DE2117934A1

DE2117934A1 - Polycarbonatzusammensetzung

Info

Publication number: DE2117934A1
Application number: DE19712117934
Authority: DE
Inventors: Charles Andrew Mount Vernon Ind. Bialous (V.StA.)
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1970-04-15
Filing date: 1971-04-14
Publication date: 1971-10-28
Also published as: JPS5545574B1; BE765768A; NL7104958A; GB1282080A; US3647747A; FR2086074A1; FR2086074B1

Description

Die Erfindung betrifft eine thermoplastische aromatische Polycarbonatzusammensetzung mit ausgezeichneter Beständigkeit gegen Verfärbung und Versprödung bei höhen Formtemperaturen. Sie betrifft insbesondere ein aromatisches Polycarbonat mit entflammungshemmenden Eigenschaften, welches ein Erdalkalicarbonat enthält.

Es ist bekannt, Polycarbonatzusammensetzungen mit entflammungshemmenden Eigenschaften unter Verwendung von halogensubstituiertem Bisphenol-A herzustellen. Speziell in der

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US-Patentschrift 3 33¹* 15H ist eine solche Zusammensetzung beschrieben* worin Tetrabrombisphenol-A zur Herstellung einer Polycarbonatzusammensetzung verwendet wird, die ausgezeichnete entflammungshemmende Eigenschaften aufweist. Entflammungshemmende Eigenschaften thermoplastischer Zusammensetzungen sind in der Industrie im Hinblick auf die notwendige Sicherheit erforderlich. So ist es für viele Anwendungen von Thermoplasten erforderliehs dass diese entflammungshemmend sind, insbesondere dort,.wo sie durch die Öffentlichkeit oder in Gebieten benutzt werden, die der Öffentlichkeit zugänglich sind»

Thermoplaste_s insbesondere Polycarbonate, finden immer ausgedehntere Anwendung und wegen der komplizierten Geometrie der zu formenden Teile und/oder dünnwandiger Sektionen, besteht ein deutlicher Trend zu höheren Formtemperaturen. Höhere Formtemperaturen sind notwendige um das Polycarbonat in den Hohlraum der Form einzufüllenj und eine zufriedenstellende Gestalt des Formartikels, auch wenn er kompliziert gebaut ist, zu erhallten<= Unglücklicherweise sind bei Anwendung von Polycarbonatzusammensetzungen mit entflammungshemmenden Eigenschaften der bekannten, Art in Folge der höheren Formtemperaturen Verfärbung und Versprödung dieser Polycarbonatzusammensetzungen aufgetreten.

Es ist nun gefunden worden, dass durch Zusatz eines bestimmten Additivs zu einer Polycarbonatzusammensetzung mit entflammungshemmenden Eigenschaften Verfärbung und Versprödung verhindert werden können. J

Es ist eine Aufgäbe der Erfindung, eine spezielle Zusammensetzung zu Schöffen, die bei höheren Temperaturen stabil ist.

Es ist weiter eine Aufgabe der Erfindung_s eine Palycarbonatzusammensetzung mit entflammungshemmenden Eigenschaften zu schaffen, die eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Verfärbung bei erhöhten Temperaturen aufweist.

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Es ist ein anderes Ziel der Erfindung, eine Polycarbonatzusammensetzung mit entflammungshemmenden Eigenschaften zu schaffen, die bei erhöhten "Mperaturen beständig gegen Versprödung ist.

Diese und andere Aufgaben der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung näher erläutert.

Erfindungsgemäss werden die vorgenannten und andere Aufgaben dadurch gelöst, dass man einem aromatischen Polycarbonat mit entflammungshemmenden Eigenschaften ein Erdalkalicarbonat hinzufügt. Insbesondere besteht die Polycarbonätzusammensetzung der Erfindung aus einer Mischung eines Polycarbonats mit entflammungshemmenden Eigenschaften und 0,05 bis etwa 2 Gew,-% eines Erdalkalicarbonats. Die erfindungsgemässe Zusammensetzung ist stabil gegen Verfärbung und VersprÖdung bei höheren Temperaturen.

Die folgenden Beispiele sollen der näheren Erläuterung der Erfindung für den Fachmann dienen. Wenn nichts anderes ausgeführt, bedeuten die angegebenen Teile und Prozente Gewichtsteile oder Gewichtsprozente.

Beispiel I

Eine Formmasse wird durch Vermischen der folgenden Bestandteile hergestellt:

(a) 1 Teil eines Copolymers, welches durch Umsetzung von

50 Gew.-% des 2,2-Bis (!+-hydroxyphenyl)-propans (nachfolgend als Bisphenol-A bezeichnet), 50 Gew.% von 2 ,2-(3 ,3' ,5,5'-Tetrabrom-4,4'-dihydroxy-diphenyl)-propan und Phosgen in Methylenchlorid hergestellt wurde, welches p-tert.-Buty!phenol, Pyridin und Calciumhydroxid enthielt, und

(b) 4 Teile eines Bisphenol-A-homopolymers, welches durch Umsetzung von Bisphenol-A mit Phosgen in Methylenchlorid erhalten wurde, welches Triäthylamin, p-tert.-Butylphenol und Calcium-

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hydroxid enthielt. Das Polymer wird dann aus der Lösung in fester Form gewonnen, über Nacht bei 12 5 C getrocknet und bei einer Temperatur von etwa 273 C (525 F) extrudiert. Das Extrudat wird zu Pellets zerkleinert.

Die obige Zusammensetzung wird dann mittels Spritzguß bei einer Formtemperatur von 377°C (710⁰F) zu Testkörpern von .

7,62 χ 5,08 χ 0,32 cm (3 χ 2 χ 1/8 inch) geformt.

Die Formstücke zeigen starke Verfärbung in Form dunkler Schlieren. Zusätzlich brechen die Formkörper beim Auswerfen aus der Form und lassen dadurch deren Brüchigkeit erkennen.

Beispiel II

Die Zusammensetzung von Beispiel I wird mit 0,1 Gew.-% Bariumcarbonat, bezogen auf das Gewi-cht des Polycarbonatharzes, vermischt.

Die Formkörper zeigen weder Verfärbung noch brechen sie beim Auswerfen aus der Form.

Beispiel III

Die Zusammensetzung von Beispiel I wird mit 1,5 Gew.-% Bariumcarbonat vermischt und die Testkörper durch Spritzguß bei einer Temperatur von 393°C (740°F) hergestellt.

Die Testkörper zeigen weder Verfärbung noch brechen sie beim Auswerfen aus der Form.

Beispiel IV

In der Zusammensetzung von Beispiel II wird anstelle von Bariumcarbonat Calciumcarbonat verwendet.

Die Resultate sind die gleichen wie in Beispiel II.

Beispiel V

In der Zusammensetzung von Beispiel II wird anstelle von Bariumcarbonat Magnesiumcarbonat verwendet.

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Die Resultate sind die gleichen wie die von Beispiel II.

Beispiel VI

In der Zusammensetzung -von Beispiel II werden anstelle der Mischung des Bisphenol-A-homopolymers und des Copolymers 5 Teile eines Copolymers verwendet, welches durch Umsetzung von 90 Gew.-% von Bisphenol-A und 10 Gew.-% von 2,2-(3,3', 5 ,5 '-Tetrabrom-¹+, 4-'-dihydroxydiphenyD-propan erhalten wurde.

Die Resultate sind die gleichen wie in Beispiel II.

Beispiel VII

In der Zusammensetzung von Beispiel VI wird anstelle des dort genannten Copolymers ein Copolymer aus Bisphenol-A und 2,2-(3,3' , 5 ,5 '-Tetrachlor-¹+ ,4·' -dihydroxy-diphenyl)-propan verwendet.
Die Resultate sind die gleichen wie in Beispiel VI.

Wie in den Beispielen gezeigt wurde, verbessert die Verwendung eines Erdalkalicarbonates die Eigenschaften eines Polycarbonates mit entflammungshemmenden Eigenschaften und erlaubt so dessen Formen bei höheren Temperaturen ohne Verfärbung und Versprödung.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Polycarbonatzusammensetzung und insbesondere eine Polycarbonatzusammensetzung mit entflammungshemmenden Eigenschaften, die ausgezeichnete Beständigkeit gegen Verfärbung und Versprödung bei höheren Formtemperaturen aufweist. Insbesondere besteht die Zusammensetzung aus einer Mischung eines aromatischen Polycarbonates mit 0,05 bis etwa 2,0 Gew.-% eines Erdalkalicarbonates bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.

Die erfindungsgemäss verwendbaren aromatischen Polycarbonate können folgende sein:

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(a) Homopolymer e. von halogensubstituierten zweiwertigen Phenolen,

(b) Copolymere unsubstituierter zweiwertiger Phenole mit halogensubstituierten zweiwertigen Phenolen,

(c) Mischungen von Ca) und (b),

id.) Mischungen der vorgenannten mit Homopolymeren von unsubstituierten zweiwertigen Phenolen.

Vorzugsweise kann die Mischung 30 bis 99 Gew.-%, insbesondere 70 bis 99 Gew.-% eines Homopolymers eines unsubstituierten zweiwertigen Phenols und entsprechend 70 bis 1 Gew.-%, insbesondere 30 bis 1 Gew.-% eines Copolymers von

(1) 75 bis 25 Gew.-% eines halogensubstituierten zweiwertigen Phenols und entsprechend

(2) 25 bis 75 Gew.-% eines zweiwertigen Phenols enthalten. Vorzugsweise wird ein tetrahalogensubstituiertes zweiwertiges Phenol verwendet. Die angegebenen Gewichtsprozente sind bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung.

Grundsätzlich könen die erfindungsgemäss verwendeten unsubstituierten und halogensubstituierten zweiwertigen Phenole zweiwertige Bisphenole oder mehrkernige aromatische Verbindungen sein, die als funktionelle Gruppen zwei Hydroxylgruppen enthalten, deren jede direkt an ein aromatisches Kohlenstoffatom gebunden ist. Beispiele für solche erfindungsgemäss verwendbaren zweiwertigen Phenole sind Bis(4-hydroxyphenyl)-methan, 2,2-Bis(4--hydroxyphenyl)-propan (Bisphenol-A), 2, 2-BiS(H-IIy droxy-3-methylphenyl)-propan, 4-,4--Bis (4—hydroxyphenyl)-heptan, 2 ,2-(3,3· ,5 ,5 '-Tetrachlor-M-,Λ '-dihydroxy-diphenyl)-propan (Tetrachlorbisphenol-A), 2,2-(3 , 3 ' , 5 ,5 '-Tetrabrom-4,U·-dihydroxydiphenyl) -propan (Tetrabrombisphenol-A) , 3,3' -Dichlor·-¹)·, M-' dihydroxy-diphenyl-iiiethan, usw. Andere zweiwertige Phenole des Bisphenoltyps sind ebenfalls erhältlich und in den US-Patentschriften 2 999 835, 3 028 365 und 3 334 154 beschrieben.

Grundsätzlich können die erfindungsgemäss verwendeten Poly-

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carbonate hergestellt werden durch Umsetzung eines zweiwertigen Phenols mit einem Carbonatvorprodukt (carbonate precursor) in Gegenwart eines Molekulargewichtsreglers, eines Säureakzeptors und eines Katalysators. Das bevorzugt verwendete Carbonatvorprodukt zur Herstellung der Carbonatpolymere ist Carbonylchlorid. Doch können auch andere Carbon afp'ro duk te verwendet werden, wie andere Carbony!halogenide, Carbonsäureester und Halogenformiate.

Die zur Herstellung der Polycarbonate verwendbaren Säureakzeptoren, Molekulargewichtsregler und Katalysatoren sind die üblicherweise zur Herstellung von Polycarbonat verwendeten.

Wie eingangs ausgeführt, verleiht ein Erdalkalicarbonat den Polycarbonatzusammensetzungen eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Verfärbung und Versprödung bei höheren Formtemperaturen. Beispiele für verwendbare Erdalkalicarbonate sind Bariumcarbonat, Strontiumcarbonat, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat und Berylliumcarbonat. Vorzugsweise wird Bariumcarbonat verwendet.

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Claims

Patentansprüche ■

1. Polycarontiatzusammensetzung, dadurch gekennzeichnet ;, dass sie aus einer Mischung eines aromatischen Polycarbonates und 0,05 bis etwa 2,0 Gew.-% eines Erdalkalicarbonates, bezogen auf das Gesamtgewicht der Polycarbonatzusammensetzung, besteht, wobei das aromatische Polycarbonat bestehen kann aus:

(a) Homopolymeren eines halogensubstituierten zweiwertigen Phenols,

(b) Copolymeren eines unsubstituierten zweiwertigen Phenols und eines halogensubstituierten zweiwertigen Phenols,

(c) Mischungen von (a) und (b), oder

(d) Mischungen mit Homopolymeren eines unsubstituierten zweiwertigen Phenols.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass das aromatische Polycarbonat eine Mischung von 30 bis 99 Gew.-% eines Homopolymers eines zweiwertigen Phenols und 70 bis 1 Gew.-% eines Copolymers aus 25 bis 75 Gew.-% eines zweiwertigen Phenols und 75 bis 25 Gew.-% eines tetrahalogensubstituierten zweiwertigen Phenols ist. "

Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass das aromatische PoIy-. ,carbonat ein Copolymer von Bisphenol-A und Tetrachlorbisphenol-A ist.

¹I ο Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass das aromatische Polycarbonat ein Copolymer aus Bisphenol-A und Tetrabrombisphenol-A ist.

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5. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass das aromatische PoIycarbonat ein Homopolymer von Tetrabrombisphenol-A ist.

6. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet -, dass^ das Erdalkalicarbonat Bariumcarbonat ist.

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