ES2637628T3 - Sustratos de LED de color estable - Google Patents

Abstract

Uso de 0,001 ppm a 10000,000 ppm de al menos una materia colorante de las estructuras 1a y/o 1b (componente c),**Fórmula** en las que - Ra y Rb representan independientemente entre sí un resto alquilo lineal o ramificado o halógeno; - n representa independientemente del respectivo R un número natural entre 0 y 3, siendo el resto para n>=0 hidrógeno, y de 0,001 ppm a 10000,000 ppm de al menos una materia colorante del grupo que comprende materias colorantes distintas de las estructuras 1a y/o 1b a base de perinona, a base de indantrona y materias colorantes a base de una ftalocianina o un complejo de ftalocianina (componente d), en composiciones de polímero para la producción de objetos conformados coloreados con una alta estabilidad de color frente a la acción de luz LED.

Description

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DESCRIPCION

Sustratos de LED de color estable

La invencion se refiere al uso de una mezcla de materias colorantes que contiene al menos una materia colorante de la estructura 1a) y/o 1b) asf como al menos otra materia colorante seleccionada del grupo que comprende las materias colorantes distintas de la estructura 1a) o 1b) a base de perinona y materiales colorantes a base de una ftalocianina, complejo de ftalocianina o indantreno en composiciones polimericas para la produccion de objetos conformados coloreados con elevada estabilidad de color frente a la accion de luz LED.

La invencion se refiere en particular a masas de conformacion termoplasticas transparentas o translucidas que contienen una mezcla de materias colorantes de este tipo para la produccion de elementos componentes opticos, tales como por ejemplo lentes o conductores de luz, que presentan una mayor estabilidad de color en caso de exposicion a luz LED, asf como a su preparacion y uso.

Ademas, la invencion se refiere preferentemente a masas de conformacion transparentes o translucidas que contienen una mezcla de materias colorantes de este tipo para la produccion de elementos componentes opticos, tales como, por ejemplo, lentes o conductores de luz, presentando estas masas de conformacion en caso de ajuste de un lugar especial del color en el diagrama cromatico gracias a correccion del color mediante las materias colorantes de acuerdo con la invencion una mayor transmision para luz LED que las masas de conformacion corregidas con otras materias colorantes.

En el sentido de la invencion son masas de conformacion transparentes las que presentan una transmision (medida con un espesor de 4 mm de acuerdo con la norma ISO 13468-2) de al menos el 80 % y una opacidad de menos del

5.0 %, preferentemente 4,0 %, mas preferentemente menos del 3,0 %, en particular preferentemente menos del

2.0 %. Se denominan translucidas en el sentido de la presente invencion las masas de conformacion que presentan una transmision (medida con un espesor de 4 mm de acuerdo con la norma ISO 13468-2) de menos del 80 % y mas del 20 %, mas preferentemente de menos del 80 % y mas del 50 % y/o una opacidad de mas del 5,0 % y como maximo del 80,0 %.

Se entiende como “luz LED” en el sentido de la presente invencion la luz que presenta una caractenstica de radiacion con la que mas del 70 % de la intensidad emitida en el intervalo de 100 nm a 3000 nm se encuentra en el intervalo visible (en el sentido de la presente invencion, el intervalo visible esta definido como el intervalo de longitud de onda de 360 nm a 780 nm). En particular, menos del 5 % de la intensidad se encuentra en el intervalo <360 nm. Al observar el intervalo entre 360 nm y 500 nm, la luz LED en el marco de la presente invencion presenta preferentemente una longitud de onda dominante (maximo local) entre 360 nm y 480 nm, mas preferentemente entre 400 nm a 480 nm y de forma particularmente entre 430 nm y 470 nm (en cada caso incluidos los valores lfmite).

Esta longitud de onda dominante, en particular en el caso de modulos LED que emiten luz con una impresion de color blanco no tiene que significar a lo largo de todo el espectro visible la emision dominante (= intensidad maxima).

En el marco de la presente invencion, la “luz LED” presenta un maximo local en el intervalo entre 360 nm y 480 nm) que tiene una anchura de emision estrecha con una anchura mitad de como maximo 60 nm, mas preferentemente de como maximo 45 nm, aun mas preferentemente de como maximo 30 nm, prefiriendose en particular la luz monocromatica.

En una forma de realizacion alternativa, la luz LED presenta un maximo local (en el intervalo entre 360 y 500 nm) de 400 nm a 405 nm inclusive. Tales caractensticas de emision se consiguen, entre otras cosas, gracias al uso de semiconductores o laseres como fuente de luz. Actualmente ya se emplea con frecuencia la tecnologfa de semiconductores, por ejemplo en LED (diodos emisores de luz), LED organicos (OLED) y laminas electroluminiscentes.

A diferencia de los alumbrantes convencionales tales como bombillas o tubos fluorescentes, los LED presentan una caractenstica de irradiacion distinta de los mismos. Para las aplicaciones que requieren una direccion del rayo de luz se tienen que emplear con frecuencia lentes o conductores de luz. Como alternativa o de forma complementaria a esto, las lamparas con LED contienen como fuente de luz por norma general una parte de carcasa transparente o translucida que sirve para cubrir la fuente de luz, que protege la fuente de luz y que apantalla la misma frente a influencias externas tales como suciedad y polvo.

A causa de su larga vida util, su reducido consumo energetico y el buen rendimiento luminoso, los LED se aplican cada vez mas como fuentes de iluminacion, por ejemplo, en la industria automovilfstica, la navegacion aerea, la iluminacion de espacios interiores, el diseno de fachadas, etc.

Las bombillas son desventajosas a causa de su mal rendimiento en relacion con la emision de luz y una elevada generacion de calor asf como la reducida vida util. Las lamparas de ahorro energetico claramente son mas eficientes energeticamente, sin embargo, a causa de partes de metales pesados, en particular mercurio, implican un gran impacto ambiental y se tienen que desechar como basura especial. Se demandan conceptos alternativos a las fuentes y modulos convencionales de iluminacion, tales como por ejemplo bombillas y lamparas de ahorro

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energetico en relacion con la sostenibilidad y la eficiencia energetica.

La tecnolog^a de los semiconductores (como LED, OLED o lamina electroluminiscente) ofrece una fuente alternativa de iluminacion que no presenta estas desventajas y ademas presenta una elevada vida util y gran eficiencia energetica. Un uso preferente de la tecnologfa de los semiconductores como fuente de luz son los LED.

Los LED irradian luz con una longitud de onda que depende del material de semiconductor y del dopaje, de tal manera que con LED se puede generar luz aproximadamente monocromatica, e incluso en el intervalo infrarrojo o intervalo UV.

Para la generacion de luz blanca visible que, como se sabe, es una mezcla de diferentes longitudes de onda, por tanto, la luz monocromatica de los LED se tiene que “transformar” (por ejemplo, mediante mezcla de color aditiva), lo que en principio es posible con distintos medios:

1. Mezcla de colores mediante combinacion de un LED que irradia en azul, uno en rojo y uno en verde hasta los denominados modulos RVA (rojo verde azul), cuya impresion de color percibida combinada es blanca.

2. Mediante tecnicas de luminiscencia en las que toda o una parte de la radiacion LED se transforma, por ejemplo, a traves de fosforos, en otras longitudes de onda.

Asf se puede generar luz blanca partiendo de un LED que se ilumina en azul en el intervalo visible mediante adicion de un unico fosforo que transforma una parte de la radiacion en el intervalo azul en luz roja/amarilla. Esta forma de generacion de luz blanca se prefiere para aplicaciones comerciales por motivos de costes y a causa del elevado rendimiento de LED azules.

Como alternativa se puede generar luz blanca a partir de luz UV generada con LED con ayuda de tres fosforos diferentes que emiten longitudes de onda correspondientemente a un modulo RVA. Siempre que se aplique esta tecnica se prefieren composiciones que presenten tambien una mayor estabilidad frente a radiacion UV, es decir, que esten provistas por ejemplo de una estabilizacion frente a UV.

Para el ajuste de una impresion global de color que difiera de “blanco” en modulos LED se pueden continuar modificando a demanda las anteriores fuentes de luz. Esta modificacion se puede realizar por ejemplo mediante:

- combinacion con un colorante de fosforescencia o

- combinacion con fuentes de luz adicionales con otra caractenstica de emision.

En el caso del uso de plasticos transparentes o translucidos para lentes, conductores de luz, cubiertas u otros elementos componentes de un equipo de iluminacion se encuentra en primer plano la estabilidad frente a la luz de la fuente de luz usada. Esta se encuentra preferentemente en el intervalo que es visible para el ojo humano, ya que estos equipos de iluminacion estan concebidos para el uso por seres humanos. Una emision fuera del intervalo visible significa una perdida de energfa y, por tanto, una eficiencia reducida de la fuente de luz. Por tanto, existe una necesidad de una composicion de plastico transparente o translucida que posea una elevada estabilidad de color frente al espectro de emision de una fuente de luz de este tipo. Ademas, la produccion de tales elementos componentes en el caso de la composicion de plastico termoplastica requiere una buena fluidez para poder fabricar de manera sencilla geometnas complejas. Tales elementos componentes se deben poder unir a traves de elementos integrados, tales como por ejemplo uniones enchufables o roscadas, con los demas elementos del equipo de iluminacion y, por tanto, necesitan una buena resistencia mecanica. Ademas se necesita una mayor resistencia a la deformacion por calor para resistir de manera permanente las temperaturas de uso del equipo de iluminacion sin cambios de las propiedades opticas, geometricas u otras.

Las lentes, los conductores de luz, las cubiertas transparentes o translucidas y otros elementos componentes transparentes o translucidos en lamparas se pueden producir a partir de polfmeros transparentes o translucidos. Para esto son particularmente adecuados termoplasticos y composiciones de termoplasticos transparentes o translucidos con capacidad de moldeo por inyeccion seleccionados del grupo que comprende policarbonato (PC), copolicarbonato, poliestercarbonato, poliestireno (PS), copolfmeros de estireno, polialquilenos tales como polietileno (PE) y polipropileno (PP), poliesteres aromaticos tales como poli(tereftalato de etileno) (PET) y poli(tereftalato de butileno) (PBT), copolfmero de PET-ciclohexanodimetanol (PETG), poli(naftalato de etileno) (PEN), poli- o copoli(metacrilatos de metilo) tales como poli(metacrilato de metilo) (PMMA), poliimidas (por ejemplo PMMI), polietersulfonas, poliuretanos termoplasticos, polfmeros o copolfmeros de olefina dclicos (COP o COC) o mezclas de los componentes mencionados, siempre que estas mezclas sean transparentes o translucidas.

Con frecuencia se mezclan tales materiales transparentes o translucidos con materias colorantes adicionales para modificar la impresion de color o la temperatura de color de la luz.

Las materias colorantes estables en sf son conocidas y estan descritas en la bibliograffa. Asf, el documento US 6.476.158 describe composiciones basadas en policarbonato (combinados de policarbonato-poliester), cubiertas, es decir, no transparentes o translucidas, que presentan una estabilidad particularmente elevada frente a la exposicion

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artificial a la intemperie. En esta solicitud se mencionan ademas materias colorantes que presentan una elevada estabilidad a la intemperie o que contribuyen a conservar el grado de brillo despues de la exposicion a la intemperie.

El documento US 6.355.723 desvela materias colorantes similares al documento US 6.476.158 que a causa de su termoestabilidad basicamente son adecuadas para su incorporacion en policarbonato. Sin embargo, no se realizan indicaciones en cuanto a la estabilidad frente a la radiacion de cualquier tipo y en particular en el intervalo visible.

En el caso de la produccion y en el caso del uso de elementos componentes opticos, tales como lentes, conductores de luz y cubiertas a partir de composiciones conocidas por el estado de la tecnica, sin embargo, se mostro que los mismos se modifican mediante luz LED. En particular se influye en un alcance no aceptable en las propiedades opticas, por ejemplo YI (mdice de amarilleamiento).

Esto es especialmente inesperado, ya que la luz LED no contiene una parte significativa en radiacion UV (< 360 nm) que sea responsable aparte de influencias termicas en esencia de la decoloracion de termoplasticos transparentes o translucidos.

Sorprendentemente ademas se encontro que las materias colorantes consideradas resistentes a la luz y de color estable en policarbonato en el documento US 6.476.158 a base de antraquinona presentan una estabilidad insuficiente con respecto a la luz en el intervalo visible, en particular con luz LED. El experto en la materia partina de que las materias colorantes que en particular son estables tambien frente a luz solar, que contiene una proporcion de UV rica en energfa y potencialmente muy danina (<360 nm), en realidad tambien debenan ser adecuadas para tales aplicaciones con exposicion a luz LED.

Por tanto, se plantea al experto el problema inesperado de que tambien otras clases de colorantes o sustancias tales como colorantes de metina o ftalocianinas, a las que ciertamente se atribuye en general una gran resistencia a la luz y estabilidad de color frente a influencias de la intemperie, no son adecuadas de forma necesaria para aplicaciones con exposicion a luz LED.

Ademas, con frecuencia es necesario combinar varias materias colorantes para ajustar una determinada impresion de color.

Por tanto, para el experto no se sugiere a partir del estado presente de la tecnica que materias colorantes son estables frente a radiacion LED. Por tanto, por el estado de la tecnica no se conocen materias colorantes o combinaciones de materias colorantes para el uso en elementos componentes que estan expuestos a luz LED.

Por consiguiente, el objetivo en el que se basa la presente invencion consistfa en poner a disposicion masas de conformacion termoplasticas corregidas en cuanto al color o coloreadas, que se exponen a luz LED, que durante el funcionamiento de la fuente de luz debido a la luz LED no presenten cambios de color, o solo mmimos, del material de sustrato y que presenten al mismo tiempo una buena fluidez, elevada integridad mecanica, una elevada resistencia a la deformacion por calor y un elevado mdice de refraccion.

El color de la masa de conformacion termoplastica durante la vida util de los LED no se debe modificar, o solo de forma no sustancial.

Para esto es esencial que el comportamiento de absorcion ajustado gracias a la materia colorante anadida que finalmente conduce a la impresion de color deseada permanezca en la medida de lo posible constante bajo la accion de luz LED. Para esto, la intensidad de una banda de absorcion caractenstica de una materia colorante especial no debe cambiar mas del 50 %, preferentemente no mas del 40 %, de forma particularmente preferente no mas del 30 %.

Como alternativa, la estabilidad de las materias colorantes usadas se puede valorar a traves de la degradacion de las mismas durante un tiempo definido bajo la accion de luz LED. Para esto, segun la ley de Lambert-Beer se puede crear una correlacion entre las bandas de absorcion caractensticas y la concentracion existente en la muestra de la materia colorante. A partir de esto se puede calcular el cambio de concentracion, es decir, la degradacion porcentual de la materia colorante a lo largo del periodo de tiempo de la prueba.

Otra posibilidad para determinar la estabilidad de la materia colorante se puede generar a partir del cambio de las propiedades opticas. Para esto se puede recurrir por ejemplo a parametros opticos habituales tales como la transmision o el mdice de amarilleamiento para la valoracion.

Para garantizar una suficiente fluidez de la masa de conformacion termoplastica y, por tanto, una procesabilidad lo suficientemente buena, el MVR (medido segun la norma ISO 1133 a 300 °C y 1,2 kg) se tiene que encontrar entre 5 cm3/(10 min) y 80 cm3/(10 min), preferentemente entre 12 cm3/(10 min) y 80 cm3/(10 min), mas preferentemente entre 35 cm3/(10 min) y 80 cm3/(10 min) y de forma particularmente preferente entre 60 cm3/(10 min) y 80 cm3/(10 min).

Para una estabilidad mecanica suficiente para la integracion de elementos de fijacion tales como por ejemplo ganchos de cierre rapido, uniones enchufables y roscadas, el valor de resiliencia de las masas de conformacion

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termoplasticas (medido segun la norma ISO 179/1eA a temperature ambiente en probetas de 3 mm de espesor) tiene que ascender al menos a 40 kJ/m2, preferentemente entre 50 kJ/m2 y 130 kJ/m2, mas preferentemente entre 55 kJ/m2 y 120 kJ/m2 y de forma particularmente preferente entre 55 kJ/m2 y 70 kJ/m2

El material debe presentar una elevada resistencia a la deformacion por calor para resistir las mayores temperaturas durante el funcionamiento de la unidad de iluminacion y a este respecto no perder su conformacion precisa. La temperatura de reblandecimiento Vicat (medida segun la norma ISO 306 (50 N, 120 °C/h) debe ascender al menos a 70 °C. Preferentemente, la temperatura de reblandecimiento Vicat se encuentra entre 120 °C y 220 °C, mas preferentemente entre 130 °C y 200 °C, aun mas preferentemente entre 140 °C y 180 °C, de forma particularmente preferente entre 140 °C y 150 °C.

El mdice de refraccion del material debe ascender (medido segun la norma ISO 489, procedimiento A) al menos a 1,400. Preferentemente, el mdice de refraccion se encuentra entre 1,450 y 1,600, mas preferentemente entre 1,480 y 1,590, aun mas preferentemente entre 1,500 y 1,590, de forma particularmente preferente entre 1,550 y 1,590.

El objetivo de la presente invencion se resolvio sorprendentemente gracias al uso de una combinacion especial de materias colorantes seleccionadas de acuerdo con la reivindicacion 1. La invencion se refiere ademas al uso de los componentes c) y d) de acuerdo con la reivindicacion 1 en composiciones polimericas para la produccion de objetos conformados coloreados con una elevada estabilidad de color frente a la accion de luz LED.

Las composiciones polimericas preferentes contienen, con respecto a su composicion total

a) polfmero o mezcla de polfmeros transparente o translucido en una cantidad que el mismo con los componentes b) a g) da el 100 % en peso,

b) opcionalmente 0 - 2500 ppm, preferentemente de 20 ppm a 2000 ppm, mas preferentemente de 100 ppm a 1500 ppm, de forma particularmente preferente de 200 ppm a 1000 ppm, de uno o varios estabilizantes,

c) de 0,001 ppm a 10000,000 ppm, preferentemente de 0,005 ppm a 1000,000 ppm, mas preferentemente de 0,01 ppm a 500,00 ppm, de forma particularmente preferente de 0,01 ppm a 5,00 ppm de al menos una materia colorante de la estructura 1a y/o 1b,

d) de 0,001 ppm a 10000,000 ppm, preferentemente de 0,005 ppm a 1000,000 ppm, mas preferentemente de 0,01 ppm a 500,00 ppm, de forma particularmente preferente de 0,01 ppm a 5,00 ppm de al menos una materia colorante del grupo que comprende las materias colorantes distintas de la estructura 1a y/o 1b a base de perinona y materias colorantes a base de una indantrona, ftalocianina y/o complejo de ftalocianina,

e) opcionalmente de 0 ppm a 3000 ppm, preferentemente de 100 ppm a 1000 ppm, mas preferentemente de 150 ppm a 500 ppm de uno o varios agentes de desmoldeo,

f) opcionalmente de 0 ppm a 6000 ppm, preferentemente de 500 ppm a 5000 ppm, mas preferentemente de 1000 ppm a 2000 ppm, de uno o varios absorbedores UV,

g) opcionalmente de 0 ppm a 500.000 ppm, preferentemente de 100 ppm a 100.000 ppm, mas preferentemente de 500 ppm a 50.000 ppm de uno o varios aditivos.

En caso de ajustes de color neutro, los componentes c) y d) estan contenidos en cada caso preferentemente en una proporcion de 0,001 ppm a 5,000 ppm aparte de los componentes a), b), e), f) y g), mientras que los ajustes de color intenso contienen los componentes c) y d) en cada caso preferentemente en una proporcion de mas de 5,000 ppm a

10000,000 ppm, mas preferentemente de 10 ppm a 5000 ppm, mas preferentemente de 10 ppm a 1000 ppm, y de forma particularmente preferente de 10 ppm a 500 ppm aparte de los componentes a), b), e), f) y g).

Componente a)

El polfmero transparente a) preferentemente es un plastico termoplastico transparente o translucido, preferentemente policarbonato (PC), copolicarbonato, poliestercarbonato, poliestireno (PS), copolfmeros de estireno, polialquilenos tales como polietileno (PE) y polipropileno (PP), poliesteres aromaticos tales como poli(tereftalato de etileno) (PET) y poli(tereftalato de butileno) (PBT), copolfmero de PET-ciclohexanodimetanol (PETg), poli(naftalato de etileno) (PEN), poli- o copoli(metacrilatos de metilo) tales como poli(metacrilato de metilo) (PMMA), poliimidas (por ejemplo PMMI), polietersulfonas, poliuretanos termoplasticos, polfmeros o copolfmeros de olefina dclicos (COP o COC), mas preferentemente policarbonato, copolicarbonato, poliesteres aromaticos, polfmeros o copolfmeros de olefina dclicos o poli(metacrilato de metilo), o mezclas de los componentes mencionados, siempre que sean transparentes o translucidas, y de forma particularmente preferente policarbonato y copolicarbonato.

El polfmero a) transparente en una forma de realizacion alternativa puede ser tambien un duroplastico o una mezcla de duroplasticos con propiedades opticas correspondientes o contener los mismos.

Tambien son posibles mezclas de varios polfmeros transparentes o translucidos, siempre que sean miscibles entre sf de forma transparente o translucida, prefiriendose una mezcla de policarbonato con PMMA o poliester.

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Una forma de realizacion preferente contiene como componente a) una mezcla de policarbonato y PMMA con menos del 2 %, preferentemente menos del 1 %, mas preferentemente menos del 0,5 %, aun mas preferentemente con el 0,2% y de forma particularmente preferente con el 0,1 % de PMMA con respecto a la cantidad de policarbonato, presentando el PMMA preferentemente un peso molar <40.000 g/mol.

Una forma de realizacion alternativa adicional contiene una mezcla de PMMA y PC con menos del 2 %, preferentemente menos del 1 %, mas preferentemente menos del 0,5%, aun mas preferentemente con el 0,2% y de forma particularmente preferente con el 0,1 % de policarbonato con respecto a la cantidad de PMMA.

Los policarbonatos en el sentido de la presente invencion son tanto homopolicarbonatos como copolicarbonatos; los policarbonatos pueden de forma conocida ser lineales o estar ramificados.

La preparacion de los policarbonatos se realiza de forma conocida a partir de difenoles, derivados de acido carbonico, dado el caso, terminadores de cadena y agentes de ramificacion.

Las particularidades de la preparacion de policarbonatos se han plasmado desde hace aproximadamente 40 anos en muchos documentos de patente. A modo de ejemplo se hace referencia en este caso a Schnell, “Chemistry and Physics of Polycarbonates”, Polymer Reviews, volumen 9, Interscience Publishers, Nueva York, Londres, Sydney 1964, a D. Freitag, U. Grigo, P.R. Muller, H. Nouvertne, BAYER AG, “Polycarbonates” en Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, volumen 11, segunda edicion, 1988, paginas 648-718 y finalmente a Dres. U. Grigo, K. Kirchner y P.R. Muller “Polycarbonate” en Becker/Braun, Kunststoff-Handbuch, tomo 3/1, Polycarbonate, Polyacetale, Polyester, Celluloseester, Carl Hanser Verlag Munchen, Wien 1992, paginas 117-299.

Son difenoles adecuados para la preparacion de los policarbonatos por ejemplo hidroquinona, resorcinol, dihidroxidifenoles, bis-(hidroxifenil)-alcanos, bis(hidroxifenil)-cicloalcanos, bis-(hidroxifenil)-sulfuros, bis-(hidroxifenil)- eteres, bis-(hidroxifenil)-cetonas, bis-(hidroxifenil)-sulfonas, bis-(hidroxifenil)-sulfoxidos, alfa-alfa'-bis-(hidroxifenil)- diisopropilbencenos, ftalimidinas derivadas de derivados de isatin- o fenolftalema asf como sus compuestos alquilados en el nucleo, arilados en el nucleo y halogenados en el nucleo.

Son difenoles preferentes 4,4'-dihidroxidifenilo, 2,2-bis-(4-hidroxifenil)-propano, 2,4-bis-(4-hidroxifenil)-2-metilbutano, 1,1-bis-(4-hidroxifenil)-p-diisopropilbenceno, 2,2-bis-(3-metil-4-hidroxifenil)-propano, 2,2-bis-(3-cloro-4-hidroxifenil)- propano, bis-(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)-metan, 2,2-bis-(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)-propano, bis-(3,5-dimetil-4- hidroxifenil)-sulfona, 2,4-bis-(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)-2-metilbutano, 1,1-bis-(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)-p-

diisopropilbenceno, 2,2-bis-(3,5-dicloro-4-hidroxifenil)-propano, 2,2-bis-(3,5-dibromo-4-hidroxifenil)-propano y 1,1-bis- (4-hidroxifenil)-3,3,5-trimetilciclohexano.

Son difenoles particularmente preferentes 2,2-bis-(4-hidroxifenil)-propano, 2,2-bis-(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)- propano, 2,2-bis-(3,5-dicloro-4-hidroxifenil)-propano, 2,2-bis-(3,5-dibromo-4-hidroxifenil)-propano, 1,1 -bis-(4- hidroxifenil)-ciclohexano y 1,1-bis-(4-hidroxifenil)-3,3,5-trimetilciclohexano.

Estos y otros difenoles adecuados estan descritos por ejemplo en los documentos US-A 3 028 635, US-A 2 999 825, US-A 3 148 172, US-A 2 991 273, US-A 3 271 367, US-A 4 982 014 y US-A 2 999 846, en los documentos DE-A 1 570 703, DE-A 2063 050, DE-A 2 036 052, DE-A 2 211 956 y DE-A 3 832 396, en el documento FR-A 1 561 518, en la monograffa “H. Schnell, Chemistry and Physics of Polycarbonates, Interscience Publishers, New York 1964” asf como en los documentos JP-A 62039/1986, JP-A 62040/1986 y JP-A 105550/1986.

En el caso de los homopolicarbonatos se emplea solo un difenol, en el caso de los copolicarbonatos se emplean varios difenoles.

Son derivados adecuados de acido carbonico por ejemplo fosgeno o carbonato de difenilo.

Son terminados de cadena adecuados que se pueden emplear durante la preparacion de los policarbonatos tanto monofenoles como acidos monocarboxflicos. Los monofenoles adecuados son por ejemplo el propio fenol, alquilfenoles tales como cresoles, p-ferc-butilfenol, cumilfenol, p-n-octilfenol, p-/so-octilfenol, p-n-nonilfenol y p-iso- nonilfenol, halofenoles tales como p-clorofenol, 2,4-diclorofenol, p-bromofenol y 2,4,6-tribromofenol, 2,4,6- triyodofenol, p-yodofenol, asf como sus mezclas.

Son terminadores de cadena preferentes ademas los fenoles que estan sustituidos una o varias veces con restos alquilo C1 a C30, de forma lineal o ramificada, preferentemente no sustituidos o sustituidos con ferc-butilo. Son terminadores de cadena particularmente preferentes fenol, cumilfenol y/o p-ferc-butilfenol.

Son acidos monocarboxflicos adecuados ademas acido benzoico, acidos alquilbenzoicos y acidos halobenzoicos.

La cantidad de terminadores de cadena que se debe emplear asciende preferentemente a del 0,1 al 5 % en moles, con respecto a los moles de difenoles empleados en cada caso. La adicion de los terminadores de cadena se puede realizar antes, durante o despues de la reaccion con un derivado de acido carbonico.

Los agentes de ramificacion adecuados son los compuestos trifuncionales o mas que trifuncionales conocidos en la qrnmica de policarbonatos, en particular aquellos con tres o mas de grupos OH fenolicos.

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Son agentes de ramificacion adecuados por ejemplo floroglucina, 4,6-dimetil-2,4,6-tri-(4-hidroxifenil)-hepteno-2, 4,6- dimetil-2,4,6-tri(4-hidroxifenil)-heptano, 1,3,5-tri(4-hidroxifenil)-benceno, 1,1,1 -tri-(4-hidroxifenil)-etano, tri-(4- hidroxifenil)-fenilmetano, 2,2-bis-[4,4-bis-(4-hidroxifenil)-ciclohexil]-propano, 2,4-bis-(4-hidroxifenilisopropil)-fenol, 2,6- bis-(2-hidroxi-5'-metil-bencil)-4-metilfenol, 2-(4-hidroxifenil)-2-(2,4-dihidroxifenil)-propano, ester de acido hexa-(4(4- hidroxifenilisopropil)-fenil)-ortotereftalico, tetra-(4-hidroxifenil)-metano, tetra-(4-(4-hidroxifenilisopropil)-fenoxi)-metano y 1,4-bis-((4',4''-dihidroxitrifenil)-metil)-benceno as^ como acido 2,4-dihidroxibenzoico, acido trimesico, cloruro cianurico y 3,3-bis-(3-metil-4-hidroxifenil)-2-oxo-2,3-dihidroindol.

La cantidad de los agentes de ramificacion que se deben emplear dado el caso preferentemente asciende a del 0,05 % en moles al 2,00 % en moles, en relacion a su vez con los moles de los difenoles empleados en cada caso.

Los agentes de ramificacion se pueden disponer con los difenoles y los terminadores de cadena en la fase alcalina acuosa o anadirse disueltos en un disolvente organico antes de la fosgenacion. En el caso del procedimiento de transesterificacion se emplean los agentes de ramificacion junto con los difenoles.

Los policarbonatos aromaticos de la presente invencion poseen pesos moleculares promedio en peso Mw (establecidos mediante cromatograffa de permeacion en gel y calibracion con patron de policarbonato) entre 5000 y

200.000 g/mol, preferentemente entre 18.000-32.000 g/mol, mas preferentemente entre 20.000-31.000 g/mol, aun mas preferentemente entre 20.000-26.000 g/mol y de forma particularmente preferente entre 22.000-26.000 g/mol.

Son policarbonatos particularmente preferentes el homopolicarbonato a base de bisfenol A, el homopolicarbonato a base de 1,3-bis-(4-hidroxifenil)-3,3,5-trimetilciclohexano y los copolicarbonatos a base de los dos monomeros bisfenol A y 1,1-bis-(4-hidroxifenil)-3,3,5-trimetilciclohexano.

Componente b)

Son estabilizantes adecuados en el sentido de la presente invencion los termoestabilizantes seleccionados del grupo de los fosfatos, fosfitos, fosfonitos y fosfinas. Son ejemplos trifenilfosfito, difenilalquilfosfito, fenildialquilfosfito, tris(nonilfenil)fosfito, trilaurilfosfito, trioctadecilfosfito, diestearilpentaeritritoldifosfito, tris(2,4-di-terc-butilfenil)fosfito (Irgafos® 168), diisodecilpentaeritritoldifosfito, bis(2,4-di-terc-butilfenil)-pentaeritritoldifosfito, bis(2,6-di-terc-butil-4- metilfenil)pentaeritritol-difosfito, bis(2,4-di-cumilfenil)pentaeritritoldifosfito, bis(2,6-di-terc-butil-4-

metilfenil)pentaeritritoldifosfito, diisodeciloxipentaeritritoldifosfito, bis(2,4-di-terc-butil-6-metilfenil)-

pentaeritritoldifosfito, bis(2,4,6-tris(terc-butilfenil)pentaeritritoldifosfito, triestearilsorbitoltrifosfito, tetrakis(2,4-di-terc- butilfenil)-4,4'-bifenilendifosfosnito, 6-isooctiloxi-2,4,8,10-tetra-terc-butil-12H-dibenz[d,g]-1,3,2-dioxafosfocina, bis(2,4- di-ferc- butil-6-metilfenil)metilfosfito, bis(2,4-di-terc-butil-6-metilfenil)etilfosfito, 6-fluoro-2,4,8,10-tetra-terc-butil-12-

metil-dibenz[d,g]-1,3,2-dioxafosfocina, 2,2',2"-nitrilo-[trietiltris(3,3',5,5'-tetra-ferc-butil-1,1'-bifenil-2,2'-diil)fosfito], 2- etilhexil(3,3',5,5'-tetra-ferc-butil-1,1'-bifenil-2,2'-diil)fosfito, bis(2,6-di-ferc-butil-4-metilfenil)pentaeritritoldifosfito (PEP- 36), 5-butil-5-etil-2-(2,4,6-tri-ferc-butilfenoxi)-1,3,2-dioxafosfirano, trifenilfosfina (TPP), trialquilfenilfosfina,

bisdifenilfosfinoetano o una trinaftilfosfina. Se emplean de forma particularmente preferente trifenilfosfina (TPP), Irgafos® 168 (tris(2,4-di-ferc-butilfenil)-fosfito), PEP-36 (bis(2,6-di-ferc-butil-4-metilfenil)pentaeritritoldifosfito) y tris(nonilfenil)fosfito o sus mezclas.

Son estabilizantes de fosfato en el sentido de la presente invencion por ejemplo fosfatos de las Formulas (I) o mezclas de esos fosfatos.

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en la que R1 se refiere independientemente entre sf a restos alquilo ramificados y/o restos arilo opcionalmente sustituidos, siendo el resto alquilo preferentemente un alquilo C1-C18, mas preferentemente un alquilo C1-C8.

El resto arilo esta sustituido preferentemente con alquilo C1-C8, alquilo C1-C8 ramificado o cumilo, pudiendo ser los sustituyentes iguales o distintos, prefiriendose sin embargo los sustituyentes iguales.

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Preferentemente, los restos arilo estan sustituidos en las posiciones 2 y 4 o 2, 4 y 6.

De forma muy particularmente preferente hay sustituyentes de ferc-butilo en estas posiciones.

Mas preferentemente, todos los R1 son iguales.

Ademas se pueden emplear antioxidantes tales como antioxidantes fenolicos, por ejemplo monofenoles alquilados, tioalquilfenoles alquilados, hidroquinonas e hidroquinonas alquiladas. Preferentemente se emplean Irganox® 1010 (pentaeritrit-3-(4-hidroxi-3,5-di-ferc-butilfenil)propionato; CAS: 6683-19-8) e Irganox 1076® (2,6-di-ferc-butil-4- (octadecanoxicarboniletil)fenol). De forma particularmente preferente se emplea Irganox 1076® (2,6-di-ferc-butil-4- (octadecanoxicarboniletil)fenol).

En una forma de realization especial de la presente invention se emplean los compuestos de fosfina de acuerdo con la invencion junto con un fosfito o un antioxidante fenolico o una mezcla de los dos compuestos mencionados en ultimo lugar.

En una forma de realizacion particularmente preferente, el sistema de estabilizante se compone de trifenilfosfina, una mezcla de trifenilfosfina y un antioxidante fenolico tal como Irganox 1076 o Irganox 1010 y/o una combination de antioxidante fenolico y fosfito, preferentemente una mezcla de Irganox 1076 o Irganox 1010 e Irgafos 168 o PEP-36.

En otra forma de realizacion preferente, el sistema estabilizante se compone de una fosfina, un fosfito y un antioxidante fenolico, por ejemplo trifenilfosfina, Irganox 1076 e Irgafos 168.

Componente c)

Las composiciones de acuerdo con la invencion contienen al menos una materia colorante seleccionada del grupo que comprende las estructuras (1a) y (1b).

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en la que

- Ra y Rb se refieren independientemente entre si a un resto alquilo lineal o ramificado, o halogeno, preferentemente a metilo, etilo, propilo, isopropilo, butilo, isobutilo, ferc-butilo, pentilo, neopentilo, hexilo, texilo o Cl, mas preferentemente a metilo, CI y de forma particularmente preferente a Cl.

- n se refiere independientemente del respectivo R a un numero natural entre 0 y 3, siendo el resto para n=0 hidrogeno.

En una forma de realizacion preferente, Ra y/o Rb son Cl y se encuentran en posiciones o y/o p con respecto a los atomos de carbono que llevan las funcionalidades amino tales como, por ejemplo, di-ortocloronaftalino-, di-orto, mono-para-cloronaftalino, asi como mono-orto-naftalino. Ademas, en una forma de realizacion preferente Ra y Rb representan en cada caso un resto ferc-butilo que se encuentra preferentemente en position meta con respecto a los atomos de carbono que llevan las funcionalidades nitrogeno.

En una forma de realizacion particularmente preferente, en todos los anillos n=0, de tal manera que todos los Ra y Rb = H.

Componente d)

Las composiciones de acuerdo con la invencion contienen al menos una materia colorante del grupo que comprende las materias colorantes distintas de la estructura 1a y/o 1b a base de perinona, a base de indantrona y materiales colorantes a base de una ftalocianina o un complejo de ftalocianina, en particular materias colorantes seleccionadas del grupo que comprende las estructuras (2a), (2b), (3a), (3b) y (4)

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- Rc y Rd se refieren independientemente entre si a un resto alquilo lineal o ramificado, o halogeno, preferentemente a metilo, etilo, propilo, isopropilo, butilo, isobutilo, terc-butilo, pentilo, neopentilo, hexilo, texilo o

5 Cl, mas preferentemente a metilo, CI y de forma particularmente preferente a Cl.

- n se refiere independientemente del respectivo R a un numero natural entre 0 y 3, siendo el resto para n=0 hidrogeno.

En una forma de realization preferente, Rc y/o Rd son Cl y se encuentran en posiciones o y/o p con respecto a los atomos de carbono que llevan las funcionalidades amino tales como, por ejemplo, di-ortocloronaftalino-, di-orto, 10 mono-para-cloronaftalino, asi como mono-orto-naftalino. Ademas, en una forma de realizacion preferente Rc y Rd representan en cada caso un resto ferc-butilo que se encuentra preferentemente en position meta con respecto a los atomos de carbono que llevan las funcionalidades nitrogeno.

En una forma de realizacion particularmente preferente, en todos los anillos n=0, de tal manera que todos los Rc y Rd = H.

15 Las estructuras (1a) y (1b) o (2a) y (2b) tienen un comportamiento isomerico entre si. Los respectivos isomeros se pueden emplear en solitario o en una mezcla. En una forma de realizacion particular se emplea una mezcla de isomeros 1:1 (en relation con la respectiva cantidad del isomero en la mezcla de isomeros en % en peso) de (1a) y (1b) o (2a) y (2b).

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20 Los restos R(5-20) son en cada caso independientemente entre si hidrogeno, metilo, etilo, propilo, isopropilo, butilo, isobutilo, terc-butilo, pentilo, neopentilo, hexilo, texilo, fluor, cloro, bromo, sulfona, CN.

Preferentemente R(5-20) es igual en todas las posiciones. Mas preferentemente R(5-20) en todas las posiciones es H. En una forma de realizacion alternativa R(5-20) en todas las posiciones es Cl.

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M es preferentemente aluminio (con R=H: ftalocianina de aluminio, CAS: 14154-42-8). Nlquel (con R=H: ftalocianina de nlquel, CAS: 14055-02-8), cobalto (con R=H: ftalocianina de cobalto, CAS: 3317-67-7), hierro (con R=H: ftalocianina de hierro, CAS: 132-16-1), cinc (con R=H: ftalocianina de cinc, CAS: 14320-04-08), cobre (con R=H: ftalocianina de cobre, CAS: 147-14-8; con R=H y Cl: policlorocobreftalocianina, CAS: 1328-53-6; con R = C1: hexadecacloroftalocianina, CAS: 28888-81-5; con R=Br: hexadecabromoftalocianina, CAS: 28746-04-5), manganeso (con R=H: ftalocianina de manganeso, CAS: 14325-24-7) y magnesio.

En particular se prefiere la combinacion de M = Cu y R = H para todas las posiciones. As! se puede obtener un compuesto de estructura (3b) con M=Cu y R(5-20)=H como Heliogen® Blau K 6911D o Heliogen® Blau K 7104 KW de BASF AG, Ludwigshafen.

Se pueden obtener compuestos de la estructura (3a) por ejemplo como Heliogen® Blau L 7460 de BASF AG, Ludwigshafen.

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en la que

- R1 y R2 se refieren independientemente entre si a un resto alquilo lineal o ramificado, o halogeno, preferentemente a metilo, etilo, propilo, isopropilo, butilo, isobutilo, ferc-butilo, pentilo, neopentilo, hexilo, texilo o Cl, mas preferentemente a metilo, CI y de forma particularmente preferente a Cl.

- n se refiere a un numero natural entre 0 y 4.

En una forma de realization preferente, en todos los anillos n=0, de tal manera que todos los R1 y R2 = H.

Las materias colorantes de esta estructura (4) estan disponibles en el mercado en la serie Paliogen Blau de BASF AG.

En el caso del uso de materias colorantes de la estructura (4) se prefieren en particular los pigmentos que presentan un volumen aparente (determinado segun la norma DIN ISO 787-11) de 2 1/kg - 10 1/kg, preferentemente 3 1/kg - 8 1/kg, una superficie especlfica (determinada segun la norma DIN 66132) de 5 m2/g - 60 m2/g, preferentemente 10 m2/g - 55 m2/g, y un valor de pH (determinado segun la norma DIN ISO 787-9) de 4 -9.

La preparation de tales materias colorantes se ha descrito por ejemplo en el documento DE 2148101 o el documento WO 2009/074504. Se sabe que estas materias colorantes a causa de su elevada termoestabilidad son adecuadas para la incorporation en plasticos. No obstante, ninguno de los documentos describe la estabilidad de estas materias colorantes frente a luz LED o la estabilidad a la luz de composiciones termoplasticas que contienen estas materias colorantes.

En otra forma de realizacion especial, las materias colorantes descritas en los componentes c) y d) a base de perinona se emplean como isomeros en cada caso puros.

Los sustratos de la presente invention pueden contener ademas opcionalmente como componente e) agentes de desmoldeo y/o como componente f) absorbedores UV.

Son agentes de desmoldeo particularmente adecuados como componente e) de la composition de acuerdo con la invencion por ejemplo tetraestearato de pentaeritritol (PETS) o monoestearato de glicerina (GMS). De acuerdo con una forma de realizacion especial de la invencion, la composicion total contiene agentes de desmoldeo en una proportion de 0 ppm a 3000 ppm, preferentemente de 100 ppm a 1000 ppm, y mas preferentemente de 150 ppm a 500 ppm con respecto a la masa de la composicion total.

Los estabilizantes UV especiales preferentes como componente f) de la presente invencion son compuestos que poseen la menor transmision posible por debajo de 400 nm y la mayor transmision posible por encima de 400 nm.

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Tales compuestos y su preparacion se conocen por la bibliograffa y se describen por ejemplo en los documentos EP-A 0 839 623, WO-A 96/15102 y EP-A 0 500 496. Son absorbedores de ultravioleta particularmente adecuados para el empleo en la composicion de acuerdo con la invencion benzotriazoles, triazinas, benzofenonas y/o cianoacrilatos arilados.

Son absorbedores de ultravioleta particularmente adecuados hidroxi-benzotriazoles, tales como 2-(3',5'-bis-(1,1- dimetilbencil)-2'-hidroxi-fenil)-benzotriazol (Tinuvin® 234, Ciba Spezialitatenchemie, Basilea), 2-(2'-hidroxi-5'-(ferc- octil)-fenil)-benzotriazol (Tinuvin® 329, Ciba Spezialitatenchemie, Basilea), 2-(2'-hidroxi-3'-(2-butil)-5'-(ferc-butil)- fenil)-benzotriazol (Tinuvin® 350, Ciba Spezialitatenchemie, Basilea), bis-(3-(2H-benztriazolil)-2-hidroxi-5-ferc- octil)metano, (Tinuvin® 360, Ciba Spezialitatenchemie, Basilea), (2-(4,6-difenil-1,3,5-triazin-2-il)-5-(hexiloxi)-fenol (Tinuvin® 1577, Ciba Spezialitatenchemie, Basilea), asf como de las benzofenonas 2,4-dihidroxi-benzofenona (Chimasorb® 22, Ciba Spezialitatenchemie, Basilea) y 2-hidroxi-4-(octiloxi)-benzofenona (Chimassorb® 81, Ciba, Basilea), acido 2-propenoico, ester de 2-ciano-3,3-difenil-,2,2-bis[[(2-ciano-1-oxo-3,3-difenil-2-propenil)oxi]-metil]-1,3- propanodiilo (9CI) (Uvinul® 3030, BASF AG Ludwigshafen), 2-[2-hidroxi-4-(2-etilhexil)oxi]fenil-4,6-di(4-fenil)fenil- 1,3,5-triazina (cGx UVA 006, Ciba Spezialitatenchemie, Basilea) o tetra-etil-2,2'-(1,4-fenilen-dimetiliden)- bismalonato (Hostavin® B-Cap, Clariant AG).

Son estabilizantes UV especiales particularmente preferentes por ejemplo Tinuvin® 360, Tinuvin® 350, Tinuvin® 329, Hostavin® B-CAP, de forma particularmente preferente TIN 329 y Hostavin® B-Cap.

Se pueden emplear tambien mezclas de esos absorbedores de ultravioleta.

En relacion con la cantidad del absorbedor de ultravioleta contenido en la composicion no existen limitaciones particulares siempre que se garantice la absorcion deseada de radiacion UV asf como una transparencia suficiente del cuerpo conformado producido a partir de la composicion. De acuerdo con una forma de realizacion especial de la invencion, la composicion contiene absorbedores de ultravioleta en una cantidad de 0 ppm a 6000 ppm, preferentemente de 500 ppm a 5000 ppm, y mas preferentemente de 1000 ppm a 2000 ppm con respecto a la composicion total.

Las composiciones polimericas de acuerdo con la invencion pueden contener, aparte de los estabilizantes de acuerdo con la invencion, opcionalmente tambien otros aditivos de polfmero habituales como componente g) tales como, por ejemplo, los antioxidantes descritos en los documentos EP-A 0 839 623, WO-A 96/15102, EP-A 0 500 496 o “Plastics Additives Handbook”, Hans Zweifel, 5a Edicion 2000, Hanser Verlag, Munich) agentes igmfugos, estabilizantes distintos de b), iluminadores opticos, agentes de dispersion de luz y cargas y refuerzos en las cantidades habituales para los respectivos termoplasticos.

Preferentemente se emplean los aditivos de polfmeros adicionales c) en cantidades de 0 ppm a 500.000 ppm, preferentemente de 100 ppm a 100.000 ppm, y mas preferentemente de 500 ppm a 50.000 ppm, en cada caso con respecto a la cantidad de las respectivas composiciones totales de polfmero. Son adecuadas tambien mezclas de varias sustancias de adicion.

La masa de moldeo de acuerdo con la invencion se puede procesar hasta dar piezas conformadas especiales con la funcion de elementos componentes opticos tales como conductores de luz, lentes, cubiertas que son adecuados en particular para el uso en combinacion con luz LED.

El procedimiento preferente de moldeo por inyeccion con el que se produce la pieza conformada de plastico tiene la ventaja de un elevado grado de libertad en la conformacion del elemento componente optico. El cuerpo de plastico puede presentar, en caso de que se desee, una profundidad reducida, lo que es ventajoso para aplicaciones planas. La posibilidad de introducir componentes electronicos (por ejemplo un LED) directamente en cavidades de la pieza conformada tiene distintas ventajas. Asf se puede colocar el componente electronico de manera precisa sobre la pieza conformada de plastico.

Una cavidad en el elemento componente optico puede estar configurada de tal manera que el lado superior de los componentes electronicos termine de forma aproximadamente enrasada con el lado superior de la pieza conformada. Esta disposicion tiene la ventaja de que el establecimiento de un contacto electrico de los componentes electronicos con otros componentes y/o conductores electricos se puede realizar de forma ventajosa.

La transmision de luz de un material de sustrato transparente con color corregido en el sentido de la presente invencion debena encontrarse en al menos el 80 %, preferentemente en al menos el 85 %, mas preferentemente en al menos el 88 %, de forma particularmente preferente en al menos el 89 % (medida segun la norma ISO 13468-2 con un espesor de probeta de 4 mm).

En el caso de los materiales intensamente coloreados en el sentido de la presente invencion, la transmision con una elevada concentracion de los componentes c y d tambien puede ser menor del 80 %, medida segun los parametros que se han descrito anteriormente.

El experto conoce fundamentalmente procedimientos para la preparacion de las composiciones de polfmero de

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acuerdo con la invencion.

La preparacion de las composiciones de poKmero de acuerdo con la invencion que contienen los componentes a) a g) se realiza con procedimientos habituales de incorporacion mediante agrupamiento, mezcla y homogeneizacion de los constituyentes individuales, teniendo en lugar en particular la homogeneizacion preferentemente en la masa fundida bajo la accion de fuerzas de cizalla. Dado el caso, la agrupacion y la mezcla se realizan antes de la homogeneizacion en masa fundida mediante el uso de premezclas de polvo.

Se pueden usar tambien premezclas de granulados o granulados y polvos con las adiciones de acuerdo con la invencion.

Se pueden usar tambien premezclas que se han preparado a partir de soluciones de los componentes de la mezcla en disolventes adecuados, homogeneizandose dado el caso en solucion y retirandose a continuacion el disolvente.

En particular, aqu se pueden incorporar los aditivos de la composicion de acuerdo con la invencion mediante procedimientos conocidos o como mezcla madre.

El uso de mezclas madre se prefiere en particular para la incorporacion de las materias colorantes, usandose en particular mezclas madre a base de la respectiva matriz de polfmero.

En este contexto, la composicion se puede agrupar como mezcla, homogeneizar y a continuacion extruir en dispositivos habituales tales como extrusoras de tornillo sin fin (por ejemplo extrusoras de dos tornillos sin fin, ZSK), amasadoras, molinos de Brabender o Banbury. Despues de la extrusion el producto extruido se puede enfriar y triturar. Tambien se pueden premezclar componentes individuales y anadirse entonces las sustancias de partida restantes en solitario y/o tambien mezcladas.

El agrupamiento y el entremezclado de una premezcla en la masa fundida se pueden realizar tambien en la unidad de plastificado de una maquina de moldeo por inyeccion. En este caso, la masa fundida en la etapa posterior se convierte directamente en un cuerpo conformado.

En una forma de realizacion particular, la mezcla de materias colorantes de acuerdo con la invencion antes de la incorporacion en la matriz de polfmero termoplastica se mezcla dado el caso con otros aditivos hasta dar una mezcla madre, teniendo lugar la mezcla preferentemente en la masa fundida bajo la accion de fuerzas de cizalla (por ejemplo, en una amasadora o en una extrusora de dos tornillos sin fin). Este procedimiento ofrece la ventaja de que se puede distribuir mejor las materias colorantes en la matriz de polfmero. Para la preparacion de la mezcla madre se selecciona como matriz de polfmero preferentemente el plastico termoplastico que representa tambien el componente principal de la composicion total de polfmero final.

La produccion de las piezas conformadas de plastico se puede realizar preferentemente mediante moldeo por inyeccion, adicionalmente el cuerpo conformado de plastico de transparente o translucido en su superficie puede presentar estructuras con efecto optico para dirigir adicionalmente la luz, por ejemplo, microlentes.

Como alternativa al cuerpo conformado de plastico que se ha mencionado anteriormente con microlentes para el enfoque y para aumentar la eficiencia se puede dotar un cuerpo conformado de plastico (lamina de plastico) de propiedades de difusor, de tal manera que se produce la impresion de una “lampara plana” en lugar de una lampara con fuentes de luz puntuales.

Si en este cuerpo conformado de plastico o esta lamina de plastico se incorporan o aplican pigmentos fosforescentes (los denominados fosforos), entonces se puede generar por ejemplo luz blanca cuando se emplean LED azules. Gracias al empleo de los fosforos se pueden conseguir asf distintos efectos.

Las masas de moldeo de acuerdo con la invencion se pueden emplear en los mas diversos elementos componentes conformados. Estos elementos componentes se pueden usar en los mas distintos campos de aplicacion, se prefieren los campos de aplicacion que estan expuestos a LED de alto rendimiento.

Los objetos conformados son, a modo de ejemplo y preferentemente, objetos permeables a la luz tales como, a modo de ejemplo y preferentemente, cubiertas y lentes para lamparas en automoviles u otras aplicaciones de iluminacion, lentes tales como por ejemplo cristales de gafas, laminas, pequenas cintas, placas, placas con nervios, placas multiples con nervios, recipientes, tubos y otros perfiles que se producen segun los procedimientos habituales tales como, por ejemplo, prensado en caliente, hilado, extrusion o moldeo por inyeccion. Las composiciones de polfmero tambien se pueden procesar hasta dar laminas coladas.

Ademas son posibles aplicaciones o campos de aplicacion de las composiciones de plastico de acuerdo con la invencion:

1. lentes para el enfoque y la distribucion de acuerdo con lo estipulado de la luz, asf como conductores de luz

2. placas permeables a luz, en particular placas de camara hueca, por ejemplo, como acristalamiento de edificios tales como estaciones de ferrocarril, invernaderos e instalaciones de iluminacion

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3. lamparas, por ejemplo, cubiertas de faros, caperuzas de intermitentes u otros elementos opticos en el faro

4. lamparas para la zona interior de edificios de viviendas y de oficinas y lamparas para la zona exterior tales como por ejemplo farolas

5. dispositivos de iluminacion en televisores de pantalla plana

6. dispositivos de iluminacion de pantallas de aparatos electronicos tales como por ejemplo calculadoras, telefonos moviles

7. cristales de seguridad tal como se requiere en edificios, vetuculos y aviones

8. visores y gafas asf como viseras de cascos en las mas de diversas tonalidades de color

9. laminas de extrusion y solucion para pantallas o motores electricos, tambien laminas de esqm

10. cuerpos soplados

11. carcasas de semaforos, cubiertas de semaforos, lentes de semaforos o senales de trafico

12. aplicaciones medicas

13. elementos componentes de artfculos domesticos, aparatos electricos y electronicos

14. piezas de automoviles tales como acristalamientos, tablero de instrumentos, piezas de carrocena y piezas decorativas.

Tambien es de interes el uso de la composicion de plastico de acuerdo con la invencion para la produccion de sistemas multicapa. En este caso se aplica la composicion de plastico de acuerdo con la invencion en una o varias capas sobre un objeto conformado de un plastico que no esta coloreado o que esta coloreado de otro modo. La aplicacion se puede realizar al mismo tiempo con o directamente despues de la conformacion del cuerpo conformado, por ejemplo, mediante el moldeo por detras de una lamina, coextrusion o moldeo por inyeccion de multiples componentes. Pero la aplicacion se puede producir tambien sobre el cuerpo de base terminado de conformar por ejemplo mediante laminacion con una pelfcula, moldeo por inyeccion o alrededor de un cuerpo conformado existente o mediante revestimiento a partir de una solucion.

Las masas de conformacion de acuerdo con la invencion son particularmente adecuadas para ajustes transparentes de color neutro o ligeramente azulados de los termoplasticos, aunque se pueden preparar masas de conformacion tambien de otro color al igual que de color intenso.

Las composiciones de plastico de acuerdo con la invencion se pueden obtener a traves de las denominadas “mezclas madre” en las que la composicion de aditivo deseada ya esta premezclada completa o parcialmente. De forma correspondiente a la composicion deseada del plastico, entonces ya solo se anaden cantidades correspondientes de esta mezcla madre al policarbonato, por ejemplo durante la composicion o antes de la inyeccion.

La determinacion del color en transmision se realizo con un fotometro espectral Lambda 900 de la empresa Perkin Elmer con una bola de fotometro basandose en la norma ASTM E1348 con los factores de ponderacion y las formulas descritas en la norma ASTM E308.

Transmision de luz (Ty):

Las mediciones de transmision se llevaron a cabo en un fotometro espectral Lambda 900 de la empresa Perkin Elmer con bola de fotometro segun la norma ISO 13468-2 (es decir determinacion de la transmision total mediante medicion de la transmision difusa y la transmision directa).

La determinacion del color en transmision se realizo con un fotometro espectral Lambda 900 de la empresa Perkin Elmer con una bola de fotometro basandose en la norma ASTM E1348 con los factores de ponderacion y las formulas descritas en la norma ASTM E308.

El calculo de las coordenadas de cromaticidad CIELAB L*, a*, b* se realizo para iluminante D 65 y 10° observador normal.

Transmision de luz visual:

Las mediciones de transmision se llevaron a cabo en un fotometro espectral Lambda 900 de la empresa Perkin Elmer con bola de fotometro (es decir, determinacion de la transmision total tanto mediante medicion de la transmision difusa como directa).

El mdice de amarilleamiento YI se calculo a partir de los datos obtenidos asf segun la norma ASTM E313.

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Ejemplos:

Como poKmero de base se empleo un policarbonato de BPA lineal con un MVR de 17 cm3/10 min (medido segun la norma ISO 1133 a 250 °C y 2,16 kg) o 61 cm3/10 min (medido segun la norma ISO 1133 a 300 °C y 1,2 kg).

Se emplearon las siguientes materias colorantes:

una mezcla de materias colorantes [1] correspondiente a las estructuras 1a/1b con n=0 en todos los anillos, es decir, todos los Ra y Rb = H, en la que los componentes 1a y 1b (con el patron descrito de sustitucion) estan presentes en relacion (porcentaje en peso) de 1:1. Esta mezcla de materias colorantes sirve a causa de su caractenstica de absorcion como componente violeta. La preparacion de esta mezcla de materias colorantes se describe a continuacion por separado.

Una mezcla de materias colorantes [2] correspondiente a las estructuras 2a/2b con n=0 en todos los anillos, es decir, todos los Rc y Rd = H, en la que los componentes 2a y 2b (con el patron descrito de sustitucion) estan presentes en relacion (porcentaje en peso) de 1:1. Esta mezcla de materias colorantes sirve a causa de su caractenstica de absorcion como componente azul. Tambien la preparacion de esta mezcla de materias colorantes se describe a continuacion por separado.

Una materia colorante [3] correspondiente con la estructura 3b con M=Cu y R5-R20=H, tambien conocida con el nombre de mdice de color Pigment Blue 15:3 y obtenible por ejemplo en BASF AG con el nombre Heliogen® Blau K 7090.

Un colorante [4] correspondiente con la estructura 4 con R1 y R2=H, tambien conocida con el nombre de mdice de color Pigment Blue 60 y obtenible por ejemplo en BASF AG con el nombre Paliogen Blau L 6470.

Como sistemas comparativos se usaron para las materias colorantes basadas en antraquinona habituales para policarbonatos Macrolex Violett 3R (mdice de color Solvent Violet 36) y Macrolex Blau RR (mdice de color Solvent Blue 97) de la empresa Lanxess.

Las composiciones de las muestras estan representadas en la Tabla 1, en cuanto a los contenidos descritos en materias colorantes las muestras se componen de tanto polfmero de matriz que la composicion total da el 100 %.

Para valorar la estabilidad de los sistemas individuales de materias colorantes se fabricaron las muestras 1 a 6 asf como la muestra comparativa A y B segun el procedimiento que se ha descrito anteriormente. Ya que las muestras se fabricaron en dos grupos independientes (Grupo 1: muestras 1-3 y muestra comparativa A; grupo 2: muestras 4-6 y muestra comparativa B), en las investigaciones estan contenidas dos muestras ciegas (A y B de forma analoga a las muestras comparativas). Estas muestras ciegas contienen solo el polfmero matriz y ningun tipo de materia colorante, pero por lo demas se han sometido a todas las etapas de procesamiento al igual que las demas muestras.

Tabla 1: Composicion de las muestras para la determinacion de la estabilidad de materia colorante

Muestra

Componente violeta Contenido de componente violeta [ppm] Componente azul Contenido de componente azul [ppm]

Muestra comparativa A

Macrolex Violett 3R 3,00 Macrolex Blau RR 2,00

Muestra 1

[1] 2,40 [2] 2,00

Muestra 2

[1] 4,50 [3] 1,00

Muestra 3

[1] 2,25 [4] 2,00

Muestra comparativa B

Macrolex Violett 3R 0,60 Macrolex Blau RR 0,40

Muestra 4

[1] 0,48 [2] 0,40

Muestra 5

[1] 0,90 [3] 0,20

Muestra 6

[1] 0,45 [4] 0,40

Muestras ciegas A y B

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Preparacion de sustancias de los componentes [1] y [2]

Entre otras cosas se emplearon en los ejemplos de acuerdo con la invencion estructuras de la formula (1a) y (1b) (=[1]) asf como (2a) y (2b) (=[2]). La preparacion de estos colorantes se realizo basandose en el documento DE 2148101 del siguiente modo:

Preparacion de [1]

5,62 g (0,025 mol) de dianhndrido de acido benceno-1,2,4,5-tetracarboxflico y 7,99 g (0,05 mol) de 1,8- diaminonaftaleno se disponen en 75 ml de n-etilpirrolidona a temperatura ambiente y se calientan lentamente a 150 °C. A esta temperatura se agita durante 5 horas. Despues del enfriamiento se anaden 125 ml de agua y se filtra el precipitado producido. El precipitado se suspende todavfa varias veces en agua y se lava de este modo. El precipitado se seca con alto vado a 80 °C. El precipitado secado se mezcla con una mezcla de 50 ml de acido acetico glacial y 25 ml de acetanhfdrido. La mezcla se mantiene en ebullicion a reflujo durante 4 horas. Despues del enfriamiento, la mezcla de reaccion se pone en 500 ml de agua. El precipitado se filtra, se lava con agua y se seca con alto vado a 80 °C. Se obtienen 12,5 g de polvo de color lila.

Preparacion de [2]

6,71 g (0,025 mol) de dianddrido de acido naftaleno-1,4,5,8-tetracarboxflico y 7,99 g (0,05 mol) de 1,8- diaminonaftaleno se disponen en 75 ml de n-etilpirrolidona a temperatura ambiente y se calientan lentamente a 150 °C. A esta temperatura se agita durante 5 horas. Despues del enfriamiento se anaden 152 ml de agua y se filtra el precipitado producido. El precipitado se suspende todavfa varias veces en agua y se lava de este modo. El precipitado se seca con alto vado a 80 °C. El precipitado secado se mezcla con una mezcla de 50 ml de acido acetico glacial y 25 ml de acetanddrido. La mezcla se mantiene en ebullicion a reflujo durante 4 horas. Despues del enfriamiento, la mezcla de reaccion se pone en 125 ml de agua. El precipitado se filtra, se lava con agua caliente y se seca con alto vado a 80 °C. Se obtienen 13,7 g de polvo de color lila.

Los contenidos mencionados en la Tabla 1 se prepararon a traves de una dilucion paso a paso de mezclas de polfmero/materia colorante.

Para esto se prepararon en cada caso mezclas madre con 10 ppm de contenido de materia colorante que en caso necesario se sometieron a una etapa adicional de dilucion con polfmero de base en una relacion de mezcla madre/polfmero = 1:9. Partiendo de las mezclas madre adecuadas se ajustaron entonces mediante mezcla de mezclas madre de componentes violeta y azul con dado el caso material de base adicional los contenidos objetivo tal como se indica en la Tabla 1.

Los entremezclados completos tanto de las mezclas madre como de las muestras objetivo se consigue aprovechando las interacciones electrostaticas gracias a mezcla durante 30 minutos de los granulados y materias colorantes en una bolsa de PE cerrada en una mezcladora de rueda alemana.

A partir de las composiciones de polfmero obtenidas de este modo se produjeron probetas con las medidas 60*40*4 mm. Esto se realizo mediante moldeo por inyeccion, la homogeneizacion final de la mezcla se realizo en la unidad de plastificacion de la maquina de moldeo por inyeccion.

Para la produccion de las probetas y la homogeneizacion de las composiciones de polfmero se uso un Arburg Allrounder 370-800-150 con diametro de tornillo sin fin de 25 mm. El procesamiento se realizo con una temperatura de masa de 300 °C y una temperatura de herramienta de 80 °C con tiempo de permanencia sencillo y un tiempo de ciclo de 43,0 segundos.

Los contenidos objetivo de materia colorante en la composicion final no se comprobaron por separado. Gracias a los espectros de transmision medidos se ha demostrado la presencia de las materias colorantes. Para comprobar las estabilidades relativas de las materias colorantes no es importante el contenido inicial exacto de las materias colorantes, ya que se valora el cambio relativo.

La valoracion de las estabilidades frente a luz LED se realizo gracias a la observacion de los cambios en las propiedades opticas de las probetas antes y despues de las exposiciones a luz LED.

El registro de los espectros de transmision con resolucion en cuanto longitud de onda se realizo como se ha descrito anteriormente, estableciendose la trayectoria del haz del aparato de medicion y la posicion de la muestra mediante una sujecion y una plantilla de tal manera que se midieron de forma reproducible solo los puntos expuestos en la siguiente exposicion a LED.

La exposicion a luz LED se realizo en instalaciones especialmente fabricadas. Los modelos de LED de las instalaciones de ensayo individuales se describen a continuacion. Las demas condiciones de ensayo se describen mediante la temperatura de muestra controlada, la medicion de la densidad de potencia radiometrica (intensidad de irradiacion) en la superficie de la muestra, las condiciones operativas (exposicion a corriente) de los modulos LED y la separacion entre la muestra y el LED que irradia.

5

10

15

20

25

30

35

Todas las instalaciones de exposicion presentan una separacion entre muestra y LED de 1 mm. Las muestras se mantienen de forma constante a una temperature de 120 °C. Los LED usados se operan con una corriente operativa de 0,7 amperios.

La instalacion A usa LED blancos con un maximo local (en la distribucion de radiacion entre 360 nm y 480 nm) en 465 nm. Tales LED se pueden obtener por ejemplo con el nombre LEW E3A en la empresa Osram. La intensidad de radiacion en la superficie de la muestra asciende a 22,4 W/cm2

La instalacion B usa LED azules con un maximo local (en la distribucion de radiacion entre 360 nm y 480 nm) en 465 nm. Tales LED se corresponden con el producto que se ha descrito anteriormente LEW E3A de la empresa Osram sin el colorante de fosforescencia aplicado posteriormente para la generacion de la impresion de color blanco. La intensidad de radiacion en la superficie de la muestra asciende a 22,4 W/cm2.

La instalacion C usa LED blancos con un maximo local (en la distribucion de radiacion entre 360 nm y 480 nm) en 455 nm. Tales LED se pueden obtener por ejemplo con el nombre ASMT-JW31-NPQK1 en la empresa Avago. La intensidad de radiacion en la superficie de la muestra asciende a 55,1 W/cm2.

La instalacion D usa LED azules con un maximo local (en la distribucion de radiacion entre 360 nm y 480 nm) en 455 nm. Tales LED se pueden obtener por ejemplo con el nombre ASMT-JL31-NPQ01 en la empresa Avago. La intensidad de radiacion en la superficie de la muestra asciende a 55,1 W/cm2.

Las exposiciones a LED en las instalaciones que se han descrito anteriormente y en las condiciones que se han descrito anteriormente se llevan a cabo en cada caso durante 750 h.

En paralelo a esto se llevo a cabo un almacenamiento a alta temperatura de las muestras usadas para establecer la influencia de la temperatura existente durante la exposicion sobre las muestras. Este almacenamiento a alta temperatura se realizo de manera analoga a los ensayos de exposicion durante 750 hasta 120 °C, las mediciones de las propiedades opticas se realizaron en condiciones identicas.

Segun los procedimientos que se han descrito anteriormente se registran espectros de transmision con resolucion en cuanto a longitud de onda de las muestras al comienzo y despues de las exposiciones.

Para las muestras 1-3 relativamente muy coloreadas asf como el ejemplo comparativo A y la correspondiente muestra ciega A se puede aplicar la evaluacion de las estabilidades para las materias colorantes empleadas segun la ley de Lambert-Beer.

A partir de los datos de los espectros de transmision con resolucion en cuanto a longitud de onda se determinan las absorciones caractensticas de las materias colorantes usadas a traves de la ubicacion de los maximos locales de absorcion (vease la Tabla 2).

Tabla 2: Ubicacion de las bandas caractensticas de absorcion de las materias colorantes empleadas

Banda car. [nm]

[1] [2] [3] [4] Macrolex violett 3R Macrolex blau RR

A

540 665 675 675 545 635

B

590 740 580

Para las muestras 1-3 asf como la muestra comparativa A y como referencia la correspondiente muestra ciega A se miden las siguientes transmisiones de luz a las longitudes de onda caractensticas:

Claims (12)

10

15

REIVINDICACIONES

1. Uso de

0,001 ppm a 10000,000 ppm de al menos una materia colorante de las estructuras 1a y/o 1b (componente

c),

imagen1

- Ra y Rb representan independientemente entre sf un resto alquilo lineal o ramificado o halogeno;

- n representa independientemente del respectivo R un numero natural entre 0 y 3, siendo el resto para n=0 hidrogeno, y

de 0,001 ppm a 10000,000 ppm de al menos una materia colorante del grupo que comprende materias colorantes distintas de las estructuras 1a y/o 1b a base de perinona, a base de indantrona y materias colorantes a base de una ftalocianina o un complejo de ftalocianina (componente d),

en composiciones de polfmero para la produccion de objetos conformados coloreados con una alta estabilidad de color frente a la accion de luz LED.

2. Uso de acuerdo con la reivindicacion 1, siendo el polfmero de la composicion de polfmero policarbonato.

3. Uso de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque el componente d) esta seleccionado del grupo que comprende las estructuras 2a, 2b, 3a, 3b y 4

imagen2

imagen3

en las que para (2a) y (2b)

- Rc y Rd representan independientemente entre si un resto alquilo lineal o ramificado o halogeno;

5 - n representa independientemente del respectivo R un numero natural entre 0 y 3, siendo el resto para n=0

hidrogeno;

as^ como para (3a) y (3b), en donde

10

15

- los restos R(5-20) son en cada caso independientemente entre si hidrogeno, metilo, etilo, propilo, isopropilo, butilo, isobutilo, ferc-butilo, pentilo, neopentilo, hexilo, texilo, fluor, cloro, bromo, sulfona o CN, y

- M esta seleccionado del grupo que comprende aluminio, mquel, cobalto, hierro, cinc, cobre y manganeso;

imagen4

en la que

- R1 y R2 representan independientemente entre si un resto alquilo lineal o ramificado o halogeno;

- n representa un numero natural entre 0 y 4.

4. Uso de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque la relacion de c) a d) asciende a 1: 1.

5. Uso de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque como componente c se emplea una mezcla de isomeros, ascendiendo la proporcion de isomeros en la mezcla a 1:1.

6. Uso de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque el componente c es una sustancia correspondiente 20 a las estructuras 1a y 1b con en todos los anillos n=0, de tal modo que todos los Ra y Rb = H y caracterizado porque las estructuras 1a y 1b estan presentes una junto a otra en una relacion de 1:1.

5

10

15

20

25

7. Uso de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 6, caracterizado porque el componente d es una sustancia correspondiente a las estructuras 2a y 2b con en todos los anillos n=0, de tal modo que todos los Ra y Rb = H y caracterizado porque las estructuras 2a y 2b estan presentes una junto a otra en una relacion de 1:1.

8. Uso de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 6, caracterizado porque el componente d es una sustancia correspondiente a la estructura 3b con R (todos)=H y M=Cu.

9. Uso de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 6, caracterizado porque el componente d es una sustancia correspondiente a la estructura 4 con todos los R(5-20)=H.

10. Uso de acuerdo con la reivindicacion 1, conteniendo las composiciones de polfmero con respecto a la composicion total:

a) polfmero o mezcla de polfmeros transparentes o translucidos en una cantidad que con los componentes b a g da el 100 % en peso,

b) opcionalmente de 0 ppm a 2500 ppm de uno o varios estabilizantes,

c) de 0,001 ppm a 10000,000 ppm de al menos una materia colorante de las estructuras 1a y/o 1b,

imagen5

- Ra y Rb representan independientemente entre sf un resto alquilo lineal o ramificado o halogeno;

- n representa independientemente del respectivo R un numero natural entre 0 y 3, siendo el resto para n=0 hidrogeno;

d) de 0,001 ppm a 10000,000 ppm de al menos una materia colorante del grupo que comprende las materias colorantes distintas de las estructuras 1a y/o 1b a base de perinona, a base de indantrona y materias colorantes a base de una ftalocianina o complejo de ftalocianina,

e) opcionalmente de 0 ppm a 3000 ppm de uno o varios agentes de desmoldeo,

f) opcionalmente de 0 ppm a 6000 ppm de uno o varios absorbedores UV,

g) opcionalmente de 0 ppm a 500.000 ppm de uno o varios aditivos adicionales.

11. Uso de acuerdo con la reivindicacion 10, caracterizado porque los componentes c y d se emplean en cada caso en una proporcion de 0,01 ppm a 5,00 ppm junto con los componentes a, b, e, f y g.

12. Uso de acuerdo con la reivindicacion 10, caracterizado porque los componentes c y d se emplean en cada caso en una proporcion de 10,000 ppm a 500,00 ppm junto con los componentes a, b, e, f y g.