DE2647271A1

DE2647271A1 - Nicht opake flammhemmende polycarbonat-zusammensetzung

Info

Publication number: DE2647271A1
Application number: DE19762647271
Authority: DE
Inventors: Victor Mark
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1975-10-29
Filing date: 1976-10-20
Publication date: 1977-05-05
Also published as: BR7606957A; IT1071468B; NL7610224A; AU1764676A; GB1529407A; FR2329714A2; FR2329714B2; JPS5254747A; AU498745B2

Description

Nicht opake flammhemmende Polycarbonat-Zusammensetzung

Die Erfindung betrifft eine nicht opake flammhemmende Polycarbonat-Zusammensetzung und insbesondere ein aromatisches Polycarbonat, welches in Mischung einen Zusatzstoff enthält, der aus den Metallsalzen von Sulfonsäuren heterozyklischer Verbindungen oder Mischungen derselben bestehen kann, wobei das aromatische Polycarbonat und der Zusatzstoff einen Brechungsindex im Bereich von 1,54 bis 1,65 aufweisen. Die Erfindung betrifft gleichfalls Gegenstände, die aus dieser nicht opaken, flammhemmenden Polycarbonat-Zusammensetzung hergestellt worden sind.

Die vorliegende Erfindung ist eine Fortentwicklung der in der eigenen älteren Patentanmeldung P 21 60 937.8 vom 21.12.1974 beschriebenen Erfindung.

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- er -

Mit den gestiegenen Sicherheitsanforderungen ergibt sich ein Trend,auch für die Verwendung in der Öffentlichkeit und im Haushalt sichere Materialien zu schaffen. Ein besonderer Bedarf besteht dabei in der Schaffung flammhemmender oder flammverzögernder nicht opaker Produkte für die Verwendung durch den Letzt-

nicht opake verbraucher. Aufgrund dieser Forderung werden viele/Produkte benötigt, welche gewisse flammhemmende Kriterien erfüllen, die sowohl von den örtlichen als auch den staatlichen Verwaltungsstellen sowie von den Herstellern solcher Produkte aufgestellt werden. Eine spezielle Reihe von Bedingungen, die als Standardmass für die flammhemmende Wirkung verwendet werden, findet sich in dem Underwriters Laboratories, Inc. Bulletin 94. Dieses Bulletin nennt gewisse Bedingungen, nach denen Materialien hinsichtlich der selbsterlöschenden Eigenschaften eingestuft werden .

In der Literatur werden viele flammhemmende Zusatzstoffe beschrieben, die mit Produkten gemischt werden, um dieselben selbsterlöschend oder flammhemmend auszurüsten. Bekanntlich werden diese flammhemmenden Zusätze in Mengen von 5 bis 20 Gewichtsprozent eingesetzt, um solche brennbaren Produkte selbsterlöschend zu machen. Es wurde ebenfalls festgestellt, dass diese Mengen eine nachteilige Wirkung auf das flammhemmend ausgerüstete Ausgangsmaterial haben können, was sich in einem Verlust wertvoller physikalischer Eigenschaften des Ausgangsstoffes bemerkbar macht. Dies trifft insbesondere zu, wenn man bekannte flammhemme ride Mittel für Polycarbonat-IIarzgrundstof fe verwendet. Viele dieser bekannten Zusätze haben eine verschlechternde Wirkung auf das Polymere.

In vielen Fällen ist es wünsche awert, dass die aus den feuerhe.umenden Polycarbonatharzen erzeugten Gegenstände ihre nicht opaken Eigenschaften beibehalten.

überraschenderweise wurde nunmehr gefunden, dass ein aromatisches Polycarbonat durch Einverleiben von 0,001 bis etwa 2,0 Teile gewisser Zusatzstoffe pro 100 Teile des aromatischen

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Polycarbonate flammhemmend gemacht werden kann, während ihre nicht opaken Eigenschaften beibehalten werden, wobei die Zusatzstoffe inert sind und das aromatische Polycarbonat nicht abbauen und,wie vorstehend bereits erwähnt,den nicht opaken Charakter der Polycarbonat-Zusammensetzung beibehalten.

Der ausgeformte Gegenstand der vorliegenden Erfindung enthält ein aromatisches Carbonatpolymer und 0,001 bis etwa 2,0 Teile eines Zusatzstoffes pro 100 Teile des aromatischen Carbonatpolymeren, der ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus den Metallsalzen von substituierten und unsubstituierten Sulfonsäuren heterozyklischur Verbindungen und Mischungen derselben, worin die Metallsalze ausgewählt sind aus der Gruppe aus Alkalimetallsalzen und Erdalkalimetallsalzen und Mischungen dieser Metallsalze und wobei der Substituent an dem Metallsalz der substituierten Sulfonsäuren heterozyklischer Verbindungen ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem Elektronen entziehenden Rest und Mischungen von Elektronen entziehenden Resten und wobei die heterozyklische Verbindung ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus fünf- und sechsgliedrigen heterozyklischen Kernen, die ein Heteroatom,ausgewählt aus Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel enthalten und worin der ausgeformte Gegenstand einen Brechungsindex im Bereich von 1,54 bis 1,65 aufweist. Besonders bevorzugte ausgeformte Gegenstände haben die Form einer Folie und eines Pellets.

Die Brechungsindices der hierin beschriebenen Materialien wurden nach dem Immersionsverfahren bestimmt, das von Arnold Weissberger in "Physical Methods of Organic Chemistry", Interscience Publishers, Band II, 1960, Seite 1433 beschrieben ist.

Wenn der Brechungsindex der vorliegenden Zusatzstoffe im Bereich des Brechungsindexes des aromatischen Carbonatpolymeren liegt, d.h. bei 1,54 bis 1,65, dann ist die Polycarbonat-Zusammensetzung und der daraus hergestellte, ausgeformte Gegenstand nicht opak. Das bedeutet, dass er in der Lage ist, Licht durchzulassen und er ist durchscheinend bis durchsichtig (translucent to transparent). In Abhängigkeit davon, wie nahe der Bre-

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chungsindex des Zusatzstoffes bei dem Brechungsindex des Polycarbonate liegt, bestimmt sich in der erhaltenen Zusammensetzung, ob dieselbe durchsichtig oder durchscheinend ist. Wenn der Zusatzstoff in der verwendeten Konzentration teilweise oder vollständig in dem Polycarbonatpolymeren löslich ist, dann ist die Zusammensetzung und der daraus erhaltene Gegenstand um so durchsichtiger.

Im einzelnen ist der besondere Zusatzstoff der vorliegenden Erfindung das Metallsalz der substituierten und unsubstituierten Sulfonsäure heterozyklischer Verbindungen und umfasst Mischungen derselben mit einem Brechungsindex im Bereich von 1,54 bis 1,65. Das bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendete Metallsalz ist entweder das Alkalimetalloder Erdalkalimetallsalz oder Mischungen dieser Metallsalze. Die Metalle dieser Gruppen sind Natrium, Lithium, Kalium,Rubidium, Cäsium, Beryllium, Magnesium, Calcium, Strontium und Barium.

Bei den bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendeten substituierten Sulfonsäuren heterozyklischer Verbindungen handelt es sich um solche, in denen der Substituent ein Elektronen entziehender Rest ist. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können in derselben beliebige Elektronen entziehende Reste verwendet werden. Es wird jedoch bevorzugt, wenn der Elektronen entziehende Rest oder Substituent,der bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendet wird, der Halogen-, Nitro-, Trihalogenmethyl-und der Cyano-Elektronen entziehende Rest ist oder aber wenn Mischungen dieser Elektronen entziehenden Reste Anwendung finden.

Das Elektronen entziehende Phänomen, das auch als Elektronegativität bezeichnet wird, wurde von Roberts und Caserio in "Basic Principles of Organic Chemistry" 1964, Seiten 185-186 und von Jack Hine in "Physical Organic Chemistry", McGraw-Hill Book Company, Inc. 1962, Seiten 5, 32 und 85-93 beschrieben. Kurz zusammengefasst wird unter dem Elektronen entziehenden

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Phänomen eine starke Affinität des Restes für eine negative Ladung, nämlich Elektronen, verstanden, obgleich derselbe noch in covalenter Bindung verbleibt und kein Ion bildet. Dies stellt eine ausserordentlich kurze Beschreibung dieses Phänomens dar und dieselbe ist lediglich aufgeführt, um den Elektronen entziehenden Effekt zu beschreiben. Bezüglich weiterer Einzelheiten sei auf die vorgenannten Literaturstellen verwiesen.

Bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung haben die Metallsalze der Sulfonsäuren heterozyklischer Verbindungen einen Brechungsindex im Bereich von 1,54 bis 1,65 und entsprechen der folgenden Formel:

^XO-15^R(SO3^M)l-6 ^τ·

worin X ein Elektronen entziehender Rest ist, M ist ein Metall, ausgewählt aus den Alkalimetallen oder den Erdalkalimetallen des Periodensystems und R ist ein organischer Kern, ausgewählt aus der Gruppe von organischen heterozyklischen Kernen, bestehend aus:

A.

¹Z

worin Z ausgewählt ist aus den Heteroatomen Schwefel, Sauerstoff und Stickstoff,

B.

worin Z und Z¹ unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Kohlenstoff und den Heteroatomen Stickstoff, Schwefel und Sauerstoff mit der Massgabe, dass wenigstens ein Z ein Heteroatom ist,

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O If	C	y = C	H

H		Il O

D. Phthalocyanin

E.

(^SO3^M)0-10

0-5

F.

worin Z ausgewählt ist aus den Heteroatoraen, bestehend aus Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel.

In der vorgenannten Formel I ist X ein Elektronen entziehender Rest und M ist ein Metall, welches ausgewählt sein kann aus Alkalimetallen oder Erdalkalimetallen des Periodensystems. Vorzugsweise ist zur Erzielung optimaler Resultate der Elektronen entziehende Rest an den heterozyklischen Kern gebunden.

Obgleich viele Verbindungen die Erfordernisse der Formel I erfüllen und einem aromatischen Polycarbonat ausgezeichnete flammhemmende Eigenschaften verleihen, so ist doch der bevorzugte Zusatzstoff das Natriumsalz von 2,ö-Dichlorthiophen-S-sulfonsäure.

Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können Füllstoffe, Pigmente, Farbstoffe, Antioxidantien, Stabilisatoren, Ultraviolettlichtabsorptionsmittel, Formtrennmittel und andere Zusatzstoffe enthalten, die üblicherweise in nicht opaken PoIycarbonatharz-Zusammensetzungen verwendet werden. Weiterhin können die ausgeformten Gegenstände mit beispielsweise kratz- oder beschädigungsfesten Überzügen beschichtet sein.

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Um die vorliegende Erfindung vollständig und klar zu erläutern, sind nachfolgend Beispiele aufgeführt. Es sei indessen bemerkt, dass diese Beispiele lediglich zur Erläuterung und keineswegs als Begrenzung der offenbarten und beanspruchten Erfindung dienen sollen. In den Beispielen beziehen sich alle Teile und Prozentsätze auf das Gewicht, sofern es nicht ausdrücklich anders angegeben ist.

Beispiel 1

100 Teile eines aromatischen Polycarbonats, welches durch Reaktion von 2,2-3is(4-hydroxyphenyl)-propan und Phosgen in Anwesenheit eines Säureakzeptors und eines Molekulargewichtsregulators hergestellt worden war und eine grundmolare Viskositätszahl (intrinsic viscosity) von 0,57 aufwies, wurde mit 0,01 Teilen eines feingemahlenen dehydratisieren Zusatzstoffes gemischt, der in Tabelle 1 aufgeführt ist, indem die Ingredienzien in einem Laboratoriumstromme!mischer zusammengemischt wurden. Die erhaltene Mischung wurde dann einem Extruder zugeführt, der bei etwa 265°C b<
zerkleinert.

etwa 265 C betrieben wurde und das Extrudat wurde zu Pellets

Die Pellets wurden dann im Spritzgussverfahren bei etwa 315 C zu Teststäben mit den Abmessungen von etwa 127 mm χ 12,7 mm χ etwa 1,587 mm bis 3,175 mm ( 5 in. χ 1/2 in. χ 1/16 bis 1/8 in.) und zu Testquadraten mit den \bmessungen von etwa 50,8 mm χ 50,8 mm χ etwa 3,175 mm ( 2 in. χ 2 in. χ etwa 1/8 in.) ausgeformt. Die Teststäbe ( 5 Stück für jeden Zusatzstoff, der in der Tabelle aufgeführt ist) wurden dem Testverfahren unterworfen, wie es in dem Verbrennungstest zur Klassifizierung von Materialien gemäss Underwriters Laboratoires, Inc. Bulletin UL-94, beschrieben ist.

Gemäss diesem Testverfahren wurden die so geprüften Materialien aufgrund des Ergebnisses von 5 Proben in V-O, V-I oder V-II einklassifiziert. Die Kriterien für jeden V-Wert (V steht für vertikal) gemäss UL-94 sind kurz folgende:

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"V-O" : Durchschnittliches Aufflammen und/oder Glühen nach Entfernung der Zündflamme soll 5 Sekunden nicht übersteigen und keine der Proben soll flammende Teilchen abtropfen, die absorbierende Baumwolle entzünden.

"V-I" : Durchschnittliches Aufflammen und/oder Glühen

nach Entfernung der Zündflamme soll 25 Sekunden nicht übersteigen und das Glühen soll in vertikaler Richtung in der Probe nicht weiter als 0,318 cm (1/8 in.) wandern, nachdem die Flamme erloschen ist und das Glühen soll nicht fähig sein, absorbierende Baumwolle zu entzünden.

"V-II" : Durchschnittliches Aufflammen und/oder Glühen

nach Entfernung der Zündflamme soll 25 Sekunden nicht übersteigen und die Proben tropfen brennende Teilchen ab, die absorbierende Baumwolle entzünden.

Zusätzlich ist noch festzuhalten, dass ein Teststab, der nach Entfernung der Zündflamme länger als 25 Sekunden brennt, nicht gemäss UL-94 sondern nach den Standards der vorliegenden Erfindung mit "brennt" bezeichnet wird.

Weiterhin erfordert UL-94, dass alle Teststäbe bei jeder Testgruppe die V-Bewertung erfüllen, um die entsprechende Klassifikation zu erhalten. Andernfalls erhalten die 5 Stäbe die Bewertung des schlechtesten Einzelstabes. Wenn beispielsweise ein Stab als V-II klassifiziert wird und die anderen 4 Stäbe als V-O klassifiziert werden, dann ist die Bewertung für alle 5 Stäbe V-II.

Die Testplatten wurden in einem Gardner XL 10-CDM-Gerät auf die Lichtdurchlässigkeit getestet. Die Daten zeigen die Menge des einfallenden Lichtes, das durch die Testplatten hindurchgeht, wobei Luft als Medium mit 100 %iger Durchlässigkeit zugrundegelegt wurde.

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'Λ-

Die Ergebnisse mit den im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendeten verschiedenartigen Zusatzstoffen sind nachfolgend aufgeführt, wobei ein Kontrollversuch unter Verwendung des aromatischen Polycarbonates durchgeführt wurde, bei dem indessen kein Zusatzstoff von der vorstehend erwähnten Art benutzt wurde,

Zusatzstoff

(0,01 Teile pro 100)

Tabelle 1	Erlöschungs-	Anzahl	13	UL- 94
Licht-	zeit	Tropfen	3	Bewertung
durch-	(Sekunden)	pro 5
lässig-		Teststä
keit		be
(%)	24	brennt
89	8,6	V-O
86

KontroI!versuch

Natrium-2,5-dichlorthiophen-3- sulfonat

Dinatrium-indigo- 76 5,5'-disulfonat

V-II

Beispiel 2

Dieses Beispiel wurde durchgeführt,um die Wirkung der Zusatzstoffe der vorliegenden Erfindung bei Bereichen von 0,05 Teilen pro 100 Teile des Polycarbonate zu demonstrieren.

Bei der Herstellung der Testproben dieses Beispiels wurden 100,00 Teile des Polycarbonate nach Beispiel 1 mit 0,05 Teilen der in Tabelle 2 aufgeführten Zusatzstoffe unter Verwendung der gleichen Verfahrensweise gemischt. Die Testproben wurden dann unter Verwendung des gleichen in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrens ausgeformt. Die Testproben wurden dann dem gleichen Testverfahren wie in Beispiel 1 unterworfen, wobei die folgenden Ergebnisse erhalten wurden:

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Tabelle 2

Zusatzstoff Licht- Erlöschungs- Anzahl UL-94

(0,05 Teile pro durch- zeit Tropfen Bewertung

100) lässig- (Sekunden) pro 5

keit Teststä- (%) be

Kontrollversuch

86

Calciumbenzo- 76 thiophen-2-sulfonat

Kaliumdibenzofuran-3-sulfonat 68

26

5,9

9,2

13

brennt

V-II V-II

Beispiel 3

Dieses Beispiel wurde durchgeführt, um die Wirkung der Zusatzstoffe der vorliegenden Erfindung bei Bereichen von 0,10 Teilen pro 100 Teile des Polycarbonate zu demonstrieren.

Bei der Herstellung der Testproben dieses Beispiels wurden 100,00 Teile des Polycarbonats nach Beispiel 1 mit 0,10 Teilen der in Tabelle 3 aufgeführten Zusatzstoffe unter Verwendung der gleichen Verfahrensweise gemischt. Die Testproben wurden dann unter Verwendung des gleichen in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrens ausgeformt. Die Testproben wurden dann dem gleichen Testverfahren wie in Beispiel 1 unterworfen, wobei die folgenden Ergebnisse erhalten wurden:

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	Licht-	Tabelle 3	Anzahl	UL- 94
Zusatzstoff	durch-	Erlöschungs-	Tropfen	Bewertung
(0,10 Teile	lässig-	zeit	pro 5
P^ro 100)	keit	(Sekunden)	Teststä
	(%)		be
	86		13	brennt
Kontrollver		26
such	84		0	V-I
Natrium-2,5-		5,6
dichlorthio-
phen-3-sulfonat

Kalium-2,3,5- 80

tribromthiophen-4-sulfonat

Natriumpyridin- 60 3-sulfonat

3,9

6,7

V-O V-II

Beispiel 4

Dieses Beispiel wurde durchgeführt, um die Wirkung eines Zusatzstoffes der vorliegenden Erfindung bei Bereichen von 0,20 Teilen pro 100 Teile des Polycarbonats zu demonstrieren.

Bei der Herstellung der Testproben dieses Beispiels wurden
100,00 Teile des Polycarbonats nach Beispiel 1 mit 0,20 Teilen des in Tabelle 4 aufgeführten Zusatzstoffes unter Verwendung
der gleichen Verfahrensweise gemischt. Die Testproben wurden
dann unter Verwendung des gleichen in Beispiel 1 benutzten Verfahrens ausgeformt. Die Testproben wurden dann dem gleichen
Testverfahren wie in Beispiel 1 unterworfen, wobei die folgenden Testergebnisse erhalten wurden:

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Zusatzstoff (0,20 Teile pro 100)

- la -

Tabelle

Licht- Erlöschungs· durch- zeit

lässig- (Sekunden) keit

Anzahl
Tropfen
pro 5
Teststäbe

UL-94 Bewertung

Kontrollversuch

Kalium-2,5-dichlorthiophen-3-sulfonat

26

3,6

13

brennt

V-O

Beispiel 5

Dieses Beispiel wurde durchgeführt, um die Wirkung des Zusatzstoffes der vorliegenden Erfindung bei Bereichen von 1,0 Teilen pro 100 Teile des Polycarbonate zu demonstrieren.

Bei der Herstellung der Testproben dieses Beispiels wurden 100,00 Teile des Polycarbonate nach Beispiel 1 mit 1,0 Teilen des in Tabelle 5 aufgeführten Zusatzstoffes gemischt, wobei das gleiche Verfahren Anwendung fand. Die Testproben wurden dann unter Verwendung des gleichen in Beispiel 1 benutzten Verfahrens ausgeformt. Die Testproben wurden anschliessend auch dem gleichen Testverfahren wie in Beispiel 1 unterworfen, wobei die folgenden Testergebnisse erhalten wurden:

Zusatzstoff (1,0 Teile pro 100)

Tabelle

Licht- Erlöschungs- Anzahl

durchlas- zeit Tropfen

sigkeit (Sekunden) pro 5

(%) Teststäbe

UL-94 Bewertung

Kontrollversuch

Natrium-2,5-dichlorthiophen-3-sulfonat

26 4,8

13
0

brennt V-O

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Beispiel 6

Dieses Beispiel wurde durchgeführtem die Wirkung eines bekannten im Handel erhältlichen flammhemmenden Zusatzstoffes zu demonstrieren.

Beispiel 1 wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass anstelle der darin verwendeten Zusatzstoffe nur ein Teil Decabromdiphenyläther verwendet wurde. Die nach Auswertung von 5 Teststäben erhaltenen Ergebnisse waren die gleichen, wie sie bei dem in Tabelle 1 gezeigten Kontrollversuch erhalten wurden.

Bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung werden aromatische Carbonatpolymere durch Zugabe gewisser besonderer Zusatzstoffe flammhemmend gemacht, wobei es sich bei diesen Zusatzstoffen um die Metallsalze von substituierten und unsubstituierten Sulfonsäuren heterozyklischer Verbindungen handelt und die auch Mischungen der verschiedenen Metallsalze und der besagten heterozyklischen Verbindungen umfassen. Die Menge der bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendeten Zusatzstoffe kann von 0,001 bis zu etwa 2,0 Teilen pro 100 Teile des aromatischen Carbonatpolymeren variieren.

Wie vorstehend bereits erwähnt, enthält der Zusatzstoff der vorliegenden Erfindung die Alkali-oder Erdalkalimetallsalze der substituierten und unsubstituierten Sulfonsäuren heterozyklischer Verbindungen und Mischungen derselben. Obgleich eine grosse Zahl solcher Salze in den Tabellen der Beispiele der vorliegenden Erfindung aufgeführt sind, so handelt es sich dabei doch nur um repräsentative Beispiele der erfindungsgemässen Zusätze. Die Natrium-, Calcium-, Magnesium-, Kalium-, Strontium-, Lithium-, Barium-, Rubidium- und Cäsiumsalze anderer Sulfonsäuren heterozyklischer Verbindungen können anstelle der in den Beispielen verwendeten Stoffe mit der gleichen flammhemmenden Wirkung verwendet werden. Diese anderen Metallsalze der Sulfonsäuren heterozyklischer Verbindungen sind beispielsweise:

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Calciumsalz der Trifluorthiophensulfonsäure, Dinatriumsalz der Thianaphthenindenindigodisulfonsäure, Dikaliumsalz der Pyridin-3,5-disulfonsäure, Dinatriumsalz der Tetrachlordibenzopyrroldisulfonsäure, Lithiumsalz der Trichlorchinolin-8-sulfonsäure, Tetranatriumsalz der Octachlorkupferphthalocyanintetra-

sulfonsäure,

Bariumsalz der Tetrachlorthianthrendisulfonsäure, Natriumsalz der Dichlorbenzothiazolsulfonsäure, Calciumsalz der 3,4,5-Triehlorthiophen-2-_sulfonsäure, Dinatriumsalz der 3,4-Dichlorthiophen-2,5-disulfonsäure.

Bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung wird der Zusatzstoff im allgemeinen nach üblichen bekannten Verfahren hergestellt. So geht beispielsweise ein solches bekanntes Verfahren von der heterozyklischen Verbindung, wie beispielsweise Thiophen, aus und dasselbe wird mit der Elektronen entziehenden Komponente, beispielsweise durch Chlorierung, Bromierung oder Nitrierung,in Kontakt gebracht. Dasselbe wird dann der Sulfonierung unterworfen unter Verwendung von Schwefelsäure, Chlorsulfonsäure, rauchender SuIfonsäure oder Schwefeltrioxid. Diese Reaktionen können bei Raumtemperatur oder bei erhöhten Temperaturen, wie etwa 50°C, durchgeführt werden. In alternativer Weise kann die Reihenfolge der Reaktion auch umgekehrt werden. Das Salz wird dann durch Zugabe des geeigneten alkalischen Reagenzes in einer zur Bildung des Neutralsalzes ausreichenden Menge hergestellt. Das Salz wird dann durch Ausfällung oder durch Abdestillation des Lösungsmittels gewonnen.

Im Fall eines Trihalogenmethyl-Elektronen entziehenden Substituenten wie beispielsweise dem Trifluormethyl-Elektronen entziehenden Substituenten ist es am besten, von dem Trifluormethyl-Heterozyklus auszugehen und dann wie vorstehend beschrieben zu sulfonieren und das Salz daraus herzustellen.

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Im Falle des Cyano-Substituenten ist es am besten, die SuIfonsäure durch Oxidation des entsprechenden Thiophenols mittels Wasserstoffperoxid oder organischen Persäuren herzustellen. Das Salz wird dann wie vorstehend beschrieben hergestellt und in entsprechender Weise gewonnen. Diese Technik ist ebenfalls am besten für die Herstellung der Sulfonsäuren mit dem Trichlormethyl-Substituenten.

Bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung können beliebige aromatische Polycarbonate verwendet werden, die einen Brechungsindex im Bereich von 1,54 bis 1,65 aufweisen. Dieselben sind Homopolymere und Copolymere sowie Mischungen derselben und sie werden durch Reaktion eines zweiwertigen Phenols mit einem Carbonatvorläufer hergestellt. Typische Beispiele für die bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendeten zweiwertigen Phenole sind: Bisphenol-A, (2, 2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan), Bis(4-h.ydroxyphenyD-methan, 2,2-Bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)propan, 4,4-Bis(4-hydroxyphenyl)heptan, 2,2-(3,5,3*,5*-Tetrachlor-4,4^f -dihydroxydiphenyDpropan, 2,2-(3,5,3*,5^f-Tetrabrom-4,4'-dihydroxydiphenyl)propan, (3,3^f-Dichlor-4,4*-dihydroxyphenyl)-methan. Andere zweiwertige Phenole vom Bisphenol-Typ sind ebenfalls verfügbar und sind in den US-Patenten 2.999.835 , 3.028.365 und 3.334.154 beschrieben.

Es ist selbstverständlich auch möglich, zwei oder mehr unterschiedliche zweiwertige Phenole oder ein Copolymer aus einem zweiwertigen Phenol mit einem Glycol oder mit Hydroxy- oder Säure endendem Polyester oder mit einer zweibasischen Säure zu verwenden im Falle, dass ein Carbonat-Copolymer oder Interpolymer anstelle eines Homopolymers für die Verwen dung bei der Herstellung der aromatischen Carbonatpolymeren der vorliegenden Erfindung gewünscht wird. Bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung können ebenfalls Mischungen aus beliebigen der oben genannten Materialien verwendet werden, um das aromatische Carbonatpolymere zu schaffen.

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Der Carbonatvorläufer kann entweder ein Carbonylhalogenid, ein Carbonatester oder ein Halogen-Formiat sein. Die Carbonylhalogenide, die in diesem Verfahren Anwendung finden können, sind Carbonylbromid, Carbonylchlorid und Mischungen derselben. Typische Beispiele der verwendbaren Carbonatester sind Diphenylcarbonat, Di-(halogenphenyl)-carbonate wie Di-(chlorphenyl)-carbonat, Di-(bromphenyl)-carbonat, Di-CtrichlorphenyD-carbonat, Di-(tribromphenyl)-carbonate usw., Di-(alkylphenyl)-carbonate wie Di-(tolyl)-carbonat usw., Di-(naphthyl)-carbonat, Di-(chlornaphthyl)-carbonat, Phenyl-tolyl-carbonat, Chlorphenyl-chlornaphthyl-carbonat usw. oder Mischungen derselben. Die Halogen-Formiate, die für die Verwendung in der vorliegenden Anmeldung geeignet sind, umfassen Bis-halogen-formiate von zweiwertigen Phenolen (Bischlorformiate des Hydrochinons usw.) oder von Glycolen (Bishalogenformiate des Äthylenglycols, Neopentylglycols, Polyäthylenglycols usw.). Obgleich andere ebenfalls brauchbare Carbonatvorläufer dem Fachmann ohne weiteres geläufig sind, so ist doch Carbonylchlorid, das auch als Phosgen bekannt ist, der bevorzugte Carbonatvorläufer.

Ebenfalls umfasst werden die polymeren Derivate eines zweiwertigen Phenols, einer Dicarbonsäure und der Kohlensäure. Dieselben sind in dem US-Patent 3.169.121 offenbart, dessen Offenbarungsgehalt durch diese Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.

Die aromatischen Carbonatpolymeren der vorliegenden Erfindung können unter Verwendung eines Molekulargewichtregulators, eines Säureakzeptors und eines Katalysators hergestellt werden. Die bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens verwendeten MolekulargewichtH"egulatoren umfassen einwertige Phenole, wie Phenol, Chroman-I, para-tert. -Butylphenol, para-Bron»phenol, primäre und sekundäre Amine usw. Besonders bevorzugt wird Phenol als Molekulargewicht^egulator.

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Ein geeigneter Säureakzeptor kann entweder ein organischer oder ein anorganischer Säureakzeptor sein. Ein geeigneter organischer Säureakzeptor ist ein tertiäres Amin und umfasst Materialien wie Pyridin, Triäthylamin, Dimethylanilin, Tributylarain usw. Der anorganische Säureakzeptor kann beispielsweise ein Hydroxid, ein Carbonat, ein Bicarbonat oder ein Phosphat eines Alkali- oder Erdalkalimetalls sein.

Als Katalysatoren können beliebige geeignete Katalysatoren verwendet werden, die die Polymerisation von Bisphenol-A mit Phosgen unterstützen. Geeignete Katalysatoren umfassen tertiäre Amine wie beispielsweise Triäthylamin, Trip^o-pylamin, N,N-Dimethylanilin, quaternäre Ammoniumverbindungen wie beispielsweise Tetraäthylammoniumbromid, Cetyltriäthylammoniumbromid, Tetra-n-heptylammoniumjodid, Tetra-n-propylammoniumbromid, Tetramethylammoniumchlorid, Tetramethylammoniumhydroxid, Tetran-butylammoniumjodid, Benzyltrimethylammoniumchlorid und quaternäre Phosphoniumverbindungen wie beispielsweise n-Butyltriphenylphosphoniumbromid, Methyltriphenylphosphoniumbromid.

Ebenfalls umfasst werden verzweigte Polycarbonate, in denen eine polyfunktioneile aromatische Verbindung mit dem zweiwertigen Phenol und dem Carbonatvorläufer umgesetzt worden ist, um ein thermoplastisches willkürlich verzweigtes Polycarbonat zu ergeben.

Diese polyfunktionellen aromatischen Verbindungen enthalten wenigstens drei funktionelle Gruppe^und zwar die Carboxylgruppe, die Carbonsäureanhydridgruppe, die Halogenformylgruppe oder Mischungen derselben. Beispiele dieser polyfunktionellen aromatischen Verbindungen, die bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen: Trimellitsäureanhydrid, Trimellitsäure, Trimellityltrichlorid, 4-Chlorformy!phthalsäureanhydrid, Pyromellitsäure, Pyromellitsäuredianhydrid, Mellitsäure, Mellitsäureanhydrid, Trimesinsäure, Benzophenontetracarbonsäure, Benzophenontetracarbonsäureanhydrid und dergleichen. Die bevorzugten polyfunk-

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tionellen aromatischen Verbindungen sind Trimellitsäureanhy-

oder Trimellitsäure
dridVoder ihre Halogenformyl-Derivate.

Ebenfalls werden von der vorliegenden Erfindung Mischungen aus einem linearen Polycarbonat und einem verzweigten Polycarbonat umfasst.

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Claims

Patentansprüche

Nicht opake flammhemmende Zusammensetzung ,dadurch gekennzeichnet, dass sie
ein aromatisches Carbonatpolymer und 0,001 bis 2,0
Gewichtsprozent, bezogen auf das Polymere, eines Zusatzstoffes der Formel

^XO-15^R(SO3^M)l-6

enthält, worin X ein Elektronen entziehender Rest ist und M ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkalimetallen und Erdalkalimetallen und R ein organischer Kern ist, ausgewählt aus der Gruppe der organischen heterozyklischen Kerne, bestehend aus :

worin Z aus den Heteroatomen Schwefel, Sauerstoff und Stickstoff ausgewählt ist,

worin Z und Z* unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Kohlenstoff und den Heteroatomen Stickstoff, Schwefel und Sauerstoff mit der
Massgabe, dass wenigstens ein Z ein Heteroatom ist,

c. irsT c = c

D. Phthalocyanin 709818/1063

E.

F.

■λ-

- ser

^M

'^(SO3^M>0-l O

1-5

worin Z ausgewählt ist aus den Heteroatomen Schwefel, Sauerstoff und Stickstoff.

Ausgeformter Gegenstand ,dadurch gekenn zeichnet , dass er einen Brechungsindex von 1,54 bis 1,65 aufweist und aus der Zusammensetzung nach Anspruch 1 ausgeformt ist.

Ausgeformter Gegenstand nach Anspruch 2 , d a d u r ch gekennzeichnet , dass der Elektronen entziehende Rest ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Halogen-, Nitro-, Trihalogenmethyl- und Cyano-Resten sowie Mischungen derselben.

Ausgeformter Gegenstand nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass der Zusatzstoff Natrium-,S-dichlorthiophen-S-sulfonat ist.

Ausgeformter Gegenstand nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass der Zusatzstoff Natrium-2,6-dichlorpyridin~3-sulfonat ist.

Ausgeformter Gegenstand nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass der Zusatzstoff Dinatrium-indigo-5,5'-disulfonat ist.

Ausgeformter Gegenstand nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass der Zusatzstoff Tetranatriumkupfer-Phthalocyanintetrasulfonat ist.

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8. Ausgeformter Gegenstand nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass der Zusatzstoff Calcium-2,5-dichlorthiophen-3-sulfonat ist.

9. Ausgeformter Gegenstand nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff Kalium-2,5-dichlorthiophen-3-sulfonat ist.

10. Ausgeformter Gegenstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass er die Form einer Folie aufweist.

11. Ausgeformter Gegenstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass er die Form eines Pellets aufweist.

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