DE4232897A1 - Flammwidrige thermoplastische Polycarbonat-Formmassen - Google Patents
Flammwidrige thermoplastische Polycarbonat-FormmassenInfo
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Description
Flammwidrige thermoplastische Polycarbonat-Formmassen erhält man
durch die Verwendung von Flammschutz-Additiven die als anorga
nische Salze oder als organische Verbindungen vorliegen können,
wie Halogenverbindungen, Alkali-, Erdalkali- und Ammoniumsalze
von aliphatischen oder aromatischen Sulfonsäuren, sowie Phosphor
säureester wie sie eingehend in der Literatur beschrieben sind.
Als weitere Additive werden Antidrippingmittel zugegeben. Sehr
gängige Antidrippingmittel sind fluorierte Polyolefine wie z. B.
Tetrafluorethylenpolymerisate.
Hochmolekulare Polytetrafluorethylene mit einer mittleren Teil
chengröße von 200 µm bis 1000 µm haben die besten Antidripping
effekte (UL 94 V-0), zeigen jedoch an hochglänzenden Oberflächen
Störungen in Form von Schlieren oder Streifen.
Feinteilige Polytetrafluorethylene mit einer mittleren Teilchen
größe von 20 µm bis 100 µm zeigen an hochglänzenden Oberflächen
keine Störungen, haben jedoch auch nicht die Antidrippingwirkung
wodurch in vergleichenden Formulierungen nur UL V-2 erreicht
wird.
Feinteilige Suspensionspolymerisate mit einer mittleren Teilchen
größe von 0,05 µm bis 20 µm lassen sich auf bekannten Compoundier
aggregaten nicht einarbeiten und führen bei Polycarbonaten zu
Molekulargewichtsabbau und somit zu schlechteren Eigenschaftswer
ten.
Zur Vermeidung dieses Effektes werden - wie in EP-A 182 266
beschrieben - feinteilige TFE-Suspensionspolymerisate mit einer
mittleren Teilchengröße von 0,05 µm bis 20 µm auf Polymerträger
aufgebracht und koaguliert. Nachteile dieser koagulierten Misch
ungen ist ihre geringe Thermostabilität bei höheren Verarbeitungs
temperaturen. Ebenso zeigen Polycarbonat-Formmassen auf dieser
Basis bei Temperaturbelastungen 120°C Instabilität in der
Farbe.
Überraschend wurde gefunden, daß niedrig molekulare, feinteilige
TFE-Polymerisate mit einer mittleren Teilchengröße von 2 bis
25 µm, vorzugsweise 3 bis 8 µm und einer spezifischen Oberfläche
von 2 bis 20 m2/g, vorzugsweise 3 bis 11 m2/g gute Antidripping-
Effekte zeigen. Die beanspruchten TFE-Polymerisate weisen eine
engbegrenzte Teilchengrößeverteilung auf und führen beim Brennen
zu einer deutlichen Erhöhung der Schmelzviskosität. Diese fein
teiligen TFE-Polymerisate verursachen an großflächigen Teilen
keine Oberflächenstörungen wie Schlieren und Streifen und die
damit ausgestatteten Polycarbonat-Formmassen sind temperatur
stabil.
Die Einarbeitung kann direkt in bekannter Weise über Schmelzcom
poundierung oder Schmelzextrusion bei Temperaturen von 280 bis
370°C erfolgen.
Eine spezielle Form der Einarbeitung über Fällung oder Koagula
tion, wie sie u. a. in US-Patent 3,005,795 und EP-A 182 226
beschrieben sind, ist nicht erforderlich und stellt somit eine
deutliche Vereinfachung und Handhabung dar.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind flammwidrige, thermo
plastische Polycarbonat-Formmassen bestehend aus:
Komponente A: 99,9-90 Gew.-Teile eines Polycarbonates auf Basis von Dihydroxydiphenylalkanen und/oder anderen Diphenolen.
Komponente B: 0,1-5 Gew.-Teile einer oder mehrerer Flammschutz-Additive, vorzugsweise Kaliumper fluorbutansulfonat und N,N′-Hexamethylen-bis tetrachlorphthalimid.
Komponente C: 0,01-5 Gew.-Teile eines feinteiligen Antidrippingadditives mit enger Teilchengrößenverteilung und großer spezifi scher Oberfläche.
Komponente A: 99,9-90 Gew.-Teile eines Polycarbonates auf Basis von Dihydroxydiphenylalkanen und/oder anderen Diphenolen.
Komponente B: 0,1-5 Gew.-Teile einer oder mehrerer Flammschutz-Additive, vorzugsweise Kaliumper fluorbutansulfonat und N,N′-Hexamethylen-bis tetrachlorphthalimid.
Komponente C: 0,01-5 Gew.-Teile eines feinteiligen Antidrippingadditives mit enger Teilchengrößenverteilung und großer spezifi scher Oberfläche.
Polycarbonate A im Sinne der Erfindung sind hochmolekulare,
thermoplastische, aromatische Polycarbonate mit Mw (Gewichts
mittelmolekulargewichten) von mindestens 10 000, vorzugsweise von
20 000 bis 300 000, die Dihydroxidiphenylcycloalkane der Formel
(I) und/oder andere Diphenole der Formel (Ie) enthalten,
worin
R1 und R2 unabhängig voneinander Wasserstoff, Halogen, bevorzugt Chlor oder Brom, C1-C8-Alkyl, C5-C6-Cycloalkyl, C6-C10-Aryl, bevorzugt Phenyl, und C7-C12-Aralkyl, bevorzugt Phenyl-C1-C4-Alkyl, insbesondere Benzyl,
m eine ganze Zahl von 4 bis 7, bevorzugt 4 oder 5,
R3 und R4 für jedes X individuell wählbar, unabhängig voneinander Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl
und
x Kohlenstoff bedeuten, mit der Maßgabe, daß an mindestens einem Atom X R3 und R4 gleichzeitig Alkyl bedeuten.
R1 und R2 unabhängig voneinander Wasserstoff, Halogen, bevorzugt Chlor oder Brom, C1-C8-Alkyl, C5-C6-Cycloalkyl, C6-C10-Aryl, bevorzugt Phenyl, und C7-C12-Aralkyl, bevorzugt Phenyl-C1-C4-Alkyl, insbesondere Benzyl,
m eine ganze Zahl von 4 bis 7, bevorzugt 4 oder 5,
R3 und R4 für jedes X individuell wählbar, unabhängig voneinander Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl
und
x Kohlenstoff bedeuten, mit der Maßgabe, daß an mindestens einem Atom X R3 und R4 gleichzeitig Alkyl bedeuten.
Ausgangsprodukte für die Polycarbonate A sind Dihydroxydiphenyl
cycloalkane der Formel (Ia).
worin
X, R1, R2, R3, R4 und m für die Formel (I) genannte Bedeutung haben.
X, R1, R2, R3, R4 und m für die Formel (I) genannte Bedeutung haben.
Bevorzugt sind an 1-2 Atomen X, insbesondere nur an einem Atom X,
R3 und R4 gleichzeitig Alkyl.
Bevorzugter Alkylrest ist Methyl; die X-Atome in α-Stellung zu
dem di-phenyl-substituierten C-Atom (C-1) sind bevorzugt nicht
dialkylsubstituiert, dagegen ist die Alkyldisubstitution in
β-Stellung zu C-1 bevorzugt.
Bevorzugt sind Dihydroxydiphenylcycloalkane mit 5 und 6 Ring-C-
Atomen im cycloaliphatischen Rest (m = 4 oder 5 in Formel IA),
beispielsweise die Diphenole der Formeln Ib-Id,
wobei das 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan
(Formel Ib mit R1 und R2 gleich H) besonders bevorzugt ist.
Die Polycarbonate A können gemäß der deutschen Patentanmeldung
P 38 32 396.6 (LeA 26 344) aus Diphenolen der Formel (Ia) herge
stellt werden.
Es können sowohl ein Diphenol der Formel (Ia) unter Bildung von
Homopolycarbonaten als auch mehrere Diphenole der Formel (Ia)
unter Bildung von Copolycarbonaten verwendet werden.
Außerdem können die Diphenole der Formel (Ia) auch im Gemisch mit
anderen Diphenolen, beispielsweise mit den der Formel (Ie)
HO-Z-OH (Ie)
zur Herstellung von hochmolekularen, thermoplastischen, aroma
tischen Polycarbonaten verwendet werden.
Geeignete andere Diphenole der Formel (Ie) sind solche, in denen
Z ein aromatischer Rest mit 6 bis 30 C-Atomen ist, der einen oder
mehrere aromatische Kerne enthalten kann, substituiert sein kann
und aliphatische Reste oder andere cycloaliphatische Reste als
die der Formel (Ia) oder Heteroatome als Brückenglieder enthalten
kann.
Beispiele der Diphenole der Formel (Ie) sind
Hydrochinon,
Resorcin,
Dihydroxybiphenyle,
Bis-(hydroxyphenyl)-alkane,
Bis-(hydroxyphenyl)-cycloalkane,
Bis-(hydroxyphenyl)-sulfide,
Bis-(hydroxyphenyl)-ether,
Bis-(hydroxyphenyl)-ketone,
Bis-(hydroxyphenyl)-sulfone,
Bis-(hydroxy phenyl)-sulfoxide,
α, α′-Bis-(hydroxyphenyl)-diisopropylbenzole
sowie deren kernalkylierte und kernhalogenierte Verbindungen.
Hydrochinon,
Resorcin,
Dihydroxybiphenyle,
Bis-(hydroxyphenyl)-alkane,
Bis-(hydroxyphenyl)-cycloalkane,
Bis-(hydroxyphenyl)-sulfide,
Bis-(hydroxyphenyl)-ether,
Bis-(hydroxyphenyl)-ketone,
Bis-(hydroxyphenyl)-sulfone,
Bis-(hydroxy phenyl)-sulfoxide,
α, α′-Bis-(hydroxyphenyl)-diisopropylbenzole
sowie deren kernalkylierte und kernhalogenierte Verbindungen.
Diese und weitere geeignete Diphenole sind z. B. in den US-PS
3 028 365, 2 999 835, 3 148 172, 3 275 601, 2 991 273, 3 271 367,
3 062 781, 2 970 131 und 2 999 846, in den deutschen Offenlegungs
schriften 1 570 703, 2 063 050, 2 063 052, 2 211 956, der franzö
sischen Patentschrift 1 561 518 und in der Monographie "H.
Schnell, Chemistry and Physics of Polycarbonates, Interscience
Publishers, New York 1964", beschrieben.
Bevorzugte andere Diphenole sind beispielsweise:
4,4′-Dihydroxybiphenyl,
2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan,
2,4-Bis-(4-hydroxyphenyl)-2-methylbutan,
1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan,
α,α-Bis-(4-hydroxyphenyl)-p-diisopropylbenzol,
2,2-Bis-(3-methyl-4-hydroxyphenyl) -propan,
2,2-Bis-(3-chlor-4-hydroxyphenyl)-propan,
Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-methan,
2,2-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan,
Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-sulfon,
2,4-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-2-methylbutan,
1,1-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-cyclohexan,
1,1-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-p-diisopropylbenzol,
α,α-Bis-(3,5-dichlor-4-hydroxyphenyl)-propan und
2,2-Bis-(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)-propan.
4,4′-Dihydroxybiphenyl,
2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan,
2,4-Bis-(4-hydroxyphenyl)-2-methylbutan,
1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan,
α,α-Bis-(4-hydroxyphenyl)-p-diisopropylbenzol,
2,2-Bis-(3-methyl-4-hydroxyphenyl) -propan,
2,2-Bis-(3-chlor-4-hydroxyphenyl)-propan,
Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-methan,
2,2-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan,
Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-sulfon,
2,4-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-2-methylbutan,
1,1-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-cyclohexan,
1,1-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-p-diisopropylbenzol,
α,α-Bis-(3,5-dichlor-4-hydroxyphenyl)-propan und
2,2-Bis-(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)-propan.
Besonders bevorzugte Diphenole der Formel (Ie) sind
beispielsweise:
2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan,
2,2-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan,
2,2-Bis-(3,5-dichlor-4-hydroxyphenyl)-propan,
2,2-Bis-(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)-propan und
1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan.
2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan,
2,2-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan,
2,2-Bis-(3,5-dichlor-4-hydroxyphenyl)-propan,
2,2-Bis-(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)-propan und
1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan.
Insbesondere ist 2,2-Bis-(4-hydroxylphenyl)-propan bevorzugt.
Die anderen Diphenole können sowohl einzeln als auch im Gemisch
eingesetzt werden.
Das molare Verhältnis von Diphenolen der Formel (Ia) zu den
gegebenenfalls mitzuverwendenden anderen Diphenolen der Formel
(Ie), soll zwischen 100 Mol-% (Ia) zu 0 Mol-% (Ie) und 2 Mol-%
(Ia) zu 98 Mol-% (Ie), vorzugsweise zwischen 100 Mol-% (Ia) zu 0
Mol-% (Ie) und 5 Mol-% (Ia) zu 95 Mol-% (Ie) und insbesondere
zwischen 100 Mol-% (Ia) zu 0 Mol-% (Ie) und 10 Mol-% (Ia) zu 90
Mol-% (Ie) und ganz besonders zwischen 100 Mol-% (Ia) zu 0 Mol-%
(Ie) und 20 Mol-% (Ia) zu 80 Mol-% (Ie) liegen.
Die hochmolekularen Polycarbonate aus den Diphenolen der Formel
(Ia), gegebenenfalls in Kombination mit anderen Diphenolen können
nach den bekannten Polycarbonat-Herstellungsverfahren hergestellt
werden. Dabei können die verschiedenen Diphenole sowohl statis
tisch als auch blockweise miteinander verknüpft sein.
Die erfindungsgemäßen Polycarbonate können in an sich bekannter
Weise verzweigt sein. Wenn die Verzweigung gewünscht wird, kann
sie in bekannter Weise durch Einkondensieren geringer Mengen,
vorzugsweise Mengen zwischen 0,05 und 2,0 Mol-% (bezogen auf
eingesetzte Diphenole), an drei-oder mehr als dreifunktionellen
Verbindungen, insbesondere solchen mit drei oder mehr als drei
phenolischen Hydroxylgruppen erreicht werden. Einige Verzweiger
mit drei oder mehr als drei phenolischen Hydroxylgruppen sind:
Phlorogulcin,
4,6-Dimethyl-2,4,6-tri-(4-hydroxyphenyl)-hepten-2,
4, 6-Dimethyl-2,4,6-tri-(4-hydroxyphenyl)-heptan,
1,3,5-Tri-(4-hydroxyphenyl)-benzol,
1,1,1-tri-(4-hydroxyphenyl)-ethan,
Tri-(4-hydroxyphenyl)-phenylmethan,
2,2-Bis-[4,4-bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexyl)-propan,
2,4-Bis-(4-hydroxyphenyl-isopropyl)-phenol,
2,6-Bis-(2-hydroxy-5-methyl-benzyl)-4-methylphenol,
2-(4-hydroxyphenyl)-2-(2,4-dihydroxylphenyl)propan,
Hexa-[4-(4-hydroxyphenyl-isopropyl)-phenyl)-orthoterephthalsäure ester,
Tetra-(4-hydroxyphenyl)-methan,
Tetra-[4-(4-hydroxyphenyl-isopropyl)-phenoxy]-methan und
1,4-Bis-[4′-,4′′-dihydroxytriphenyl)-methyl)-benzol.
4,6-Dimethyl-2,4,6-tri-(4-hydroxyphenyl)-hepten-2,
4, 6-Dimethyl-2,4,6-tri-(4-hydroxyphenyl)-heptan,
1,3,5-Tri-(4-hydroxyphenyl)-benzol,
1,1,1-tri-(4-hydroxyphenyl)-ethan,
Tri-(4-hydroxyphenyl)-phenylmethan,
2,2-Bis-[4,4-bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexyl)-propan,
2,4-Bis-(4-hydroxyphenyl-isopropyl)-phenol,
2,6-Bis-(2-hydroxy-5-methyl-benzyl)-4-methylphenol,
2-(4-hydroxyphenyl)-2-(2,4-dihydroxylphenyl)propan,
Hexa-[4-(4-hydroxyphenyl-isopropyl)-phenyl)-orthoterephthalsäure ester,
Tetra-(4-hydroxyphenyl)-methan,
Tetra-[4-(4-hydroxyphenyl-isopropyl)-phenoxy]-methan und
1,4-Bis-[4′-,4′′-dihydroxytriphenyl)-methyl)-benzol.
Einige der sonstigen dreifunktionellen Verbindungen sind
2,4-Dihydroxybenzoesäure, Trimesinsäure, Cyanurchlorid und
3,3-Bis-(3-methyl-4-hydroxyphenyl)-2-oxo-2,3-dihydroindol.
Als Kettenabbrecher zur an sich bekannten Regelung des Molekular
gewichts der Polycarbonate A dienen monofunktionelle Verbindungen
in üblichen Konzentrationen. Geeignete Verbindungen sind z. B.
Phenol, tert.-Butylphenole oder andere Alkyl-C1-C7-substituierte
Phenole. Zur Regelung des Molekulargewichts sind insbesondere
kleine Mengen Phenole der Formel (If) geeignet
worin R einen verzweigten C8- und/oder C9-Alkylrest darstellt.
Bevorzugt ist im Alkylrest R der Anteil an CH3-Protonen zwischen
47 und 89% und der Anteil der CH- und CH2-Protonen zwischen 53
und 11%; ebenfalls bevorzugt ist R in o- und/oder p-Stellung zur
OH-Gruppe, und besonders bevorzugt die obere Grenze des ortho-
Anteils 20%. Die Kettenabbrecher werden im allgemeinen in Mengen
von 0,5 bis 10, bevorzugt 1,5 bis 8 Mol-%, bezogen auf eingesetzte
Diphenole, eingesetzt.
Die Polycarbonate A können vorzugsweise nach dem
Phasengrenzflächenverhalten (vgl. H. Schnell "Chemistry and
Physics of Polycarbonates", Polymer Reviews, Vol. IX, Seite 33
ff., Interscience Publ. 1964) in an sich bekannter Weise
hergestellt werden.
Hierbei werden die Diphenole der Formel (Ia) in wäßrig
alkalischer Phase gelöst. Zur Herstellung von Copolycarbonaten
mit anderen Diphenolen werden Gemische von Diphenolen der Formel
(Ia) und den anderen Diphenolen, beispielsweise denen der Formel
(Ie), eingesetzt. Zur Regulierung des Molekulargewichts können
Kettenabbrecher z. B. der Formel (If) zugegeben werden. Dann wird
in Gegenwart einer inerten, vorzugsweise Polycarbonat lösenden,
organischen Phase mit Phosgen nach der Methode der Phasengrenz
flächenkondensation umgesetzt. Die Reaktionstemperatur liegt
zwischen 0°C und 40°C.
Die gegebenenfalls mitverwendeten Verzweiger (bevorzugt 0,05 bis
2,0 Mol-%) können entweder mit den Diphenolen in der wäßrig
alkalischen Phase vorgelegt werden oder in dem organischen
Lösungsmittel gelöst vor Phosgenierung zugegeben werden.
Neben den Diphenolen der Formel (Ia) und gegebenenfalls anderen
Diphenolen (Ie) können auch deren Mono- und/oder Bis-chlorkohlen
säureester mitverwendet werden, wobei diese in organischen
Lösungsmitteln gelöst zugegeben werden. Die Menge an Kettenabbrech
ern sowie an Verzweigern richtet sich dann nach der molaren Menge
von Diphenolat-Resten entsprechend Formel (Ia) und gegebenenfalls
Formel (Ie); bei Mitverwendung von Chlorkohlensäureestern kann
die Phosgenmenge in bekannter Weise entsprechend reduziert
werden.
Geeignete organische Lösungsmittel für die Kettenabbrecher sowie
gegebenenfalls für die Verzweiger und die Chlorkohlensäureester
sind beispielsweise Methylenchlorid, Chlorbenzol, Aceton, Aceto
nitril sowie Mischungen dieser Lösungsmittel, insbesondere
Mischungen aus Methylenchlorid und Chlorbenzol. Gegebenenfalls
können die verwendeten Kettenabbrecher und Verzweiger im gleichen
Solvens gelöst werden.
Als organische Phase für die Phasengrenzflächenpolykondensation
dient beispielsweise Methylenchlorid, Chlorbenzol sowie Mischung
en aus Methylenchlorid und Chlorbenzol.
Als wäßrige alkalische Phase dient beispielsweise NaOH-Lösung.
Die Herstellung der Polycarbonate A nach dem Phasengrenzflächen
verfahren kann in üblicher Weise durch Katalysatoren wie tertiäre
Amine, insbesondere tertiäre aliphatische Amine wie Tributylamin
oder Triethylamin katalysiert werde; die Katalysatoren können in
Mengen von 0,05 bis 10 Mol-% bezogen auf Mole an eingesetzten
Diphenolen eingesetzt werden. Die Katalysatoren können vor Beginn
der Phosgenierung oder während oder auch nach der Phosgenierung
zugesetzt werden.
Die Polycarbonate A können nach dem bekannten Verfahren in
homogener Phase, dem sogenannten "Pyridinverfahren" sowie nach
dem bekannten Schmelzeumesterungsverfahren unter Verwendung von
beispielsweise Diphenylcarbonat anstelle von Phosgen hergestellt
werden.
Die Polycarbonate A haben bevorzugt Molekulargewichte Mw (Gewichts
mittel, ermittelt durch Gelchromatographie nach vorheriger
Eichung) von mindestens 10 000, besonders bevorzugt von 20 000
bis 300 000 und insbesondere von 20 000 bis 80 000. Sie können
linear oder verzweigt sein, sie sind Homopolycarbonate oder
Copolycarbonate auf Basis der Diphenole der Formel (Ia).
Durch den Einbau der Diphenole der Formel (Ia) sind neue Polycar
bonate mit hoher Wärmeformbeständigkeit entstanden, die auch
sonst ein gutes Eigenschaftsbild haben. Dies gilt insbesondere
für die Polycarbonate auf Basis der Diphenole der Formel (Ia), in
denen m 4 oder 5 ist, und ganz besonders für die Polycarbonate
auf Basis der Diphenole (Ib), worin R1 und R2 unabhängig vonein
ander für die Formel (Ia) genannte Bedeutung haben und besonders
bevorzugt Wasserstoff sind.
Die besonders bevorzugten Polycarbonate A sind also solche, in
denen Struktureinheiten der Formel (I) m = 4 oder 5 ist und ganz
besonders solche aus Einheiten der Formel (Ig)
worin R1 und R2 die für Formel (I) genannte Bedeutung haben,
besonders bevorzugt aber Wasserstoff sind.
Diese Polycarbonate auf Basis der Diphenole der Formel (Ib),
worin insbesondere R1 und R2 Wasserstoff sind, besitzen zur
hohen Wärmeformbeständigkeit außerdem eine gute UV-Stabilität und
ein gutes Fließverhalten in der Schmelze, was nicht zu erwarten
war.
Durch die beliebige Komposition mit anderen Diphenolen, insbeson
dere mit denen der Formel (Ie) lassen sich zudem die Polycarbonat
eigenschaften in günstiger Weise variieren. In solchen Copolycar
bonaten sind die Diphenole der Formel (Ia) in Mengen von 100 Mol-%
bis 2 Mol-%, vorzugsweise in Mengen von 100 Mol-% bis 5 Mol-% und
insbesondere in Mengen von 100 Mol-% bis 10 Mol-% und ganz
besonders von 100 Mol-% bis 20 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge
von 100 Mol-% an Diphenoleinheiten im Polycarbonaten enthalten.
Als Komponente B kommen alle gängigen Brandschutz-Additive in
Betracht. Beispiele hierzu sind beschrieben in
EP 359 953
EP 392 252
DE 4 36 162
DE 5 23 314
DE 8 19 061
DE 40 27 104.
EP 392 252
DE 4 36 162
DE 5 23 314
DE 8 19 061
DE 40 27 104.
Als Komponente C kommen feinteilige, niedermolekulare TFE-Poly
merisate oder TFE-Hexafluorpropylen-Copolymerisate mit einer
mittleren Teilchengröße von 2 bis 25 µm vorzugsweise von 3 bis 8
µm und einer spezifischen Oberfläche von 2 bis 20 m2/g, vorzugs
weise von 3 bis 11 m2/g in Frage.
Zusätzlich können obige Mischungen weitere Thermoplaste, wie sie
z. B. von H. Seechtling im Kunststoff-Taschenbuch, Carl Hanser
Verlag, München, Wien (1989) beschrieben sind, enthalten.
Diese Formmassen können ebenso mit üblichen Mengen an Füll- und
Verstärkungsstoffe versehen sein, wie sie von W. Retting im
Kunststoff-Handbuch 1 (1990) beschrieben sind.
Ebenso können diese Formmassen Pigmente, Stabilisatoren, Fließ
hilfsmittel, Entformungsmittel und Antistatika enthalten.
Verwendete Materialien:
- 1. Aromatisches Polycarbonat mit 35 Mol-% 1,1-bis- (4-hydroxiphenyl)-3,3,5-trimethyl-cyclohexan mit einer relativen Viskosität, gemessen in Methylenchlo rid bei 25°C von 1,29 (0,5 Gew.-%-Lösung).
- 2. Aromatisches Polycarbonat aus Bisphenol A mit einer relativen Viskosität von 1,28.
- 3. Kaliumperfluorbutansulfonat.
- 4. N,N′-Hexamethylen-bis-tetrachlorphthalimid.
- 5. Polytetrafluorethylen Hostaflon TF 2021, d50: 400 bis 500 µm (Fa. Hoechst AG).
- 6. Polytetrafluorethylen Hostaflon TF 9205, d50: 6 bis 9 µm (Fa. Hoechst AG).
- 7. Polytetrafluorethylen Teflon 30 N, d50: 0,21 µm (Fa. Du Pont).
- 8. Koagulans bestehend aus 10 Gew.-Teilen eines TFE-Polymerisates, d50: 0,05 bis 1,0 µm und 90 Gew.- Teilen eines Acrylnitril-Butadien-Styrol Copolymeri sates.
- 9. Mischung bestehend aus 16 Gew.-Teilen einer 60-%-igen PTFE-Suspension (Teflon 30 N, Fa. Du Pont) und 84 Gew.-Teilen eines Polycarbonat-Pulvers.
- 10. Polytetrafluorethylen Teflon MP 1100, d50: 3 bis 5 µm (Fa. Du Pont).
Die benötigten Bestandteile werden auf Doppelwellenextruder der
Fa. Werner & Pfeiderer vom Typ ZSK 30 bzw. ZSK 83 bei 280 bis
350°C compoundiert und zu Granulat aufgearbeitet.
Anschließend werden die Granulate bei 320 bis 340°C zu Prüfkör
pern spritzgegossen (Aggregat: Arburg-Allrounder 320, Schließ
kraft 75 t, Schneckendurchmesser 25 mm) und folgenden Tests
unterzogen:
- - Brandtest nach Vorschrift Underwriter-Laboratories (UL 94)
- - Oberflächenbeurteilung an Musterplatten (60×40×4 mm) Bayer Methode.
Tabelle 2 zeigt die ermittelten Prüfdaten bzw. Beurteilungen.
Aus den Tabellen 1 und 2 geht hervor, daß die erfindungsgemäßen
Formmassen (Beispiele 6 bis 10) die Brandwidrigkeit UL 94 V-0
bestehen und keinerlei Oberflächenschlieren oder Streifen
aufweisen. Diese Formmassen sind darüber hinaus temperaturstabil.
Die angeführten Beispiele 1 bis 5 zeigen entweder Schlieren in
der Oberfläche oder erreichen nicht die geforderte Brandwidrig
keit.
Claims (5)
1. Flammwidrige thermoplastische Polycarbonat-Formmassen aus
A: 90 bis 99,9 Gew.-Teile eines oder mehrerer thermo plastischer, aromatischer Polycarbonate mit Mw-(Ge wichtsmittelmolekulargewichten) von mindestens 2000, die Dihydroxydiphenylalkane und/oder andere Diphe nole enthalten, worin
R1 und R2 unabhängig voneinander Wasserstoff, Halogen, C1-C8-Alkyl, C5-C6-Cycloalkyl, C6-C10-Aryl,
m eine ganze Zahl von 4 bis 7,
R3 und R4 für jedes X individuell wählbar, unabhängig vonein ander Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl
und
X Kohlenstoff bedeuten,
mit der Maßgabe, daß an mindestens einem Atom X R3 und R4 gleichzeitig Alkyl bedeuten und B: 0,1 bis 5 Gew.-Teile einer oder mehrerer Flammschutz- Additive
C: 0,01 bis 5 Gew.-Teile eines feinteiligen Antidripping additives mit mittlerer Teilchengröße von 2 bis 25 µm, vorzugsweise 3 bis 8 µm.
A: 90 bis 99,9 Gew.-Teile eines oder mehrerer thermo plastischer, aromatischer Polycarbonate mit Mw-(Ge wichtsmittelmolekulargewichten) von mindestens 2000, die Dihydroxydiphenylalkane und/oder andere Diphe nole enthalten, worin
R1 und R2 unabhängig voneinander Wasserstoff, Halogen, C1-C8-Alkyl, C5-C6-Cycloalkyl, C6-C10-Aryl,
m eine ganze Zahl von 4 bis 7,
R3 und R4 für jedes X individuell wählbar, unabhängig vonein ander Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl
und
X Kohlenstoff bedeuten,
mit der Maßgabe, daß an mindestens einem Atom X R3 und R4 gleichzeitig Alkyl bedeuten und B: 0,1 bis 5 Gew.-Teile einer oder mehrerer Flammschutz- Additive
C: 0,01 bis 5 Gew.-Teile eines feinteiligen Antidripping additives mit mittlerer Teilchengröße von 2 bis 25 µm, vorzugsweise 3 bis 8 µm.
2. Flammwidrige thermoplastische Polycarbonat-Formmassen nach
Anspruch 1 d.g.d. der Anteil an aromatischem Polycarbonat,
vorzugsweise 98 bis 99,5 Gew.-Teile beträgt.
3. Flammwidrige thermoplastische Polycarbonat-Formmassen nach
Anspruch 1 und 2 d.g.d. die Komponente B in Mengen von 0,2 bis
1,0 Gew.-Teilen vorliegt, wobei die Mengenverhältnisse der
Komponenten vorzugsweise 30 : 70 bis 70 : 30 beträgt.
4. Flammwidrige thermoplastische Polycarbonat-Formmassen nach
Anspruch 1 bis 3 d.g.d. die Komponente C in Mengen von 0,05
bis 0,5 Gew.-Teilen vorliegt.
5. Verfahren zur Herstellung flammwidriger thermoplastischer
Polycarbonat-Formmassen nach Ansprüchen 1 bis 4 d.g.d man die
Komponenten A, B und C, gegebenenfalls mit anderen Thermoplast
en, Stabilisatoren, Pigmenten, Füllstoffen, Fließmitteln,
Entformungsmitteln, Antistatika und/oder anderen Additiven in
bekannter Weise mischt und danach bei Temperaturen von 280 bis
370°C schmelzcompoundiert oder schmelzextrudiert, oder daß
man die Komponenten in geeigneten Lösungsmitteln mischt oder
suspendiert und die Lösungsmittel in üblichen Aggregaten
eindampft.
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