BR112020013496B1 - Compostos 3-fenil-3h-1-benzofuran-2-ona e composições que os contêm - Google Patents
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Abstract
a presente invenção refere-se a um composto 3-fenil-3h-1-benzofuran-2-ona, substituído com um ou mais grupos acilóxi contendo 26 ou mais átomos de carbono. um composto compreende duas ou mais porções 3-fenil-3h-1-benzofuran-2-ona e uma segunda porção selecionada no grupo que consiste em porções hidrocarboneto c4-c60 divalentes e polivalentes. cada porção 3-fenil-3h-1-benzofuran-2-ona está ligada, covalentemente, a uma valência aberta da segunda porção através de um grupo de ligação selecionado no grupo que consiste em um grupo carbóxi e porções éster de oxialquileno. uma composição compreende o composto 3-fenil-3h-1-benzofuran-2-ona descrito acima ou o composto descrito acima contendo duas ou mais porções 3-fenil-3h-1-benzofuran-2-ona.
Description
[0001] A presente invenção refere-se a compostos contendo uma ou mais porções 3-fenil-3H-1-benzofuran-2-ona, composições que contêm esses compostos e o uso de tais compostos como antioxidantes para materiais
[0002] Polímeros sintéticos tornaram-se onipresentes na vida cotidiana. Por exemplo, polímeros termoplásticos são usados para produzir uma variedade de bens duráveis (por exemplo, eletrodomésticos, eletrônicos de uso pessoal (consumer electronics), móveis e automóveis), bens de consumo e materiais de embalagem para esses bens. Para produzir esses bens e materiais, um polímero termoplástico é tipicamente aquecido a uma temperatura acima do seu ponto de fusão e moldado ou processado de outro modo usando um de uma variedade de processos conhecidos. Além disso, para aumentar a produtividade e melhorar a processabilidade, o polímero termoplástico é tipicamente aquecido a uma temperatura bem acima de seu ponto de fusão. Embora a exposição a temperaturas tão altas tenha seus benefícios, essa exposição também danifica o polímero termoplástico. As altas temperaturas podem acelerar uma variedade de processos de degradação oxidativa e térmica que quebram certos polímeros, o que pode levar a amarelecimento e aumentos nos índices de fluidez devido à quebra das cadeias poliméricas. Em outros polímeros, como polietileno, a exposição a altas temperaturas pode causar reticulação e levar à formação de géis no polímero. Esses efeitos negativos são exacerbados quando o polímero é reciclado através de um processo de produção e encontra vários ciclos de fusão e resfriamento.
[0003] Para combater esse processo de degradação, uma variedade de compostos antioxidantes ou estabilizantes foram desenvolvidos para uso em polímeros termoplásticos. Por exemplo, compostos de fenol impedidos e compostos de fosfito são frequentemente usados como estabilizantes ou antioxidantes para polímeros termoplásticos. Enquanto esses compostos trabalham para retardar a degradação do polímero, a indústria continua buscando novos antioxidantes e estabilizantes que possam melhorar o desempenho desses materiais. Assim, outros exploraram o uso de compostos de benzofuranona como antioxidantes ou estabilizantes para polímeros termoplásticos. Esses compostos de benzofuranona mostraram inicialmente alguma promessa, mas algumas modalidades comerciais de tais produtos foram descontinuadas devido a várias preocupações. Além disso, outras formas comercialmente disponíveis de compostos de benzofuranona exibiram baixa solubilidade em polímeros termoplásticos fundidos ou extração indesejavelmente alta a partir do produto acabado
[0004] Portanto, permanece uma necessidade de compostos que exibam atividade antioxidante melhorada sem os inconvenientes exibidos por compostos conhecidos. Acredita-se que os compostos e composições aqui descritos cumpram essa necessidade não atendida.
[0005] Em uma primeira modalidade, a invenção fornece um composto 3-fenil-3H-1-benzofuran-2-ona, em que o grupo 3-fenila é substituído com um ou mais grupos acilóxi contendo 26 ou mais átomos de carbono.
[0006] Em uma segunda modalidade, a invenção fornece um composto contendo duas ou mais porções 3-fenil-3H-1-benzofuran-2- ona e uma segunda porção selecionada no grupo que consiste em porções hidrocarboneto C4-C60 divalentes e polivalentes, em que cada porção 3-fenil-3H-1-benzofuran-2-ona está ligada covalentemente a uma valência aberta da segunda porção através de uma porção de ligação selecionada no grupo que consiste em um grupo carbóxi e porções éster de oxialquileno.
[0007] Em uma terceira modalidade, a invenção fornece uma composição contendo pelo menos um dos compostos descritos acima e um segundo componente selecionado no grupo que consiste em antioxidantes, sais metálicos de ácidos graxos e suas misturas.
[0008] Em uma quarta modalidade, a invenção fornece uma composição contendo um polímero orgânico e um dos compostos descritos acima, uma das composições descritas acima ou uma mistura dos mesmos.
[0009] Em uma primeira modalidade, a invenção fornece um composto 3-fenil-3H-1-benzofuran-2-ona. No composto, o grupo 3- fenilal é substituído com um ou mais grupos acilóxi. O(s) grupo(s) acilóxi podem ser ligados ao grupo 3-fenila em qualquer posição adequada. De preferência, o(s) grupo(s) acilóxi está(ão) ligados ao grupo 3-fenila na posição orto ou para em relação à ligação à porção 3H-1-benzofuran-2-ona. Mais preferivelmente, o grupo acilóxi está ligado ao grupo 3-fenila na posição para em relação à ligação à porção 3H-1-benzofuran-2-ona. O(s) grupo(s) acilóxi podem conter qualquer número adequado de átomos de carbono. De preferência, o grupo acilóxi contém 26 ou mais átomos de carbono. Mais preferivelmente, o grupo acilóxi contém 30 ou mais átomos de carbono (por exemplo, 3090 átomos de carbono).
[0010] Em uma modalidade preferida, o composto 3-fenil-3H-1- benzofuran-2-ona está de acordo com a Fórmula (I).
[0011] Na estrutura da Fórmula (I), R1, R2, R3 e R4 são selecionados, independentemente, no grupo que consiste em hidrogênio, hidróxi, halogênios, grupos alquila, grupos alquila substituídos, grupos alcóxi, grupos alcóxi substituídos, grupos aralquila, grupos aralquila substituídos, grupos alcarila, grupos alcarila substituídos, grupos cicloalquila, grupos cicloalquila substituídos, grupos alquilamino, grupos alquilamino substituídos, grupos acilóxi e grupos acilóxi substituídos. Além disso, pares adjacentes de R1, R2, R3 e R4 podem ser ligados para formar um anel de benzeno fundido. Em uma modalidade preferida, R1, R2, R3 e R4 são selecionados independentemente no grupo que consiste em grupos hidrogênio e alquila (por exemplo, grupos C1-C8 alquila, mais preferivelmente grupos C1-C4 alquila). Mais preferivelmente, R1 e R3 são grupos alquila independentemente selecionados (por exemplo, grupos C1-C8 alquila, mais preferivelmente grupos C1-C4alquila) e R2 e R4 são hidrogênio. Em tal modalidade, R1 e R3 são preferivelmente grupos t-butila.
[0012] Na estrutura da Fórmula (I), R6, R7, R8, R9 e R10 são selecionados, independentemente, no grupo que consiste em hidrogênio, halogênios, grupos alquila, grupos alquila substituídos, grupos alcóxi, grupos alcóxi substituídos e —OR5. De preferência, pelo menos um de R6, R8 e R10 é —OR5. Em uma modalidade preferida, R6, R7, R8, R9 e R10 são selecionados, independentemente, no grupo que consiste em hidrogênio e —OR5, desde que pelo menos um de R6, R8 e R10 seja —OR5. Mais preferivelmente, R6, R7, R9 e R10 são hidrogênio e R8 é —OR5.
[0013] O grupo R5 é selecionado no grupo que consiste em —R11—C (O)—R12 e —C(O) —R12. Em uma modalidade preferida, R5 é —R11—C (O)—R12.
[0014] R11 pode ser qualquer grupo adequado ligando o grupo carbonila ao grupo 3-fenila do composto. R11 é preferivelmente selecionado no grupo que consiste em grupos alquila e grupos alquilenóxi (por exemplo, grupos poli(alquilenóxi)). Mais preferivelmente, R11 é — (C2H4O)a(C3H6O)b(C2H4O)c—, e as variáveis a, b e c são números inteiros selecionados, independentemente, no grupo que consiste em zero e nos números naturais positivos, desde que pelo menos um de a, b e c seja um número natural positivo. De preferência, as variáveis a, b e c são selecionadas, independentemente, no grupo que consiste em zero e os números naturais positivos de 1 a 100. Mais preferivelmente, as variáveis a, b e c são selecionadas, independentemente, no grupo que consiste em zero e os números naturais positivos de 1 a 50, 1 a 20, 1 a 10 ou 1 a 5. Em uma modalidade preferida específica, a variável a é 1 e as variáveis b e c são zero.
[0015] Na estrutura da Fórmula (I), o grupo R12 é selecionado no grupo que consiste em grupos hidrocarbila com 25 ou mais átomos de carbono. De preferência, o grupo R12 é selecionado no grupo que consiste em grupos hidrocarbila com 27 ou mais átomos de carbono ou 29 ou mais átomos de carbono. Grupos hidrocarbila adequados incluem grupos hidrocarbila saturados e grupos hidrocarbila insaturados (isto é, grupos hidrocarbila tendo pelo menos uma ligação dupla carbono-carbono). De preferência, R12 é selecionado no grupo que consiste em grupos hidrocarbila com pelo menos uma ligação dupla carbono-carbono. Em outra modalidade preferida, R12 é selecionado no grupo que consiste em grupos hidrocarbila saturados (isto é, grupos hidrocarbila sem ligações duplas carbono- carbono).
[0016] Em uma modalidade preferida do composto de Fórmula (I), R1 e R3 são grupos t-butila, R2, R4, R6, R7, R9 e R10 são hidrogênio, R8 é -OR5, R5 é —R11—C(O)—R12, R11 é - (C2H4θ)a(CsH6θ)b(C2H4θ)c-, a variável a é 1, as variáveis b e c são zero e R12 é selecionado no grupo que consiste em grupos hidrocarbila com 25 ou mais átomos de carbono, mais preferivelmente 27 ou mais átomos de carbono, ou mais preferivelmente 29 ou mais átomos de carbono.
[0017] Em uma segunda modalidade, a invenção fornece um composto contendo duas ou mais porções 3-fenil-3H-1-benzofuran-2-ona covalentemente ligadas a um núcleo molecular. Em uma modalidade preferida, o composto contém duas ou mais porções 3-fenil-3H-1- benzofuran-2-ona e uma segunda porção selecionada entre porções hidrocarboneto C4-C60 divalentes e polivalentes. Em tal modalidade, cada porção 3-fenil-3H-1-benzofuran-2-ona é ligada covalentemente a uma valência aberta da segunda porção através de um grupo de ligação. Em uma modalidade preferida, cada grupo de ligação é selecionado no grupo que consiste em um grupo carbóxi (isto é, um grupo da fórmula —OC(O)—) e porções éster de oxialquileno. Neste contexto, o termo "fração éster de oxialquileno" refere-se a uma fração com a estrutura — (OC2H4)m(OC3H6)n(OC2H4)p(OC2H4)p—OC(O)—, onde as variáveis m, n e p são selecionadas no grupo que consiste em zero e os números naturais positivos de 1 a 100, desde que pelo menos um de m, n e p seja um número natural positivo. De preferência, as variáveis m, n e p são selecionadas, independentemente, no grupo que consiste em zero e os números naturais positivos de 1 a 50, 1 a 20, 1 a 10 ou 1 a 5. Em uma modalidade preferida específica, a variável m é 1 e as variáveis n e p são zero.
[0018] No composto da segunda modalidade, as porções 3-fenil- 3H-1-benzofuran-2-ona podem ter qualquer estrutura adequada. Em uma modalidade preferida, cada porção 3-fenil-3H-1-benzofuran-2-ona é uma porção univalente da Fórmula (L)
[0019] Na estrutura da Fórmula (L), R51, R52, R53 e R54 são selecionados, independentemente, no grupo que consiste em hidrogênio, hidróxi, halogênios, grupos alquila, grupos alquila substituídos, grupos alcóxi, grupos alcóxi substituídos, grupos aralquila, grupos aralquila substituídos, grupos alcarila, grupos alcarila substituídos, grupos cicloalquila, grupos cicloalquila substituídos, grupos alquilamino, grupos alquilamino substituídos, grupos acilóxi e grupos acilóxi substituídos. Além disso, pares adjacentes de R51, R52, R53 e R54 podem ser ligados para formar um anel de benzeno fundido. R56, R57, R58, R59 e R60 são selecionados, independentemente, no grupo que consiste em uma valência aberta (conectada ao grupo de ligação), hidrogênio, halogênios, grupos alquila, grupos alquila substituídos, grupos alcóxi e grupos alcóxi substituídos, desde que um de R56, R57, R58, R59 e R60 seja uma valência aberta. Preferivelmente um de R56, R58 e R60 é a valência aberta. Mais preferivelmente, R58 é a valência aberta.
[0020] Preferivelmente, o composto da segunda modalidade está de acordo com a Fórmula (LI) ou (LII)
[0021] Nas fórmulas (LI) e (LII), R51, R52, R53 e R54 são selecionados. Independentemente, no grupo que consiste em hidrogênio, hidróxi, halogênios, grupos alquila, grupos alquila substituídos, grupos alcóxi, grupos alcóxi substituídos, grupos aralquila grupos aralquila substituídos, grupos alcarila, grupos alcarila substituídos, grupos cicloalquila, grupos cicloalquila substituídos, grupos alquilamino, grupos alquilamino substituídos, grupos acilóxi e grupos acilóxi substituídos, desde que pares adjacentes de R51, R52, R53 e R54 possam ser ligados para formar um anel de benzeno fundido. R56, R57, R58, R59 e R60 são selecionados, independentemente, no grupo que consiste em hidrogênio, halogênios, grupos alquila, grupos alquila substituídos, grupos alcóxi e grupos alcóxi substituídos. As variáveis bb, cc e dd são números inteiros selecionados, independentemente, no grupo que consiste em zero e nos números naturais positivos. A variável ee é um número inteiro selecionado no grupo que consiste em 2 e 3. O grupo R55 é selecionado no grupo que consiste em (i) grupos hidrocarbileno com 18 ou mais átomos de carbono e (ii) grupos hidrocarbotri-ila com 17 ou mais átomos de carbono. Neste contexto, o termo "hidrocarbileno" se refere a grupos divalentes formados pela remoção de dois átomos de hidrogênio de um hidrocarboneto (cujas valências livres não estão envolvidas em uma ligação dupla); de preferência, os átomos de hidrogênio são removidos de diferentes átomos de carbono do hidrocarboneto. Neste contexto, o termo "hidrocarbotri-ila" se refere a grupos trivalentes formados pela remoção de três átomos de hidrogênio de um hidrocarboneto (cujas valências livres não estão envolvidas em uma ligação múltipla); de preferência, os átomos de hidrogênio são removidos de diferentes átomos de carbono do hidrocarboneto.
[0022] Em uma modalidade preferida, R51, R52, R53 e R54 são selecionados independentemente no grupo que consiste em hidrogênio e grupos alquila (por exemplo, grupos C1-C8 alquila, mais preferivelmente grupos C1-C4 alquila). Mais preferivelmente, R51 e R53 são grupos alquila independentemente selecionados e R52 e R54 são hidrogênio. Em tal modalidade, R51 e R53 são preferivelmente grupos t- butila.
[0023] Como observado acima, R56, R57, R58, R59 e R60 são selecionados, independentemente, no grupo que consiste em hidrogênio, halogênios, grupos alquila, grupos alquila substituídos, grupos alcóxi e grupos alcóxi substituídos. Em uma modalidade preferida, R56, R57, R58, R59 e R60 são selecionados independentemente no grupo que consiste em grupos hidrogênio e alquila (por exemplo, grupos C1-C8 alquila, mais preferivelmente grupos C1-C4alquila). Mais preferivelmente, R56, R57, R58, R59 e R60 são hidrogênio
[0024] Em uma modalidade preferida, as variáveis bb, cc e dd são selecionadas, independentemente, no grupo que consiste em zero e os números naturais positivos de 1 a 100. Em uma série de modalidades preferidas, as variáveis bb, cc e dd são selecionadas, independentemente, no grupo que consiste em zero e os números naturais positivos de 1 a 50, mais preferivelmente de 0 a 20, ainda mais preferivelmente de 0 a 10 e ainda mais preferivelmente de 0 a 5. Em uma modalidade particularmente preferida, a variável bb é 1, e as variáveis cc e dd são zero.
[0025] Como observado acima, R55 é selecionado no grupo que consiste em (i) grupos hidrocarbileno com 18 ou mais átomos de carbono e (ii) grupos hidrocarbotri-ila com 17 ou mais átomos de carbono. Em uma modalidade preferida, R55 é selecionado no grupo que consiste em (i) grupos hidrocarbileno com 22 ou mais átomos de carbono e (ii) grupos hidrocarbotri-ila com 21 ou mais átomos de carbono. Mais preferivelmente, R55 é selecionado no grupo que consiste em (i) grupos hidrocarbileno com 28 ou mais átomos de carbono e (ii) grupos hidrocarbotri-ila com 27 ou mais átomos de carbono. Os grupos hidrocarbileno e hidrocarbotri-ila adequados para R55 podem conter qualquer número máximo prático de átomos de carbono. Em uma modalidade preferida, os grupos hidrocarbileno adequados para R55 não têm mais que 50 átomos de carbono ou não mais que 44 átomos de carbono. Em outra modalidade preferida, os grupos hidrocarbotri-ila adequados para R55 não têm mais do que 71 átomos de carbono ou não mais do que 67 átomos de carbono. Assim, em uma modalidade preferida, R55 é selecionado no grupo que consiste em (i) grupos hidrocarbileno com 18 ou mais átomos de carbono (por exemplo, de 18 a 50 átomos de carbono, 22 a 50 átomos de carbono, 28 a 50 átomos de carbono, 18 a 44 átomos de carbono, 22 a 44 átomos de carbono ou 28 a 44 átomos de carbono) e (ii) grupos hidrocarbotri-ila com 17 ou mais átomos de carbono (por exemplo, de 17 a 71 átomos de carbono, 21 a 71 átomos de carbono, 27 a 71 átomos de carbono , 17 a 67 átomos de carbono, 21 a 67 átomos de carbono ou 27 a 67 átomos de carbono).
[0026] Os grupos adequados para R55 podem ser derivados, por exemplo, pela oligomerização de ácidos graxos insaturados (ácidos graxos contendo uma ou mais ligações duplas carbono-carbono). Assim, esses grupos R55 podem ser descritos como compreendendo grupos hidrocarbila lineares (cada um dos quais se originou como a porção hidrocarbila de uma molécula do ácido graxo insaturado) que estão ligados entre si por uma ou mais ligações simples carbono- carbono. Assim, em uma modalidade preferida, R55 é um grupo hidrocarbileno contendo um primeiro grupo hidrocarbila linear C9-C20 e um segundo grupo hidrocarbila linear C9-C20. O primeiro grupo hidrocarbila linear C9-C20 e o segundo grupo hidrocarbila linear C9-C20 estão ligados por uma ou mais ligações simples carbono-carbono entre um átomo de carbono no primeiro grupo hidrocarbila linear C9C20 e um átomo de carbono no segundo grupo hidrocarbila linear C9C20. Os ácidos graxos insaturados usados no processo de oligomerização podem conter múltiplas ligações duplas carbono- carbono. Em alguns casos, algumas dessas ligações duplas carbono- carbono não se cruzam com outras moléculas de ácidos graxos, o que deixa ligações duplas carbono-carbono nos grupos hidrocarbila lineares. Assim, em certas modalidades, o primeiro grupo hidrocarbila linear C9-C20 pode conter uma ou mais ligações duplas carbono- carbono entre átomos de carbono adjacentes no primeiro grupo hidrocarbila linear C9-C20 e o segundo grupo hidrocarbila linear C9-C20 pode conter uma ou mais ligações duplas carbono-carbono entre átomos de carbono adjacentes no segundo grupo hidrocarbila linear C9-C20. De preferência, cada grupo hidrocarbila linear C9-C20 é saturado e não contém quaisquer ligações duplas carbono-carbono.
[0027] Em uma modalidade particularmente preferida, o primeiro e o segundo grupos hidrocarbila lineares C9-C20 descritos acima são, ambos, grupos hidrocarbila lineares C17. Em tal modalidade, R55 é, preferivelmente, um grupo de Fórmula (LX), (LXI), (LXII), LXIII), (LXIV), (LXV), (LXVI), (LXVII), (LXVIII), (LXIX) ou (LXX).
[0028] Mais preferivelmente, R55 é um grupo de Fórmula (LX), (LXII), (LXIV), (LXVI) ou (LXVIII).
[0029] Os compostos da primeira e segunda modalidades podem ser produzidos por qualquer método adequado. Por exemplo, um composto 3- (p-hidroxifenil) -3H-1-benzofuran-2-ona ou um seu derivado pode ser produzido por reação de um composto fenol com um composto de ácido hidroximandélico (por exemplo, ácido 4- hidroximandélico) ou um derivado de ácido hidroximandélico. Compostos fenólicos adequados incluem os de fórmula (X)
[0030] Na estrutura de Fórmula (X), os grupos R1, R2, R3 e R4 são selecionados em qualquer um dos grupos descritos acima em conexão com o composto da Fórmula (I). Derivados adequados do ácido hidroximandélico incluem os de fórmula (XV)
[0031] Na estrutura de Fórmula (XV), os grupos R6, R7, R9 e R10 são selecionados em qualquer um dos grupos descritos acima referentes ao composto de Fórmula (I). O composto 3- (p-hidroxifenil) - 3H-1-benzofuran-2-ona produzido por essa reação pode ser ainda reagido com a quantidade molar apropriada de um ou mais epóxidos (por exemplo, óxido de etileno e / ou óxido de propileno) para adicionar um grupo de fórmula — (C2H4O)a(C3H6O)b(C2H4O)cH no grupo 3- hidroxifenila. Nesse grupo, as variáveis a, b e c são selecionadas em qualquer um dos grupos descritos acima.
[0032] Alternativamente, um composto 3-(p-hidroxifenil)-3H-1- benzofuran-2-ona ou seu derivado pode ser produzido reagindo primeiro um primeiro composto fenol com ácido glioxílico para produzir um composto 3-hidróxi-3H-1-benzofuran-2-ona. O composto 3-hidróxi- 3H-1-benzofuran-2-ona resultante pode então ser reagido com um segundo composto fenol ou seu derivado para produzir um composto 3- (p-hidroxifenil) -3H-1-benzofuran-2-ona ou um derivado do mesmo. Compostos primeiro fenol adequados incluem os de fórmula (X) como descrito acima. Compostos segundo fenol adequados incluem os de fórmula (XX).
[0033] Na estrutura da fórmula (XX), R6, R7, R9 e R10 são selecionados em qualquer um dos grupos descritos acima referentes ao composto de fórmula (I), e R22 é selecionado nos mesmos grupos; desde que pelo menos um de R7, R9 e R22 seja hidrogênio. R21 é selecionado no grupo que consiste em hidrogênio e grupos da fórmula — (C2H4O)a(C3H6O)b(C2H4O)cH, onde as variáveis a, b e c são selecionadas a partir em qualquer um dos grupos descritos acima.
[0034] Quando o composto 3-(p-hidroxifenil)-3H-1-benzofuran-2- ona ou seu derivado é obtido como descrito acima, o composto ou seu derivado pode ser reagido com um derivado cloreto de acila adequado de um ácido ou aldeído carboxílico. Esta reação produz a ligação éster descrita acima em conexão com os compostos de Fórmula (I) e (X). O cloreto de acila pode ser produzido a partir de qualquer ácido ou aldeído carboxílico adequado.
[0035] Em uma terceira modalidade, a invenção fornece uma composição contendo um composto como descrito acima e um segundo componente. A composição pode conter um ou mais compostos de Fórmula (I), um ou mais compostos de Fórmula (L) ou uma mistura desses compostos (por exemplo, uma mistura de um ou mais compostos de Fórmula (I) e um ou mais compostos de Fórmula (L)). O segundo componente pode ser qualquer aditivo plástico adequado. De preferência, o segundo componente é um sólido à temperatura e pressão ambiente. Segundos componentes sólidos facilitam o manuseio e processamento da composição. Segundos componentes adequados incluem, entre outros, cargas minerais (por exemplo, carbonato de cálcio, talco, etc.), absorvedores de luz ultravioleta (por exemplo, estabilizantes à luz tipo aminas impedidas), antioxidantes, eliminadores de ácidos (por exemplo, sais metálicos de ácidos graxos) e suas misturas. De preferência, o segundo componente presente na composição é selecionado no grupo que consiste em antioxidantes, sais metálicos de ácidos graxos e suas misturas.
[0036] Em uma modalidade preferida, a composição descrita acima inclui pelo menos um antioxidante. O antioxidante presente na composição pode ser qualquer antioxidante adequado. Geralmente, antioxidantes preferidos para a composição incluem aqueles que são tipicamente usados em formulações de polímeros termoplásticos. Preferivelmente, a composição inclui um antioxidante selecionado no grupo que consiste em fenóis impedidos, aminas aromáticas, fosfitos e misturas dos mesmos. Em uma modalidade particularmente preferida, a composição compreende um fenol impedido e um fosfito. Antioxidantes fenólicos impedidos adequados incluem, mas não se limitam a, tetraquis(3-(3,5-di-t-butil-4-hidroxifenil)propionato) de pentaeritritol e 3-(3,5-di-t-butil-4)-hidroxifenil)propionato de octadecila. Antioxidantes de fosfito adequados incluem, mas não estão limitados a, fosfito de tris(2,4-di-t-butilfenila) e difosfato de bis(2,4-di-t- butilfenol)pentaeritritol. Antioxidantes de amina impedida adequados incluem, mas não estão limitados a, diarilaminas (por exemplo, difenilamina e seus derivados) e compostos (tanto monoméricos como poliméricos) contendo uma ou mais porções 2,2,6,6-tetra- alquilpiperidinila (por exemplo, uma porção 2,2,6,6- tetrametilpiperidinila). Em uma modalidade particularmente preferida, a composição compreende, além de um composto de Fórmula (I) ou Fórmula (L), tetraquis (3- (3,5-di-t-butil-4-hidroxifenil)propionato de pentaeritritol) e Fosfito de tris(2,4-di-t-butilfenila).
[0037] Em outra modalidade preferida da composição da terceira modalidade, o segundo componente da composição é um eliminador de ácido, preferivelmente um eliminador de ácido que é um sal metálico de um ácido graxo. Em tal modalidade, a composição pode incluir qualquer sal metálico adequado de um ácido graxo. Ácidos graxos adequados incluem ácidos graxos saturados e ácidos graxos insaturados (por exemplo, ácidos graxos monoinsaturados e ácidos graxos poli-insaturados). Em uma modalidade preferida, o ácido graxo é um ácido graxo saturado. Em outra modalidade preferida, o ácido graxo é selecionado no grupo que consiste em ácidos graxos C4-C28, mais preferivelmente ácidos graxos C12-C24. Em uma modalidade particularmente preferida, o ácido graxo é ácido esteárico, de modo que o segundo componente inclui um sal metálico de ácido esteárico. O sal metálico do ácido graxo pode compreender qualquer cátion adequado. De preferência, o sal metálico do ácido graxo compreende um cátion selecionado no grupo que consiste em cátions de metais alcalinos, cátions de metais alcalino-terrosos e cátions de zinco. Em uma modalidade particularmente preferida, o segundo componente da composição compreende estearato de cálcio, estearato de zinco ou uma mistura dos mesmos.
[0038] A composição da invenção pode conter quaisquer quantidades adequadas do(s) composto(s) 3-fenil-3H-1-benzofuran-2- ona descrito(s) acima e o(s) segundo(s) componente(s). De preferência, o segundo componente está presente na composição em uma quantidade de cerca de 1 parte em peso ou mais por cada parte em peso dos compostos 3-fenil-3H-1-benzofuran-2-ona presentes na composição. Em outra modalidade, o segundo componente está presente na composição em uma quantidade de cerca de 2 partes em peso ou mais por cada parte em peso do(s) compostos 3-fenil-3H-1- benzofuran-2-ona presentes na composição. Em ainda outra modalidade, o segundo componente está presente na composição em uma quantidade de cerca de 3 partes em peso ou mais por cada parte em peso do(s) composto(s) 3-fenil-3H-1-benzofuran-2-ona presente(s) na composição.
[0039] Acredita-se que o(s) composto(s) de 3-fenil-3H-1- benzofuran-2-ona descrito(s) acima e as composições contendo o(s) mesmo(s) (por exemplo, as composições da terceira modalidade) sejam adequadas para estabilização de substâncias que são suscetíveis à degradação oxidativa ou degradação iniciada por radical. Acredita-se que a fração 3-fenil-3H-1-benzofuran-2-ona elimina radicais envolvidos nos processos oxidativos ou de iniciação de radicais que degradam essas substâncias. Assim, em outro aspecto, a invenção utiliza esses compostos de 3-fenil-3H-1-benzofuran-2-ona e composições que os contêm como antioxidantes ou estabilizantes para substâncias suscetíveis à degradação oxidativa ou iniciada por radicais, como polímeros orgânicos.
[0040] Assim, em uma quarta modalidade, a invenção fornece uma composição contendo um polímero orgânico e um componente adicional selecionado no grupo que consiste em um composto 3-fenil- 3H-1-benzofuran-2-ona como descrito acima, uma composição como descrita acima na terceira modalidade, ou uma mistura dos mesmos. O polímero orgânico desta quarta modalidade pode ser qualquer polímero orgânico adequado. De preferência, o polímero orgânico é um polímero termoplástico. Polímeros termoplásticos adequados para a composição incluem, mas não estão limitados a, poliolefinas. O polímero poliolefínico pode ser qualquer poliolefina adequada, como um polipropileno, um polietileno, um polibutileno, um poli(4-metil-1 penteno) e um poli (vinil ciclo-hexano).
[0041] Em uma modalidade preferida, o polímero termoplástico é polipropileno. Mais preferivelmente, o polímero termoplástico é uma poliolefina selecionada no grupo que consiste em homopolímeros de polipropileno (por exemplo, homopolímeros atáticos de polipropileno, homopolímeros isotáticos de polipropileno e homopolímeros sindiotáticos de polipropileno), copolímeros de polipropileno (por exemplo, copolímeros aleatórios de polipropileno), copolímeros de impacto de polipropileno e misturas dos mesmos). Copolímeros de polipropileno adequados incluem, mas não estão limitados a, copolímeros aleatórios preparados a partir da polimerização de propileno na presença de um comonômero selecionado no grupo que consiste em etileno, but-1-eno (isto é, 1-buteno) e hex-1- eno (ou seja, 1-hexeno). Nesses copolímeros aleatórios de polipropileno, o comonômero pode estar presente em qualquer quantidade adequada, mas tipicamente está presente em uma quantidade inferior a cerca de 10% em peso (por exemplo, cerca de 1 a cerca de 7% em peso). Copolímeros de impacto de polipropileno adequados incluem, mas não estão limitados àqueles produzidos pela adição de um copolímero selecionado no grupo que consiste em borracha de etileno-propileno (ethylene-propylene rubber - EPR), monômero de etileno-propileno- dieno (ethylenepropylene-diene monomer - EPDM), polietileno e plastômeros a um homopolímero de polipropileno ou copolímero aleatório de polipropileno. Nesses copolímeros de impacto de polipropileno, o copolímero pode estar presente em qualquer quantidade adequada, mas tipicamente está presente em uma quantidade de cerca de 5 a cerca de 25% em peso. Os polímeros de poliolefina descritos acima podem ser ramificados ou reticulados, como a ramificação ou reticulação que resulta da adição de aditivos que aumentem a resistência à fusão do polímero.
[0042] Em outra modalidade preferida, o polímero termoplástico é polietileno. Em tal modalidade, o polímero termoplástico pode ser qualquer polímero de polietileno adequado. Polietilenos adequados incluem, mas não estão limitados a, polietileno de baixa densidade, polietileno linear de baixa densidade, polietileno de média densidade, polietileno de alta densidade e combinações dos mesmos. Uma descrição de polímeros de polietileno adequados para uso nas composições da invenção pode ser encontrada na Patente U.S. n° 9 200 144 (Miley et al.), cuja descrição é aqui incorporada por referência na sua totalidade.
[0043] O componente adicional pode estar presente na composição desta quarta modalidade em qualquer quantidade adequada. De preferência, o componente adicional está presente na composição em uma quantidade suficiente para fornecer cerca de 50 ppm ou mais, cerca de 75 ppm ou mais, ou cerca de 100 ppm ou mais do composto 3-fenil-3H-1-benzofuran-2-ona . O componente adicional, preferivelmente, está presente na composição em uma quantidade tal que a concentração do composto 3-fenil-3H-1- benzofuran-2-ona na composição é de cerca de 10 000 ppm ou menos, cerca de 5 000 ppm ou menos, cerca de 3 000 ppm ou menos, cerca de 2 500 ppm ou menos, cerca de 2 000 ppm ou menos, cerca de 1 500 ppm ou menos, ou cerca de 1000 ppm ou menos. Assim, em uma série de modalidades preferidas, o componente adicional está presente na composição em uma quantidade que fornece cerca de 50 ppm a cerca de 10 000 ppm (por exemplo cerca de 50 ppm a cerca de 5 000 ppm, cerca de 50 ppm a cerca de 3 000 ppm, cerca de 50 ppm a cerca de 2 500 ppm, cerca de 50 ppm a cerca de 2 000 ppm, cerca de 50 ppm a cerca de 1 500 ppm, cerca de 50 ppm a cerca de 1 000 ppm), cerca de 75 ppm a cerca de 10 000 ppm (por exemplo, cerca de 75 ppm a cerca de 5 000 ppm, cerca de 75 ppm a cerca de 3 000 ppm, cerca de 75 ppm a cerca de 2 500 ppm, cerca de 75 ppm a cerca de 2 000 ppm, cerca de 75 ppm a cerca de 1 500 ppm, cerca de 75 ppm a cerca de 1 000 ppm) ou cerca de 100 ppm a cerca de 10 000 ppm ( por exemplo, cerca de 100 ppm a cerca de 5 000 ppm, cerca de 100 ppm a cerca de 3 000 ppm, cerca de 100 ppm a cerca de 2 500 ppm, cerca de 100 ppm a cerca de 2 000 ppm, cerca de 100 ppm a cerca de 1 500 ppm, cerca de 100 ppm a cerca de 1 000 ppm). Se o componente adicional for uma composição que inclui dois ou mais compostos 3-fenil-3H-1-benzofuran-2-ona, o componente adicional pode estar presente na composição em uma quantidade tal que a quantidade total de todos os compostos 3-fenil-3H-1-benzofuran-2- ona na composição ficam dentro de uma das faixas descritas acima, ou o componente adicional pode estar presente na composição em uma quantidade tal que um ou mais dos compostos 3-fenil-3H-1- benzofurano estão presentes em uma quantidade que fica dentro de uma das faixas descritas acima. De preferência, o componente adicional está presente na composição em uma quantidade tal que a quantidade total de todos os compostos 3-fenil-3H-1-benzofuran-2- ona presentes na composição fique dentro de uma das faixas descritas acima.
[0044] As composições de polímero aqui descritas são consideradas úteis na produção de artigos termoplásticos. As composições de polímero podem ser conformadas no artigo termoplástico desejado por qualquer técnica adequada, como moldagem por injeção, moldagem rotacional por injeção, moldagem por sopro (por exemplo, moldagem por injeção-sopro ou moldagem por injeção-estiramento-sopro (injection stretch blow molding)), extrusão (por exemplo, extrusão de chapa, extrusão de filme, extrusão de filme fundido (cast film extrusion) ou extrusão de espuma), moldagem por extrusão com sopro, termoformagem, rotomoldagem, sopro de filme (filme soprado), fundição de filme (filme fundido) e similares. As composições poliméricas aqui descritas também podem ser usadas como adesivos termofusíveis. Em tais aplicações, acredita-se que o composto 3-fenil-3H-1- benzofuran-2-ona será particularmente útil, pois os adesivos termofusíveis são frequentemente mantidos a temperaturas elevadas por longos períodos de tempo, durante os quais eles podem sofrer degradação significativa devido à oxidação ou outros processos de degradação induzidos pelo calor.
[0045] As composições de polímero aqui descritas podem ser usadas para produzir qualquer artigo ou produto adequado. Produtos adequados incluem, mas não se limitam a, dispositivos médicos (por exemplo, seringas pré-cheias, recipientes para suprimentos intravenosos e aparelhos de coleta de sangue), embalagens para alimentos, recipientes para líquidos (por exemplo, recipientes para bebidas, medicamentos, composições para cuidados pessoais, xampus, e similares), invólucros protetores de roupa (apparel cases), artigos para micro-ondas, prateleiras, portas de armários, peças mecânicas, peças para automóveis, chapas, canos, tubos, peças moldadas rotativamente, peças moldadas por sopro, filmes, fibras e similares.
[0046] Os exemplos a seguir ilustram ainda mais o assunto descrito acima, mas, é claro, não devem ser interpretados como limitantes de seu escopo.
[0047] Este exemplo demonstra a síntese de um composto 3-fenil- 3H-1-benzofuran-2-ona de acordo com a invenção. Em particular, este exemplo demonstra a síntese do composto 5,7-di-t-butil-3-[4-(2- montanoiloxietóxi)fenil]-benzofuran-2-ona (103).
[0048] Ácido montânico foi suspenso em clorofórmio e agitado a 60°C para obter uma solução clara. Uma solução de cloreto de oxalila em clorofórmio foi adicionada gota a gota. A mistura de reação foi agitada a 45°C por 2 horas, e o excesso de cloreto de oxalila e clorofórmio foi evaporado em um evaporador rotativo a vácuo para dar origem ao composto (303), cloreto de montanoíla como um sólido branco.
[0049] Uma solução de 5,7-di-t-butil-3-[4-(2-hidroxietóxi) fenilbenzofuran-2-ona, composto (201) em clorofórmio foi adicionada ao balão contendo o cloreto de montanoíla. A mistura de reação foi agitada a 60°C por 5 horas. Clorofórmio foi removido em um evaporador rotativo a vácuo e o resíduo foi recristalizado a partir do metanol frio para dar 87% do rendimento teórico de 5,7-di- t-butil-3- [4- (2-montanoiloxietóxi)fenil]-benzofuran- 2-ona, composto (103).
[0050] 1H-RMN (CDCl3): 4,8 ppm (s, 1H, CH no anel de lactona); 4,4 ppm (t, 2H, CH2); 4,1 ppm (t, 2H, CH2); 2,3 ppm (t, 2H, CH2COO)
[0051] MS (LC/MS, ES modo negativo): [M-1]- = 787
[0052] Este exemplo demonstra a síntese de um composto 3-fenil- 3H-1-benzofuran-2-ona de acordo com a invenção.
[0053] 20,00 g de ácido UNICIDTM 550 (m.p. 101°C, número de ácido 78,8 mg KOH/g) e 50 mL de tolueno anidro foram adicionados a um balão de fundo redondo de 250 mL com um funil de adição, um agitador mecânico, um termopar e uma condensador de água. A mistura de reação foi aquecida a 110°C sob agitação para obter uma solução clara e, em seguida, a temperatura foi reduzida para 65 ° C e mantida. 7,00 g (55 mmol) de cloreto de oxalila foram então adicionados durante meia hora e a massa de reação foi agitada por mais uma hora. Remoção do excesso de cloreto de oxalila por destilação produziu o composto (305) como um sólido branco.
[0054] 11,30 g (95%, 28,10 mmol) de 5,7-di-t-butil 3-[4-(2- hidroxietóxi)fenilbenzofuran-2-ona, composto (201) foram adicionados ao balão contendo composto (305 ). A mistura de reação foi então refluxada a 100°C por 8 horas. Tolueno foi removido em um evaporador rotativo. O resíduo foi dissolvido em 700 ml de metanol sob mistura de alto cisalhamento. O sólido foi coletado por filtração e seco em vácuo para dar 28 g (92% do rendimento teórico) do composto (105) em um sólido branco. Legenda: n = média amplamente distribuída n = 35, ácido Unicid 550)
[0055] 1H-RMN (CDCl3): 4,8 ppm (s, 1H, CH no anel de lactona); 4,4 ppm (t, 2H, CH2); 4,1 ppm (t, 2H, CH2); 2,3 ppm (t, 2H, CH2COO)
[0056] Este exemplo demonstra a síntese de um composto 3-fenil- 3H-1-benzofuran-2-ona de acordo com a invenção.
[0057] O composto (306) foi preparado de maneira semelhante ao composto (305) a partir do ácido UNICIDTM 700 (m.p. 110°C, número de ácido 63 mg KOH/g) e cloreto de oxalila. O composto (106) foi preparado como um sólido branco com um rendimento de 82% do teórico a partir do composto (306) e composto (201) de maneira semelhante ao composto (105) do Exemplo 2. Legenda do esquema semelhante à do Exemplo 2
[0058] 1H-RMN (CDCl3): 4,8 ppm (s, 1H, CH no anel de lactona); 4,4 ppm (t, 2H, CH2); 4,1 ppm (t, 2H, CH2); 2,3 ppm (t, 2H, CH2COO)
[0059] MS (LC/MS, ES modo negativo): [M-1]- = 1067, 1043, etc.
[0060] Este exemplo demonstra a síntese de um composto 3-fenil- 3H-1-benzofuran-2-ona de acordo com a invenção.
[0061] 430 g (0,76 mol) de ácido dimérico (hidrogenado da Sigma (mw médio 566)) foram adicionados a um balão de fundo redondo de 4 litros e 4 gargalos com um agitador mecânico, um termopar, um funil de adição e um condensador de água. 214 g (98%, 1,65 mol) de cloreto de oxalila foram adicionados durante uma hora enquanto a temperatura da mistura reacional era mantida abaixo de 15°C e depois a temperatura foi gradualmente aumentada para 45°C durante uma hora. A mistura de reação foi agitada a 45°C por mais uma hora. A remoção do excesso de cloreto de oxalila por destilação forneceu cloreto de ácido dimérico, composto (307), em um líquido para posterior esterificação sem purificação adicional.
[0062] Uma solução de 611 g (96%, 1,5355 mol) de 5,7-di-t-butil-3- [4-(2-hidroxietóxi) fenilbenzofuran-2-ona, composto (201) em 580 g de tolueno foi adicionada ao balão. A mistura de reação foi agitada a 85°C por 4 horas. Tolueno foi removido por destilação em um evaporador rotativo. O resíduo foi dissolvido em 2 000 g de metanol pré-resfriado a 5°C. Após sedimentação, o material viscoso da camada inferior foi lavado com 2 000 g de metanol e a camada superior foi decantada. Remoção do metanol residual da camada inferior a 65°C a vácuo deu 917,6 g (93,3% do teórico) de ésteres bis[2-[4-[5,7-bis(1,1-dimetiletil)- 2,3-di-hidro-2-oxo-3-benzofuranil]fenóxi]etila de ácidos graxos do tipo resina, C18-insaturados, diméricos, hidrogenados, composto (107)
[0063] 1H-RMN (CDCl3): 4,8 ppm (s, 2H, 2CH no anel de lactona); 4,4 ppm (t, 4H, 2CH2); 4,1 ppm (t, 4H, 2CH2); 2,3 ppm (t, 4H, 2CH2COO)
[0064] MS (LC/MS, ES modo negativo): [M-1] = 1318, 1296, etc. EXEMPLO 5
[0065] Este exemplo demonstra a síntese de um composto 3-fenil- 3H-1-benzofuran-2-ona de acordo com a invenção.
[0066] 4,98 g (14,74 mmol) do composto (202), 5-t-butil-3-(2-hidróxi- 5-t-butilfenil)benzofuran-2-ona (preparado de acordo com EP 250034 A, página 8, exemplo 1) foram dissolvidos em 30 g de tolueno anidro. 4,44 g do composto (307), cloreto de ácido dimérico (7,4 mmol, produzido como descrito acima), foram adicionados. A mistura em reação foi agitada a 85°C por 6 horas. Tolueno foi removido por destilação em um evaporador rotativo. O resíduo foi lavado com 40 mL de metanol. Após sedimentação, a camada superior de metanol foi decantada. O material viscoso da camada inferior foi lavado novamente com 40 mL de metanol. Após separação, a remoção à vácuo do metanol residual da camada viscosa inferior a 65°C forneceu 8,67 g (rendimento 94% do teórico) do composto semelhante à resina (108). Legenda do esquema acima : cloreto de ácido dimérico (307)
[0067] 1H-RMN (CDCl3): 4,8 ppm (s, 2H, 2CH no anel de lactona); 2,5 ppm (t, 4H, 2CH2COO)
[0068] MS (LC/MS, ES modo negativo): [M-1]- = 1205 e 1229, etc.
[0069] Este exemplo demonstra a síntese de um composto 3-fenil- 3H-1-benzofuran-2-ona de acordo com a invenção.
[0070] 4,98 g (14,7 mmol) do composto (203), 5,7-di-t-butil-3-(4- hidroxifenil) benzofuran-2-ona (preparado de acordo com US 5.428.162, página 31, exemplo 3) foram dissolvidos em 30 g de tolueno anidro sob agitação. 4,44 g (7,4 mmol) do cloreto dimérico, composto (307). A mistura de reação foi agitada a 85°C por 6 horas. Tolueno foi removido por destilação em um evaporador rotativo. O resíduo foi lavado com 40 mL de metanol. Após sedimentação, a camada superior de metanol foi decantada. O material viscoso da camada inferior foi lavado novamente com 40 ml de metanol. Após separação, a remoção à vácuo do metanol residual da camada viscosa inferior a 65°C forneceu 9,01 g (rendimento 97% do teórico) do composto semelhante a resina (109). Legenda do esquema da fórmula: cloreto de ácido dimérico (307)
[0071] 1H-RMN (CDCl3): 4,8 ppm (s, 2H, 2CH no anel de lactona); 2,5 ppm (t, 4H, 2CH2 no diéster)
[0072] MS (LC/MS, ES modo negativo): [M-1]- = 1205 e 1229, etc.
[0073] Este exemplo demonstra a produção de uma composição de polímero de acordo com a invenção e as propriedades antioxidantes exibidas pelos compostos 3-fenil-3H-1-benzofuran-2-ona de acordo com a invenção.
[0074] Várias composições de polímero foram produzidas utilizando um homopolímero de polipropileno de grau de moldagem, Pro-fax 6301 da LyondellBasell. A formulação para as composições de polímero é apresentada na Tabela 1 abaixo. Irganox® B215 (da BASF) é uma mistura de 67% em peso de Irgafos® 168 (tris (2,4-di-t-butilfenil) fosfito disponível) e 33% em peso de Irganox® 1010 (tetraquis(3-(3,5- di-t-butil-4-hidroxifenil) propionato) de pentaeritritol. “CaSt” é estearato de cálcio disponível comercialmente e “ZnSt” é estearato de zinco disponível comercialmente. A mistura dos vários componentes listados nas Tabelas 1 e 2 foi realizada com um misturador Henschel.
[0075] Os componentes misturados para cada composição de polímero foram, então, submetidos a seis passagens de extrusão em uma extrusora Deltaplast de parafuso único (L:D = 30) a uma temperatura de 260°C. A primeira passagem foi realizada sob uma atmosfera de nitrogênio para mitigar danos ao polímero devido à degradação oxidativa. O segundo ao sexto passes foram extrudados a uma temperatura de 260°C ao ar livre. Amostras peletizadas do extrudado da primeira, quarta e sexta passagens foram coletadas e armazenadas em sacos plásticos selados à temperatura ambiente para posterior teste do índice de fluidez e do índice de amarelecimento.
[0076] O índice de fluidez foi medido de acordo com o Procedimento B da ASTM-1238, em um aparelho de teste de índice de fluidez MP-E da Goettfert nas condições de teste de 230°C e 2,16 kg de peso.
[0077] Amarelecimento é definido de acordo com a norma ASTM E31373 como o atributo pelo qual uma cor do objeto é considerada como se afastando de um branco preferido em direção ao amarelo. O índice de amarelecimento é uma expressão matemática desse atributo em que valores positivos denotam amarelecimento e valores negativos denotam azulamento. O índice de amarelecimento da primeira, quarta e sexta passagens das amostras foi testado para avaliar o desenvolvimento da cor através de extrusões sucessivas. O índice de amarelecimento foi medido em péletes extrudados de acordo com ASTM E313-73 em um Gretag Macbeth Color-Eye 7000A usando iluminante C como fonte de luz.
[0078] Os resultados do teste de índice de fluidez e do teste do índice de amarelecimento são apresentados nas Tabelas 1 e 2 abaixo.
[0079] Tabela 1. Formulação, índices de fluidez, e índice de amarelecimento para amostras 1-7.
[0080] Tabela 2. Formulação, índices de fluidez, e índice de amarelecimento para Amostras 8-14.
[0081] Os resultados apresentados nas Tabelas 1 e 2 demonstram a eficácia dos compostos da invenção como antioxidantes/estabilizantes para polímeros termoplásticos. Todas as composições que contêm os compostos da invenção tiveram desempenho comparável ou melhor do que a composição de polímero contendo 1500 ppm de Irganox® B215 (Amostra 2). Esse desempenho foi observado para as composições que contêm os compostos da invenção, embora o teor total de aditivo dessas formulações fosse pelo menos 700 ppm menor que o da amostra 2. De fato, com uma carga de apenas 80 ppm, o composto da invenção (108) proporcionou uma retenção substancialmente melhorada do índice de fluidez e índice de amarelecimento mais baixo do que a amostra 2.
[0082] Os dados nas Tabelas 1 e 2 também mostram como a seleção de eliminador de ácido pode afetar o desenvolvimento da cor na composição de polímero. Por exemplo, as amostras 9 e 11 contêm 300 ppm de composto (107), mas a amostra 11 mostra um índice de amarelecimento muito mais baixo após a primeira passagem. Acredita- se que essa diferença seja atribuível ao uso de estearato de zinco na amostra 11, em oposição ao estearato de cálcio usado na amostra 9. Uma tendência semelhante é observada para o composto (109) nas amostras 13 e 14, em que o uso de estearato de zinco produziu um índice de amarelecimento muito mais baixo após a primeira passagem.
[0083] Este exemplo demonstra o nível relativamente baixo de extração exibido pelos compostos da invenção.
[0084] A extração dos compostos e de alguns compostos comparativos foi avaliada usando um método FDA modificado a 100°C. No método modificado, filmes extrudados são usados em vez de placas moldadas por injeção para acelerar a taxa de extração. O composto extraído em etanol a 50% é hidrolisado para fornecer o composto (201), um composto de lactona livre. A concentração extraída (ppm) em etanol a 50% é relatada com base na quantificação no composto (201).
[0085] Os filmes utilizados nos testes de extração foram preparados a partir da formulação apresentada na Tabela 3 abaixo. Os componentes de cada formulação foram primeiro misturados em um moedor de café e depois extrudados em filmes em um Microtruder Randcastle RCP-0375 com um perfil de temperatura de 165/195/205/215°C e uma velocidade de parafuso de 119 rpm. Além dos compostos da invenção (103), (105), (106) e (107), também foram testados os compostos comparativos (101), (102) e (104) tendo as estruturas abaixo. (101)
[0086] onde n é distribuído com um valor médio de 21.
[0087] Tabela 3. Formulação geral para filmes usados em teste de extração.
[0088] Os resultados do teste de extração são apresentados na Tabela 4 abaixo.
[0089] Tabela 4. Resultados do teste de extração.
[0090] Como pode ser visto na Tabela 4, os compostos (103), (105), (106) e (107) exibiram, cada um, valores de extraibilidade relativa abaixo de 2. Acredita-se que os baixos valores de extraibilidade relativa exibidos por esses compostos sejam atribuíveis às cadeias de hidrocarboneto relativamente longas ligadas ao grupo 3- fenila dos compostos. Em contraste, os compostos (101), (102) e (104), cada um dos quais possuía um grupo hidrocarboneto relativamente mais curto no grupo 3-fenila, exibiram valores de extraibilidade relativa superiores a 2. Essas diferenças na extraibilidade são surpreendentes dado o fato de que o comprimento médio do grupo hidrocarboneto para os compostos (104) e (103) diferia apenas em cinco carbonos.
[0091] Este exemplo demonstra as propriedades antioxidantes exibidas pelos compostos da invenção em polietileno.
[0092] Duas composições de polímeros foram produzidas usando um polietileno de baixa densidade grau moldagem, NA 2170000. A formulação para as composições poliméricas é apresentada na Tabela 5 abaixo. A mistura dos vários componentes listados na Tabela 5 foi realizada com um misturador Henschel. As misturas foram extrudadas em péletes em uma extrusora Deltaplast de parafuso único (L:D=30) a um perfil de temperatura de 160/175/190/190/190/190°C. As placas de 2”x3” (50,8 mm x 76,2 mm) com uma espessura de 50 mil (1,27 mm) foram moldadas para determinar o tempo de indução oxidativa (oxidative induction time - OIT). O tempo de indução oxidativa foi medido por calorimetria de varredura diferencial (differential scanning calorimetry - DSC) a 185°C com base na ASTM E1858-08.
[0093] Tabela 5. Formulação para amostras 9A e 9B.
[0094] Tabela 6. Resultados do teste de OIT (tempo de indução oxidativa)
[0095] A composição de polímero contendo apenas Irganox B215 e nenhum dos compostos da invenção (Amostra 9A) exibiu um OIT de 14 minutos. A composição de polímero contendo um composto da invenção (Amostra 9B) exibiu um OIT de 59 minutos, que é mais de quatro vezes o OIT da Amostra 9A. Estes dados mostram a eficácia dos compostos da invenção como antioxidantes no polietileno.
[0096] Todas as referências, incluindo publicações, pedidos de patentes e patentes, citadas neste documento são aqui incorporadas por referência na mesma extensão como se cada referência fosse individual e especificamente indicada para ser incorporada por referência e foi apresentada aqui na íntegra.
[0097] O uso dos termos "um", "uma" e "o", "a", e referentes semelhantes no contexto da descrição do objeto deste pedido (especialmente no contexto das reivindicações a seguir) deve ser interpretado como cobrindo tanto o singular quanto o plural, a menos que indicado de outra forma aqui ou claramente contradito pelo contexto. Os termos "compreendendo", "tendo", "incluindo" e "contendo" devem ser interpretados como termos em aberto (isto é, significando "incluindo, mas não se limitando a"), a menos que indicado de outra forma. Citação de faixas de valores neste documento visa apenas servir como um método abreviado de se referir individualmente a cada valor separado dentro do intervalo, a menos que indicado de outra forma aqui, e cada valor separado é incorporado ao relatório como se fosse aqui citado individualmente. Todos os métodos aqui descritos podem ser realizados em qualquer ordem adequada, a menos que indicado de outra forma aqui ou claramente contradito pelo contexto. O uso de todo e qualquer exemplo ou linguagem exemplar (por exemplo, "tal como") aqui fornecido, destina- se apenas a esclarecer melhor o assunto do pedido e não impõe uma limitação no escopo da matéria em questão, a menos que seja reivindicado de outra forma. Nenhuma linguagem no relatório deve ser interpretada como indicando qualquer elemento não reivindicado como essencial para a prática do assunto aqui descrito.
[0098] Modalidades preferidas do objeto deste pedido são descritas aqui, incluindo o melhor modo conhecido pelos inventores para realizar o objeto reivindicado. Variações dessas modalidades preferidas podem tornar-se aparentes para aqueles versados na técnica após a leitura da descrição anterior. Os inventores esperam que artesãos qualificados empreguem essas variações conforme apropriado, e os inventores pretendem que o assunto aqui descrito seja praticado de outra forma que não aquela especificamente aqui descrita. Assim, esta divulgação inclui todas as modificações e equivalentes do objeto citado nas reivindicações anexas, conforme permitido pela lei aplicável. Além disso, qualquer combinação dos elementos descritos acima em todas as variações possíveis é abrangida pela presente divulgação, a menos que indicado de outra forma aqui ou claramente contradito pelo contexto.
Claims (22)
1. Composto 3-fenil-3H-1-benzofuran-2-ona, caracterizado pelo fato que o grupo 3-fenila é substituído com um ou mais grupos acilóxi contendo 26 ou mais átomos de carbono, e o composto está de acordo com a Fórmula (I) em que R1, R2, R3, e R4 são selecionados, independentemente, do grupo que consiste em hidrogênio, hidróxi, halogênios, grupos alquila, grupos alquila substituídos, grupos alcóxi, grupos alcóxi substituídos, grupos aralquila, grupos aralquila substituídos, grupos alcarila, grupos alcarila substituídos, grupos cicloalquila, grupos cicloalquila substituídos, grupos alquilamino, grupos alquilamino substituídos, grupos acilóxi e grupos acilóxi substituídos, desde que pares adjacentes de R1, R2, R3 e R4 possam ser ligados para formar um anel de benzeno fundido; R6, R7, R8, R9 e R10 são selecionados, independentemente, do grupo que consiste em hidrogênio, halogênios, grupos alquila, grupos alquila substituídos, grupos alcóxi, grupos alcóxi substituídos e —OR5, desde que pelo menos um de R6, R8 e R10 seja —OR5; R5 é selecionado no grupo que consiste em —R11—C(O)—R12 e —C(O)—R12, R11 é —(C2H4O)a(C3H6O)b(C2H4O)c—, as variáveis a, b e c são números inteiros selecionados, independentemente, do grupo que consiste em zero e nos números naturais positivos, desde que pelo menos um de a, b e c seja um número natural positivo e R12 seja selecionado do grupo que consiste em grupos hidrocarbila com 25 ou mais átomos de carbono.
2. Composto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que o grupo acilóxi inclui 30 ou mais átomos de carbono.
3. Composto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que R1 e R3 são independentemente selecionados no grupo que consiste em grupos alquila, e R2 e R4 são hidrogênio.
4. Composto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato que R1 e R3 são, cada um, t-butila.
5. Composto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato que R6, R7, R9, e R10 são hidrogênio, e R8 é —OR5.
6. Composto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato que as variáveis a, b, e c são selecionadas, independentemente, do grupo que consiste em zero e dos números naturais positivos de 1 a 100.
7. Composto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato que R5 é —R11—C(O)—R12.
8. Composto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato que a variável a é 1, e as variáveis b e c são zero.
9. Composto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato que R12 é selecionado do grupo que consiste em grupos hidrocarbila saturados.
10. Composição, caracterizada pelo fato de que contém um composto, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9 e um segundo componente selecionado do grupo que consiste em cargas, absorvedores de luz ultravioleta, antioxidantes, eliminadores de ácido, e misturas dos mesmos.
11. Composição, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato que o segundo componente é um antioxidante selecionado do grupo que consiste em fenóis impedidos, aminas aromáticas, fosfitos, e misturas dos mesmos.
12. Composição, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato que a composição inclui um fenol impedido e um fosfito.
13. Composição, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato que a composição inclui um eliminador de ácido, e o eliminador de ácido é um sal metálico de um ácido graxo.
14. Composição, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato que o segundo componente é um sal metálico de um ácido graxo C4-C28.
15. Composição, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato que o segundo componente é um sal metálico de um ácido graxo C12-C24.
16. Composição, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato que o segundo componente é um sal metálico de ácido esteárico.
17. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 16, caracterizada pelo fato que o sal metálico do ácido graxo inclui um cátion selecionado do grupo que consiste em cátions de metais alcalinos, cátions de metais alcalino-terrosos e cátions de zinco.
18. Composição, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato que o segundo componente é estearato de zinco.
19. Composição, caracterizada pelo fato de que contém um polímero orgânico e um componente adicional selecionado do grupo que consiste em um composto, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9, uma composição, como definida em qualquer uma das reivindicações 10 a 18, e misturas dos mesmos.
20. Composição, de acordo com a reivindicação 19, caracterizada pelo fato que o polímero orgânico é uma poliolefina.
21. Composição, de acordo com a reivindicação 20, caracterizada pelo fato que a poliolefina é um polipropileno.
22. Composição, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato que a poliolefina é um polietileno.
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