DE3883897T2 - Flammfeste Polycarbonate mit in der Polymerkette enthaltenen Einheiten, abgeleitet aus monohalogenierten Tetraphenylverbindungen. - Google Patents
Flammfeste Polycarbonate mit in der Polymerkette enthaltenen Einheiten, abgeleitet aus monohalogenierten Tetraphenylverbindungen.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf thermoplastische, verzweigte, hochmolekulare Polycarbonate, die mit Flammbeständigkeitseigenschaften versehen sind.
- Polycarbonate sind nach dem Stande der Technik dank ihrer ausgezeichneten physikalischen und mechanischen Eigenschaften, wie z.B. ihrer Schlagfestigkeit und ihrer beträchtlichen Formund thermischen Stabilität, bekannt.
- Auf Grund der immer steigenden Nachfrage nach Materialien, welche aus Sicherheitsgründen auch mit selbst-verlöschenden Eigenschaften versehen sind, abgesehen von ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften, wurden nach dem Stande der Technik verschiedene Methoden zur Verfügung gestellt, um Polycarbonaten selbst-verlöschende Eigenschaften zu verleihen.
- Eine der am meisten gebrauchten Methoden basiert auf der Einführung von Halogenen in das Polycarbonat, hauptsächlich von Brom und Chlor.
- Die Halogene können in das Polymer als Additive, unter Verwendung organischer Substanzen, im allgemeinen polyhalogenierter organischer Substanzen, wie z.B. in der US-PS 3 357 942 offenbart, zusammen mit Additiven, welche eine synergistische Wirkung haben, wenn dies gewünscht wird, wie z.B. Antimonoxid (J.T.Howarth et al., Plastic World, Seiten 64 - 74, März 1973) eingeführt werden.
- Darüberhinaus ist bekannt, durch chemische Bindungen die Halogene an die Polymerkette zu binden unter Verwendung difunktioneller Phenole, wie z.B. Tetrabrombisphenol A und Tetrachlorbisphenol A, als Comonomere in der Herstellung desselben Polycarbonats (US-3 334 154).
- Die nach dem Stande der Technik bekannten halogenierten Substanzen, ob es sich nun um Additive oder um Monomere handelt, die in die Polymerkette eingebaut werden sollen, sollten in ziemlich beträchtlichen Mengen verwendet werden, um in der Lage zu sein, dem Polycarbonat die gewünschten selbstverlöschenden Eigenschaften zu verleihen.
- Wenn einerseits das Vorliegen beträchtlicher Mengen von Halogenen dem Polymer Flammbeständigkeitseigenschaften verleiht, so verursacht es andererseits einen Qualitätsverlust des Polycarbonats während der Verarbeitungsschritte und bringt so eine Verschlechterung der physikalischen und mechanischen Eigenschaften, welche für nicht-halogeniertes Polycarbonat typisch sind, mit sich.
- Darüberhinaus können die für die Polycarbonatverarbeitung erforderlichen hohen Temperaturen einen Abbau der halogenierten Verbindungen und die Freisetzung von Halogenwasserstoff mit damit verbundenen Schäden auf Grund einer Maschinenkorrosion verursachen.
- Daher besteht das nach dem Stande der Technik noch nicht gelöste Problem in der Schaffung von Polycarbonaten, welche mit Selbstverlöschenden Eigenschaften versehen sind, welche alle ihre typischen chemischen, physikalischen und mechanischen Eigenschaften beibehalten.
- Der vorliegende Anmelder hat nun gefunden, daß ein derartiges Problem gelöst werden kann und daß thermoplastische, verzweigte, hochmolekulare Polycarbonate, versehen mit Flammbeständig keitseigenschaften, durch die Copolymerisation mit einer monohalogenierten Tetraphenylverbindung erhalten werden können, welche Verbindung in geringen Mengen verwendet wird, und die auf alle Fälle kleiner ist als jene, welche unerwünschte Änderungen in den Polymereigenschaften verursacht.
- Im spezielleren sind derartige Polycarbonate gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß sie in ihrer Polymerkette von einer dihydroxyaromatischen Verbindung mit der Formel:
- abgeleitete Einheiten aufweisen, worin
- R eine Einfachbindung ist; oder eine substituierte oder unsubstituierte, gerade oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen ist; oder eine unter 0, S, S0&sub2; und CO ausgewählte Gruppe ist;
- X und Y gleich oder voneinander verschieden sind und Wasserstoff oder CH&sub3; bedeuten;
- m und n gleiche oder voneinander verschiedene ganze Zahlen von 1 bis 4 bedeuten;
- und von einer Monohalogen-tetraphenylverbindung mit der Formel:
- abgeleitete Einheiten enthalten, worin:
- R, R&sub2;, R&sub4; und R&sub6; für 0H stehen; und
- R&sub1;, R&sub3;, R&sub5; und R&sub7;, die gleich oder voneinander verschieden sind, für 0H, H oder eine gerade oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen stehen.
- Damit derartige Polycarbonate selbstverlöschende Eigenschaften zeigen, genügt es, daß sie in der Polymerkette 0,05 bis 5 von (II) abgeleitete Eineiten und vorzugsweise von 0,2 bis 1 von (II) abgeleitete Einheiten auf je 100 von (I) abgeleitete Einheiten enthalten.
- Einige Beispiele von dihydroxyaromatischen Verbindungen (I), welche verwendet werden können, sind folgende:
- - 4,4'-Dihydroxydiphenyl;
- - 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan (Bisphenol A);
- - 2, 2-Bis( 3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl )propan;
- - Bis(4-hydroxyphenyl )-methan;
- usw.
- Die Polycarbonate gemäß der vorliegenden Erfindung können auch Einheiten aufweisen, welche von Verbindungen mit nur einem aromatischen zweiwertigen Ring, wie Resorcin und Hydrochinon, abgeleitet sind.
- Die monohalogenierten Tetraphenylverbindungen (II) können nach im Stande der Technik bekannten Methoden hergestellt werden.
- Einige Beispiele von monohalogenierten Tetraphenylverbindungen, welche sich für die Zwecke der vorliegenden Erfindung eignen, sind:
- - 3Chlor-2,2,4,4-tetrakis(4'-hydroxyphenyl)pentan;
- - 3-Chlor-2,2,4,4-tetrakis(3' ,5'-dihydroxyphenyl)pentan;
- - 3-Chlor-2,2,4,4-tetrakis(4'-hydroxcy-6'-methylphenyl)-pentan
- - 3-Chlor-2,2,4,4-tetrakis(3',5'-hydroxy-6'-methylphenyl)pentan.
- Die selbstverlöschenden Polycarbonate gemäß der vorliegenden Erfindung können nach einem der Polykondensationsverfahren, wie im Stande der Technik beschrieben, hergestellt werden.
- So wird beispielsweise gemäß der Grenzflächenpolykondensationsmethode die dihydroxyaromatische Verbindung (I) in einer wäßrigen Lösung von Natriumhydroxid gelöst und zu dieser Lösung wird ein organisches Lösungsmittel, welches mit Wasser unmischbar ist, beispielsweise Methylenchlorid, das die monohalogenierte Tetraphenylverbindung (II) enthält, hinzugefügt.
- Durch das so erhaltene Gemisch wird Phosgengas perlen gelassen und die Reaktionstemperatur wird innerhalb des Bereiches von 15 bis 25ºC während einer Zeit von 20 Minuten bis 6 Stunden gehalten, in Gegenwart eines Molekulargewichtsreglers, beispielsweise eines monofunktionellen Phenols, und eines Phasentransferkatalysators,wie beispielsweise eines tertiären Amins.
- Das so erhaltene Polycarbonat wird durch Waschen der organischen Phase nach bekannten Techniken und durch Abdestillieren des Lösungsmittels oder durch Ausfällung mit einem Nichtlösungsmittel isoliert.
- Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Grenzflächenpolykondensationsreaktion unter Verwendung von Chlorformyl-terminierten Polycarbonatoligomeren (mit einem Molekulargewicht im allgemeinen im Bereich von 400 bis 2.000) an Stelle von Phosgen ausgeführt, welche 0ligomeren mittels Grenzflächenreaktion zwischen Phosgen und einer dihydroxyaromatischen Verbindung erhalten werden.
- Eine andere Möglichkeit zur Erzielung von Polycarbonaten gemäß der vorliegenden Erfindung besteht in der bekannten Methode der Polykondensation in Lösung. In diesem Falle wird Phosgen durch eine Lösung von Methylenchlorid und Pyridin perlen gelassen, welche die dihydroxyaromatische Verbindung (I), die monohalogenierte Tetraphenylverbindung (II) und das monofunktionelle Phenol als den Molekulargewichtsregler enthält.
- Diese Polycarbonate können auch durch Umesterung im geschmolzenen Zustand erhalten werden, durch Umsetzen der dihydroxyaromatischer Verbindung und der monohalogenierten Tetraphenylverbindung mit Diaryl-, Dialkyl- oder Alkylarylcarbonaten bei einer Temperatur im Bereich von 100 bis 300ºC in Gegenwart von Umesterungskatalysatoren.
- Die nach irgendeiner der oben genannten Methoden erhaltenen Polycarbonate können sowohl linear als auch verzweigt sein, und haben ein Molekulargewicht im Bereich von 20.000 bis 30.000. Sie behalten unverändert alle typischen Merkmale der thermoplastischen Materialien bei und sind zur Verarbeitung sowohl nach der Spritzgußtechnik als auch nach dem Extrusionund/oder dem Blasformen geeignet.
- Diese Polycarbonate sind in ihrem Verhalten gegenüber Feuer gemäß dem UL94 Standard (Underwriters' Laboratories Inc. Bulletin S 4) mit V-0 klassifizierbar, ausgeführt an Probestücken von 3,2 mm Stärke, erhalten durch Spritzgußtechnik oder Formpressen.
- Gemäß diesem Standard werden die Materialien als V-0; V-1; V-2 klassifiziert auf der Basis der Ergebnisse, welche mit den fünf Proben nach folgenden Kriterien erzielt wurden:
- V-0: keine der Proben soll eine Brenndauer von mehr als 10 Sekunden nach Entfernen aus der Flamme eines Bunsenbrenners aufweisen. Die Gesamtbrenndauer für die 5 Probestücke (10 Zündungen) darf 50 Sekunden nicht übersteigen.
- Keines der Probestücke soll brennende Teilchen fallen lassen, wodurch die chirurgische Baumwolle, welche entlang der Vertikale unter den Probestücken in einem Abstand von 305 mm angeordnet ist, entzündet würde.
- V-1: Keine der Proben soll eine Brenndauer von mehr als 30 Sekunden nach Entfernen aus der Flamme eines Bunsenbrennes aufweisen. Die Gesamtbrenndauer der fünf Proben (10 Zündungen) soll 250 Sekunden nicht übersteigen.
- Keines der Probestücke soll brennende Teilchen fallen lassen, wodurch die chirurgische Baumwolle, welche entlang der Vertikale unter den Probestücken im Abstand von 305 mm angeordnet ist, entzündet würde.
- V-2: Keines der Probestücke soll eine Brenndauer von mehr als 30 Sekunden nach Entfernen aus der Flamme des Bunsenbrenners aufweisen.Die Gesamtbrenndauer für die 5 Probestücke (10 Zündungen) soll 250 Sekunden nicht übersteigen.
- Die Probestücke können brennende Teilchen fallen lassen, wodurch die chirurgische Baumwolle, welche entlang der Vertikalen im Abstand von 305 mm angeordnet ist, entzündet werden würde.
- Darüberhinaus müssen alle fünf Probestücke den Test gemäß UL-94 Standard bestehen, andernfalls wird ihnen eine Einstufung auf Basis des Verhaltens des schlechtesten Probestückes gegeben. Wenn beispielsweise ein Probestück das V-2 Verhalten zeigt und die anderen vier Probestücke zeigen ein V-0-Verhalten, werden alle fünf Probestücke mit V-2 eingestuft. Wenn schließlich ein Probestück mehr als 30 Sekunden nach Entfernen aus der Flamme des Bunsenbrenners brennt, wird es nicht gemäß dem UL-94 Standard klassifiziert sondern wird als brennendes Probestück eingestuft.
- Die Probestücke werden darüberhinaus dem Feuerverhaltenstest gemäß ASTM D 2863-77 unterzogen, der die Entflammbarkeit eines Polymermaterials mit der Sauerstoffkonzentration, die in der Atmosphäre, in welcher das Probestück getestet wird, vorhanden ist, korreliert. Diese Korrelation wird als L.O.I. bezeichnet (limitierender Sauerstoffindex), das ist der minimale Sauer-Stoffprozentsatz, welcher die Verbrennung des Probestückes unter einer Sauerstoff-Stickstoffatmosphäre aufrecht erhalten kann, welche Atmosphäre von unten nach oben strömend auf das Probestück auftrifft.
- Darüberhinaus wurden an den Polycarbonaten der vorliegenden Erfindung folgende Eigenschaften gemessen:
- - Intrinsic-Viskosität (η) Diese Eigenschaft wird in Methylenchlorid bei 20ºC mit einem Ubbelhode-Viskometer bestimmt und wird in dl/g ausgedrückt.
- - Schmelzflußindex (MFI) Die Bestimmung des Schmelzflußindex wird mit einem Schmelzindexer an dem extrudierten Granulat unter einer Belastung von 1,2 kg und bei einer Temperatur von 300ºC gemäß ASTM D 1238 ausgeführt.
- - Schlagzähigkeit (IZOD) Wird an gekerbten Probestücken bei 0ºC gemäß ASTM D 256 durchgeführt.
- - Scherempfindlichkeit (SS) Die Bewertung wird an einem Schmelzindexer durchgeführt, und zwar an dem extrudierten Granulat, unter Belastungen von 1,2 und 12 kg bei einer Temperatur von 300ºC gemäß ASTM D 1238.
- Die folgenden experimentellen Beispiele werden aus Illustrationsgründen angeführt und sollen nicht als für die Erfindung limitierend betrachtet werden.
- In einen Kolben mit einem Fassungsvermögen von 250 ml, der mit einem Rückflußkondensator, einem Thermometer und einem Magnetrührer ausgestattet ist, werden 188 g (2 Mol) Phenol und 26,8 g (0,2 Mol) 3-Chlor-2,4-pentan-dion gefüllt.
- Das Reaktionsgemisch wird auf 75ºC erhitzt und wird dann mit Chlorwasserstoffgas gesättigt, welches separat durch Zugabe einer wäßrigen Lösung desselben (37%ig) zu einer konzentrierten Schwefelsäurelösung (96 %) erzeugt wird.
- Wenn die Sättigung abgeschlossen ist, wird die Zufuhr von Chlorwasserstoffgas abgebrochen und das Gemisch wird dann auf 120ºC erhitzt und wird unter Rühren 12 Stunden auf dieser Temperatur gehalten. Nach dieser Zeitspanne wird das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abgekühlt und 2.400 ml Ethylether werden hinzugefügt.
- Das ausgefallene Reaktionsprodukt wird durch Filtrieren unter Vakuum, durch Waschen mit Ether und durch Trocknen in einem Ofen unter Vakuum bei 70ºC während 3 Stunden gewonnen.
- Das so erhaltene Rohprodukt wird durch kontinuierliche Extraktion in einem Kumagawa-Stripper mit kochendem Ethylether während 8 Stunden gereinigt.
- Auf diese Art werden 27 g 3-Chlor-2,2,4,4-tetrakis(4'-hydroxyphenyl)pentan in einer Ausbeute von ungefänrt 30 % erhalten.
- Die Elementaranalyse zeigte die folgenden Ergebnisse:
- - C 72,9 %; H 5,6 %; Cl 7,7 % (gefunden)
- - C 73,4 %; H 5,7 %; Cl 7,5 % (theoretisch).
- Die Struktur wurde durch spektroskopische Analyse, durch NMR und Massenspektrometrie bestätigt.
- In einen Kolben mit einem Fassungsvermögen von 250 ml, der mit Rückflußkondensator, Thermometer und Magnetrührer ausgestattet ist, werden 44 g (0,4 Mol) Resorcin und 6,7 g (0,05 Mol) 3-Chlor-2 , 4-pentan-dion gefüllt.
- Das Reaktionsgemisch wird auf 75ºC erhitzt und wird dann mit Chlorwasserstoffgas gesättigt, welches separat mittels Zugabe einer wäßrigen Lösung (37 %ig) zu einer konzentrierten Schwefelsäurelösung (96 %) gewonnen wird.
- Wenn die Sättigung abgeschlossen ist, wird die Zufuhr von Chlorwasserstoffgas abgebrochen und das Gemisch wird dann auf 120ºC erhitzt und wird 5 Stunden unter Rühren auf einer derartigen Temperatur gehalten.
- Am Ende dieser Zeitspanne wird das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abgekühlt und 500 ml Wasser werden hinzugefügt.
- Das Reaktionsprodukt wird durch Zentrifugieren abgetrennt, mit 300 ml Wasser gewaschen und wird abermals zentrifugiert und wird schließlich in einem Ofen unter Vakuum bei 120ºC während 3 Stunden getrocknet.
- Das so erhaltene Rohprodukt wird dann durch Verteilen in 500 ml Ethylether gereinigt, wobei die Suspension während 30 Minuten gerührt wird.
- Zum Schluß wird das Reaktionsprodukt filtriert und abermals in einem Ofen unter Vakuum während 3 Stunden bei 70ºC getrocknet.
- Auf diese Weise werden 5,4 g 3-Chlor-2,2,4,4-tetrakis(3',re dihydroxyphenyl)pentan in einer Ausbeute von 21 % erhalten.
- Die Elementaranalyse zeigte die folgenden Ergebnisse:
- - C 65,0 %; H 4,9 %; Cl 6,9 % (gefunden)
- - C 64,6 %; H 5,0 %; Cl 6,6 % (theoretisch)
- Die Struktur wurde durch spektroskopische Analyse, NMR und Massenspektrometrie bestttigt.
- In einen Glasreaktor mit einem Fassungsvermögen von 3 l, der auf der geregelten Temperatur von 25ºC gehalten wurde, wurden 84 g Bisphenol A, 612 mg 3-Chlor-2,2,4,4-tetrakis(4'-hydroxyphenyl)pentan (äquivalent zu 0,35 Mol-%,bezogen auf Bisphenol A), 65,2 g Natriumhydroxid, gelöst in 650 ml Wasser, 20 mg Natriumdithionit (einem Reduktionsmittel, um die Bildung gefärbter Nebenprodukte zu vermeiden) und 6,3 ml einer 0,5 N wäßrigen Lösung von Triethylamin unter Stickstoff gefüllt.
- Dann werden 2,7 g p-tert.-Butylphenol, gelöst in 1.300 ml Methylenchlorid, hinzugefügt und anschließend werden 44 g Phosgengas 30 Minuten lang durch das Gemisch geführt.
- Die Reaktion wird 2 Stunden fortgesetzt, und wäßriges Natriumhydroxid (20 Gew.-%) wird hinzugefügt, um den pH-Wert auf größer als 11 zu halten.
- Am Schluß-wird das Reaktionsgemisch mit 500 ml Methylenchlorid verdünnt und die organische Phase wird abgetrennt und wird dann mit 300 ml Wasser (zweimal), 800 ml 0,1 N Chlorwasserstoffsäure und schließlich mit Portionen von 600 ml Wasser bis zur Neutralität gewaschen.
- Zum Schluß wird das Polymer durch Destillieren des organischen Lösungsmittels gewonnen, es wird getrocknet und gemahlen, bis ein Pulver erhalten wird.
- Das so erhaltene Polycarbonat wird dann bei einer Temperatur von 260ºC extrudiert und das Extrudat wird abgekühlt und granuliert.
- Die Granulate werden sowohl durch Kompressionsformen (285ºC, 40 kg/cm²) geformt als auch durch Spritzgießen (bei ungefähr 300ºC), um Probestücke mit Abmessungen von 127x6,5x3,2 mm zu erhalten. 5 Probestücke werden dem Feuerverhaltenstest gemäß UL 94 Standard unterworfen.
- Sie erhalten eine V-0 Klassifizierung gemäß den Angaben von Tabelle 1.
- Die anderen Eigenschaften des Polycarbonats werden in Tabelle 2 dargelegt.
- Das Beispiel 3 wird mit den gleichen Arbeitsgängen und Reaktantenmengen wiederholt, außer daß 655 mg 3-Chlor-2,2,4,4-tetrakis(3',5'-dihydroxyphenyl)pentan (0,33 Mol % bezogen auf die Gesamtmenge von Bisphenol A) anstelle von 3-Chlor-2,2,4,4-tetrakis(4'-hydroxyphenyl)pentan zugesetzt werden.
- Bei dem Flammbeständigkeitstest gemäß UL-94 Standard wird das Polycarbonat mit V-0 (siehe Tabelle 1) klassifiziert.
- Die anderen Eigenschaften des Polymers werden in Tabelle 2 gezeigt.
- Beispiel 3 wird mit den gleichen Arbeitsbedingungen und Reaktantenmengen wiederholt, außer daß keine halogenierten Tetraphenylverbindungen hinzugefügt werden.
- Bei dem Flammbeständigkeitstest gemäß UL-94 Standard wird das Polycarbonat mit V-2 klassifiziert (siehe Tabelle 1).
- Die anderen Eigenschaften des Polymers werden in Tabelle 2 gezeigt.
- 215,7 g Chlorformyl-terminierte Polycarbonatoligomere (zahlenmittleres Molekulargewicht = 649; endständige Chlorformylgruppen = 347 mÄq/kg), hergestellt aus Bisphenol A, Phosgen und p-tert.Butylphenol und gelöst in 900 ml Methylenchlorid, werden unter Stickstoff in einen Glasreaktor von 2,5 l Fassungsvermögen gefüllt und auf der geregelten Temperatur von 25ºC gehalten.
- Während die so zubereitete Lösung mittels eines Doppelankerrührers (300 UpM) weiter gerührt wird, werden 50 ml Wasser, enthaltend 2,7 g 3-Chlor-2,2,4,4-tetrakis(4'-hydroxyphenyl)pentan (äquivalent zu 0,57 Mol-%,bezogen auf Bisphenol A), 2,6 g Natriumhydroxid, 31 mg Natriumdithionit und 5 ml 0,05N-wäßrige Lösung von Triethylamin in der angeführten Reihenfolge hinzugefügt.
- Nach 40 Minuten werden 300 ml Wasser, welches 50 g Bisphenol A und 18.8 g Natriumhydroxid enthält, hinzugefügt und dann werden 92 ml einer wäßrigen 20 gew.-%igen Lösung von Natriumhydroxid in 10 Minuten unter Verwendung einer Dosierpumpe hinzugefügt.
- 140 Minuten später wird das Gemisch in 2.200 ml Methylenchlorid gegossen; die organische Phase wird dann abgetrennt und gewaschen, der Reihe nach mit 450 ml Wasser (zweimal); 1.300 ml 0,15 N wäßrigem Natriumhydroxid (dreimal); 900 ml Wasser (zweimal); 1.300 ml 0,1 N Chlorwasserstoffsäure und schließlich mit Portionen von 900 ml Wasser bis zur Neutralität.
- Das Polymer wird durch Abdestillieren des organischen Lösungsmittels gewonnen und wird getrocknet und gemahlen, bis ein Pulver erhalten wird.
- Das so erhaltene Polycarbonat wird dann bei einer Temperatur von 260ºC extrudiert und das Extrudat wird abgekühlt und granuliert.
- Die Granulate werden sowohl durch Spritzgießem als auch durch Kompressionsformen geformt, um Probestücke von 127x6,5x3,2 mm Größe zu erhalten.
- 5 Probestücke werden einem Verhaltenstest gemäß UL 94 Standard unterzogen und werden mit V-0 klassifiziert, wie in Tabelle 1 dargelegt.
- Die anderen Eigenschaften des Polycarbonats werden in Tabelle 2 angeführt.
- Das Beispiel 6 wird mit den gleichen Arbeitsbedingungen und Reaktantenmengen wiederholt, außer daß 4,0 g 3-Chlor-2,2,4,4tetrakis(4'-hydroxyphenyl)pentan (0,87 Mol-%, bezogen auf Bisphenol A) hinzugefügt werden.
- Das erhaltene Polycarbonat wird bei dem Flammwiderstandstest mit V-0 eingestuft, ermittelt gemäß UL-94 Standard.
- Die Ergebnisse der ausgeführten Tests werden in Tabelle 1 angeführt.
- Die anderen Eigenschaften des Polycarbonats werden in Tabelle 2 gezeigt.
- Beispiel 6 wird unter den gleichen Arbeitsbedingungen und Reaktantenmengen wiederholt, außer daß 1,4 g 3-Chlor-2,2,4,4tetrakis(3' ,5'-dihydroxyphenyl)pentan (0,27 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge von Bisphenol A) anstelle von 3-Chlor-2,2 ,4,4-tetrakis(4' -hydroxyphenyl )pentan hinzugefügt werden.
- Das erhaltene Polycarbonat mit wird V-0 bei dem Flammwiderstandstest eingestuft, ermittelt gemäß UL-94 Standard.
- Die Resultate der ausgeführten Tests sind in Tabelle 1 angeführt.
- Die anderen Kennmerkmale des Polycarbonats werden in Tabelle 2 gezeigt.
- Beispiel 6 wird mit den gleichen Arbeitsbedingungen und Reaktantenmengen wiederholt, außer daß 2,2 g 3-Chlor-2,2,4,4-tetrakis(4'-hydroxyphenyl)pentan (0,41 Mol-%, bezogen auf das gesamte Bisphenol A) hinzugefügt werden.
- Das erhaltene Polycarbonat mit mit V-0 bei dem Flammwiderstandstest gemäß UL-94 Standard klassifiziert.
- Die Resultate der ausgeführten Tests werden in Tabelle 1 angeführt.
- Die anderen Eigenschaften des Polycarbonats werden in Tabelle 2 gezeigt.
- Beispiel 6 wird mit den gleichen Arbeitsbedingungen und Reaktantenmengen wiederholt, außer daß keine halogenierten Tetraphenylverbindungen hinzugefügt werden.
- Das erhaltene Polycarbonat wird bei dem Flammwiderstandstest mit V-2 eingestuft, bewertet gemäß UL-94 Standard.
- Die Resultate der ausgeführten Test werden in Tabelle 1 angeführt.
- Die anderen Eigenschaften des Polycarbonats werden in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 1 Beispiel Gesamtbrenndauer von 5 Proben (10 Zündungen), Sekunden Maximale Brenndauer für die Proben (2 Zündungen), Sekunden UL-94-Klassifizierung *Vergleichsbeispiele Tabelle 2 Beispiel 20ºC [η] CH&sub2; Cl&sub2; (di/g) L.O.I (%) Izod Schlagzähigkeit (J/m) MFI (300ºC, 111,2kg) (g/10 min) SS (300ºC, 1,2 & 12 kg) *Vergleichsbeispiele
Claims (8)
1. Thermoplastische, verzweigte, hochmolekulare Polycarbonate,
die mit Flammbeständigkeitseigenschaften versehen sind,
dadurch gekennzeichnet, daß sie in ihrer Polymerkette von
einer dihydroxyaromatischen Verbindung mit der Formel:
abgeleitete Einheiten aufweisen, worin:
R eine Einfachbindung ist; oder
eine substituierte oder unsubstituierte, gerade oder
verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen
ist, oder eine unter 0, S, S0&sub2; und C0 ausgewählte Gruppe
ist;
X und Y gleich oder voneinander verschieden sind und
Wasserstoff oder CH³ bedeuten;
m und n gleiche oder voneinander verschiedene ganze Zahlen
von 1 bis 4 bedeuten;
und von einer Monohalogen-tetraphenylverbindung mit der
Formel:
abgeleitete Einheiten enthalten, worin:
R, R&sub2;, R&sub4; und R&sub6; für 0H stehen; und
R&sub1;, R&sub3;, R&sub5; und R&sub7;, die gleich oder voneinander verschieden
sind, für 0H, H oder eine gerade oder
verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 5
Kohlenstoffatomen stehen.
2. Selbstverlöschende Polycarbonate nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß sie in der Polymerkette 0,05 bis 5 von (II)
abgeleitete Einheiten auf je 100, von (I) abgeleitete
Einheiten enthalten.
3. Polycarbonate nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß sie in der Polymerkette von 0,2 bis 1 von (II) abgeleitete
Einheiten je 100, von (I) abgeleitete Einheiten enthalten.
4. Selbstverlöschende Polycarbonate nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die dihydroxyaromatische Verbindung
(I) unter:
4,4'-Dihydroxy-diphenyl; 2, 2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan;
2 ,2-Bis(3, 5-dimethyl-4-hydroxyphenyl )propan ; und
Bis(4-hydroxyphenyl )methan
ausgewählt ist.
5. Selbstverlöschende Polycarbonate nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die monohalogenierte Tetraphenylverbindung
(II) unter:
3-Chlor-2 ,2,4, 4-tetrakis(4'-hydroxyphenyl)pentan;
3-Chlor-2,2,4,4-tetrakis(3',5'-dihydroxyphenyl)-pentan;
3-Chlor-2 , 2 ,4, 4-tetrakis (4'-hydroxy-6'-methyl-phenyl ) -pentan;
3-Chlor-2, 2,4, 4-tetrakis(3',5'-hydroxy-6'-methyl-phenyl )pentan
ausgewählt ist.
6. Polycarbonate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie
ein Molekulargewicht im Bereich von 20.000 bis 30.000
aufweisen.
7. Verfahren zur Herstellung von Polycarbonaten nach den
Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Phosgen oder
ein Chlorformyl-terminiertes Carbonatoligomer nach der
Grenzflächenpolykondensationsmethode mit einer
dihydroxyaromatischen
Verbindung mit der Formel (I) und einer
monohalogenierten Tetraphenylverbindung mit der Formel (II) umgesetzt
wird, wobei das Molverhältnis (II)/(I) im Bereich von
0,05/100 bis 5/100 liegt.
8. Verfahren zur Herstellung von Polycarbonaten nach den
Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
Alkylcarbonate, Arylcarbonate oder Alkylarylcarbonate nach der Methode
der Umesterung in geschmolzenem Zustand mit einer
dihydroxyaromatischen Verbindung mit der Formel (I) und einer
monohalogenierten Tetraphenylverbindung mit der Formel (II)
umgesetzt werden, wobei das Molverhältnis von (II)/(I) im
Bereich von 0,05/100 bis 5/100 liegt.
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