Una composición para estabilizar polímeros orgánicos que comprende:

(a) un fenol estéricamente impedido producido haciendo reaccionar p-cresol y diciclopentadieno para producir un precursor, y alquilar el precursor con isobutileno, y (b) un óxido de amina terciaria

Campo de la técnica

Esta invención se refiere a composiciones poliméricas estabilizadas.

Estado de la técnica anterior

Se sabe bien que los compuestos fenólicos son eficaces para estabilizar las composiciones poliméricas frente a la degradación provocada por la exposición a calor, oxígeno y fuerzas de cizalla experimentadas durante el procesamiento en estado fundido. Sin embargo, también se sabe que el uso de estabilizadores fenólicos tiende a ir acompañado de decoloración de la composición polimérica y, de esta manera, la estabilización del polímero generalmente implica el uso de una combinación de aditivos diseñados para conseguir una combinación de estabilización y retención de color.

Por ejemplo, la Patente de Estados Unidos Nº 4.590.231 describe una composición de poliolefina estabilizada que contiene un antioxidante fenólico y un absorbedor de luz ultravioleta, que está estabilizada frente a la decoloración tras exposición a calentamiento, a los productos de combustión del gas natural o al almacenamiento durante periodos prolongados a temperatura ambiente, debido a la presencia de un derivado de hidroxilamina de la fórmula T1N(OH)T2 donde T1 es alquilo de 1 a 36 átomos de carbono, cicloalquilo de 5 a 12 átomos de carbono, aralquilo de 7 a 9 átomos de carbono, o dicho aralquilo sustituido con alquilo de 1 a 4 átomos de carbono o con uno o dos átomos de halógeno, T2 es hidrógeno o, independientemente, tiene el mismo significado que T1; y el contenido de carbono de T1 y de T2 juntos es de 6 a 36 átomos de carbono. Los antioxidantes fenólicos preferidos incluyen tetraquis (3,5-di-terc-butil-4hidroxihidrocinamato) de neopentanotetraílo, 1,3,5-di-terc-butil-4-hidroxihidrocinamato de n-octadecilo, 1,3,5-trimetil2,4,6-tris(3,5-di-terc-butil-4-hidroxibencil)benceno, 1,3,5-tris(3,5-di-terc-butil-4-hidroxibencil)isocianurato, 2,6-di-terc-butilp-cresol y 2,2'-etiliden-bis(4,6-di-terc-butilfenol).

Una composición de poliolefina estabilizada similar, que contiene un antioxidante fenólico combinado con una N,N-dialquilhidroxiamina de cadena larga se describe en la Patente de Estados Unidos Nº 4.876.300. Los antioxidantes fenólicos preferidos incluyen 3,5-di-terc-butil-4-hidroxihidrocinamato de n-octadecilo, tetraquis(3,5-di-terc-butil-4hidroxihidrocinamato) de neopentanotetraílo, 3,5-di-terc-butil-4-hidroxibencilfosfonato de dinoctadecilo, 1,3,5-tris(3,5-diterc-butil-4-hidroxibencil) isocianurato, bis(3,5-di-terc-butil-4-hidroxihidrocinamato) de tiodietileno, 1,3,5-trimetil-2,4,6tris(3,5-di-terc-butil-4-hidroxibencil)benceno, bis(3-metil-5-terc-butil-4-hidroxihidrocinamato) de 3,6-dioxaoctametileno, 2,6-di-terc-butil-p-cresol, 2,2'-etiliden-bis(4,6-di-terc-butilfenol), 1,3,5-tris(2,6-dimetil-4-terc-butil-3-hidroxibencil)isocianurato, 1,1,3-tris(2-metil-4-hidroxi-5-terc-butilfenil)butano, 1,3,5-tris[2-(3,5-di-tercbutil-4-hidroxihidrocinamoiloxi)etil]isocianurato, 3,5-di-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxibencil)mesitol, bis(3,5-di-terc-butil-4-hidroxihidrocinamato) de hexametileno, 1-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxianilino)-3,5-di(octiltio)-s-triazina, N,N'-hexametilen-bis(3,5-di-terc-butil-4hidroxihidrocinamamida), bis(O-etil 3,5-di-terc-butil-4-hidroxibencilfosfonato) de calcio, bis[3,3-di(3-tercbutil-4hidroxifenil)butirato] de etileno, 3,5-di-terc-butil-4-hidroxibencilmercaptoacetato de octilo, bis(3,5-di-terc-butil-4hidroxihidrocinamoil) hidrazida, y N,N'-bis[2(3,5-di-terc-butil-4-hidroxihidrocinamoiloxi)-etil]oxamida y bis(3,5-di-terc-butil4-hidroxihidrocinamato) de 3,6-dioxaoctametileno.

La Patente de Estados Unidos Nº 5.844.029 describe un método para mejorar el índice de amarilleo y la estabilidad en estado fundido de una resina termoplástica, mezclando con la misma un óxido de amina de hidrocarburo saturado y un segundo estabilizador. El óxido de amina tiene la fórmula R1R2R3NO, en la que R1, R2 y R3 se seleccionan, independientemente, entre alquilo, arilo, aralquilo, alcarilo, cicloalquilo, alquilcicloalquilo y cicloalquilalquilo, y cada uno tiene de 1 a 36 átomos de carbono por grupo, con la condición de que si uno de R1, R2 y R3 es un grupo alquilo que tiene de 6 a 36 átomos de carbono por grupo, entonces los otros dos de R1, R2 y R3 no pueden ser ambos grupos alquilo que tengan de 1 a 5 átomos de carbono por grupo. El segundo estabilizador se selecciona entre antioxidantes fenólicos, estabilizadores luminosos de amina con impedimentos, absorbedores de luz ultravioleta, compuestos de fósforo orgánicos, sales de metal alcalino de ácidos grasos y tiosinérgicos.

La Patente de Estados Unidos Nº 5.922.794 describe una composición de resina termoplástica estabilizada que incluye una cantidad de estabilización de (a) un estabilizador seleccionado entre el grupo que consiste en antioxidantes fenólicos, 3-arilbenzofuranonas, los estabilizadores de amina con impedimentos, los absorbedores de luz ultravioleta, los compuestos de fósforo orgánicos, las sales de metal alcalino de ácidos grasos, las hidroxilaminas y los tiosinérgicos, y (b) una cantidad de estabilización de un óxido de amina terciaria, seleccionado entre el grupo que consiste en óxido de dioctil metil amina, óxido de trioctil amina, óxido de didecil metil amina, óxido de tridecil amina, óxido de di(coco alquil) metil amina, óxido de tri(coco alquil) amina, óxido de di(sebo alquil) metil amina, óxido de tri(sebo alquil) amina, óxido de tri(C20-C22) amina, óxido de di alquil (C20-C22) metil amina y mezclas de los mismos. Los antioxidantes fenólicos preferidos incluyen 3,5-di-terc-butil-4-hidroxihidrocinamato de n-octadecilo, tetraquis(3,5-di-terc

butil-4-hidroxihidrocinamato) de neopentanotetraílo, 3,5-di-terc-butil-4-hidroxibencilfosfonato de di-n-octadecilo, 1,3,5tris(3,5-di-terc-butil-4-hidroxibencil) isocianurato, bis(3,5-di-terc-butil-4-hidroxihidrocinamato) de tiodietileno, 1,3,5-metil2,4-6-tris(3,5-diterc-butil-4-hidroxibencil)benceno, bis(3-metil-5-terc-butil-4-hidroxihidrocinamato) de 3,6-dioxaoctametileno, 2,6-di-terc-butil-p-cresol, 2,2'-etiliden-bis(4,6-di-terc-butilfenol), 1,3,5-tris(2,6-dimetil-4-terc-butil-3hidroxibencil) isocianurato, 1,1,3-tris (2-metil-4-hidroxi-5-terc-butilfenil)butano, 1,3,5-tris[2-(3,5-di-terc-butil-4hidroxihidrocinamoiloxi)-etil]-isocianurato, 3,5-di-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxibencil)-mesitol, bis(3,5-diterc-butil-4hidroxihidrocinamato) de hexametileno, 1-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxianilino)-3,5-di(octiltio)-s-triazina, N,N'-hexametilenbis(3,5-di-terc-butil-4-hidroxihidrocinamamida), bis(etil 3,5-di-terc-butil-4-hidroxibencilfosfonato) de calcio, bis[3,3-di(3terc-butil-4-hidroxifenil)butirato] de etileno, 3,5-di-terc-butil-4-hidroxibencilmercaptoacetato de octilo, bis(3,5-di-terc-butil4-hidroxihidrocinamoil)hidrazida, y N,N'-bis[2-(3,5di-terc-butil-4-hidroxihidroxocinamoiloxi)etil]oxamida.

La Solicitud de Patente Publicada de Estados Unidos Nº 2006/0089437 describe una mezcla de estabilización líquida para polímeros o copolímeros orgánicos, que comprende: (a) un compuesto líquido seleccionado entre el grupo que consiste en ésteres o mezclas de ésteres de fenoles estéricamente impedidos, que tienen la fórmula

**(Ver fórmula)**

en la que R1 y R2, que son iguales o diferentes, son un grupo alquilo C1-C18 lineal o ramificado, y R3 es un grupo alquilo C8-C18 lineal o ramificado, y (b) un compuesto sólido seleccionado entre el grupo que consiste en fenoles estéricamente impedidos, que tiene la fórmula:

**(Ver fórmula)**

en la que n es un número entero que varía de 0 a 10 y en la que la mezcla es permanentemente líquida, tanto a temperatura ambiente como a temperaturas tan bajas como -30 ºC. La mezcla de estabilización líquida puede incluir también una amplia variedad de co-estabilizadores, tales como fosfitos; tales como tris(2,4-di-t-butilfenil) fosfito; hidroxilaminas, tales como N,N-dihexadecilhidroxilamina y N,N-dioctadecilhidroxilamina; y nitronas, tales como Ntetradecil--tridecil-nitrona, N-hexadecil--pentadecil-nitrona, y N-octadecil--heptadecil-nitrona.

El fenol sólido estéricamente impedido descrito en la Solicitud de Patente Publicada de Estados Unidos Nº 2006/0089437 es el producto de reacción de p-cresol, diciclopentadieno e isobutileno, y está disponible en el mercado con el nombre comercial Lowinox CPL. Lowinox CPL se conoce como un antioxidante polimérico con bajas propiedades decolorantes. Sin embargo, de acuerdo con la presente invención, se ha encontrado ahora que combinar Lowinox CPL con un óxido de amina terciaria puede producir una composición de estabilización de polímero con una combinación inesperada... [Seguir leyendo]

1. Una composición para estabilizar polímeros orgánicos que comprende:

(a) un fenol estéricamente impedido producido haciendo reaccionar p-cresol y diciclopentadieno para producir un precursor, y alquilar el precursor con isobutileno, y

5 (b) un óxido de amina terciaria.

2. Una composición para estabilizar polímeros orgánicos de acuerdo con la reivindicación 1, en la que (b) comprende además al menos una de una alquilhidroxilamina y una nitrona.

3. La composición de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que el óxido de amina terciaria tiene la siguiente fórmula:

10 R1R2R3-NO

en la que R1, R2 y R3 se seleccionan independientemente entre alquilo, arilo, aralquilo, alcarilo, hidroxialquilo, cicloalquilo, alquilcicloalquilo y cicloalquilalquilo, y cada uno tiene de 1 a 36 átomos de carbono por grupo.

4. La composición de la reivindicación 3, en la que R1 es un grupo metilo y R2 y R3 pueden ser iguales o diferentes, y cada uno es un grupo alquilo que tiene de 14 a 24 átomos de carbono.

15 5. La composición sólida de la reivindicación 2, en la que (b) comprende una alquilhidroxilamina de la fórmula T1N(OH)T2, en la que T1 es alquilo de 1 a 36 átomos de carbono, cicloalquilo de 5 a 12 átomos de carbono, aralquilo de 7 a 9 átomos de carbono, o dicho aralquilo sustituido con alquilo de 1 a 4 átomos de carbono o con uno o dos átomos de halógeno, T2 es hidrógeno o, independientemente, tiene el mismo significado que T1; y el contenido de carbono de T1 y T2 juntos es de 6 a 36 átomos de carbono.

20 6. La composición de la reivindicación 2, en la que (b) comprende una N-alquil-alfa-alquil nitrona de la fórmula:

**(Ver fórmula)**

en la que T es un alquilo de cadena lineal o ramificada de 8 a 18 átomos de carbono, G es hidrógeno, metilo o etilo, E es un alquilo de cadena lineal o ramificada de 5 a 17 átomos de carbono, y la suma de los átomos de carbono en G más E es igual a de 7 a 17.

7. La composición de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que (b) está presente en una cantidad entre aproximadamente un 5 y aproximadamente un 80% en peso de la composición.

8. La composición de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho fenol estéricamente impedido tiene la fórmula:

**(Ver fórmula)**

30 en la que n es un número entero que varía de 0 a 10.

9. Una composición polimérica estabilizada que comprende:

(a) al menos un polímero o copolímero orgánico;

(b) un fenol estéricamente impedido producido haciendo reaccionar p-cresol y diciclopentadieno, para producir un precursor y alquilar el precursor con isobutileno; y

(c) un óxido de amina terciaria.

10. La composición polimérica de la reivindicación 9, en la que el fenol estéricamente impedido tiene la fórmula:

**(Ver fórmula)**

en la que n es un número entero que varía de 0 a 10.

11. La composición polimérica de la reivindicación 9 o la reivindicación 10, en la que el óxido de amina terciaria tiene la siguiente fórmula:

R1R2R3-NO en la que R1, R2 y R3 se seleccionan independientemente entre alquilo, arilo, aralquilo, alcarilo, hidroxialquilo, cicloalquilo, alquilcicloalquilo y cicloalquilalquilo, y cada uno tiene de 1 a 36 átomos de carbono por grupo.

10 12. La composición polimérica de la reivindicación 11, en la que R1 es un grupo metilo y R2 y R3 pueden ser iguales

o diferentes, y cada uno es un grupo alquilo que tiene de 14 a 24 átomos de carbono.

13. La composición polimérica de una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, en la que el óxido de amina terciaria está presente en una cantidad de entre un 5 y un 80% en peso de la composición de los componentes (b) y (c).

14. La composición polimérica de una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, en la que la combinación de 15 componentes (b) y (c) está presente en una cantidad entre 0,01 y 0,5% en peso de la composición polimérica global.