?o₉ vorzugsweise 1 bis 5 Gewichtsprozent der Gesaatmischung beträgt«

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