Aminas impedidas estéricamente y utilización de las mismas como estabilizantes de polímeros.

Compuestos estabilizantes con fórmula general (I) **Fórmula**

en los que x puede ser cero ó 1;

y es entre 1 y 10;

m y n, que pueden ser diferentes o iguales entre sí, varían de 2 a 8;

A representa un grupo NPiR1 o un grupo NR2R3;

y Pi representa el grupo de fórmula (II)

en los que R1 se selecciona del grupo que comprende H, un grupo alquilo de cadena lineal y cadena ramificada C1-C4;

R2 y R3 pueden ser iguales o diferentes y se seleccionan del grupo que comprende H, grupos alquilo de cadenalineal y cadena ramificada C1-C8, un grupo alquilo cíclico que tiene de 5 a 12 átomos de carbono, o forman junto conel átomo de nitrógeno un anillo heterocíclico que tiene de 5 a 7 miembros, que comprende otros heteroátomos, talescomo O,

R4 se selecciona del grupo que comprende H, un grupo alquilo de cadena lineal y cadena ramificada C1-C4, y ungrupo OR5, en el que R5 se selecciona del grupo que comprende H, un grupo alquilo de cadena lineal o cadenaramificada C1-C8.

Aminas impedidas estéricamente y utilización de las mismas como estabilizantes de polímeros La presente invención se refiere a compuestos de polipiperidina que proporcionan a materiales poliméricos, en particular a poliolefinas, una estabilidad elevada frente a la fotodegradación y a la acción oxidante del aire. La presente invención se refiere además a los procesos para la preparación de los compuestos según la presente invención.

Se sabe que los materiales poliméricos están sometidos a un deterioro debido a la acción del calor, la luz y el aire, los cuales provocan una pérdida de propiedades mecánicas, decoloración y otros efectos no deseados.

Se han propuesto varias clases de compuestos para la estabilización de materiales poliméricos, principalmente contra la radiación ultravioleta de la luz solar, tales como, por ejemplo, benzofenonas y benzotriazoles. Estos 15 compuestos confieren a los polímeros una estabilidad aceptable que, sin embargo, no es aún suficiente para las necesidades prácticas con referencia a las fibras, películas y rafia fabricadas de polímeros olefínicos.

Los polímeros de polialquilpiperidina, denominados normalmente como HALS (Amina Impedida Estabilizante de la Luz) , son eficaces para estabilizar materiales poliméricos y muchas patentes, tales como las patentes de Estados 20 Unidos 4.477.615 y 4.086.204, describen la preparación y la utilización de los mismos y los resultados obtenidos.

Sin embargo, dichos estabilizantes conocidos no son completamente satisfactorios y los materiales poliméricos aún están sometidos al deterioro no deseado debido a la acción del calor, la luz y el aire, con las consecuencias negativas mencionadas anteriormente. Además, una desventaja adicional de los compuestos estabilizantes según el estado de la técnica conocido es que su síntesis requiere el empleo de compuestos de partida caros, que hacen que su preparación sea costosa.

Por lo tanto, existe la necesidad de proporcionar a la industria compuestos de polipiperidina que se pueden proporcionar a materiales poliméricos, en particular a poliolefinas, una estabilidad elevada frente a la 30 fotodegradación y a la acción oxidante del aire.

Por lo tanto, un objetivo de la presente invención es dar a conocer nuevos compuestos de polipiperidina capaces de conferir a los materiales poliméricos las características de estabilidad mejorada mencionada anteriormente. Dicho objetivo se consigue con compuestos de polipiperidina, cuyas características principales se especifican en la primera reivindicación, y con los procesos para la preparación de los mismos, cuyas características principales se especifican en las reivindicaciones 9 y 10. Otras características de la presente invención se dan a conocer en las reivindicaciones restantes.

Otro objetivo de la presente invención es obtener compuestos de polipiperidina más económicos.

Las ventajas y características adicionales de los compuestos y de los métodos según la presente invención serán claras para los expertos en la materia a partir de la siguiente descripción detallada y a partir de los ejemplos de algunas realizaciones de la misma que se acompañan.

45 Según la presente invención es posible conferir a los materiales poliméricos una estabilidad particularmente elevada frente a la fotodegradación y a la acción oxidante del aire mediante la utilización de HALS que tienen la fórmula en las que x puede ser 0 ó 1; y está comprendido entre 1 y 10; m y n pueden ser iguales o diferentes y están comprendidos entre 2 y 8; A representa un grupo NPiR1 o un grupo NR2R3;

Pi representa el siguiente grupo C4; R2 y R3 pueden ser iguales o diferentes y se seleccionan del grupo que comprende H, grupos alquilo de cadena lineal y cadena ramificada C1-C8, un grupo alquilo cíclico que tiene de 5 a 12 átomos de carbono, o forman junto con el átomo de nitrógeno, un anillo heterocíclico que tiene de 5 a 7 miembros, que comprende otros heteroátomos, tales como O, R4 se selecciona del grupo que comprende H, un grupo alquilo de cadena lineal y cadena ramificada C1-C4, y el grupo OR5, en el que R5 se selecciona del grupo que comprende H y un grupo alquilo de cadena lineal o cadena ramificada C1-C8.

De manera particular, el grupo NR2R3 puede ser morfolina.

Se ha observado que los compuestos de fórmula (I) en la que m = 2 y n = 3, son aquellos que confieren a los materiales poliméricos una mejor estabilidad frente a la fotodegradación y a la acción oxidante del aire.

También se ha encontrado que la estabilidad se mejora adicionalmente cuando R1 es butilo y se obtiene una mejora adicional si R4 en el grupo Pi es hidrógeno.

Se pueden obtener mejoras adicionales mediante la utilización de los compuestos de fórmula (I) , en la que R2 y R3 forman, junto con el átomo de nitrógeno, un anillo de morfolina.

Se pueden obtener mejoras adicionales de la estabilidad de los materiales poliméricos si x es 0 e y es 1 y los grupos terminales son H e incluso más con los compuestos en los que x es 1 y A es NPiR1 o alternativamente si x es 1 y A es NR2R3, en el que R1, R2 y R3 tienen el significado definido anteriormente.

Los compuestos de fórmula (I) se pueden obtener mediante un proceso que comprende la reacción de una amina que tiene la siguiente fórmula NH2- (CH2) n-NH- (CH2) m-NH- (CH2) n-NH2 (III)

45 en la que n y m son tal como se han definido anteriormente, con un compuesto que tiene la siguiente fórmula general en el que Pi, R1, R2 y R3 son tal como se han definido anteriormente.

De este modo, se obtiene un HALS de fórmula (I) en la que x = 0, y = 1, los grupos terminales son átomos de hidrógeno y m, n Pi, R1, R2 R3 son tal como se han definido anteriormente, que se puede representar mediante la 60 siguiente fórmula simplificada:

La HALS de fórmula (V) , que es un ejemplo de los compuestos según la fórmula (I) , es capaz de conferir a los materiales poliméricos una estabilidad elevada frente a la fotodegradación y a la acción oxidante del aire.

Una alternativa al ejemplo descrito anteriormente es hacer reaccionar el compuesto de fórmula (V) con compuestos que tienen la siguiente fórmula:

en los que A tiene el significado descrito anteriormente.

Las HALS de fórmula (V) se pueden convertir en otros productos comprendidos en la fórmula (I) , en la que x = 1, y = 1-10 y m, n, Pi, R1, R2 R3 tienen los significados definidos anteriormente.

Los grupos terminales de las HALS de fórmula (I) pueden ser H, OH, OR con R = grupo alquilo o amina, en particular un grupo amina derivado de la fórmula (V) .

Los índices m y n preferentemente tienen el significado de 2 y 3, respectivamente.

La cantidad de HALS, según la presente invención, que es necesaria para una estabilización eficaz de los materiales poliméricos depende de varios factores, tales como el tipo y las características del material polimérico a estabilizar, la utilización para la que se pretende dicho material, la intensidad de las radiaciones y el periodo de exposición previsto.

En una realización particular de la misma, la presente invención consiste en añadir al material polimérico que se va a estabilizar los compuestos de fórmula (I) en cantidades incluidas entre el 0, 01 y el 5% en peso con respecto al material polimérico, preferentemente del 0, 1 al 1, 0%. Se obtienen resultados particularmente ventajosos si el material polimérico es una poliolefina.

En realizaciones adicionales de la presente invención, la composición mencionada anteriormente comprende, como estabilizantes para el material poliolefínico, además de las HALS de fórmula (I) , otras HALS monoméricas, poliméricas o macromoleculares de naturaleza distinta.

Los polímeros que se pueden estabilizar de manera ventajosa según la presente invención son polietileno, polipropileno, poliestireno, polibutadieno, poliisopreno, y copolímeros de los mismos, cloruro de polivinilo, cloruro de polivinilideno y copolímeros de los mismos, en particular con etileno; poliésteres, tales como polietilentereftalato; poliamidas, tales como Nylon 6 y 6, 6; poliuretanos.

Los compuestos de la presente invención se pueden incorporar en los materiales poliméricos con cualquier método conocido para mezclar aditivos y materiales poliméricos, por ejemplo mediante:

- la mezcla con el polímero, el cual puede adoptar... [Seguir leyendo]

1. Compuestos estabilizantes con fórmula general (I) 5

en los que x puede ser cero ó 1; y es entre 1 y 10;

m y n, que pueden ser diferentes o iguales entre sí, varían de 2 a 8; A representa un grupo NPiR1 o un grupo NR2R3; y Pi representa el grupo de fórmula (II)

en los que R1 se selecciona del grupo que comprende H, un grupo alquilo de cadena lineal y cadena ramificada C1-C4; R2 y R3 pueden ser iguales o diferentes y se seleccionan del grupo que comprende H, grupos alquilo de cadena lineal y cadena ramificada C1-C8, un grupo alquilo cíclico que tiene de 5 a 12 átomos de carbono, o forman junto con el átomo de nitrógeno un anillo heterocíclico que tiene de 5 a 7 miembros, que comprende otros heteroátomos, tales como O, R4 se selecciona del grupo que comprende H, un grupo alquilo de cadena lineal y cadena ramificada C1-C4, y un 45 grupo OR5, en el que R5 se selecciona del grupo que comprende H, un grupo alquilo de cadena lineal o cadena ramificada C1-C8.

2. Compuestos, según la reivindicación 1, en los que m = 2 y n = 3.

3. Compuestos, según la reivindicación 1 ó 2, en los que R’ es butilo.

4. Compuestos, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en los que en el grupo Pi, representado por la fórmula (II) , R4 = H.

55 5. Compuestos, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en los que R2 y R3 forman junto con el átomo de nitrógeno un anillo de morfolina.

6. Compuestos, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en los que x = 0 e y = 1 y los grupos terminales son

H.

7. Compuestos, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en los que x = 1 y A = NPiR1.

8. Compuestos, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en los que x = 1 y A = NR2R3.

65 9. Proceso para la preparación de compuestos según la reivindicación 1 y que tienen la siguiente fórmula general

NH2- (CH2) n-NH- (CH2) m-NH- (CH2) n-NH2 (III)

en la que m y n pueden ser diferentes o iguales entre sí y varían de 2 a 8; con un compuesto que tiene la siguiente fórmula 20

en la que Pi representa un grupo que tiene la siguiente fórmula en la que R1 se selecciona del grupo que comprende H, un grupo alquilo de cadena lineal y cadena ramificada C1-C4; R2 y R3 pueden ser iguales o diferentes y se seleccionan del grupo que comprende H, grupos alquilo de cadena lineal y cadena ramificada C1-C8, un grupo alquilo cíclico que tiene de 5 a 12 átomos de carbono, o forman junto con el átomo de nitrógeno un anillo heterocíclico que tiene de 5 a 7 miembros, que comprende otros heteroátomos, tales 45 como O, R4 se selecciona del grupo que comprende H, un grupo alquilo de cadena lineal y cadena ramificada C1-C4, y un grupo OR5, en el que R5 se selecciona del grupo que comprende H, un grupo alquilo de cadena lineal o cadena ramificada C1-C8.

50 10. Proceso para la preparación de compuestos que tienen la fórmula (I) con x = 1 e y = 1-10, que comprende hacer reaccionar compuestos de la siguiente fórmula general en la que m y n también pueden ser iguales entre sí, varían de 2 a 8 y en los que Pi representa un grupo que tiene la fórmula en la que R1 se selecciona del grupo que comprende H, un grupo alquilo de cadena lineal y cadena ramificada C1

C4; R2 y R3 pueden ser iguales o diferentes y se seleccionan del grupo que comprende H, grupos alquilo de cadena lineal y cadena ramificada C1-C8, un grupo alquilo cíclico que tiene de 5 a 12 átomos de carbono, o forman junto con el átomo de nitrógeno un anillo heterocíclico que tiene de 5 a 7 miembros, que comprende otros heteroátomos, tales como O, R4 se selecciona del grupo que comprende H, un grupo alquilo de cadena lineal y cadena ramificada C1-C4, y un grupo OR5, en el que R5 se selecciona del grupo que comprende H, un grupo alquilo de cadena lineal o cadena en la que A representa un grupo NPiR1 o un grupo NR2R3.

11. Composición que comprende un material polimérico y los compuestos, según la reivindicación 1, caracterizada porque comprende de 0, 01% a 5% de uno o más de los compuestos, según la reivindicación 1.

12. Composición, según la reivindicación 11, en la que el material polimérico se elige del grupo que comprende polietileno, polipropileno, poliestireno, polibutadieno, poliisopreno y sus copolímeros, cloruro de polivinilo, cloruro de polivinilideno y sus copolímeros, acetato de polivinilo y sus copolímeros, en particular con etileno, poliéster tal como polietilen tereftalato, poliamida tal como Nylon 6 y 6, 6; poliuretanos.

13. Composición, según la reivindicación 11, en la que el material polimérico es un material de poliolefina.

45 14. Composición, según la reivindicación 11, que comprende además otras HALS monoméricas, poliméricas o macromoleculares.