DE69025764T2 - Flammwidrige Polycarbonate - Google Patents
Flammwidrige PolycarbonateInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft flammhemmend ausgerüstete Kunststoffzusammensetzungen. Insbesondere betrifft die Erfindung Polycarbonat-Zusammensetzungen, die flammhemmende Zusätze beinhalten und die ihre Transparenz behalten.
- Polycarbonate werden in der Technik für eine Vielzahl von Anwendungen verwendet, bei denen das Flammverzögerungsvermögen wichtig ist, wie z.B. im Haushalt (Z.B. bei Badzubehör), in Gebäuden (Z.B. als Glasersatz) und für Beleuchtungsabdeckungen und Beleuchtungskörper Eines der aus dem Einschluß von Flammschutzmittelzusätzen in Polycarbonate resultierenden Probleme besteht jedoch darin, daß diese Zusätze die Polycarbonate im wesentlichen undurchsichtig machen. Da viele Anwendungen von Polycarbonaten ein transparentes Material erfordern, ist offensichtlich, daß die Bereitstellung von flammhemmend ausgerüsteten Polycarbonaten, die im wesentlichen transparent sind und deren Transparenz durch den Zusatz von Flammschutzmitteln nicht wesentlich beeinträchtigt wird, in höchstem Maße wünschenswert ist.
- Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, derartige transparente, flammhemmend ausgerüstete Polycarbonat- Zusammensetzungen bereitzustellen.
- Die flammhemmend ausgerüsteten transparenten Kunststoffzusammensetzungen der Erfindung umfassen ein Polycarbonat und einen aus Pentabrombenzylmonoacrylat (PBB-MA), Tribromstyrol (TBS) und Tribromphenylmaleinimid (TBPMI) ausgewählten Flammschutzmittelzusatz, wobei jede der genannten Zusätze allein oder als Kombination von zwei oder drei Zusätzen vorhanden ist.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Zusammensetzung:
- - wenigstens 85 Gew.-% Polycarbonate;
- - bis zu 10 Gew.-% PBB-MA;
- - bis zu 10 Gew.-% TBS;
- - bis zu 10 Gew.-% TBPMI; und
- - gegebenenfalls, übliche Zusätze für Kunststoffe. Derartige übliche Zusätze sind den Fachleuten bekannt und müssen hier nicht im einzelnen erläutert werden. Vorzugsweise ist TBS in Mengen von bis zu 5 % vorhanden, um eine optimale Transparenz zu erreichen.
- Die Zusammensetzungen der Erfindung werden durch Vermischen einer Polycarbonatmatrix mit einem Flammschutzmittelzusatz, der eine oder mehrere der Verbindungen PBB-MA, TBS und TBPMI umfaßt, und Kompoundieren der Mischung bei erhöhter Temperatur hergestellt. Die erhöhte Temperatur wird so gewählt,daß das Polycarbonat schmilzt, und vorzugsweise so, daß wenigstens ein Teil des Gemischs der Zusätze während des Kompoundierens polymerisiert.
- Die oben beschriebenen und weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung von illustrativen und keine Einschränkung bewirkenden Beispielen weiter verständlich werden.
- Zur Untersuchung der Eignung von Zusammensetzungen, die allein PBB-MA enthalten, wurde das Polycarbonat Makrolon 2405 (ein von der Bayer AG hergestelltes, lineares amorphes thermoplastisches Polycarbonat) mit den folgenden Flammschutzmittelzusätzen kompoundiert: Pyrocheck 68 (bromiertes Polystyrol; Ferro, Inc.), Pentabrombenzylpolyacrylat (PBB-PA - FR 1025; Bromine Compounds Limited) und PBB-MA (Bromine Compounds Limited). Die Ergebnisse sind unten in Tabelle II angegeben. Anhand der in der Tabelle angegebenen Ergebnisse ist zu sehen, daß PBB-MA der einzige, ein transparentes Produkt ergebende Zusatz ist, obwohl andere Eigenschaften, wie z.B. UL-94 und HDT, sehr ähnlich sind.
- Die Transparenz wurde in allen hier durchgeführten Tests durch eine Sichtprüfung von 1,6 mm und 3,2 mm dicken Proben sowie mit Hilfe des folgenden Testverfahrens untersucht.
- Zur Untersuchung der Lichtdurchlässigkeit verschiedener Polycarbonatproben wurde ein UV-VIS-Spektrophotometer (Philips PU-8800) benutzt. Die Lichtdurchlässigkeit wurde bei verschiedenen Wellenlängen gemessen, wie unten in Tabelle I angegeben, in der zwei Beispiele gezeigt werden: reines Polycarbonat (Makrolon 2405), sowie das gleiche, 6 Gew.-% PBB-MA enthaltende Polycarbonat. Die Proben bestanden aus 0,8 mm dicken Streifen mit einer für das Gehäuse des Spektrophotometers geeigneten Breite. Bei transparenten Proben wurde eine Verminderung des Durchlässigkeitsgrades von 10-20 % beobachtet. Tabelle I: Durchlässigkeitsgrad von reinen und flammhemmend ausgerüsteten Polycarbonaten Durchlässiakeitsgrad Wellenlänge Reines PC PC + 6 % PBB-MA
- Die Kompoundierung wurde in einem Plastigraphen (Plasticorder) bei 250-260ºC durchgeführt, gefolgt von einem Verpressen bei 250-270ºC und unter einem Druck von 20 Bar. Tabelle II Zusammensetzung Bestandteile % PC Makrolon 2405 Pyrocheck-68 (Ferro) PBB-PA (BCL) PBB-MA (BCL) Mg-Stearat Brom Transparenz UL-94 Bewertung 1,6 mm Max.Entflammungszeit HDT, OC Izod-Kerbschlagenergie J/m nein ja gelblich-weiß
- Es wurden verschiedene Zusammensetzungen hergestellt, die PBB-MA, TBS und TBPMI in Polycarbonat enthielten. Das verwendete Polycarbonat war Makrolon 2405 (Bayer AG), wie in Beispiel 1. Alle Ansätze enthielten 1 % Stearinsäure und 4,3 % Brom, und die Untersuchungen wurden wie oben beschrieben durchgeführt. Alle in diesem Beispiel erhaltenen Zusammensetzungen waren gemäß der oben angegebenen Definition transparent. Die besten Ergebnisse hinsichtlich der Transparenz wurden mit den Ansätzen 1-3 und 6-8 erhalten. Die Ergebnisse sind in Tabelle III, unten, angegeben. Tabelle III P.C./Zusammens. Bayer,,Makrolon 2405 PBB-MA TBS TBPMI UL-94 Gesamt-Entflammungszeit (Sek.) Bewertung
- Den obigen Beispielen ist zu entnehmen, daß die Bereitstellung von Polycarbonaten möglich ist, die erfindungsgemäß durch die Einbeziehung eines Zusatzes flammhemmend ausgerüstet wurden, wobei der Zusatz aus den Mischungen der Flammschutzmittelzusätze ausgewählt ist, oder die einen dieser Zusätze enthalten, und daß dies darüber hinaus unter Beibehaltung der guten flammhemmenden Eigenschaften des Endmaterials erreicht wird, wie anhand der in den Beispielen angegebenen Daten gesehen werden kann. Für einen Fachmann ist offensichtlich, daß die hier angegebenen Beispiele natürlich nur zur Illustration der Erfindung angegeben sind, und daß es möglich ist, viele verschiedene Zusammensetzungen bereitzustellen, die unterschiedliche Anteile an Flammschutzmittelzusätzen enthalten, ohne den Bereich der Erfindung zu überschreiten.
Claims (5)
1. Flammhemmend ausgerüstete transparente
Kunststoffzusammensetzung mit einem Polycarbonat und einem aus
Pentabrombenzylmonoacrylat, Tribromstyrol und Tribromphenylmaleinimid
ausgewählten Flammschutzmittelzusatz, wobei jeder der
genannten Zusätze allein oder als Kombination von zwei oder
drei Zusätzen vorhanden ist.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1 mit:
- wenigstens 85 Gew.-% Polycarbonat;
- bis zu 10 Gew.-% Pentabrombenzylmonoacrylat;
- bis zu 10 Gew.-% Tribromstyrol; und
- bis zu 10 Gew.-% Tribromphenylmaleinimid.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 mit:
- wenigstens 85 Gew.-% Polycarbonat;
- bis zu 10 Gew.-% Pentabrombenzylmonoacrylat;
- bis zu 5 Gew. -% Tribromstyrol; und
- bis zu 10 Gew.-% Tribromphenylmaleinimid.
4. Verfahren zur Herstellung einer flammhemmend
ausgerüsteten transparenten Kunststoffzusammensetzung, bei dem eine
Polycarbonatmatrix mit einem Flammschutzmittelzusatz in der
Schmelze kompoundiert wird, wobei der Zusatz eine oder
mehrere der Verbindungen Pentabrornbenzylmonoacrylat,
Tribromstyrol und Tribromphenylmaleinimid umfaßt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens ein Teil des Flammschutzmittelzusatzes während des
Kompoundierungsvorganges polymerisiert.
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