DE69911565T2

DE69911565T2 - Aromatische Polycarbonatabmischung

Info

Publication number: DE69911565T2
Application number: DE69911565T
Authority: DE
Inventors: Nakajima Tsukuba-shi Masayuki; Hayashi Tsukuba-shi Katsushige; Kawai Michio; Takano Kitakyushu-shi Junji
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp; Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp; Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Priority date: 1998-12-22
Filing date: 1999-12-21
Publication date: 2004-06-03
Anticipated expiration: 2019-12-22
Also published as: EP1016688A3; DE69911565D1; US6187896B1; EP1016688A2; ES2205691T3; EP1016688B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine aromatiche Polycarbonatzusammensetzung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine aromatische Polycarbonatzusammensetzung, die sich beim Farbton und der thermischen Stabilität auszeichnet.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bekannt als einschlägiger Stand der Technik zur Herstellung eines aromatischen Polycarbonats sind Verfahren, in denen 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan (nachfolgend bezeichnet als Bisphonel A) mit einer Verbindung mit der Befähigung zur Einführung einer Carbonat-Bindung, wie mit Phosgen oder einem Carbonsäurediester, zur Reaktion gebracht wird. Unter diesen Verfahren weist das Umesterungsverfahren Vorteile bezüglich der Durchführung und der Kosten gegenüber dem Phosgen-Verfahren (einem Grenzflächenpolymerisationsverfahren) auf, weil dessen Stufen relativ einfach ablaufen. Ausserdem ist das Umesterungsverfahren in letzter Zeit vom Standpunkt des Umweltschutzes als besser erachtet worden, weil weder Phosgen, das hoch toxisch ist, noch halogenierte Lösungsmittel, z. B. Methylenchlorid, im Verfahren angewandt werden.
Allerdings ist die Anwendung des Umesterungsverfahrens in der Praxis zur industriellen Produktion im großen Maßstab immer noch eingeschränkt, weil es gegenüber dem Phosgen-Verfahren bezüglich der Eigenschaften des Polycarbonats und des Verfahrens selbst einige Nachteile aufweist. Insbesondere beruht ein ernsthaftes Problem, das die Eigenschaften des mit dem Umesterungsverfahren erhaltenen Polycarbonats betrifft, darauf, dass sich der Farbton des Polycarbonats beim Erhitzen verschlechtert.
Verschiedene Untersuchungen sind bisher durchgeführt worden, um das obige Problem zu überwinden. Entsprechende Beispiele schließen die Zugabe einer sauren Verbindung und einer Epoxiverbindung (siehe JP-A-4-175368; der hier verwendete Begriff "JP-A" bedeutet eine "ungeprüfte veröffentlichte japanische Patentanmeldung"), die Zugabe einer Phosphitverbindung (siehe JP-A-3-265625) und die Zugabe einer gehinderten Phenolverbindung (siehe JP-A-4-41525) ein. Allerdings ist es, sogar bei Einbringung dieser Additive in ein Polycarbonat, immer noch schwierig geblieben, eine Polycarbonatzusammensetzung mit hinreichender thermischer Stabilität zu erhalten.
In US 5,804,621 ist eine polymere Zusammensetzung offenbart, umfassend (A) eine polymere Verbindung, (B) ein Phenol-Antioxidans der allgemeinen Formel (I), (C) ein gehindertes Amin-Photostabilisiermittel mit einem Molekulargewicht von ≥ 400 und (D) ein spezifisches Dihydrooxaphosphaphenanthren-Derivat. Unter einer Liste von 53 breit definierten Klassen von Polymermaterialien (A), auf welche die technische Lehre der US 5,804,621 anwendbar wäre, ist Polycarbonat als 1 Alternative genannt.
EP-A-0 435 124 betrifft Probleme aromatischer Polycarbonate, die durch Schmelzpolykondensation in der Gegenwart alkalischer Katalysatoren erhalten werden. Zur Verbesserung verschiedener Eigenschaften, wie der Hitze-, Wasser- und Bewitterungsbeständigkeit sowie der Formgebungsstabilität, wird vorgeschlagen, eine saure Verbindung zu den aus dem Polykondensationsverfahren erhaltenen Polycarbonaten zu geben.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Im Hinblick auf die oben beschriebenen Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine thermisch hoch stabile Polycarbonatzusammensetzung bereitzustellen, die hohe Transparenz und einen genügend guten Farbton sogar in einer Atmosphäre mit hoher Temperatur und hoher Feuchte beibehält und sich für Anwendungszwecke wie optische Scheiben und medizinische Geräte eignet.
Als Ergebnis intensiver Untersuchungen bei der Suche nach wirksameren Additiven ist herausgefunden worden, dass eine überaus hohe thermische Stabilität einem Polycarbonat verliehen wird, und zwar durch Zugabe einer gegebenen Menge einer Phosphorverbindung mit einer Struktur der folgenden Formel (1). Die vorliegende Erfindung ist auf der Grundlage dieser Erkenntnis erfolgreich abgeschlossen worden:
worin die acht Reste R gleich oder voneinander verschieden sein können und jeweils ein Wasserstoffatom oder eine gegebenenfalls substituierte aliphatische oder aromatische einwertige Gruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen darstellen.
Demgemäß wird durch die vorliegende Erfindung eine aromatische Polycarbonatzusammensetzung bereitgestellt, umfassend

(i) ein Polycarbonat, das durch Schmelzpolykondensation mindestens einer aromatischen Dihydroxyverbindung und eines Carbonsäurediesters erhalten wird, und
(ii) eine Phosphorverbindung der allgemeinen Formel (1).

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Das Polycarbonat als Bestandteilskomponente der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung wird durch Schmelzpolykondensation mindestens einer aromatischen Dihydroxyverbindung und eines Carbonsäurediesters erhalten. Die "aromatische Dihydroxyverbindung" ist durch die folgende allgemeine Formel (2) dargestellt:
worin A eine Einfachbindung eine Alkylengruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, eine Alkylidengruppe mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen, eine Cycloalkylengruppe mit 5 bis 15 Kohlenstoffatomen, eine Cycloalkylidengruppe mit 5 bis 15 Kohlenstoffatomen oder ein zweiwertiges Atom oder eine zweiwertige Gruppe, dargestellt durch -O-, -S-, -CO-, -SO- oder -SO₂-, X und Y, gleich oder verschieden, jeweils ein Halogenatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen und p und q, gleich oder verschieden, jeweils eine ganze Zahl von 0 bis 2 sind.
Typische Beispiele der aromatischen Dihydroxyverbindung schließen Bisphenole wie Bis (4-hydroxyphenyl)methan, 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan [Bisphenol A], 2,2-Bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)propan, 2,2-Bis(4-hydroxy-3-t-butylphenyl)propan, 2,2-Bis(4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)propan, 2,2-Bis(4-hydroxy-3,5-dibromphenyl)propan, 4,4-Bis(4-hydroxyphenyl)heptan und 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexan, Biphenole wie 4,4'-Dihydroxybiphenyl und 3,3'-5,5'-Tetramethyl-4,4'-dihydroxybiphenyl und Bis(4-hydroxyphenyl)sulfon, Bis (4-hydroxyphenyl)sulfid, Bis(4-hydroxyphenyl)ether und Bis (4-hydroxyphenyl)keton ein. Unter diesen ist Bisphenol A bevorzugt. Obwohl diese aromatischen Dihydroxyverbindungen im Allgemeinen alleine eingesetzt werden, kann eine Mischung von 2 oder mehreren davon, nach Bedarf, verwendet werden, um ein Copolymer zu erhalten.
Typische Beispiele der Carbonsäurediester sind Diphenylcarbonat, Di-p-tolylcarbonat, Phenyl-p-tolylcarbonat, Dimethylcarbonat und Diethylcarbonat. Unter diesen ist Diphenylcarbonat bevorzugt.
Eine Dicarbonsäure oder ein Dicarbonsäureester können zusammen mit dem Carbonsäurediester in einer Menge von vorzugsweise 50 Mol% oder weniger und bevorzugter von 30 Mol% oder weniger verwendet werden. Beispiele der Dicarbonsäure oder des Dicarbonsäureesters schließen Terephthalsäure, Isophthalsäure, Diphenylterephthalat und Diphenylisophthalat ein. Bei Verwendung einer solchen Carbonsäure oder eines Carbonsäureesters in Kombination mit einem Carbonsäurediester wird ein Polyestercarbonat erhalten.
Bei der Schmelzpolykondensation der aromatischen Dihydroxyverbindung und des Carbonsäurediesters zur Erzeugung eines Polycarbonats durch das Umesterungsverfahren wird im Allgemeinen ein Katalysator verwendet. Bei der erfindungsgemäßen Herstellung des Polycarbonats gibt es keine Einschränkung bei der Art des Katalysators. Allerdings sind allgemein eingesetzte Katalysatoren basische Verbindungen wie Alkalimetall-, Erdalkalimetall-, basische Bor-, basische Phosphor-, basische Ammonium- und Aminverbindungen. Diese können alleine oder in Kombination von zwei oder mehreren davon eingesetzt werden. Die Menge der eingesetzten Katalysatoren beträgt im Allgemeinen 1 × 10^–9 bis 1 × 10^–3 und vorzugsweise 1 × 10^–7 bis 1 × 10^–4 Mol pro Mol der aromatischen Dihydroxyverbindung.
Beispiele der Alkalimetallverbindungen schließen anorganische Alkalimetallverbindungen wie die Hydroxide, Carbonate und Hydrogencarbonate von Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium und von Cäsium und organische Alkalimetallverbindungen wie die Salze dieser Alkalimetalle mit Alkoholen, Phenolen und organischen Carbonsäuren ein. Unter diesen Alkalimetallverbindungen sind die Cäsiumvebindungen bevorzugt. In ganz spezifischer Weise sind die am meisten bevorzugten Cäsiumverbindungen Cäsiumcarbonat, Cäsiumhydrogencarbonat und Cäsiumhydroxid.
Beispiele der Erdalkalimetallverbindungen schließen anorganische Erdalkalimetallverbindungen wie die Hydroxide und Carbonate von Beryllium, Magnesium, Calcium, Strontium und von Barium, sowie organische Erdalkalimetallverbindungen wie die Salze dieser Erdalkalimetalle mit Alkoholen, Phenolen und organischen Carbonsäuren ein.
Beispiele der basischen Borverbindungen schließen die Natrium-, Kalium-, Lithium-, Calcium-, Magnesium-, Barium- und Strontiumsalze von Tetramethyl-, Tetraethyl-, Tetrapropyl-, Tetrabutyl-, Trimethylethyl-, Trimethylbenzyl-, Trimethylphenyl-, Triethylmethyl-, Triethylbenzyl-, Triethylphenyl-, Tributylbenzyl-, Tributylphenyl-, Tetraphenyl-, Benzyltriphenyl-, Methyltriphenyl- und von Butyltriphenylbor ein.
Beispiele der basischen Phosphorverbindungen schließen Triethylphosphin, Tri-n-propylphosphin, Triisopropylphosphin, Tri-n-butylphosphin, Triphenylphosphin und quaternäre Phosphoniumsalze ein.
Beispiele der basischen Ammoniumverbindungen schließen Tetramethyl-, Tetraethyl-, Tetrapropyl-, Tetrabutyl-, Trimethylethyl-, Trimethylbenzyl-, Trimethylphenyl-, Triethylmethyl-, Triethylbenzyl-, Triethylphenyl-, Tributylbenzyl-, Tributylphenyl-, Tetraphenyl-, Benzyltriphenyl-, Methyltriphenyl- und Butyltriphenylammoniumhydroxid ein.
Beispiele der Aminverbindungen schließen 4-Aminopyridin, 2-Aminopyridin, N,N-Dimethyl-4-aminopyridin, 4-Diethylaminopyridin, 2-Hydroxypyridin, 2-Methoxypyridin, 4-Methoxypyridin, 2-Dimethylaminoimidazol, 2-Methoxyimidazol, Imidazol, 2-Mercaptoimidazol, 2-Methylimidazol und Aminochinolin ein.
Unter diesen Katalysatoren sind die Alkalimetallverbindungen zur Anwendung in der Praxis erwünscht.
Die Umesterungsreaktion wird im Allgemeinen in zwei oder mehr Stufen in der folgenden Weise durchgeführt. In der ersten Stufe werden die Reaktionsteilnehmer unter gewöhnlichem oder verringertem Druck bei einer Temperatur von 140 bis 260 und vorzugsweise von 180 bis 240°C im Allgemeinen 0,1 bis 5 und vorzugsweise 0,5 bis 3 h lang umgesetzt. Anschließend wird die Reaktionstemperatur angehoben, wobei der Grad des Vakuums des Reaktionssystems ebenfalls angehoben wird. Schließlich wird die Polykondensation unter einem verringerten Druck von 1 mm Hg oder weniger bei einer Temperatur von 240 bis 320°C durchgeführt. Die Reaktion kann entweder chargenweise oder kontinuierlich oder als Kombination eines Chargen- und eines kontinuierlichen Verfahrens durchgeführt werden. Zur Durchführung der Reaktion können ein Tank-Typ und rohr- oder säulenförmige Reaktoren zum Einsatz gelangen.
Das Polycarbonat zum Einsatz in der vorliegenden Erfindung weist ein Viskositätsdurchschnittsmolekulargewicht (M_v) von vorzugsweise 10000 bis 100000 und noch bevorzugter von 12000 bis 40000 auf.
Bei Verwendung des Katalysators und insbesondere des Katalysators aus der Alkalimetallverbindung werden eine schwefelhaltige saure Verbindung oder Derivate davon vorzugsweise als Deaktivator für den Katalysator bei der Umesterungsreaktion verwendet. Die eingesetzte Menge des Deaktivators beträgt 0,5 bis 10 und vorzugsweise 1 bis 5 Äquivalente pro 1 Äquivalent des Katalysator-Metalls. In anderen Worten, der Deaktivator wird in einer Menge von im Allgemeinen 1 bis 100 und vorzugsweise von 1 bis 20 ppm, bezogen auf das Gewicht des Polymers, zugegeben.
Die schwefelhaltige saure Verbindung oder deren Derivate sind z. B. Sulfon-, Sulfin- und Schwefelsäure oder deren Ester. Repräsentative Beispiele davon schließen Dimethylsulfat, Diethylsulfat, p-Toluolsulfonsäure, deren Methyl-, Ethyl-, Butyl-, Octyl- und Phenylester, Benzolsulfonsäure, ihre Methyl-, Ethyl-, Butyl-, Octyl-, Phenyl- und Dodecylester, Benzolsulfinsäure, Toluolsulfonsäure und Naphthalinsulfonsäure ein. Unter diesen Verbindungen sind Ester von p-Toluolsulfonsäure oder Ester von Benzolsulfonsäure bevorzugt. Diese Verbindungen können allein oder als Mischungen von zwei oder mehreren davon verwendet werden.
Die Zugabe der schwefelhaltigen sauren Verbindung oder von deren Derivaten kann mit einem gewünschten Verfahren erfolgen. Beispielsweise können die schwefelhaltige saure Verbindung oder deren Derivate zu einem geschmolzenen oder festen Polycarbonat direkt oder nach Verdünnen derselben mit einem Verdünnungsmittel zugefügt und darin dispergiert werden. In spezifischer Weise können die schwefelhaltige saure Verbindung oder deren Derivate durch Einspeisung derselben in ein Polykondensationsgefäß, eine Transferlinie oder in einen Extruder vermischt werden. Natürlich können die schwefelhaltige saure Verbindung oder deren Derivate zu Pellets, Pulver, oder dgl. in einem Mischer oder dgl. vermischt werden, und die entstandene Mischung kann in den Extruder oder dgl. eingespeist werden, worauf verknetet wird. Wird eine Vakuumbehandlung durch Ventilation im Extruder durchgeführt, werden Wasser oder verschiedene Additive wie Hitzestabilisiermittel, Freisetzungsmittel, Farbstoffe, Pigmente, UV-Absorber, antistatische Mittel, Antischleiermittel oder organische oder anorganische Füllstoffe zugefügt, und diese Zugabe und Behandlung können gleichzeitig mit der Zugabe der schwefelhaltigen sauren Verbindung oder von deren Derivaten durchgeführt werden. Allerdings ist es bevorzugt, dass vor dieser Zugabe und Behandlung die schwefelhaltige saure Verbindung oder deren Derivate zugefügt und die entstandene Mischung dann weiter verknetet werden.
In der vorliegenden Erfindung beträgt die Gehaltsmenge der Phosphorverbindung der folgenden Formel (1) im Allgemeinen 5 bis 500 und vorzugsweise 10 bis 300 ppm, bezogen auf das Gewicht des Polycarbonats. Liegt die Gehaltsmenge der Phosphorverbindung unterhalb der Untergrenze, werden die erwarteten Effekte nicht erhalten. Liegt die entsprechende Gehaltsmenge im Überschuss vor, ist dies insofern unerwünscht, als die Feuchtigkeitsbeständigkeit und die mechanischen Eigenschaften der Zusammensetzung verringert werden.
Die Phosphorverbndung weist die folgende Formel (1) auf:
worin die acht Reste R gleich oder verschieden sein können und jeweils ein Wasserstoffatom oder eine gegebenenfalls substituierte aliphatische oder aromatische einwertige Gruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen darstellen.
Typische Beispiele der Phosphorverbindung schließen 9,10-Dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthren-10-oxid, 1-Methyl-9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthren-10-oxid, 2-Methyl-9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthren-10-oxid, 8-Methyl-9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthren-10-oxid, 1,8-Dimethyl-9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthren-10-oxid, 1,2,3,4,5,6,7,8-Octamethyl-9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthren-10-oxid, 1-Phenyl-9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthren-10-oxid und 1,8-Diphenyl-9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthren-10-oxid ein. Besonders bevorzugt unter diesen ist 9,10-Dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthren-10-oxid.
Es gibt keine Beschränkungen bezüglich des Zeitpunkts, zu dem die Phosphorverbindung zugefügt wird, und bezüglich der Verfahren zur Zugabe. Im Umesterungsverfahren werden allerdings die höchsten Effekte erhalten, wenn die Phosphorverbindung zum geschmolzenen Polycarbonat während oder nach der Polymerisation gegeben wird. Beispiele der Zugabeverfahren schließen in diesem Falle ein Verfahren, wobei die Phosphorverbindung direkt ohne Verdünnung zugegeben wird, ein Verfahren, wobei die Phosphorverbindung nach Verdünnung mit einem geeigneten Lösungsmittel zugegeben wird, und ein Verfahren ein, wobei die Phosphorverbindung in der Form eines pelletisierten oder flockenartigen Masterbatch zugegeben wird. Es ist ebenfalls möglich, ein Verfahren anzuwenden, wobei die Phosphorverbindung zuerst pelletisiert und dann zum Polycarbonat gegeben wird, wobei das Polycarbonat zusammen mit der pelletisierten Phosphorverbindung in einem Extruder oder dgl. verknetet wird. In einem Grenzflächenpolymerisationsverfahren beruht andererseits ein geeignetes Zugabeverfahren darauf, dass zuerst die Phosphorverbindung zu Flocken gebildet und dann dieselben zugegeben werden, wobei das Polycarbonat zusammen mit den Flocken in einem Extruder oder dgl. verknetet werden. Gewünschten- und nötigenfalls kann die Phosphorverbindung in Kombination mit einem Katalysator-Deaktivator, einem Hitzestabilisiermittel, das sich von der Phosphorverbindung unterscheidet, einem Freisetzungsmittel, UV-Absorber, Farbstoff, einem antistatischen Mittel usw. eingesetzt werden.
Die vorliegende Erfindung wird nun noch detaillierter unter Bezug auf die folgenden Beispiele erläutert, die Erfindung soll aber in keiner Weise auf die folgenden Beispiele eingeschränkt sein.
Analysen wurden mit den folgenden Verfahren durchgeführt.
(1) Molekulargewicht
Die intrinsische Viskosität [η] in Methylenchlorid von 20°C wurde mit einem Ubbelohde-Viskometer gemessen. Das Molekulargewicht der Probe wurde mit der folgenden Gleichung bestimmt:
[eta] in Methylenchlorid von 20°C wurde mit einem Ubbelohde-Viskometer gemessen. Das Molekulargewicht der Probe wurde mit der folgenden Gleichung bestimmt: [η] = 1,23 × 10–4 × (Mv)0,83.
(2) Farbton (anfänglicher YI)
Eine geformte Platte mit einer Dicke von 3 mm wurde mit einem SC-1, hergestellt von Suga Test Instruments Co. Ltd., zur Bestimmung des YI untersucht (je kleiner der Wert von YI, umso besser ist der Farbton).
(3) Hitzealterungstest
Eine geformte Platte mit einer Dicke von 3 mm wurde in einen Geer-Ofen GHPS-212, hergestellt von Tabai Espec Corp., in Luft bei 140°C 100 h lang gegeben und dann bezüglich des YI mit dem SC-1, hergestellt von Suga Test Instruments Co. Ltd., untersucht.
(4) Feuchtigkeitsbeständigkeitstest
Eine geformte Platte mit einer Dicke von 3 mm wurde in einen Autoklav BS-325, hergestellt von Tomy Kogyo Co. Ltd., bei 120°C 100 h lang gegeben und dann mit einem Hazeometer 1001DP, hergestellt von Nippon Denshoku Industries Co. Ltd., bezüglich der Trübung untersucht.
Beispiel 1
Bisphenol A wurde mit Diphenylcarbonat in einem gegebenen Molverhältnis (DPC/BPA = 1,040) durch Vermischen in der Schmelze in einer Stickstoff-Atmosphäre vermischt. In der Stickstoff-Atmosphäre mit gewöhnlichem Druck wurde diese geschmolzene Mischung kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von 88,7 kg/h durch eine Vorrat-Einspeisleitung in einen ersten senkrechten Rühr-Polymerisierer eingespeist, der bei 210°C gehalten wurde. Das Flüssigkeitsniveau im Polymerisierer wurde konstant gehalten, wobei der Öffnungsgrad des in einer Polymer-Ausspeisleitung angeordneten Ventils am Boden des Polymerisierers so gesteuert wurde, dass die Durchschnittsverweilzeit bei 60 min geregelt wurde. Gleichzeitig mit dem Beginn der Einspeisung der Vorratsmischung wurde eine 0,02 gew.%-ige wässrige Lösung von Cäsiumcarbonat als Katalysator kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von 320 mL/h (1 × 10^–6 Mol/Mol des Bisphenols A) eingespeist. Die aus dem Boden des Polymerisierers ausgeleitete Reaktionsmischung wurde anschließend nacheinander in zweite, dritte und vierte senkrechte Polymerisierer, die in Serie angeordnet waren, und dann in einen fünften waagrechten Polymerisierer eingespeist. Während der Reaktion wurde das Flüssigkeitsniveau in jedem Polymerisierer so geregelt, um eine Durchschnittsverweilzeit von 60 min zu ergeben, und es wurde das Phenol, das als Nebenprodukt erzeugt wurde, abdestilliert.
In den zweiten bis fünften Polymerisierern wurde die Polymerisation unter solchen Bedingungen durchgeführt, dass die Temperatur und der Grad des Vakuums höher und die Rührgeschwindigkeit niedriger mit dem Fortschreiten der Reaktion wurden. In spezifischer Weise betrugen die Polymerisationsbedingungen für den zweiten Polymerisierer 210°C, 100 Torr und 200 Upm, diejenigen für den dritten Polymerisierer betrugen 240°C, 15 Torr und 100 Upm, diejenigen für den vierten Polymerisierer betrugen 270°C, 0,5 Torr und 44 Upm und diejenigen für den fünften Polymerisierer betrugen 280°C, 0,5 Torr und 10 Upm. Die Geschwindigkeit der Polycarbonat-Produktion betrug 50 kg/h. Das so erhaltene Polycarbonat wies ein Molekulargewicht M_v von 21500 auf.
Das so erhaltene Polymer, das noch im geschmolzenen Zustand vorlag, wurde kontinuierlich in einen 46 mm Doppelschraubenextruder, hergestellt von Kobe Steel Ltd., eingebracht. Ferner wurde 9,10-Dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthren-10-oxid (hergestellt von Sanko Co. Ltd.) in einer Masterbatch-Form durch einen mit dem Extruder verbundenen Seitenkompaktor in einer Menge von 30 ppm, bezogen auf das Gewicht des Polycarbonats, zugeführt. Die entstandene Mischung wurde verknetet und dann in einem Pellettisierer pelletisiert.
Die erhaltenen Pellets wurden bei 120°C 6 h lang oder länger in einer Stickstoff-Atmosphäre getrocknet und dann bei 280°C zu einer 3 mm dicken Platte in einer Spritzgussformungsmaschine J-100, hergestellt von The Japan Steel Works Ltd., geformt. Die geformte Platte wies einen YI von 1,51 und eine Trübung von 0,6 auf. Sie wies einen YI nach dem Hitzealterungstest von 2,88 und eine Trübung nach dem Feuchtigkeitsbeständigkeitstest von 0,7 auf.
Beispiele 2 bis 4
Polycarbonatzusammensetzungen wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die zugefügte Menge des 9,10-Dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthren-10-oxids, wie in der unteren Tabelle angegeben, abgeändert wurde. Die Ergebnisse der Eigenschaftsbewertungen der Zusammensetzungen sind ebenfalls in der unteren Tabelle angegeben.
Vergleichsbeispiel 1
Eine Polycarbonatzusammensetzung wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass 9,10-Dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthren-10-oxid nicht zugegeben wurde. Die Ergebnisse der Eigenschaftsbewertungen der Zusammensetzung sind in der unteren Tabelle angegeben.
Vergleichsbeispiel 2
Eine Polycarbonatzusammensetzung wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass Tris(2,4-di-t-butylphenyl)phosphit (Handelsname: Adekastab 2112, hergestellt von Asahi Denka Kogyo K. K.) in einer Menge von 200 ppm anstatt des 9,10-Dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthren-10-oxids zugefügt wurde. Die Ergebnisse der Eigenschaftsbewertungen der Zusammensetzung sind in der unteren Tabelle angegeben.
Beispiel 6
Ein in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 polymerisiertes Polymer, das noch im geschmolzenen Zustand vorlag, wurde kontinuierlich in einen 46 mm Doppelschraubenextruder, hergestellt von Kobe Steel Ltd., eingeleitet. Ferner wurden unter Anwendung zweiseitiger Einspeiskompaktoren, die an den Extruder angeschlossen waren, n-Butyl-p-toluolsulfonat als Katalysator-Deaktivator in einer Chargen-Form durch die erste Seite des Einspeiskompaktors in einer Menge von 5,4 ppm (3 Äquivalente zur Metallkomponente des Katalysators im Polymer), bezogen auf das Gewicht des Polycarbonats, und 9,10-Dihyro-9-oxa-10-phosphaphenanthren-10-oxid dann in einer Chargen-Form durch die zweite Seite des Einspeiskompaktors in einer Menge von 100 ppm, bezogen auf das Gewicht des Polycarbonats, zugegeben. Die entstandene Mischung wurde verknetet und dann in einem Pelletisierer zur Bildung von Pellets pelletisiert.
Die Ergebnisse der Eigenschaftsbewertungen der erhaltenen Polycarbonatzusammensetzung sind in der unteren Tabelle angegeben:

HCA: 9,10-Dihydr o-9-oxa-10-phosphaphenanthren-10-oxid
A2112: Tris(2,4-di-t-butylphenyl)phosphit
PTSB: n-Butyl-p-toluolsulfonat
Δ YI =: (YI nach Hitzealterung) – (Anfänglicher YI)

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine hochhitzebeständige aromatische Polycarbonatzusammensetzung durch die Zugabe einer Phosphorverbindung der folgenden Formel (1) zu einem Polycarbonat, erhalten durch Schmelzpolykondensation von mindestens einer aromatischen Dihydroxyverbindung und einem Carbonsäurediester in einer Menge von 5 bis 500 ppm, bezogen auf das Gewicht des Polycarbonats, erhalten:
worin die 8 Reste R gleich oder verschieden sein können und jeweils ein Wasserstoffatom oder eine gegebenenfalls substituierte aliphatische oder armatische einwertige Gruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen darstellen.

Claims

Aromatische Polycarbonatzusammensetzung, die folgendes umfasst: (i) ein Polycarbonat, das erhalten wird durch Schmelzpolykondensation mindestens einer aromatischen Dihydroxyverbindung und eines Carbonsäurediesters, und (ii) eine Phosphorverbindung der allgemeinen Formel (1)
worin die acht R-Gruppen identisch oder voneinander verschieden sein können und jeweils ein Wasserstoffatom oder eine gegebenenfalls substituierte aliphatische oder aromatische univalente Gruppe mit 1–18 Kohlenstoffatomen darstellen.
Aromatische Polycarbonatzusammensetzung gemäss Anspruch 1, worin die Posphorverbindung in einer Menge von 5–500 ppm auf Basis des Gewichts des Polycarbonats vorhanden ist.
Aromatische Polycarbonatzusammensetzung gemäss Anspruch 1 oder 2, worin die Phosphorverbindung 9,10-Dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthren-10-oxid ist.
Aromatische Polycarbonatzusammensetzung gemäss mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Schmelzpolykondensation in Gegenwart eines Katalysators durchgeführt wird.
Aromatische Polycarbonatzusammensetzung gemäss Anspruch 4, worin der Katalysator in einer Menge von 10^–7 bis 10^–4 mol pro Mol der aromatischen Dihydroxyverbindung verwendet wird.
Aromatische Polycarbonatzusammensetzung gemäss Anspruch 5, worin ferner eine schwefelhaltige saure Verbindung oder Derivate davon als Katalysatordeaktivator in der Schmelzpolykondensation vorhanden ist/sind.
Aromatische Polycarbonatzusammensetzung gemäss Anspruch 6, worin der Katalysatordeaktivator in einer Menge von 1–5 Äquivalenten auf 1 Äquivalent des Katalysators verwendet wird.