Sistemas y composiciones para estabilización del color de un polímero.

Un aditivo antioxidante para estabilización de polímeros que comprende:

un ditiocarbamato de cinc,

un compuesto fenólico, u

un tioéter,

en donde la mezcla ditiocarbamato de cinc:compuesto fenólico:tioéter tiene una ratio en peso de 1:1:2.

Sistemas y composiciones para estabilización del color de un polímero.

1. Campo de la Invención

La presente descripción se refiere a sistemas y composiciones para estabilización del color de un polímero. Más específicamente, la presente exposición se refiere a sistemas y composiciones que incluyen una mezcla de antioxidantes para mejorar el color y/o la estabilidad térmica del polímero y/o para prevenir la degradación del polímero. La mezcla de antioxidantes puede prolongar el color y la transparencia de un polímero termoplástico expuesto a temperaturas elevadas durante cierto periodo de tiempo. La mezcla de antioxidantes comprende una mezcla de tres componentes para prevenir la descoloración del polímero termoplástico por exposición a las temperaturas elevadas durante el periodo de tiempo de que se trata.

2. Descripción de la Técnica Afín

Se sabe en general que las composiciones de polímeros se degradan durante la preparación de y/o el uso de las composiciones de polímero. Se añaden estabilizadores e inhibidores de oxidación a las composiciones de polímero para prevenir o reducir la degradación de las composiciones de polímero durante la preparación y el uso de las composiciones de polímero. A menudo, se añaden a las composiciones de polímero combinaciones de materiales suplementarios, tales como estabilizadores y/o inhibidores de oxidación, para proteger las composiciones contra esta degradación.

Por ejemplo, se añaden a las composiciones materiales suplementarios, tales como fenoles impedidos, compuestos organometálicos, aminas aromáticas y compuestos de azufre para prevenir la degradación de las composiciones. Estos materiales suplementarios añadidos a las composiciones de polímero han incluido tradicionalmente, por ejemplo, benzotiazoles, tales como 2- (dialquil-hidroxibencil-tio) -benzotiazoles, ésteres de alcoholes hidroxibencílicos, tales como benzoatos, ftalatos, estearatos, adipatos o acrilatos de alcoholes 3, 5-dialquil-1-hidroxi-bencílicos, fenilcatecolatos estannosos, dialquilditiocarbamatos de cinc, alquilfenoles tales como 2, 6-di-terc-butil-4-metil-fenol, y dilauriltiodipropionato (DLTDP) . Como cantidad típica, se añaden generalmente alrededor de 0, 01 por ciento a aproximadamente 5, 0 por ciento en peso de uno o más materiales suplementarios a una composición de polímero.

Alternativamente, se han añadido sistemas estabilizadores a composiciones de polímeros y/o poliolefínicas para prevenir la descomposición por oxidación de las mismas que incluyen antioxidantes primarios, antioxidantes secundarios, desactivadores de metales, aceptores de ácidos, agentes sinérgicos, agentes antiestáticos, aditivos de formación de núcleos, estabilizadores ultravioleta, aminas, metales o sales metálicas, y aceites minerales o aceites hidrocarbonados sintéticos. Los antioxidantes primarios incluyen aditivos de tipo fenólico de peso molecular superior y los antioxidantes secundarios incluyen aditivos que contienen fósforo, hidroxilaminas, o aditivos de tipo fenólico de peso molecular inferior.

Sin embargo, el uso de estas mezclas de estabilizadores con composiciones de polímeros da a menudo como resultado todavía una alteración o degradación sustancial del color de las composiciones de polímero sea durante la preparación de los mismos y/o durante el uso de las composiciones de polímero. Así, estos estabilizadores e inhibidores conocidos no suprimen eficazmente la reacción de oxidación en las composiciones de polímero, conduciendo por tanto a descoloración.

Adicionalmente, es conocida la adición de una mezcla de estabilizadores a las resinas termoplásticas para prevenir la degradación de las resinas termoplásticas causada por contacto con los metales incluidos en aplicaciones de conductores y cables. La mezcla de estabilizadores incluye una o más sales metálicas de ditiocarbamato, fenoles estéricamente impedidos, 2, 2'-oxamidobis-{etil-3- (3, 5-di-terc-butil-4-hidroxifenil) propionato}, 1, 2-bis (3, 5-di-terc-butil4-hidroxihidrocinamoil) -hidrazina, cobre metálico, cobalto metálico, y/o manganeso metálico.

Más específicamente, se sabe que puede añadirse di-alquilo inferior-ditiocarbamato de cinc, tal como dibutilditiocarbamato de cinc a una composición de polímero para dar una composición termoplástica termoestable. Composiciones antioxidantes que tienen diarilaminas sustituidas con aralquilo y fenol impedido estéricamente se han añadido a composiciones de polímeros para estabilizar las composiciones de polímeros contra la degradación por oxidación.

Otros antioxidantes que se han añadido típicamente a una composición de polímero incluyen antioxidantes de sales ditiocarbamato metálicas, antioxidantes amínicos, antioxidantes fenólicos estéricamente impedidos, antioxidantes de tiodialquileno-bis- (3, 5-dialquil-4-hidroxi) -hidrocinamato, un antioxidante de tioéter, antioxidantes de N, N'-alquilenobis- (3, 5-dialquil-4-hidroxi) -hidrocinamamida, antioxidantes de difenilamina aralquil-sustituida y sustituida en posición para, un antioxidante de para-fenilenodiamina, un antioxidante de hidroquinolina polimerizada, un antioxidante de azufre, antioxidante de O, O-dialquil-3, 5-dialquil-4-hidroxibencil-fosfonato, antioxidante de oxamidobis-alquil (3, 5) dialquil-4-hidroxifenil) -propionato, antioxidante de oxamida N, N'-sustituida, o antioxidante de [3- (3, 5-dialquil-4hidroxifenil) propionamido]-alquil-estearato.

Existe por tanto necesidad de sistemas y composiciones para estabilización del color de los polímeros. Adicionalmente, existe necesidad de sistemas y composiciones para estabilización del color de un polímero que puedan proporcionar una mezcla de antioxidantes para mejorar el color y la estabilidad térmica del polímero y/o prevenir la degradación del polímero. Adicionalmente, existe necesidad de sistemas y composiciones para estabilización del color de un polímero que reduzcan la oxidación y descoloración del polímero durante la exposición a temperaturas elevadas a lo largo de cierto periodo de tiempo. Y aún más, existe necesidad de sistemas y composiciones para estabilización del color de un polímero que estabilicen el polipropileno a lo largo de un periodo de calentamiento a una temperatura elevada de aproximadamente 150ºC.

SUMARIO

Los sistemas y composiciones pueden incluir una mezcla de antioxidantes de tres componentes para prolongación del color y la transparencia de un polímero termoplástico. La mezcla de antioxidantes tiene un ditiocarbamato de cinc, un componente fenólico y un tioéter con una ratio de pesos moleculares de 1:1:2. Un nivel de carga de la mezcla de antioxidantes puede ser desde aproximadamente 0, 01% en peso a aproximadamente 1% en peso de una composición total de polímero.

A este fin, en una realización de la presente invención, se proporciona un aditivo antioxidante para estabilización de polímeros. El antioxidante incluye un ditiocarbamato de cinc, un compuesto fenólico, y un tioéter.

El ditiocarbamato de cinc puede ser, por ejemplo, dibutil-ditiocarbamato de cinc, diamilditiocarbamato de cinc o pentametileno-ditiocarbamato de piperidinio.

El compuesto fenólico puede ser tetraquis[metileno- (3, 5-di-terc-butil-4-hidroxihidrocinamato) -metano, tiodietilenobis-[3- (3, 5-di-terc-butil-4-hidroxifenil) -propionato], octadecil-3- (3, 5-di-terc-butil-4-hidroxifenil) propionato, N, N’-hexametilenobis- (3, 5-di-terc-butil-4-hidroxihidrocinamamida) , iso-octil-3- (3, 5-di-terc-butil-4-hidroxifenil) -propionato, 2, 2’etilidenobis- (4, 6-di-terc-butilfenol) , trietilen-glicol-bis-3- (3-terc-butil-4-hidroxi-5-metilfenil) -propionato, tris- (3, 5-di-tercbutilhidroxibencil) isocianurato, y 4, 4’-tiobis- (6-terc-butil-m-cresol) .

El tioéter puede ser tiodipropionato de diestearilo, estearil-tiodipropionato de laurilo, 3, 3'-tiodipropionato de dilaurilo o tetraquis- (3-lauriltiopropionato de pentaeritritilo.

En otra realización, se proporciona una composición de polipropileno. La composición de polipropileno incluye el aditivo antioxidante de inventiva a aproximadamente 0, 1% hasta aproximadamente 1% en peso de una composición de polipropileno total.

Por consiguiente, es una ventaja de la presente descripción proporcionar sistemas y composiciones para estabilización del color de un polímero que pueden mejorar el color y/o la estabilidad térmica del polímero y prevenir la degradación del polímero.

Otra ventaja de la presente descripción es proporcionar sistemas y composiciones para estabilización del color de un polímero que pueden prolongar el color y la transparencia del polímero y prevenir la descoloración del polímero por exposición a temperaturas elevadas durante... [Seguir leyendo]

1. Un aditivo antioxidante para estabilización de polímeros que comprende: un ditiocarbamato de cinc, un compuesto fenólico, u

un tioéter, en donde la mezcla ditiocarbamato de cinc:compuesto fenólico:tioéter tiene una ratio en peso de 1:1:2.

2. El aditivo antioxidante según la reivindicación 1, en donde el ditiocarbamato de cinc es dibutil-ditiocarbamato de cinc.

3. El aditivo antioxidante según la reivindicación 1, en donde el ditiocarbamato de cinc es diamilditiocarbamato 10 de cinc o pentametileno-ditiocarbamato de piperidinio.

4. El aditivo antioxidante según la reivindicación 1, en donde el compuesto fenólico es tetraquis-[metileno- (3, 5di-terc-butil-4-hidroxihidrocinamato) -metano.

5. El aditivo antioxidante según la reivindicación 1, en donde el compuesto fenólico es uno seleccionado del grupo constituido por tiodietileno-bis-[3- (3, 5-di-terc-butil-4-hidroxifenil) -propionato], octadecil-3- (3, 5-di-terc-butil-4

hidroxifenil) propionato, N, N’-hexametilenobis- (3, 5-di-terc-butil-4-hidroxihidrocinamamida) , iso-octil-3- (3, 5-di-tercbutil-4-hidroxifenil) -propionato, 2, 2’-etilidenobis- (4, 6-di-terc-butil-fenol) , trietilen-glicol-bis-3- (3-terc-butil-4-hidroxi-5metilfenil) -propionato, tris- (3, 5-di-terc-butilhidroxi-bencil) -isocianurato, y 4, 4’-tiobis- (6-terc-butil-m-cresol) .

6. El aditivo antioxidante según la reivindicación 1, en donde el tioéter es uno seleccionado del grupo constituido por tiodipropionato de diestearilo, estearil-tiodipropionato de laurilo, 3, 3'-tiodipropionato de dilaurilo y tetraquis- (320 lauriltiopropionato) de pentaeritritilo.

7. El aditivo antioxidante según la reivindicación 1, en donde el ditiocarbamato de cinc es dibutil-ditiocarbamato de cinc, el compuesto fenólico es tetraquis-[metileno- (3, 5-di-terc-butil-4-hidroxihidrocinamato) -metano, y el tioéter es tiodipropionato de estearilo.

8. Una composición de polipropileno que comprende el aditivo antioxidante según la reivindicación 1 en 25 aproximadamente 0, 1% hasta aproximadamente 1% de la composición de polipropileno total.