DE2644114A1

DE2644114A1 - Nicht-opake, flammhemmende polycarbonat-zusammensetzung

Info

Publication number: DE2644114A1
Application number: DE19762644114
Authority: DE
Inventors: Victor Mark
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1975-10-29
Filing date: 1976-09-30
Publication date: 1977-05-12
Also published as: FR2329719A1; IT1070922B; AU1763676A; JPS5254743A; US4067846A; GB1522433A; BR7606955A; NL7610218A; AU500703B2

Description

1 River Road
Schenectady, N.Y.,U.S.A.

Nicht-opake, flammheinmende 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 der Sulfonsäuren aromatischer Sulfide und Mischungen der- : .Iben besteht, 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.

Mit den gestiegenen Sicherheits.nforderungen ergibt sich ein Trend, auch für die Verwendung in der Öffentlichkeit und im Haushalt sicherere Materialien zu schaffen. Ein besonderer Bedarf besteht dabei in der Schaffung f lammhemmen ler oder flammverzögernder, nicht-opaker Produkte für die Verwendung durch den Letztverbraucher. Aufgrund dieser Forderung werden viele i. rodukte benötigt, welche gewisse flammhemmende Kriterien erfüllen, die sowohl von

709819/0893

den örtlichen als auch von den staatlichen Verwaltungsstellen sowie von den Herstellern solcher Produkte aufgestellt worden sind. 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 2O Gew.-% 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 flammhemmende Mittel mit PoIycarbonatharζ-Grundstoffen verwendet. Viele dieser bekannten Zusätze haben eine verschlechternde Wirkung auf das Polymere.

In vielen Fällen ist es wünschenswert, daß die aus den feuerhemmenden Polycarbonatharzen erzeugten Gegenstände ihre nicht-opaken Eigenschaften beibehalten.

Aus dem US-Patent 3 909 490 sind flammhemmende PoIycarbonat-Zusammensetzungen bekannt, die in Mischung ein aromatisches Carbonatpolymer und einen flammhemmenden Zusatzstoff enthalf ^n, der aus den Metallsalzen von Sulfonsäuren aromatischer Sulij.de besteht.

überraschenderweise wurde nunmehr gefunden, daß ein aromatisches Polycarbonat durch Einverleibung von 0,001 bis etwa 2,0 Teilen gewisser Zusatzstoffe pro 100 Teile des aromatischen Polycarbonats

709819/089

.,_ 26441H

flammhemmend gemacht v/erden können, während ihre nicht-opaken Eigenschaften beibehalten werden, wobei die Zusatzstoffe inert sind, 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 Carbonat-Polymeren, der ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus den Metallsalzen von substituierten und unsubstituierten Sulfonsäuren der aromatischen Sulfide sowie Mischungen derselben, wobei die Metallsalze ausgeviählt sind aus der Gruppe bestehend aus Alkalimetallen und Erdalkalimetallen und Mischungen dieser Metallsalze und der Substituent an den Metallsalzen der substituierten Sulfonsäuren der aromatischen Sulfide ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Elektronen entziehenden Resten und Mischungen von Elektronen entziehenden Resten, wobei 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 Brechungsindex des

709819/0893

Zusatzstoffes bei dem Brechungsindex des Polycarbonats 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 PoIycarbonat-Polymeren löslich ist, dann ist die Zusammensetzung und der daraus erhaltenen Gegenstand um so durchsichtiger.

Im einzelnen ist der besondere Zusatzstoff der vorliegenden Erfindung das Metallsalz von substituierten und unsubstituierten Sulfonsäuren aromatischer Sulfide und Mischungen derselben. Das bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendete Metallsal:; ist entweder das Alkalimetall- oder Erdalkalimetallsalz oder Mischungen dieser Metallsalze. Die Metalle dieser Gruppen sind Natrium, Lithium, Kalium»· Rubidium, Cäsium, Bervllium, M tgnesium, Kalzium, Strontium und Barium.

Bei den in der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendeten Sulfonsäuren aromatischer Sulfide handelt es sich um substituierte oder unsubstituierte Sulfonsäuren aromatischer Sulfide, worin der Substituent aus einem Elektronen entziehenden Rest besteht. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann bei der praktischen Durchführung derselben ein beliebiger Elektronen entziehender Rest verwendet werden. Vorzugsweise ist der verwendete Elektronen entziehende Rest oder Substituent bei der praktischen Durchführung der Erfindung jedoch der Halogen-, Nitro-, Trihalogenmethyl- und Cyano-Elektronen entziehende Rest oder aber es handelt sich dabei um Mischungen dieser Elektronen entziehenden Reste.

Das Elektronen entziehende Phänomen, das auch als Elektronegativität bezeichnet wird, wurde von Roberts und Caserio in "Basic Principles of Grganic Chemistry", 1964, SeiLen 185 bis 186, und von Jack Hine in "Physical Organic Chemistry", McGraw-Hill Book Company, Inc., 1962, Seiten 5, 32 und 85 bis 93, beschrieben. Kurz zusammengefaßt wird unter dem Elektronen entziehenden Phänomen eine starke Affinität des Restes für eine negative Ladung,

709813/0893

26U1U ι -

nämlich Elektronen, verstanden, obgleich der Rest noch in kovalenter Bindung verbleibt und kein Ion bildet. Dies stellt eine außerordentlich kurze Beschreibung dieses Phänomens dar und dieselbe ist lediglich aufgeführt, um den Elektronen entziehenden Eifekt zu beschreiben. Bezüglich Einzelheiten sei auf die vorgenannten Literaturstellen verwiesen.

Bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung kann d .s Metallsalz der Sulfonsäure eines aromatischen Sulfids am besten durch die folgende Formel wiedergegeben werden:

R-(S)_1-2R-(SO₃M)_1-6(X)_0-11 , I.

worin X ein Elektronen entziehender Rest ist, M ist ein Metall, welches ausgewählt sein kann aus den Alkalimetallen oder Erdalkalimetallen des Periodensystems und R¹ und R'' können entweder einen Aryl\i.ast mit 1 bis 2 aromatischen Ringen oder einen aliphatischen Rest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellen, und sie können gleich oder unterschiedlich sein. Es sei indessen bemerkt, daß R¹ und R¹' zusammen wenigstens einen aromatischen R^ g aufweisen müssen. Weiterhin kann, wie in der vorstehenden Formel I gezeigt, der Zusatzstoff einen Elektronen entziehenden Rest enthalten oder nicht enthalten. Für optimale Ergebnisse wird es bevorzugt, wenn der Zusatzstoff einen Elektronen entziehenden Rest aufweist, und beide, sowohl der Elektronen entziehende Rest als auch der (SO-M)-Rest an dem gleichen aromatischen Ring angeordnet sind.

Obgleich in der Tat viele Verbindungen vorhcindr-n sind, die die Erfordernisse der Formel I erfüllen und die einem aromatischen Polycarbonat ausgezeichnete flammhemmende Eigenschaften verleihen, so ist doch der bevorzugt verwendete Zusatzstoff Natrium-4,4'-dichlordiphenylsulfid-3—sulfonat.Dasselbe hat die folgende Formel:

SO₃Na

709819/0893

Die Zusaitimensetzungea der vorliegenden Erfindung können Füllstoffe, Pigmente, Farbstoffe, Antioxidanzien, Stabilisatoren, Ultraviolettlichtabsorbtionsmittel, Formtrennmittel und andere Zusatzstoffe enthalten, die üblicherweise in nicht-opaken Polycarbonatharz-Zusammenset^ungen verwendet v/erden. Weiterhin können die ausgeformten Gegenstände beispielsweise mit beschädigungs- oder kratzfesten überzügen überzogen sein.

Um die vorliegende Erfindung vollständiger und klarer _zu erläutern, sind nachfolgend spezielle Beispiele angeführt. Es sei indessen bemerkt, daß diese Beispiele lediglich zur Erläuterung und keineswegs als Begrenzung der Erfindung, wie sie in der vorliegenden Anmeldung onenbart und beansprucht ist, dien·,η sollen. In den Beispielen basieren alle Teile und %-Sätze auf dem Gewicht, falls es nicht ausdrücklich anders anaeaeben ist.

Beispiel I

100 Teile eines aromatischen Polycarbonats, welches durch Reaktion ν. η 2,2-Bis(4-hydroxphenyl)-propan und Phosgen in Anwesenheit eines Säureakzeptors und eines Molekulargewichtregulators hergestellt worden war und eine grundmolare Viskositätszahl (intrinsic viscosity) von 0,57 aufwies, wurde mit 0,10 Teilen fein gemahlenem dehydratisiertem Zusatzstoff gemischt, der i~ Tabelle 1 aufgeführt ist, in dem uie Ingredienzien in einem Laboratoriumstrommelmischer zusammengemischt wurden. Die erhaltene Mischung wurde dann einem Extr ar zugeführt, der bei etwa 265 <
Exto-udat wurde zu Pellets zerkleinert.

Extr ar zugeführt, der bei etwa 265 C betrieben wurde, und das

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 inch χ 1/2 inch χ 1/16 bis 1/8 inch) und zu Testquadraten mit den Abmessungen von etwa 50,8 mm χ 50,8 mm χ etwa 3,175 mm (2 inch χ 2 inch χ etwa 1/8 inch) ausgeformt. Die Teststäbe (5 Stück für jeden in der Tabelle aufgeführten Zusatzstoff) wurden dem Testverfahren unterworfen wie es in dem

709819/0893

Verbrennungstest zur Klassifizierung von Materialien gemäß Underwriters' Laboratories, 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:

"V-O" : durchschnittliches Aufflammen und/oder Glühen nach Entfernung der Zündflamme soll 5 Sekunden nicht übersteigen und keine der Proben soll flammende Partikelchen abtropfen, d.i e die darunter angeordnete 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 inch) wandern, nachdem die Flamme erlöscht und das Glühen soll nicht fähig sein, darunter mgeordnete absorbierende Baumwolle zu entzünden;

"V-II" : durchschnittliches Aufflammen und/oder Glühen nach Entfernung der Zündflamme soll 2 5 Sekunden r. i.cht übersteigen und die Proben tropfen brennende Partikelchen ab, die darunter angeordnete absorbierende Baumwolle entzünden.

Zusätzlich ist noch zu sagen, daß ein Teststab, der langer als 25 Sekunden nach Entfernung der Zündflamme brennt, nicht gemäß . UL-94 klassifiziert wird,, sondern nach den Standards der vorliegenden Erfindung mit "brennt" bezeichnet wird. Weiterhin erfordert UL-94, daß alle Teststäbe in jeder Testgruppe die V-Wertung erfüllen müssen, um die spezielle Klassifikation zu erzielen. 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. '

709819/0893

26U1H _ β _

* 4ο -

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 1OO %-iger Durchlässigkeit zugrunde gelegt wurde.

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

709819/0893

Tabelle 1

Zusatzstoff

(0,10 Teile pro 100)

Lichtdurchlässig keit in %	Erlöschungs- zeit in Sek.	Anzahl d. Tropfen	UL-9 4 Bewertung
		pro 5 Teststäbe
86	26	13	brennt
76	4,1	0	V-O
82	4,6	0	V-O *
76	4,6	0	V-O

O CD OO

Kontrollversuch

Natriumdiphenylsulfid-4-sulfonat

Kaliumdiph£nylsul£id-4-sulfonat

Kalzium-2,4,4',5-tetra-chlordiphenylsulfid-3-sulfonat

Beispiel II

Dieses Beispiel wurde durchgeführt, um die Wirkung der Zusatzstoffe 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 Polcarbonats nach Beispiel I mit 0,20 Teilen der in Tabelle 2 aufgeführten Zusatzstoffe unter Verwendung der gleichen Verfahrensweise gemischt, nie Testproben wurden dann unter Verwendung des gleichen in Beispiel I beschriebenen Verfahrens ausgeformt. Die Testproben wurden dann auch dem gleichen Testverfahren wie in Beispiel I unterworfen, wobei die folgenden Ergebnisse erhalten wurden:

70981 9/0893

Tabelle 2

Zusatzstoff

(0,20 Tei3.e pro 100)

Lichtdurchlässigkeit in %

Erlöschungszeit in Sek.

Anzahl d. Tropfen pro 5
Teststäbe

UL-9

Be v/er tuna

O CD OO

Kontrollversuch

Kalium-4-chlordiphenylsulfid-4'-sulfonat

Kalium-methyl-phenylsulfid-4-sulfonat

86 80

82

26

3,2

5,9

brennt

V-O

V-I

264A1H

Beispiel III

Dieses Beispiel wurde durchgeführt, tun die Wirkung der Zusatzstoffe der vorliegenden Erfindung bei Bereichen von 0,50 Teilen pro 100 Teile des Polycarbonats zu demonstrieren.

Bei der Herstellung der Testproben dieses Beisiels wurden 100,00 Teile des Polycarbonats nach Beispiel I mit 0,50 Teilen des in Tabelle 3 aufgeführten Zusatzstoffes unter Verwendung der gleichen Verfahrensweise gemischt. Die Testproben wurden dann unter Verwendung des gleichen in Beispiel I beschriebenen Verfahrens ausgeformt. Die Testproben wurden dann dem gleichen Testverfahren wie in Beispiel I unterworfen, wobei die folgenden Ergebnisse erhalten wurden:

709819/0893

Tabelle 3

Zusatzstoff (0,50 Teile pro 100) Lichtdurchlässig- Erlöschungskeit in % zeit in Sek.

Anzahl ä.
Tropfen
pro 5
Teststäbe

UL-9 4 Bewertung

Ko.itrol !versuch

Natrium-1,4-bis(methylthio) benzo1-2-suIfonat 86
68

26

13

7,0

brennt

V-II

264A1U

Beispiel IV

Dieses Beispiel wurde durchgeführt, um die Wirkung eines bekannten, im Handel erhältlichen, flammhemmenden Zusatzstoffes zu demonstrieren.

Beispiel I wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß anstelle der darin verwendeten Zusatzstoffe nur ein Teil Dekabromdiohenylather 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 wurden aromatische Carbonat-Polymere durch Zugabe gewisser, besonderer Zusatzstoffe flammhemmend gemacht, wobei es sich bei diesen Zusat stoffen um Metallsalze von substituierten und unsubstituierten Sulfonsäarenaromatischer Sulfide handelt und welche sowohl Mischungen von diesen substituierten und unsubstituierten Sulfonsäuren der aromatischen Sulfide als auch Mischungen der Metallsalze umfassen. Die Menge der bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendeten Zusatzstoffe kann von 0,001 bis zu etwa 2,0 Gew.-% variieren.

Wie vorstehend bereits erwähnt enthalten die Zusatzstoffe der vorliegenden Erfindung die Alkali- ν -er Erdalkalimetallsalze der substituierten und unsubstituierten Sulfonsäuren aromatischer Sulfide sowie Mischungen derselben. Obgleich eine große Zahl dieser Salze in den Tabellen der Beispiele der vorliegenden Erfindung aufgeführt sind, so handelt es sich dabei doch nur um repräsentative Beispiele der Zusatzstoffe der vorliegenden Erfindung. Die Natrium-, Kalzium-, Magnesium-, Kalium-, ^urontium-, Lithium- _t Barium-, Rubidium- und Cäsium"alze von anderen Sulfonsäuren aromatischer Sulfide können anstelle der in den Beispielen aufgeführten Stoffe mit der gleichen flammhemmenden Wirkung verwendet werden. Diese anderen Metallsalze von Sulfonsäuren aromatischer Sulfide sind beispielsweise:

709819/0893 BAD original

26U1H

Kalziumsalze der Dinhenyldisulfid-4-sulfonsäure, Dinatriumsalz der 1,3-Bis(phenylthio)-benzoldisulfonsäure, Hexakaliumsalz der Bis (1 , 8-dinaphthylen)-disulf i-ihexa-

sulfonsäure,

Tetranatriumsalz der Tetrachlorthianthrentetrasulfonsavre.

Bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung wird der Zusatzstoff im allgemeinen nach allgemein bekannten Verfahren hergestellt. So umfaßt beispielweise ein sol lies bekanntes Verfahren das in Kontakt bringen des aromatischen Sulfids wie Diphenylsulfid mit einer der Elektronen entziehenden Komponenten durch Chlorieren, Bromieren oder Nitrieren. Dieselbe wird dann der Sulfonierung unterworfen unter Verwendung von entweder Schwefelsäure, Chlorsulfonsäure, rauchender SuIfonsäure oder Schwefeltixoxid. Diese Reaktionen können bei Raumtemperatur oder bei erhöhten Temperaturen, wie etwa 50° C, durchgeführt werden. In alternativer Weise kann die Reihenfolge der vorgenannten Reaktion umgekehrt werden. Das Salz wird dann durch Zugabe des geeigneten alkalischen Reagenzes in einer ausreichenden Menge zur Erzielung des Neutralsalzes hergestellt. Durch Ausfällung oder durch Destillation des Lösungsmittels wird dann das Salz gewonnen.

Im Falle eines Trihalogenmethyl-Elektronen entziehenden Substituenten, wie beispielsweise des Trifluormethyl-Elektronen entziehenden Substituenten, ist es am besten, von dem trifluormethylaromatischen Sulfid auszugehen und dann wie vorstehend beschrieben zu sulfoniere.n und das Salz daraus herzustellen.

Im Falle eines Cyano-Substituenten ist es am besten, die SuIfonsäure durch Oxidation des entsprechenden Thiophenols mittels Wasserstoffperoxid oder organischen Persäuren herzu, .eilen. Das Salz wird da^n wie vorstehend beschrieben hergestellt und entsprechend gewonnen. Diese Technik ist ebenfalls am besten für die Herstellung der Sulfonsäuren mit dem Trichlormethyl-Substituenten.

709819/0893

26441H

Bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung können beliebige, aromatische Polycarbonate benutzt 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-hydroxyphenyl)-methan, 2,2-Bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)-propan, 4,4-Bis(4-hydroxyphenyl)-heptan, 2,2-(3,5 ,3 ' , 5' Tetrachlor-4,4'-dihydroxydipheny1)-propan, 2,2-(3,5,3',5'-Tetrabrom-4,4'-dihydroxydipheny1)-propan, (3,3'-Dichlor-4,4'-dihydroxyphenyl)-methan. Andere geeignete zweiv/ertige Phenole vom Bisphenol-Typ sind ebenfalls verfügbar und sind in den US-Patenten 2 999 835, 3 028 365 und 3 334 154 ^eschrieL.n.

Es ist selbstverständlich auch möglich zwei oder mehr unterschiedliche zweiwertige Phenole oder ein Copolymer aus einem zweiwertigen Phenol mit einem Glykol oder mit Hydroxy- oder Säureendgruppen versehenem Polyester oder mit einer zweibasischen Säure zu verwenden im Falle, daß ein Carbonat-Copolymer oder Interpolymer anstelle eines Homopolymers für die Verwendung bei der Herstellung der aromatischen Carbonat-Polymere der vorliegenden Erfindung gewünscht wird. Bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung können ebenfalls Mischungen aus einem beliebigen der oben genannten Materialier verwendet werden, um das aromatische ■Carbonat-Polymere zu schaffen.

Der Carbonatvorlaufer kann entweder ein Carbonylhalogenid, ein Carbonatester oder ein Halogenformiat sein. Die Carbonylhalogenide, die in diesem Verfahren Anwendung finden können, sind vorzugsweise Carbonylbromid, Carbonylchlorid und Mischungen derselben. Typische Beispiele der verwendbaren Carbonatester sind Diphenylcarbonat, Di-(halogenphenyl)-carbonate wie Di-(chlorphenyl)-carbonat, Di-(bromphenyl)-carbonat, Di-(trichlorphenyl)-carbonat, Di-(tribromphenyl)-carbonate, usw., Di-(alkylphenyl)-carbonate wie

709819/0893

26U1H

.41.

Di(tolyl)-carbonat, usw., Di-(naphthyl)-carbonat, Di-(chlornaphthyl)-carbonat, Phenyltolyl-Carbonat, Chlorphenyl-Chlornaphthyl-Carbonat, usw. oder Mischungen derselben. Die Halogenformiate, die für die Verwendung im erfindungsgemäßen Verfahren geeignet sind, umfassen Bis-Halocjenformiate aus zweiwertigen Phenolen (Bischlorformiate von Hydrochinon usw.) oder Glykole (Bishalogenformiate des Äthylenglykols, Neopentylglykols, Polyäthylenglykols, usw.). Obgleich andere ebenfalls brauchbare Carbonatvorläufer dem Fachmann ohne weiteres geläufig sind, so ist doch Carbonylchlorid, das auch axs Phosgen bekannt ist, der bevorzugte Carbonatvorläufer.

Ebenfalls umfaßt v/erden 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 Carbonat-Polymeren der vorliegenden Erfindung können durch Verwendung eines Molekulargewic¹ ^regulators, eines Säureakzeptors und eines Katalysators hergestellt werden. Die bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendeten Molekulargewichtsregulatoren umfassen einwertige Phenole, wie Phenol, Chroman-I, Paratertiärbutylphenol, Parabromphenol, primäre und sekundäre Amine, usw. Vorzugsweise wird Phenol als Molekulargewichtsregulatc-j. verwendet.

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

709819/0893

26U1H

Als Katalysatoren können beliebige geeignete Katalysatoren verwende werden, die die Polymerisation von Bisphenol-A in.it Phosgen unterstützen. Geeignete Katalysatoren umfassen tertiäre Amine, wie beispielsweise Triäthylamin, Tripropylamin, Ν,Ν-Dimethylanilin, quaternäre Ammor. Lumverbindungen, wie beispielsweise Tetraäthylammoniumbromid , Cetyltriäthylammoniurabromid , Tetra-n-heptylammoniumjodid, letra-n-propylammoniumbromid, Tetramethylammoniumchlorid, Tetr ame thy lammoniunhydr oxid, Tetra-n-butylai. jniumjodid, Benzyli ■imethylammoniuni.chlorid und quaternäre Phosphoniumverbindungen, wie beispielsweise n-Butyltriphenylphosphoniumbromid und Methyltriphenylphosphcaiumbromid.

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

Diese polyfunktionellen, aromatischen Verbindungen enthalten wenigstens drei funktioneile Gruppen, und zwar die Carboxylgruppe, die Carbonsäureanhydridgruppe, die Halogenformy!gruppe 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, Pyromellitsüure, Pyromellitsäuredianhydrid, Mellitsäure, Mellitsäureanhydrid, Trii..esinsäure, Benzophenontetracarbonsäure, Benzophenontetracarbonsäureanhydrid u. dgl. Die bevorzugten polyfunktionellen, aromatischen Verbindungen sind Trimellitsäureanhydrid oder Trimel.litsäure- oder ihre Halogenformylderivate.

Ebenfalls umfaßt werden Mischungen aus einem linearen Polycarbonat u.id einem verzweigten Polycarbonat.

70981 9/0893

Claims

Patentansprüche:

. Nicht-opake, flammheiranende Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet , daß sie ein aromatisches Carbonat-Polymer und 0,001 bis etwa 2,0 Gew.-% eines Zusatzstoffes, bezogen auf das Polymere, enthält, der ausgewählt ist aus Alkalimetall- und Erdalkalimetallsalzen von Sulfonsäuren aromatischer Sulfide und von Sulfonsäuren aromatischer Sulfide, die durch Elektronen entziehende Reste substituiert sind, wobei das aromatische Carbonat-Polymere und der Zusatzstoff einen Brechungsindex im Bereich von 1,54 bis 1,65 aufweisen.
2. Ausgeformter Gegenstand, dadurch gekennzeichnet , daß er einen Brechungsindex im Bereich von 1,54 bis 1,65 aufweist und aus einer Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 gebildet ist.
3. Ausgeformter Gegenstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Metallsalze die nachfolgende Formel auf v/eisen:

worin R¹ und R¹' unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Arylresten mit 1 bis 2 aromatischen Ringen und einem aliphatischen Rest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, vorausgesetzt jedoch, daß R¹ und R¹' wenigstens einen aromatischen Rest aufweisen und worin M ein Metall ist ausgewählt aus der Gruppe aus Alkalimetallen und Erdalkalimetallen und X ein Elektronen entziehender Rest ist.

709819/0893

26441H -se -

■ ι.
4. Ausgeformter Gegenstand nach Anspruch. 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Elektronen entziehende Rest ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Halogen-, Nitro-, Trihalogenmethyl- und Cyanc -Resten sowie Mischungen derselben.
5. Ausgeformter Gegenstand nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Elektronen entziehende Rest Chlor ist.
6. Ausgeformter Gegenstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß R' und R¹' Arylreste jeweils eines aromatischen Ringes sind.
7. Ausgeformter Gegenstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß M Kalzium is;t.
8. Ausgeformter Gegenstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Metallsalz Kaliumdiphenylsulfid-4-sulfonat ist.
9. Ausgeformter Gegenstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Metallsalz Kalium-4-chlordiphenylsulfid-4'-sulfonat ist.
10. Ausgeformter Gegenstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Metallsalz Kaliummethyl-phenylsulfid-4-sulfonat ist.
11. Ausgeformter Gegenstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß er die Form einer Folie aufweist:.
12. Ausgeformter Gegenstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß er die Form eines Pellets aufweist.

709819/0893