DE69831122T2 - Polycarbonatzusammensetzungen mit statischem Widerstand - Google Patents

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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L69/00—Compositions of polycarbonates; Compositions of derivatives of polycarbonates

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine im Wesentlichen antistatische Zusammensetzung. aus Polycarbonat.
  • Eine Polycarbonatzusammensetzung ist das Material der Wahl zur Herstellung von Speichermedien für optische Informationen. Speichermedien für optische Informationen sind solche Gegenstände wie Compact Discs, Audiodiscs, Laserdiscs, optische Speicherdiscs und magnetooptische Discs, auf welche Informationen geschrieben werden können und von welchen sie mit einem Laser gelesen werden können. Solche Medien können nach im Stand der Technik bewährten Mitteln aus Polycarbonaten hergestellt werden.
  • Mit einem Schmelzkondensationsverfahren, wie es z.B. im US-Patent 5,606,008 beschrieben ist, hergestellte Polycarbonatzusammensetzungen werden bei der Herstellung von Compact Discs (CDs) das Material der Wahl. Entscheidend für Polycarbonatzusammensetzungen, die zur Formung von Compact Discs und für andere Anwendungen von Polycarbonat zum Einsatz kommen, wo die Lichttransmission für die Leistung entscheidend ist, ist ein gutes antistatisches Verhalten. Eine während des Spritzgießens der Compact Discs erzeugte hohe statische Aufladung kann zu geformten Teilen führen, die Staub anziehen und die Endqalität solcher Discs ungünstig beeinflussen. Hohe statische Aufladungen können auch eine Anziehung zwischen den Discs zur Folge haben, was zu Situationen führt, wo Discs während des Übertragungsprozesses von z.B. einer Injektionsspritzgießmaschine aneinander zu kleben scheinen, was während der Herstellung von CDs zu einem Stillstand und Ausbeuteverlusten führt. Für Anwendungen von CDs, wo ein überschreibbares Substrat auf die Oberfläche einer Disc mittels Rotationsbeschichtung aufgetragen wird, ist eine hohe statische Aufladung für eine einheitliche Benetzung der überschreibbaren Schicht entscheidend. Eine Eigenschaft von CDs, die mit einem Schmelzkondensationsverfahren, wie es in dem US-Patent 5,606,008 beschrieben ist, hergestellt werden, ist jedoch die Erzeugung einer hohen negativen statischen Ladung von typischerweise < –2,0 kV. Für den erfolgreichen Einsatz von Polycarbonatzusammensetzungen bei der Herstellung von Compact Discs sollten die CDs vorzugsweise eine statische Aufladung zwischen etwa –2 kV bis etwa +2,0 kV aufweisen.
  • Antistatische Polycarbonatzusammensetzungen werden in der japanischen Patentanmeldung JP 62207358 beschrieben. Diese Zusammensetzungen werden für optische Informations-Speichermedien wie CDs, Video Discs usw. verwendet und sollen über geeignete antistatische Eigenschaften verfügen. Die in diesen Zusammensetzungen enthaltenen antistatischen Mittel sind auf saure, teilweise veresterte Phosphorsäurederivate beschränkt, die, bezogen auf das Polycarbonat, in einer Menge von 0,1 Gew.-% bis 4,8 Gew.-% eingesetzt sind.
  • In der EP-A-0 105 090 wird eine Polycarbonatzusammensetzung mit (a) ca. 2 bis 30 Gew.-% Ruß, (b) ca. 0,3 bis 3 Gew-.% eines Stabilisators aus Phosphit und (c) ca. 67 bis 97,7 Gew.-% eines aromatischen Polycarbonats, wobei a, b und c jeweils als Gewichtsprozent der Summe a + b + c berechnet wurde, sowie wahlweise 0,5 bis 20 Gew.-% eines Weichmachers und 0,3 bis 5 Gew.-% eines Polysiloxans beschrieben.
  • Es besteht somit ein Bedarf nach einer Polycarbonatzusammensetzung, die von einem durch ein Schmelzkondensationsverfahren hergestellten Polycarbonat stammt und bei der bei Verwendung für die Herstellung von CDs die statische Aufladung auf den Bereich zwischen ca. –2 kV und ca. +2 kV beschränkt bleibt. Es besteht auch ein Bedarf nach einer Polycarbonatzusammensetzung, die ein nicht saures Antistatikum enthält. Es besteht auch ein Bedarf nach einer Polycarbonatzusammensetzung mit einer geringeren Menge an Antistatikitm. Es besteht ferner ein Bedarf nach geformten Gegenständen, welche optische Informations-Speichermedien, insbesondere CDs umfassen, die aus den Polycarbonatzusammensetzungen mit einer auf den Bereich zwischen ca. –2 kV und ca. +2 kV beschränkten statischen Aufladung gefertigt wurden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Den obigen Bedürfnissen wurde mit der Erfindung der vorliegenden Anmeldung Rechnung getragen. Es wurde überraschend gefunden, dass die Verwendung von weniger als ca. 0,05 Gew.-% eines nicht sauren Antistatikums in der Polycarbonatzusammensetzung, bezogen auf das Gewicht des Polycarbonats, eine Zusammensetzung ergibt, welche die statische Aufladung von geformten CDs auf den Bereich zwischen ca. –2 kV und ca. +2 kV beschränkt. Dieses Ergebnis ist überraschend, da nicht saure Antistatika gewöhnlich nur wirksam sind, wenn sie in Mengen über 0,05 Gew.-% der hauptsächlichen Harzkomponente (wie z.B. Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylen oder Polycarbonat (PC)) einer gegebenen Zusammensetzung zum Einsatz kommen.
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine Polycarbonatzusammensetzung mit guter antistatischer Leistung zur Verfügung mit
    (a) Polycarbonat; (b) zwischen etwa 0,01 und 0,1 Gew.-%, bezogen auf das Polycarbonat, wenigstens eines Formablösemittels; (c) zwischen 0 und etwa 0,05 Gew.-%, bezogen auf das Polycarbonat, von wenigstens einem Wärmestabilisator; und (d) zwischen etwa 0,007 und etwa 0,05 Gew.-%, bezogen auf das Polycarbonat, von wenigstens einem Antistatikum, wobei das Antistatikum Distearylhydroxylamin, Triphenylamin, Tri-n-octylphosphinoxid, Triphenylphosphinoxid, Pyridin-N-oxid, ethoxyliertes Sorbitanmonolaurat,
    Figure 00030001
    wobei R1 und R2 unabhängig H, C1-22 Alkyl, COC1-21 Alkyl, unsubstituiertes C6-14 Aryl, alkylsubstituiertes C6-14 Aryl oder Tetrahydrofurfuryl darstellen; R3, R4 und R5 jeweils unabhängig H oder CH3 darstellen; R6 und R7 unabhängig H, C1-22 Alkyl oder COC1-21 Alkyl darstellen; R8 und R9 unabhängig H oder CH3 darstellen; j, k und n jeweils unabhängig eine ganze Zahl von etwa 2 bis 200 darstellen; p unabhängig bei jedem Erscheinen eine ganze Zahl von etwa 1 bis etwa 6 darstellt; q unabhängig bei jedem Erscheinen eine ganze Zahl von etwa 1 bis etwa 100 darstellt; und m eine ganze Zahl von etwa 1 bis etwa 100 darstellt.
  • Die Erfindung stellt auch ein Speichermedium für optische Informationen mit dieser Polycarbonatzusammensetzung zur Verfügung. Die Erfindung stellt ferner noch Compact Discs mit dieser Polycarbonatzusammensetzung zur Verfügung.
  • GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Polycarbonate umfassen Mehrfachstruktureinheiten, die sich durch die folgende Formel wiedergeben lassen [-O-A1-O.C(O)-] Formel Iin welcher A1 ein zweiwertiger aromatischer Kohlenwasserstoffrest ist. Geeignete A1-Reste sind m-Phenylen, p-Phenylen, 4,4'-Biphenylen, 4,4'-Bi(3,5-dimethyl)phenylen, 2,2-Bis(4-phenylen)propan und ähnliche Reste wie solche, die den mit Namen oder Formel (Summen- oder Strukturformel) in dem US-Patent 4,217,438 offenbarten dihydroxysubstituierten aromatischen Kohlenwasserstoffen entsprechen.
  • Der A1-Rest weist vorzugsweise die Formel -A2-Y-A3- Formel II auf, in welcher A1 und A3 jeweils ein monocyclischer zweiwertiger aromatischer Kohlenwasserstoffrest und Y ein Kohlenwasserstoff-Brückenrest sind, in denen eines oder zwei Atome A2 und A3 voneinander trennen. Die freien Valenzbindungen in Formel II befinden sich gewöhnlich in meta- oder para-Stellung von A2 und A3 in Bezug auf Y. Verbindungen, in denen A1 die Formel II aufweist sind Bisphenole und aus Gründen der Kürze wird die Bezeichnung "Bisphenol" hier manchmal verwendet, um die dihydroxysubstituierten aromatischen Kohlenwasserstoffe zu bezeichnen; es sollte jedoch klar sein, dass sich auch keine Bisphenolverbindungen dieses Typs als geeignete Verbindung einsetzen lassen.
  • In Formel II können der A2- und A3-Rest nicht substituiertes Phenylen oder kohlenwasserstoffsubstituierte Derivate desselben sein, wobei (ein oder mehrere) beispielhafte Substituenten Alkyl und Alkenyl sind. Nicht substituierte Phenylenreste sind bevorzugt. Sowohl A2 als auch A3 sind bevorzugt p-Phenylen, obwohl beide o- oder m-Phenylen sein können oder einer o- oder m-Phenylen und der andere p-Phenylen.
  • Durch den Brückenrest Y werden A2 und A3 über ein oder zwei Atome voneinander getrennt. In der bevorzugten Ausführungsform werden A2 und A3 über ein Atom voneinander getrennt. Anschauliche Reste dieses Typs sind Methylen, Cyclohexyl-methylen, 2-[2.2.1]-Bicycloheptylmethylen, Ethylen, Isopropyliden, Neopentyliden, Cyclohexyliden, Cyclopentadecyliden, Cyclododecyliden und Adamantyliden; gem-Alkylen (Alkyliden)-Reste sind bevorzugt. Dazu gehören jedoch auch ungesättigte Reste. Aus Gründen der Verfügbarkeit und ihrer besonderen Eignung für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist das bevorzugte Bisphenol 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)-propan ("BPA"), in welchem Y Isopropyliden und A2 und A3 jeweils p-Phenylen sind. Eine genaue Beschreibung der in der vorliegenden Erfindung verwendeten Polycarbonate wird in den US-Patenten 4,125,572; 3,028,365; 3,334,154 und 3,915,926 gegeben, welche hiermit alle als Referenz eingeführt werden.
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liefert eine Polycarbonatzusammensetzung mit mindestens einem Formablösemittel. Ein hier verwendetes Formablösemittel ist eine Verbindung, die, wenn sie in einer Zusammensetzung vorkommt, dafür sorgt, dass die Zusammensetzug nicht klebrig wird, wodurch ihre Fähigkeit gesteigert wird, sich während des Spritzgießens leicht von der Form abzulösen.
  • Die Polycarbonatzusammensetzungen der vorliegenden Erfindnug weisen, bezogen auf das Polycarbonat, ca. 0,01 Gew.-% bis ca. 0,1 Gew.-% von mindestens einem Formablösemittel auf. Die bevorzugte Menge an Formablösemittel liegt, bezogen auf das Polycarbonat, im Bereich von ca. 0,015 Gew.-% bis ca. 0,06 Gew.-%. Die am meisten bevorzugte Menge an Formablösemittel liegt, bezogen auf das Polycarbonat, im Bereich von ca. 0,02 Gew.-% bis ca. 0,04 Gew.-%.
  • Dem Fachmann bekannte Formablösemittel sind in der vorliegenden Erfindung von Nutzen. Eine umfassende Liste von Formablösemitteln kann in Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 4. Ausgabe, Band 21, SS. 207–218 (1997) gefunden werden, das hiermit als Referenz eingeführt wird. Bevorzugte Formablösemittel sind Pentaerythrittetrastearat, Glycerinmonostearat oder Glycerintristearat, wobei Pentaerythrittetrastearat und Glycerinmonostearat besonders bevorzugt sind.
  • Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liefert eine Polycarbonatzusammensetzung mit mindestens einem Wärmestabilisator. In den hier beanspruchten Zusammensetzungen verwendete Wärmestabilisatoren sind Mittel, welche den Polycarbonatzusammensetzungen während des Spritzgießens Hitze- und Farbstabilität verleihen.
  • Die Polycarbonatzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung weisen, bezogen auf das Polycarbonat, 0 Gew.-% bis ca. 0,05 Gew.-% von mindestens einem Wärmestabilisator auf. Vorzugsweise weisen die Zusammensetzungen, bezogen auf das Polycarbonat, ca. 0,1 Gew.-% bis ca. 0,03 Gew.-%. von mindestens einem Wärmestabilisator auf.
  • Dem Fachmann bekannte Wärmestabilisatoren lassen sich in der vorliegenden Erfindung wirksam einsetzen. Wenn vorhanden, ist der Wärmestabilisator vorzugsweise eine Verbindung auf Basis von Phosphit, wobei Tris(2,4-ditert-butylphenyl)phosphit und Tris-nonylphenylphosphit besonders bevorzugt sind.
  • Noch eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liefert eine Polycarbonat enthaltende Zusammensetzung mit mindestens einem nicht sauren Antistatikum. In den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung lassen sich verschiedene nicht saure Antistatika entweder allein oder in Kombination einsetzen. Brauchbare Antistatika sind solche, welche die statische Aufladung der CDs zwischen ca. –2 kV und ca. +2 kV halten. Eine umfassende Liste von antistatischen Mitteln ist in Modern Plastics Encyclopedia, McGraw Hill, Oktober 1991, SS. 164–167 abgedruckt, welches hiermit als Referenz eingeführt wird.
  • Die Polycarbonatzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung weisen, bezogen auf das Polycarbonat, ca. 0,007 Gew.-% bis ca. 0,05 Gew.-% von mindestens einem Antistatikum auf. Eine Zusammensetzung mit ca. 0,01 Gew.-% bis ca. 0,03 Gew.-% von mindestens einem Antistatikum, bezogen auf das Polycarbonat, ist bevorzugt. Geeignete Antistatika sind Distearylhydroxylamin, Triphenylamin, Tri-n-octylphosphinoxid, Triphenylphosphinoxid, Pyridin-N-oxid, ethoxyliertes Sorbitanmonolaurat, Poly(alkylenglykol)-Verbindungen der in Formel III gezeigten Typen sowie Verbindungen der in Formel IV gezeigten Typen. Der hier verwendete Ausdruck Poly(alkylenglykol)-Anteil betrifft mindestens einen Poly(alkylenglykol)-Anteil und einen Poly(propylenglykol)-Anteil. Der Poly(alkylenglykol)-Anteil kann auch als Polyoxyethylen und der Poly(propylenglykol)-Anteil auch als Polyoxypropylen bezeichnet werden.
  • Figure 00070001
    Formel III
  • Figure 00080001
    Formel IV
  • In Formel III sind R1 und R2 unabhängig -H, -C1-22-Alkyl, -COC1-21-Alkyl, unsubstituiertes
    -C6-14-Aryl, alkylsubstituiertes -C6-14-Aryl oder-Tetrahydrofurfuryl; R3, R4 und R5 sind jeweils unabhängig -H oder -CH3 und j, k und n sind jeweils unabhängig eine ganze Zahl von etwa 2 bis etwa 200. In Formel IV sind R6 und R7 unabhängig -H, -C1-22-Alkyl oder -COC1-21-Alkyl; R8 und R9 unabhängig -H oder -CH3; p unabhängig bei jedem Erscheinen eine ganze Zahl von etwa 1 bis etwa 6; q unabhängig bei jedem Erscheinen eine ganze Zahl von etwa 1 bis etwa 100 und m eine ganze Zahl von etwa 1 bis etwa 100.
  • Der hier verwendete Ausdruck Alkyl umfasst geradkettigen Alkyl, verzweigkettigen Alkyl und Cycloalkyl. Die Alkylgruppen können gesättigt sein oder mindestens eine ungesättigte Stelle aufweisen. Werden ungesättigte Alkylgruppen verwendet, verfügen sie vorzugsweise über höchstens eine ungesättigte Stelle. Die Alkylgruppen können unsubstituiert oder substituiert sein. Werden substituierte Alkylgruppen verwendet, sind die bevorzugten Substituenten Aryl, Carboxylsäure oder Hydroxyl. Die am meisten bevorzugten substituierten Alkylgruppen sind carboxylsäuresubstituierter C1-4-Alkyl sowie hydroxysubstituierter C2-4-Alkyl. Jede der oben definierten Alkylgruppen ist in den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung brauchbar als Substituent in den antistatischen Mitteln der Formel II oder der Formel IV.
  • Kommen in den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung Arylgruppen als Substituenten auf antistatischen Mitteln der Formeln II und IV vor, dann sind sie mono-, bi- und tricyclische aromatische Kohlenwasserstoffanteile wie Phenyl, Naphthyl und Anthracenyl, die unsubstituiert oder mit einem bis drei Substituenten substituiert sind. Beispielhafte Substituenten sind C1-22-Alkyl und Halogen. Kommen Alkylguppen als Substituenten auf den Arylgruppen vor, dann sind es solche Alkylgruppen, wie sie oben definiert wurden. Bevorzugte Alkylgruppen sind geradkettige C1-9-Alkylgruppen. Wenn auf den Arylgruppen Halogensubstituenten vorkommen, sind sie vorzugsweise Brom und Chlor.
  • In einer weiteren bevorzugten Zusammensetzung stammt das Antistatikum von mindestens einer der in den Formeln III und IV wiedergegebenen Typen und R1 und R2 sind gleich und beide sind -H, -C1-22-Alkyl, -COC1-21-Alkyl, unsubstituiertes -C6-14-Aryl, alkylsubstituiertes -C6-14-Aryl oder Tetrahydrofurfuryl; R3, R4 und R5 sind gleich und sind jeweils -H oder -CH3; R6 und R7 sind gleich und sind beide -H und R8 und R9 sind gleich und sind beide -H, j, k und n sind jeweils unabhängig eine ganze Zahl von etwa 2 bis 50; p ist bei jedem Erscheinen 3; q ist unabhängig bei jedem Erscheinen eine ganze Zahl von etwa 1 bis etwa 50 und m eine ganze Zahl von etwa 7 bis etwa 80.
  • Die in der vorliegenden Erfindung eingesetzten am meisten bevorzugten Antistatika sind ethoxyliertes Sorbitanmonolaurat, Polyoxyethylen (9)-Fettsäureester des Kokosnussöls, Polyoxyethylen (4)-laurylether, Polyoxyethylen (20)-oleylether oder Polyoxyethylen (2)-stearylether. Die Zahlen in Klammern beziehen sich auf die ungefähre mittlere Anzahl von sich wiederholenden Oxyethyleneinheiten im Antistatikum.
  • Mischungen der antistatischen Mittel sind für die Verwendung in den Polycarbonat enthaltenden Zusammensetzungen dieser Erfindung besonders geeignet. Der hier verwendete Ausdruck Mischung von antistatischen Mitteln bezieht sich sowohl auf eine Mischung von jeweils zwei oder mehr Arten unterschiedlicher chemischer Klassen von antistatischen Mitteln als auch auf eine Mischung von zwei oder mehr Arten derselben chemischen Klasse von antistatischen Mitteln . Beispiele für Mischungen von antistatischen Mitteln aus unterschiedlichen chemischen Klassen sind Mischungen von Polyoxyethylenstearylether mit Tri-n-octylphosphinoxid oder Mischungen von Triphenylphosphinoxid mit ethoxyliertem Sorbitanmonolaurat. Beispiele für Mischungen von antistatischen Mitteln aus derselben chemischen Klasse sind Mischungen von Polyoxyethylen (2)-stearylether mit Stearylether oder Polypropylenglykol (20) mit Polypropylenglykol (18) und ähnliche Mischungen. Weitere Beispiele sind Mischungen von Estern des Poly(alkylenglykol)s, die durch Reaktion von Poly(alkylenglykol)en mit zwei oder mehr unterschiedlichen Fettsäuren wie C8-, C10-, C12-, C14-, C16- und C18-Fettsäuren gebildet wurden oder Mischungen von Ethern des Poly(alkylenglykol)s, die durch Reaktion von Poly(alkylenglykol)en mit zwei oder mehr unterschiedlichen C8-22-Alkylgruppen gebildet wurden. Die Mischung von Polyoxyethylenestern der Fettsäuren des Kokosnussöls ist ein Beispiel für eine Mischung von antistatischen Mitteln aus der gleichen allgemeinen chemischen Klasse. Noch weitere Beispiele sind Mischungen von Mono- und Diestern der Fettsäuren mit Poly(alkylenglykol)en oder Mischungen der Mono- und Diether der C8-22-Alkylgruppen mit Poly(alkylenglykol)en. Mischungen von zwei oder mehr antistatischen Mitteln aus der gleichen allgemeinen chemischen Klasse sind in den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugt.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liefert Speichermedien für optische Information mit von der vorliegenden Erfindung zur Verfügung gestellten Zusammensetzungen. Speichermedien für optische Informationen sind solche Gegenstände wie Compact Discs, Audiodiscs, Laserdiscs, optische Speicherdiscs und magnetooptische Discs, auf welche Informationen geschrieben werden können und von welchen sie mit einem Laser gelesen werden können.
  • Es wurde gefunden, dass überraschend niedrige Mengen von mindestens einen Poly(alkylenglykol)-Anteil aufweisenden antistatischen Mitteln zu einer Änderung der Größe oder des Vorzeichens der statischen Aufladung oder sowohl der Größe als auch des Vorzeichens der statischen Aufladung von CDs führt, welche unter Verwendung eines Polycarbonats hergestellt wurden, das durch Schmelzumesterung von Diphenylcarbonat mit Bisphenol A gewonnen wurde. Die erhaltene Größe und das Vorzeichen für die statische Aufladung werden sowohl durch die Art als auch die Menge des verwendeten Antistatikums oder der Mischung von antistatischen Mitteln kontrolliert.
  • Die Art und Weise der Zugabe des Formablösemittels, des Wärmestabilisators und des Antistatikums zu der Polycarbonatzusammensetzung ist nicht besonders kritisch. In einem Verfahren zur Verwendung der vorliegenden Erfindung können das Formablösemittel, der Wärmestabilisator und das Antistatikum miteinander vermischt werden, indem diese Stoffe mit Pellets oder Pulver aus Polycarbonat (oder einer Mischung aus Pellets und Pulver) in einem Behälter zusammengebracht und dann innig vermischt und extrudiert werden. Ein anderes geeignetes Verfahren besteht in der Herstellung eines Konzentrats aus mindestens einem der Stoffe in Polycarbonatpulver (oder einer Mischung von Pulver und Pellets). Vorzugsweise kann das Konzentrat durch Kombination des Polycarbonatpulvers mit mindestens einem der Stoffe in einem Behälter und nachfolgendem innigen Vermischen und Extrusion hergestellt werden. Der Gehalt an Formablösemittel, Wärmestabilisator und Antistatikum oder Mischungen derselben im Konzentrat kann von ca. 0,14 Gew.-% bis ca. 2,2 Gew.-%, bezogen auf das Polycarbonat, variieren. Am meisten bevorzugt ist es, das Konzentrat durch Kombinieren des Polycarbonatpulvers mit dem Antistatikum bei einer Konzentration von ca. 0,14 Gew.-% bis ca. 1,0 Gew.-%, bezogen auf das Polycarbonat, herzustellen.
  • Nach seiner Herstellung kann das Konzentrat mit Polycarbonatpellets durch Extrusion unter Verwendung einer Füllvorrichtung für das Pulverkonzentrat und für die Bulkpellets vermischt werden. Ein praktisches Verhältnis von Bulk-Polycarbonatzufuhr zu Konzentratzufuhr ist 95:5, obwohl auch andere Verhältnisse geeignet sind. Ähnliche, dem Fachmann geläufige Verfahren zum Vermischen und Kompoundieren sind ebenfalls geeignet.
  • Die Erfindung wir nun an Hand der folgenden Beispiele veranschaulicht.
  • BEISPIELE
  • Die Polycarbonatzusammensetzungen wurden unter Verwendung eines 5 Barrel W&P 28 mm Doppelschneckenextruders mit einer Solltemperatur von 260°C für die Trommel und einer Gesamtzufuhrgeschwindigkeit von 20 lbs/Stunde extrudiert. Die Geschwindigkeit der Schnecke betrug 325 Upm. Proben des Extrudats wurden zu ringförmigen Testplaques von etwa 10,1 cm Durchmesser und ca. 0,3175 cm Dicke geformt. Die statische Aufladung im "neu geformten Zustand" wurde nach dem Fachmann bekannten Verfahren mit Hilfe eines handgehaltenen Meech 980 Messgeräts für ein statisches Feld in einem Abstand von 5,0 cm vom Mittelpunkt eines Testplaques mit 7,6 cm Durchmesser gemessen.
  • In Tabelle 1 sind verschiedene Antistatika angegeben. ATMER®, ist ein eingetragenes Markenzeichen der ICI Americas Inc. Tabelle 1.
    Handelsname Antistatikum
    ATMER® 100 Sorbitanmonolaurat
    ATMER® 110 ethoxyliertes Sorbitanmonolaurat
    ATMER® 135 Polyoxyethylen (4)-laurylether
    ATMER® 137 Polyoxyethylen (20)-oleylether
    ATMER® 154 Polyoxyethylen (9)-Fettsäureester
    des Kokosnussöls
    ATMER® 502 Polyoxyethylen (2)-stearylether
    DMS C-21 Poly(dimethylsiloxan)-co-4%
    Poly(ethylenglykol); MG.: 4500–5500
  • In Tabelle 2 werden Zusammensetzungen mit unterschiedlichen Mengen an antistatischen Mitteln wiedergegeben sowie die antistatische Aufladung der Testplaques, die bei Verwendung dieser Zusammensetzungen auftrat.
  • Tabelle 2
    Figure 00130001
  • Die Menge für das der Zusammensetzung zugesetzte Antistatikum ist in auf das Polycarbonat bezogenen Gew.-% angegeben. Die Zusammensetzung Nr. 1 aus Tabelle 2, welche kein Antistatikum enthält, weist eine statische Aufladung von –2,2 kV auf, was außerhalb des festgelegten Bereichs liegt. Andererseits weisen die Zusammensetzungen Nr. 2–13 aus Tabelle 2, welche über mindestens ein Antistatikium der vorliegenden Erfindung verfügen, eine statische Aufladung im gewünschten Bereich von ca. –2 kV bis ca. +2 kV auf.
  • Antistatika, die zur Kontrolle der statischen Aufladung in den geformten Testplaques der Tabelle 2 wirksam waren erwiesen sich auch zur Kontrolle der statischen Aufladung in geformten Compact Discs in Gegenwart eines Formablösemittels als wirksam. Die statische Aufladung im "neu geformten Zustand" wurde an "grünen" (nicht metallisierten) Compact Discs gemessen, die auf einer Netstal-Disk-Jet- 600-CD-Formmaschine geformt wurden. Die statischen Eigenschaften von Compact Discs, die aus Polycarbonatzusammensetzungen hergestellt wurden, welche verschiedene Anteile des Antistatikums ATMER® 154 und des Formablösemittels Glycerinmonostearat (GMS) enthielten, sind in Tabelle 3 wiedergegeben. Die Menge für jedes Additiv in der Zusammensetzung ist in auf das Polycarbonat bezogenen Gew.-% angegeben.
  • Tabelle3
    Figure 00140001
  • Es wurde gefunden, dass die statische Aufladung für geformte Compact Discs außerhalb des gewünschten Bereichs von ca. –2 kV bis ca. +2 kV fiel, wenn ein Formablösemittel allein vorkam und kein Antistatikum zugegeben wurde (Zusammensetzung Nr. 1, Tabelle 3). Annehmbare Werte für die statische Aufladung wurden erreicht, indem das Antistatikum in sehr kleinen Mengen (0,2 Gew.-%, bezogen auf das Polycarbonat) in Gegenwart eines Formablösemittels zugesetzt wurde.
  • Die statische Aufladung im "neu geformten Zustand" wurde an "grünen" (nicht metallisierten) Compact Discs gemessen, die auf einer Krauss-Maffei-CD-Formmaschine geformt wurden. Die statischen Eigenschaften der aus Polycarbonatzusammensetzungen mit unterschiedlichen Gehalten des Antistatikums ATMER® 110 hergestellten Compact Discs sind in Tabelle 4 wiedergegeben. Die Mengen für das der Zusammensetzung zugesetzte Antistatikum sind in auf das Polycarbonat bezogenen Gew.-% angegeben. Alle Zusammensetzungen enthalten auch auf das Polycarbonat bezogene 0,04 Gew.-% Glycerinmonostearat als Formablösemittel und auf das Polycarbonat bezogene 0,1 Gew.-% Tris(2,4-ditert.-butylphenyl)phosphit als Wärmestabilisator.
  • Tabelle 4
    Figure 00150001
  • Es wurde gefunden, dass die statischer Aufladung für geformte Compact Discs außerhalb des gewünschten Bereichs von ca. –2 kV bis ca. +2 kV fiel, wenn ein Formablösemittel allein vorkam und kein Antistatikum zugegeben wurde (Zusammensetzung Nr. 1, Tabelle 4). Je nach dem verwendeten Antistatikum wurden annehmbare Werte für die statische Aufladung erreicht, indem das Antistatikum in sehr kleinen Mengen zwischen ca. 0,01 Gew.-% und ca. 0,025 Gew.-%, bezogen auf das Polycarbonat, zugesetzt wurde. Ein Zusatz des Antistatikums sowohl in kleineren Mengen (0,005 Gew.-%, bezogen auf das Polycarbonat) als auch in größeren Mengen (0,03 Gew.-%, und 0,05 Gew.-%, bezogen auf das Polycarbonat) ergaben für die statische Aufladung bei der vorgegebenen Menge an Formablösemittel Werte außerhalb des gewünschten Bereichs von –2 kV bis ca. +2 kV.
  • In Gegenwart eines Formablösemittels ist die Verwendung eines Antistatikums mit mindestens einem Poly(alkylenglykol)-Anteil selbst bei sehr niedrigen Mengen (< 0,03 Gew.-%) besonders wirksam bei der Kontrolle der statischen Aufladung von CDs, die unter Verwendung eines Polycarbonatharzes gefertigt wurden, das mit einem Schmelzverfahren hergestellt worden ist. Wenn eine wirksame Menge des antistatischen Additivs in Gegenwart eines Formablösemittels zugegeben wird, lässt sich die statische Aufladung der aus diesen Zusammensetzungen gebildeten CDs zwischen ca. –2 kV bis ca. +2 kV halten, vorzugsweise so nahe bei 0 wie möglich, um die während des Formungsprozesses erzeugte statische Aufladung möglichst klein zu halten. Besondere Mengen an Poly(ethylenglykol)-Fettsäureestern und ethoxyliertem Sorbitanmonolaurat (ATMER® 110) waren in Gegenwart von Glycerinmonostearat als Formablösemittel wirksam.
  • Antistatika auf Basis von Silicon sind ebenfalls in den Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung brauchbar. In Tabelle 5 sind die Mengen an Antistatikum auf Basis von Silicon wiedergegeben, die in den Polycarbonatzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung eingesetzt wurden sowie die entsprechende, an Testplaques gemessene statische Aufladung. Die verwendeten Antistatika auf Basis von Silicon waren Verbindungen der Formel IV, in welcher die Substituenten R5 und R7 jeweils -H, R8 und R9 jeweils -H und p bei jedem Erscheinen 3 sind. In der Tabelle bezieht sich der Ausdruck nicht Siloxan-% auf die % Poly(ethylenglykol)in dem Antistatikum auf Basis von Silicon. Die in der Tabelle für q und m angegebenen Werte sind repräsentative Werte und sind nicht als Einschränkung gemeint. Der Fachmann wird erkennen, dass Werte für q und m außerhalb der in der Tabelle angegebenen Bereiche in den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung ebenfalls brauchbar sind. Die Mengen für das der Zusammensetzung zugesetzte Antistatikum sind in auf das Polycarbonat bezogenen Gew.-% angegeben.
  • Tabelle 5
    Figure 00170001
  • Es wurde gefunden, dass die statische Aufladung für die geformten Testplaques bei ca. 0,03 Gew.-% auf Polycarbonat basierendem Antistatikum in den gewünschten Bereich zwischen ca. –2 kV bis ca. +2 kV fiel.

Claims (10)

  1. Eine Zusammensetzung aufweisend: (a) Polycarbonat; (b) zwischen etwa 0,01 und 0,1 Gew.-% bezogen auf das Polycarbonat wenigstens eines Entformungsmittels; (c ) zwischen 0 und etwa 0,05 Gew.-% des Polycarbonats wenigstens eines Wärmestabilisators; und (d) zwischen etwa 0,007 und etwa 0,05 Gew.-% des Polycarbonats wenigstens eines Antistatikmittels, wobei das Antistatikmittel Distearylhydroxylamin, Triphenylamin, Tri-n-octylphosphinoxid, Triphenylphosphinoxid, Pyridin-N-oxid, ethoxyliertes Sorbitanmonolaurat,
    Figure 00180001
    wobei R1 und R2 unabhängig H, C1-22 Alkyl, COC1-21 Alkyl, unsubstituiertes C6-14 Aryl, alkylsubstituiertes C6-14 Aryl oder Tetrahydrofurfuryl darstellen; R3, R4 und R5 jeweils unabhängig H oder CH3 darstellen; R6 und R7 unabhängig H, C1-22 Alkyl oder COC1-21 Alkyl darstellen; R8 und R9 unabhängig H oder CH3 darstellen; j, k und n jeweils unabhängig eine ganze Zahl von etwa 2 bis 200 darstellen; p unabhängig bei jedem Erscheinen eine ganze Zahl von etwa 1 bis etwa 6 darstellt; q unabhängig bei jedem Erscheinen eine ganze Zahl von etwa 1 bis etwa 100 darstellt; und m eine ganze Zahl von etwa 1 bis etwa 100 darstellt.
  2. Zusammensetzung nach Anspruch 1 aufweisend zwischen etwa 0,007 und etwa 0,03 Gew.-% des Polycarbonats wenigstens eines Antistatikmittels.
  3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antistatikmittel wenigstens eine Verbindung mit der Struktur umfasst
    Figure 00190001
    worin R1 und R2 beide H sind; R3, R4 und R5 jeweils CH3 sind; und j, k und n jeweils unabhängig eine ganze Zahl von etwa 2 bis etwa 50 darstellen; oder worin R1 und R2 beide COC1-21 Alkyl sind; R3, R4 und R5 jeweils H sind; und j, k und n jeweils unabhängig eine ganze Zahl von etwa 2 bis etwa 50 darstellen; oder worin R1 und R2 beide C1-22 Alkyl sind; R3, R4 und R5 jeweils H sind; und j, k und n jeweils unabhängig eine ganze Zahl von etwa 2 bis etwa 50 darstellen.
  4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antistatikmittel wenigstens eine Verbindung der Struktur aufweist
    Figure 00200001
    worin R6 und R7 jeweils H sind; R8 und R9 jeweils H sind; p unabhängig bei jedem Erscheinen 3 ist; n unabhängig bei jedem Erscheinen eine ganze Zahl von etwa 1 bis etwa 50 darstellt; und m eine ganze Zahl von etwa 7 bis etwa 80 darstellt.
  5. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wärmestabilisator in einer Menge von etwa 0,01 bis 0,1 Gew.-% des Polycarbonats vorhanden ist.
  6. Ein Speichermedium für optische Informationen aufweisend eine Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  7. Ein Speichermedium für optische Informationen aufweisend (a) Polycarbonat; (b) zwischen etwa 0,01 und etwa 0,1 Gew.-% des Polycarbonats wenigstens eines Entformungsmittels, wobei das Entformungsmittel Glycerolmonostearat oder Pentaerythritoltetrastearat ist; (c) zwischen etwa 0,01 und etwa 0,05 Gew.-% des Polycarbonats wenigstens eines Wärmestabilisators, wobei der Wärmestabilisator Tris(2,4-ditert-butylphenyl)phosphit oder Trisnonylphenylphosphit ist; und (d) zwischen etwa 0,007 und etwa 0,05 Gew.-% des Polycarbonats wenigstens eines Antistatikmittels, wobei das Antistatikmittel Distearylhydroxylamin, Triphenylamin, Tri-n-octylphosphinoxid, Triphenylphosphinoxid, Pyridin-N-oxid, ethoxyliertes Sorbitanmonolaurat oder
    Figure 00210001
    wobei R1 und R2 unabhängig H, C1-22 Alkyl, COC1-21 Alkyl, unsubstituiertes C6-14 Aryl, alkylsubstituiertes C6-14 Aryl, oder Tetrahydrofurfuryl darstellen; R3, R4 und R5 jeweils unabhängig H oder CH3 darstellen; und j, k und n jeweils unabhängig eine ganze Zahl von etwa 2 bis etwa 200 darstellen.
  8. Ein Speichermedium für optische Information aufweisend (a) Polycarbonat; (b) zwischen etwa 0,01 und etwa 0,1 Gew.-% des Polycarbonats eines Entformungsmittels, wobei das Entformungsmittel Glycerolmonostearat ist; (c) zwischen etwa 0,01 und etwa 0,05 Gew.-% des Polycarbonats eines Wärmestabilisators, wobei der Wärmestabilisator Tris(2,4-ditert-butylphenyl)phosphit ist; und (d) zwischen etwa 0,007 und etwa 0,05 Gew.-% des Polycarbonats wenigstens eines Antistatikmittels, wobei das Antistatikmittel
    Figure 00210002
    wobei R1 und R2 unabhängig COC1-21 Alkyl darstellen; R3, R4 und R5 jeweils unabhängig H oder CH3 darstellen; und j, k und n jeweils unabhängig eine ganze Zahl von etwa 2 bis etwa 50 darstellen.
  9. Ein Speichermedium für optische Informationen nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Compactdisc ist.
  10. Eine Compactdisc aufweisend die Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5.
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