Flammhemmend ausgestattete, U V-geschützte Polycarbonatformmassen mit geringem Molekulargewichtsabbau
Die vorliegende Erfindung betrifft flammgeschützte UV beständige Polycarbonatformmassen mit einer guten Schmelzestabilität und einem hohen Anteil an freien, reaktiven UV-Absorbern. Auf Grund der hervorragenden Eigenschaften von Kunststoffen wie z.B. Transparenz, Zähigkeit und geringer Dichte gepaart mit thermoplastischer Verformbarkeit, die eine hohe Designfreiheit gewährleistet, verdrängen Kunststoffe vermehrt Metall als Werkstoff aus verschiedenen Anwendungen. Dies geschieht insbesondere dort, wo eine Gewichtsreduktion in den Vordergrund rückt. Diese Materialien werden vor allem im Flugzeugbau, aber auch im Schienenverkehr oder Automobilbau, eingesetzt. Darüber hinaus kommen Kunststoffe auch in IT und Elektrotechnik und Elektronik zum Einsatz, wo sie z.B. als Träger spannungsführender Teile oder zur Herstellung von Fernseh- und Monitorgehäusen verwendet werden.
Für die zuvor genannten Anwendungen ist es in vielen Fällen erforderlich, daß die verwendeten Kunststoffe neben guten mechanischen Eigenschaften auch eine erhöhte Flammwidrigkeit sowie eine gute Beständigkeit gegenüber UV Strahlen aufweisen. Um dies zu erreichen, müssen den eingesetzten, in der Regel brennbaren, Kunststoffen, geeignete Additive wie Flammschutzmittel und UV-Stabilisatoren zugesetzt werden.
Der Zusatz dieser Additive bringt jedoch nicht nur die gewünschten Vorteile mit sich. So ist dem Fachmann bekannt, daß bei der Ausrüstung von Polycarbonaten mit UV-Absorbern diese in die Polymerkette eingebaut werden können. Dies geschieht insbesondere bei reaktiven UV-Absorbern, die über in die Polycarbonate-Kette einbaubare freie Funktionalitäten, wie z.B. freie Hydroxylgruppen, verfügen.
Durch den Einbau der UV-Absorber kommt es zu einem Molekulargewichtsabbau des Polymers, welcher über die Schmelzestabilität bestimmbar ist, wobei diese mit fallendem Molekulargewicht zunimmt und zu Problemen bei der Verarbeitung durch Veränderung der Fließeigenschaften führen kann.
Polycarbonate mit einem geringeren Molekulargewicht haben in der Regel auch schlechtere mechanische Eigenschaften. Kurzkettige Polycarbonate neigen zudem im UL94V Test eher zu einem brennenden Abtropfen als langkettige. Somit erhält man durch den Molekulargewichtsabbau, hervorgerufen durch das Einestern des UV Absorbers, auch einen negativen Einfluss auf die Flammschutzeigenschaften.
Diese beschriebene Problematik besteht auch für Polycarbonatzusammensetzungen, die mit Hilfe von Alkali- oder Erdalkalisalzen flammhemmend ausgerüstet sind, da hier in erster Linie das schlechte Abtropfverhalten für eine negative Bewertung im Flammschutztest verantwortlich ist.
JP 2003-176404 beschreibt Polycarbonatzusammensetztungen, welche durch Zusatz von KSS-Salz in Kombination mit Benzolsulsonfaure-Phosphoniumsalzen antistatisch ausgerüstet werden können.
Des weiteren können in den Zusammensetzungen UV-Stabilisatoren enthalten sein. JP 2003-176404 gibt jedoch keinen Hinweis auf die Schmelzestabilität der Compounds und deren Abhängigkeit von den eingesetzten Additiven, sowie auf einen verbesserter Flammschutz.
JP 2007-352749 beschreibt flammgeschützte Polycarbonatzusammensetzungen die Perfluoralkansulfonsäuresalze, halogenierte Triarylphosphate, und Kalium-diphenylsulfon-sulfonat sowie weitere Additivebeinhalten. Zusätzlich können diese Compounds mit einem UV-Stabilisator ausgerüstet werden. JP 2007-352749 gibt jedoch keinen Hinweis auf UV-geschützte Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer verbesserten Schmelzestabilität und guten Flammschutzeigenschaften o hne d i e Z ug ab e e i n e r h o ch s p e z i e l l e n Flammschutzmittelmischung .
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung war daher die Bereitstellung von flammgeschützten Polycarbonatformmassen, in welchen ein Flammschutzmittel in Gegenwart eines UV Absorbers vorliegt und nur ein geringer Abbau der Polymerkette stattfindet, so daß die Schmelzestabilität der Formmassen verbessert ist. Insbesondere war es ein Ziel der vorliegenden Erfindung solche Formmassen bereitzustellen, die ein Verhältnis von IMVR /MVR (Zeitabhängige Schmelzflußrate/Schmelzflußrate) von kleiner oder gleich 1, 15 und ein Verhältnis von freiem zu in die Polymerkette eingebautem UV- Absorber größer oder gleich 1,5 aufweisen.
Die oben beschriebene Aufgabe wird überraschenderweise gelöst durch eine Zusammensetzung enthaltend mindestens ein Polycarbonat, mindestens ein Alkali- oder Erdalkalisalz als
Flammschutzmittel und mindestens einen UV-Absorber, wobei das Alkali- oder Erdalkalisalz eine Mischung ist aus Diphenylsulfon, Kalium-diphenylsulfon-sulfonat und Kalium-diphenylsulfon- disulfonat und der Anteil des Kalium-diphenylsulfon-sulfonat bezogen auf 100 Gew.% der Mischung maximal 80 Gew.% ist. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen weisen einen deutlich verringerten Abbau der
Polymerkette bei einem Verhältnis von IMVR/MVR kleiner oder gleich 1, 15 und einem Verhältnis von freiem zu eingebautem UV Absorber größer oder gleich 1,5 auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Alkali- oder Erdalkalisalz a) Diphenylsulfon in einem Anteil von 1, 10 Gew.-% bis 2,50 Gew.-%, weiter bevorzugt 1,20 Gew.-% bis 2,30 Gew.-%, und besonders bevorzugt 1,30 Gew.-% bis 2, 10 Gew.-%, b) Alkali- oder Erdalkali-diphenylsulfon-sulfonat in einem Anteil von 70,00 Gew.-% bis 80,00 Gew.-% weiter bevorzugt 72,00 Gew.-% bis 79,00 Gew.-% und besonders bevorzugt 74,00 Gew.-% bis 78,00 Gew.-%, und, c) Alkali- oder Erdalkali-diphenylsulfon-disulfonat in einem Anteil von 16,50 Gew.-% bis 28,90 Gew.-% weiter bevorzugt 17,70 Gew.-% bis 26,80 Gew.-% und besonders bevorzugt 19,90 Gew.-% bis 24,70 Gew.-%, wobei sich die einzelnen Summen der Gew. -%- Angaben zu jeweils 100 addieren.
Vorzugsweise ist das Kation des Alkali- oder Erdalkalisalzes Kalium.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist der Anteil an Kalium-diphenylsulfon-sulfonat in einem Bereich von 74,00 Gew.-% bis 78,00 Gew.-% und der Anteil an Kalium-diphenylsulfon- disulfonat von 21,00 Gew.-% bis 24,00 Gew.-%, wobei besonders bevorzugt der Anteil an Diphenylsulfon 1,30 Gew.-% bis 2,50 Gew.-% ist.
Entsprechende Zusammensetzungen können entweder durch Umkristallisation oder durch Mischen der reinen Komponenten erhalten werden.
Unabhängig von den zuvor genannten Bestandteilen kann das Alkali- oder Erdalkalisalz zusätzlich weitere Nebenprodukte und Verunreinigungen enthalten, wobei diese einen Anteil von 0, 1 % nicht überschreiten.
Optional können die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen weitere Flammschutzmittel und Additive enthalten, wobei aber vorzugsweise nur die oben genannten Flammschutzmittel und Additive vorhanden sind und die Formmassen vorzugsweise frei sind von Flammschutzmitteln und Additiven ausgewählt aus der Gruppe der Benzolsulfonsäure-Phosphoniumsalze, halogenierten Triarylphosphaten und Perfluoralkansulfonsäuresalzen sowie deren Mischungen.
Optionale weitere Flammschutzmittel im Sinne der vorliegenden Erfindung sind insbesondere Natrium- oder Kalium-2,5-dichlorbenzolsulfat, Natrium- oder Kalium-2,4,5-trichlorbenzolsulfat, Natrium- oder Kalium-methylphosphonat, Natrium- oder Kalium-(2-phenyl-ethylen)-phosphonat, Natrium- oder Kaliumpentachlorbenzoat, Natrium- oder Kalium-2,4,6-trichlorbenzoat, Natriumoder Kalium-2,4-dichlorbenzoat, Lithium-phenylphosphonat, Natrium- oder Kalium-2-formylben-
zolsulfonat, Natrium- oder Kalium-(N-benzolsulfonyl)-benzolsulfonamid. Trinatrium- oder Trika- lium-hexafluoroaluminat, Dinatrium-oder Dikalium-hexafluorotitanat, Dinatrium- oder Dikalium- hexafluorosilikat, Dinatrium- oder Dikalium-hexafluorozirkonat, Natrium- oder Kalium-py- rophosphat, Natrium- oder Kalium-metaphosphat, Natrium- oder Kaliumtetrafluoroborat, Natrium- oder Kalium-hexafluorophosphat, Natrium- oder Kalium- oder Lithiumphosphat, N-(ptolylsulfonyl-
)-p-toluolsulfimid-Kaliumsalz, N-(N'-Benzylaminocarbonyl)-sulfanylimid-Kaliumsalz.
Bevorzugt zusätzlich eingesetzt werden Natrium- oder Kalium-2,4,6-trichlorbenzoat und N-(p- tolylsulfonyl-)-p-toluolsulfimid-Kaliumsalz und N-(N'-Benzylaminocabonyl)-sulfanylimid- Kaliumsalz. Die Alkali- oder Erdalkalisalze werden im Rahmen der vorliegenden Erfindungen in Mengen von
0,001 Gew.-% bis 1,000 Gew.-%, vorzugsweise 0,001 Gew.-% bis 0,800 Gew.-%, weiter bevorzugt 0,01 Gew.-% bis 0,60 Gew.-%, und noch weiter bevorzugt 0, 10 Gew.-% bis 0,30 Gew.-%, und besonders bevorzugt 0, 12 Gew.-% bis 0,20 Gew.-%, j eweil s be zogen auf die Gesamtzusammensetzung in den Formmassen eingesetzt. Die Formmassen der vorliegenden Erfindung enthalten weiterhin mindestens einen reaktiven UV-
Absorber, wobei reaktiv bedeutet, daß der UV-Absorber eine Funktionalität besitzt, durch die dieser in die Polymerkette des Polycarbonates eingebaut werden kann, insbesondere eine Hydroxylgruppe.
UV-Absorber können hierbei alleine oder als Mischung von zwei und mehr UV-Absorbern, vorzugsweise unterschiedlicher Klassen (gemäß der Formeln I-III), zum Einsatz kommen. Die UV-Absorber werden im Rahmen der vorliegenden Erfindungen in Mengen von 0,0001 Gew.-% bis 0,5000 Gew-%, bevorzugt 0,0001 Gew.-% bis 0,3000 Gew.-%, weiter bevorzugt 0,001 Gew% bis 0,250 Gew.-%, und besonders bevorzugt 0,05 Gew.-% bis 0, 15 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, eingesetzt.
Geeignete UV-Absorber im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Verbindungen der Formel (I), wobei auch Gemische unterschiedlich substituierter Verbindungen eingesetzt werden können,
worin
Rl und R2 gleich oder verschieden sind und H, Halogen, Cl- bis C10-Alkyl, C5- bis C10- Cycloalkyl, C7- bis C13-Aralkyl
C6- bis C14-Aryl, -OR5 oder -(CO)-0-R5 bedeuten, mit
R5 gleich H oder Cl - bis C4-Alkyl,
R3 und R4 gleich oder verschieden sind und H, Cl- bis C4-Alkyl, C5- bis C6-Cycloalkyl, Benzyl oder C6- bis C14-Aryl bedeuten, m 1, 2 oder 3 ist und n 1, 2, 3 oder 4 ist.
Weiterhin geeignete UV-Absorber sind Verbindungen der Formel (II) sowie unterschiedlich substituierte Mischungen,
worin
R und X gleich oder verschieden H oder Alkyl oder Alkylaryl sind,
Weiterhin geeignete UV-Absorber sind Verbindungen der Formel (III) sowie unterschiedlich substituierte Mischungen,
worin
Rl und R2 gleich oder verschieden sind und H, Halogen, Cl- bis C10-Alkyl, C5- bis C10- Cycloalkyl, C7- bis C13-Aralkyl,
C6- bis C14-Aryl, -OR5 oder -(CO)-0-R5 bedeuten, mit
R5 gleich H oder Cl - bis C4-Alkyl, m 1, 2 oder 3 ist und n 1, 2, 3 oder 4 ist,
Brücke gleich
O O
— {CHRW)— C-0-(Y-0)— C~{CHR1 )p bedeutet, wobei p gleich 0, 1, 2 oder 3 ist, q eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist,
Y -CH2-CH2-, -(CH2)3-, -(CH2)4-, -(CH2)5-, -(CH2)6-, oder CH(CH3)-CH2-ist und
RIO und Rl 1 gleich oder verschieden sind und H, Cl- bis C4-Alkyl, C5- bis C6-Cycloalkyl, Benzyl oder C6- bis C14-Aryl bedeuten. Unter den Verbindungen der Formel (I), (II) und (III) sind diejenigen bevorzugt mit
Rl = H, R2 = Cl - bis C8-Alkyl, besonders R2 = Isooctyl, R3 = H, R4= H, m= 1, n = 4, R = H oder 2-Butyl oder tert.-Butyl oder -C(CH3)2-Phenyl, X = Cl - bis C8-Alkyl oder -C(CH3)2-Phenyl oder Isooctyl, p = 0, 1, 2 oder 3, q =1 bis 8, Y =-(CH2)6- oder -(CH2)2-, RIO = H und Rl 1 = H. Die erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen nach Formel (I), (II) und (III) sind kommerziell erhältlich. Sie lassen sich nach bekannten Verfahren herstellen. Verbindungen der Formel (I) wie 2,2-Methylen-bis-(4-(l, l,3,3-tetramethylbutyl)-6-(2H-benztriazol-2-yl)phenol), werden im Handel unter der Bezeichnung Tinuvin® 360 oder Adeka Stab® LA 3 1 vertrieben. Verbindungen der Formel (II) sind 2-(2-Hydroxy-5-tert-octylphenyl)-2H-benzotriazol (Tinuvin® 329), 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(l, l-dimethylethyl)-6-(2-methylpropyl)-phenol (Tinuvin® 350) oder 2-[2'-Hydroxy-3,5-di(l, l-dimethylbenzyl)phenyl]-2H-benzotriazol (Tinuvin® 234) . Die
Tinuvine sind erhältlich von der Firma BASF AG, Ludwigshafen, Deutschland (vormals erhältlich von Ciba Spezilitätenchemie, Lampertheim, Deutschland).
Darüber hinaus können die Formmassen mit weiteren UVA Stabilisatoren, wie beispielsweise solchen auf Cyanacrylatbasis oder Triazinbasis, ausgerüstet sein. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung UV-Absorbern des Benzotriazol-Typs besonders bevorzugt. Aus dieser Gruppe ist wiederum die Verwendung von 2-(2H-benzotriazol-2- yl)-4-(l, l,3,3-tetramethylbutyl)-phenol (CAS No. 3147-75-9) ganz besonders bevorzugt.
Geeignete Polycarbonate für die Herstellung der erfindungsgemäßen Kunststoffzusammensetzung sind alle bekannten Polycarbonate . Dies sind Homopolycarbonate, Copolycarbonate und thermoplastische Polyestercarbonate.
Die geeigneten Polycarbonate haben bevorzugt mittlere Molekulargewichte M w von 18.000 bis 40.000, vorzugsweise von 22.000 bis 31.000 und insbesondere von 26.000 bis 28.000, ermittelt durch Messung der relativen Lösungsviskosität in Dichlormethan (gegen Polycarbonatstandard) bei einer Konzentration von 5 g/1 und einer Temperatur von 25 °C mit einem Ubbelohde-Viskosimeter. Die Herstellung der Polycarbonate erfolgt vorzugsweise nach dem Phasengrenzflächenverfahren oder dem Schmelze-Umesterungsverfahren, welche mannigfaltig in der Literatur beschrieben werden. Zum Phasengrenzflächenverfahren sei beispielhaft auf H. Schnell, Chemistry and Physics of Polycarbonates, Polymer Reviews, Vol. 9, Interscience Publishers, New York 1964 S. 33 ff , auf Polymer Reviews, Vol. 10,„Condensation Polymers by Interfacial and Solution Methods", Paul W. Morgan, Interscience Publishers, New York 1965, Kap. VIII, S. 325, auf Dres. U. Grigo, K. Kircher und P. R- Müller "Polycarbonate" in Becker/Braun, Kunststoff-Handbuch, Band 3/1, Polycarbonate, Polyacetale, Polyester, Celluloseester, Carl Hanser Verlag München, Wien 1992, S. 1 18-145 sowie auf EP-A 0 517 044 verwiesen.
Das Schmelze-Umesterungsverfahren ist beispielsweise in der Encyclopedia of Polymer Science, Vol. 10 ( 1969), Chemistry and Physics of Polycarbonates, Polymer Reviews, H. Schnell, Vol. 9,
John Wiley and Sons, Inc. (1964) sowie in den Patentschriften DE-B 10 31 512 und US-B 6 228 973 beschrieben.
Die Polycarbonate werden aus Reaktionen von Bisphenolverbindung e n m it Kohlensäureverbindungen, insbesondere Phosgen oder beim Schmelzeumesterungsprozess Diphenylcarbonat bzw. Dimethylcarbonat, erhalten. Hierbei sind Homopolycarbonate auf Basis
Bisphenol-A und Copolycarbonate auf der Basis der Monomere Bisphenol-A und l, l-Bis-(4- hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan besonders bevorzugt. Weitere Bisphenolverbindungen,
die sich für die Polycarbonatsynthese einsetzen lassen, sind unter anderem offenbart in WO-A 2008037364, EP-A 1 582 549, WO-A 2002026862, WO-A 2005113639
Die Polycarbonate können linear oder verzweigt sein. Es könne auch Mischungen aus verzweigten und unverzweigten Polycarbonaten eingestzt werden. Geeignete Verzweiger für Polycarbonate sind aus der Literatur bekannt und beispielsweise beschrieben in den Patentschriften US-B 4 185 009, DE-A 25 00 092, DE-A 42 40 313, DE-A 19 943 642, US-B 5 367 044 sowie in hierin zitierter Literatur. Darüber hinaus können die verwendeten Polycarbonate auch intrinsisch verzweigt sein, wobei hier kein Verzweiger im Rahmen der Polycarbonatherstellung zugegeben wird. Ein Beispiel für intrinsische Verzweigungen sind so genannte Fries-Strukturen, wie sie für Schmelzepolycarbonate in der EP-A 1 506 249 offenbart sind.
Den erfindungsgemäßen Polycarbonaten und Copolycarbonaten können noch andere aromatische Polycarbonate und/oder andere Kunststoffe wie aromatische Polyestercarbonate, aromatische Polyester wie Polybutylenterephthalat oder Polyethylenterephthalat, Polyamide, Polyimide, Polyesteramide, Polyacrylate und Polymethacrylate wie zum Beispiel Polyalkyl(meth)acrylate und hier insbesondere Polymethylmethacrylat, Polyacetale, Polyurethane, Polyolefine, halogenhaltige
Polymere, Polysulfone, Polyethersulfone, Polyetherketone, Polysiloxane, Polybenzimidazole, Harnstoff-Formaldehyd-Harze, Melamin-Formaldehydharze, Phenol-Formaldehyd-Harze, Alkydharze, Epoxidharze, Polystyrole, Copolymere des Styrols oder des alpha-Methylstyrols mit Dienen oder Acrylderivaten, Pfropfpolymerisate auf Basis Acrylnitril/-Butadien/Styrol oder auf Acrylatkautschuk basierende Pfropfcopolymerisate (s. beispielsweise die in EP-A 640 655 beschriebenen Pfropfpolymerisate) beziehungsweise Siliconkautschuke in bekannter Weise zugemischt werden, beispielsweise durch Compoundierung.
Polycarbonate, Copolycarbonate und zuvor beschriebene durch Compoundierung hergestellte Blends sind in den vorliegenden Zusammensetzungen in einem Anteil von 99,9989 Gew.-% bis 68,5 Gew.- %, vorzugsweise in einem Anteil von 99,9979 Gew.-% bis 78,9 Gew.-%, weiter bevorzugt in einem
Anteil von 99,889 Gew.-% bis 89,45 Gew.%, besonders bevorzugt in einem Anteil von 99,82 Gew.- % bis 93 Gew.-%, enthalten.
Den erfindungsgemäßen Polycarbonaten sowie den ggf. weiteren enthaltenen Kunststoffen können noch die für diese Thermoplasten üblichen Additive wie Füllstoffe, Thermostabilisatoren, Antistatika und Pigmente in den üblichen Mengen zugesetzt werden; gegebenenfalls können das Entformungsverhalten und/oder das Fließverhalten noch durch Zusatz externer Entformungsmittel und/oder Fließmittel, verbessert werden (z. B. Alkyl- und Arylphosphite, -phosphate, -phosphane, - niedermolekulare Carbonsäureester, Halogenverbindungen, Salze, Kreide, Quarzmehl, Glas- und
Kohlenstofffasern, Pigmente und deren Kombination). Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen Formmassen keine Antistatika.
Solche Verbindungen werden z. B. in WO 99/55772 AI, S. 15 - 25, EP 1 308 084 und in den entsprechenden Kapiteln des "Plastics Additives Handbook" , ed. Hans Zweifel, 5th Edition 2000, Hanser Publishers, Munich beschrieben.
Die zuvor genannten Additive sind in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen in Mengen von 0 Gew.-% bis 30 Gew.%, vorzugsweise 0,001 Gew.-% bis 20,000 Gew. -%, weiter bevorzugt von 0,01 Gew.-% bis 10,00 Gew.-%, enthalten.
Beispiele Herstellung der Zusammensetzungen:
Die Herstellung einer Zusammensetzung enthaltend Polycarbonat und die unten genannten Zuschlagstoffe erfolgt mit gängigen Einarbeitungsverfahren und kann beispielsweise durch Vermischen von Lösungen des Zuschlagstoffe und Lösung von Polycarbonat in geeigneten Lösungsmitteln wie Dichlormethan, Halogenalkanen, Halogenaromaten, Chlorbenzol und Xylolen. Die Lösungsgemische werden bevorzugt in bekannter Weise durch Ausdampfen des Lösungsmittels und anschließender Extrusion aufgearbeitet, beispielsweise compoundiert.
Zudem kann die Zusammensetzung in üblichen Mischvorrichtungen wie Schneckenextrudern (zum Beispiel Zweischneckenextruder, ZSK), Knetern, Brabender- oder Banbury-Mühlen gemischt und anschließend extrudiert werden. Nach der Extrusion kann das Extrudat abgekühlt und zerkleinert werden. Es können auch einzelne Komponenten vorgemischt werden und dann die restlichen Ausgangsstoffe einzeln und/oder ebenfalls gemischt hinzugegeben werden.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können in bekannter Weise aufgearbeitet und zu beliebigen Formkörpern verarbeitet werden, beispielsweise durch Extrusion, Spritzguss oder Extrusionsblasformen. Die Bestimmung des Schmelzeindex (MVR, IMVR) erfolgt nach ISO 1133 (300 °C; 1,2 kg, 6 min
(MVR) bzw. 19 min (IMVR)).
Der Gehalt an freiem Tinuvin wurde über UV/Vis Spektroskopie bestimmt.
Polycarbonat wurde in Dichlormethan (0,5g PC in 100 ml Dichlormethan) gelöst und das UV- Specktrum in einer Kuvette mit einer Dicke von D = 2mm gemessen.
Die Erfassung des Tinuvins 329 erfolgt bei den zwei Wellenlängen 300 nm für die gesamte eingesetzte Menge und bei 340 nm für den freien Anteil des Tinuvins. Die eingebaute Menge an TIN 329 wurde aus der Differenz der Produkte aus den UV- Intensitäten bei 300nm multipliziert mit dem Faktor 2, 16 und bei 340 nm multipliziert mit dem Faktor 1,96 bestimmt. Die Faktoren wurden durch Kalibrierung ermittelt.
Die Be stimmung des Anteil von Diphenylsulfon, Diphenylsulfonmonosulfonat und Diphenylsulfondisulfonat in der Mischung erfolgte mit der HPLC mit:
Säule: ODS Hypersil 3μ 125 x 4,6 mm
Fließmittel: A) Wasser mit 0, 1% Essigsäure und 0, 1% Tetra-n-butylammoniumbromid, B) Acetonitril
Gradient: 0 min 80%A, 15 min 50%A, 17 min 80%A. Flow 1 ml/min.
Detektion: UV 240 nm
Die Quantifizierung wurde nach dem Verfahren des externen Standards mit Lösungen mit bekannten Gehalten an Diphenylsulfon, Diphenylsulfonmonosulfonat und Diphenylsulfondisulfonat durchgeführt.
Herstellung der Zusammensetzungen für die unten genannten Beispiele:
Verwendete Substanzen zur Herstellung der Zusammensetzungen
AI) Makroion® 2408 Pulver ist ein kommerziell erhältliches lineares Polycarbonat auf Basis von Bisphenol A der Firma Bayer MaterialScience AG. Makroion® 2408 enthält keinen UV-Absorber. Die Schmelze-Volumenfließrate (MVR) nach ISO 1133 beträgt 19 cm7(10 min) bei 300 °C und
1,2 kg Belastung.
A2) Tinuvin 329 ist ein von 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(l, l,3,3-tetramethylbutyl)-phenol und als Tinuvin® 329 (CAS No. 3147-75-9) der Firma BASF AG, Ludwigshafen, Deutschland (vormals erhältlich von Ciba Spezilitätenchemie, Lampertheim, Deutschland kommerziell verfügbar, A3) Ist unter dem Namen KSS bekannt, und eine Mischung aus Diphenylsulfon, Kalium- diphenylsulfon-sulfonat und Kalium-diphenylsulfon-disulfonat und z.B. bei Sloss Industries Cooperation (Birmingham, Alabama USA), Rutherford (UK), Aarti (India), Brenntag, Metropolitan kommerziell erhältlich. KSS-Salze mit unterschiedlichen Anteilen von Diphenylsulfon, Kalium- diphenylsulfon-sulfonat und Kalium-diphenylsulfon-disulfonat wurden durch Umkristallisation erhalten und die Anteile der einzelnen Komponenten über HPLC bestimmt.
Unter B) in der nachfolgenden Tabelle werden die Anteile Diphenylsulfon, Kalium-diphenylsulfon- sulfonat und Kalium-diphenylsulfon-disulfonat im jeweils eingesetzten KSS-Salz beschrieben.
C) gibt das Verhältnis von freiem UV-Absorbers zu eingebautem UV-Absorber sowie das Verhältnis von IMVR zu MVR an. Zur Herstellung der Beispiele wurden Pulvermischungen aus Makroion 2408 und den Substanzen
A2) und A3) in den in Tabelle 1 angegebenen Mengen hergestellt und MVR und IMVR für die Pulvermischungen bestimmt. Der Gehalt an freiem Tinuvin wurde wie oben beschrieben an den MVR Strängen bestimmt.
Tabelle 1 : Beispiele
A: Zusammensetzung Compound in Gew.%, B Zusammensetzung des eingesetzten KSS Salzes in Gew.% bezogen auf A3, C Eigenschaften des Compounds
Wie sich aus den Beispielen 1 und 2 ergibt, weisen die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen bzw. Formmassen ein deutlich geringeres Verhältnis von IMVR zu MVR auf, was eine höhere Stabilität der Polycarbonatformmassen bedeutet. Darüber hinaus ist in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen ein deutlich höherer Anteil freien UV-Absorbers zu finden, so daß hieraus auch ein verbesserter UV-Schutz resultiert.